Nghiên cứu thiết kế hệ thống an toàn trên xe toyota yaris e 2015

Nghiên cứu thiết kế hệ thống an toàn trên xe toyota yaris e 2015 Nghiên cứu thiết kế hệ thống an toàn trên xe toyota yaris e 2015 Nghiên cứu thiết kế hệ thống an toàn trên xe toyota yaris e 2015 luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ THỐNG AN TOÀN TRÊN XE TOYOTA YARIS E-2015 Sinh viên thực hiện: TRẦN MINH HẢI NGUYỄN VĂN HIỆU Đà Nẵng - Năm 2018 i TÓM TẮT Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015 Sinh viên thực hiện: TRẦN MINH HẢI Số thẻ SV: 103130025 Lớp: 13C4A Ngày nay, nhu cầu sử dụng ôtô ngày lớn, dẫn đến mật độ phương tiện tham gia giao thông ngày đông đúc, dẫn đến nguy va chạm tai nạn giao thông chết người đáng tiếc xảy thường xuyên Từ vấn đề đó, chúng em định thực đề tài “nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015” giúp cho tài xế nhận biết phương tiện xung quanh điều khiển xe lưu thông đường hay lùi xe vào bãi đỗ, góp phần giảm thiểu vụ va chạm đáng tiếc xảy Hệ thống thiết kế gồm phần là: - Thiết kế hệ thống điều khiển tự động gương chiếu hậu xe ô tô: Với mong muốn tạo sản phẩm giúp cho người lái quan sát vật cản nằm vùng điểm mù gương khí mà người lái khơng thể quan sát được, góp phần nâng cao tính an tồn giảm thiểu va chạm đáng tiếc xảy Hệ thống thiết kế điều khiển từ xa Remote điều khiển lòng gương - lên – xuống, sang trái – sang phải dễ dàng thuận tiện Thiết kế hệ thống cảnh báo nguy va chạm sớm xe ô tô: Hệ thống gồm nhiều cảm biến siêu âm lắp đặt phía trước sau xe Khi phát vật cản lùi xe di chuyển đường hệ thống cảm biến thu nhận tín hiệu đưa xử lý trung tâm để xử lý Khi xe số lùi, khoảng cách xe đến vật cản hiển thị lên hình LCD, kèm theo vạch màu cảnh báo khoảng cách từ an toàn đến nguy hiểm lùi xe Khi đến gần vạch cản tiếng bíp dồn dập hơn, giúp cho người lái ước lượng khoảng cách từ xe đến chướng ngại vật tiếng âm báo khoảng cách đo hình LCD Nếu khoảng cách xuống 40-50 [cm] tín hiệu kêu liên tục Tính bật/tắt qua chìa khóa Hệ thống cảnh báo nguy va chạm sớm kết hợp với hệ thống điểu khiển gương chiếu hậu tự động giúp cho người lái nhận biết phương tiện xung quanh di chuyển đường hay vào bãi đỗ Hai hệ thống hoạt động hỗ trợ lẫn nhằm nâng cao tính an tồn giải điểm mù xe ô tô ii ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TT Họ tên sinh viên Số thẻ SV Lớp Ngành Trần Minh Hải 103130025 13C4A Kỹ thuật khí (động lực) Nguyễn Văn Hiệu 103130123 13C4B Kỹ thuật khí (động lực) Tên đề tài đồ án: Nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: TT Nội dung Kích thước Đơn vị Cơng suất cực đại 79/6000 kW/rpm Mô men cực đại 140/4200 Nm/rpm Kích thước tống thể (DxRxC) 4115x1700x1475 mm Nội dung phần thuyết minh tính tốn: a Phần chung: TT Họ tên sinh viên Trần Minh Hải Nguyễn Văn Hiệu Nội dung Mở đầu Chương Tổng quan xe Toyota Yaris E-2015 Chương Cơ sở lý thuyết b Phần riêng: TT Họ tên sinh viên Trần Minh Hải Nguyễn Văn Hiệu Nội dung Chương Thiết kế hệ thống điều khiển tự động gương chiếu hậu xe Toyota Yaris E-2015 Chương Kết hướng phát triển hệ thống điều khiển tự động gương chiếu hậu Chương Thiết kế hệ thống cảnh báo va chạm sớm xe Toyota Yaris E-2015 Chương Kết hướng phát triển hệ thống cảnh báo va chạm sớm iii Các vẽ, đồ thị: a Phần chung: TT Họ tên sinh viên Trần Minh Hải Nguyễn Văn Hiệu Nội dung -Bản vẽ bố trí hệ thống thiết kế (1A3) b Phần riêng: