3. Quá trình thực hiện và kết quả đạt được:
6.3. HỆ THỐNG HỖ TRỢ GIỮ ĐÚNG LÀN ĐƯỜNG
6.3.1. Giới Thiệu Hệ Thống Hỗ Trợ Giữ Đúng Làn Đường Trên Xe Ford Focus 2019 6.3.1.1. Công dụng
Nếu lái xe trong tình trạng không tỉnh táo để xe chuyển làn không chủ đích sẽ gây mất an toàn cho người lái.
Hệ thống sẽ hỗ trợ cho người lái chạy đúng làn đường giúp đảm bảo an toàn.
6.3.2. Các Thành Phần Chính
Tính năng cảnh báo người lái xe.
Hệ thống có 2 giai đoạn cảnh báo người lái:
Giai đoạn 1: cảnh báo tạm thời được hiển thị trên màn hình hiển thị thông tin để khuyên người lái nên nghỉ ngơi (thông báo này chỉ xuất hiện trong thời gian ngắn).
Giai đoạn 2: nếu người lái xe vẫn tiếp tục không nghỉ ngơi thì hệ thống sẽ cảnh báo thêm. Cảnh báo này sẽ duy trì cho tới khi người lái xe hủy tính năng cảnh báo.
Hình 6.3.2. 1: mức cảnh báo ổn
Hình 6.3.2. 2: mức cảnh báo nghiêm trọng
Thanh trạng thái sẽ di chuyển từ trái sang phải khi mức cảnh báo tính toán được giảm. Khi tiến gần đến biểu tượng nghỉ ngơi, màu sẽ chuyển từ xanh sang vàng và cuối cùng là đỏ khi cần phải nghỉ ngơi.
Xanh: Không cần nghỉ ngơi.
Vàng: Cảnh báo giai đoạn đầu (tạm thời). Đỏ: Cảnh báo giai đoạn hai.
Mức cảnh báo sẽ hiển thị màu xám nếu:
cảm biến camera không thể theo dõi vạch kẻ làn đường tốc độ xe giảm xuống khoảng < 65 km/h.
81
Phương thức hoạt động
Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường sử dụng một hệ thống điện tử bao gồm một công tắc điều khiển, camera, bộ điều khiển và bộ truyền động. Các tín hiệu đầu ra là đèn trên màn hình táp lô, hệ thống âm thanh, rung động trên vô lăng, động cơ điện của tay lái trợ lực điện. Ngoài ra hệ thống còn có bộ phận làm nóng kính chắn gió, bộ phận này sẽ tự động bật nếu cần làm tan sương mù bám trên camera.
Việc điều chỉnh quỹ đạo giúp giữ đúng làn đường được thực hiện bằng cách điều khiển cưỡng bức hệ thống lái bằng cách sử dụng động cơ điện của tay lái trợ lực.
Hệ thống giữ đúng làn đường sẽ thực hiện những chức năng này: Ghi nhận đường đi của làn đường
Thông tin trực quan về hệ thống Điều chỉnh cưỡng bức quỹ đạo xe Cảnh báo người lái
Khi người lái chuyển làn có chủ đích và tín hiệu báo rẽ thì hệ thống sẽ không thực hiện cảnh báo.
Hoạt động của Hệ thống giữ đúng làn đường trên xe focus 2019
Hệ thống chỉ hoạt động khi xe chạy với tốc độ > 64km/h và camera có thể phát hiện một vạch kẻ làn đường. Và sẽ không hoạt động nếu camera hư hỏng hoặc kính chắn gió bị hư hại.
Khi chế độ này hoạt động, hệ thống nếu phát hiện không có hoạt động lái của người lái trong thời gian ngắn sẽ cảnh báo người lái. Và đặc biệt hệ thống có thể phát hiện việc cầm hờ hoặc chạm nhẹ vào vô lăng khi tay không lái xe.
