Thiết kế hệ thống điều khiển gập gương tự động trên ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
GẬP GƯƠNG TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ

Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật ô tô

Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Nhanh
Sinh viên thực hiện:

MSSV:

Lớp:

Nguyễn Văn Nhật

1711251890

17DOTC3

Nguyễn Việt Anh

1711251949

17DOTC3

Nguyễn Văn Linh

1711251953

17DOTC3

TP. Hồ Chí Minh, tháng 9/2021


LỜI CẢM ƠN
Chúng em là những sinh viên ngành Công nghệ kỹ thuật ơ tơ được sự dìu dắt và
hướng dẫn tận tình của q thầy cơ trong suốt q trình học và đang từng bước
trưởng thành, hồn thiện hơn để trở thành những kỹ sư trong tương lai, đem sức
mình phục vụ cho sự phát triển của đất nước. Cho đến hôm nay đồ án tốt nghiệp
này đánh dấu một cột mốc lớn trong cuộc đời. Chúng em sắp bước ra khỏi cánh
cổng đại học để tiến đến một cánh cổng lớn hơn, cánh cổng cuộc đời. Xin gửi đến
quý thầy cô lời cảm ơn sâu sắc nhất.
Chúng em xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Nguyễn Văn Nhanh đã hướng dẫn tận
tình, chỉ bảo trong suốt quá trình học tập cũng như quá trình làm đồ án này.
Xin chân thành cảm ơn trường Đại học Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh đã tạo
điều kiệc học tập và làm đồ án để chúng em có thể hồn thành một cách tốt nhất.
Cảm ơn các bạn trong lớp 17DOTC3 đã đóng góp ý kiến để thực hiện đồ án này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

ii


MỤC LỤC
Phiếu đăng ký tên đề tài đồ án tốt nghiệp
Phiếu giao nhiệm vụ
Lời cam đoan ............................................................................................................. i
Lời cảm ơn ................................................................................................................ ii

Mục lục ..................................................................................................................... iii
Danh mục các từ viết tắt ......................................................................................... vi
Danh mục hình ảnh ................................................................................................ vii
Danh mục các bảng ...................................................................................................x
Lời mở đầu ............................................................................................................... xi
1. Tính cấp thiết của đề tài..................................................................................... xi
2. Tình hình nghiên cứu......................................................................................... xi
3. Mục đích nghiên cứu ......................................................................................... xi
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ....................................................................................... xii
5. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. xii
6. Kết quả đạt được của đề tài .............................................................................. xii
7. Kết cấu của đề tài ............................................................................................. xii
Chương 1: Giới thiệu ................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề .........................................................................................................1
1.2. Giải quyết vấn đề ..............................................................................................1
Chương 2: Tổng quan giải pháp ..............................................................................2
2.1. Cơ sở lý thuyết của hệ thống gập gương ..........................................................2
2.1.1. Các loại gương chiếu hậu ..........................................................................2
2.1.2. Đặc điểm cấu tạo chung của các loại gương chiếu hậu: ............................4
2.1.2.1. Mặt gương phản xạ .............................................................................4
2.1.2.2. Vỏ bao của gương ...............................................................................4
2.1.2.3. Đế gắn gương ......................................................................................5

iii


2.1.2.4. Cơ cấu gập gương: ..............................................................................5
2.1.3. Yêu cầu đối với gương chiếu hậu ..............................................................7
2.2. Giải pháp ..........................................................................................................8
2.3. Mô tả hệ thống gập gương tự động ..................................................................8

2.3.1. Các chế độ hoạt động của hệ thống gập gương tự động ............................8
2.3.2. Ưu điểm, nhược điểm của hệ thống gập gương tự động ...........................8
2.3.3. Thuật toán điều khiển hệ thống gập gương tự động ..................................9
Chương 3: Phương pháp giải quyết ......................................................................10
3.1. Nghiên cứu tài liệu .........................................................................................10
3.2. Mô phỏng trên phần mềm ..............................................................................10
3.3. Thi cơng mơ hình và thực nghiệm ..................................................................10
Chương 4: Quy trình thiết kế .................................................................................11
4.1. Tính tốn thiết kế phần cơ khí ........................................................................11
4.1.1. Thiết kế khung đỡ motor .........................................................................11
4.1.2. Thiết kế vị trí lắp đặt cảm biến. ...............................................................12
4.2. Tính tốn và thiết kế phần điện ......................................................................13
4.2.1. Thiết kế mạch nguồn cho cảm biến .........................................................13
4.2.2. Thiết kế và mô phỏng mạch điều khiển gập gương tự động ...................13
4.2.2.1. Trường hợp khi đóng cửa xe .............................................................14
4.2.2.2. Trường hợp khi mở cửa xe ................................................................15
4.2.2.3. Trường hợp sử dụng công tắc điều khiển ở trong xe ........................16
4.2.2.4. Trường hợp khi gương bên trái gặp vật cản......................................19
4.2.2.5. Khi gương bên trái khơng cịn vật cản ..............................................20
4.2.2.6. Trường hợp khi gương bên phải gặp vật cản ....................................21
4.2.2.7. Khi gương bên phải khơng cịn vật cản ............................................22
Chương 5: Thi cơng mơ hình .................................................................................24
5.1. Khảo sát linh kiện ...........................................................................................24
5.1.1. Motor gập gương .....................................................................................24
5.1.2. Công tắc điều khiển gương ......................................................................24

