LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp là một phần trong chương trình đào tạo của ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô của trường chúng ta. Với mục đích tạo điều kiện cho sinh viên nghiên cứu chuyên sâu và củng cố lại kiến thức của mình. Bản thân em là một sinh viên khoa Cơ khí động lực trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long, trong suốt thời gian học tập tại trường em được sự dìu dắt và hướng dẫn tận tình của quí thầy cô tại trường nói chung và khoa Cơ khí động lực nói riêng. Các thầy cô đã không ngại khó khăn thử thách, đã chung tay vun đắp, mài dũa em trở thành những người kỹ sư, giảng viên, và hơn thế nữa là những người công dân có ích cho xã hội. Và đến hôm nay, với khóa luận tốt nghiệp này đã đánh dấu một cột mốc lớn trên bước đường trưởng thành của em, em sắp bước ra khỏi cánh cổng của trường đại học để bước tiếp đến một cánh cổng khác với đầy chông gai và thử thách đang chờ đợi. Đó chính là cánh cổng của cuộc đời, công việc tương lai sắp tới, mọi sự thành công trên con đường sắp tới đều nhờ công lao rất lớn của các thầy cô. Em xin chân thành cảm ơn quí thầy cô trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vĩnh Long, đặc biệt là tập thể giảng viên khoa Cơ khí động lực, các thầy cũng hướng dẫn rất tận tình, tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đề tài này. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến thầy PGS.TS. Nguyễn Thanh Tùng đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy với sự tận tâm, trách nhiệm trong suốt quá trình học tập cũng như trong quá trình thực hiện đề tài để giúp em thực hiện hoàn thành đề tài này. Do kiến thức của em còn hạn chế nên khóa luận không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, em rất mong được sự đóng góp ý kiến của thầy Nguyễn Thanh Tùng để em có điều kiện bổ sung kiến thức và hoàn thiện bản thân hơn. Em xin trân trọng cảm ơn! Vĩnh Long, ngày… tháng… năm 2023 Nguyễn Ngô Hoàng Diệu TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VĨNH LONG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1. Tên đề tài: Khảo sát ảnh hưởng của hệ thống kiểm soát hành trình chủ động DRCC đến tốc độ chuyển động của ô tô Toyota Corolla Cross 2021 2. Nhiệm vụ đề tài: a. Hoàn thành tập thuyết minh: - Tổng quan về hệ thống hỗ trợ lái xe an toàn: Hệ thống cảnh báo va chạm phía trước PCS (Pre-Collision System); Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường LTA (Lane Tracing Assit); Hệ thống đèn pha tự động thích ứng AHB ( Automatic High Beam); Hệ thống cảnh báo điểm mù; Hệ thống camera 360 độ; Hệ thống cảnh báo phương tiện cắt ngang phía sau. - Hệ thống kiểm soát hành trình chủ động DRCC (Dynamic Radar Cruise Control) của các hãng và của Toyota Corolla Cross 2021. - Khảo sát ảnh hưởng của hệ thống kiểm soát hành trình chủ động DRCC đến tốc độ chuyển động của ô tô Toyota Corolla Cross 2021 bằng phần mềm CarSim. b. Sản phẩm: - Thuyết minh: 03 quyển. - File word và PDF chứa toàn bộ nội dung khóa luận. 3. Phương pháp đánh giá: Báo cáo trước hội đồng. 4. Thời gian thực hiện: 15 tuần. - Ngày giao đề tài: 11 / 9 / 2023 - Ngày hoàn thành: 23 / 12 / 2023 5. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngô Hoàng Diệu MSSV: 20001237 Vĩnh Long, ngày 11 tháng 9 năm 2023 PT Khoa CKĐL Cán Bộ hướng dẫn GVC.ThS. Hồ Hữu Chấn PGS.TS. Nguyễn Thanh Tùng MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN I NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN II LỜI CẢM ƠN III MỤC LỤC V DANH MỤC CÁC BẢNG VII DANH MỤC HÌNH ẢNH VIII DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT XI LỜI NÓI ĐẦU XII TỔNG QUAN 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục tiêu của đề tài 1 3. Phạm vi nghiên cứu 1 4. Phương pháp nghiên cứu 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ LÁI XE AN TOÀN 2 1.1. Hệ thống cảnh báo va chạm phía trước PCS (Pre-Collision System) 2 1.1.1. Nhiệm vụ 2 1.1.2. Cơ sở lý thuyết 2 1.1.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 3 1.2. Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường LTA (Lane Tracing Assit) 3 1.2.1. Nhiệm vụ 3 1.2.2. Cơ sở lý thuyết 3 1.2.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 4 1.3. Hệ thống đèn pha tự động thích ứng AHB ( Automatic High Beam) 4 1.3.1. Nhiệm vụ 4 1.3.2. Cơ sở lý thuyết 5 1.3.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 5 1.4. Hệ thống cảnh báo điểm mù 5 1.4.1. Nhiệm vụ 5 1.4.2. Cơ sở lý thuyết 6 1.4.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 6 1.5. Hệ thống camera 360 độ 6 1.5.1. Nhiệm vụ 6 1.5.2. Cơ sở lý thuyết 7 1.5.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 7 1.6. Hệ thống cảnh báo phương tiện cắt ngang phía sau 7 1.6.1. Nhiệm vụ 7 1.6.2. Cơ sở lý thuyết 8 1.6.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 8 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG KIỂM SOÁT HÀNH TRÌNH CHỦ ĐỘNG DRCC (DYNAMIC RADAR CRUISE CONTROL) 9 2.1. Tổng quan về những hệ thống kiểm soát hành trình ở trên các hãng xe 9 2.1.1. Hệ thống kiểm soát hành trình Cruise Control 9 2.1.2. Hệ thống kiểm soát hành trình ở trên các hãng xe 11 2.1.2.1. Hệ thống Kiểm Soát Hành trình thông minh - Intelligent Cruise Control 11 2.1.2.2. Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng - Smart Cruise Control 13 2.1.2.3. Hệ thống kiểm soát hành trình bằng Radar – Mazda Radar Cruise Control 14 2.2. Hệ thống kiểm soát hành trình chủ động DRCC (Dynamic Radar Cruise Control) của Toyota Corolla Cross 2021 16 2.2.1. Tổng quan về Toyota Corolla Cross 2021 16 2.2.2 Tổng quan hệ thống DRCC trên Toyota Corolla Cross 2021 1.8V 18 2.2.3. Cấu tạo chính của hệ thống DRCC 19 2.2.3.1. Cảm biến khoảng cách 19 2.2.3.2. Mô-đun điều kiển DRCC (ADAS ECU) 20 2.2.3.3. Bộ điều khiển trung tâm (ECU) 21 2.2.3.4. Bộ điều khiển hệ thống phanh (ABS ECU) 23 2.2.3.5. Kiến trúc mạng 23 2.2.3.7. Motor quay bướm ga 29 2.2.3.8. Cảm biến vị trí bướm ga 29 2.2.3.9. Công tắc bàn đạp phanh và công tắc đèn phanh 30 2.2.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống DRCC 31 2.2.5. Nguyên lý điều khiển 32 2.2.6. Sơ đồ giao tiếp của hệ thống DRCC 32 2.2.7. Tính năng nổi bật của hệ thống kiểm soát hành trình chủ động 36 2.2.7.1. Can thiệp hệ thống điều khiển động cơ 36 2.2.7.2 . Điều khiển hệ thống phanh 36 2.2.8. Vận hành hệ thống 36 2.2.9. Các yêu cầu về tính năng của DRCC 38 CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG KIỂM SOÁT HÀNH TRÌNH CHỦ ĐỘNG DRCC ĐẾN TỐC ĐỘ CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ TOYOTA COROLLA CROSS 1.8V 2021 BẰNG PHẦN MỀM CARSIM 40 3.1. Giới thiệu về phần mềm CarSim 40 3.1.1. Khái niệm về CarSim 40 3.1.2. Nguyên nhân ra đời của CarSim 40 3.1.3. Lịch sử phát triển của CarSim 41 3.2. Mục đích khảo sát hệ thống kiểm soát hành trình chủ động DRCC bằng CarSim 41 3.3. Quy trình khảo sát DRCC Bằng CarSim 41 3.3.1. Quy trình 3 bước của CarSim 41 3.3.1.1. Nhập dữ liệu đầu vào 42 3.3.1.2. Bắt đầu tính toán dữ liệu 53 3.3.1.3. Trả kết quả đầu ra 53 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của xe Toyota Corolla Cross 2021 1.8V 14 Bảng 2.2 Tín hiệu vào module ABS 33 Bảng 2.3 Tín hiệu vào module CCM 34 Bảng 2.4 Tín hiệu vào module IPC 35 Bảng 2.5 Tín hiệu vào module ECU 36 Bảng 2.6 Tín hiệu vào module SCCM 36 DANH MỤC HÌNH ẢNH Số hiệu hình ảnh Tên hình ảnh Trang Hình 1.1 Hệ thống radar của PCS 2 Hình 1.2 Vị trí cảm biến radar trên xe ô tô 3 Hình 1.3 Tín năng đánh lái tự động trên xe 4 Hình 1.4 Hệ thống đèn pha tự động thích ứng AHB 5 Hình 1.5 Hệ thống cảnh báo điểm mù 6 Hình 1.6 Mô phỏng xe 360 độ trên màn hình Android 7 Hình 1.7 Cảnh báo phương tiện cắt ngang khi lùi xe ô tô 8 Hình 2.1 Phiên bản kiểm soát hành trình trên động cơ hơi nước của James Watt 9 Hình 2.2 Xe chạy trên đường vắng 10 Hình 2.3 Xe chạy trên cao tốc 11 Hình 2.4 Vị trí cảm biến và camera trên xe Nissan 12 Hình 2.5 Cách thức vận hành hệ thống trên xe Nissan 13 Hình 2.6 Hệ thống kiểm soát hình trình thích ứng (SCC) trên Tucson 2022 14 Hình 2.7 Vị trí Radar được đặt ở đầu xe của hệ thống Mazda 14 Hình 2.8 Hệ thống kiểm soát hành trình bằng radar của Mazda đang hoạt động 15 Hình 2.9 Toyota Corolla Cross 2021 1.8V 16 Hình 2.10 Cảm biến khoảng cách của hệ thống hoạt động 19 Hình 2.11 Cảm biến radar sóng mi-li-mét 20 Hình 2.12 Mô-đun điều khiển DRCC 21 Hình 2.13 Bộ điều khiển trung tâm ECU 22 Hình 2.14 ABS ECU 23 Hình 2.15 Đường BUS CAN 24 Hình 2.16 Cấu trúc nút CAN 25 Hình 2.17 Đường CAN_L và CAN_H 25 Hình 2.18 Cảm biến tốc độ bánh xe 27 Hình 2.19 Cảm biến tốc độ loại công tắc lưỡi gà 27 Hình 2.20 Cảm biến tốc độ loại quang học 28 Hình 2.21 Cảm biến tốc độ loại MRE 29 Hình 2.22 Motor quay bướm ga 29 Hình 2.23 Cảm biến vị trí bướm ga 30 Hình 2.24 Vị trí công tắc bàn đạp phanh và công tắc đèn phanh 30 Hình 2.25 Công tắc hành trình thường đóng loại piston 31 Hình 2.26 Nguyên lý điều khiển DRCC theo điều khiển hồi tiếp 32 Hình 2.27 Sơ đồ giao tiếp giữa các module khi sử dụng chức năng DRCC 33 Hình 2.28 Bộ công tắc DRCC trên xe 37 Hình 3.1 Giao diện chính của CarSim 40 Hình 3.2 Ảnh minh họa kết quả của CarSim 42 Hình 3.3 Mở phần mềm CarSim 8.02 43 Hình 3.4 Khởi động Carsim 43 Hình 3.5 Màn hình chính Carsim 44 Hình 3.6 Chọn mục trong file 44 Hình 3.7 Đặt tên và khởi tạo dữ liệu mới 45 Hình 3.8 Các nút trên màn hình làm việc Carsim 45 Hình 3.9 Thông số kỹ thuật xe Toyota Corolla Cross 1.8V 2021 46 Hình 3.10 Chọn dòng xe cần mô phỏng 47 Hình 3.11 Chọn các dữ liệu động học cơ bảng trên xe 47 Hình 3.12 Nhập các thông số kích thước và khối lượng cơ bản 48 Hình 3.13 Thiết lập chế độ lái 49 Hình 3.14 Điều chỉnh các thông số 49 Hình 3.15 Thiết lập hình dạng đường 50 Hình 3.16 Điều chỉnh làn đường và ma sát 50 Hình 3.17 Cảm biến và điểm mù 51 Hình 3.18 Thiết lập cảm biến 51 Hình 3.19 Thay đổi khoảng cách đo cảm biến 52 Hình 3.20 Thay đổi dữ liệu chung 52 Hình 3.21 Xe bắt đầu chuyển động với hệ thống DRCC 53 Hình 3.22 Hệ thống phát hiện xe phía trước và giảm tốc 54 Hình 3.23 Chuyển động liên tục theo xe phía trước 54 Hình 3.24 Kết quả đồ thị vận tốc và