›

Báo cáo Hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC)

docx 51 trang thiennha21 12/04/2022 6960
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Báo cáo Hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docxbao_cao_he_thong_kiem_soat_lan_duong_lks_he_thong_ho_tro_do.docx

Nội dung text: Báo cáo Hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC)

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC  BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ 2 HỆ THỐNG KIỂM SOÁT LÀN ĐƯỜNG (LKS), HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐỔ ĐÈO (DAC) VÀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ LÊN DỐC (HAC GVHD: TS.Huỳnh Phước Sơn. SVTH: NGUYỄN HOÀNG ĐÌNH BẢO MSSV:18845043 ĐỖ XUÂN CẢNH MSSV: 18845044 ĐỖ KHẮC TRỌNG MSSV: 18845077 TP. HỒ CHÍ MINH, NGÀY 28 THÁNG 05 NĂM 2020
  2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC  BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ 2 HỆ THỐNG KIỂM SOÁT LÀN ĐƯỜNG (LKS), HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐỔ ĐÈO (DAC) VÀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ LÊN DỐC (HAC GVHD: TS.Huỳnh Phước Sơn. SVTH: NGUYỄN HOÀNG ĐÌNH BẢO MSSV:18845043 Đỗ Xuân Cảnh MSSV: 18845044 ĐỖ KHẮC TRỌNG MSSV: 18845077 TP. HỒ CHÍ MINH, NGÀY 28 THÁNG 05 NĂM 2020
  3. LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin cảm ơn nhà trường và quý thầy cô đã xây dựng môi trường học tập tốt, truyền đạt kiến thức cũng như những kinh nghiệm để em có thể gặt hái được thành quả trong năm qua. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy TS.Huỳnh Phước Sơn. Thầy là người hướng dẫn nhiệt tình, luôn đưa ra những nhận xét đúng đắn để chúng em hoàn thành đề tài tốt nghiệp được kịp thời và hoàn thiện nhất có thể. Sau cùng, tuy có nhiều nỗ lực, nhưng do thời gian thực hiện đề tài không nhiều và kiến thức, kinh nghiệm còn hạn chế nên tiểu luận tốt nghiệp còn nhiều thiếu sót. Do đó, em kính mong quý thầy cô, bạn bè thông cảm và rất mong nhận được ý kiến từ mọi người để hoàn thiện đề tài tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn! TP. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 05 năm 2020 Sinh viên thực hiện
  4. TÓM TẮT 1. Lời nói đầu: Trong xu thế hội nhập hiện nay, nền công nghiệp Việt Nam đang phát triển rất mạnh và đặc biệt là ngành kỹ thuật ô tô. Vấn đề đi lại, vận chuyển ngày càng tăng của con người trên toàn thế giới. Ô tô gần như là phương tiện chủ lực đáp ứng mọi nhu cầu đó. Công nghệ ô tô là một ngành khoa học kỹ thuật phát triển rất nhanh trên phạm vi toàn thế giới, để đáp ứng nhu cầu trên đã làm cho tốc độ gia tăng số lượng ô tô trên thế giới rất nhanh. Do đó, tình hình giao thông ngày càng phức tạp và nảy sinh ra các vấn đề cấp bách cần phải giải quyết như tai nạn giao thông, ô nhiễm môi trường, khủng hoảng nhiên liệu Để giải quyết các vấn đề đó, đòi hỏi ngành công nghệ ô tô phải áp dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến trong thiết kế, ứng dụng các nguyên vật liệu và công nghệ hiện đại để cho ra đời những chiếc xe ngày càng hoàn hảo với tính năng vận hành và tính an toàn vượt trội. Một trong những hệ thống liên quan đến an toàn là các hệ thống hỗ trợ lái. Các hệ thống hỗ trợ lái là một trong những hệ thống được khách hàng quan tâm hiện nay khi mua xe ô tô vì những lợi ích mà nó mang lại khi sử dụng như: an toàn, điều khiển xe dễ dàng, công nghệ hiện đại Và trong quá trình học tập, em đã được tiếp xúc, tìm hiểu về các hệ thống này và nhận thấy đây là đề tài bổ ích đáng để tìm hiểu. Chính vì vậy em đã chọn đề tài tiểu luận: “HỆ THỐNG KIỂM SOÁT LÀN ĐƯỜNG (LKS), HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐỔ ĐÈO (DAC) VÀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ KHỞI HÀNH NGANG DỐC (HAC)” Đề tài “hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC)” cũng giúp cho em hiểu thêm về cách hoạt động của các hệ thống trên xe cũng như cách các hệ thống kết nối với nhau. 2. Mục tiêu nghiên cứu của tiểu luận: - Nghiên cứu lý thuyết tổng quan về hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC). - Các thành phần trong các hệ thống hỗ trợ lái. - Cách các hệ thống kết nối với nhau. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
  5. Đối tượng nghiên cứu là hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC). Phạm vi nghiên cứu: - Các thành phần trong các hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC). - Nghiên cứu lý thuyết về các hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC). - Ứng dụng của các hệ thống kiểm soát làn đường (LKS), hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC) và hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC). 4. Phương pháp nghiên cứu: Để thực hiện đề tài, em sử dụng nhiều phương pháp nghiên cứu nhưng chủ yếu là phân tích và tổng hợp lý thuyết. Bên cạnh đó, em còn dịch một số tài liệu chuyên ngành bằng tiếng anh để phục vụ cho công việc.
