ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CẢNH BÁO ĐIỂM MÙ VÀ CẢNH BÁO PHƯƠNG TIỆN CẮT NGANG KHI LÙI - CÓ BẢN VẼ

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

---------------

BÀI TẬP LỚN
MÔN: CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CẢNH BÁO ĐIỂM MÙ VÀ CẢNH
BÁO PHƯƠNG TIỆN CẮT NGANG KHI LÙI

Giáo Viên Hướng Dẫn : TS. PHẠM MINH HIẾU
Sinh Viên Thực Hiện

:

Mã sinh viên

:

Lớp

:

Hà Nội, 8/2021


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
BSM (Blind Spot Monitoring)
RCTA (Rear Cross Traffic Alenrt)
ECU (Electronic Control Unit)

HV
R

Hệ thống cảnh báo điểm mù
Hệ thống cảnh báo phương tiện cắt
ngang khi lùi
Bộ điều khiển điện tử trung tâm
Xe sử dụng cơ hybrid
Số lùi


1. Điểm mù là gì?
Điểm mù là những khoảng khơng gian xung quanh xe bị che khuất và
nằm ngoài tầm nhìn của các tài xế. Các vị trí điểm mù thường gặp là gương cánh
bên phải, đuôi xe, và tất cả những điểm mà người lái không thể quan sát bằng
gương chiếu hậu cũng như nhìn trực tiếp.
Điểm mù trở nên đặc biệt nguy hiểm khi nười lái chuyển làn, rẽ ở các ngã
tư hoặc đậu xe vào bãi. Khi đó, các điểm mù làm người điều khiển khơng thể
nhìn thấy những xe chạy cùng làn hoặc khách làn từ phía sau, nhưng xe đang
chạy cắt qua giao lộ… Khiến việc chủ động quan sát để xử lý tình huống trở nên
khó khăn hơn
2. Hệ thống giám sát và cảnh báo điểm mù và cảnh báo phương tiện cắt
ngang khi lùi.
Hệ thống cảnh báo điểm mù: một hệ thống giám sát điểm mù gồm các bộ
phát sóng điện từ gắn trên gương chiếu hậu, quanh thân xe hoặc cản sau có
nhiệm vụ phát ra sóng điện từ khi xe đang di chuyển. Ngồi ra, có thể có thêm
camera được đặt trên hai gương chiếu hậu.
Hệ thống cảnh báo phương tiện cắt ngang khi lùi: đây là một chức năng
của hệ thống cảnh báo điểm mù, thu nhận tín hiệu từ các cảm biến của hệ thống
để cảnh báo người lái là có phương tiện sắp chạy qua khi xe đang lùi.

3. khái quát hệ thống
Hệ thống theo dõi điểm mù thực hiện hai chức năng bằng cách cùng sử
dụng các cảm biến theo dõi điểm mù: Chức năng giám sát điểm mù(BSM) và
chức năng cảnh báo giao thông cắt ngang phía sau (RCTA).
Chức năng theo dõi điểm mù (BSM) và chức năng RCTA có thể được
kích hoạt hay vơ hiệu hóa từ bảng thiết lập của màn hình đa thơng tin.
Hệ thống theo dõi điểm mù bao gồm 2 cảm biến giám sát điểm mù, cảm
biến vô lăng, cảm biến xoay xe, cụm gương chiếu hâu bên ngoài 2 bên.
Hệ thống theo dõi điểm mù sử dụng các cảm biến để phát hiện các xe
đang ở trong hoặc đang tiếp cận nhanh với các điểm mù của xe, giúp cho người
lái xác nhận để đảm bảo an toàn khi chuyển làn.


Hình 1: Vùng phát hiện của hệ thống cảnh báo điểm mù
Nếu chức năng RCTA phát hiện một xe đang đến gần từ bên phải hoặc
bên trái phía sau khi xe đang được lùi vào khoang đỗ, chức năng này sẽ cảnh
báo cho người lái bằng cách phát ra tiếng kêu cảnh báo RCTA và nhấp nháy đèn
chỉ báo trên gương chiếu hậu bên ngồi nhằm cung cấo thêm thơng tin cho
người lái đưa ra quyết định.