TT Họ tên sinh viên Nội dung -Sơ đồ hệ thống điều khiển tự động gương chiếu hậu (1A3) Trần Minh Hải -Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển gương chiếu hậu (1A3) -Cơ cấu gập mở gương chiếu hậu (1A3) -Cơ cấu điều chỉnh mặt gương (1A3) Nguyễn Văn Hiệu -Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển hệ thống cảnh báo va chạm (1A3) -Sơ đồ vi điều khiển kết nối với hệ thống (1A3) -Lưu đồ thuật toán điều khiển hệ thống cảnh báo va chạm (1A3) -Sơ đồ mạch in hệ thống cảnh báo va chạm (1A3) Họ tên người hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: 29/01/2018 27/05/2018 Đà Nẵng, ngày 28 tháng 05 năm 2018 Người hướng dẫn Trưởng Bộ môn KT ôtô & Máy ĐL PGS.TS Dương Việt Dũng TS Phạm Quốc Thái iv LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN Trong suốt khoảng thời gian làm đề tài tốt nghiệp, chúng em gặt hái nhiều kiến thức chuyên ngành kết hợp làm việc nhóm Lời chúng em xin cảm ơn đến Thầy TS Phạm Quốc Thái, thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp chúng em xin gửi lời cảm ơn gửi đến Thầy, Cơ Khoa Cơ khí Giao thơng Cảm ơn động viên giúp đỡ tận tình từ gia đình bạn bè Chúng em phấn đấu nỗ lực để hồn thành đồ án tốt nghiệp này, song thời gian kiến thức hạn chế nên cịn nhiều thiếu sót mong q thầy bạn đọc đóng góp để đồ án hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 28 tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực Trần Minh Hải v CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu, thiết kế nhóm nghiên cứu hướng dẫn TS Phạm Quốc Thái Các nội dung đề tài trung thực, thông số tài liệu tham khảo có nguồn gốc rõ ràng Sinh viên thực Trần Minh Hải vi MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án iii iv Lời nói đầu cảm ơn Lời cam đoan liêm học thuật vi vii Mục lục viii Danh sách bảng, hình vẽ Danh sách ký hiệu, chữ viết tắt x xiii Trang MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ XE TOYOTA YARIS E-2015 1.1 Thông số kỹ thuật xe Toyota Yaris E-2015 1.2 Giới thiệu số hệ thống an toàn xe Toyota Yaris-E 1.2.1 Hệ thống dây đai an toàn điểm túi khí (Airbag) 1.2.2 Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS - Anti-Lock Braking System) 1.2.3 Hệ thống phân phối lực phanh điện từ (EBD - Electronic Brakeforce Distribution) 13 1.2.4 Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp (BA – Brake Assist) 17 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 20 2.1 Giới thiệu vi điều khiển 20 2.1.1 Lý thuyết Arduino 20 2.1.2 Phần cứng 21 2.1.3 Phần mềm 22 2.2 Cơ sở lý thuyết linh kiện thiết kế 23 2.2.1 Lý thuyết cảm biến siêu âm 23 2.2.2 Cảm biến siêu âm HC-SR04 27 2.2.3 Màn hình LCD 16x2 28 2.2.4 Mạch IC điều khiển động L298N 30 2.2.5 Mạch thu tín hiệu từ remote sóng RF dùng IC PT2272 31 2.2.6 Mạch phát tín hiệu điều khiển dùng IC PT2262 32 2.2.7 Relay 33 2.2.8 Diot Zenner 34 vii 2.2.9 Transitor C2383 34 2.2.10 Điện trở 35 2.2.11 Giới thiệu LED 35 2.3 Ngôn ngữ lập trình vi điều khiển 37 2.4 Sự cần thiết hệ thống an toàn xe 37 2.4.1 Hệ thống điều khiển tự động gương chiếu hậu 37 2.4.2 Hệ thống cảnh báo va chạm sớm 37 Chương 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG GƯƠNG CHIẾU HẬU VÀ CẢNH BÁO VA CHẠM SỚM TRÊN XE TOYOTA YARIS E-2015 39 3.1 Phân tích chọn phương án thiết kế 39 3.1.1 Phân tích cấu quay cụm gương chiếu hậu 39 3.1.2 Phương án thiết kế 42 3.2 