Hệ thống cảnh báo người lái bằng cách cảnh báo trên màn hình thông tin cũng như cảnh báo trực tiếp rung vô lăng thông qua hệ thống lái khi mà camera phía trước phát hiện việc chuyển làn đường không chủ đích. Hệ thống tự động phát hiện và theo dõi vạch kẻ đường bằng cách sử dụng camera được gắn trên gương chiếu hậu phía trong.
82 Ấn nút nằm trên cần vô lăng bên trái để bật hoặc tắt hệ thống.
Hình 6.3.2. 4: nút bật/tắt hệ thống giữ lane
Chỉ cảnh báo – rung vô lăng khi hệ thống phát hiện việc rời khỏi làn không chủ đích. Chỉ hỗ trợ – Cung cấp thông tin đầu vào mô men lái trợ lực về giữa làn khi hệ thống phát hiện việc rời khỏi làn không chủ đích.
Hình 6.3.2. 5: khu vực cảnh báo và hỗ trợ người lái
A Cảnh báo B Hỗ trợ
Cảnh báo và Hỗ trợ – Cung cấp thông tin đầu vào mô men lái trợ lực về giữa làn. Nếu xe tiếp tục rời khỏi làn, hệ thống sẽ rung vô lăng.
Màn hình hiển thị của hệ thống
Hình 6.3.2. 6: màn hình hiển thị của hệ thống giữ lane
Khi tắt hệ thống, hình ảnh vạch kẻ làn đường sẽ không hiển thị.
Khi bật hệ thống, hình ảnh chiếc xe cùng với vạch kẻ làn đường sẽ hiển thị trong màn hình thông tin. Nếu chọn chế độ hỗ trợ khi bật hệ thống, biểu tượng riêng màu trắng cũng sẽ xuất hiện (trên một số xe, mũi tên sẽ hiển thị cùng với vạch kẻ làn đường).
Khi hệ thống bật, màu của vạch kẻ làn đường sẽ thay đổi để cho biết trạng thái hệ thống.
83
Xám: Cho biết hệ thống tạm thời không thể cung cấp cảnh báo hoặc can thiệp ở (các)
bên được chỉ báo. Điều này có thể do:
Tốc độ xe chạy < tốc độ kích hoạt. Đèn xi nhan đang hoạt động. Xe ở chế độ điều khiển động.
Đường không có vạch kẻ làn đường hoặc vạch kẻ mờ.
Camera bị che khuất hoặc không thể phát hiện vạch kẻ làn đường do các điều kiện môi trường (mặt trời chiếu xiên góc đáng kể, bóng tối, tuyết, mưa nặng hạt hoặc sương mù dày đặc), điều kiện giao thông (theo sau xe lớn chắn hoặc che bóng làn đường) hoặc tình trạng xe (chiếu sáng của đèn pha kém).
Xanh: Cho biết hệ thống sẵn sàng cung cấp cảnh báo hoặc can thiệp ở (các) bên
được chỉ báo.
Vàng: Cho biết hệ thống đang cung cấp hoặc vừa cung cấp can thiệp hỗ trợ giữ làn. Đỏ: Cho biết hệ thống đang cung cấp hoặc vừa cung cấp cảnh báo giữ làn.
Hệ thống có thể tạm thời ngưng hoạt động bất kỳ lúc nào trong các điều kiện sau: Phanh gấp.
Tăng tốc nhanh. Sử dụng đèn xi nhan. Điều khiển vô lăng.
84
6.3.3. Sơ Đồ Mạch Điện Giữ Đúng Làn Đường
Hình 6.3.3. 1: bộ xử lí LANE toán viện trợ
85
6.3.4. Nguyên Lí Hoạt Động Giữ Đúng Làn Đường
Điện thế 12v được cấp cho bộ xử lí điều khiển hình ảnh A (IPMA) và bộ điều khiển hệ thống cảm biến khoảng cách phía trước (FDSM) thông qua chân số 17 của môđun điều khiển thân xe (BCM).