khoảng cách cảm biến 55 Hình 3.25 Thay đổi dữ liệu tốc độ 55 Hình 3.26 Kết quả hình ảnh, đồ thị vận tốc và khoảng cách cảm biến 56 Hình 3.27 Thay đổi dữ liệu tốc độ 56 Hình 3.28 Kết quả hình ảnh, đồ thị vận tốc và khoảng cách cảm biến 57 Hình 3.29 Thay đổi dữ liệu tốc độ 57 Hình 3.30 Kết quả hình ảnh, đồ thị vận tốc và khoảng cách cảm biến 58 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên tiếng anh Tên tiếng việt ECU Electronic Control Unit Bộ điều khiển điện tử (kiểm soát trượt) DOHC Double Overhead Cam Có 2 trục cam vận hành các van nạp và van xả FWD Front Wheel Drive Bánh xe trước dẫn động lái DRCC Dynamic Radar Cruise Control Hệ thống kiểm soát hành trình chủ động PCS Pre-Collision System Hệ thống cảnh báo va chạm phía trước LTA Lane Tracing Assit Hệ thống hỗ trợ làn đường AHB Automatic High Beam Hệ thống đèn pha tự động thích ứng ICC Intellegent Cruise Control Hệ thống kiểm soát hành trình thông minh SCC Smart Cruise Control Ga thông minh MRCC Mazda Radar Cruise Control Hệ thống kiểm soát hành trình bằng Radar CCS Cruise Control System Hệ thống kiểm soát hành trình LỜI NÓI ĐẦU Ô tô đã trở thành phương tiện di chuyển phổ biến của nhiều quốc gia trên thế giới trong vài thập kỉ qua, có thể nói ngành công nghiệp ô tô đang dần trở thành một phần không thể thiếu trong nền kinh tế của nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Chính vì vị thế ngày càng được nâng cao của ngành công nghiệp ô tô nên các hãng xe không ngừng sản xuất ra các sản phẩm mới, kết quả là đã cho ra đời nhiều mẫu xe ngày càng đa dạng và hiện đại phục vụ nhu cầu di chuyển thiết yếu của con người. Bên cạnh yếu tố đa dạng và hiện đại thì an toàn và tiện nghi cho người sử dụng cũng là yếu tố quan trọng cần được đề cập đến khi con người sử dụng xe ô tô. Nói đến sự an toàn trên ô tô thì chúng ta có thể thấy hệ thống kiểm soát hành trình từ những năm 1990, các nhà sản xuất xe hơi bắt đầu sử dụng công nghệ kỹ thuật số tiên tiến cải tiến, nâng cấp hệ thống kiểm soát hành trình được xây dựng trên phương pháp của kỹ sư Teetor. Kể từ đó cho đến ngày nay, các hệ thống an toàn vẫn không ngừng cải tiến để đem lại sự an toàn tuyệt đối nhất cho người sử dụng. Là một sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô của trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vĩnh Long, em đã được học những kiến thức cơ bản về ô tô, được thực hành trực tiếp trên xe tại nhà trường và đi thực tập tại các hãng ô tô trong nước, được tiếp cận với các trang thiết bị hiện đại và thế hệ xe mới nhất. Vì vậy, em đã trang bị được cho bản thân một số kiến thức nhất định về ô tô. Với niềm đam mê và sự yêu thích tìm tòi học hỏi kiến thức mới, đặc biệt là cách nhìn về tầm quan trọng của hệ thống an toàn trên ô tô đã cho em suy nghĩ về đề tài khóa luận này. Có thể nói dù một chiếc ô tô có hiện đại và bắt mắt đến đâu đi nữa nhưng sự an toàn không được đảm bảo thì chúng cũng như đồ phế thải ngoài thị trường. Vì mục tiêu cuối cùng mà con người hướng đến là sự an toàn và được bảo vệ. Chính vì vậy đề tài em chọn là tìm hiểu và khai thác về một hệ thống an toàn mang tính hỗ trợ người điều khiển phương tiện một cách tự động. Cụ thể là “Khảo sát ảnh hưởng của hệ thống kiểm soát hành trình chủ động DRCC đến tốc độ chuyển động của ô tô Toyota Corolla Cross 2021”. Hệ thống an toàn này là tiêu chuẩn bắt buộc của các quốc gia Châu Âu và Mỹ nhưng vẫn còn một số quốc gia Châu Á, trong đó có Việt Nam vẫn chưa bắt buộc trang bị hệ thống này trên xe khi tham gia giao thông trên đường. Điều này thật đáng tiếc! Bởi phần lớn tai nạn giao thông ở Việt Nam đều do mất lái gây ra nên có thể nói hệ thống này là một giải pháp hiệu quả giúp chúng ta giảm tải được các vụ tai nạn giao thông không đáng có. Từ những nguyên nhân trên nên em đã quyết tâm làm đề tài này, nhằm mục đích khảo sát hiệu quả nó mang lại và để hiểu rõ hơn về kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống, hiểu được tầm quan trọng của hệ thống an toàn – hệ thống kiểm soát hành trình chủ động DRCC. Đồng thời trình bày rõ về kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống kiểm soát hành trình chủ đông DRCC này trên một chiếc xe thực tế đó là xe TOYOTA COROLLA CROSS 1.8V 2021 để mang đến cái nhìn thực tại rõ ràng hơn, cụ thể hơn về hệ thống an toàn này. Sau cùng em xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Nguyễn Thanh Tùng và các thầy cô trong khoa chuyên môn đã tận tâm giúp đỡ để em có thêm kiến thức hoàn thành đề tài này. Em sẽ cố gắng để phát huy hết các khả năng mình có để không phụ lòng các thầy cô đã dạy bảo. Em xin chân thành cảm ơn!
Mục tiêu của đề tài
Tìm hiểu về nhiệm vụ, cơ sở lý thuyết, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống hỗ trợ lái xe an toàn
Nắm vững cơ sở lý thuyết, nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển tự động trên dòng xe Toyota Corolla Cross 1.8V 2021, khảo sát ảnh hưởng của hệ thống kiểm soát hành trình chủ động DRCC đến tốc độ chuyển động của ô tô Toyota Corolla Cross 1.8V 2021 bằng phần mềm CarSim.
