(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô

(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống hỗ trợ đậu xe trên ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐẬU XE TRÊN Ô TÔ SVTH: ĐINH QUANG THANH TRÀ MSSV: 13145281 SVTH: ĐÀO QUANG BÌNH MSSV: 13145021 GVHD: TS LÊ THANH PHÚC Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tơ Tên đề tài NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐẬU XE TRÊN Ô TÔ SVTH: ĐINH QUANG THANH TRÀ MSSV: 13145281 SVTH: ĐÀO QUANG BÌNH MSSV: 13145021 GVHD: TS LÊ THANH PHÚC Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2017 LỜI CẢM ƠN Sau năm học ngành Cơng nghệ kỹ thuật Ơ tơ hệ Đại học Chính quy Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, nhóm thực đề tài này, sinh viên khoa Cơ Khí Động Lực dìu dắt hướng dẫn tận tình q thầy trường bước hồn thiện để trở thành kỹ sư, đem bàn tay khối óc cống hiến cho xã hội Cho đến hơm nay, với đồ án tốt nghiệp đánh dấu cột mốc lớn bước đường trưởng thành nhóm thực đề tài Những sinh viên ngành động lực khóa 2013 bước khỏi cánh cổng trường Đại Học để bước vào cánh cổng lớn hơn, nhiều thử thách Đó cánh cửa đời, công việc tương lai tới, thành công bước đường tới nhờ công lao dìu dắt dạy dỗ q thầy Xin gửi tới q thầy kính trọng lịng biết ơn sâu sắc nhóm thực đề tài Nhóm thực đề tài xin chân thành cảm ơn thầy Lê Thanh Phúc cung cấp tài liệu, đồng thời, thầy tận tình hướng dẫn, dạy suốt trình học tập trình thực đề tài để nhóm thực hồn tất đề tài Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Đặc biệt q thầy khoa Cơ khí động lực tận tình dẫn, trực tiếp giúp đỡ tạo điều kiện cho nhóm làm việc mơi trường tốt suốt trình thực đề tài Cảm ơn đóng góp ý kiến bạn sinh viên lớp 131454 tất bạn khoa Cơ Khí Động Lực để nhóm chúng tơi hồn thành tốt đề tài Xin chân thành cảm ơn! Nhóm sinh viên thực Đinh Quang Thanh Trà - Đào Quang Bình i MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC …………………………………………………………………………… ii DANH MỤC CÁC HÌNH …………………………………………………………… iv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .1 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.2 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU .1 1.2.1 Mục tiêu 1.2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.4 KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 XE LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐẬU 2.2 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐẬU XE TRÊN CÁC DÒNG XE TẠI VIỆT NAM .7 2.2.1 Ford Focus .7 2.2.2 Các dòng xe Mercedes Benz .8 2.3 CẤU TẠO, HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐẬU XE 11 2.3.1 Cấu tạo 11 2.3.2 Hoạt động hệ thống hỗ trợ đậu xe 28 2.4 SƠ LƯỢC VỀ ARDUINO VÀ LẬP TRÌNH ARDUINO 30 2.4.1 Arduino gì? 30 2.4.2 Ngơn ngữ lập trình Arduino 33 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐẬU XE .36 ii 3.1 MƠ HÌNH HĨA HỆ THỐNG .36 3.1.1 Cấu tạo chi tiết .36 3.1.2 Lắp ráp chi tiết thành mơ hình 43 47 3.2 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO MƠ HÌNH .47 3.3 KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ MƠ HÌNH .48 3.3.1 Kết 48 3.3.2 Đánh giá mơ hình 48 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN .50 4.1 KẾT LUẬN 50 4.2 KIẾN NGHỊ 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO .52 PHỤ LỤC……………………………………………………………………………… 53 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1 Đậu xe song song …………………………………………………………… Hình 2.2 Đậu xe vng góc …………………………………………………………… Hình 2.3 Đậu xe giũa trở ngại khác …………………………………………… Hình 2.4 Đậu xe lề ……………………………………………………………… Hình 2.5 Đậu xe khúc cua……………………………………………… ……… Hình 2.6 Vị trí nút kích hoạt chức hỗ trợ đậu xe Ford Focus…….