  6. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH Chương 1: CÁC HỆ THỐNG HỖ TRỢ LÁI 2 1.1 Tổng quan các hệ thống 2 1.1.1 Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC. 2 1.1.2 Hệ thống hỗ trợ xuống dốc DAC 3 1.1.3 Hệ thống hỗ trợ kiểm soát làn đường 4 Chương 2: HỆ THỐNG KIỂM SOÁT LÀN ĐƯỜNG LKS 5 2.1 CAMERA ĐA CHIỀU (KAFAS) 5 2.1.1 Tổng quan về KAFAS 5 2.1.1. Chức năng phát hiện khoảng cách 6 2.1.2. Chức năng phát hiện người đi bộ 8 2.1.3. Chức năng phát hiện biển báo 8 2.1.4. Chức năng phát hiện làn đường 9 2.1.5. Chức năng phát hiện điều kiện mặt đường 10 2.1.6. Giới hạn của hệ thống 11 2.2 Làn đường và hỗ trợ giao thông 13 2.2.1 Nguyên lý hoạt động 13 2.2.2 Cảm biến phát hiện bàn tay 15 2.2.3 Điều kiện cần có của chức năng 18 2.2.4 Chuyển làn đường 19 2.2.5 Chức năng chính 19
  7. 2.2.6 Chủ động can thiệp lái 19 2.2.7 Hoạt động 21 2.2.8 Sơ đồ hệ thống 24 2.2.9 Tiêu chí hủy kích hoạt 27 2.2.10 Giới hạn hệ thống 27 2.3 Hỗ trợ kiểm soát làn đường 28 2.3.1 Cảnh báo va chạm bên 28 2.3.2 Chức năng giảm cảnh báo va chạm bên 29 2.3.3 Cảnh báo chệch làn đường 30 2.3.4 Phát hiện điểm mù 30 Chương 3: HỆ THỐNG HỖ TRỢ KHỞI HÀNH NGANG DỐC HAC VÀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ XUỐNG DỐC DAC 32 3.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hai hệ thống HAC và DAC 32 3.2 Các cảm biến đầu vào. 32 3.2.1 Cảm biến góc nghiêng. 32 3.2.2 Cảm biến vận tốc bánh xe 33 3.2.3 Cảm biến điều chỉnh chiều cao. 34 3.2.4 Cảm biến gia tốc. 35 3.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC. 36 3.3.1 Điều kiện để tắt chế độ HAC. 37 3.3.2 Điều kiện để bật chế độ HAC. 37 3.4 Nguyên lý hoạt động của hệ thống hỗ trợ đổ đèo DAC. 37 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO
  8. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ Viết Tắt Tên Tiếng Anh Tên Tiếng Việt ACC Active cruise control Kiểm soát hành trình chủ động ACSM Advanced crash safety module Module an toàn va chạm nâng cao AMPT Top Hi-Fi amplifier Hệ thống âm thanh ASD Active sound design Giả lập âm thanh chủ động BDC Body domain controller Kiểm soát phạm vi thân xe CON Controller Cụm điều khiển DME Digital motor electronics Hộp động cơ DEM2 Digital motor electronics 2 Hộp động cơ 2 DSC Dynamic stability controller Kiểm soát cân bằng động học EARSH Electric active roll stabilization Cân bằng chủ động cầu sau rear EARSV Electric active roll stabilization Cân bằng chủ động cầu trước front EGS Electronic transmission control Điều khiển hộp số điện tử ESP Electromechanical power Trợ lực lái điện tử steering FLA High-beam assistant Hỗ trợ đèn đầu FLER Frontal light electronics right Đèn đầu trước phải
  9. FLEL Frontal light electronics left Đèn đầu trước trái FZD Roof function centre Chức năng cửa sổ trời GWS Gear selector Cần số HEADUNIT Head unit Hộp điều khiển màn hình HKFM Tailgate function module Module chức năng cốp sau HSR Rear axle slip angle control Kiểm soát góc trượt cầu sau IHKA Intergrated automatic Điều hòa tích hợp heating/air conditioning KAFAS Camera-based driver support Hệ thống camera hỗ trợ lái system KOMBI Instrument panel Đồng hồ tap-lo CID Central Information Display Màn hình trung tâm LEM Light effect manager Quản lý hiệu ứng đèn NFC Near field communication Giao tiếp gần NVE Night vision electronics Thiết bị điện tử nhìn đêm PCU Power control unit Hộp kiểm soát công suất PMA Parking maneuver assistant Hỗ trợ đỗ xe RFK Reversing camera Camera lùi RSE Rear seat entertainment Giải trí hàng ghế sau RSL Radar sensor, left (avoidance Cảm biến radar, trái assistant)
  10. RSR Radar sensor, right (avoidance Cảm biến radar, phải assistant) SAS Optional equipment system Hệ thống thiết bị tùy chọn SMBF Seat module, passenger Module ghế hành khách trước SMBFH Seat module, passenger, rear Module ghế hành khách sau phải SMFA Seat moduel, driver Module ghế lái SMFAH Seat module, driver, rear Module ghế hành khách sau trái SPNMHL Seat pneumatics module back left Module bóng khí massage sau trái SPNMHR Seat pneumatics module back Module bóng khí massage sau right phải SPNMVL Seat pneumatics module front Module bóng khí massage trước left trái SPNMVR Seat pneumatics module front Module bóng khí massage trước right phải SWW Blind spot detection ( primary) Phát hiện điểm mù (sơ cấp) SWW2 Blind spot detection ( secondary) Phát hiện điểm mù (thứ cấp) TCB Telematic communication box Hộp giao tiếp điện thoại TRSVC Top rear side view camera Camera toàn cảnh VDP Vertical dynamic flatform Nền tảng động học dọc trục VTG Transfer box Hộp số phụ
  11. WCA Wirless charging oddments tray Khay sạc không dây ZGM Central gateway module Module giao tiếp trung tâm 1 Start-up node control units for Hộp điều khiển nút khởi động starting and synchronizing the để khởi động và đồng bộ hóa hệ flexRay bus system thống bus flexRay 2 Control units with wake-up Hộp điều khiển với quyền kích authorization hoạt 3 Control units also connected at Hộp điều khiển được kết nối tại terminal 15WUP thiết bị đầu cuối 15WUP
