Đồ án tốt nghiệp 2023. ĐHCN HN. Đề tài nghiên cứu và mô phỏng hệ thống cảnh báo va chạm trên xe ô tô. Bao gồm mạch mô phỏng bản vẽ quyển thuyết minh. Các bạn có biết mỗi dòng xe ô tô đều có hệ thống cảnh báo khoảng cách an toàn khác nhau nhưng chúng có chung nhiệm vụ bảo vệ các tài sản trên xe cũng như đảm bảo an toàn tính mạng cho người ngồi trên xe khi tham gia giao thông. Đây là bộ công nghệ tân tiến, hiện đại và cực kỳ phức tạp, hứa hẹn trở thành một bước tiến lớn nhằm giảm thiểu các vụ tai nạn chết người, đảm bảo an toàn cho người lái khi lưu thông trên đường.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI SINH VIÊN: ĐẶNG XUÂN HÒA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CẢNH BÁO VA CHẠM TRÊN XE VINFAST LUX SA2.0 NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ Hà Nội – Năm 2023 i MỤC LỤC MỤC LỤC I CHƯƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG CẢNH BÁO VA CHẠM 1.1 Lý lựa chọn đề tài 1.2 Giới thiệu hệ thống cảnh báo va chạm xe ô tơ 1.3 Ngun lí họat động hệ thống cảnh báo va chạm ô tô 1.4 Giới thiệu Hệ thống cảnh báo va chạm Mobileye 630 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ CỦA HỆ THỐNG CẢNH BÁO VA CHẠM TRÊN XE VINFAST LUX SA 2.0 11 2.1 Tổng Quan Về Vinfast .11 2.2 Giới Thiệu Về Chiếc Xe Vinfast lux SA2.0 .12 2.2.1 Xe Vinfast Lux SA 2.0 nằm trong top xe bán chạy Việt Nam 12 2.2.2 Chất lượng Vinfast Lux SA 2.0 đẳng cấp, an tồn hàng đầu 12 2.2.3 Các Thơng Số Kỹ Thuật Của Xe Vinfast Lux SA2.0 2019 13 2.2.4 Một số hệ thống an toàn trang bị sẵn .18 2.3 Tính an tồn hàng đầu VinFast Lux SA2.0 19 2.3.1 Hệ thống chống bó phanh ABS .19 2.3.2 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD 21 2.3.3 Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HSA 22 2.4 Cấu tạo hệ thống 23 2.4.1 Một sản phẩm tiêu chuẩn Mobileye bao gồm: .23 2.4.2 Thông số kỹ thuật Mobileye 630 23 2.5 Nguyên lý hoạt động 23 ii 2.6 Sơ đồ mạch điện hệ thống cảnh báo va chạm 29 2.7 Ưu, nhược điểm hệ thống cảnh báo va chạm: .44 CHƯƠNG MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CẢNH BÁO VA CHẠM TRÊN XE VINFAST LUX SA2.0 45 3.1 Mô hệ thống .45 3.1.1 Nghiên cứu linh kiện điện tử sử dụng mô 45 3.1.2 Giới thiệu phần mềm proteus 8.13 .54 3.1.3 Sơ đồ mô hệ thống [8] 56 3.1.4 Kết thử nghiệm 56 3.1.5 Code mô phỏng: 57 KẾT LUẬN 59 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÔ PHỎNG .60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 iii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1 Cảnh báo khoảng cách an toàn Hình 1-2: Hệ thống cảnh báo va chạm Hình 1-3: Radar cảnh báo va chạm .6 Hình 1-4: Sử dụng tín hiệu dạng sóng âm Hình 1-5: Sóng radar hệ thống cảnh báo Hình 1-6: Thông tin cảm biến gửi Hình 2-1 Hình ảnh tổng quan Lux SA2.0 13 Hình 2-2 Ngoại thất phía trước Lux SA2.0 15 Hình 2-3 Ngoại thất bên hông Lux SA2.0 16 Hình 2-4 Nội thất bên xe 17 Hình 2-5 Lux SA2.0 xe sang trọng, mang đậm sắc Việt 19 Hình 2-6 Hệ thống chống bó cứng phanh 20 Hình 2-7 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử LUX SA2.0 21 Hình 2-8 Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HSA 22 Hình 2-9 Khoảng cách an tồn với xe phía trước .24 Hình 2-10 Khoảng cách nguy hiểm với xe phía trước .24 Hình 2-11 Phát khoảng cách với phương tiện khác