NGHIÊN CỨU VỀ NHỮNG HỆ THỐNG AN TOÀN ĐIỆN TỬ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU VỀ MỘT SỐ HỆ THỐNG HỖ TRỢ AN TOÀN VÀ ỔN
ĐỊNH TRÊN Ơ TƠ

Khóa:

2017

Ngành:

Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ

GVHD:

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2021

1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU VỀ MỘT SỐ HỆ THỐNG AN TOÀN VÀ ỔN ĐỊNH
TRÊN Ơ TƠ

Ngành:

Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ

GVHD:

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2021

1


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
*****
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VỀ NHỮNG HỆ THỐNG AN TOÀN ĐIỆN
TỬ
Sinh viên thực hiện:
I.
II.
III. NỘI DUNG
1. Các số liệu ban đầu:
 Kiến thức học được và các tài liệu tham khảo.
2. Nội dung thực hiện:
 Tổng quan về các hệ thống an tồn điện tử trên ơ tơ
IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO
 Sách tham khảo.
 Tài liệu mềm.
V. TRÌNH BÀY
 1 quyển thuyết minh đồ án.

 Upload các ấn phẩm lên Google Drive (Hồ sơ NCKH, file word,
powerpoint ĐATN).
VI. THỜI GIAN THỰC HIỆN
 Ngày bắt đầu: 15/03/2020.
 Ngày hoàn thành: 01/08/2021.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 08 năm 2021
Trưởng ngành

Giáo viên hướng dẫn

1


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
*****
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên SV1: ...................................................... MSSV: .........................................
Họ và tên SV2: ...................................................... MSSV: .........................................
Ngành:

.........................................................................................................................

Tên đề tài:....................................................................................................................
Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: .................................................................................
NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
2. Ưu điểm:

....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
3. Khuyết điểm:
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không:
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
5. Đánh giá loại:
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
6. Điểm: ............. (Bằng chữ....................................................................................)
Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng 08 năm 2021

Giáo viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)

2


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
*****
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên SV1: ...................................................... MSSV: .........................................
Họ và tên SV2: ...................................................... MSSV: .........................................
Ngành:

..........................................................................................................................

Tên đề tài:....................................................................................................................
Họ và tên Giáo viên phản biện:...................................................................................
NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
2. Ưu điểm:
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
3. Khuyết điểm:
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không:
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
5. Đánh giá loại:
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
6. Điểm: ............. (Bằng chữ....................................................................................)
Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng 08 năm 2021

Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)

3

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện và hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, nhóm nghiên cứu xin gửi
lời cảm ơn chân thành đến:
Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh vì đã tạo tất
cả điều kiện về cơ sở vật chất cùng với trang thiết bị hiện đại, hệ thống thư viện đa dạng các
loại sách, tài liệu thuận lợi cho việc tìm kiếm, nghiên cứu thơng tin.
Ngồi sự cố gắng của bản thân, nhóm em khơng thể nào khơng nhắc đến công lao đã
vạch ra hướng đi cho đề tài và hướng dẫn từng yêu cầu của đề tài mà Thầy bộ môn cũng
như giảng viên hướng dẫn – đã truyền đạt cho nhóm những kiến thức hết sức bổ ích và
những ứng dụng thực tế. Thầy đã giúp chúng em tích lũy thêm nhiều kiến thức q báu để
có cái nhìn sâu sắc và hồn thiện hơn trong chun mơn của mình. Từ những buổi trị
chuyện cùng thầy ngồi giờ học, chúng em đã dần trả lời được những câu hỏi trong cuộc
sống thông qua những kinh nghiệm sống đáng quý từ Thầy.
Cảm ơn các quý thầy đã góp ý cho chúng em để chúng em có thể hồn thành tốt đồ án
tốt nghiệp.
Nhóm cũng xin cám ơn tới các Anh, Chị khóa trên cùng các bạn sinh viên đã tạo điều
kiện giúp đỡ, từ những tài liệu liên quan tới đề tài cho tới những kinh nghiệm sống thực tế.
Nhờ họ mà nhóm có được sự động viên, ủng hộ và giúp đỡ trong suốt quá trình nghiên cứu
và hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Mong rằng, những điều tốt đẹp sẽ luôn đến với mọi người.

