Nghiên cứu hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn chủ động ứng dụng GPS trên xe máy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ NGUYÊN VŨ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CẢNH BÁO TỐC ĐỘ AN TOÀN CHỦ ĐỘNG ỨNG DỤNG GPS TRÊN XE MÁY NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 605246 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ NGUYÊN VŨ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CẢNH BÁO TỐC ĐỘ AN TOÀN CHỦ ĐỘNG ỨNG DỤNG GPS TRÊN XE MÁY NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 605246 Hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN BÁ HẢI Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2014 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: LÊ NGUYÊN VŨ Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 07/04/1988 Nơi sinh: Đà Nẵng Quê quán: Quảng Nam Dân tộc: Kinh Địa liên lạc: 31 Lê Đại, Hòa Cường Bắc, Hải Châu, Đà Nẵng Điện thoại riêng: 0975105224 Email:lenguyenvu74@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Thời gian đào tạo từ ……/… đến ……/ …… Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09 /2006 đến 09 / 2011 Nơi học : Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Ngành học: Cơ khí động lực Tên đồ án tốt nghiệp: “ Khảo sát xây dựng mô hình hệ thống nhiên liệucommon rail động eVGT R2.2 xeHyundai Santafe 2010” Ngày & nơi bảo vệ đồ án tốt nghiệp: 06/2011, Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Người hướng dẫn: TS Dương Việt Dũng III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm ii Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 201… Ký tên iii Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM CẢM TẠ Trong trình học tập, nghiên cứu thực luận văn thạc sĩ nhận nhiều giúp đỡ, tạo điều kiện nhiệt tình quý báu nhiều cá nhân tập thể Trước tiên, bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Nguyễn Bá Hải tận tâm hướng dẫn suốt trình học tập nghiên cứu hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy cô giảng dạy chương trình cao học ngành kĩ thuật khí động lực, người truyền đạt cho kiến thức hữu ích chuyên ngành, làm sở để thực tốt luận văn Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người bên cạnh tôi, hỗ trợ tạo điều kiện tốt cho suốt trình học tập hoàn thành luận văn Cuối xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn đến bạn đồng nghiệp hỗ trợ cho suốt trình nghiên cứu, học tập thực đề tài luận văn hoàn chỉnh Trong thời gian thực luận văn, cố gắng nhiều để hoàn thành tốt nhiên tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đóng góp quý báu quý thầy cô bạn Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2014 Học viên thực Lê Nguyên Vũ iv Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM TÓM TẮT Đề tài Nghiên cứu hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn chủ động ứng dụng GPS xe máy Địa điểm nghiên cứu trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM Thời gian thực từ 08/2013 đến 02/2014 Một nghiên cứu giải pháp Việt Nam trình bày luận văn Điểm đề tài xây dựng phương pháp xác định vị trí đường có tốc độ giới hạn để cảnh báo xác thực nghiệm tuyến đường có tốc độ giới hạn khác nhau.Từ việc xác định xác vị trí, hệ thống cảnh báo cho người điều khiển biết thông qua hình ảnh, âm nhằm đảm bảo an toàn chủ động Mô hình hệ thống cảnh báo sử dụng giao diện cảnh