Phương pháp nghiên cứu
Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường LTA (Lane Tracing Assit)
1.2.1 Nhiệm vụ Đây là một hệ thống an toàn rất hiệu quả được ứng dụng trên hầu hết khắp các mẫu xe hiện đại Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường được thiết kế đặc biệt nhằm hỗ trợ cho việc lái xe trên mọi cung đường, nhằm giảm nguy cơ chệch làn đường
Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường LTA nhận biết khi xe rời khỏi làn đường mà không có tín hiệu đèn xi-nhan Lúc này, hệ thống sẽ phát ra cảnh báo bằng âm thanh, đèn và rung vô lăng để cảnh báo cho người lái tập trung trở lại Đồng thời, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh lái và vô lăng thay cho người lái, đưa xe trở về làn đường an toàn.
1.2.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Hệ thống hoạt động dựa vào camera phía trước kính chắn gió và radar đặt ở logo lưới tản nhiệt xe, hoạt động ở dãy tốc độ từ 50km trở lên giúp ghi nhớ hành trình xe đang di chuyển, quét các vạch kẻ sơn, vân cảnh cáo trên đường Các cảm biến hoạt động đồng thời trong quá trình xe di chuyển, hệ thống sẽ tổng hợp, phân tích và tính toán các thông số đã được thu thập và có phác họa về làn đường đang di chuyển Khi phát hiện sai lệch trong hành trình di chuyển, xe không theo lối mòn của hành trình lấn lên vạch kẻ sơn đã được quét trước đó hệ thống sẽ phát cảnh báo tới người lái xe bằng âm thanh, hình ảnh trên màn hình hiển thị đa thông tin hay cảnh báo rung vô lăng Nếu xe ô tô chệch làn về phía bên phải, tín hiệu âm thanh sẽ phát ra phía bên phải, nhấp nháy đèn hoặc ghế lái xe rung phía bên phải tùy theo từng trang bị, thiết kế của mỗi hãng sản xuất ô tô khác nhau Nếu người lái xe không phản hồi kịp thời với những tín hiệu cảnh báo thì hệ thống sẽ kích hoạt tính năng đánh lái tự động để đưa xe ô tô của bạn về làn đường và duy trì làn đường nhằm tăng mức độ an toàn
Hình 1.3 Tính năng đánh lái tự động trên xe
Hệ thống tự động tắt đèn báo rẽ khi người lái tăng tốc vượt cũng là tính năng hữu ích giúp người lái không quên bật đèn báo rẽ, đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông.
Hệ thống đèn pha tự động thích ứng AHB ( Automatic High Beam) 1 Nhiệm vụ
Tự động chuyển đổi đèn chiếu xa và đèn chiếu gần tùy thuộc vào tình trạng giao thông giúp đảm bảo tầm nhìn tốt cho người lái
1.3.2 Cơ sở lý thuyết Đèn pha chống chói hay đèn pha tự thay đổi góc chiếu là hệ thống đèn tự động thay đổi luồng sáng mà người lái không cần phải can thiệp Không giống như các loại đèn pha phải được kích hoạt bằng tay, đèn pha chống chói được kích hoạt tự động
Một cảm biến trên xe có nhiệm vụ phát hiện đèn của các phương tiện gần đó như đèn đuôi của các phương tiện di chuyển cùng chiều hay đèn pha của xe đi ngược chiều Để tránh làm chói mắt những người lái xe đó, cảm biến sẽ tự tắt đèn pha Khi không có phương tiện nào khác trong khu vực, đèn pha sẽ được bật lại để cải thiện tầm nhìn
1.3.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Hệ thống AHB được trang bị các cảm biến ánh sáng, thường là cảm biến hồng ngoại hoặc camera, để theo dõi môi trường xung quanh xe và cảm nhận mức độ sáng tối của đèn pha cần được điều chỉnh Dữ liệu từ cảm biến ánh sáng được chuyển đến hệ thống điều khiển của AHB để phân tích Hệ thống sử dụng thông tin này để xác định mức độ sáng tối của môi trường lái xe Dựa trên thông tin từ cảm biến ánh sáng và các điều kiện xung quanh, hệ thống AHB tự động chuyển đổi giữa đèn gần và đèn xa một cách tự động
Hình 1.4 Hệ thống đèn pha tự động thích ứng AHB
1.4 Hệ thống cảnh báo điểm mù 1.4.1 Nhiệm vụ
Giúp cho lái xe phát hiện được những phương tiện đang lưu thông trong những vùng bị che khuất như là: “điểm mù của gương chiếu hậu, điểm mù trước xe, điểm mù sau xe, điểm mù ở cột A” Để cho người lái xe có thể dễ dàng quan sát và sử lý tình huống khi có nhu cầu chuyển làn hoặc dừng xe, tránh gây nguy hiểm cho người lưu thông cùng làn đường phía sau
Hệ thống này cho phép người lái biết có xe ở trong điểm mù - khoảng nằm ngoài tầm quan sát của gương chiếu hậu, và chớp đèn cảnh báo ở ngay bên gương Với một số hệ thống, đèn cảnh báo sẽ sáng hơn hoặc chớp nhanh hơn nếu tài xế bật xi-nhan vào đúng thời điểm hệ thống phát hiện có xe trong điểm mù Một số hệ thống còn có cả chuông cảnh báo
1 4.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Hệ thống giám sát điểm mù gồm các bộ phát sóng điện từ gắn trên gương chiếu hậu, quanh thân xe hoặc cản sau có nhiệm vụ phát ra sóng điện từ khi xe đang di chuyển Ngoài ra, có thể có thêm camera được đặt trên hai gương chiếu hậu Khi một chiếc xe phía sau hoặc bên hông tiến quá sát đến chiếc xe của bạn thì bộ phát sóng điện từ sẽ nhận ra và gửi tín hiệu về bộ điều khiển Hệ thống sẽ cảnh báo bạn bằng cách phát âm thanh, rung vô lăng và hình ảnh sẽ hiện thị lên màn hình trung tâm cho dễ quan sát
Hình 1.5 Hệ thống cảnh báo điểm mù
Hệ thống camera 360 độ 1 Nhiệm vụ
Hệ thống này là cung cấp một hình ảnh toàn cảnh xung quanh xe ô tô thông qua nhiều camera được đặt ở các vị trí khác nhau Người lái có thể dễ dàng quan sát để dừng đỗ, điều khiển xe khi di chuyển trong khoảng không gian chật hẹp hay những giao lộ phức tạp
Khi lái xe, phạm vi quan sát hiệu quả của người lái bị hạn chế đáng kể bởi gương chiếu hậu Điểm mù tồn tại ở các khu vực không nằm trong góc nhìn của gương, đặc biệt là ở hai bên hông và phía sau xe Tuy nhiên, với sự tiến bộ của công nghệ, camera 360 độ ra đời với nguyên lý hoạt động tiên tiến, giúp loại bỏ hoàn toàn các điểm mù, mở rộng đáng kể tầm nhìn cho người lái, nâng cao an toàn trong quá trình vận hành phương tiện.