Thông tin từ bộ xử lý điều khiển hình ảnh A (IPMA) và bộ điều khiển hệ thống cảm biến khoảng cách phía trước (FDSM) được gửi về BCM theo mạng HS CAN.
86
Chương 7: HỆ THỐNG MẠNG GIAO TIẾP TRÊN XE 7.1. Giới Thiệu Hệ Thống Mạng Giao Tiếp Trên Xe Ford Focus 2019 7.1.1. Chức năng
Xe trước đây thường có ít môđun điều khiển. Chúng thường hoạt động độc lập, có cảm biến và bộ điều khiển được kết nối với dây riêng. Xe ngày nay với sự gia tăng của các môđun, số lượng dây điện cũng tăng theo. Thông qua hệ thống mạng CAN, các môđun có thể nhận thông tin từ môđun khác vì thế các cảm biến và dây dẫn được giảm đi.
Giới thiệu chung
CAN (Controller Area Network) là một loại giao thức truyền thông nối tiếp và điều này được chuẩn hóa bởi ISO.
Multi-Master: khi được kết nối trong hệ thống mạng CAN tất cả các đơn vị có thể gửi thông tin dạng ID (gồm các kí tự 0 và 1).
Truyền thông tin: giải quyết vấn đề xảy ra khi hai hoặc nhiều môđun gửi thông tin cùng một lúc.
Tốc độ giao tiếp: Bất kỳ tốc độ giao tiếp (Low, medium, high) nào cũng phù hợp với mạng. Phát hiện lỗi: mỗi môđun có chức năng thông báo và phục hồi khi phát hiện có lỗi.
Hạn chế lỗi: nếu không thể xử lý lỗi môđun sẽ tự tách khỏi mạng lưới.
Kết nối: Tuy nhiên, số lượng môđun thực tế bị giới hạn bởi thời gian trễ và dòng điện.
Phân loại
- L-CAN (<10Kb/s)
Đối với chẩn đoán cấp thấp trong giao tiếp chung - M-CAN (10Kb/s – 125Kb/s)
Đối với phần lớn các giao tiếp không chẩn đoán - H-CAN (125Kb/s - 1Mb/s hoặc cao hơn)
Đối với một số hệ thống thời gian thực liên quan đến an toàn như đánh lửa, phân phối nhiên liệu
Thông tin được truyền đi có ID riêng và nếu nhiều môđun bắt đầu gửi thông tin cùng một lúc, mức độ ưu tiên sẽ được giải quyết bằng cách so sánh ID của chúng.
87
7.1.2. Yêu cầu
Hệ thống sẽ không xử lý khi nhận được các tín hiệu được gửi từ ID không hợp lệ. ID hợp lệ chỉ bao gồm cái kí tự 0 và 1.
7.2. Các Thành Phần Chính
7.2.1. Cổng kết nối máy chuẩn đoán DLC
Vị trí: F73 trên môđun điều khiển thân xe (BCM)
88
89
7.3. Sơ Đồ Mạch Điện Mạng Can Trên Xe
Hình 7.3. 1: mạng CAN kết nối với cổng chuẩn đoán DLC
90
Hình 7.3. 3: kiểm soát chuyển động của xe – p2
91
Hình 7.3. 5: định vị, hỗ trợ đỗ xe và điều khiển từ xa – p1
92
93
PHẦN 2: THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN MÔ HÌNH GIẢNG DẠY HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE.
Chương 1: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CÁC MÔ HÌNH DẠY HỌC VÀ XÂY DỰNG NỘI DUNG HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH
1.1. Lựa Chọn Thiết Bị, Vật Liệu Để Thực Hiện Mô Hình. 1.1.1. Lựa chọn vật liệu làm khung và mặt khung mô hình. 1.1.1. Lựa chọn vật liệu làm khung và mặt khung mô hình.