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động gương chiếu hậu 42 3.2.1 Thiết kế kết cấu hệ thống gương chiếu hậu 42 3.2.2 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động gương chiếu hậu 47 3.3 Thiết kế hệ thống cảnh báo va chạm sớm xe Toyota Yaris 53 3.3.1 Phân tích chọn phương án thiết kế 53 3.3.2 Thiết kế mạch hệ thống cảnh báo va chạm sớm 56 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 67 4.1 Kết đạt 67 4.2 Kết luận hướng phát triển 70 4.2.1 Kết luận 70 4.2.2 Hướng phát triển 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO viii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Bảng 1.1 Thơng số kích thước xe Bảng 2.1 Chức chân cảm biến HC-SR04 27 Bảng 2.2 Chức chân LCD 29 Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật Module thu RF 315Mhz PT 2272 32 Bảng 2.4 Thông số kĩ thuật Module phát RF 315 Mhz PT 2262 33 Bảng 2.5 Thứ tự chân Module phát RF 315 Mhz PT 2262 33 Bảng 2.6 Thông số kỹ thuật Relay chân 34 Bảng 3.1 Thông số động điện 43 Bảng 3.2 Thơng số truyền trục vít 45 Bảng 3.3 Thông số truyền 46 Bảng 3.4 Thông số truyền 46 Bảng 3.5 Thông số truyền 47 Hình 1.1 Thơng số kích thước xe Hình 1.2 Hệ thống dây đai an tồn điểm Hình 1.3 Cấu tạo nguyên lý hệ thống dây đai an toàn điểm Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống túi khí Hình 1.5 Cấu tạo phận thổi khí cho người lái Hình 1.6 Cấu tạo cảm biến va chạm Hình 1.7 Cấu tạo cáp xoắn Hình 1.8 Bộ điều khiển túi khí Hình 1.9 Sự thay đổi hệ số bám dọc φx ngang φy theo độ trượt tương đối λ bánh xe phanh 10 Hình 1.10 Q trình phanh có khơng có ABS đoạn đường cong 10 Hình 1.11 Sơ đồ tổng quát hệ thống ABS 11 Hình 1.12 Các lực mơmen tác dụng lên bánh xe phanh 12 Hình 1.13 Sự thay đổi Mp, Mφ ℇb theo λ phanh có ABS 12 Hình 1.14 Sự thay đổi áp suất dẫn động 13 Hình 1.15 Các phận hệ thống phân phối lực phanh điện từ 14 Hình 1.16 Đồ thị so sánh lực phanh có khơng có trợ lực phanh khẩn cấp 15 Hình 1.17 Xe có hỗ trợ ABS khơng có ABS 16 Hình 1.18 Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh khẩn cấp BA 17 Hình 1.19 Sơ đồ hệ thống phanh khẩn cấp BA 18 ix Hình 1.20 So sánh quãng đưỡng phanh có khơng có hỗ trợ BA 18 Hình 1.21 Đồ thị lực phanh có khơng có hỗ trợ BA 19 Hình 2.1 Một số bo mạch Arduino thông dụng 20 Hình 2.2 Giao diện phần mềm IDE 22 Hình 2.3 Cấu tạo cảm biến siêu âm 23 Hình 2.4 Phương pháp phản xạ 24 Hình 2.5 Tín hiệu phản xạ 24 Hình 2.6 Phản xạ khuếch tán 24 Hình 2.7 Cách thức đo khoảng cách 25 Hình 2.8 Tầm quét cảm biến siêu âm 26 Hình 2.9 Ứng dụng cảm biến siêu âm 27 Hình 2.10 Cảm biến siêu âm HC-SR05 27 Hình 2.11 Sơ đồ mạch cảm biến siêu âm HC-SR04 28 Hình 2.12 Màn hình LCD 16x2 29 Hình 2.13 Sơ đồ khối hình LCD 29 Hình 2.14 Module L298N 30 Hình 2.15 Module thu RF 315Mhz PT 2272 31 Hình 2.16 Module phát RF 315 Mhz PT 2262 32 Hình 2.17 Relay chân 33 Hình 2.18 Diode Zener 34 Hình 2.19 Transitor C2383 35 Hình 2.20 Điện trở 35 Hình 2.21 Cấu tạo đèn LED 35 Hình 2.22 Nguyên lý hoạt động LED 36 Hình 3.1 Cơ cấu gập gương tay 39 Hình 3.2 Cơ cấu gập gương điện 40 Hình 3.3 Nguyên lí điều chỉnh góc mặt gương 41 Hình 3.4 Sơ đồ bố trí cấu gập gương điện 42 Hình 3.5 Cơ cấu điều chỉnh góc mặt gương 43 Hình 3.6 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 48 Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý điều khiển 49 Hình 3.8 Lưu đồ thuật tốn điều khiển 50 Hình 3.9 Mạch