……….7 Hình 2.7 Thơng báo tìm thấy vị trí đậu xe…………………………………………… ………9 Hình 2.8 Hệ thống đậu xe tự động đánh lái điều phối chân ga………………… …….10 Hình 2.9 Việc đậu xe hồn tất…………………………………………………………… 10 Hình 2.10 Hệ thống hỗ trợ đậu xe hỏi người lái có muốn kích hoạt chức lấy xe khỏi vị trí đỗ hay khơng? 11 Hình 2.11 Cảm biến siêu âm HC- SR04……………………………………………………….11 Hình 2.12 Hình ảnh minh họa cho thời gian q trình thu phát sóng siêu âm … 12 Hình 2.13 Cảm biến siêu âm loại …………………………………………………… 13 Hình 2.14 Mơ tả cách nhận biết góc bo xe sóng siêu âm …………………….15 Hình 2.15 Vị trí cảm biến siêu âm xe …….……………………………………… 15 Hình 2.16 Vị trí cảm biến siêu âm xe …………………………………………… 16 Hình 2.17 Vị trí cảm biến siêu âm xe ………………………………………………17 Hình 2.18 Ngun lí hoạt động cảm biên tốc độ bánh xe ………………………… 17 Hình 2.19 Hình ảnh thực tế cảm biến tốc độ bánh xe 18 Hình 2.20 Sơ đồ hệ thống lái trợ lực điện ………………………………………………19 Hình 2.21 Cấu tạo động điện chiều ……………………………………… 20 Hình 2.22 Cấu tạo cảm biến moment quay trục lái …………………………………… 21 Hình 2.23 Cách bố trí cảm biến xe …………………………………………… 22 Hình 2.24 Cảm biến góc lái …………………………………………………………… 23 Hình 2.25 Sơ đồ khối phần cứng ECU …………………………………………… 23 Hình 2.26 Sơ đồ trạng thái phần mềm ECU …………………………………………….24 iv Hình 2.27 Model động học hệ thống hỗ trợ đậu xe ……………………………… 25 Hình 2.28 Sơ đồ khối q trình nhận diện khơng gian đậu xe ………………………….26 Hình 2.29 Cấu tạo hệ thống hỗ trợ đậu xe …………………………………………29 Hình 2.30 Sơ đồ logic hoạt động hệ thống …………………………………………30 Hình 2.31 Arduino UNO R3 …………………………………………………………….31 Hình 2.32 Một vài hình ảnh thực tế Arduino ……………………………………….31 Hình 2.33 Giao diện arduino IDE ………………………………………………………34 Hình 3.1 Arduino mega 2560 ………………………………………………………… 36 Hình 3.2 Arduino mega 2560 ……………………………………………………… …36 Hình 3.3 Hình ảnh thực tế cảm biến siêu âm HC- SR04 ……………………………… 38 Hình 3.4 Động encoder GA25 V1 ………………………………………………… 39 Hình 3.5 Sơ đồ chân motor encoder GA25 V1 ………………………………………….41 Hình 3.6 Mạch cầu H thực tế ………………………………………………………… 41 Hình 3.7 Sơ đồ mạch điện module L298 ……………………………………………… 42 Hình 3.8 LM2596 ……………………………………………………………………… 43 Hình 3.9 Sơ đồ mơ mơ hình hệ thống hỗ trợ đậu xe …………………………… 45 Hình 3.10 Mơ hình nhìn từ xuống ………………………………………………….46 Hình 3.11 Mơ hình nhìn từ phía sau …………………………………………………….46 Hình 3.12 Mơ hình nhìn từ phía trước ………………………………………………… 46 v CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Xã hội ngày phát triển, nhu cầu lại người ngày tăng, dẫn đến số lượng phương tiện tham gia giao thông tăng lên cách nhanh chóng Tuy nhiên sở hạ tầng, đường xá chưa đáp ứng nhu cầu sử dụng Các bãi đỗ tơ cịn hạn hẹp diện tích, gây nên bất tiện cho người lái xe phải tìm vị trí đỗ xe Vậy làm để tận dụng tối đa khả bãi đỗ xe ỏi mang lại cho chủ xe cảm giác thoải mái, an tồn, nhanh chóng đỗ xe? Trong năm gần đây, với phát triển khoa học, công nghệ đại, đời phát triển hệ thống thông minh ô tơ, với mục đích nhằm mang lại an toàn tiện nghi cho người lái Hệ thống hỗ trợ đậu xe ô tô giúp người giảm bớt căng thẳng, mệt mỏi việc tìm kiếm vị trí đậu xe, phải thực thao tác rườm rà tiến hành đậu xe vào nơi có khơng gian nhỏ hẹp Với hệ thống hỗ trợ đậu xe, người lái cần nhấn nút xe tự động làm cơng việc cịn lại, người lái cần điều khiển chân ga phanh theo yêu cầu hệ thống Với lí đó, nhóm chúng em chọn hệ thống hỗ trợ đậu xe làm đề tài để nghiên cứu, học tập nhằm có kiến thức hệ thống 1.2 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu Thơng qua việc nghiên cứu đề