Hình 2: Vùng phát hiện của hệ thống cảnh báo phương tiện cắt ngang khi lùi

3. Các lưu ý của hệ thống BSM và RCTA
-

Chức năng theo dõi điểm mù có thể sẽ khơng phát hiện chính xác các xe
trong điều kiện sau:
+ Khi cảm biến lệch do tác động mạnh vào cảm biến hoặc xung
quanh cảm biến

+ Khi bùn, tuyết, băng, stcker,… dính lên cảm biến hoặc khu vực
xung quanh cảm biến trên cản sau.
+ Khi lái xe trên mặt đường ướt, có nước đọng hoặc có tuyết khi
thời tiết xấu như mưa lớn, tuyết rơi hoặc sương mù.
+ Khi có nhiều xe tiến lại gần nhau với khoảng cách nhỏ giữa
từng xe.
+ Khi khoảng cách giữa xe bạn và xe phía trước là q ngắn.
+ Khi có sự chênh lệch tốc độ đáng kể giữa xe của bạn và một xe
khác đang thay đổi.
+ Khi một chiếc xe đi vào cùng phát hiện có cùng tốc độ với xe
của bạn.
+ Khi chiếc xe nà khởi động từ một điểm dừng, có một xe vẫn
nằm trong khi vực phát hiện.


-

-

+ Khi lái xe lên hoặc xuống dốc đứng liên tục như đồi, những chỗ
trũng trên đường,…
+ Khi lái xe trên đường có nhiều đoạn của gấp, các đường cong
liên tiếp hoặc đường gồ ghề.
+ Khi làn xe rộng, hoặc khi lái xe sát mép của làn, và có xe đang
ở làn khác lân cận đi ra xa khỏi chiếc xe của bạn.
+ Khi kéo móc phía sau.
+ Khi có sự chênh lệch độ cao đáng kể giữa xe của bạn và xe đi
vào vùng phát hiện
+ Ngay sau khi hệ thống theo dõi điểm mù được bật.
Chức năng theo dõi điểm mù không được thiết kế để phát hiện những loại

phương tiện hoặc đồ vật sau:
+ Các xe đi ngược chiều.
+ Các xe máy nhỏ, xe đạp, người đi bộ,…
+ Những xe đi sau trong cùng một làn đường.
+ Dải phần cách, bức tường, biến báo, các xe đang đang đỗ và các
vật đang đứng yên.
+ Các xe chạy cắt ngang cách 2 làn đường.
Lưu ý khi thao tác với cảm biến radar
+ Giữ các cảm biến và khu vực xung quanh cản sau của xe luôn
sạch sẽ.
+ Không để cảm biến hoặc khu vực xung quanh của cảm biến trên
cản sau bị va chạm mạnh. Nếu một cảm biến bị lệch khỏi vị trí
dù chỉ một chút, hệ thống cũng có thể bị lỗi và khơng thể phát
hiện các xe khác một cách chính xác.
+ Khơng tháo rời cảm biến.
+ Không gắn các miếng dán vào cảm biến hoặc khu vực xung
quanh cản sau.
+ Không sửa đổi bộ cảm biến hoặc khu vực xung quanh trên cản
sau.
+ Không được sơn bất kỳ màu nào khác lên cản sau ngồi màu
toyota chính thức.
+ Khơng để cảm biến bị rơi hoặc bị va chạm mạnh vì nó là một
thiết bị có độ chính xác cao.
+ Khơng sử dụng lại cảm biến đã bị rơi hoặc bị va chạm mạnh


4. Mơ tả hệ thống
4.1 Vị trí các chi tiết

Hình 3: Vị trí các chi tiết bên ngồi xe

Hình 4: Ví trí các chi tiết bên trong xe
4.2 Hiển thị chức năng RCTA
Màn hình kết hợp của hệ thống giám sát hỗ trợ đỗ xe, được liên kết với chức
năng RCTA, sử dụng để hiển thị biểu tượng RCTA trong khi hình ảnh đang được
hiển thị bởi hệ thống giám sát hỗ trợ đỗ xe.
Hướng của phương tiện đến gần được hiển thị trên bộ thu của hệ thống nghe
nhìn.