in sau thiết kế xong 52 Hình 3.10 Mạch thiết kế 52 Hình 3.11 Những vùng điểm mù xe ôtô 54 Hình 3.12 Gương chiếu hậu tích hợp hệ thống cảnh báo điểm mù 55 x Nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015 3.3.2.1.4 Thiết kế mạch cảm biến đo khoảng cách Để đo khoảng cách, Arduino phát xung ngắn (10 microSeconds – µS) từ chân Trig Sau đó, cảm biến tạo xung HIGH chân echo nhận lại sóng phản xạ chân Tốc độ âm khơng khí 340 m/s (hằng số vật lý), tương đương với 29,412 microSeconds/cm (106 / (340*100)) Hàm pulseIn() dùng để đo độ rộng xung, thời gian độ dài xung HIGH chân echo (tính theo micro giây) Duration = pulseIn(echo,1); distance = int(duration/2/29.412); Thời gian sóng truyền từ cảm biến đến vật duration/2, sau ta chia tiếp cho 29,412 để tính khoảng cách Hình 3.19 Mạch cảm biến 3.3.2.1.5 Khối vi điều khiển kết nối với hệ thống Hệ thống gồm có cảm biến siêu âm có chức phát vật thể phía trước phía sau xe, sau chuyển đổi tín hiệu điện truyền đến vi điều khiển để xử lý tính tốn khoảng cách Nguồn điện lấy từ bình Ắc quy 12V lắp xe tơ → qua mạch ổn áp LM2596 để giảm điện áp xuống 5V cho Arduino hoạt động Để đo khoảng cách, Arduino phát xung ngắn (10 microSeconds – µS) từ chân Trig Sau đó, cảm biến Sinh viên thực hiện: Trần Minh Hải Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 59 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015 tạo xung HIGH chân Echo nhận lại sóng phản xạ chân Chiều rộng xung với thời gian sóng siêu âm phát từ cảm biển quay trở lại Hình 3.20 Khối vi điều khiển thiết kế Proteus Hình 3.21 Mạch in sau thiết kế xong Sinh viên thực hiện: Trần Minh Hải Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 60 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015 3.3.2.2 Thiết kế phần mềm 3.3.2.2.1 Lưu đồ thuật tốn tính tốn khoảng cách Hình 3.22 Lưu đồ thuật tốn tính tốn khoảng cách Giải thích: Arduino phát xung ngắn (10 microSeconds – µS) từ chân Trig Nếu gặp vật cản kích hoạt Timer (nếu sai quay lại) Tính tốn khoảng cách hàm pulseIn() dùng để đo độ rộng xung, thời gian độ dài xung HIGH chân echo (tính theo micro giây) duration = pulseIn(echo,1); distance = int(duration/2/29.412); Sau tính tốn xong hiển thị kết lên hình LCD Sinh viên thực hiện: Trần Minh Hải Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 61 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015 3.3.2.2.2 Lưu đồ thuật tốn chương trình Hình 3.23 Lưu đồ thuật tốn điều khiển chương trính Nguồn điện lấy từ bình Ắc quy 12V lắp xe ô tô → qua mạch ổn áp LM2596 để giảm điện áp xuống 5V cho Arduino hoạt động Để đo khoảng cách, Arduino phát xung ngắn (10 microSeconds – µS) từ chân Trig Sau đó, cảm biến tạo xung HIGH chân Echo nhận lại sóng phản xạ chân Chiều rộng xung với thời gian sóng siêu âm phát từ cảm biển quay trở lại Tốc độ âm khơng khí 340 m/s (hằng số vật lý), tương đương với 29,412 microSeconds/cm (106 / (340*100)) Arduino tính tốn khoảng cách đưa giá trị đo lên hình LCD Nếu khoảng cách đo S > 200 [cm] hệ thống báo khoảng cách an tồn “ SAFE DISTANCE” lên hình LCD Nếu 100 < S < 150 [cm] hệ thống bật đèn xanh cảnh báo đồng thời còi báo động nhẹ Nếu 50 < S < 100 [cm] hệ thống cảnh báo Sinh viên thực hiện: Trần Minh Hải Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 62 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015 nguy hiểm đèn vàng đồng thời còi báo