iv


5.1.3. Cảm biến E18-D80NK ............................................................................26

5.1.4. Module relay kích mức thấp ....................................................................27
5.1.5. Module relay tạo trễ đóng ........................................................................28
5.1.6. Linh kiện điện tử trong mạch điều khiển gập gương tự động .................29
5.2. Thi cơng lắp ráp mơ hình hệ gập gương tự động ...........................................33
5.2.1. Thiết kế bố cục mơ hình ..........................................................................34
5.2.2. Thi cơng lắp ráp mơ hình .........................................................................36
5.2.2.1. Lắp ráp phần cơ khí...........................................................................36
5.2.2.2. Lắp ráp mạch điện điều khiển gập gương tự động............................37
5.2.2.3. Lắp ráp mơ hình ................................................................................39
Chương 6: Đánh giá kết quả, kết luận ..................................................................43
6.1. Đánh giá kết quả .............................................................................................43
6.2. Kết luận ..........................................................................................................43
Tài liệu tham khảo ..................................................................................................44

v


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
GPS - Global Positioning System – Hệ thống định vị
TĐTĐ - Tiếp điểm thường đóng
TĐTM - Tiếp điểm thường mở
RL - Relay
D - Diode

vi


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Tầm nhìn của gương chiếu hậu bên trong xe ..............................................2
Hình 2.2: Tầm nhìn của gương chiếu hậu bên ngồi xe .............................................3

Hình 2.3: Tầm nhìn của gương chiếu hậu góc rộng ....................................................4
Hình 2.4: Cấu tạo phần vỏ gương ...............................................................................5
Hình 2.5: Phần đế gắn gương ......................................................................................5
Hình 2.6: Cấu tạo cơ cấu gập gương bằng tay ............................................................5
Hình 2.7: Cấu tạo cơ cấu gập gương điện ...................................................................6
Hình 2.8: Thuật tốn điều khiển hệ thống gập gương tự động ...................................9
Hình 4.1: Khung đỡ gương khi chưa có motor .........................................................11
Hình 4.2: Bản vẽ phác thảo khung đỡ gương có motor ............................................11
Hình 4.3: Bản vẽ kĩ thuật khung đỡ gương có motor ...............................................12
Hình 4.4: Khung đỡ gương sau khi gia cơng ............................................................12
Hình 4.5: Mạch nguồn của cảm biến ........................................................................13
Hình 4.6: Trường hợp khi đóng cửa xe .....................................................................14
Hình 4.7: Trường hợp khi mở cửa xe........................................................................16
Hình 4.8: Trường hợp cơng tắc ở vị trí gập gương ...................................................17
Hình 4.9: Trường hợp cơng tắc ở vị trí mở gương ....................................................18
Hình 4.10: Trường hợp gương bên trái gặp vật cản ..................................................19
Hình 4.11: Trường hợp gương trái khi khơng cịn vật cản .......................................20
Hình 4.12: Trường hợp gương bên phải gặp vật cản ................................................21
Hình 4.13: Trường hợp gương phải khi khơng cịn vật cản ......................................23
Hình 5.1: Motor gập gương.......................................................................................24
Hình 5.2: Cơng tắc điều khiển gương .......................................................................24
Hình 5.3: Vị trí số thứ tự chân của cơng tắc .............................................................25
Hình 5.4: Vị trí các chân của cơng tắc ......................................................................26
Hình 5.5: Cảm biến hồng ngoại E18-D80NK ...........................................................27

vii


Hình 5.6: Sơ đồ chân của cảm biến hồng ngoại E18-D80NK ..................................27
Hình 5.7: Module relay kích mức thấp .....................................................................28