1.1.1.1. Lựa chọn vật liệu làm khung
Vật liệu được nhóm lựa chọn để làm khung cho các mô hình dạy học đó là nhôm thanh định hình. Nhôm định hình là những loại nhôm đã qua quá trình xử lý kim loại nhằm phát huy tối đa các đặc tính vật lý của nhôm phù hợp cho các nhà thiết kế, kỹ sư và nhà sản xuất. Nhôm thanh định hình thường có nhiều ưu điểm nổi bật hơn so với những loại nhôm thông thường khác. Những sản phẩm được làm từ nhôm định hình có thể dễ dàng xử lý tạo ra những không gian tinh tế, ấn tượng hơn những vật liệu khác.
Đặc điểm của nhôm định hình:
Nhôm định hình có đặc tính cách nhiệt tốt. Ngoài ra bề mặt nhôm còn được phun tĩnh điện một lớp sơn cao cấp. Chính vì thế thường bền bỉ hơn, không bị oxy hóa hay bạc màu. Chịu được lực tác động mạnh nhưng nhôm định hình lại có tải trọng khá nhẹ, dễ lắp ráp nên được yêu chuộng.
Ứng dụng của nhôm định hình: Trong lĩnh vực công nghiệp thì nhôm định hình là vật liệu
được ưa chuộng để làm khung, kệ, giá đỡ, các băng tải băng chuyền,…Trong lĩnh vực ô tô thì nhôm dùng làm bệ bước ô tô hoặc ống bô,..
Nhôm định hình có rất kiều kiểu dáng và hình thức khác nhau, nhưng đối với các mô hình dạy học này, nhóm lựa chọn loại nhôm định hình kích thước 20x20mm để đảm bảo về mặt kích thước và tính thẫm mỹ cho mô hình. Bên cạnh đó là lựa chọn loại ke góc chìm nhôm định hình để làm mối liên kết giữa các đoạn nhôm lại với nhau. Loại ốc được sử dụng của nhóm là ốc lục giác 304 M5x8mm để đảm bảo cho các thanh nhôm được liên kết cứng cáp.
94
1.1.1.2. Lựa chọn vật liệu làm mặt cho khung mô hình.
Nhằm tạo sự mới mẻ và nâng cao tính thẫm mỹ cho mô hình, nên nhóm lựa chọn nhựa mica trắng sữa làm vật liệu cho mặt của khung mô hình. Nhóm đã lựa chọn tấm mica có bề dày 5mm để đảm bảo được việc nâng đỡ chắn chắn cho các chi tiết trên mô hình.
Đặc điểm của mica: Mica tính chất bóng đều óng ánh, bề mặt phẳng mịn, sáng bóng. Có tính xuyên sáng tốt. Màu sắc đa dạng. Mica có đặc tính dẻo nên dễ dàng gia công, uốn, ép theo ý muốn. Chịu được nhiệt độ cao, chống ăn mòn. Không dẫn điện, nhiệt. Không thấm nước. Dễ dàng trong việc tạo hình sản phẩm.