  12. DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc 2 Hình 1.2: Hệ thống hỗ trợ đổ đèo DAC. 3 Hình 1.3: Hệ thống hỗ trợ kiểm soát làn đường LKS. 4 Hình 2.1: Vị trí camera KAFAS. 5 Hình 2.2: Camera KAFAS. 6 Hình 2.3: Camera KAFAS xác định khoảng cách. 7 Hình 2.4: Ví dụ về nhận dạng người đi bộ bằng camera KAFAS: người đi bộ tiếp cận từ bên bước vào đường và bị ẩn một phần. 8 Hình 2.5: Camera KAFAS tích hợp trong đế gương chiếu hậu trong 9 Hình 2.6: Camera KAFAS phát hiện sự mấp mô của mặt đường 11 Hình 2.7: Hệ thống hỗ trợ lái. 13 Hình 2.8: Vị trí hệ thống KAFAS trên xe. 14 Hình 2.9: Vị trí cảm biến phát hiện bàn tay. 16 Hình 2.10: Cấu tạo cảm biến 17 Hình 2.11: Các nút G12 cho ACC Stop & Go với thiết bị tùy chọn Active Driving Assistant Plus (OE 5AT) 21 Hình 2.12: Sơ đồ mạch điện hệ thống KAFAS 24 Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động. 32 Hình 3.2: Cấu tạo cảm biến góc nghiêng. 32 Hình 3.3:Cấu tạo cảm biến vận tốc bánh xe. 33 Hình 3.4: Cấu tạo cảm biến điều chỉnh chiều cao 34 Hình 3.5: Cấu tạo cảm biến gia tốc 35 Hình 3.6: Nguyên lý hoạt động của cảm biến gia tốc. 35 Hình 3.7: Đèn báo chế độ hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC đang bật. 36 Hình 3.8: Công tắc bật chế độ hỗ trợ đổ đèo DAC. 37 Hình 3.9: Đèn báo hệ thống hộ trợ đổ đèo DAC đang bật 38 1
  13. Chương 1: CÁC HỆ THỐNG HỖ TRỢ LÁI 1.1 Tổng quan các hệ thống. 1.1.1 Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC. Hình 1.1: Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc. Hệ thống hỗ trợ lên dốc HAC có chức năng hỗ trợ người lái khởi hành khi đang dừng trên dốc cụ thể là tạo 1 khoảng thời gian đủ để cho chúng ta di chuyển từ bàn đạp phanh sang bàn đạp ga để bắt đầu di chuyển. Trong khoảng thời gian này, xe sẽ không bị tuột dốc khi chúng ta nhả bàn đạp phanh mà bị hãm lại bởi các hệ thống như: hệ thống phanh ABS, hệ thống kiểm soát lực kéo TRC, hoạt động của ly hợp (nếu có). 2
  14. 1.1.2 Hệ thống hỗ trợ xuống dốc DAC. Hình 1.2: Hệ thống hỗ trợ đổ đèo DAC. Hệ thống hỗ trợ đổ đèo DAC có chức năng hỗ trợ người lái xuống dốc mà không cần rà chân phanh, giúp người lái tập trung lái xe mà không phải lo đang đi với vận tốc nguy hiểm. Cụ thể là xe sẽ bị hãm lại bởi các hê thống như hệ thống phanh ABS, hệ thống kiểm soát lực kéo TRC, hoạt động của ly hợp (nếu có). 3
  15. 1.1.3 Hệ thống hỗ trợ kiểm soát làn đường. Hình 1.3: Hệ thống hỗ trợ kiểm soát làn đường LKS. Hệ thống hỗ trợ kiểm soát làn đường giúp người lái giữ xe không bị chệch làn khi người lái đang có vấn đề như buồn ngủ, hoa mắt, đổ nước Nhờ vào Camera KAFAS, hệ thống sẽ nhận biết được khi nào ta đi chệch làn đường, lúc đó hệ thống sẽ phát tiếng báo hiệu hoặc là rung lắc vô lăng cho người lái chỉnh lại vô lăng. Trường hợp người lái không chỉnh lại được thì hệ thống sẽ tự động chỉnh lại vô lăng thông qua hệ thống lái trợ lực điện. Ngoài ra hệ thống kiểm soát làn đường còn có các chức năng khác như: + Cảnh báo va chạm bên. + Cảnh báo giảm va chạm bên. + Phát hiện điểm mù. 4
  16. Chương 2: HỆ THỐNG KIỂM SOÁT LÀN ĐƯỜNG LKS 2.1 CAMERA ĐA CHIỀU (KAFAS) 2.1.1 Tổng quan về KAFAS Khi các yêu cầu lắp đặt trên camera KAFAS (Camera-based driver support system) được nâng cấp trên G12, thì việc tồn tại của camera đơn sắc đã được thay thế bằng camera đa chiều ( stereo camera). Camera KAFAS được lắp trong đế gương của gương chiếu hậu trong và nằm sau kính chắn gió phía trước xe. Hình 2.1: Vị trí camera KAFAS. Camera đa chiều KAFAS bao gồm 2 camera có độ phân giải cao sử dụng cảm biến ánh sáng (Cảm biến ánh sáng là cảm biến chuyển đổi hình ảnh quang học sang tín hiệu điện trong các máy thu nhận hình ảnh) CMOS ( Complementary Metal Oxide Semiconductor - camera sử dụng cảm biến CMOS được đặt trưng bởi mức tiêu thụ năng lượng thấp, kích thước nhỏ gọn, dễ chế tạo hơn cảm biến CCD (Charge Coupled Device) và có tỉ lệ khung hình cao, hai camera này được lắp cách nhau khoảng 20cm và tích hợp với hộp điều khiển trong cùng một vỏ bọc. 5
  17. Hình 2.2: Camera KAFAS. Camera KAFAS là một trong những thành phần quan trọng trong các hệ thống hỗ trợ lái : • Cảnh báo va chạm với chức năng phanh trong thành phố (Collision warning with city braking fuction) • Cảnh báo người đi bộ với chức năng phanh trong thành phố (Pedestrian warning with city braking fuction) • Cảnh báo sai làn đường (Lane departure warning) • Nhận biết biển báo đường bộ (Road sign recognition) Camera KAFAS cũng đóng vai trò hỗ trợ trong các hệ thống: • Hệ thống kiểm soát hành trình chủ động với chức năng Stop & Go (ACC) • Hỗ trợ kiểm soát lái và làn đường trong trường hợp kẹt xe (Steering and lane control assistant including traffic jam) • Hỗ trợ giữ làn đường chủ động kết hợp cảnh báo va chạm bên chủ động (Active lane keeping assistant with active side collision protection) 2.1.1. Chức năng phát hiện khoảng cách Camera đa chiều không chỉ có thể đo được khoảng cách đến vật thể mà nó còn đo được độ cao của chúng so với mặt đường. Trong khi một camera đơn sắc thông thường chỉ có thể ước lượng khoảng cách, thì camera đa chiều có thể xác định khá chính xác khoảng cách đến vật thể lên đến 20-30cm trong phạm vi khoảng 40m. 6
  18. Hình 2.3: Camera KAFAS xác định khoảng cách. Về nguyên lý hoạt động, các thiết bị điện tử dùng để xử lý hình ảnh trong camera đa chiều KAFAS sử dụng hiệu ứng giống như cách con người tạo ra tầm nhìn trong không gian. Camera KAFAS không chỉ cho phép xác định được vị trí của vật thể mà nó còn biết được sự chuyển động và chiều chuyển động của chúng. Với mỗi điểm ảnh của vật thể được xác định sẽ cho phép xác định được chiều chuyển động của vật thể từ phương ngang, thẳng đứng hay dọc trục. Camera KAFAS có thể xác định khá chính xác trong khoảng cách lên đến 40m về phía trước và mở rộng khoảng 5m về hai bên. Nói chung, phạm vi phát hiện của camera có thể lên đến 500m. 2.1.2. Chức năng phát hiện người đi bộ Camera KAFAS thu thập những hình ảnh phía trước xe và xác định toàn bộ khung cảnh phía sau của các xe chuyển động cũng như đứng yên trong tầm quan sát. Cùng lúc đó hệ thống cũng xác định thông tin làn đường, vị trí xe và các chuyển động. Với sự hỗ trợ của dữ liệu hình ảnh từ camera KAFAS, các đối tượng được xác định một cách rõ ràng là phương tiện hay chuyển động ngang của phương tiện muốn thay đổi làn đường. Hệ thống đồng thời cũng phát hiện người và người đi xe đạp. 7