Hình 5.8: Module relay tạo trễ đóng .........................................................................29
Hình 5.9: Relay 8 chân ..............................................................................................30
Hình 5.10: Relay 5 chân ............................................................................................30
Hình 5.11: Diode .......................................................................................................31
Hình 5.12: Transistor C1815 .....................................................................................31
Hình 5.13: IC ổn áp LM7805 ....................................................................................31
Hình 5.14: Điện trở ...................................................................................................31
Hình 5.15: Tụ điện ....................................................................................................32
Hình 5.16: Cầu đấu dây .............................................................................................32
Hình 5.17: Bộ khóa cửa smarkey ..............................................................................32
Hình 5.18: Chốt khóa cửa xe.....................................................................................33
Hình 5.19: Cơng tắc máy ..........................................................................................33
Hình 5.20: Cầu chì ....................................................................................................33
Hình 5.21: Bố cục mơ hình hệ thống gập gương tự động .........................................34
Hình 5.22: Mặt trên của mơ hình ..............................................................................35
Hình 5.23: Lắp motor vào khung ..............................................................................36
Hình 5.24: Lắp khung đỡ motor ................................................................................36
Hình 5.25: Lắp bộ chỉnh trịng, cảm biến, đế gương ................................................36
Hình 5.26: Quá trình in mạch lên bo mạch ...............................................................37
Hình 5.27: Quá trình rửa mạch in .............................................................................38
Hình 5.28: Khoan các chân để gắn linh kiện ............................................................38
Hình 5.29: Sơ đồ bố trí linh kiện trên bo mạch .........................................................38
Hình 5.30: Hàn các chân linh kiện vào bo mạch ......................................................39
Hình 5.31: Q trình cắt gỗ làm khung mơ hình ......................................................40
Hình 5.32: Q trình bắt vít cố định khung ..............................................................40
Hình 5.33: Q trình nẹp viền bên ngồi mơ hình ....................................................40
Hình 5.34: Q trình khoan chân đỡ gương ..............................................................40

viii

Hình 5.35: Q trình đục lỗ gắn cơng tắc .................................................................41
Hình 5.36: Lắp ráp các chi tiết hồn thiện mơ hình ..................................................41
Hình 5.37: Sơ đồ nối mạch cảm biến với module điều khiển ...................................41
Hình 5.38: Sơ đồ chân của mạch điện điều khiển gập gương tự động .....................42

ix


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 4.1: Bảng linh kiện sử dụng để mô phỏng mạch gập gương tự động ..............13
Bảng 5.1: Bảng xác định các chân công tắc điều khiển gương.................................25
Bảng 5.2: Cấu tạo mạch điện điều khiển gập gương tự động ...................................29
Bảng 5.3: Dụng cụ cần thiết để lắp ráp mạch điện ...................................................37
Bảng 5.4: Bảng thống kê nguyên, vật liệu cần sử dụng ............................................39
Bảng 5.5: Bảng dụng cụ để gia cơng mơ hình ..........................................................39

x


LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Theo quá trình hình thành và phát triển ngành cơng nghiệp ơ tơ thì u cầu của
con người đối với chiếc xe của họ ngày càng cao như: tiết kiệm nhiên liệu nhất, hạn
chế việc ô nhiễm môi trường và đảm bảo an toàn cho người trong xe khi xe đang
chạy,…với hệ thống tự động hóa chưa được sử dụng phổ biến rộng rãi trên ơ tơ.
Nó là cụm chi tiết nhỏ nhưng rất quan trọng, nó giúp người lái quan sát được hai
bên và phía sau xe. Điều này rất quan trong khi xe quay vòng, khi lùi.
Hơn nữa, với mật độ phương tiện giao thông đông đúc gương chiếu hậu càng trở
lên quan trọng hơn. Xuất phát từ nhu cầu đó nhóm chúng tơi đã thực hiện đề tài

“thiết kế hệ thống điều khiển gập gương tự động trên ô tô” với mong muốn tạo ra
một sản phẩm áp dụng được vào thực tế và mang lại những hiệu quả tích cực.
2. Tình hình nghiên cứu
Các cơng nghệ về gương chiếu hậu đã được nghiên cứu và công bố:
Gương chiếu hậu tích hợp GPS: Thiết vị dẫn đường sử dụng hệ thống GPS tích
hợp trên gương chiếu hậu sẽ cung cấp thông tin như khi lắp trên táp lô, đồng thời
giúp mắt người lái khơng phải nhìn xuống mà vẫn nhìn đường phía trước.
Gương chiếu hậu tích hợp màn hình: Gương chiếu hậu trong, ngồi nhiệm vụ
truyền thống cịn được tích hợp màn hình. Tín hiệu hình ảnh sẽ được truyền trực
tiếp lên màn hình trên gương chiếu hậu.
Gương chiếu hậu tích hợp cơng nghệ di động Bluetooth: Gương chiếu hậu tích
hợp cơng nghệ di động bluetooth có đầy đủ những tính năng của chiếc điện thoại di
động như hiển thị số điện thoại gọi đến, từ chối lịch sự cuộc gọi đến, báo số bằng
giọng nói, nhạc chng khi có điện thoại gọi đến
3. Mục đích nghiên cứu
Đạt được kiến thức cơ bản và chuyên sâu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của
hệ thống gập gương tự động.