1.5.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Hệ thống bao gồm nhiều camera nhỏ được đặt ở các vị trí khác nhau trên xe ô tô Thông thường, có 4 hoặc nhiều camera được lắp trên xe để bảo đảm toàn bộ xung quanh Các camera thu thập hình ảnh từ xung quanh xe ô tô, dữ liệu từ các máy ảnh được gửi đến bộ xử lý, nơi các hình ảnh này được kết hợp lại để tạo ra hình ảnh toàn cảnh 360 độ Điều này thường được thực hiện thông qua phần mềm và hình ảnh xử lý thuật toán đặc biệt Hình ảnh toàn cảnh sau đó được hiển thị trên màn hình trong cabin của xe Người lái có thể xem hình ảnh này để biết môi trường xung quanh xe và quản lý các tình huống khi lái xe như đỗ xe hoặc tránh vật cản
Hình 1.6 Mô phỏng xe 360 độ trên màn hình Android
1.6 Hệ thống cảnh báo phương tiện cắt ngang phía sau 1.6.1 Nhiệm vụ
Cung cấp thông tin và thời gian cho người lái để có thể phản ứng kịp thời và tránh các vấn đề nguy hiểm liên quan đến phương tiện đang được xử lý từ phía sau một đột ngột
Hệ thống này phát hiện các phương tiện đang đến gần đuôi xe từ cả hai phía khi ô tô đang lùi ra khỏi chỗ đậu xe Ngoài ra, hệ thống cũng tự động phát hiện vật thể di chuyển từ phía sau và cảnh báo cho người lái bằng hình ảnh và âm thanh
1.6.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Hệ thống cảnh báo phương tiện cắt ngang khi lùi RCTA hoạt động dựa trên các cảm biến góc, được lắp đặt ở bên trái và bên phải cản sau của xe có chức năng phát ra sóng radar Khi xe đang ở số R lùi, RCTA sẽ tự động được kích hoạt Các cảm biến bắt đầu phát sóng radar quét cả khu vực trái và phải ở đuôi xe nhằm phát hiện các phương tiện đang đến gần Tùy thiết kế của nhà sản xuất mà phạm vi hoạt động của hệ thống RCTA có thể khác nhau Tuy nhiên, các cảm biến thường có thể quét trong phạm vi khoảng cách từ 20 mét đến 30 mét Nếu xác định vật cản trong phạm vi là mối đe dọa đối với sự an toàn của ô tô, hệ thống RCTA sẽ cảnh báo cho người lái thông qua hiển thị trên đồng hồ lái (đối với các xe sử dụng màn hình kỹ thuật số), chớp các đèn hệ thống cảnh báo điểm mù BSM và phát ra âm thanh báo hiệu
Hình 1.7 Cảnh báo phương tiện cắt ngang khi lùi xe ô tô
HỆ THỐNG KIỂM SOÁT HÀNH TRÌNH CHỦ ĐỘNG DRCC
Hệ thống kiểm soát hành trình chủ động DRCC (Dynamic Radar Cruise Control) của Toyota Corolla Cross 2021
2.2.1 Tổng quan về Toyota Corolla Cross 2021
Hình 2.9 Toyota Corolla Cross 2021 1.8V ĐỘNG CƠ
Loại động cơ 2ZR-FE, 4 xy lanh thẳng hàng, 16 van
Mô men xoắn (Nm/rpm) 172/4000
Tiêu chuẩn khí thải Euro 4
Bố trí động cơ kiểu Đặt phía trước
Vật liệu gia công thân và nắp động cơ
Loại hộp số Số tự động vô cấp/CVT
Hệ thống phanh trước Đĩa
Hệ thống phanh sau Đĩa
Hệ thống treo trước Macpherson với thanh cân bằng
Hệ thống treo sau Bán phụ thuộc, dạng thanh xoắn với thanh cân bằng
Hệ thống lái Trợ lực điện/Electric
Hệ thống an toàn Toyota TSS
Cảnh báo tiền va chạm Cảnh báo chệch làn đường (LDA)
Hỗ trợ giữ làn đường (LTA) Điều khiển hành trình chủ động (DRCC) Hệ thống đèn pha tự động thích ứng (AHB)
Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp (BA) Hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD)
Hệ thống cân bằng điện tử (VSC) Hệ thống kiểm soát lực kéo (TRC) Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC)
Hệ thống cảnh báo áp suất lốp (TPWS) Đèn báo phanh khẩn cấp (EBS)
Hệ thống cảnh báo điểm mù (BSM) Hệ thống cảnh báo phương tiện cắt ngang phía sau
KÍCH THƯỚC VÀ KHỐI LƯỢNG XE
Chiều dài cơ sở (mm) 2640
Chiều rộng cơ sở (mm) 1560/1570 (trước và sau)
Khoảng sáng gầm xe (mm) 161
Kích thước tổng thể D×R×C (mm) 4460 x 1825 x1620
Trọng lượng không tải (kg) 1360
Trọng lượng toàn tải (kg) 1815
Sô lượng chỗ ngồi 5 chỗ
Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của xe Toyota Corolla Cross 2021 1.8V