động Nếu S ≤ 50 [cm] chuông cánh báo nguy hiểm dồn dập đèn đỏ bật sáng 3.3.2.2.3 Chương trình điều khiển #include #include LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,16,2); // set the LCD address to 0x3F for a 16 chars and line display #define echoPin1 // Echo Pin #define trigPin1 // Trigger Pin #define echoPin2 // Echo Pin #define trigPin2 // Trigger Pin #define echoPin3 A3 // Echo Pin #define trigPin3 A2 // Trigger Pin const int freq = 500; const int dur = 20; const int buzzer =11; const int red1 = 12; const int yellow1 =9; const int green1 = 10; int maximumRange = 300; // Maximum range needed int minimumRange = 0; // Minimum range needed long duration, distance,a,b,c,minkc,okc; // Duration used to calculate distance void setup() { pinMode(buzzer, OUTPUT); pinMode(trigPin1, OUTPUT); pinMode(echoPin1, INPUT); pinMode(trigPin2, OUTPUT); pinMode(echoPin2, INPUT); pinMode(trigPin3, OUTPUT); pinMode(echoPin3, INPUT); pinMode(green1, OUTPUT); pinMode(yellow1, OUTPUT); pinMode(red1, OUTPUT); pinMode(2, OUTPUT); Sinh viên thực hiện: Trần Minh Hải Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 63 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015 Serial.begin(9600); lcd.init(); // initialize the lcd // Print a message to the LCD lcd.backlight(); // Blinking block cursor lcd.blink_on(); digitalWrite(2,1); //tone(buzzer, freq, duration);a=KC1(); } void loop() { pinMode(2, OUTPUT); /* The following trigPin/echoPin cycle is used to determine the distance of the nearest object by bouncing soundwaves off of it */ a=KC1(); b=KC2(); c=KC3(); if (ac) minkc=c; if (minkc>200) { lcd.clear(); lcd.print("SAFE DISTANCE"); delay(200); } else {String disp = String(minkc); lcd.clear(); lcd.print("KHOANG CACH :"); // first line lcd.setCursor(0, 1); // second line lcd.print(disp); lcd.print(" cm"); } if (minkc< 50){ Sinh viên thực hiện: Trần Minh Hải Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 64 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015 digitalWrite(green1, HIGH); digitalWrite(yellow1, HIGH); digitalWrite(red1, HIGH); digitalWrite(buzzer,1); delay(100); digitalWrite(buzzer,0); delay(100); } else if (minkc< 100){ digitalWrite(green1, HIGH); digitalWrite(yellow1, HIGH); digitalWrite(red1, LOW); digitalWrite(buzzer,1); delay(300); digitalWrite(buzzer,0); delay(300); } else if (minkc< 150){ digitalWrite(green1, HIGH); digitalWrite(yellow1, LOW); digitalWrite(red1, LOW); digitalWrite(buzzer,1); delay(500); digitalWrite(buzzer,0); delay(500); } else if (minkc > 150){ digitalWrite(green1, LOW); digitalWrite(yellow1, LOW); digitalWrite(red1, LOW); } //Delay 50ms before next reading } int KC1() { digitalWrite(trigPin1, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(trigPin1, HIGH); Sinh viên thực hiện: Trần Minh Hải Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 65 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015 delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin1, LOW); duration = pulseIn(echoPin1, HIGH); //Calculate the distance (in cm) based on the speed of sound distance = duration/58.2; return distance; } int KC2() { digitalWrite(trigPin2, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(trigPin2, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin2, LOW); duration = pulseIn(echoPin2, HIGH); //Calculate the distance (in