xi


Thiết kế mơ hình hệ thống gập gương tự động trên mơ hình đảm bảo chính xác,
gọn gàng, dễ quan sát, dễ hình dung và hiểu nguyên lý.
Hướng tới sự tiện nghi, an toàn hơn cho phương tiện.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Tìm hiểu về cấu tạo, hoạt động nguyên lý của hệ thống gương chiếu hậu.
Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển gương chiếu hậu tự động.
Tính tốn thiết kế bản vẽ kỹ thuật phần cơ khí
Tính tốn, lập trình điều khiển hệ thống gập gương tự động.
Ứng dụng hệ thống gập gương tự động trên thực tế.

5. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Đọc, phân tích và tổng hợp tài liệu, tra cứu
tài liệu bằng phầm mềm Alldata, Ondemand.
Sử dụng phần mềm Autocad để thiết kế các bản vẽ và phần mềm Proteus để thiết
kế và mô phỏng hoạt động của mạch điện, tiến hành các thử nghiệm trên nó.
Phương pháp quan sát: Quan sát hoạt động thực tế của hệ thống, sau đó phân tích
và tìm ra những sai sót để khắc phục và hoàn thiện sản phẩm nghiên cứu.
6. Kết quả đạt được của đề tài
Hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, những hư hỏng thường gặp và cách
khắc phục của hệ thống.
Thiết kế mạch điện đáp ứng được các u cầu đề ra.
Thiết kế mơ hình hệ thống gập gương tự động.
7. Kết cấu của đề tài
Gồm có 6 chương:
Chương 1: Giới thiệu
Chương 2: Tổng quan giải pháp
Chương 3: Phương pháp giải quyết
Chương 4: Quy trình thiết kế
Chương 5: Thi cơng mơ hình
Chương 6: Đánh giá kết quả, kết luận

xii


Chương 1

GIỚI THIỆU
1.1. Đặt vấn đề
Hiện nay, các loại gương chiếu hậu trên các mẫu xe đời cũ thường phải sử dụng
tay để điều chỉnh dẫn đến sự bất tiện khi sử dụng. Các loại gương chiếu hậu trên các

mẫu xe đời mới có thể điều chỉnh bằng điện nhưng giá thành lại khá cao nên chưa
phổ biến rộng rãi. Để giải quyết vấn đề này chúng em đã đưa ra giải pháp đó là phát
triển từ gương chiếu hậu đời cũ gập bằng tay thành gương gập điện.
Mặt khác khi xe di chuyển trên đường nhỏ hẹp hay vô tình có những vật cản bên
hơng xe có thể gây hư hại cho gương chiếu hậu, để tối ưu khoảng cách này và an
tồn cho gương thì chúng em đã lên ý tưởng nghiên cứu và phát triển hệ thống gập
gương tự động.
1.2. Giải quyết vấn đề
Tìm hiểu, nghiên cứu các hệ thống gập gương đã có trên thị trường trong và
ngồi nước.
Tính tốn thiết kế vị trí lắp đặt motor gập gương sau đó sử dụng phần mềm
Autocad để thiết kế bản vẽ khung đỡ motor gập gương.
Tính tốn thiết kế nguyên lý, thuật toán điều khiển của hệ thống gập gương tự
động.
Sử dụng phần mềm Proteus để thiết kế và mô phỏng mạch điện điều khiển gập
gương tự động.
Thi cơng lắp ráp mơ hình và thực nghiệm.
Đặt ra giả thiết các trường hợp có thể xảy ra khi phương tiện lưu thông trên
đường, đường nhỏ hẹp, các lỗi của tài xế khi sử dụng phương tiện liên quan tới
gương chiếu hậu từ đó cải tiến và nâng cấp thêm hỗ trợ tài xế.
Quan sát hoạt động thực tế của hệ thống, sau đó phân tích và tìm ra những sai sót
để khắc phục và hồn thiện sản phẩm nghiên cứu.