2.2.2 Tổng quan hệ thống DRCC trên Toyota Corolla Cross 2021 1.8V Đối với một chiếc ô tô hiện đại đòi hỏi những tính năng an toàn cao cho người ngồi trên xe và những người tham gia giao thông xung quanh là rất cần thiết Vì vậy hệ thống, thiết bị an toàn được thiết kế ra với mục đích đó, với rất nhiều hệ thống an toàn khác nhau trên ô tô để giảm thiểu tối đa tai nạn giao thông, tránh thiệt hại về người và tài sản của họ, những hệ thống hỗ trợ đỗ xe, lùi xe, hỗ trợ quan sát điểm mù, hỗ trợ lái, hệ thống chiếu sáng,… rất cần thiết cho người sử dụng phương tiện khi tham gia giao thông và cả người tham gia giao thông xung quanh Đối với hệ thống an toàn tự động điều khiển bằng điện tử khi xe chuyển động, nó cũng có chức năng tương tự các thiết bị an toàn nói trên Nhưng khác nhau là chúng can thiệp một cách tự động khi ô tô đang di chuyển gặp phải những sự cố mà người điều khiển phương tiện không thể kiểm soát được, lúc này hệ thống sẽ có chức năng ngăn ngừa sự mất kiểm soát đó, giúp người điều khiển trở lại trạng thái kiểm soát và ổn định được ô tô, tránh được tai nạn không mong muốn xảy ra Đó là những hệ thống: Cảnh báo va chạm phía trước (PCS), hỗ trợ giữ làn đường (LTA), đèn pha tự động thích ứng (AHB), kiểm soát hành trình chủ động (DRCC)… Là những hệ thống ổn đinh trên ô tô
Hệ thống kiểm soát hành trình chủ động DRCC – Dynamic Radar Cruise Control có khả năng duy trì tốc độ theo ý muốn của tài xế, nó còn cảnh báo va chạm và hỗ trợ giảm tốc trong trường hợp cần thiết Công nghệ DRCC – Dynamic Radar Cruise là sự nâng cấp đáng giá từ tính năng ga tự động Cruise Control, nhằm tăng sự an toàn và tính tiện dụng cho người lái xe Trong trường hợp xe phía trước đột ngột phanh khẩn cấp, xe sẽ phát cảnh báo bằng hình ảnh trên màn hình và âm thanh qua loa, để người lái đạp chân phanh hoặc hỗ trợ phanh giảm tốc Trên nhiều mẫu xe hiện đại, hệ thống tự động còn có thể dừng hẳn xe theo phương tiện đi trước Khi phương tiện phía trước tiếp tục khởi hành, xe sẽ tự động theo đuôi
2.2.3 Cấu tạo chính của hệ thống DRCC 2.2.3.1 Cảm biến khoảng cách
Hình 2.10 Cảm biến khoảng cách của hệ thống hoạt động
Hệ thống sử dụng camera nhận dạng và cảm biến biến radar sóng mi-li-mét đo tốc độ từ 0km/h đến 200km/h và khoảng cách tương đối từ vài mét đến hơn 100 mét với các phương tiện và các vật thể khác phía trước, từ đó tín hiệu gửi đến hệ thống điều khiển ga tự động chủ động để điều khiển tăng hay giảm tốc độ dựa vào xe phía trước Ngoài ra, dựa trên các phép đo từ cảm biến này, trước khi va chạm, ECU hỗ trợ lái và an toàn thông báo cho người lái xe về một vụ va chạm có thể xảy ra, thắt chặt dây an toàn để bảo vệ người ngồi trên xe, áp dụng thêm áp lực cho phanh và kích hoạt các hệ thống hỗ trợ lái xe khác để giảm thiểu thiệt hại trong trường hợp xảy ra va chạm Sóng mi-li-mét gồm các bước sóng ngắn (từ 10mm đến 1mm) hoạt động trong dải tần số từ 30GHz đến 300GHz Cảm biến radar sóng mi-li-mét trên ô tô thường sử dụng tần số 76GHz vì đó là tần số radar cho phép sử dụng tại các quốc gia
Hình 2.11 Cảm biến radar sóng mi-li-mét 2.2.3.2 Mô-đun điều kiển DRCC (ADAS ECU)
Bằng cách giám sát các điều kiện lái xe như điều kiện đường xá, các chướng ngại vật, và trạng thái của xe từ cảm biến radar sóng mi-li-mét, cảm biến góc lái, tín hiệu tốc độ động cơ và các tín hiệu công tắc gửi từ ECU điều khiển xe, ADAS ECU tính toán và truyền tín hiệu điều khiển ga tự động thích ứng đến ECU điều khiển xe và tín hiệu áp suất phanh đến ABS ECU thông qua mạng CAN ADAS ECU có chức năng đo khoảng cách đến chướng ngại vật trên đường được cung cấp bởi cảm biến radar sóng mi-li-mét Dựa trên thông tin từ đơn vị này, ADAS ECU sẽ tự động phát hiện một vụ va chạm sắp xảy ra để ngăn ngừa tai nạn hoặc giảm mức độ nghiêm trọng của vụ tai nạn.
Hình 2.12 Mô-đun điều khiển DRCC
Cơ bản gồm 3 mô-đun:
Mô-đun điều khiển thứ nhất đảm nhận nhiệm vụ kiểm soát hành trình Khi các cảm biến radar và camera không phát hiện bất kỳ phương tiện nào ở phía trước, hệ thống sẽ duy trì tốc độ mong muốn do người lái đặt ở chế độ ga tự động - Cruise Control.
