Báo cáo môn hệ thống an toàn và tiện nghi trên ô tô Đề tài các hệ thống an toàn trên xe volvo xc90

Công nghệ ACC này sẽ: chống bó cứng phanh ABS khi phát hiện có vật cản phía trước trong các điều kiện giao thông đông đúc đề duy trì được khoảng cách an toàn với các xe phía trước.. Do đ

ĐẠI HỌC LẠC HỎNG KHOA CƠ ĐIỆN —- ĐIỆN TỬ

of

DAI HOC LAC HONG KHAT VONG DAN BAU

BAO CAO MON

Hệ thống an toàn và tiện nghỉ trên ô tô

ĐÈ TÀI:

Các hệ thống an toàn trên xe volvo XC90

TRẢN VĂN LỘC TRẢN HUỲNH HƯNG

Trương Hữu Lợi

ĐẠI HỌC LẠC HỎNG KHOA CƠ ĐIỆN —- ĐIỆN TỬ

of

DAI HOC LAC HONG KHAT VONG DAN ĐẦU

BAO CAO MON

Hệ thống an toàn và tiện nghỉ trên ô tô

ĐÈ TÀI:

Các hệ thống an toàn trên xe volvo XC90

NGƯỜI HƯỚNG DÂN KHOA HỌC

ThS NGUYÊN HOÀNG LUẬN

Đồng Nai 4/2024

Mục lục

1.2 Nguyên lý hiển thị hình ảnh trên màn hình ô tô - - 555cc 5

2.1.1 Nhiệm vụ của hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng 8

2.1.2 Cầu tạo của hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng - 9

2.1.4 Điều khiến hệ thống phanh: 2 SE E211 11211211 E121 tren 11

2.1.5 Giới hạn của hệ thống: — ee eceseeeeeeeeessaeeessaeeeaeeecsseeeeeseeeessusiasseeeesenenstas ll

2.1.6 Điều kiện kích hoạt hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng7 12

2.2 Hệ thống ACC trên volvo xe 9() - 2c t TS E21221 21 tt re 14

3.2.3 Xe tự lái cấp độ 2 — Tự hành một phần dưới sự giám sát của tài xế 6

3.2.4 Xe tự lái cấp độ 3 — Tự lái có điều kiện, có tài xế co 17

3.2.5 Xe tự lái cấp độ 4— Tự lái có điều kiện, không tài xế 17

3.2.6 Xe tự lái cấp độ 5 - Tự động hóa không điều kiện - 55c: 17

2

4 Cảnh báo điểm mù — Blind Spot

4.1 Cảnh báo điểm mù Blind Sp ot Assist hoạt động -.c 2c cà:

5.1 Tự động phanh

5.4 Hỗ trợ đánh lái tránh va chạm 52 St 1E 1 1E 1E 121 re,

6.1 Kết hợp radar và camera Camera đặt sau gương chiếu hậu trong xe

6.2 Bắt đầu với cảnh báo và nhắn phanh trước -52- 2c E2 cEerereeg

6.4 Hệ thông cảnh báo khoảng cách (Distance Alert — DA)

Lời nói đầu

Với công nghệ cảm biến hiện đại, chúng tôi mong muốn tạo ra một không gian

an toàn bên trong và xung quanh xe - cho bạn, hành khách trên xe và những người

khác trên đường Công Nghệ Không Gian An Toàn bao gồm tất cà các tính năng an

toàn tiêu chuẩn có trên xe Volvo Đề đảm báo an toàn cho bạn và đề bạn cảm thay an

toan Volvo EX90, mau xe dau tiên trong thế hệ xe mới cùa chúng tôi, sẽ được trang bi

Công Nghệ Không Gian An Toàn nhờ ứng dụng công nghệ lidar Day là thiết bi quang

học dùng đề đo khoảng cách, tốc độ và hình dang vat thê với độ phan giai rat cao, str

dung nguyén ly phan xa anh sang

Tiêu chuẩn mới về an toàn phụ thuộc vào công nghệ tiên tiễn Vì vậy, chúng tôi

không ngừng nỗ lực nâng cao các tiêu chuẩn an toàn theo tầm nhìn mới của mình, đó