cm) based on the speed of sound distance = duration/58.2; return distance; } int KC3() { digitalWrite(trigPin3, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(trigPin3, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin3, LOW); duration = pulseIn(echoPin3, HIGH); //Calculate the distance (in cm) based on the speed of sound distance = duration/58.2; return distance; } Sinh viên thực hiện: Trần Minh Hải Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 66 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết đạt Sau tháng nghiên cứu, tìm hiểu nhiều tài liệu chúng em hoàn thành đề tài “Nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015” Nhưng điều kiện cịn hạn chế khơng có xe Toyota Yaris E để tích hợp hệ thống vào nên nhóm lắp thử nghiệm hệ thống lên xe điện Hybrid xưởng trung tâm thí nghiệm động tơ khoa khí giao thơng kết đạt sau: - Thiết kế thành công mạch hệ thống cảnh báo va chạm sớm hệ thống điều khiển tự động gương chiếu hậu - Thiết kế xong mạch in phần mềm Proteus - Viết thuật tốn chương trình điều khiển tự động hệ thống thành công Lắp đặt hệ thống mô hình xe thử nghiệm trung tâm thí nghiệm động tơ khoa khí giao thơng Đã thử nghiệm thành cơng mơ hình xe kết cho thấy hệ thống hoạt động ổn định, dùng remote để điều khiển gương chiếu hậu vị trí xa - cách xe 15m, hệ thống gương tự động gập mở điều chỉnh mặt gương có tín hiệu từ khóa cơng tắc Ngồi ra, cảm biến đo phát vật cản nhạy vùng từ 2- 300[cm] Màn hình LCD hiển thị khoảng cách rõ nét kèm theo vạch màu thay đổi theo khoảng cách còi báo động, giúp cho người lái biết để điều khiển xe tránh va chạm đáng tiếc xảy Sau số hình ảnh hệ thống thiết kế xong lắp đặt xe: Hình 4.1 Mạch điều khiển trung tâm hệ thống điều khiển tự động gương chiếu hậu Module L298N; Module thu RF 315Mhz; Arduino Nano; Transitor; Relay; 6,7 Diot; Điện trở; Diot Zener; Sinh viên thực hiện: Trần Minh Hải Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 67 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015 Hình 4.2 Bộ điều khiển trung tâm hệ thống cảnh báo va chạm sớm sau thiết kế xong 1- LED, 2- Arduino Nano, 3- Module LM 2596, 4- Nguồn vào, 5- BUS gắn LCD, 6- BUS gắn cảm biến HC-SR04, 7- Còi báo động a) b) Hình 4.3 Bố trí cảm biến siêu âm lên xe mơ hình a Bố trí phía trước; b Bố trí phía sau xe Hê thống cảnh báo va chạm sớm gồm cảm biến siêu âm lắp đặt phía trước sau xe Khi phát vật cản lùi xe hệ thống cảm biến sau thu nhận tín hiệu đưa điều khiển trung tâm để xử lý Sinh viên thực hiện: Trần Minh Hải Hướng dẫn: TS Phạm Quốc Thái 68 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống an toàn xe Toyota Yaris E-2015 Khi xe số lùi di chuyển chậm, khoảng cách xe đến vật cản hiển thị lên hình LCD, kèm theo vạch màu cảnh báo khoảng cách từ an toàn đến nguy hiểm lùi xe Khi đến gần vạch cản tiếng bíp dồn dập hơn, giúp cho người lái ước lượng khoảng cách từ xe đến chướng ngại vật tiếng âm báo khoảng cách đo hình LCD Nếu khoảng cách đo S > 200 [cm] hệ thống báo khoảng cách an tồn “ SAFE DISTANCE” lên hình LCD Nếu 100 < S < 150 [cm] hệ thống bật đèn xanh cảnh báo đồng thời còi báo động nhẹ Nếu 50 < S < 100 [cm] hệ thống cảnh báo nguy hiểm đèn vàng đồng thời còi báo động Nếu S ≤ 50 [cm] chuông cánh báo nguy hiểm dồn dập đèn đỏ bật sáng a) b) c) Hình 4.4 Hiển thị khoảng cách lên LCD kèm theo đèn báo còi báo động a Bật đèn xanh 100