  19. Hình 2.4: Ví dụ về nhận dạng người đi bộ bằng camera KAFAS: người đi bộ tiếp cận từ bên bước vào đường và bị ẩn một phần. 2.1.3. Chức năng phát hiện biển báo Camera KAFAS cũng chịu trách nhiệm trong việc phát hiện các biển báo hiệu giao thông. Ví dụ như các biển báo giới hạn tốc độ, cho vượt hay không cho vượt cũng như phát hiện các bảng chỉ dẫn 8
  20. 2.1.4. Chức năng phát hiện làn đường Hình 2.5: Camera KAFAS tích hợp trong đế gương chiếu hậu trong. Vị trí Giải thích 1___Camera KAFAS 2___Cảm biến mưa 3___Cảm biến ánh sáng - Cảm biến mưa hoạt động dựa trên cơ chế nhận diện sự thay đổi ánh sáng chiếu qua kính chắn gió, công dụng của cảm biến là nhận biết nước và bụi bẩn có mặt trên kính chắn gió. Trong module điều khiển sẽ có các đi-ốt phát ra các tia hồng ngoại, khi kính trong suốt các tia này sẽ bị phản xạ lại và các cảm biến ánh sáng sẽ nhận các tính hiệu này. Ngược lại, khi nước mưa hoặc bụi bẩn xuất hiện thì các tia này sẽ đi qua chúng thay vì phản xạ lại đến các cảm biến, ánh sáng phản xạ này tạo ra một điện áp, khi ánh sáng phản xạ nhiều hơn thì chúng sẽ tạo ra điện áp lớn hơn và ngược lại. Các mô tơ gạt mưa hoạt động khi điện áp được tạo ra thấp hơn (tức khi lượng ánh sáng phạn xạ rất nhỏ). Tốc độ và thời gian kích hoạt gạt mưa tự động phụ thuộc vào mức độ ẩm ướt hay bẩn của kính chắn gió. 9
  21. - Camera KAFAS ghi nhận hình ảnh phía trước xe lên đến 40m và mở rộng khoảng 5m sang hai bên. Dữ liệu hình ảnh sau đó được tính toán bởi hộp điều khiển tích hợp trong camera. Bằng việc phân tích hình ảnh được ghi nhận từ camera KAFAS, hệ thống sẽ phát hiện ra làn đường cũng như các vạch kẻ đường. Chức năng này của camera KAFAS được dùng trong hệ thống cảnh báo sai lệch làn đường (Lane Departure Warning). Hình dạng của vạch kẻ đường có thể thay đổi dựa vào quy định của mỗi quốc gia hay tùy từng loại đường cũng như điều kiện thời tiết ngoài môi trường. Hệ thống có thể phát hiện bề rộng và chủng loại của các loại vạch kẻ đường. Để đánh giá được một làn đường, đầu tiên camera và hộp điều khiển phải xác định rõ làn đường đó và một làn đường phải có chiều rộng trung bình lớn hơn 2.5m. 2.1.5. Chức năng phát hiện điều kiện mặt đường Camera KAFAS trên G12 cũng có thể xác định được điều kiện của mặt đường. Với xe có trang bị gói Executive Drive Pro, dữ liệu sẽ được thu thập và được dùng để tùy chỉnh cho phần khung gầm và hệ thống treo tùy vào điều kiện mặt đường. Bằng cách thay đổi thông số trong các hệ thống Dynamic Drive (ARS) và Electronic Damper Control (EDC) và điều chỉnh sự tương tác giữa hệ thống treo khí nén của hai cầu (ví dụ như thay đổi độ cứng hay độ cao của các phuộc, phân bổ lại lực kéo giữa hai cầu đối với xe có trang bị dẫn động toàn thời gian) 10
  22. Hình 2.6: Camera KAFAS phát hiện sự mấp mô của mặt đường. Xe có thể nhận biết được điều kiện mặt đường để có thể đưa ra các xử lý phù hợp trước khi xe tiếp xúc từng điều kiện đường khác nhau.Ví dụ nếu xe phát hiện phía trước có mấp mô thì lập tức hệ thống kích hoạt các phuộc nâng lên để bảo vệ khung gầm, Hệ thống hoạt động trong khoảng từ 15 đến 100km/h. Cấu trúc của xe ít bị chuyển động dọc do đó người lái sẽ cảm thấy êm dịu hơn. Các mấp mô của mặt đường sẽ ít ảnh hưởng đến người lái. 2.1.6. Giới hạn của hệ thống Độ chính xác của hệ thống sẽ bị suy giảm do những giới hạn vật lý như: - Sương mù nặng, mưa lớn, tuyết dày - Gặp vùng ánh sáng mạnh chiếu trực tiếp vào thấu kính - Vùng quan sát của camera trên kính lái bị bụi bẩn - Những khúc quanh gắt - Nếu giới hạn của các vạch kẻ đường bị mất, sai, khó thấy, phân kỳ hay hội tụ hoặc khó nhận dạng cũng làm ảnh hưởng đến độ chính xác của hệ thống. - Ranh giới của các vạch kẻ đường bị tuyết bao phủ, bị bẩn hay bị ngập nước - Ranh giới bị che khuất bởi vật cản - Khi xe đi quá gần so với xe phía trước - Kính lái bị nhòa, bẩn hay bị che khuất bởi các nhãn dán - Độ trễ khoảng 10s kể từ lúc người lái khởi động xe Lưu ý: Do những giới hạn cũng như những hạn chế, nên việc cảnh báo có thể không thực hiện, có nhưng quá chậm hoặc không chính xác. Do đó, hãy thận trọng để có thể can thiệp một cách chủ động vào bất cứ lúc nào. Nếu không sẽ có nguy cơ xảy ra tai nạn. 11
  23. 2.2 Làn đường và hỗ trợ giao thông Hỗ trợ kiểm soát làn đường với hổ trợ giao thông là một trang bị của hổ trợ lái. Hệ thống hỗ trợ người lái giữ xe ở là trong làn đường và điều chỉnh can thiệp nếu cần thiết. Hình 2.7: Hệ thống hỗ trợ lái. 2.2.1 Nguyên lý hoạt động Tùy thuộc vào tốc độ, hệ thống phụ thuộc vào làn đường hoặc xe đang chạy phía trước. Vị trí của làn đường và xe đang chạy phía trước được xác định với sự trợ giúp của 5 cảm biến radar và camẻa đa chiều KAFAS. 12
  24. Hình 2.8: Vị trí hệ thống KAFAS trên xe. Mục lục Chú thích 1 Bộ điều khiển cảm biến radar, bên phải (RSR) 2 Camera đa chiều KAFAS 3 Phát hiện điểm mù bên phải 4 Phát hiện điểm mù bên trái 5 Bộ điều khiển cảm biến radar, bên trái 13