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 08 năm 2021
Nhóm thực hiện

4


TÓM TẮT
Hiện nay, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, ngành công nghiệp ô tô cũng

đang phát triển mạnh mẽ nhờ áp dụng các kỹ thuật và thiết bị thông minh lên trên các sản
phẩm xe hơi của mình. Đặt biệt, hệ thống tiện nghi và an toàn trên xe hơi là một lĩnh vực
được nhiều hãng xe và cũng như các nhà phát triển công nghệ đặc biệt chú tâm tới, vì một
mục đích đó là mang lại sự tiện nghi và an toàn tuyệt đối cho người dùng khi tham gia giao
thơng trên chính chiếc xe của mình.
Ngồi ra, bằng việc phổ cập thơng tin về các hệ thống tiện nghi và an toàn trên xe ơ tơ,
bài báo cáo này nhắm mục đích phổ cập trong chương trình giáo dục cho học sinh, sinh
viên và mọi người để tìm hiểu rõ hơn về hệ thống tiện nghi và an toàn trên xe hơi, nắm rõ
được các thành phần và đặc trưng của các hệ thống phổ biến trong ngành công nghiệp ô tô
cũng như nền tảng khoa học công nghệ tân tiến hiện nay.

5


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................. 4
TĨM TẮT ………………………………………………………………...5
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................... 2
DANH MỤC BẢNG BIỂU.......................................................................... 6
DANH MỤC SƠ ĐỒ.................................................................................... 7
Chương 1: Tổng quan ................................................................................ 9
1.1.

Lý do chọn đề tài ....................................................................... 9

1.2.

Mục tiêu đề tài ........................................................................... 9

1.3.

Đối tượng nghiên cứu ............................................................... 9

1.4.

Phương pháp nghiên cứu........................................................... 9

1.5.

Bố cục đồ án ............................................................................ 10

Chương 2: Hệ thống kiểm sốt hành trình thích nghi (Adaptive Cruise
Control System) ......................................................................................... 11
2.1.

Giới thiệu................................................................................. 11

2.2.
Cấu tạo thành phần và cách thức hoạt động của hệ thống kiểm
soát hành trình thích nghi ........................................................................... 12
2.2.1.

Cấu tạo thành phần hệ thống ................................................... 12

2.2.2.

Cách thức hoạt động của hệ thống .......................................... 17

2.2.3.

Sơ đồ mạch điện của hệ thống kiểm sốt hành trình .............. 21

2.3.

Cách vận hành của hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi 22

2.3.1.

Vận hành hệ thống .................................................................. 22

2.3.2.

Cài đặt hệ thống ...................................................................... 29

2.4.
Cấu tạo chi tiết và cách xử lý tín hiệu của hệ thống kiểm sốt
hành trình thích nghi .................................................................................... 29
2.4.1.

Bộ điều khiển can thiệp thông qua ESP .................................. 30

2.4.2.

Cảm biến khoảng cách ............................................................ 31

2.4.3.

Cảm biến tốc độ bánh xe ......................................................... 37

2.5.

Kết luận ................................................................................... 42

Chương 3: Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường (Lane Keeping
6


Departure)………… .................................................................................. 43
3.1.

Giới thiệu................................................................................. 43

3.2.
làn đường

Cấu tạo thành phần và cách thức hoạt động hệ thống hỗ trợ giữ
43

3.2.1.

Cấu tạo thành phần hệ thống ................................................... 43

3.2.2.

Cách thức hoạt động của hệ thống .......................................... 49

3.2.3.

Sơ đồ mạch điện hệ thống ....................................................... 50

3.3.

Cách vận hành của hệ thống hỗ trợ giữ làn đường ................. 52

3.3.1.

Trạng thái hoạt động ............................................................... 52

3.3.1.1.

Bật tắt hệ thống ....................................................................... 52

3.3.1.2.

Hoạt động của hệ thống sau khi bật ........................................ 53

3.3.1.3.

Trạng thái chủ động và bị động .............................................. 53

3.3.2.

Các điểm chú ý khi vận hành hệ thống ................................... 54

3.3.2.1.