báo lắp xe, thiết bị thu tín hiệu định vị toàn cầu (GPS), kênh truyền nhận liệu qua sóng 3G Các thông tin xử lý phần mềm LabVIEW Từ mô hình người điều khiển xe chủ động việc kiểm soát tốc độ đảm bảo an toàn cho thân Nghiên cứu kiểm tra thực nghiệm phạm vi số tuyến đường chọn thử nghiệm khu vực Quận Thủ Đức Kết thực nghiệm thành công với việc cảnh báo tuyến đường chọn tín hiệu GPS ổn định v Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM ABSTRACT Thesis subject A study of active safety speed warning system applying GPS for motorcycle Study location: University of Technical Education Ho Chi Minh City Study time: August, 2013 to February, 2014 This paper is the first method giving speed warnings for motorbike in Vietnam Its new point is to establish a method locating restricted roads to give an accurate caution and conduct experiments on roads requiring the different speed limitation After detecting the precise location, the system will provide drivers with an alert through images and sound in order to ensure a proactive safety The simulator consist of the warning system using alert interface installed in motorcycle, the global positioning system receiver,and that transmit, receive data over 3G networks Accordingly, all of the data will be processed by LabVIEW From this simulator, motorcycle drivers can actively control their speed and protect themselves The research was tested in several of chosen lanes of Thu Duc District, Ho Chi Minh City The test result showed success in warning exactly selected lanes as well as the stability of GPS signal vi Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM MỤC LỤC Trang tựa TRANG Lý lịch khoa học ii Lời cam đoan iii Cảm tạ iv Tóm tắt .v Abstract vi Mục lục vii Danh sách chữ viết tắt x Danh sách hình xi Danh sách bảng xii CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu 1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.3 Mục đích đề tài 1.4 Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài .5 1.4.1 Nhiệm vụ đề tài 1.4.2 Giới hạn đề tài .6 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Lý chọn đề tài CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ AN TOÀN CHỦ ĐỘNG 2.1 Khái niệm, phân loại nghiên cứu an toàn chủ động cho xe máy 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Phân loại 2.2 Những vấn đề quan tâm nghiên cứu, phát triển an toàn chủ động cho xe máy .8 2.2.1 Tình hình an toàn giao thông Việt Nam giới 2.2.2 Những vấn đề quan tâm hệ thống an toàn cho xe máy 2.2.3 Các tiêu chuẩn đặt cho hệ thống an toàn xe máy 10 2.2.4 Xu hướng phát triển số nước an toàn chủ động cho xe máy 11 vii Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM 2.3 Lựa chọn công nghệ an toàn chủ động cho xe máy 16 2.3.1 Phân loại hệ thống điều chỉnh tốc độ thông minh (ISA) 16 2.3.2 Những công nghệ áp dụng cho hệ thống điều chỉnh tốc độ thông minh 17 2.3.3 Những dự án thử nghiệm hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn chủ động giới 19 2.4 Lý thuyết chung hệ thống GPS .24 2.4.1 Vài nét lịch sử phát triển công nghệ GPS 25 2.4.2 Cấu trúc hệ thống GPS 25 2.4.3 Các trị đo GPS 26 2.4.4 Nguyên lý định vị GPS 26 2.4.5 Các nguồn sai số đo GPS .29 2.4.6 Những kỹ thuật đo GPS 30 2.4.7 Tọa độ hệ qui chiếu .31 2.4.8 ChuẩnNMEA0183 32 2.5 Giới thiệu thuật toán khớp đồ 33 2.5.1 Tổng quan thuật toán khớp đồ .33 