  25. 6 Diều khiển tốc độ cầm chừng 9 (ACC), (FRR) Hệ thống có 2 chức năng phụ : hổ trợ giao thông (thế hệ thứ 2) và kiểm soát làn đường. Hổ trợ giao thông có thể sử dụng tốc độ trong khoảng từ 0-70 km/h và hổ trợ kiểm soát làn đường được sử dụng từ 70-210 km/h. Bảng dưới đây thể hiện tổng quát sự khác nhau giữa hai chức năng Hổ trợ giao thông Hổ trợ kiểm soát làn đường Vận tố trong khoảng 0-70 kmh Vận tốc trong khoảng 70-210 km/h Can thiệp và điều chỉnh lái theo hương Can thiệp lái chính xác theo hương của xe phía trước trung tâm ở giữa làn Phát hiện vạch kẻ đường Nếu hổ trợ giao thông và hổ trợ kiểm soát làn đường được kích hoạt thì cảnh báo a chạm bên hông được kích hoạt. 2.2.2 Cảm biến phát hiện bàn tay Để đảm bảo người lái xe cảnh giác và có khả năng phản ứng, anh ta được khuyến khích luôn luôn cầm cả hai tay lái khi hỗ trợ lái và điều khiển làn đường bao gồm cả hỗ trợ kẹt xe được kích hoạt (được thiết lập theo quy định giao thông đường bộ của Đức). Nếu người lái bỏ cả hai tay khỏi vành vô lăng, điều khiển sẽ dừng lại sau vài giây. Trong khi điều khiển hoạt động và người lái được yêu cầu đặt tay lên vô lăng để điều khiển lái. 14
  26. Một cảm biến điện dung (cảm biến phát hiện tắt tay) với các thiết bị điện tử phát hiện cảm ứng tương ứng trong vô lăng sẽ xác định xem tay lái có chạm vào vô lăng hay không. Hình 2.9: Vị trí cảm biến phát hiện bàn tay. Phát hiện cảm ứng điện tử được cài đặt trong vô lăng bên dưới túi khí của người lái. Tay chỉ có thể được phát hiện trên vành tay lái, không phải trên nan hoa tay lái, trung tâm hoặc tấm va chạm. 15
  27. Hình 2.10: Cấu tạo cảm biến. Cảm biến bao gồm một tấm thảm được quấn quanh vành vô lăng. Mục lục Chú thích 1 Cảm biến mat 2 Kết nối để phát hiện cảm ứng điện dung 3 Kết nối để sưởi vô lăng Hỗ trợ kiểm soát làn đường với hỗ trờ kẹt xe bị vô hiệu hóa vài giây sau khi một tay không còn chạm vào vành tay lái. Để có thể sử dụng hệ thống lái và điều khiển làn đường tay lái phải được nắm. Khi lái xe có mang găng, cảm biến có thể không phát hiện được sự tiếp xúc với vô lăng, điều đó có nghĩa là hệ thống có thể không được sử dụng. Chuẩn đoán Phát hiện Rảnh tay được thực hiện trong BDC Bộ điều khiển toàn thân xe. 16
  28. 2.2.3 Điều kiện cần có của chức năng Các điều kiện tiên quyết sau đây phải được đáp ứng để trợ lý lái và điều khiển làn đường bao gồm cả trợ lý kẹt xe được sử dụng - Tốc độ phải dưới 210 km / h. - Trên 70 km / h: phải phát hiện cả hai cạnh làn. - Dưới 70 km / h: phải phát hiện cả hai làn đường hoặc xe đang lái phía trước. - Chiều rộng làn phải đủ. - Xe nên được bố trí càng tập trung càng tốt trong làn đường. - Phải có bán kính đường cong đủ. - Ít nhất một tay phải ở trên vành tay lái. - Đèn báo rẽ không được kích hoạt. - Quá trình hiệu chỉnh máy ảnh phải được hoàn thành ngay sau khi giao xe. Chức năng điều khiển bên hoạt động với đánh giá dữ liệu của camera đa chiều KAFAS được triển khai với sự hỗ trợ của các vạch phân làn được xác định ở bên trái và bên phải. Để hệ thống được kích hoạt, phải phát hiện hai đường ranh giới làn đường. Dưới tốc độ xấp xỉ 70 km / h, một chiếc xe chạy phía trước trong cùng làn đường là đủ để kích hoạt hệ thống. Hệ thống được đặt ở chế độ Chờ nếu các điều kiện không được thỏa mãn (ví dụ: tay không ở vô lăng, làn đường quá hẹp hoặc chói của camera đa chiều KAFAS). Khi tất cả các điều kiện trên đã được đáp ứng, hệ thống sẽ được bật lại tự động. Để kích hoạt hệ thống, tốc độ của xe là một đại lượng đầu vào khác được đánh giá. Hệ thống sử dụng các giá trị này để quyết định chức năng nào được kích hoạt. - Có thể bật trợ lý kẹt xe trong phạm vi tốc độ từ 0 đến 70 km / h. - Có thể bật trợ lý kiểm soát làn trong phạm vi tốc độ từ 70 đến 210 km / h. 17
  29. 2.2.4 Chuyển làn đường Để thay đổi làn đường được thoải mái nhất có thể, hổ trợ lái và điều khiển làn đường bao gồm hổ trợ kẹt xe sẽ im lặng chuyển sang chế độ Chờ khi đèn báo rẽ được kích hoạt và tự động kích hoạt lại khi đèn báo rẽ trở lại vị trí ban đầu khi đã chuyển làn đường 2.2.5 Chức năng chính Chức năng chính của hướng dẫn bên được triển khai trong bộ điều khiển hệ thống thiết bị tùy chọn. Phần lớn dữ liệu cho chức năng được cung cấp bởi camera âm thanh nổi KAFAS, nơi các thuật toán cho làn đường và phát hiện đối tượng chạy. Dữ liệu động lực học của xe, chẳng hạn như tốc độ lái xe, tốc độ bánh xe, tốc độ ngáp, góc lái, gia tốc ngang, gia tốc dọc, v.v., được cung cấp bởi phần còn lại của mạng xe thông qua kết nối FlexRay hoặc CAN. Quỹ đạo đích (còn được gọi là đường cong) được tính toán trong đơn vị điều khiển hệ thống thiết bị tùy chọn. Điều này được sử dụng để xác định xem có cần điều chỉnh tay lái hay không. 2.2.6 Chủ động can thiệp lái Nếu xe đang chạy bị lệch quá nhiều so với quỹ đạo đường thẳng, việc điều chỉnh lái được bắt đầu. Sự chủ động can thiệp là một biện pháp khắc phục. Điều này có nghĩa là người lái xe không được quên nhiệm vụ điều khiển phương tiện. Vì chủ động can thiệp được giới hạn ở khoảng 1,5 m / s² dựa trên gia tốc ngang, hệ thống không thể điều hướng các đường cong trên bán kính đường cong phụ thuộc tốc độ tương ứng mà không cần sự trợ giúp của người lái. Do đó, người lái xe phải điều khiển phương tiện cùng lúc để ở trên đường. Quỹ đạo mục tiêu và điều chỉnh tay lái cần thiết được tính toán dựa trên tốc độ lái xe như sau: Tốc độ từ 0 đến 70 km / h: 18