Hình 4: Hiển thị chức năng RCTA trên màn hình đa thông tin

4.3 Hoạt động của đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu bên ngồi xe và
chng cảnh báo của hệ thống.
Khi bật hệ thống theo dõi điểm mù với công tắc động cơ ở trạng thái ON, các
đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu bên ngoài xe sẽ sáng trong 3 giây.
Khi bật chức năng RCTA với công tắc động cơ đang ở trạng thái ON, các đèn
chỉ báo trên gương chiếu hậu bên ngoài xe sẽ sáng lên trong 3 giây và chuông
của hệ thống RCTA sẽ kêu trong 1 giây.
Khi bật công tắc động cơ sang trạng thái ON với hệ thống BSM đang được bật
thì các đèn chỉ báo bên gương chiếu hậu sẽ sáng lên trong 3 giây.
4.3.1 Hoạt động của từng chức năng
4.3.1.1 Hoạt động cho hệ thống theo dõi điểm mù.
Khi cảm biến phát hiện thấy có xe trong khu vực điểm mù của xe, đèn chỉ báo
trên gương chiếu hậu bên ngoài xe sẽ sáng lên.


Nếu bật công tắc xi nhan trong khi cảm biến đang phát hiện thấy có xe trong khu
vực điểm mù và đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu bên ngoài xe đang bật sáng,

đèn chỉ báo sẽ bắt đầu nhấp nháy như trong hình.

Hình 5: Đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu


4.3.1.2 Hoạt động cho chức năng RCTA
Khi tất cả các điều kiện của chức năng RCTA được thỏa mãn, các đèn chỉ báo
trên gương chiếu hậu bên ngoài xe sẽ nhấp nháy trong 2,5 giây và chuông báo
của hệ thống RCTA sẽ kêu trong 2,3 giây

Hình 6: Giản đồ chng báo của hệ thống RCTA


4.4 Hoạt động trên đồng hồ taplo
+
+
+

Hiển thị chỉ báo
Khi hệ thống theo dõi điểm mù đang bật, đèn chỉ báo BSM sẽ sáng.
Khi RCTA tắt, chỉ báo RCTA OFF sáng.
Khi có một sự cố xảy ra, từng đèn chỉ báo sẽ nháy, chuông báo của đồng
hồ kêu và thông điệp cảnh báo được hiển thị trên màn hình đa thông tin,
để thông báo cho người lái biết về một sự cố của hệ thống.

Hình 7: Hiển thị trên đồng hồ taplo
-

Hiển thị cảnh báo: Khi một sự cố xảy ra trong hệ thống theo dõi điểm mù
hoặc hệ thống theo dõi điểm mù khơng khả dụng, sẽ có một cảnh báo

được hiển thị trên màn hình đa thơng tin và chuông báo kêu để thông báo
cho người lái rằng hệ thơng đang khơng khả dụng.

Hạng mục cảnh báo

Màn hình hiển thị đa thông tin
Điểm mù Bộ theo dõi Lỗi

Sự cố Hệ thống theo dõi điểm mù

Visit Your Dealer

Hệ thống theo dõi điểm mù tạm thời
không khả dụng

Điểm mù Bộ theo dõi
Khơng khả dụng
Cảnh báo giao thơng cắt ngang phía


Sự cố RCTA

sau Lỗi
Visit Your Dealer

Bụi bẩn, băng, tuyết, bùn lầy trên cảm
biến theo dõi điểm mù

Cảnh báo giao thông cắt ngang phía
sau Khơng khả dụng

4.5 Cấu tạo
-

Cảm biến theo dõi điểm mù bao gồm một mạch radar sóng milimet và
mạch xử lý tín hiệu.
Radar sóng milimet sử dụng tần số băng tần 24GHz.