Trên đường thẳng .................................................................... 54

3.3.2.3.

Trên các tình huống cụ thể ...................................................... 56

3.3.2.4.

Trình tự nhận làn đường.......................................................... 59

3.3.2.5.

Trình tự tính tốn làn đường ảo .............................................. 59

3.4.
đường

Cấu tạo chi tiết và cách xử lý tín hiệu hệ thống hỗ trợ giữ làn
60

3.4.1.

Hệ thống Camera báo làn đường ............................................ 60

3.4.2.

Hệ thống điều khiển báo sai lệch đường J579 ........................ 61

3.4.3.

Bộ điều khiển trợ lực lái .......................................................... 62

3.4.4.

Mô tơ trợ lực lái cơ điện tử ..................................................... 63

3.5.

Kết luận ................................................................................... 65

Chương 4: Hệ thống cảnh báo điểm mù (Blind Spot Alert) ................. 67
4.1.

Giới thiệu................................................................................. 67

4.1.1.

Tổng quan................................................................................ 67

4.2.
điểm mù

Cấu tạo thành phần và cách thức hoạt động hệ thống cảnh báo
70

4.2.1.

Cấu tạo thành phần hệ thống ................................................... 70
7


4.2.2.

Cách thức hoạt động của hệ thống .......................................... 71

4.2.3.

Sơ đồ hê thống cảnh báo điểm mù .......................................... 71

4.3.

Cách vận hành hệ thống cảnh báo điểm mù ........................... 74

4.4.
mù

Cấu tạo chi tiết và cách xử lý tín hiệu hệ thống cảnh báo điểm
75

4.4.1.

Radar ....................................................................................... 75

4.4.2.

Camera .................................................................................... 77

4.5.

Kết luận ................................................................................... 80

4.5.1.

Ưu điểm ................................................................................... 80

4.5.2.

Nhược điểm ............................................................................. 81

4.5.3.

Khắc phục................................................................................ 81

Chương 5: Hệ thống va chạm .................................................................. 82
5.1.
Hệ thống cảnh báo va chạm trước và sau (Forward and rear
collision warning) ....................................................................................... 82
5.1.1.

Giới thiệu................................................................................. 82

5.1.2.
Cấu tạo thành phần và cách thức hoạt động hệ thống cảnh báo
va chạm phía trước và sau ........................................................................... 83
5.1.2.1.

Cấu tạo thành phần hệ thống ................................................... 83

5.1.2.2.

Cách thức hoạt động của hệ thống .......................................... 84

5.1.2.3.

Sơ đồ mạch điện hệ thống ....................................................... 87

5.1.3.

Cách vận hành của hệ thống cảnh báo va chạm phía trước và sau
89

5.1.4.
Cấu tạo chi tiết và cách xử lý tín hiệu của hệ thống cảnh báo va
chạm phía trước và sau ................................................................................ 90
5.1.5.

Kết luận ................................................................................... 95

5.1.5.1.

Ưu điểm ................................................................................... 95

5.1.5.2.

Nhược điểm ............................................................................. 95

5.2.
Alert)

Hệ thống cảnh báo va chạm cắt ngang (Cross Traffic
96

5.2.1.

Giới thiệu................................................................................. 96
8


5.2.2.
Cấu tạo thành phần và cách thức hoạt động của hệ thống cảnh
báo va chạm cắt ngang................................................................................. 97
5.2.2.1.

Cấu tạo thành phần hệ thống ................................................... 97

5.2.2.2.

Cách thức hoạt động của hệ thống .......................................... 97

5.2.2.3.

Sơ đồ mạch điện của hệ thống ................................................ 99

5.2.3.

Cách vận hành hệ thống cảnh báo va chạm cắt ngang ......... 101

5.2.3.1.

Cảnh báo và kiểm soát hệ thống ........................................... 101

5.2.3.2.

Cảnh báo va chạm ................................................................. 101

5.2.3.3.

Phanh khẩn cấp ..................................................................... 102

5.2.4.

Cấu tạo chi tiết và cách xử ý tín hiệu .................................... 102

5.2.5.

Kết luận ................................................................................. 103

Chương 6: Hệ thống phanh tự động khẩn cấp (Autonomous Emergency
Braking)…… ............................................................................................ 103
6.1.