vạch kẻ đường 25 Hình 2-12 Cảnh báo va chạm với người xe cộ 26 Hình 2-13 Bật đèn pha di chuyển đêm .27 Hình 2-14 Tự động chuyển đèn cos gặp xe ngược chiều .27 Hình 2-15 Đọc biển báo hiển thị giới hạn tốc độ 28 Hình 3-1 Chip Arduino Uno R3 .46 iv Hình 3-2 Các chân lượng của Uno R3 .48 Hình 3-3 Màn hình LCD 16×2 49 Hình 3-4 Module I2C LCD 16×2 49 Hình 3-5.Kết nối I2C 50 Hình 3-6 Cảm biến hồng ngoại 51 Hình 3-7 Cảm biến hồng ngoại chủ động 52 Hình 3-8 Cảm biến hồng ngoại thụ động 52 Hình 3-9 Các chân chức 53 Hình 3-10 Sơ đồ .53 Hình 3-11 Màn hình làm việc của Proteus .54 Hình 3-12 Mơ hệ thống cảnh báo va chạm Mobileye 56 Danh mục bảng Bảng 2.1 Thơng số kích thước xe .13 Bảng 2.2 Thông số động vận hành 13 Bảng 2.3 Ngoại thất xe 14 Bảng 2.4 Nội thất xe 16 Bảng 2.5 Một số tiện nghi xe .17 Bảng 2.6 Một số tính an toàn 18 Bảng 3.1 Thông số Arduino Uno R3 .45 Bảng 3.2 Kí hiệu nguồn cấp cho I2C 50 v LỜI MỞ ĐẦU Công nghiệp xe đại ngày phát triển, ngành mang tính tổng hợp Đây khơng đơn ngành riêng biệt mà cịn kéo theo hàng trăm nghìn ngành nghề khác phát triển Những phận ngành xe công nghệ cao từ kết nghiên cứu áp dụng toán học, vật lý học, hóa học, vật liệu (hệ thống nhún, hệ thống thắng, dầu nhớt, bánh xe, bố thắng ) ngành điện tử (chip điện tử, chip design ) Với phát triển nhanh chóng cơng nghệ điện tử, việc điều khiển ô tô ngày trở nên dễ dàng an toàn nhiều Với hệ thống cảnh báo va chạm trang bị ô tô giúp hạn chế việc xảy tai nạn giao thông, điều giúp cho việc điều khiển xe an toàn Hệ thống cảnh báo va chạm liên tục theo dõi trình điều khiển người lái điều kiện xung quanh xe chướng ngại vật, xe trước, xe đối diện… để phát sớm nguy tai nạn vài giây trước va chạm, từ thực biện pháp cảnh báo, can thiệp nhằm ngăn chặn giảm thiểu thiệt hại xảy Đây nội dung nghiêm cứu em, nội dung nghiêm cứu em sử dụng phần mềm proteus để mô mạch dùng phần mềm Arduino để viết chương trình điều khiển hệ thống Em xin cảm ơn sự chỉ bảo tận tình, quý báu của thầy Th.S Nguyễn Minh Thắng suốt quá trình làm đồ án của em Trong quá trình làm việc, em không tránh khỏi những sai sót, nên em rất mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy để đề tài em được hoàn thiện Em xin chân trọng cảm ơn! CHƯƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG CẢNH BÁO VA CHẠM 1.1 Lý lựa chọn đề tài Ngày nay khi ngành công nghiệp ôtô trong nước và trên thế giới đang ngày càng phát triển đóng vai trị quan trọng phát triển chung tồn xã hội Nhiều hệ thống tô thay để đáp ứng nhu cầu người có hệ thống cảnh báo va chạm Để hiểu sâu hệ thống em chọn đề tài Những năm gần đây, yêu cầu độ an tồn tơ ngày tăng lên, đòi hỏi nhà sản xuất phải thật hợp tác đầu tư vào hệ thống an toàn đại, phức tạp để tăng giá trị ưu cạnh tranh Xe Vinfast dịng xe mang thương hiệu Việt nhất, xe “ hot” khoảng thời gian 2019-2021 Xe trang bị nhiều hệ thống để đảm bảo an toàn ABS, EBD, HAS, … hay ESC chúng hoạt động tốt ta tập trung lái xe, ta bất cẩn làm việc khác gần hệ thống khơng cịn hiệu quả, ta trang bị thêm hệ thống cảnh báo giống Mobileye an tồn hệ thống cảnh báo va chạm xảy hay vật cản đường để ta kịp thời xử lý từ giảm thiểu tai nạn hết ta bảo vệ than tốt Cơng nghệ đóng góp phần giúp ngành công nghệ ôtô phát triển nghiên cứu phát triển