2.5.2 Bài toán điểm đa giác .33 2.6 Phần mềm LabVIEW .35 2.6.1 LabVIEW ứng dụng thực tế 35 2.6.2 Lập trình với LabVIEW 35 CHƢƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG AN TOÀN CHỦ ĐỘNG CHO XE MÁY 38 3.1 Hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn ứng dụng hệ thống định vị GPS .38 3.1.1 Chức 38 3.1.2 Cấu trúc nguyên lý hoạt động .38 3.1.3 Phần cứng hệ thống 40 3.1.4 Lập trình hệ thống 42 CHƢƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 49 4.1 Mục tiêu thực nghiệm .49 4.2 Kịch thực nghiệm 49 viii Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM 4.2.1 Tuyến đường thực nghiệm .49 4.2.2 Điều kiện thực nghiệm 52 4.3 Kết thực nghiệm 53 4.4 Đánh giá phân tích hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn chủ động .54 4.4.1 Thiết bị định vị dành cho xe máy 55 4.4.2 Hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn chủ động ứng dụng công nghệ GPS 55 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN .56 5.1 Kết luận 56 5.2 Hạn chế đề tài 56 5.3 Hướng phát triển đề tài 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 ix Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT LabVIEW: Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench- Bàn công nghệ đo lường ảo dùng cho phòng thí nghiệm GPS:Global Positioning System- Hệ thống định vị toàn cầu TCP/IP: Transfer Control Protocol/Internet Protocol- Bộ giao thức liên mạng WGS84: World Geodetic Spheroid 1984-Hệ thống trắc địa toàn cầu PIP: Point in Polygon-Điểm đa giác ISA: Intelligent Speed Adaptation- Điều chỉnh tốc độ thông minh NMEA: National Marine Electronics Association- Hiệp hội điện tử hàng hải quốc gia DRLs: Daytime running lights- Đèn chiếu sáng ban ngày x Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM DANH SÁCH CÁC HÌNH TRANG Hình 2.1: Cấu trúc hệ thống GPS .26 Hình 2.2: Cách xác định vị trí GPS 28 Hình 2.3: Nguồn sai số tầng ion đối lưu .29 Hình 2.4: Số giao điểm tia kể từ điểm bên đa giác 34 Hình 2.5: Mã nguồn chương trình để viết LabVIEW 36 Hình 3.1: Cấu trúc mô hình hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn chủ động ứng dụng GPS 38 Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn 39 Hình 3.4: Thiết bị định vị Microsoft Pharos GPS-360 40 Hình 3.5: Mô hình thiết bị gắn xe .42 Hình 3.6: Đoạn code lập trình thu thập xử lý tín hiệu GPS 42 Hình 3.7:Đoạn Code lập trình nhận dạng tuyến đường hiển thị cảnh báo 43 Hình 3.8: Đoạn code lập trình hiển thị cảnh báo với hình ảnh âm 44 Hình 3.9: Đoạn code lập trình lưu trữ thông tin vận tốc tại, tọa độ xe 44 Hình 3.10: Đoạn code lập trình truyền nhận liệu với máy server qua giao thức TCP/IP .45 Hình 3.11: Giao diện hiển thị cảnh báo sau lập trình 46 Hình 3.12: Đoạn code lập trình nhúng đồ theo dõi vị trí xe máy server 46 Hình 3.13: Đoạn code lập trình nhận truyền liệu với máy client qua giao thức TCP/IP .47 Hình 3.14: Giao diện quản lý máy server 48 Hình 4.1: Tuyến đường thực nghiệm .50 Hình 4.2: Đoạn Code đo thời gian thực chương trình 54 xi Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM DANH SÁCH CÁC BẢNG TRANG Bảng2.1:DiễngiảicủabảntinGPRMC 33 Bảng 3.1: Thông số card giao tiếp NI 6008 .40 Bảng 4.1: Tọa độ điểm đường tuyến đường chọn thực nghiệm 51 Bảng 4.2: Giá trị thời gian đáp ứng hệ thống cảnh báo tốc độ 54 xii Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu An toàn điều