Hình 1.1.. 4: Mica trắng sữa
1.1.2. Lựa chọn chi tiết thiết bị cho từng mô hình
1.1.2.1. Mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu
+ Công tắc điều khiển chiếu sáng tín hiệu: + Công tắc hazard, flasher relay:
Hình 1.1.. 5: Công tắc điều khiển Hình 1.1.. 6: Công tắc hazard, flassher relay + Đèn chiếu sáng ban ngày DRL + Bóng đèn đầu pha, cốt:
(Daytime running light):
95
+ Đèn sương mù (FOGLIGHT): + Đèn tail (TAIL LIGHT):
Hình 1.1.. 9: Bóng đèn sương mù Hình 1.1.. 10: Bóng đèn tail + Đèn tín hiệu rẽ: + Khóa điện - Cầu chì:
Hình 1.1.. 11: Đèn tín hiệu Hình 1.1.. 12: Khóa điện và cầu chì + Rơle 4 chân:
96
1.1.2.2 Mô hình hệ thống gạt mưa rửa kính
+ Công tắc điều gạt mưa rửa kính: + Khóa điện- Cầu chì:
Hình 1.1.. 14: Công tắc điều khiển gạt mưa, rửa kính Hình 1.1.. 15: Khóa điện - cầu chì + Mô tơ gạt mưa phía trước: + Mô tơ gạt mưa phía sau:
Hình 1.1.. 16: Mô tơ gạt mưa phía trước Hình 1.1.. 17: Mô tơ gạt mưa phía sau + Mô tơ rửa kính phía trước: + Mô tơ rửa kính phía sau:
Hình 1.1.. 18: Mô tơ rửa kính phía trước Hình 1.1.. 19: relay Int
1.1.3. Lựa chọn đế và giắc cắm nối dây.
Nhằm để dễ dàng trong việc đấu mạch điện cho 2 mô hình, nên nhóm lựa chọn loại đế banana đường kính 2mm x dài 23mm và giắc cắm banana đường kính 2mm x dài 26.5mm.
97
Hình 1.1.. 20: Đế banana Hình 1.1.. 21: Giắc cắm banana
1.2. Thiết Kế Các Mô Hình Dạy Học.
Để đảm bảo sự đồng bộ và tính thẫm mỹ cho các mô hình nên nhóm thiết kế khung cho cả 2 mô hình theo cùng một kiểu dáng và kích thước cố định. Kích thước khung mô hình: 560mm x 395mm x 90mm
1.2.1. Nội dung thiết kế, bố trí riêng cho từng mô hình.
Với mỗi hệ thống khác nhau thì số lượng các chi tiết cũng như kích thước của từng chi tiết khác nhau. Nên việc bố trí các chi tiết thiết bị lên mô hình đối với từng hệ thống đều khác nhau. Vì vậy, việc thiết kế, bố trí các chi tiết sẽ phù hợp riêng với từng mô hình, đảm bảo sự logic và dễ dàng, tiện lợi trong việc sử dụng.
1.2.2.1. Thiết kế, bố trí cho mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu
Đối với hệ thống chiếu sáng - tín hiệu, nhóm thực hiện thiết kế và bố trí các loại đèn lên mô hình: Đèn đầu pha cốt trước và sau, đèn sương mù phía trước, đèn tail phía sau, đèn tín hiệu rẽ trước và sau, arduino và quang trở. Được bố trí như hình:
98
1.2.2.2. Thiết kế, bố trí cho mô hình hệ thống Gạt mưa rửa kính
Đối với hệ thống gạt mưa rửa kính, nhóm thực hiện thiết kế và bố trí lên mô hình gồm: - Motor gạt mưa phía trước và phía sau
- Motor rửa kính phía trước và phía sau - Arduino và cảm biến mưa
99
1.3. Chế Tạo Các Mô Hình Dạy Học.
Sau khi đã chuẩn bị đầy đủ các thiết bị cho mô hình, nhóm tiến hành lắp ráp các chi tiết của phần khung, phần mặt mô hình và sau đó là gắn các chi tiết lên bề mặt của khung mô hình.
1.3.1. Chế tạo mô hình hệ thống Chiếu sáng - tín hiệu
Hình 1.3.. 1: Mô hình hệ thống Chiếu sáng - tín hiệu
1.3.2. Chế tạo mô hình hệ thống Gạt mưa rửa kính
100
1.4. Xây Dựng Nội Dung Hướng Dẫn Thực Hành
Mục đích của đề tài này là thiết kế chế tạo mô hình dạy học để phục vụ cho việc giảng dạy và học tập cho sinh viên trong khoa Cơ Khí Động Lực. Vì vậy nhóm xây dựng