là tham vọng không đề xảy ra bất cử va chạm nào

Bằng cách kết hợp phần cứng và phần mềm tiên tiễn nhất cho công nghệ tránh

va chạm của mình, chúng tôi kỳ vọng sẽ nâng cao hơn nữa mức độ an toàn bên trong

và xung quanh những chiếc xe tương lai của mình

Các hệ thống an toàn trên xe volvo xc90

1 Hệ thông camera 360

nhìn từ mọi hướng khi lái xe Thiết bị này được tích hợp 4 loại camera trong một

nên cơ chế hoạt động cũng có sự khác biệt

=1“ Xã— "“nị

Make Your Car Safer & Smarter

— Khi xe khởi động, 4 mat camera 360 độ ô tô lập tức được kích hoạt và ghi

hình từ các hướng trước — sau, trái — phải Mỗi mắt camera ô tô có bán kính quan sat

từ l — 3m xung quanh xe

— Khi xe bật xi nhan trái, camera phía bên gương trái sé thu lại hình ảnh và hiển

thị lên màn hình android ô tô Ngược lại, khi bật xi nhan phải sẽ hiển thị hình ảnh

quay từ camera gương phải Qua hình ảnh thu được, người lái có thê nhận biết được

các vật cản ở 2 bên hông xe và đễ đàng điều hướng

- Khi xe tiến hoặc lùi, màn hình ô tô sẽ hiển thị hình ảnh thu được từ camera

trước và sau Hỗ trợ quay đầu, lùi chuồng, ghép ngang thuận tiện, hạn chế va chạm

VỚI Các xe xung quanh

Đây là nguyên lý hoạt động camera 360 oto mà các chủ xe cần đặc biệt ghi nhớ đề lái

xe linh hoạt, an toàn

Hình 1.1: 4 mặt camera gan ở 4 vị trí trọng điểm hỗ trợ thu hình hiệu quả

Nguyên lý hiền thị hình ảnh trên màn hình ô tô được chia làm 2 phân:

— Hiện thị hình ảnh giả lập 3D: 1⁄2 màn hình ô tô biên thị hình ảnh 3D xe ô tô từ

trên cao Người lái có thê quan sát toàn cảnh 4 phía và phát hiện chướng ngại vật đê đàng

— Hình ảnh hiển thị theo quá trình điều khiển xe của người lái 2 màn hình còn

lại hiện thị hình ảnh phụ thuộc vào hướng đi của xe Ví dụ: Xe đi thăng hiến thị hình ảnh phía trước, xe lùi hiện thị hình ảnh khu vực phía sau Tương tự với xin nhan trái

Hình 1.2-1: Hình ảnh hiện thị trên màn hình khi xe đi chuyên ˆ

Xe Volvo XC90 với hệ thống camera 360 độ — là tính năng tiêu chuân cho phiên ban Inscription Hé thong nay bao g6m 4 camera (full HD) quanh xe, cho phép bạn quan sát được 4 góc xung quanh xe Điều này, giúp ích được cho bạn rât nhiều khi lùi xe

— Hé théng kiểm soát hành trình thích ứng — Adaptive Cruise Control (ACC) la

một công nghệ không còn xa lạ đối các dòng xe ngày nay Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng là một phiên bản nâng cấp vượt trội hơn từ nền tảng tính năng ga tự động — Cruise Control Đề hiểu rõ hơn về công nghệ Adaptive Cruise Control này trên ô tô, hãy cùng tìm biểu chỉ tiết về cấu tạo và cách thức hoạt động của hệ thống này

2.1.1 Nhiệm vụ của hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng

Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng ngoài khả năng duy trì tốc độ xe theo ý muôn của tài xê còn có chức năng:

« _ Cảnh báo va chạm và hỗ trợ giảm tốc trong trường hợp cần thiết, nhằm tăng sự

an toàn và tính tiện dụng cho người lái xe

Công nghệ ACC này sẽ:

chống bó cứng phanh ABS) khi phát hiện có vật cản phía trước trong các điều kiện giao thông đông đúc đề duy trì được khoảng cách an toàn với các xe phía trước

¢ = Tự động điều khiển bướm ga để tăng tốc xe đạt đến tốc độ đã định sẵn khi radar phát hiện khoảng cách phía trước xe đã an toan

Do đó, Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng có thê điều chỉnh tốc độ của xe để phù hợp với tốc độ của xe đang di chuyền phía trước và duy trì sự an toàn từ nó Lái

xe có thể duy trì hoặc tắt chức năng này bất cứ lúc nào bằng cách nhắn ga hoặc chân phanh