1


Chương 2

TỔNG QUAN GIẢI PHÁP
2.1. Cơ sở lý thuyết của hệ thống gập gương

2.1.1. Các loại gương chiếu hậu
Gương chiếu hậu bên trong xe: Là loại gương được lắp bên trong của phương
tiện có tầm nhìn được thể hiện như hình 2.1.
Tầm nhìn của gương
sao cho người lái có thể
quan

sát

được

phần

đường nằm ngang, phẳng
có chiều rộng là 20m ở
giữa đường dọc theo mặt
phẳng trung tuyến dọc
phương tiện bắt đầu từ
khoảng cách 60m phía
sau điểm quan sát của
người lái.

Hình 2.1: Tầm nhìn của gương chiếu hậu bên trong xe
Tầm nhìn có thể bị giảm xuống do sự cản trở của đệm tựa đầu và các cơ cấu khác
như chắn nắng, gạt mưa của kính sau, bộ phận sấy kính, đèn phanh trên cao, nhưng
tất cả các chi tiết này cũng không được che khuất lớn hơn 15% tầm nhìn khi được
chiếu lên mặt phẳng thẳng đứng vng góc với mặt phẳng trung tuyến dọc phương
tiện.
Mức độ cản trở này được đo khi đệm tựa đầu ở vị trí thấp nhất và tấm chắn nắng
được gấp lại.

2


Gương chiếu hậu bên ngoài xe: Là loại gương chiếu hậu lắp bên ngồi xe, có tầm
nhìn được biểu diễn như hình 2.2.
Tầm nhìn sao cho người lái có thể quan sát được phần đường nằm ngang, phẳng
có chiều rộng là 2,5m mà giới hạn ở bên phải (đối với phương tiện đi bên phải) hay
bên trái (đối với những
phương tiện đi bên trái)
bởi mặt phẳng song song
với

mặt

tuyến

phẳng

theo

chiều

trung
dọc

phương tiện đi qua điểm
ngoài cùng ở bên trái
phương

tiện

(đối

với

phương tiện đi bên phải)
hay bên phải phương tiện
(đối với phương tiện đi
bên trái) và bắt đầu từ
khoảng cách 10m phía
sau điểm quan sát của
người lái.

Hình 2.2: Tầm nhìn của gương chiếu hậu bên ngồi xe
Gương chiếu hậu góc rộng: Là loại gương chiếu hậu lắp bên ngồi có góc nhìn
rộng, tầm nhìn được mơ tả như hình 2.3
Tầm nhìn sao cho người lái có thể quan sát được phần đường nằm ngang, phẳng
rộng 12,5m được giới hạn ở bên trái (với phương tiện đi bên phải) hay ở bên phải
(đối với phương tiện đi bên trái) bởi mặt phẳng song song song với mặt phẳng
trung tuyến theo chiều dọc phương tiện và đi qua điểm ngoài cùng ở bên phải

3


phương tiện (đối với trường hợp phương tiện đi bên phải) hay ở bên trái phương
tiện (đối với phương tiện đi bên trái) và bắt đầu từ khoảng cách ít nhất 15m-25m sau
điểm quan sát của người lái.
Ngoài ra người lái phải nhìn
thấy được đường với chiều

rộng 2,5m từ điểm 3m phía
sau mặt phẳng thẳng đứng đi
qua điểm quan sát của người
lái.

Hình 2.3: Tầm nhìn của gương chiếu hậu góc rộng
2.1.2. Đặc điểm cấu tạo chung của các loại gương chiếu hậu:
2.1.2.1. Mặt gương phản xạ
Mặt phản xạ là một gương cầu lồi hình vng, mặt gương là gương cầu lồi lên
thị trường của gương rộng nhưng lại làm cho người lái có cảm giác vật ở xa hơn
thực tế.
2.1.2.2. Vỏ bao của gương
Được làm bằng nhựa, có độ cứng phù hợp. Ngồi ra hình dạng khí động học của
vỏ bao phải phù hợp để tạo ra lực cản thấp nhất.

4


1: Mặt gương phản xạ
2: Vỏ cao su bao mép gương
3: Đế gắn gương
4: Phần gắn với vỏ xe
5: Vỏ bao của gương

Hình 2.4: Cấu tạo phần vỏ gương
2.1.2.3. Đế gắn gương
Phần đế được gắn cố định với xe.
Trục gập gương được gắn cố định trên đế,
gương quay quanh trục này khi mở ra hoặc
gập vào.