  30. - Vị trí và chuyển động trước của xe đang lái phía trước được ưu tiên khi xác định các hiệu chỉnh tay lái phù hợp. - Các dấu hiệu làn đường được phát hiện được tính đến để tránh các chỉnh sửa không mong muốn dẫn đến việc rời khỏi làn đường. - Các biện pháp chủ động can thiệp chính xác theo hướng của làn đường được bắt đầu nếu phương tiện phát hiện không có phương tiện nào lái phía trước. - Tốc độ 70 đến 130 km / h: - Các biện pháp chủ động can thiệp chính xác theo hướng của làn đường được bắt đầu. - Có thể thu hẹp khoảng cách trong một thời gian giới hạn mà không phát hiện ra các vạch kẻ đường bằng cách ước tính tiến trình của làn đường dựa trên phương tiện đi trước. Tốc độ phạm vi 130 đến 210 km / h: - Các biện pháp chủ động can thiệp chính xác theo hướng của làn đường được bắt đầu. - Vì lý do an toàn trên tốc độ lái xe khoảng 130 km / h, làn đường là không ước tính sử dụng các phương tiện lái xe phía trước. Chiếc xe phía trước được ưu tiên là "mục tiêu điều chỉnh" ở tốc độ nằm trong khoảng từ 0 đến 70 km / h do phát hiện hạn chế các vạch kẻ đường. Trong ùn tắc giao thông hoặc giao thông di chuyển chậm theo khoảng cách thường rất nhỏ (<10 m) do điều chỉnh và làn đường phía trước thường bị che một phần do lái xe so le. Điều này có nghĩa là camera đa chiều KAFAS không thể giải thích chính xác các vạch kẻ đường trong một số trường hợp. Khi phân loại đối tượng lái xe phía trước, các phương tiện như xe máy không được sử dụng làm "mục tiêu điều chỉnh". Mô-men lái Phần mềm chức năng động lực học lái xe trong đơn vị điều khiển Dynamic Stability Control (DSC) tính toán mô-men lái mục tiêu dựa trên giá trị danh nghĩa 19
  31. đường cong. Mô-men lái mục tiêu sau đó được chuyển đổi thành mô-men xoắn động cơ bằng Tay lái trợ lực điện tử (EPS), cuối cùng dẫn đến chuyển động của vô lăng ở các bánh xe. Mô-men lái tối đa đã được thiết lập theo cách mà nó luôn có thể bị người lái vượt qua và do đó việc điều khiển vượt qua mô-men lái tối đa là có thể. 2.2.7 Hoạt động Hệ thống được bật thông qua nút trợ lý kẹt xe trên vô lăng đa chức năng (MFL). Hình 2.11: Các nút G12 cho ACC Stop & Go với thiết bị tùy chọn Active Driving Assistant Plus (OE 5AT). Mục lục Chú thich 1 Nút để kích hoạt hoặc hủy kích hoạt hỗ trợ giữ làn đường với hỗ trợ kẹt xe 2 Nút để kích hoạt hoặc hủy kích hoạt ACC Stop & Go 3 Công tắc để thay đổi tốc độ cài đặt 4 Nút SET cài đặt tốc độ điều khiển hành trình 5 Nút điều chỉnh khoảng cách xe của người lái với xe đang lái phía trước 6 Nút để gọi tốc độ cài đặt đã lưu hoặc tắt tạm thời điều khiển hành trình 20
  32. Biểu tượng Chú thích Biểu tượng tay lái màu xám: • Hệ thống đã bị gián đoạn và sẽ không thực hiện thêm bất kỳ chuyển động nào của vô lăng. Hệ thống ở chế độ Chờ. • Khi các điều kiện hệ thống được đáp ứng, hệ thống sẽ tự động kích hoạt lại. Biểu tượng tay lái màu xanh lá cây và các cạnh làn đường: • Hệ thống hỗ trợ giữ xe trong làn đường. Biểu tượng vô lăng màu xanh lá cây, các cạnh làn đường màu xám: • Không phát hiện thấy các cạnh làn. Chiếc xe đi theo chiếc xe đang lái phía trước. Biểu tượng vô lăng màu vàng: 21
  33. • Yêu cầu tài xế đặt tay trở lại vô lăng (nắm chặt vô lăng). Hệ thống tiếp tục hoạt động. Biểu tượng vô lăng màu đỏ và âm thanh tín hiệu âm thanh: • Hệ thống đã bị gián đoạn. Nó sẽ không làm cho bất kỳ chuyển động tay lái thêm. 22
  34. 2.2.8 Sơ đồ hệ thống Hình 2.12: Sơ đồ mạch điện hệ thống KAFAS. 23
  35. Mục lục Chú thích 1 Bộ điều khiển cho cảm biến radar trái (RSL) (cảm biến radar bên cho cảnh báo va chạm phía trước bên trái) 2 Kiểm soát hành trình chủ động ACC 3 Bộ điều khiển cho cảm biến radar phải (RSR) (cảm biến radar bên cho cảnh báo va chạm phía trước bên trái) 4 Trợ lực lái điện EPS 5 Hộp cầu chì phân phối phía trước 6 Điều khiển hộp số điện EGS 7 Giắc cắm chuẩn đoán 8 CAN terminator 9 Bộ tín hiệu (LED) trong kính gương bên phải 10 Cảm biến va chạm BDC 11 CAN terminator 12 Module an toàn va chạm nâng cao(ACSM) 13 Phát hiện điểm mù, phải 14 Phát hiện điểm mù, trái 15 Dây đai an toàn 16 Steering column switch cluster (SZL) 24
  36. 17 Công tắc khóa cửa 18 Intelligent Safety button 19 Instrument panel KOMBI 20 Điều kiển CON 21 Màn hình hiển thị(HUD) 22 Switch block for driver's door 23 Hiển thị thông tin trung tâm CID 24 Head Unit High 2 (HU-H2) 25 Điều khiển âm thanh 26 Bộ điều khiển cho hệ thống thiết bị tùy chọn SAS 27 Bộ tín hiệu (LED) trong kính gương bên trái 28 CAN terminator 29 Cảm biến ngưng tụ ánh sáng mặt trời mưa (RLSBS) 30 Camera đa chiều KAFAS 31 Kiểm soát cân bằng động 32 Digital Motor Electronics (DME) 33 KAFAS stereo camera heating 25
  37. 2.2.9 Tiêu chí hủy kích hoạt Hổ trợ lái và điều khiển làn đường bao gồm hổ trợ kẹt xe sẽ tự động bị tắt trong các tình huống sau: - Nếu xe khởi hành từ làn đường được phát hiện hoặc chiều rộng làn đường không đáp ứng yêu cầu. - Nếu các cạnh làn của làn hiện tại không được phát hiện bởi camera âm thanh nổi KAFAS. - Nếu không có phương tiện lái xe phía trước được phát hiện. - Xe đang đi với tốc độ lớn hơn 210 km / h. - Nếu Phát hiện Tắt tay có thể phát hiện tay (Ít nhất một tay) trên vành tay lái. Tắt sẽ xảy ra khi một ngưỡng thời gian xác định (Vài giây) đã trôi qua. - Do bán kính uốn cong trên đường, cạnh làn đường bên trong không còn được phát hiện do góc khẩu độ của máy ảnh. - Bảo vệ người đi bộ giả định điều kiện vận hành "Lỗi tồn tại". - Nếu đèn báo rẽ được bật. - Người lái xe chủ động can thiệp vào tay lái. - Nếu trong một khoảng thời gian nhất định, không có cạnh làn đường nào được phát hiện và không có phương tiện nào lái xe phía trước. - Nếu trình điều khiển tắt thủ công DSC (Tắt DSC). - Nếu có sự can thiệp từ bảo vệ người đi bộ phòng ngừa. - Sau khi phanh điều khiển phanh động (Trợ lý phanh). 2.2.10 Giới hạn hệ thống Khi lái xe trong làn đường hẹp, ví dụ: khi lái xe qua công trường hoặc khi làn đường khẩn cấp được hình thành, hệ thống không thể được kích hoạt hoặc sử dụng một cách có ý nghĩa. Do khả năng phát hiện hạn chế của camera đa chiều KAFAS, người lái xe phải cảnh giác và quan sát để có thể chủ động can thiệp bất cứ lúc nào để tránh nguy cơ 26