Giới thiệu............................................................................... 104

6.2.
Cấu tạo thành phần và cách thức hoạt động của hệ thống phanh
tự động khẩn cấp ........................................................................................ 105
6.2.1.

Cấu tạo thành phần hệ thống ................................................. 105

6.2.2.

Cách thức hoạt động của hệ thống ........................................ 107

6.2.3.

Sơ đồ mạch điện của hệ thống .............................................. 111

6.3.

Cách vân hành hệ thống phanh tự động khẩn cấp................. 112

6.4.

Cấu tạo chi tiết và cách xử lý tín hiệu ................................... 114

6.4.1.

Cảm biến radar ...................................................................... 114

6.4.2.

Cảm biến tốc độ hàm và gia tốc ngang ................................. 115

6.4.3.

Cảm biến tốc độ góc (Âm thoa) ............................................ 115

6.4.4.

Cảm biến tỷ lệ lắc vi cơ......................................................... 116

6.4.5.

Cảm biến video ..................................................................... 118

6.4.6.

Phanh bánh xe ....................................................................... 119

6.5.

Kết luận ................................................................................. 120

Chương 7: Kết luận và đề nghị ............................................................. 122
7.1.

Kết luận ................................................................................. 122
9


7.2.

Đề nghị .................................................................................. 122

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................... 122

10


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Chương 2: Hệ thống kiểm sốt hành trình (Adaptive Cruise Control)
Hình 2. 1 - Hệ thống kiểm sốt hành trình thích nghi .............................................. 11
Hình 2. 2 - Tổng quan các chi tiết hệ thống kiểm soát hành trình trên xe (1) .......... 12

Hình 2. 3 - Tổng quan các chi tiết hệ thống kiểm sốt hành trình trên xe (2) .......... 13
Hình 2. 4 - Xác định khoảng cách xe phía trước ...................................................... 17
Hình 2. 5 - Tính khoảng cách của các xe.................................................................. 17
Hình 2. 6 - Biểu đồ tín hiệu đưa vào hệ thống.......................................................... 18
Hình 2. 7 - Xác định tốc độ của xe phía trước .......................................................... 19
Hình 2. 8 - Tính tốn tốc độ của xe phía trước thơng qua tín hiệu nhận được ......... 19
Hình 2. 9 - Cảm biến khoảng cách hoạt động .......................................................... 20
Hình 2. 10 - ECU - Bộ xử lý trung tâm .................................................................... 20
Hình 2. 11 - Kích hoạt hệ thống kiểm sốt hành trình thích nghi ............................ 23
Hình 2. 12 - Đặt tốc độ mong muốn cho hệ thống kiểm sốt hành trình thích nghi 23
Hình 2. 13 - Đồng hồ hiển thị tốc độ ........................................................................ 24
Hình 2. 14 - Màn hình hiển thị khoảng cách ............................................................ 24
Hình 2. 15 - Đồng hồ hiển thị phát hiện xe phía trước ............................................ 25
Hình 2. 16 - Màn hình hiển thị ................................................................................. 25
Hình 2. 17 - Cơng tắc điều chỉnh tăng giảm tốc độ .................................................. 26
Hình 2. 18 - Cơng tắc điều chỉnh khoảng cách ......................................................... 26
Hình 2. 19 - Thơng tin các khoảng cách cơ bản có thể điều chỉnh........................... 27
Hình 2. 20 - Màn hình hiển thị chế độ OVERRIDE ................................................ 27
Hình 2. 21 - Cơng tắc điều khiển chế độ READY ................................................... 28
Hình 2. 22 - Cơng tắc điều chỉnh chế độ RESUME ................................................. 28
Hình 2. 23 - Hệ thống kiểm sốt hành trình thích nghi ............................................ 29
Hình 2. 24 - Tổng quát về cấu tạo và các bộ phận của hệ thống kiểm sốt hành trình
thích nghi .................................................................................................................. 30
Hình 2. 25 - Sự can thiệp điều khiển thông qua ESP (Hệ thống cân bằng điện tử) . 31
Hình 2. 26 - Cảm biến Laser..................................................................................... 31
Hình 2. 27 - Bảng thông tin về Sensor Heads trong cảm biến Laser ....................... 32
Hình 2. 28 - Cảm biến siêu âm ................................................................................. 33
Hình 2. 29 - Sóng phản xạ trên cảm biến siêu âm .................................................... 33
Hình 2. 30 - Sự phản hồi sóng thành tín hiệu của cảm biến siêu âm ....................... 34
Hình 2. 31 - Áp dụng cảm biến siêu âm trên xe ơ tơ ................................................ 34