Hệ thống này sử dụng các cảm biến đo khoảng cách từ mũi xe đến vật thể phía trước

bằng sóng radar hoạt động trong dai tần số từ 76 đến 77 GHz Sau khi được kích hoạt,

cảm biến này phát hiện các phương tiện khác trong phạm vi lên tới 200m phía trước

xe

b Kiến trúc mạng:

Chức năng của hệ thông kiểm soát hành trình thích ứng không được thực hiện như một hệ thống độc lập mà phụ thuộc vào nhiều hệ thông con khác nhau (hệ thống điều khiển động cơ, hệ thống cân bằng điện tử, điều khiển chuyên tiếp, ) và phải được liên kết với nhau

Bộ điều khiển của hệ thống này được tích hợp trong cảm biến, nó nhận và gửi

đữ liệu trên xe bằng mang kết nỗi CAN đến các đơn vị điều khiển điện tử khác

phương tiện phía trước Modul này sẽ thực hiện nhiệm vụ kiêm soát tốc độ để

‹ - 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 mắt “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 chính hoặc chức năng hệ thông bị vô hiệu hóa

10

3 Bộ điều khiến can thiệp phanh thông qua ESP

4 Công tắc điều khiến trên vô-lăng và màn hình hién thị

5 Can thiệp điều khiển động cơ bằng van tiết lưu điều chỉnh bằng điện

6 Cảm biến tốc độ bánh xe

Điều khiên chuyên số bằng phương tiện điều khiên truyền điện tử

2.1.3 Can thiệp hệ thống điều khiển động cơ:

Kiểm soát tốc độ đòi hỏi cần có một hệ thông kiểm soát điện tử Hệ thông điều

khiển động cơ được tích hợp với chức năng này

Hệ thống cho phép chiếc xe có thể tăng tốc đến tốc độ mong muốn hoặc nếu gặp một chướng ngại vật xuất hiện thì chiếc xe được giảm tốc bằng cách đóng mở bướm ga tự

động

2.1.4 Điều khiến hệ thống phanh:

Trong trường hợp tốc độ được giảm bằng cách điều khiển bướm ga chưa đủ an

toàn, hệ thống phanh sẽ được kích hoạt

Các hệ thông an toàn trên xe như ABS, TCS hoặc ESP hoàn toàn có thể hoạt động bình thường trong quá trình ACC can thiệp kiêm soát xe

2.1.5 Giới hạn của hệ thống:

Hệ thong nay chi co thể được kích hoạt ở tốc độ đạt được tốc độ từ 30 km/h trở

lên

II

ACC chưa thê được kích hoạt trong điều kiện giao thông trong khu vực nội thành ở

các thành phố lớn

2.1.6 Điều kiện kích hoạt hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng?

Trình điều khiển cho phép người lái nhập tốc độ và khoảng cách xác định đối với

xe phía trước, khoảng cách này thường đao động từ I đến 2 giây ứng với vận tốc đang

di chuyên tùy thuộc vào cài đặt của người lái xe, thông tin này được tính từ các tín hiệu radar ( quy tắc 2 giấy phía trước)

- - Nếu giá trị này ngắn hơn giá trị mong muốn, hệ thông sẽ phản ứng theo cách phù hợp với tình huống giao thông bằng cách giảm mô-men xoăn động cơ và tự động kích hoạt phanh xe khi cần thiết

« - Nếu vượt quá khoảng cách mong muốn hoặc đường trồng trải, xe sẽ tăng tốc cho đến khi đạt được tốc độ của xe phía trước hoặc tốc độ mong muốn do

người lái cài đặt

12

Với những ưu điểm như vậy nên ACC giúp ích rất nhiều cho lái xe ở những cung đường nội đô đông đúc khi phải liên tục thay đổi chế độ giữa đừng và chạy Bên cạnh đó, nó còn đặc biệt hữu ích ở những cung đường cao tốc, quốc lộ đem lại khả năng an toàn cao hơn cho lái xe

Trên thị trường, ACC cơ bản được chia làm hai lại chính là “full range ACC”

— hoạt động trên toàn đải tốc độ từ 0 đến trên 100 km/h với giá trên $2000 và “partial

ACC” - chỉ hoạt động ở tốc độ khoảng từ 35 — 40km/h với giá rẻ hơn tầm $500 đến

trước khi hệ thống ACC can thiệp giảm tốc độ của xe trong quá trình đi chuyển

13

Hình 2.1.7: Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng - Adaptive Cruise Control