Hình 2.5: Phần đế gắn gương
2.1.2.4. Cơ cấu gập gương
Cơ cấu gập gương bằng tay:
1,4: Đế gương
2: Trục xoay gương
3: Vít
5: Phần kéo dài của tấm gắn
mặt gương
6: Vòng giữa bi
7: Bi
8: Vòng ép bi
9: Lị xo
10: Vịng chặn lị xo
11: Tấm chặn chữ C
Hình 2.6: Cấu tạo cơ cấu gập gương bằng tay

5

12: Vỏ bao gương


Ưu điểm: cơ cấu quay đơn giản, độ bền cao.
Nhược điểm: Gập gương và mở gương phải thao tác bằng tay, trước khi vào
trong xe ta phải tự mình dùng tay mở gương ra và sau khi đỗ xe ta lại phải dùng tay
để gập gương vào; điều đó tạo ra sự bất tiện. Và nếu quên không gập gương khi đỗ
xe ngồi đường có thể dẫn đến va chạm làm hỏng gương hoặc gây tai nạn.
Nguyên lí hoạt động: Khi ta dùng tay tác dụng một lực vào vỏ bao gương 13 thì
vỏ bao 13 cùng với tấm gắn mặt gương 5 quay quanh trục 2 làm cho gương gập vào
hay mở ra. Lò xo 9 tạo ra lực ép, ép tấm 5 vào đế cố định để khi xe di chuyển thì

dưới tác dụng của lực cản khơng khí khơng làm cho gương tự gập và giữ cho gương
khơng bị rung xóc.
Cơ cấu gập gương bằng điện:
1,4: Đế gương
3: Trục gập gương
5: Hệ dẫn động
6,7: Khung gắn mặt
gương, động cơ, hệ dẫn
động.
8: Động cơ điện
9,13: Vỏ bao
10: Bản mạch
11: Giắc cắm điện
12: Dây dẫn
14: Lò xo
15: Bánh răng cố định
16: Bi
Hình 2.7: Cấu tạo cơ cấu gập gương điện

17: Vỏ bao gương
18: Mặt gương

Ưu điểm: dễ sử dụng, tiện lợi, khơng phải mất cơng ra ngồi xe khi muốn gập
gương.

6


Khi xe dừng đỗ ở lề đường, việc gập gương tự động giúp tránh được và chạm vào
gương. Đối với các loại gương phải gập bằng tay, người lái có thể quên gập gương

lại khi chỉ dừng ở lề đường trong thời gian ngắn nên dễ gây ra va chạm.
Nhược điểm: kết cấu phức tạp, sửa chữa cần có tay nghề cao.
Cơ cấu gập gương bằng điện có rất nhiều kiểu kết cấu khác nhau nhưng bao gồm
các bộ phận tương tự nhau gồm:
Một động cơ dẫn động (động cơ này có thể là động cơ một chiều DC hoặc động
cơ bước).
Mạch điều khiển động cơ điện.
Hệ dẫn động từ động cơ để làm cho gương quay quanh trục cố định (hệ dẫn động
này có tác dụng giảm tốc – tăng mơmen).
Ngun lí hoạt động: Khi ta cung cấp điện cho động cơ 8 làm cho động cơ quay
làm cho hệ dẫn động quay lăn trên bánh răng cố định 15, hệ dẫn động gắn trên
khung 6 khung này gắn trên vỏ bao gương làm cho gương quay theo.
2.1.3. Yêu cầu đối với gương chiếu hậu
Về cơ bản, gương chiếu hậu lắp trên phương tiện giao thông đường bộ phải đáp
ứng được các yêu cầu chính sau đây:
Tất cả các gương chiếu hậu đều phải điều chỉnh được một cách dễ dàng quanh
cán gương nhưng cũng không quá rung lắc, lỏng lẻo khi xe chuyển động.
Diện tích cũng như dạng bề mặt của gương phải giúp cho người lái xe dễ dàng
quan sát qua gương phía trước bánh xe, xung quanh xe, phía sau xe cũng như phía
sau ở trong xe.
Mép biên của bề mặt phản xạ phải nằm trong vỏ bảo vệ (giá gương) và trên toàn
chu vi của mép vỏ đó phải có bán kính cong "c" = 2,5mm tại mọi điểm và theo mọi
hướng. Nếu bề mặt phản xạ nhơ ra khỏi vỏ bảo vệ thì bán kính cong "c" của mép
biên của phần nhơ ra khơng được nhỏ hơn 2,5mm và phải di chuyển vào trong vỏ
bảo vệ dưới 1 lực 50N tác dụng vào điểm ngồi cùng của phần nhơ ra lớn nhất so
với vỏ bảo vệ theo hướng ngang gần như là song song với mặt phẳng trung tuyến
dọc của phương tiện.