Hình 2. 32 - Điểm mù của cảm biến siêu âm ........................................................... 35
2


Hình 2. 33 - Cảm biến từ .......................................................................................... 35
Hình 2. 34 - Cấu tạo của cảm biến từ ....................................................................... 36
Hình 2. 35 - Nguyên lý hoạt động của cảm biến từ .................................................. 36
Hình 2. 36 - Cảm biến tốc độ.................................................................................... 37
Hình 2. 37 - Cảm biến tốc độ loại lưỡi gà ................................................................ 38
Hình 2. 38 - Cảm biến tốc độ loại quang điện .......................................................... 38
Hình 2. 39 - Cảm biến tốc độ loại điện từ ................................................................ 39
Hình 2. 40 - Cấu tạo của cảm biến tốc độ loại điện từ ............................................. 40
Hình 2. 41 - Mơ tả cấu tạo chi tiết trong lõi cảm biến tốc độ loại điện từ................ 40
Chương 3: Hệ thống giữ làn đường (Lane Keeping Departure)
Hình 3. 1 - Hệ thống giữ làn đường trên ô tơ ........................................................... 43
Hình 3. 2 - Nút bấm bật tắt chế độ giữ làn đường .................................................... 52
Hình 3. 3 - Màn hình hiển thị khi hệ thống giữ làn đường được bật ........................ 52
Hình 3. 4 - Điều chỉnh chế độ giữ làn đường ........................................................... 53
Hình 3. 5 - Khả năng đánh lái khi đạt vận tốc cho phép .......................................... 54
Hình 3. 6 - Khả năng đánh lái của hệ thống giữ làn đường khi xe chạy dưới
60km/h ...................................................................................................................... 54
Hình 3. 7 - Khả năng xử lý giữ làn đường khi khơng điều kiện đầy dủ ................... 54
Hình 3. 8 - Khả năng xử lý giữ làn đường khi ở điều kiện đầy dủ ........................... 55
Hình 3. 9 - Khả năng xử lý giữ làn đường trên đường cong .................................... 55
Hình 3. 10 - Cấu tạo hệ thống giữ làn đường trên ơ tơ ............................................. 60
Hình 3. 11 - Hệ thống camera được lắp đặt trên ơ tơ ............................................... 61
Hình 3. 12 - Hệ thống điều khiển báo sai lệch đường J579 ..................................... 62
Hình 3. 13 - Bộ điều khiển trợ lực lái ....................................................................... 63
Hình 3. 14 - Mơ tơ trợ lực lái.................................................................................... 64
Hình 3. 15 - Vị trí của mơ tơ trên trục lái ................................................................. 64

Hình 3. 16 - Cảm biến khoảng cách phía trước của hệ thống giữ làn đường ........... 65
Hình 3. 17 - Hạn chế của khi camera gặp vấn đề ..................................................... 65
Hình 3. 18 - Hạn chế của hệ thống giữ làn đường khi camera bị phản sáng ............ 66
Chương 4: Hệ thống cảnh báo điểm mù (Blind Spot Alert)
Hình 4. 1 - Hệ thống cảnh báo điểm mù trên ơ tơ .................................................... 67
Hình 4. 2 - Hình ảnh khái quát về hệ thống cảnh báo điểm mù ............................... 68
Hình 4. 3 - Hệ thống cảnh báo điểm mù từ đi xe ................................................. 69
Hình 4. 4 - Cảnh báo điểm mù trên gương chiếu hậu .............................................. 69
Hình 4. 5 - Quan sát xe sau khi cảnh báo điểm mù có tín hiệu ................................ 70
Hình 4. 6 - Tổng quan các bộ phận của hệ thống cảnh báo điểm mù trên ô tô ........ 70
3


