TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAMKHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỰ ĐỘNG HÓA GIAO THÔNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU VỀ HỆ THỐNG AN TOÀN CHỦ ĐỘNG ỨNG DỤNG TRÊN XE Ô TÔ Người thực hiện: Nguyễn Hữu Đạt MSV
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
ĐỒ ÁN TỰ ĐỘNG HÓA GIAO THÔNG
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU VỀ HỆ THỐNG AN TOÀN CHỦ ĐỘNG ỨNG DỤNG
TRÊN XE Ô TÔ
Người thực hiện: Nguyễn Hữu Đạt
MSV :88916
Lớp : ĐTT61ĐH
Hải Phòng, tháng 9-2023
Trang 2MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 8
1 Lý do chọn lựa đề tài 9
2 Mục tiêu của đề tài 9
3 Phương pháp nghiên cứu 10
4 Đối tượng nghiên cứu 10
CHƯƠNG 1: Tổng quan về hệ thống an toàn ứng dụng trên ô tô 11
1.1 Giới thiệu 11
1.2 Cấu tạo 12
1.3 Ưu và nhược điểm về hệ thống an toàn………… ……… 13
CHƯƠNG 2: Cơ sở lý thuyết của hệ thống an toàn 14
2.1 Lý thuyết hệ thống an toàn chung .14
CHƯƠNG 3:Một số hệ thống an toàn ứng dụng trên xe ô tô 33
3.1 Hệ thống an toàn túi khí 33
3.1.1 Cấu tạo 33
3.1 2 Cơ chế hoạt động .35
3.2 Hệ thống chống bó cứng phanh 40
3 2 1 Cấu tạo 43
3 2 Cơ chế hoạt động 33
3.3 Hệ thống kiểm soát lực kéo 41
3.3.1 Cấu tạo 42
3.3 2 Cơ chế hoạt động 42
Trang 33.4 Hệ thống cân bằng điện tử 58
3.4.1 Cấu tạo 58
3.4.2 Cơ chế hoạt động 59
3.5 Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp 63
3.5.1 Cấu tạo 59
3.5.2 Cơ chế hoạt động 61
3.6 Hệ thống cảnh báo tiền va chạm 64
3.6.1 Cấu tạo……… 59
3.6.2.Cơ chế hoạt động………76
3 7 Hệ thống phanh tự động khẩn cấp 64
3.7.1 Cấu tạo. 58
3.7.2.Cơ chế hoạt động 58
3 8 Hệ thống giám sát và cảnh báo điểm mù 63
3.8.1 Cấu tạo 59
3.8.2.Cơ chế hoạt động 59
3 9 Hệ thống cảnh báo lệch làn đường 63
3.9.1 Cấu tạo 59
3.9.2 Cơ chế hoạt động 59
3 10 Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng 63
3.10.1 Cấu tạo 59
3.10.2 Cơ chế hoạt động 59
3.11 Hệ thống hỗ trợ đỗ xe 63
Trang 43.11.1 Cấu tạo 59
3.11.2 Cơ chế hoạt động 59
3.12 Hệ thống đèn pha thích ứng thông minh 63
3.12.1 Cấu tạo 59
3.12.2 Cơ chế hoạt động 59
3.13 Hệ thống khởi hành ngang dốc 63
3.13.1 Cấu tạo 59
3.13.2 Cơ chế hoạt động 59
3.14.Hệ thống hỗ trợ đổ đèo 63
3.14.1 Cấu tạo 59
3.14.2 Cơ chế hoạt động 59
3.15.Hệ thống hỗ trợ duy trì làn đường……… 63
3.15.1 Cấu tạo 59
3.15.2 Cơ chế hoạt động 59
3.16.Hệ thống hỗ trợ chuyển làn……… ……… 63
3.16.1 Cấu tạo 59
3.16.2 Cơ chế hoạt động 59
3.17.Hệ thống cảnh báo RCTA…….….……… 63
3.17.1 Cấu tạo 59
3.17.2 Cơ chế hoạt động 59
3.18.Hệ thống cảnh báo áp suất lốp….… ……… 63
3.18.1 Cấu tạo 59
Trang 53.18.2 Cơ chế hoạt động 59
3.19.Hệ thống camera 360 độ ….……… ……… 63
3.19.1 Cấu tạo 59
3.19.2 Cơ chế hoạt động 59
3.20.Hệ thống cân bằng điện tử ….… ……… 63
3.20.1 Cấu tạo 59
3.20.2 Cơ chế hoạt động 59
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65
4.1 Kết Luận 65
4.2 Kiến nghị 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO 67
Trang 6MỞ ĐẦU Trong bối cảnh nền kinh tế đang phát triển và có sự chuyển hướng mạnh mẽ, dẫn đến xu hướng phát triển vượt bậc trong ngành giao thông vận tải, đặc biệt là lĩnh vực sản xuất xe ô tô Do đó, đòi hỏi đội ngũ nhân công phải nắm bắt các bước thiết kế và vận hành hệ thống một cách chính xác và nhanh chóng Tuy nhiên việc đào tạo nguồn nhân lực sử dụng lại rất khó khăn với nguyên nhân chính là sự thiếu
ý thức khi tham gia giao thông dẫn đến các sự cố nguy hiểm tính mạng của con người và thiệt hại về kinh tế
Nhằm khắc phục tình trạng trên, người ta đã phát triển và ngày càng cải tiến