xe tự lái 1.2 Giới thiệu hệ thống cảnh báo va chạm xe tơ Các bạn có biết dịng xe tơ có hệ thống cảnh báo khoảng cách an tồn khác chúng có chung nhiệm vụ bảo vệ tài sản xe đảm bảo an tồn tính mạng cho người ngồi xe tham gia giao thông Đây công nghệ tân tiến, đại phức tạp, hứa hẹn trở thành bước tiến lớn nhằm giảm thiểu vụ tai nạn chết người, đảm bảo an tồn cho người lái lưu thơng đường Những năm gần đây, yêu cầu độ an tồn tơ ngày tăng lên, địi hỏi nhà sản xuất phải thật hợp tác đầu tư vào hệ thống an toàn đại, phức tạp để tăng giá trị ưu cạnh tranh Về chức năng, hệ thống liên tục theo dõi trình điều khiển người lái điều kiện xung quanh xe chướng ngại vật, xe trước, xe đối diện, … để phát sớm nguy tai nạn vài giây trước va chạm, từ thực biện pháp cảnh báo, can thiệp nhằm ngăn chặn giảm thiểu thiệt hại xảy ra.[1] Chắc chắn khơng muốn xe phanh gấp hay siết đai an toàn lái cách bình thường đường, nên trình điều chỉnh để đảm bảo hệ thống hoạt động xác, phản ứng kịp thời với tình không can thiệp nhầm quan trọng Liệu bạn hiểu rõ nguyên lý hoạt động, cấu tạo cảnh báo khoảng cách an toàn xe ô tô hay chưa? Đây vấn đề mà khơng riêng bạn mà nhiều người tìm hiểu tìm hiểu Tuy nhiên, thơng tin bạn cần nắm bắt để tránh trường hợp khơng hay xảy q trình sử dụng Hình 1-1 Cảnh báo khoảng cách an tồn Cảnh báo khoảng cách an tồn tô phận nhỏ ô tô Tuy nhiên, chúng lại phận thường xuyên mà bạn sử dụng tới chúng Chúng đảm nhiệm chức thơng báo an tồn Hệ thống cảnh báo khoảng cách an tồn xe tơ ngày có nhiều loại phổ biến có báo động còi, báo động đèn bào động hình ảnh, kết hợp phương pháp lại Thậm chí xe tơ bạn có từ hai đến ba loại cảnh báo Đây công nghệ tân tiến, đại phức tạp hứa hẹn trở thành bước tiến lớn nhằm giảm thiểu vụ tai nạn chết người, đảm bảo an toàn cho người lái lưu thơng đường Trong suốt q trình điều khiển xe tham gia giao thông, hệ thống thiết bị tính tốn xác khoảng cách tốc độ phương tiện mà điều khiển Đồng thời hệ thống cịn đưa tính tốn xác phương tiện điều khiển phía trước để đưa cảnh báo kịp thời cho người điều khiển xe Những cảnh báo hiển thị thơng qua hình ảnh, âm thanh, đèn báo xúc giác.[1] Cảnh báo âm bao gồm chuông, âm chuông báo động cảnh báo Cảnh báo trực quan bao gồm đèn bảng điều khiển đèn phanh mô kính chắn gió Cảnh báo xúc giác bao gồm cảm giác dây an toàn siết chặt vào thân xe xe bị giật giảm tốc độ (trong hệ thống áp dụng phanh) Hình 1-2: Hệ thống cảnh báo va chạm Khối điều khiển trung tâm phận định khoảng cách an tồn máy tính xe Khối điều khiển bao quát tất điều nhỏ nhặt để tạo nên thân thiện cho xe bạn Trong hệ thống cảnh báo khoảng cách an tồn tơ khối điều khiển trung tâm giám sát nguồn tín hiệu an tồn nguy hiểm thơng tin xác Khối điều khiển dị tìm tần số radio tự động cảnh báo mà nhận mã số xác phát tín hiệu loại sóng tơ từ xa Khơng cịn kiểm tra vật cản ngồi xe, nhận tín hiệu cung cấp nguồn điện cấu hoạt động báo động xe Do tính chất phức tạp ảnh hưởng nhiều đến độ an toàn trải nghiệm người dùng, việc phát triển vận hành nên hệ thống đòi hỏi phải sở hữu độ xác cực cao, trục trặc hay sai sót ảnh hưởng đến khả tập trung điều khiển người lái, từ thật dẫn đến tai nạn Bởi thế, phát triển sản xuất qua nhiều bước kiểm tra khắt khe trước trang bị xe đưa đến tay người dùng