- Mô-đun điều khiển 2: điều khiển theo dõi Khi cảm biến radar phát hiện có phương tiện phía trước Module này sẽ thực hiện nhiệm vụ kiểm soát tốc độ để duy trì khoảng cách thời gian với chiếc xe gần nhất ở một cài đặt không đổi
- Mô-đun điều khiển 3: điều khiển khi vào cua Khi vào các khúc cua có góc ngoặt lớn, cảm biến radar lúc này sẽ mất “tầm nhìn” so với chiếc xe phía trước Cho đến khi chiếc xe xuất hiện trở lại radar hoặc cho đến khi hệ thống được chuyển sang kiểm soát hành trình bình thường, các biện pháp đặc biệt có hiệu lực Tùy thuộc vào nhà sản xuất, tốc độ sau đó sẽ được duy trì, tốc độ gia tốc ngang hiện tại được điều chỉnh hoặc chức năng hệ thống bị vô hiệu hóa
2.2.3.3 Bộ điều khiển trung tâm (ECU)
ECU điều khiển xe đánh giá trạng thái của xe dựa vào các tín hiệu từ cảm biến, ECU khác, các công tắc kiểm soát, điều khiển các hệ thống xe điện một cách toàn diện ECU điều khiển xe cũng có các cổng giao tiếp mạng CAN cho phép giao tiếp với các ECU khác và các ECU khác giao tiếp với ECU điều khiển xe
Yêu cầu kỹ thuật của bộ vi xử lý (ECU): có yêu cầu cao về chức năng Bộ ECU phải bao gồm các yêu cầu sau:
- Chuẩn thời gian phải chính xác để đo đạt và tính toán tốc độ
- Tín hiệu vào A/D - Tín hiệu ra PWM - Ghi nhận thời gian tín hiệu vào - Ghi nhận và so sánh thời gian tín hiệu ra - Cổng dữ liệu (cổng MUX)
- Bộ phận ghi giờ bên trong - EPROM
- Công nghệ Low-Power CMOS
Hình 2.13 Bộ điều khiển trung tâm ECU
ECU điều khiển xe nhận các tín hiệu từ công tắc bàn đạp phanh, công tắc đèn phanh, công tắc điều khiển, công tắc phanh tay điện tử, cần số điều khiển điện tử, tín hiệu tốc độ động cơ từ bộ biến tần động cơ điện qua mạng CAN Sau đó ECU điều khiển xe sẽ truyền các tín hiệu trên về ADAS ECU và ADAS ECU gửi tín hiệu điều khiển ga tự động thích ứng về ECU điều khiển xe Dựa vào tín hiệu này, ECU điều khiển xe gửi tín hiệu điều khiển mô-men xoắn động cơ điện đến bộ biến tần động cơ điện qua mạng CAN để điều khiển tốc độ động cơ
2.2.3.4 Bộ điều khiển hệ thống phanh (ABS ECU)
ECU phanh ABS cảm biết tốc độ góc của từng bánh xe và tốc độ xe thông qua hệ thống cảm biến để nhận diện khi xe bị trượt bánh ECU sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành để điều chỉnh áp suất trong các xy-lanh bánh xe cho phù hợp Trong khi điều khiển ga tự động thích ứng, nếu cần phanh để giảm tốc nhằm giữ khoảng cách an toàn, ECU ADAS sẽ gửi tín hiệu phanh đến ECU ABS qua mạng CAN ECU ABS sẽ kích hoạt động cơ điện trợ lực phanh để tạo lực phanh và giảm tốc.
2.2.3.5 Kiến trúc mạng a Khái niệm mạng CAN
CAN là một chuẩn giao tiếp cho phép các module khác nhau và các máy tính trên xe ô tô truyền thông với nhau Nó như một nhóm các đường dẫn với tốc độ rất cao cho phép các dữ liệu và các lệnh được gửi qua lại từ các module khác nhau Điều này cho phép các hệ thống như hệ thống điều khiển điện tử của hệ thống động cơ ECU, hệ thống phanh chống bó cứng ABS, hệ thống kiểm soát hành trình chủ động, hệ thống kiểm soát tay lái, hệ thống cân bằng điện tử, hệ thống treo điện tử, hệ thống kiểm soát làm lạnh tự động, module điều khiển ánh sáng và hàng chục, hàng trăm hệ thống khác… tất cả được kết nối với nhau bằng điện tử
– Tầng liên kết dữ liệu:
+ Các dữ liệu truyền tải
+ Các giao thức thu nhận, xử lý và truyền tải
+ Các phương pháp dò lỗi và lưu trữ lỗi b Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của mạng CAN
– Phần này trình bày về cách kết nối các nút trong một mạng CAN, cấu tạo một nút CAN, mức điện áp trên mạng CAN và cách truyền nhận thông điệp trên mạng CAN
∗ Cấu trúc liên kết (thuộc lớp vật lý)
Giao thức CAN bao gồm hai lớp: vật lý và liên kết dữ liệu Lớp liên kết dữ liệu lại chia thành hai lớp con là MAC (Medium Access Control) và LLC (Logical Link Control).
Cấu trúc mạng CAN bao gồm hai dây riêng biệt là CAN_H (CAN cao) và CANL (CAN thấp) với điện áp lần lượt là 2V và 7V Điện trở đặc tính của đường dây là 120Ω cùng với điện trở đầu cuối là 120Ω giữa các điểm cuối Tốc độ dữ liệu có thể lên đến 1Mbit/s với chiều dài mạng lý thuyết là 40m, trong khi độ trễ truyền dữ liệu của hai đường dây mạng CAN là 5 ns/m Để đạt được sự tương thích, tất cả các nút trong mạng phải sử dụng cấu trúc dữ liệu giống nhau.
– Một nút trong mạng CAN được mô tả như sau: một nút CAN yêu cầu phải có một vi điều khiển (Microcontroller) kết nối với một bộ điều khiển CAN (CAN controller) Bộ điều khiển CAN sẽ được kết nối với bộ chuyển đổi CAN (CAN – Transceiver) thông qua một đường ra dữ liệu nối tiếp (Tx) và một đường vào dữ liệu nối tiếp (Rx) Đường Vref là điện áp ra tham chiếu, cung cấp một mức điện áp danh định bằng = 2.5V
Hình 2.16 Cấu trúc nút CAN
∗ Mức điện áp trên mạng CAN
Quy trình khảo sát DRCC Bằng CarSim
Để khảo sát một hệ thống nào đó trên ô tô ta cần thực hiện quy trình gồm 3 bước
3.3.1 Quy trình 3 bước của CarSim
Quy trình 3 bước của CarSim gồm có: bước 1: nhập dữ liệu đầu vào, bước 2: Bắt đầu tính toán dữ liệu đầu vào, bước 3: Trả kết quả đầu ra
+ Bước 1 là bước quan trọng nhất trong 3 bước vì khi nhập dữ liệu đầu vào có sai sót hoặc lỗi nhỏ nào đó xảy ra thì kết quả cho ra sẽ không đúng với kết quả kiểm nghiệm thực tế trên ô tô