hệ thống an toàn trên xe ô tô để góp phần giảm tỉ lệ tử vong thương tật khi tham gia giao thông Đồng thời việc đào tạo dựa trên công nghệ thực tế ảo 3D để mô phỏng các trang thiết bị, các kịch bản có thể xảy ra trong quá trình huấn luyện Khi người sử dụng được huấn luyện trên hệ thống mô phỏng sẽ giúp hạn chế những rủi
ro lớn và giảm thiểu được những tình huống nguy hiểm trong thực tế
Trang 71.Lý do chọn đề tài
- Có một thực tế là theo Cục Cảnh sát Giao thông (Bộ Công an) thông tin, 6 tháng đầu năm 2023, tai nạn giao thông đường bộ xảy ra 4.906 vụ, làm chết 2.821 người,
bị thương 3.458 người So với 6 tháng cùng kỳ năm 2022, giảm 863 vụ (14,96%), giảm 527 người chết (15,74%), giảm 268 người bị thương (7,19%) Từ đó, ta thấy
Có hàng trăm nguyên nhân khách quan, chủ quan có thể dẫn đến tai nạn giao thông, từ ý thức của người lái xe, đến kỹ năng điều khiển, điều kiện xung quanh cho đến những trường hợp bất khả kháng, tài xế không tự chủ Một trong những nguyên nhân hàng đầu được các chuyên gia chỉ ra là nhầm chân phanh và ga Nhầm lẫn này không loại trừ bất kỳ ai, từ mới lái đến "tài già", từ xe số tự động đến số sàn, từ các nước có nền công nghiệp xe hơi lâu đời đến các nước đang phát triển Cơ quan An toàn giao thông Quốc gia Mỹ NHTSA từng kết luận, nhầm chân
ga và chân phanh là nguyên nhân chủ yếu trong các vụ tai nạn liên quan đến tăng tốc ngoài ý muốn
- Vậy đâu là chìa khóa giúp hạn chế, giảm thiểu tối đa những thiệt hại từ tình huống tài xế mất tự chủ, dẫn đến tai nạn giao thông? Câu trả lời của các hãng xe là công nghệ an toàn.Và đó là lý do em chọn đề tài này để phổ biến về hệ thống an toàn mạnh mẽ với mọi người cũng như góp phần nâng cao ý thức khi tham gia giao thông
2.Mục tiêu đề tài
- Nghiên cứu và tìm hiểu về một số hệ thống an toàn trên xe ô tô phổ biến hiện nay
để từ đó, dựa trên việc tìm hiểu thì góp phần phổ biến các hệ thống an toàn trên xe
ô tô và đồng thời nâng cao trình độ ý thức người tham gia giao thông
3.Phương pháp nghiên cứu
-Trong đề tài, em sẽ chú trọng đẩy mạnh vào việc tìm hiểu về các hệ thống an toàn phổ biến được ứng dụng trên xe ô tô do em không có đủ kinh phí để thiết kế hệ thống cũng như em chưa có kinh nghiệm thực tiễn và còn thiếu kiến thức về hệ thống an toàn trên ô tô
4.Đối tượng nghiên cứu
-Đối tượng nghiên cứu : Một số hệ thống an toàn trên xe ô tô
Trang 8CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG AN TOÀN ỨNG DỤNG TRÊN
Ô TÔ 1.1 Giới thiệu
- Hệ thống an toàn bao gồm nhiều tính năng, công nghệ nhằm bảo vệ người lái và hành khách, tăng cường độ an toàn, giảm thiểu các rủi ro khi xe di chuyển Cách đây vài năm, các công nghệ an toàn trên ô tô dường như là một thứ gì đó rất
xa xỉ, gần như chỉ thấy trên xe sang Nhưng hiện nay, các công nghệ này đã ngày càng phổ biến hơn Thậm chí giữa các hãng xe còn diễn ra một “cuộc chạy đua” công nghệ, mang đến nhiều lợi ích cho người dùng Trong đó công nghệ an toàn và tiện ích luôn song hành với sự phát triển xe ô tô trên thế giới
- Từ khi chiếc xe hơi đầu tiên được sản xuất vào cuối thế kỷ 18 các kỹ sư đã phải làm việc không ngừng nghỉ để phát triển công nghệ an toàn và tiện ích đi kèm trong đó có các cột mốc quan trọng sau
+ Bắt đầu từ năm 1898 đèn pha điện ra đời và được trang bị như tùy chọn bổ sung trên mẫu xe Columbia Electric tại Mỹ
+ Vài năm sau đó vào năm 1903 cần gạt nước ra đời – vận hành bằng tay.Tiếp sau
đó vào năm 1926 từ cần gạt nước sơ khai thì cần gạt nước điều khiển điện được Bosch phát minh
+ Vào năm 1930, kính cường lực được trang bị trên tất cả các xe Ford
+ Năm 1949, thử nghiệm tai nạn đầu tiên được thực nghiệm bởi Samuel W Alderson
+ Năm 1951, túi khí ra đời - Walter Lindener phát minh ra túi khí tự động bung ra + Năm 1952, Crumple zone ( vùng va chạm là một tính năng an toàn về cấu trúc được sử dụng trong xe cộ, chủ yếu là ô tô, để tăng thời gian xảy ra sự thay đổi