7

Giá lắp gương trên phương tiện phải được thiết kế sao cho một hình trụ có bán
kính 50mm có trục quay ở chính tâm hoặc trục quay là tâm của chốt hoặc khớp
quay đảm bảo cho gương chiếu hậu dịch chuyển theo hướng va chạm tới sát gần bề
mặt lắp giá gương.
2.2. Giải pháp
Giải pháp gập gương tự động sử dụng cảm biến khoảng cách để định vị vị trí của
gương so với vật cản để đưa ra lệnh điều khiển gập gương để tránh gương xảy ra va
chạm.
Ưu điểm của giải pháp này: hệ thống hoàn toàn chủ động mà khơng cần tác động
của tài xế, hệ thống có độ nhạy cao.
Nhược điểm: khi lắp đặt motor gương thì phải thay đổi kết cấu của cụm gương.
Trong điều kiện giao thơng ở Việt Nam thì giải pháp này gặp nhiều khó khăn;
mật độ giao thơng dày đặc, số lượng phương tiện xe máy di chuyển nhiều và di
chuyển rất gần gương nên hệ thống gập gương tự động phải hoạt động liên tục trong
thời gian dài.
Về thuận lợi thì do điều kiện đường xá ở Việt Nam khá nhỏ hẹp, nhiều đường
hẻm nhỏ, hệ thống gập gương tự động sẽ phát huy được tối đa ưu điểm của nó.
2.3. Mô tả hệ thống gập gương tự động
2.3.1. Các chế độ hoạt động của hệ thống gập gương tự động
Tự động gập gương khi điều khiển đóng của xe.
Tự động mở gương khi điều khiển mở cửa xe.
Sử dụng công tắc điều khiển để mở gương hoặc gập gương.
Tự động gập gương khi khoảng cách từ gương đến vật cản nhỏ hơn 15cm và duy
trì gương ở vị trí cách vật cản 15cm trong vịng 5 giây sau đó mở gương ra nếu
khoảng cách từ gương đến vật cản lớn hơn 15cm.
2.3.2. Ưu điểm, nhược điểm của hệ thống gập gương tự động
Ưu điểm: Tránh tình trạng quên gập gương khi đậu xe, đỗ xe.
Làm cho chiếc xe trở nên sang trọng, hiện đại hơn.

8


Tránh được các va chạm khi xe duy chuyển trông đường hẹp, hỗ trợ người lái
kiểm soát phương tiện một cách hiệu quả hơn.
Lắp đặt dễ dàng, thuận tiện, không ảnh hưởng đến động cơ xe.
Nhược điểm: Không thể dùng tay để gập, mở gương.
Bởi lẽ nếu bạn gập gương bằng tay nhiều lần sẽ gây ảnh hưởng tới bánh răng
truyền động và mô-tơ bên trong, dĩ nhiên trong thời gian ngắn sẽ không vấn đề
nhưng nếu thực hiện nhiều lần thì đó sẽ là vấn đề khác.
Mỗi loại xe thì có kết cấu gương khác nhau nên khi lắp đặt phải thiết kế phần cơ
khí khác nhau.
2.3.3. Thuật tốn điều khiển hệ thống gập gương tự động

Hình 2.8: Thuật toán điều khiển hệ thống gập gương tự động

9


Chương 3

PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT
3.1. Nghiên cứu tài liệu
Đọc các giáo trình có liên quan đến hệ thống gập gương.
Thu thập và nghiên cứu tài liệu về hệ thống gập gương của một số hãng xe:
Toyota, Honda, Mazda,…
Sử dụng các phần mềm tra cứu về ô tô như: Alldata, Ondemand, Toyota TIS,…
để tra cứu các sơ đồ mạch điện hệ thống gập gương.
Tìm hiểu và nghiên cứu về phầm mềm mơ phỏng Proteus.
Tham khảo các mơ hình đồ án về gương chiếu hậu của các anh chị khóa trước.

Tham khảo các đề tài đồ án về gập gương trên internet.
3.2. Mô phỏng trên phần mềm
Sử dụng phần mềm Autocad để thiết kế các bản vẽ của khung đỡ motor.
Xây dựng thuật toán điều khiển của hệ thống gập gương tự động.
Sử dụng phần mềm Proteus để thiết kế và mô phỏng hoạt động của mạch điện
điều khiển gâp gương tự động.
Thiết kế mạch điện điều khiển hệ thống gập gương tự động.
3.3. Thi cơng mơ hình và thực nghiệm
Tính tốn thiết kế phần khung đỡ motor gập gương.
Tính tốn thiết kế vị trí lắp đặt của cảm biến.
Tính tốn thiết kế bố cục mơ hình và lắp ráp các linh kiện lên mơ hình.
Tiến hành thực nghiệm mơ hình với từng chế độ hoạt động của hệ thống gập
gương tự động.