Hé théng phanh giam va cham - Forward Collision Warning — FCW

Hệ thống hỗ trợ gitr lan duong - Lane Keeping Assist System - LKAS

hệ thống sẽ tự động giảm tốc độ của xe bằng với xe đi trước, để giữ khoảng cách an toàn

Hệ thống cảnh báo chệch làn đường và duy trì lan duwong (Lane Keeping) là một trong những tính năng an toàn cực kỳ “đáng tiền” trên các mẫu xe Volvo Hệ thống sẽ nhận biết làn đường và sẽ ra cảnh báo cho bạn khi đi chệch khỏi làn đường

Nếu như bạn chuyên làn đường mà không bật đèn tín hiệu “xin nhan” thì vô lăng sẽ

ghì cứng lại, để cảnh báo cho bạn biết rằng, bạn đang chuyên làn đường mà không có

*xin nhan”

3 Hệ thống lái bán tự động — Pilot Assist

Đây là chức năng hỗ trợ lái xe Hệ thông này hoạt động bằng cách tự động giữ khoảng cách với xe trước, cùng với đó là kết hợp với hệ thông kiểm soát hành trình và kiêm soát làn đường của Volvo

3.1 Xe tự lái và cách thức hoạt động

Xe ty lai hay xe ty hanh (self-driving car) có khả năng cảm nhận môi trường xung quanh và di chuyên an toàn với ít hoặc không có sự can thiệp của con người

14

Xe tự lái kết hợp các công nghệ có khả năng cảm nhận và phân tích môi trường xung quanh bằng cách sử dụng các loại cảm biến radar, lidar, sonar, định vị GPS và thuật toán trí tuệ nhân tao, Hé thông điều khiển sẽ phân tích thông tin thu thập được để xác định phương án di chuyên phù hợp với điều kiện giao thông thực tế

Xe ô tô tự lái hoạt động dựa vào cảm biến, bộ điều khiến, thuật toán, hệ thong may

học và bộ xử lý mạnh mẽ

Xe ty lai tạo và duy trì bản đỗ môi trường xung quanh dựa trên nhiều loại cảm biến nằm ở các bộ phận khác nhau của xe

- Cảm biến radar theo dõi vị trí của các phương tiện gần đó

- Camera độ phân giải cao giúp phát hiện đèn giao thông, đọc biển báo chi dan, theo dõi các phương tiện khác va phát hiện người đi bộ

- Cảm biến LIDAR phát ra các xung ánh sáng để đo khoảng cách, phát hiện các mép đường và xác định vạch kẻ đường

- Cảm biến siêu âm được lắp đặt trong bánh xe giúp phát hiện lề đường và các phương tiện khác khi đỗ xe

Sau đó, phần mềm sẽ xử lý tất cả thông tin đầu vào trên đưa ra phương án di chuyển

và gửi tín hiệu đến bộ điều khiển của ô tô đề điều khiên tốc độ, phanh và lái Các quy

tắc được mã hóa cô định, thuật toán tránh chướng ngại vật, mô hình dự đoán và nhận

dạng đối tượng giúp xe tự lái tuân theo các quy tắc giao thông và tránh các chướng ngại vật trong khi lưu thông trên đường

3.2 Các cấp độ xe tự lái theo SAE

6 thang đo các cấp độ xe tự lái sẽ bắt đầu từ Cấp độ 0 — tức là không hề có sự trợ giúp nào từ phương tiện — cho đến Cấp độ 5Š — khi phương tiện tự chủ hoàn toàn

mà không cần đến bất cứ thao tác điều khiên nào đến từ người lái

PHÂN LOẠI CÁC CẤP ĐỘ XE TỰ LÁI

a a

= —/

Không có tinh năng tu động nào Có ít nhất 1 tính năng hỗ trợ, Kết hợp 2 tính năng VD:

VD: phanh tự động Phanh tự động + giữ làn

a a -

Xe có thể tự vận hành, người lái chỉ Xe tự lái hoàn toàn trong một Tự lái mọi lúc, mọi nơi, mọi

can thiệp khi khẩn cấp khu vực địa lý nhất định điều kiện thời tiết, không cần

tài xế

Hình 3.2: Thang đo 6 cấp độ xe tự lái theo phân loại của SAE International

3.2.1 Xe tự lái cấp độ 0 - Không tự động hóa

15