kiện cần thiết phương tiện tham gia giao thông Trong thực tế với điều kiện giao thông Việt Nam, tỉ lệ xe máy lưu thông nhiều so với ô tô.Cùng với tai nạn giao thông ngày tăng cao, số liệu thống kê hàng năm tai nạn giao thông xe máy chiếm tỉ lệ cao vụ tai nạn số vụ va chạm so với ô tô Hệ thống an toàn với tính chủ động, bị động nghiên cứu ứng dụng phương tiện giao thông Hệ thống an toàn chủ động giá thành cao chủ yếu ứng dụng ô tô, xe máy chưa trang bị.Vấn đề nghiên cứu an toàn chủ động chủ yếu dành cho ô tô xe máy chưa quan tâm nhiều Từ cho thấy việc tăng cường hệ thống an toàn cho xe máy cần thiết, hệ thống an toàn chủ động quan trọng Cùng với việc phát triển hệ thống an toàn chủ động việc phát triển hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn điều cần thiết Hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn chủ động nghiên cứu thử nghiệm số quốc gia, nhiên Việt Nam chưa có nghiên cứu hệ thống Từ đặt vấn đề nghiên cứu, phát triển hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn chủ động phù hợp với điều kiện giao thông Việt Nam 1.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc Tên đề tài:Molife – hazard detection in a cooperative assistance system formotorcycles(Molife- hệ thống phát cảnh báo hệ thống hỗ trợ lẫn cho xe máy)thực Benedikt Lattke, Frank Sperber, Tobias Müller, Hermann Winner thuộc viện kĩ thuật ô tô, Đại học kĩ thuật Darmstadt CHLB Đứcvà Richard Eberlein,Rainer Hoffmann thuộc công ty carhs.communication CHLB Đức [9] - Đề tài nghiên cứu vấn đề giao tiếp phương tiện với (vehicle to vehicle) Các loại cảm biến cung cấp thông tin trạng thái động học xe tham gia giao thông Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM - Nghiên cứu hệ thống cảnh báo dựa nên tảng giao tiếp cho xe máy Hệ thống hình thành trạm cảm biến tin nhắn nguy hiểm gửi chúng đến người điều khiển xe máy khác có thiết bị giao tiếp không dây Bằng cách này, người lái xe khác nhận cảnh báo sớm nguy hiểm đường Tên đề tài: Advanced Rider Assistance Systems for Powered Two- Wheelers (ARAS PTW-Hệ thống cao cấp hỗ trợ người lái xe máy) thực Dr.-Ing Achim Kuschefski, Dipl.-Päd Matthias Haasper, B.A AndréVallese, viện für Zedweirad CHLB Đức [6] - Khảo sát hiểu biết người lái xe hệ thống hỗ trợ người lái cao cấp phân tích đặc tính riêng hệ thống hỗ trợ người lái xe máy so với xe ô tô, thu thập hệ thống tương tự giới - Từ đưa định nghĩa xác quy chuẩn chung hệ thống hỗ trợ người lái xe máy từ nhằm nâng cao nhận thức người lái xe việc trang bị sử dụng hệ thống tham gia giao thông đảm bảo an toàn cho thân Tên đề tài: Driver assistance through lighting (hỗ trợ người lái thông qua ánh sáng) thực Dr Burkard Wördenweber, công ty Hella KG Hueck & Co.[12] - Đề xuất phương án cải tiến hệ thống đèn truyền thống sang hệ thống đèn tự điều chỉnh hay gọi hệ thống chiếu sáng tương thích (adaptive light) - Phân tích nhận biết não loại ánh sáng ánh sáng phát từ loại đèn xe khác, ánh sáng đường, ánh sáng xe, ánh sáng phát theo điều kiện thời tiết khác nhau,… - Phân tích cần thiết có hệ thống chiếu sáng tương thích hỗ trợ người lái điều kiện ánh sáng nêu để đảm bảo an toàn chủ động Tên đề tài: Enhancing active safety of two-wheeled vehicles via electronic stability control (Tăng cường hệ thống an toàn chủ động cho xe máy thông qua hệ thống cân điện tử) thực Pierpaolo De Filippi, Mara