Hình 4. 7- Các bước thứ tự hoạt động của cảnh báo điểm mù ................................. 74
Hình 4. 8 - Chuẩn bị ................................................................................................. 74
Hình 4. 9 - Cảnh báo ................................................................................................. 74
Hình 4. 10 - Quan sát ................................................................................................ 75
Hình 4. 11 Bị trí của cảm biến cảnh báo điểm mù ................................................... 75
Hình 4. 12 - Vị trí lắp đặt của cảnh báo điểm mù .................................................... 76
Hình 4. 13 - Cấu tạo chung của hệ thống cảnh báo điểm mù ................................... 77
Hình 4. 14 - Đèn cảnh báo điểm mù bên gương chiếu hậu ...................................... 77
Hình 4. 15 - Cảm biến gắn bên gương chiếu hậu trái ............................................... 78
Hình 4. 16 - Hệ thống camera của hệ thống cảnh báo điểm mù............................... 79
Hình 4. 17 - Gương chiếu hậu giữa .......................................................................... 80
Chương 5: Hệ thống chống va chạm
Hình 5. 1 - Hệ thống cảnh báo va chạm phía trước .................................................. 82
Hình 5. 2 - Tổng quan hệ thống cảnh báo va chạm phía trước ................................ 83
Hình 5. 3 - Biểu đồ xử lý tín hiệu và dữ liệu của hệ thống cảnh báo va chạm trước
sau ............................................................................................................................. 84
Hình 5. 4 - Cảnh báo va chạm trước xảy ra .............................................................. 89

Hình 5. 5 - Chức năng chỉ báo khoảng cách và cảnh báo ........................................ 90
Hình 5. 6 - Hệ thống radar ........................................................................................ 91
Hình 5. 7 - Hệ thống laser......................................................................................... 92
Hình 5. 8 - Hệ thống camera..................................................................................... 94
Hình 5. 9 - Cảm biến GPS ........................................................................................ 95
Hình 5. 10 - Hệ thống va chạm cắt ngang ................................................................ 96
Hình 5. 11 - Tổng quan hệ thống va chạm cắt ngang ............................................... 97
Hình 5. 12 - Chức năng cảnh báo va chạm cắt ngang ............................................ 101
Hình 5. 13 - Thông số khi hệ thống cảnh báo va chạm cắt ngang.......................... 101
Hình 5. 14 - Cấu tạo hệ thống cảnh báo va chạm cắt ngang .................................. 102
Hình 5. 15 - Vị trí của các cảm biến của hệ thống cảnh báo va chạm cắt ngang ... 103
Chương 6: Hệ thống phanh tự động khẩn cấp (Autonomous Emergency Braking)
Hình 6. 1 – Các bộ phận trên hệ thống phanh khẩn cấp tự động............................ 105
Hình 6. 2 – Điểm giao phía trước ........................................................................... 107
Hình 6. 3 - Phanh khẩn cấp khi cua qua cắt qua đường ......................................... 108
Hình 6. 4 - Phanh khẩn cấp tự động bảo vệ khỏi va chạm trước............................ 109
Hình 6. 5 - Trường hợp va chạm cắt ngang ............................................................ 110
Hình 6. 6 - Tổng quan về kích hoạt hệ thống phanh khẩn cấp tự động .................. 113
Hình 6. 7 - Cảm biến radar ..................................................................................... 115
4


Hình 6. 8 - Cảm biến tốc độ góc âm thoa ............................................................... 116
Hình 6. 9 - Cảm biến tỉ lệ rung lắc MM1 ............................................................... 117
Hình 6. 10 - Cảm biến tỉ lệ rung lắc của vi cơ học ................................................. 118
Hình 6. 11 - Nguyên lý của một cảm biến video cho thấy ví dụ về các chức năng 119

5

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3. 1 - Cấu tạo của hệ thống giữ làn đường – Lane Keeping System ............... 48
Bảng 3. 2 – Các tình huống nhận biết làn đường ..................................................... 58