Hình 8: các góc mà cảm biến radar phát ra

Hạng mục

Phương pháp tính tốn


Khoảng cách

Góc phương vị

Được tính tốn từ khoảng thời gian đã trơi qua kể từ khi sóng
của radar sóng milimet đã được phát ra, cho đến khi các sóng
phản xạ được nhận bởi mạch của radar sóng milimet. Khoảng
cách khoảng 70 m (230 ft.).
Được tính tốn từ góc tiếp nhận của sóng radar milimet phản
xạ. Góc phát hiện theo phương ngang xấp xỉ 150° và phương
dọc khoảng 20 °.

Tốc độ tương đối Tính tốn bằng cách tận dụng sự thay đổi (hiệu ứng Doppler*)
xảy ra ở tần số của sóng radar sóng milimet phản xạ.
Khoảng cách đến đối tượng, góc phương vị, và tốc độ tương đối được tính

tốn từ các thơng tin cung cấp bởi radar sóng milimet phản xạ như mô tả dưới
đây

4.6 Chức năng của các bộ phận chính.
Các bộ phận

Chức năng

Cảm biến bên trái Các sóng milimet phátt ra từ cảm biến theo dõi điểm mù đến vùng
của hệ thống theo phát hiện của cảm biến điểm mù, sử dụng sóng milimet phản xạ để
dõi điểm mù
phát hiện sự hiện diện của một chiếc xe, khoảng cách giữa các xe,
và tốc độ tương đối, rồi gửi thơng tin này cho mạch xử lý tín hiệu
Cảm biến bên
tích hợp.
phải của hệ thống
theo dõi điểm mù Mạch xử lý tín hiệu xác định xem liệu có chiếc xe nào đang ở
trong khu vực điểm mù không, rồi bật sáng hoặc nhấp nháy đèn
chỉ báo trên gương chiếu hậu bên ngoài xe tương ứng.
Làm đèn chỉ báo gương chiếu hậu bên ngoài sáng mờ.
- Gương chiếu hậu Bật sáng để thông báo cho người lái rằng đã phát hiện một chiếc
ngoài xe bên trái xe ở trong khu vực phát hiện của cảm biến theo dõi điểm mù.
- Đèn chỉ báo
Nhấp nháy để thông báo cho người lái khi cần xi nhan được gạt
gương chiếu hậu nếu phát hiện một chiếc xe ở trong khu vực phát hiện của cảm
bên ngoài
biến theo dõi điểm mù.
- Gương chiếu hậu

ngoài xe bên phải
- Đèn chỉ báo
gương chiếu hậu
bên ngoài
Gửi tính hiệu bật/tắt hệ thống theo dõi điểm mù và tín hiệu thiết
lập đến cảm biến theo dõi điểm mù bên trái và bên phải.
- Cụm đồng hồ
táplô
- Chỉ báo BSM
- Chỉ báo RCTA
OFF
- Màn hình hiển
thị đa thơng tin

Gửi tính hiệu đèn xi nhan đến cảm biến theo dõi điểm mù bên trái
và bên phải.
Bật sáng để thông báo cho người lái khi hệ thống theo dõi điểm
mù tắt.
Gửi tính hiệu bật/tắt RCTA đến cảm biến theo dõi điểm mù bên
trái.
Khi RCTA tắt, chỉ báo RCTA OFF sẽ sáng.
Hiển thị một thông điệp cảnh báo để cảnh báo người lái khi phát
hiện một cảm biến theo dõi điểm mù gặp sự cố hoặc khi nó xác
định rằng mất điều khiển cảm biến theo dõi điểm mù.
Gửi thông tin tùy chỉnh đến cảm biến theo dõi điểm mù bên trái.