về vận tốc (và do đó là động lượng) do va chạm trong một vụ va chạm bởi một cơ cấu điều khiển và trong những năm gần đây, nó cũng được tích hợp vào xe lửa và toa tàu ) - được Bela Barenyl phát minh và trang bị cho Mercedes-Benz Ponton + Năm 1958, Hệ thống chống bó cứng phanh ABS – được thử nghiệm trên mô tô Royal Enfield Super Meteor
+ Năm 1959, Dây an toàn 3 điểm ra đời - được giới thiệu trên Volvo 122
Trang 9+ Năm 1987, Hệ thống kiểm soát độ bám đường Traction Control được Mercedes Benz và BMW giới thiệu lần đầu
+ Năm 1995, Hệ thống cân bằng điện tử ra đời – được phát minh bởi Bosch và trang bị cho Mercedes-Benz W140 S-Class
+Năm 1996, Cần gạt nước cảm biến mưa được giới thiệu trên Cadilac và cùng năm
đó hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA-Mercedes phát minh ra hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp
+ Năm 1998, Hệ thống cảnh báo điểm mù Blind spot Warning được giới thiệu trên Volvo S80 Sedan và ngay sau đó công nghệ đã được đưa vào hệ thống luật bên Mỹ
là luật bắt buộc những mẫu xe tại Mỹ đều phải trang bị túi khí
+ Năm 2002, Hệ thống cảnh báo chệch làn được trang bị trên xe tải Mercedes Actros tại EU
+ Năm 2005 , Google giành giải thưởng DARPA Grand Challenge cho Concept tự lái và từ năm 2011 thì Luật Nevada cho phép thử nghiệm xe tự lái từ 1/3/2012 + Năm 2010 , Volvo phát triển công nghệ bảo vệ người đi bộ tích hợp phanh tự động ngay khi có người bước đến trước xe và từ năm 2013 thì Volvo V40 được trang bị túi khí người đi bộ
Bên cạnh đó , hiện nay Google hiện đang tiếp tục phát triển xe hơi tự lái và công nghệ tự động cho Audi và Lexus không chỉ thế công nghệ giao tiếp giữa các phương tiện cũng đang được phát triển để cảnh báo tài xế về chiếc xe đang đến khi vượt qua mặt xe khác hoặc khi xe phía trước phanh đột ngột
=> Như vậy , trải qua hơn 115 năm, từ chiếc đèn pha sử dụng điện đầu tiên, hàng loạt công nghệ hiện đại được phát minh nhằm bảo vệ tối đa cho tài xế, hành khách
và cả những người tham gia giao thông khác Thêm vào đó, chúng ta đang gặt hái được những thành công đầu tiên trong việc chế tạo xe hơi tự lái Đây là những tín hiệu đáng mừng cho mục tiêu không còn tai nạn giao thông
Trang 101.2 Cấu tạo
- Hệ thống an toàn trên xe ô tô bao gồm 2 loại
+ Hệ thống an toàn chủ động gồm những trang bị trên xe nhằm giảm thiểu tối đa khả năng xảy ra tai nạn, chẳng hạn như hệ thống chống bó cứng phanh ABS, phân
bổ lực phanh điện tử EBD hay cân bằng điện tử ESC Trong khi đó, túi khí và dây đai an toàn thuộc về hệ thống an toàn thụ động, chỉ được kích hoạt khi tai nạn xảy
ra để bảo vệ lái xe và hành khách tránh khỏi chấn thương
+ Trang bị an toàn bị động là do con người thực hiện tác động như dây đai an toàn hoặc do bị tác động như hệ thống túi khí
1.3 Ưu và nhược điểm của hệ thống an toàn
- Các hệ thống an toàn góp phần giúp
giảm tỷ lệ tai nạn giao thông
-Tiện nghi,dễ dàng sử dụng
- Khả năng tự động hóa cao
- Chi phí khá cao
- Hiệu suất có thể bị ảnh hưởng do hỏng hóc vi mạch trong
- Khá gần đây trên thị trường
- Giá bảo dưỡng, thay thế khá cao
Trang 11CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG AN TOÀN ỨNG DỤNG
TRÊN Ô TÔ 2.1 Lý thuyết hệ thống an toàn nói chung
- Về lý thuyết, hệ thống an toàn chủ động nói chung và hệ thống cảnh báo va chạm nói riêng đều hoạt động dựa trên cơ sở là những thông tin và tín hiệu thu thập từ quá trình vận hành của xe và điều kiện xung quanh Từ đó, hệ thống phát hiện những điều kiện nguy hiểm và phát cảnh báo đến người lái hay thậm chí là can thiệp, hỗ trợ trong những tình huống khó như vừa đánh lái vừa phanh gấp