Tanelli, Sergio M Savaresi, Matteo Corno, thuộc trung tâm thông tin điện tử Milan, Italia Trung tâm điều khiển hệ thống đại học kĩ thuật Delft, Hà Lan [7] Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM - Cải tiến hệ thống điều khiển cân điện tử để tăng cường an toàn chủ động cho xe mà đảm bảo cảm giác lái tốt - Mô toàn hoạt động người lái xe thực điều khiển phương tiện ví dụ đạp máy, phanh gấp,… chạy với tốc độ cao giao lộ - Đề xuất xây dựng thuật toàn hiệu để điều khiển hệ thống cân Tên đề tài: Advanced Rider Assistance Systems for Motorcycles (ARAS- hệ thống chuyên nghiệp hỗ trợ cho người điều khiển xe máy) thực Roberto Lot, Francesco Biral, Vittore Cossalter, Matteo Massaro,Roberto Sartori, Stefano Rota,thuộc Phòng phát triển khí quản lý, Đại học Padova, Italia phòng kĩ thuật kết cấu khí, Đại học Trento, Italia [2] [3] - Thực việc thiết kế, thực nghiệm logic hóa thuật toán khác cho hệ thống ARAS với chung kiến trúc (cảnh báo đường quanh co, cảnh báo va chạm phía trước, hỗ trợ nơi cảnh báo nơi giao nhau) - Đề tài nhóm nghiên cứu mô hình hóa thử nghiệm thực tế với kết tốt phù hợp với yêu cầu đặt - Xây dựng thuật toán CW (Curve Warning) phát hành động nguy hiểm người lái vào đường vòng, thuật toán FCW(Frontial Collosion Warning) để hỗ trợ người lái có nguy hiểm phía trước - Một số thiết bị hỗ trợ xây dựng găng tay rung, tay ga Haptics, mũ bảo hiểm dùng HMI, hệ thống định vị GPS xe, hình hiển thị trợ giúp, hệ thống camera sau hệ thống scanner quét phía trước, với mô hình mô lái Tên đề tài: MotoSafe-Active Safe System for Digital Forensics of Motorcycle Rider with Android (Hệ thống an toàn chủ động cho việc thu thập chứng pháp lý người lái xe với thiết bị dùng Android) thực Nowy Condro, Meng-Han Li, Ray-I Chang, International Journal of Information and Electronics Engineering, Vol 2, No 4, July 2012 [9] Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM - Sử dụng cảm biến có sẵn điện thoại thông minh (smart phone) làm tảng hệ thống tạo thành hình giám sát thời gian thực - Dựa sở liệu lưu sẵn với tín hiệu phản hồi cảm biến để phát nguy hiểm xảy cho người lái xe - Xây dựng thuật toán dựa thay đổi vị trí điện thoại với thay đổi vị trí xe theo phương nguy hiểm Tên đề tài: Honda’s approach to safety(Honda hướng đến an toàn) thực hiệnbởiCorporate Social Responsibility, tập đoàn Honda, Japan [1] - Qua cáo tập đoàn Honda giới thiệu hệ thống an toàn mà họ nghiên cứu áp dụng cho sản phẩm hệ thống an toàn chủ động cho xe máy gồm có hệ thống sau: + Hệ thống an toàn nâng cao cho người lái xe (ASV -4) + Hệ thống tăng cường tầm quan sát cho người lái xe + Hệ thống phân phối lực phanh + Hệ thống chống hãm phanh ABS Thiết kế mô hình mô lái từ giúp nâng cao kĩ nâng cho người - lái với việc tuyên truyền giáo dục thông qua hoạt động ngoại khóa, biện pháp hữu hiệu đóng góp lớn việc đảm bảo an toàn chủ động cho người lái xe Tên đề tài: Intelligent Transport System - ITS (Hệ thống vận tải thông minh) thực Trung tâm công nghệ CTI thuộc đại học La Trobe.