+ Bước 2 là bước sử lý dữ liệu đầu vào vừa nhập, là một bộ giải mô hình toán học của ô tô đảm nhiệm việc giải các phương trình vi phân, mô phỏng các trạng thái động lực học của ô tô theo các biến trạng thái đầu vào
+ Bước 3 là bước đưa ra kết quả nhận được sau khi tính toán dữ liệu đầu vào, ở bước này cho ra 2 kết quả, kết quả mô phỏng hoạt động thực tế của ô tô và kết quả hiển thị qua các đồ thị đặt tính trên ô tô
Hình 3.2 Ảnh minh họa kết quả của CarSim
3.3.1.1 Nhập dữ liệu đầu vào
Bước nhập dữ liệu đầu vào rất quan trọng vì bước này quyết định kết quả bài toán mô phỏng đúng hay sai a Thiết lập dữ liệu mới cho ô tô có hệ thống DRCC
- Ta mở phần mềm CarSim 2017.1, phần mềm nằm trên màn hình (Desktop), chọn biểu tượng CarSim 2017.1/Open hoặc lick con trỏ 2 lần liên tiếp lên biểu tượng ta sẽ mở được phần mềm như (Hình 3.3)
Hình 3.3 Mở phần mềm CarSim 8.02
- Chọn “Continue with the selected database” (như hình 3.4)
Hình 3.4 Khởi động Carsim
- Sau đó ta được màn hình sau:
Hình 3.5 Màn hình chính Carsim
- Khi vào được CarSim, ta tạo cơ sở dữ liệu mới cho mô phỏng hệ thống DRCC bằng cách File/New Dataset (Duplicate of Current Dataset) như (Hình 3.6)
Hình 3.6 Chọn mục trong file
- Sau đó màn hình sẽ xuất hiện bảng Duplicate Dataset chỗ Category for new dataset (danh mục dữ liệu cho tập tin mới) ta chọn ADAS and Active Safety, tiếp theo chỗ Title for new dataset: “DRCC” để đặt tên thiết bị mô phỏng, tiếp tục nhấn vào ô chữ Duplicate để lưu lại như (Hình 3.7)
Hình 3.7 Đặt tên và khởi tạo dữ liệu mới
- Một số nút chức năng trên màn hình làm việc:
Hình 3.8 Các nút trên màn hình làm việc Carsim b Cài đặt các thông số cơ bản của xe Toyota Corolla Cross 1.8V 2021
Hình 3.9 Thông số kỹ thuật xe Toyota Corolla Cross 1.8V 2021
- Ta bắt đầu cài đặt các thông số của xe cần kiểm nghiệm: để phù hợp với mẫu xe ta lick con trỏ vào ô tô đỏ chọn xe hạng D – Class, SUV khi chọn màn hình sẽ hiện như (hình 3.10)
+ Thiết lập dữ liệu Thông số khối lượng cơ bản bằng cách Lick con trỏ vào ô chữ corolla cross như (Hình 3.12) lấy kích thước và khối lượng cơ bản thực trên xe cần kiểm nghiệm để thiết lập dữ liệu
Để thiết lập hệ thống truyền lực, bánh dẫn động lái và công suất động cơ, hãy chọn phần "Systems" trong trình đơn Sau đó, nhấp vào biểu tượng tam giác màu đen ở góc phải của ô chữ để chọn hệ thống truyền lực và bánh dẫn động lái Cuối cùng, chọn công suất động cơ phù hợp với thông số của xe.
+ Các mục còn lại cũng tương tự như cách thiết lập dữ liệu thông số khối lượng cơ bản, do kết cấu xe khác nhau Nên ta chọn các thông số cho phù hợp với xe để đảm bảo tính chính xác cao khi mô phỏng thực tế cho ra kết quả chính xác và tính thuyết phục khi trình bày
Hình 3.10 Chọn dòng xe cần mô phỏng
Hình 3.11 Chọn các dữ liệu động học cơ bảng trên xe
Hình 3.12 Nhập các thông số kích thước và khối lượng cơ bản
- Tiếp theo ta thiết lập chế độ lái xe lick con trỏ vào ô (Speed = 110, 2 m Right) để thiết lập các thông số (hình 3.13)
+ Thiết lập trình điều khiển (Driver Controls): chọn tốc độ mục tiêu so với thời gian/trạm (Target speed vs time/station) chọn 110km/h vận tốc đường cao tốc;
Kiểm soát phanh chọn hằng số 0 MPa, điều khiển chuyển chọn điều khiển chuyển vòng kín (hệ thống điều khiển sử dụng bộ điều khiển điện tử kết hợp cảm biến để thay đổi hoạt động hệ thống, đảm bảo liên kết với tín hiệu cảm biến) Chọn cơ chế thiết lập hộp số tự động có cấp Chọn loại hộp số tự động (AT All Gears) như Hình 3.14.
+ Thiết lập điều kiện cho xe bắt đầu chạy và dừng (Start and Stop Conditions); chọn dừng chạy do thời gian quy định (Stop run at specified time ); chọn thời gian (giây) (Time (sec)) bắt đầu chạy 0 (giây) (Start: 0 sec), dừng lại: 60 (giây) (Stop: 60 sec) chọn trạm đường dẫn (m) (Path station (m)), bắt đầu: 0 m (Start: 0 m), như (Hình 3.14)
Hình 3.13 Thiết lập chế độ lái
Hình 3.14 Điều chỉnh các thông số
- Tiếp theo ta thiết lập bổ sung (Miscellaneous Data): ở đường đi và mặt đường ta chọn đường hình dạng 3D (3D Suface) như (Hình 3.15); chọn loại đường 4 làn và có hệ số ma sát là 0,85 để tránh bị trượt (4 Lane Section) như (Hình 3.16); chọn cảm biến và điểm mù cho xe (Generic group) chọn ACC, Blind-Spot, 3 lane FWD như (Hình 3.17); chọn tiết lập cảm biến (ADAS Sensor) chọn FCW and ACC, X = -
1250, Z = 1450 như (Hình 3.18) thay khoảng cách đo của cảm biến như (Hình 3.19)
=> Vậy là hoàn thành việc thiết lập dữ liệu cho xe ta chỉ cần chọn đồ thì đặc tính cần để phân tích (Plot) sau đó click “Run Math Model” để hệ thống chạy lại những thông số đã thay đổi Để khảo sát thêm các tình huống ta chỉ việc thay đổi các số liệu trong dữ liệu chung như (Hình 3.20)
Hình 3.15 Thiết lập hình dạng đường
Hình 3.16 Điều chỉnh làn đường và ma sát
Hình 3.17 Cảm biến và điểm mù
Hình 3.18 Thiết lập cảm biến
Hình 3.19 Thay đổi khoảng cách đo cảm biến
Hình 3.20 Thay đổi dữ liệu chung
3.3.1.2 Bắt đầu tính toán dữ liệu
Công thức tính toán là một phương trình vi phân:
Phần tính toán dữ liệu chỉ mất vài giây, do được xử lý hoàn toàn từ các lập trình sẵn trong phần mềm hệ thống nên ta chỉ cần nhập dữ liệu vào, và hệ thống sẽ dựa vào cơ sở dữ liệu đó tự động tính toán và cho ra kết quả sau vài giây
3.3.1.3 Trả kết quả đầu ra
Có 2 loại kết quả được xuất ra: Kết quả mô phỏng bằng video thực tế và kết quả đồ thị