Cụm cơng tắc mặt Gửi các tín hiệu hoạt động từ công tắc sang bộ cáp xoắn.
vô lăng

- Cáp xoắn

- Cảm biến vơ
lăng
- Cụm ECU túi
khí

Gửi tín hiệu hoạt động từ cụm công tắc trên mặt vô lăng đến cụm
đồng hồ táp lơ.
Gửi tín hiệu góc lái tới cảm biến theo dõi điểm mù bên trái và bên
phải.
Gửi thơng tin góc xoay xe đến cảm biến theo dõi điểm mù bên trái
và bên phải

- Cảm biến độ
lệch hướng
ECM*1

Gửi tín hiệu lùi xe tới cảm biến theo dõi điểm mù bên trái và bên


ECU điều khiển
xe hybrid*2

phải.

- Bộ chấp hành
phanh*1
- ECU kiểm soát
Gửi tín hiệu tốc độ xe đến cảm biến theo dõi điểm mù bên trái và
trượt
bên phải.

- Cụm bầu trợ lực
phanh cùng với xy
lanh phanh
chính*2
- ECU kiểm sốt
trượt
- ECU điều khiển Truyền tín hiệu đèn chỉ báo đến cụm gương chiếu hậu bên ngồi
gương chiếu hậu xe.
phía ngồi bên trái
- ECU điều khiển
gương chiếu hậu
bên ngồi xe bên
phải
- Chng RCTA Phát ra âm thanh khi phát hiện một chiếc xe trong khu vực phát
(Chuông báo bộ hiện cảm biến theo dõi điểm mù trong khi đang lùi xe.
theo dõi điểm mù)
Bộ camera lùi

Biểu tượng RCTA được hiển thị đè lên trên ảnh chụp. Sau đó, hình
ảnh được gửi tới bộ thu của hệ thống nghe nhìn.

Rađiơ và màn
hình hiển thị

Hiển thị vị trí của vật cản và khoảng cách tương đối giữa xe và vật
cản.

ECU thân xe
Gửi tín hiệu điểm đến, tín hiệu bật sáng và tín hiệu sáng mờ đến
(ECU mạng phức cảm biến theo dõi điểm mù bên trái và bên phải.

hợp)
ECU trung tâm
(Network
Gateway ECU)

Phân phối và truyền tín hiệu dữ liệu của mạng thông tin CAN.


4.7 Điều khiển hệ thống
+
+
+
+

Hệ thống theo dõi điểm mù hoạt động khi tất cả các điều kiện sau được
thỏa mãn
Hệ thống theo dõi điểm mù đã bật
Khi cần số ở vị trí khác R
Tốc độ xe lớn hơn khoảng 16 km/h
Hệ thống theo dõi điểm mù có thể phát ra xe ở trong khu vực phát hiện
của nó
Các khu vực phát hiện được tạo bởi cảm biến theo dõi điểm mù bên trái
và bên phải như hình dưới đây.

Hình 9: Vùng phạt hiện của cảm biến

- Hệ thống RCTA hoạt động khi thỏa mãn các điều kiện sau đây
+ Chức năng RCTA bật.

+ Chọn số lùi (R).
+ Tốc độ của xe nhỏ hơn khoảng 8 km/h.
+ Tốc độ của xe mục tiêu là giữa khoảng 8 km/h – 28 km/h.
Chức năng RCTA có thể phát hiện được những xe trong khu vực phát hiện
của nó: Hệ thống này liên tục đo tốc độ tương đối của chiếc xe đang đến gần và
khoảng các của nó. Nếu nó được xác định rằng chiếc xe đang đến gần sẽ tạt
ngang đường chiếc xe của bạn, thời gian tạt ngang dự kiến ECT (Estimated
Crossing Time) sẽ được tính. Khi ECT là 2.5 giây hoặc ít hơn, hệ thống sẽ
cảnh báo người lái bằng cách nhảy đèn cảnh báo gương chiếu hậu bên ngồi
và phát chng báo RCTA.