tài, nhóm chúng em muốn có kiến thức hệ thống hỗ trợ đậu xe tơ, từ phát triển, áp dụng vào thực tế Bên cạnh đó, chúng em cịn mong muốn có tảng lập trìnhmột hướng phát triển ô tô ngày 1.2.2 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Thu thập tài liệu liên quan đến hệ thống hỗ trợ đậu xe dòng xe nước nước Nghiên cứu, chọn lọc tài liệu sử dụng q trình làm mơ hình hệ thống hỗ trợ đậu xe Tìm hiểu Arduino ngơn ngữ lập trình Arduino Lên ý tưởng, thiết kế mơ hình lập trình điều khiển mơ hình mô tả hoạt động hệ thống hỗ trợ đậu xe Cho mơ hình chạy thực nghiệm hồn thiện mơ hình Viết báo cáo, thuyết minh mơ hình 1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Tham khảo, thu thập tài liệu liên quan Học hỏi kinh nghiệm từ thầy cô, bạn bè Thực nghiệm 1.4 KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU Đề tài thực thực vòng 15 tuần chia làm giai đoạn:  Giai đoạn 1: - Thu thập tài liệu, xác định nhiệm vụ, đối tượng nghiên cứu, phân tích tài liệu có liên quan - Lắp mơ hình lập trình cho mơ hình hồn thiện  Giai đoạn 2: - Viết báo cáo - Hoàn thiện đề tài CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐẬU XE Một nguyên mẫu hệ thống hỗ trợ đậu xe tự đông phát triển xe điện Ligier INRIA (French institute for research in computer science and automation) phát triển vào năm 1991 Trong năm 1992 Volkswagen đề xuất ý tưởng hệ thống tự đỗ xe đề án IRVW khơng có phiên thương mại thực Cho đến năm 2003 phiên thương mại hệ thống parking assist system TOYOTA giới thiệu với thị trường Toyota Prius bán thị trường Nhật chưa bán thức giới nhiều lý khác Vì phiên năm 2003 cịn nhiều lỗi gặp khó khăn phát vật người bộ, vật nuôi,… nên vào năm 2006 sau hoàn thiện hệ thống Toyota thức đưa thị trường giới thơng qua Lexus LS sản xuất Mỹ Sau Toyota hãng khác mắt phiên khác hệ thống parking assist system với tên gọi khác nhau: Ford (2009), BMW (2010)… Sơ đồ tống quát hệ thống hỗ trợ đậu xe Tín hiệu đầu vào Bộ chấp hành + Cảm biến siêu âm + Cảm biến góc lái +Camera trước sau xe + Công tắc xi-nhan nút bấm +Cảm biến tốc độ bánh xe E C + Hệ thống trợ lực lái điện( EPS) U + Còi cảnh báo đỗ xe + Màn hình hiển thị đào tạo nguồn nhân lực nước nhà Đây đường ngắn để góp phần xây dựng thành cơng nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước ta SINH VIÊN THỰC HIỆN Đinh Quang Thanh Trà - Đào Quang Bình 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] S H Jeong; C G Choi; J N Oh; P J Yoon; B S Kim; M Kim: Low cost design of parallel, International Journal of Automotive Technology Volume 11 issue 3, năm 2010 [2] Audi Service Training, năm 2011 [3] https://en.wikipedia.org/wiki/Intelligent_Parking_Assist_System [4] http://mercedesbenz-vietnam.com.vn/he-thong-ho-tro-do-xe-tu-dong-b50.php [5] http://dantri.com.vn/o-to-xe-may/cach-su-dung-he-thong-ho-tro-do-xe-tu-dong-tren- ford-focus-1379889875.htm [6] https://vi.wikipedia.org/wiki/Arduino 52 PHỤ LỤC Code arduino điều khiển mơ hình #define trig0 48 #define echo0 49 #define trig1 38 #define echo1 39 #define trig2 26 #define echo2 27 #define trig3 28 #define echo3 29 #define interrupt0 int time0; int dist0; int dist1; int time1; int dist2; int time2; int dist3; int time3; int a = 1; int i; int button = 53; int enA = 8; 53 int in1 = 9; int in2 = 10; int enB = 11; int in3 = 12; int in4 = 13; float xung = 0; float newposition = 0; float oldposition; float chieurong; float vongquay; void chaythang() { digitalWrite(in1, HIGH); digitalWrite(in3, HIGH); digitalWrite(in2, LOW); digitalWrite(in4, LOW); analogWrite(enB, 48); analogWrite(enA, 48); } void luithang() { 54 for (i = 40; i