[11] - Hệ thống vận tải thông minh (Intelligent Transport System - ITS) sử dụng GPS công nghệ giao tiếp tầm ngắn dành riêng (Dedicated Short Range Communications - DSRC) để thiết lập kết nối không dây tàu hỏa phương tiện băng ngang đường sắt - Hệ thống thiết kế để phát khả va chạm cảnh báo tài xế với tín hiệu báo động âm xe Âm báo cường độ phát tăng dần lên tàu hỏa tiến gần điểm giao cắt Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM Tên đề tài: Active noise control for motocycle helmet (Hệ thống điều khiển tiếng ồn chủ động cho mũ bảo hiểm xe máy) thực Lichuan Liu, Sen M Kuo, and Kishan P Raghuathan,khoa điện tử,Đại học Northern Illinois [13] - Nhóm nghiên cứu nhận thấy tạp âm bị động âm phương tiện, tiếng mưa, gió,… ảnh hưởng đến người điều khiển phương tiện tần số tạp âm 500Hz Với việc áp dụng hệ thống ANC giảm tiếng ồn tần số thấp thực nghiệm mô hình phần mềm MATHLAB Tên đề tài:BMW Motorrad Advanced Safety(Hệ thống an toàn nâng cao cho xe Motorrad BMW) thực bởitập đoàn BMW, CLHB Đức - Nghiên cứu phát triển số hệ thống an toàn chủ động xe Motorrad thử nghiệm hiệu - Hệ thống phát triển bao gồm: hệ thống hỗ trợ rẽ trái,hỗ trợ băng qua giao lộ, hệ thống đèn ban ngày, hệ thống cảnh báo tốc độ giới hạn, hệ thống cảnh báo va chạm 1.3 Mục đích đề tài Vận dụng nghiên cứu hệ thống an toàn chủ động phát triển cho ô tô để phát triển áp dụng cho xe máy Chế tạo thực nghiệm hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn ứng dụng GPS cho xe máy phù hợp với điều kiện giao thông thực tế Việt Nam Hoàn thiện đề xuất hướng phát triển cho tương lai 1.4 Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài 1.4.1 Nhiệm vụ đề tài Thu thập tài liệu hệ thống an toàn chủ động hệ thống cảnh báo tốc độ cho xe máy Nghiên cứu phân tích báo, tài liệu nước Đề xuất giải pháp từ đề phương pháp thiết kế khí điều khiển phù hợp với thực tế để lắp đặt cho hệ thống an toàn chủ động Xây dựng lưu đồ thuật toán điều khiển liên quan Xây dựng mô hình thực nghiệm thực tế Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM 1.4.2 Giới hạn đề tài Do điều kiện kinh tế, giới hạn kiến thức tính đề tài nên đề tài tập trung nghiên cứu, thực nghiệm hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn chủ động tuyến đường cụ thể 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý thuyết dựa vào việc thu thập chọn lọc tài liệu, công trình nghiên cứu nước có liên quan Thu thập đánh giá kết từ thực nghiệm So sánh đánh giá với công trình nghiên cứu 1.6.Lý chọn đề tài Từ nghiên cứu nước nước vấn đề an toàn chủ động thấy vấn đề đảm bảo an toàn cho người điều khiển xe máy quan trọng Công nghệ phát triển cho phương tiện ngày tập trung để nâng cao mức độ an toàn mà đặc biệt an toàn chủ động.Từ tình hình giao thông Việt Nam, nơi có số lượng xe máy lưu thông cao, tỉ lệ tai nạn xe máy cao mà nhiều nguyên nhân kiểm soát tốc độ Với xu hướng chung mức độ cần thiết việc phát triển hệ thống an toàn chủ động cho loại phương tiện tham gia giao thông mà đặc biệt xe máy Học viên Lê Nguyên Vũ chọn đề tài “ Nghiên cứu hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn chủ động ứng dụng GPS xe máy” hướng dẫn TS Nguyễn Bá Hải để nghiên cứu phát triển hệ thống phù hợp với điều kiện kinh tế giao thông Việt Nam Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾTVỀ AN TOÀN CHỦ ĐỘNG 2.1 Khái niệm, phân loại nghiên cứu an toàn chủ động cho xe máy 2.1.1 Khái niệm Ngày với phát triển kinh tế tăng lên nhanh chóng phương tiện tham gia giao thông Do tăng lên nhanh chóng mà tình hình giao thông phức tạp kèm theo vấn đề đảm bảo an toàn cho người điều khiển phương tiện tham gia giao thông.Chính vấn đề mà hệ thống an toàn hình thành Hệ thống an toàn bao