  38. xảy ra tai nạn. Hệ thống không giảm trách nhiệm cá nhân cho người lái xe để đánh giá chính xác tình hình giao thông. Người lái xe chỉ chịu trách nhiệm cho chiếc xe. 2.3 Hỗ trợ kiểm soát làn đường. Hổ trợ kiểm soát làn đường chủ động với bảo vệ va chạm bên chủ động là một phần của thiết bị tùy chọn Active Driving Assistant Plus. Hệ thống hỗ trợ người lái giữ xe ở làn đường và chủ động tránh va chạm bên tiềm năng bằng cách khởi động các biện pháp can thiệp điều chỉnh trong phạm vi tốc độ từ 70 km / h đến 210 km /h. Hệ thống nỗ lực để định hướng phương tiện trong làn đường của nó theo tình huống và trong khuôn khổ giới hạn hệ thống. Hệ thống bao gồm ba chức năng phụ sau: - Cảnh báo va chạm bên - Cảnh báo chệch làn đường - Phát hiện điểm mù 2.3.1 Cảnh báo va chạm bên Giới hạn tốc độ Chức năng cảnh báo Can thiệp việc điều khiển - Chiếc xe phát hiện ra Can thiệp lái chính xác theo rằng nó đang tiến lại hướng của không gian có gần với một chiếc xe sẵn trên đường khác ở bên cạnh Yêu cầu: - Cảnh báo vật lý dưới - Làn đường được phát dạng rung trong vô lăng hiện bằng bộ truyền động - Có đủ chỗ trống trên không cân bằng đường - Cảnh báo trực quan trong gương ngoại thất 27
  39. ở dạng đèn cảnh báo tương ứng 2.3.2 Chức năng giảm cảnh báo va chạm bên Cảnh báo va chạm bên giảm có hiệu lực nếu không thể giám sát đầy đủ không gian có sẵn trên đường hoặc không có chỗ trống trên đường. Cảnh báo va chạm bên giảm được liên kết với trợ lý lái và điều khiển làn đường bao gồm chức năng trợ lý kẹt xe. Bảng bên dưới hiển thị tổng quan về các đặc điểm chức năng của chức năng phụ "Giảm cảnh báo va chạm bên": Giới hạn tốc độ Chức năng cảnh báo Can thiệp việc điều khiển 30 - 210 km/h - Chiếc xe phát hiện ra rằng Một can thiệp chỉ đạo khắc nó đang tiến lại gần với phục không được bắt đầu; một chiếc xe khác ở bên thay vào đó chỉ có một cảnh cạnh báo xung vô lăng duy nhất - Cảnh báo vật lý dưới được phát ra theo hướng dạng rung trong vô lăng ngược lại với đối tượng được bằng bộ truyền động phát hiện mà chiếc xe có thể không cân bằng va chạm với 28
  40. - Cảnh báo trực quan trong gương ngoại thất ở dạng đèn cảnh báo tương ứng - Cảnh báo bổ sung 30 - 70 km / h được phát ra bởi xung vô lăng đơn 2.3.3 Cảnh báo chệch làn đường Bảng dưới đây cho thấy tổng quan về các đặc điểm chức năng của chức năng phụ "Cảnh báo chệch làn đường" Giới hạn tốc độ Chức năng cảnh báo Can thiệp việc điều khiển 70 - 210 km/h Kích hoạt trong sự kiện • Can thiệp lái chính xác theo một làn đường khởi hành hướng làn đường ban đầu nếu xe di được phát hiện bởi chức chuyển sang làn đường lân cận năng cảnh báo chệch làn Yêu cầu: đường. Cảnh báo vật lý Thay đổi làn liên quan dưới dạng rung trong vô lăng sử dụng một bộ truyền động không cân bằng được phát ra và cảnh báo trực quan trong gương bên ngoài dưới dạng đèn cảnh báo tương ứng. 2.3.4 Phát hiện điểm mù Bảng bên dưới hiển thị tổng quan về các đặc điểm chức năng của chức năng phụ "Phát hiện điểm mù": 29
  41. Giới hạn tốc Chức năng cảnh báo Can thiệp việc điều khiển độ 70 - 210 km/h Kích hoạt trong trường Can thiệp lái chính xác theo hướng hợp thay đổi làn đường của không gian có sẵn trên đường có thể dẫn đến va chạm khi ý định thay đổi làn đường được được phát hiện bởi chức thực hiện và làn đường lân cận bị năng cảnh báo chệch làn cản trở đường. Yêu cầu Cảnh báo vật lý liên Làn đường được phát hiện quan dưới dạng rung Có đủ chỗ trống trên đường trong vô lăng sử dụng bộ truyền động không cân bằng được đưa ra và cảnh báo trực quan trong gương bên ngoài ở dạng đèn cảnh báo tương ứng. Hổ trợ kiểm soát làn đường chủ động với bảo vệ va chạm bên chủ động không giúp người lái chịu trách nhiệm chung trong việc điều khiển phương tiện. Do các giới hạn hệ thống, hãy chú ý để có thể chủ động can thiệp bất cứ lúc nào. Nếu không, có nguy cơ xảy ra tai nạn. 30
  42. Chương 3: HỆ THỐNG HỖ TRỢ KHỞI HÀNH NGANG DỐC HAC VÀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ XUỐNG DỐC DAC. 3.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hai hệ thống HAC và DAC. Tín hiệu từ các cảm biến 1/Hệ thống phanh 1/ Cảm biến góc nghiêng (Brake by wire) 2/ Cảm biến vận tốc bánh xe 2/Hoạt động của ly hợp ECU 3/ Cảm biến điều chỉnh chiều (nếu có) cao 3/ Kiểm soát mô men 4/ Cảm biến gia tốc xoắn Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động. 3.2 Các cảm biến đầu vào. 3.2.1 Cảm biến góc nghiêng. Hình 3.2: Cấu tạo cảm biến góc nghiêng. 31
  43. Nếu xe bạn đang nổ máy mà lại dừng trên đoạn đường dốc có góc lớn hơn 5 độ thì cảm biến độ nghiêng này sẽ phát hiện và gửi đến bộ xử lý để tính toán xem xe có khả năng tuột dốc không để đưa ra xử lý kịp thời. Thiết kế cơ bản của loại cảm biến là một loạt các thiết bị chuyển mạch thủy ngân. Một công tắc thủy ngân được tạo thành bởi hai dây điện và một quả bóng thủy ngân đặt bên trong một xy lanh. Thủy ngân là kim loại lỏng, có thể chảy như nước nhưng dẫn điện như kim loại ở thể rắn. Trong công tắc thủy ngân, một dây (tạm gọi là dây A) đi qua tất cả các con đường dưới xy lanh, trong khi dây còn lại (dây B) chỉ kéo dài đến một đường ở một phía. Thủy ngân luôn luôn tiếp xúc với dây A nhưng nó có thể phá vỡ tiếp xúc với dây B. Nguyên lý hoạt động: Khi xy lanh nghiêng một phía, thủy ngân chuyển động và tiếp xúc với dây B. Điều này giúp đóng mạch chạy qua công tắc thủy ngân. Khi xy lanh nghiêng theo hướng khác, thủy ngân cuộn sang dây thứ hai và mở mạch. Ở một số thiết kế khác, chỉ đỉnh của dây B được tiếp xúc và thủy ngân phải được tiếp xúc với đỉnh để đóng mạch. Nghiêng thủy ngân theo bất kỳ cách nào sẽ mở mạch. 3.2.2 Cảm biến vận tốc bánh xe. Hình 3.3:Cấu tạo cảm biến vận tốc bánh xe. 32