10


Chương 4

QUY TRÌNH THIẾT KẾ
Quy trình thiết kế mơ hình thì đầu tiên ta tính tốn thiết kế phần cơ khí sau đó
tính tốn mơ phỏng và thiết kế mạch điện điều khiển.
4.1. Tính tốn thiết kế phần cơ khí
Tính tốn thiết kế khung đỡ motor sau đó sử dụng phần mềm autocad để thiết kế
bản vẽ khung đỡ motor gập gương, và tính tốn thiết kế vị trí lắp đặt cảm biến.
4.1.1. Thiết kế khung đỡ motor
Chọn vật liệu: vật liệu sử dụng là Nhôm.
Phương pháp gia công khung đỡ motor: Đúc.
Ưu điểm: nhẹ, dễ gia công, giá thành rẻ.
Nhược điểm: kết cấu phức tạp và hình thù chi tiết kì dị.

Các bước triển khai ý tưởng thiết kế khung đỡ:
Bước 1: Đầu tiên dựa trên khung cũ của gương sau đó tiến hành đo đạc và thiết
kế để lắp motor lên (hình 4.1).
Bước 2: Tiến hành vẽ phác thảo khung đỡ gương có motor trên giấy (hình 4.2).

Hình 4.1: Khung đỡ gương khi

Hình 4.2: Bản vẽ phác thảo khung

chưa có motor

đỡ gương có motor

Bước 3: Vẽ cụm chi tiết khung đỡ bằng phần mềm Autocad.

11


Hình 4.3: Bản vẽ kĩ thuật khung đỡ gương có motor
Các bước gia công khung đỡ motor:
Bước 1: Chế tạo khuôn mẫu dựa trên bản vẽ
đã thiết kế.
Bước 2: Nấu chảy nhơm.
Bước 3: Rót nhơm lỏng vào khn.
Bước 4: Sau khi nhơm đơng đặc lại ta tiến
hành tháo khn.

Hình 4.4: Khung đỡ gương

Bước 5: Cắt, mài các chi tiết thừa, làm bóng.

sau khi gia cơng

Bước 6: Tiến hành Taro để tạo ren các vị trí để cố định khung.
4.1.2. Thiết kế vị trí lắp đặt cảm biến.
Các bước tiến hành gia cơng vị trí lắp láp cảm biến:
Bước 1: Tính tốn thiết kế vị trí lắp đặt cảm biến.
Cảm biến được đặt ở phương nằm ngang ở chính giữa gương và hướng ra phía
ngồi của gương.
Bước 2: Tiến hành khoan 1 lỗ đường kính 1,8cm.
Bước 3: Kiểm tra lại vị trí và kích thước của lỗ vừa gia cơng, sau đó mài để tạo
độ mịn và tăng tính thẩm mỹ.

12


4.2. Tính tốn và thiết kế phần điện
Lựa chọn phương pháp thiết kế và mô phỏng mạch điện điều khiển gập gương tự
động trên phần mềm Proteus.
4.2.1. Thiết kế mạch nguồn cho cảm biến
Vì cảm biến sử dụng nguồn 5V nên chúng ta sẽ thiết kế mạch hạ áp từ 12V
xuống 5V.
Về cấu tạo gồm: 1 IC LM7805
2 tụ điện 220uF
Tiến hành cấp nguồn 12V vào chân 1
của LM7805 thì điện áp đầu ra ở chân số
3 của LM7805 sẽ là 5V.

Hình 4.5: Mạch nguồn của cảm biến
4.2.2. Thiết kế và mô phỏng mạch điều khiển gập gương tự động

Bảng 4.1: Bảng linh kiện sử dụng để mô phỏng mạch gập gương tự động
Tên linh kiện
Motor

Số lượng
2

Button (nút nhấn)

2

Switch (công tắc 1 vị
trí)

1

Switch (cơng tắc
chuyển chế độ 2 vị trí)
Điện trở
Điện trở
Tụ điện
Diode
Relay 5 chân
Relay 8 chân
Nguồn 12V và 0V

3

1
1

1
14
7
5

Ghi chú
Mô phỏng hoạt động của motor gập gương
Mô phỏng khi có tín hiệu đóng cửa hoặc
mở cửa xe.
Mơ phỏng cho công tắc máy ACC
Mô phỏng cho công tắc điều khiển
gập gương hoặc mở gương.
Mơ phỏng khi có tín hiệu từ cảm biến điều
khiển gập gương hoặc mở gương
10k 
8k2 
220uF
2A
12V
12V

13