gồm yếu tố là: + An toàn chủ động + An toàn bị động Trong yếu tố an toàn chủ động yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn hiệu cho người tham gia giao thông Vậy an toàn chủ động gì? An toàn chủ động thường dùng để mô tả hệ thống an toàn có khả chủ động trước tình nguy hiểm Ngoài an toàn chủ động hiểu hệ thống giúp ngăn ngừa tối ưu hóa tai nạn xảy An toàn chủ động bao gồm thiết bị có chức ngăn chặn trước cảnh báo tình nguy hiểm xảy cho người điều khiển phương tiện, giúp ngăn ngừa tối ưu hóa va chạm xảy Hệ thống kích hoạt trước thời điểm xảy tai nạn 2.1.2 Phân loại Hệ thống an toàn chủ động phân thành loại theo chức hệ thống sau: - Hệ thống ngăn chặn trước : + Cảnh báo: Giúp lường trước nguy hiểm công cụ nhắc nhở âm hình ảnh (đèn chuông báo) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM + Can thiệp: Kiểm soát tăng tốc không mong muốn thiết bị kiểm soát tốc độ (như thiết bị kiểm soát hành trình hạn chế tốc độ) + Hỗ trợ: Cải thiện điều kiện lái xe đèn pha tự động, đèn pha xenon, kính chắn gió phản xạ nhiệt - Hệ thống hiệu chỉnh: + Xử lí: Kỹ thuật an toàn chủ động ABS (Hệ thống chống bó cứng phanh), EBA (Hỗ trợ phanh khẩn cấp), điều khiển lực kéo Chức bám đường phanh củng cố thêm an toàn chủ động phòng tránh tai nạn 2.2 Những vấn đề quan tâm nghiên cứu, phát triển an toàn chủ động cho xe máy 2.2.1 Tình hình an toàn giao thông Việt Nam giới Tình trạng an toàn ngày tăng, kèm với số vụ tai nạn tăng theo dẫn đến nhiều thiệt hại người tài sản Việt Nam nước có tai nạn giao thông nghiêm trọng vào bậc giới Tai nạn giao thông không ngừng gia tăng, gây thảm cảnh cho gia đình, làm trật tự, an toàn xã hội.Nhiều năm nay, bình quân ngày xảy 40 vụ tai nạn giao thông, làm chết 34 người bị thương 30 người Như vậy, trung bình năm, số người thiệt mạng tai nạn giao thông nước ta gần 13.000 người, tương đương dân số xã hay phường, gấp hàng trăm lần số người chết năm Việt Nam đại dịch HIV/AIDS Theo cục cảnh sát giao thông, tuần tháng năm 2013, nước xảy 339 vụ tai nạn giao thông, làm chết 151 người, bị thương 232 người, số bị thương vong nhiều so với cuối tháng năm 2013 Hiện tượng gây an toàn diễn với nhiều hình thức, phổ biến nhất, phóng xe máy, xe ô tô tốc độ quy định, sai đường, vượt ẩu, lạng lách, đánh võng.Trong tốc độ nguyên nhân hàng đầu gây tai nạn.Các tính toán giới cho thấy tốc độ tăng 5% tai nạn giao thông tăng 10% tai nạn chết người tăng 20% [...]... thống an toàn được hình thành Hệ thống an toàn bao gồm 2 yếu tố chính là: + An toàn chủ động + An toàn bị động Trong 2 yếu tố trên thì an toàn chủ động là yếu tố quan trọng nhất để đảm bảo an toàn hiệu quả cho người tham gia giao thông Vậy an toàn chủ động là gì? An toàn chủ động thường được dùng để mô tả hệ thống an toàn có khả năng chủ động trước những tình huống nguy hiểm Ngoài ra an toàn chủ động. .. động chủ yếu dành cho ô tô còn xe máy chưa được quan tâm nhiều Từ đó cho thấy việc tăng cường hệ thống an toàn cho xe máy là cần thiết, trong đó hệ thống an toàn chủ động là quan trọng Cùng với việc phát triển hệ thống an toàn chủ động thì việc phát triển hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn cũng là điều cần thiết Hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn chủ động đã được nghiên cứu và thử nghiệm ở một số quốc... liệu thống kê hàng năm về tai nạn giao thông thì xe máy luôn chiếm