  44. Cảm biến tốc độ là bộ phận trên phanh điện tử nhằm mục đích phòng chống sự hãm cứng phanh bánh xe ô tô trong trường hợp xe ô tô cần giảm tốc độ đột ngột. Cảm biến tốc độ ô tô thường có cấu tạo đặt ở hốc bánh khi xe sử dụng đĩa phanh ở cả 4 bánh. Trong trường hợp xe của bạn có thêm trang bị phanh tang trống ở bánh phía sau thì cảm biến tốc độ xe ô tô sẽ được đặt ở hộp vi sai Nguyên lý hoạt động: Hệ thống cảm biến tốc độ xe ô tô sẽ hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng từ. Với thiết kế có một nam châm gắn gần một bánh răng kim loại đồng thời sẽ chyển động cùng với bánh xe khiến khi xe của bạn chuyển động hay bánh xe quay hoặc bánh răng sẽ chuyển động theo. Và khi lúc các răng đi qua nam châm sẽ tạo nên một dòng điện xoay chiều. Lúc đó tín hiệu điện được đọc thông qua số lượng các xung theo thời gian và qua đó chuyển thành vận độ. 3.2.3 Cảm biến điều chỉnh chiều cao. Hình 3.4: Cấu tạo cảm biến điều chỉnh chiều cao. 33
  45. Trong mỗi bánh xe đều có lắp 1 cảm biến điều chỉnh chiều cao. Cảm biến này chuyển đổi các biến động về chiều cao của xe thành những thay đổi về góc quay của thanh liên kết. Khi đó kết quả thay đổi được phát hiện dưới dạng thay đổi điện áp. Nguyên lý hoạt động: Khi xe trở nên cao hơn thì điện áp tín hiệu cũng cao hơn và ngược lại, khi xe trở nên thấp hơn thì điện áp tín hiệu cũng tụt xuống. 3.2.4 Cảm biến gia tốc. Hình 3.5: Cấu tạo cảm biến gia tốc. Cảm biến gia tốc phía trước được kết hợp cùng với cảm biến điều chỉnh chiều cao phía trước, còn cảm biến gia tốc phía sau được đặt trong khoang hành lý. Hình 3.6: Nguyên lý hoạt động của cảm biến gia tốc. 34
  46. Nguyên lý hoạt động: Khi xe phanh lại thì đĩa có xu hướng lao về phía trước, khi đĩa lao về phía trước thì ánh sáng sẽ di chuyển qua các khe hở trên đĩa chiếu vào các transistor quang truyền tín hiệu điện áp về hộp ECU. Tín hiệu điện áp này lớn hay nhỏ tùy vào lượng ánh sáng chiếu xuyên qua nhiều hay ít. 3.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC. Để kích hoạt chế độ HAC này, người lái phải dừng xe lại ở trên dốc sau đó đè chân phanh đên khí nghe một tiếng buzz và đèn báo hệ thống cân bằng điện tử nhấp nháy. Và nếu đè chân phanh mà ko có tiếng buzz và đèn báo hệ thống cân bằng điện tử ko nhấp nháy ta chỉ cần nhẹ nhàng nhả chân phanh 1 tí sao cho ko xe bị tuột dốc rồi đạp phanh sâu vào 1 lần nữa để kích hoạt chế độ. Hình 3.7: Đèn báo chế độ hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC đang bật. Khi chế độ đã được kích hoạt, phanh sẽ tự động hãm xe lại trong vài giây sau khi người lái nhà chân phanh để chuyển sang chân ga cùng lúc đó đèn phanh vẫn bật bình thường. Khi người lái điều khiển xe di chuyển thì chế độ HAC sẽ tắt và đèn 35
  47. phanh cũng tắt theo đèn báo hệ thống cân bằng điện tử sẽ tự động tắt và sẽ có 2 tiếng buzz báo hiệu. Lưu ý: Chế độ này chỉ có thể hãm xe trong thời gian ngắn nếu người lái không di chuyển xe thì xe sẽ bị tuột. 3.3.1 Điều kiện để tắt chế độ HAC. Ko có ý định lái đi trong 2s sau khi nhả bàn đạp phanh. Cần số đang ở chế độ P. Phanh tay đang kích hoạt. Người lái đạp bàn đạp phanh 1 lần nữa. 3.3.2 Điều kiện để bật chế độ HAC. Xe dừng lại ở con dốc. Cần số đang ở chế độ khác ngoài P và N. Phanh tay ko kích hoạt. Người lái chưa đạp bàn đạp phanh 1 lần nữa. 3.4 Nguyên lý hoạt động của hệ thống hỗ trợ đổ đèo DAC. Hình 3.8: Công tắc bật chế độ hỗ trợ đổ đèo DAC. 36
  48. Khi bật chế độ DAC, hệ thống sẽ gửi tín hiệu xuống hệ thống phanh ABS và hệ thống kiểm soát lực kéo TRC để hãm xe lại ở vận tốc an toàn đã set trong ECU,duy trì độ bám đường của xe giúp người lái không cần rà chân phanh hay lo lắng đi ở tay số nào từ đó làm giảm áp lực phanh từ bàn đạp phanh. Hình 3.9: Đèn báo hệ thống hộ trợ đổ đèo DAC đang bật. 37
  49. KẾT LUẬN Qua thời gian học tập và rèn luyện tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh, đây là lần đầu tiên em vận dụng hết tất cả kiến thức đã được học tập tại trường cũng như những gì em được biết để thực hiện nội dung tốt nghiệp. Trong quá trình thực hiện tiểu luận tốt nghiệp, nhờ sự dạy dỗ và chỉ bảo tận tình của quý Thầy cô giáo và sự góp ý của các bạn cùng khóa, mà đặc biệt là sự chỉ dẫn tận tình của Thầy TS.Huỳnh Phước Sơn. Em đã hoàn thành đề tài tiểu luận đúng thời gian, nhiệm vụ, yêu cầu và mục tiêu của đề tài. Quá trình thực hiện này đã giúp em tích luỹ được vốn kiến thức, kỹ năng và chuyên môn nghề nghiệp vô cùng quý giá và đó cũng chính là hành trang cho em vững bước vào đời. Sau quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, em đã giải quyết được một số vấn đề cơ bản xung quanh những mục tiêu đề ra như: Trình bày được các yêu cầu, nhiệm vụ và cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của các hệ thống hỗ trợ lái. Tìm hiểu được vai trò, vị trí của các cảm biến, bộ phận liên quan để một hệ thống hỗ trợ có thể hoạt động hiệu quả. Tìm hiểu được cách các hệ thống tương tác, kết nối với nhau để cùng hoạt động. Với trình độ và kinh nghiệm có hạn nên phần viết tiểu luận không tránh khỏi những khuyết điểm, sai sót nhất định. Em mong quý thầy, các bạn đóng góp ý kiến thêm để đề tài hoàn chỉnh hơn. 38
  50. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Anh: [1] Technical Training-Product information- G12 Driver Assistance Systems Phần mềm chuyên dùng: [2] Owner’s Handbook (Hướng dẫn sử dụng trên xe) [3] Intergated Sevice Technical Application (Phần mềm chuyên hãng BMW) 39