Hình 10: Khu vực cảnh báo của hệ thống RCTA


5. Các hư hỏng
-

Hệ thống

Triệu chứng

Khu vực nghi ngờ
Chuyển đến mục "Mạch nguồn cấp"
Hệ thống mạng CAN*1
Hệ thống mạng CAN *2
Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái

Hệ thống không hoạt động

Các nút điều khiển trên mặt vô lăng

Cáp xoắn
Hệ thống đồng hồ đo / đồng hồ báo
Hệ thống mạng CAN*1
Hệ thống mạng CAN *2
Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái
Các nút điều khiển trên mặt vô lăng

Không thể tắt hệ thống

Cáp xoắn
Hệ thống đồng hồ đo / đồng hồ báo
Kiểm tra lịch sử hoạt động bất thường

Thông báo "Blind Spot Monitor Cảm biến theo dõi điểm mù bên phải
Unavailable" hoặc "Blind Spot
Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái
Monitor System Malfunction Visit
Your Dealer" xuất hiện trên màn Đồng hồ táplơ
hình đa thơng tin
-

Chức năng theo dõi điểm mù

Triệu chứng

Đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu

Khu vực nghi ngờ
Chuyển đến mục "Xác nhận góc làm việc của hệ thống
theo dõi điểm mù"

Cảm biến theo dõi điểm mù bên phải


bên ngoài xe bên phải sáng liên tục

Đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu
bên ngoài xe bên trái sáng liên tục

Đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu
bên ngoài xe bên phải khơng nháy

Đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu
bên ngồi xe bên trái khơng nháy

Chuyển đến mục "Xác nhận góc làm việc của hệ thống
theo dõi điểm mù"
Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái
Chuyển đến mục "Đèn xi nhan" trong Bảng triệu chứng
hư hỏng của phần Hệ thống đèn (Bên ngoài xe)
Cảm biến theo dõi điểm mù bên phải
Chuyển đến mục "Đèn xi nhan" trong Bảng triệu chứng
hư hỏng của phần Hệ thống đèn (Bên ngoài xe)
Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái

Đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu
Cảm biến theo dõi điểm mù bên phải
bên ngoài xe bên phải nháy liên tục
Đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu
bên ngoài xe bên trái nháy liên tục

Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái

Đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu
bên ngồi xe bên phải khơng sáng

Chuyển đến mục "Xác nhận góc làm việc của hệ thống
theo dõi điểm mù"
Gương chiếu hậu bên ngoài xe bên phải
ECU điều khiển gương chiếu hậu bên ngồi xe bên phải
Gương chiếu hậu phía ngoài bên phải
Cảm biến theo dõi điểm mù bên phải

Đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu
bên ngoài xe bên trái khơng sáng

Chuyển đến mục "Xác nhận góc làm việc của hệ thống
theo dõi điểm mù"
Gương chiếu hậu bên ngoài xe bên trái
ECU điều khiển gương ngoài bên trái
Gương chiếu hậu phía ngồi bên trái
Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái

-

Chức năng RCTA


Triệu chứng

Khu vực nghi ngờ

Danh mục dữ liệu / Thử kích hoạt (Số lùi)

Chức năng này hồn tồn khơng hoạt Hệ thống điều khiển hybrid*2
động (Chức năng theo dõi điểm mù Hệ thống hộp số vơ cấp*1
hoạt động bình thường)
Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái
Kiểm tra lịch sử hoạt động bất thường
Thông báo "Rear Cross Traffic Alert Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái
Malfunction Visit Your Dealer" hoặc Cảm biến theo dõi điểm mù bên phải
"Rear Cross Traffic Alert
Unavailable" xuất hiện trên màn hình Đồng hồ táplơ
đa thông tin
Trong khi chức năng RCTA đang
hoạt động, đèn chỉ báo trên gương
chiếu hậu bên ngồi xe nhấp nháy
nhưng chng báo của hệ thống
RCTA không kêu

Chuyển đến mục "Chuông báo không kêu"