tỉ lệ cao về vụ tai nạn cũng như số vụ va chạm hơn so với ô tô Hệ thống an toàn với tính năng chủ động, bị động lần lượt được nghiên cứu và ứng dụng trên các phương tiện giao thông Hệ thống an toàn chủ động hiện nay giá thành cao chủ yếu được ứng dụng trên ô tô, còn trên xe máy vẫn chưa được trang bị.Vấn đề nghiên cứu an toàn chủ động chủ. .. thống an toàn nâng cao cho xe Motorrad của BMW) thực hiện bởitập đoàn BMW, CLHB Đức - Nghiên cứu và phát triển một số hệ thống an toàn chủ động trên xe Motorrad và thử nghiệm hiệu quả - Hệ thống được phát triển bao gồm: hệ thống hỗ trợ rẽ trái,hỗ trợ băng qua giao lộ, hệ thống đèn ban ngày, hệ thống cảnh báo tốc độ giới hạn, hệ thống cảnh báo va chạm 1.3 Mục đích của đề tài Vận dụng những nghiên cứu. .. kiểm soát tốc độ Với xu hướng chung và mức độ cần thiết của việc phát triển hệ thống an toàn chủ động cho các loại phương tiện khi tham gia giao thông mà đặc biệt là xe máy Học viên Lê Nguyên Vũ đã chọn đề tài “ Nghiên cứu hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn chủ động ứng dụng GPS trên xe máy dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Bá Hải để nghiên cứu và phát triển hệ thống phù hợp với điều kiện kinh tế và giao... và hệ thống an toàn chủ động đang phát triển cho ô tô để phát triển áp dụng cho xe máy Chế tạo và thực nghiệm hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn ứng dụng GPS cho xe máy phù hợp với điều kiện giao thông thực tế ở Việt Nam Hoàn thiện và đề xuất hướng phát triển cho tương lai 1.4 Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn của đề tài 1.4.1 Nhiệm vụ của đề tài Thu thập tài liệu về hệ thống an toàn chủ động và hệ thống. .. xenon, kính chắn gió phản xạ nhiệt - Hệ thống hiệu chỉnh: + Xử lí: Kỹ thuật an toàn chủ động như ABS (Hệ thống chống bó cứng phanh), EBA (Hỗ trợ phanh khẩn cấp), điều khiển lực kéo Chức năng bám đường và phanh củng cố thêm an toàn chủ động và phòng tránh tai nạn 2.2 Những vấn đề quan tâm và đang nghiên cứu, phát triển về an toàn chủ động cho xe máy 2.2.1 Tình hình an toàn giao thông ở Việt Nam và trên. .. có nghiên cứu về hệ thống này Từ đó đặt ra vấn đề nghiên cứu, phát triển hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn chủ động phù hợp với điều kiện giao thông Việt Nam 1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc Tên đề tài:Molife – hazard detection in a cooperative assistance system formotorcycles(Molife- hệ thống phát hiện cảnh báo trong hệ thống hỗ trợ lẫn nhau cho xe máy) thực hiện bởi Benedikt Lattke, Frank... mô hình hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn chủ động ứng dụng GPS 38 Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống cảnh báo tốc độ an toàn 39 Hình 3.4: Thiết bị định vị Microsoft Pharos GPS- 360 40 Hình 3.5: Mô hình thiết bị gắn trên xe .42 Hình 3.6: Đoạn code lập trình thu thập và xử lý tín hiệu GPS 42 Hình 3.7:Đoạn Code lập trình nhận dạng tuyến đường và hiển thị cảnh báo 43... trong đó đối với hệ thống an toàn chủ động cho xe máy gồm có các hệ thống sau: + Hệ thống an toàn nâng cao cho người lái xe (ASV -4) + Hệ thống tăng cường tầm quan sát cho người lái xe + Hệ thống phân phối lực phanh + Hệ thống chống hãm phanh ABS Thiết kế các mô hình mô phỏng lái từ đó giúp nâng cao kĩ nâng cho người - lái cùng với việc tuyên truyền giáo dục thông qua các hoạt động ngoại khóa, đây là 1