6


DANH MỤC SƠ ĐỒ
Chương 2: Hệ thống kiểm soát hành trình (Adaptive Cruise Control)
Sơ đồ 2. 1 - Sơ đồ khối các thành phần của hệ thống kiểm soát hành trình thích
nghi ........................................................................................................................... 14
Sơ đồ 2. 2 - Sơ đồ chi tiết các thành phần của hệ thống kiểm soát hành trình thích
nghi (1)...................................................................................................................... 15
Sơ đồ 2. 3 - Sơ đồ chi tiết các thành phần của hệ thống kiểm sốt hành trình thích
nghi (2)...................................................................................................................... 16
Sơ đồ 2. 4 - Sơ đồ mạch điện hệ thống kiểm sốt hành trình thích nghi ................. 21
Sơ đồ 2. 5 - Sơ đồ tổng quan về các chế độ vận hành và hoạt động của hệ thống kiểm
sốt hành trình thích nghi ......................................................................................... 22
Sơ đồ 2. 6 - Sơ đồ mạch điện cảm biến Laser .......................................................... 32
Sơ đồ 2. 7 - Sơ đồ mạch điện cảm biến tốc độ loại quang ....................................... 39
Sơ đồ 2. 8 - Sơ đồ mạch điện cảm biến tốc độ loại điện từ ...................................... 41
Sơ đồ 2. 10 - Sự hoạt động bên trong cảm biến tốc độ loại điện từ ......................... 41
Chương 3: Hệ thống giữ làn đường (Lane Keeping Departure)
Sơ đồ 3. 1 - Sơ đồ khối tổng hợp các bộ phận trên hệ thống hỗ trợ giữ làn đường . 44
Sơ đồ 3. 2 - Cấu tạo hệ thống hỗ trọ giữ làn đường ................................................. 45
Sơ đồ 3. 3 - Sơ đồ hoạt động của hệ thống giữ làn đường ....................................... 49
Sơ đồ 3. 4 - Sơ đồ mạch điện hệ thống hỗ trợ giữ làn đường trên Honda CRV ...... 50
Sơ đồ 3. 5 - Sơ đồ mạch điện hệ thống hỗ trợ giữ làn đường trên Honda CRV ...... 51
Chương 4: Hệ thống cảnh báo điểm mù (Blind Spot Alert)
Sơ đồ 4. 1 - Sơ đồ mạch điện hệ thống cảnh báo điểm mù ...................................... 72

Sơ đồ 4. 2 - Sơ đồ mạch điện cảnh báo điểm mù ..................................................... 73
Sơ đồ 4. 3 - Sơ đồ mạch điện cảnh báo điểm mù ..................................................... 73
Chương 5: Hệ thống chống va chạm
Sơ đồ 5. 1 - Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống cảnh báo va chạm phía trước ..... 85
Sơ đồ 5. 2 - Sơ đồ thuật toán hệ thống cảnh báo va chạm phía trước ...................... 86
Sơ đồ 5. 3 - Sơ đồ mạch điện hệ thống chống va chạm trước (sau) ......................... 87
Sơ đồ 5. 4 - Sơ đồ mạch điện hệ thống chống va chạm trước (sau) ......................... 88
Sơ đồ 5. 5 - Sơ đồ xử lý tín hiệu của cảm biến Radar .............................................. 92
Sơ đồ 5. 6 - Sơ đồ xử lý tín hiệu của cảm biến Laser ............................................... 93
Sơ đồ 5. 7 - Sơ đồ khối giao tiếp mạng CAN của hệ thống cảnh báo va chạm cắt
ngang......................................................................................................................... 98
7


Sơ đồ 5. 8 - Sơ đồ mạch điện hệ thống cảnh báo va chạm cắt ngang ...................... 99
Sơ đồ 5. 9 - Sơ đồ khối phần cứng của cảm biến trái và phải phía sau đi xe .... 100
Sơ đồ 5. 10 - Sơ đồ hệ thống ECU điều khiển hệ thống cảnh báo va chạm cắt
ngang....................................................................................................................... 100
Chương 6: Hệ thống phanh tự động khẩn cấp (Autonomous Emergency Braking)
Sơ đồ 6. 1 - Sơ đồ khối hệ thống phanh tự đông khẩn cấp (AEB). ........................ 104
Sơ đồ 6. 2 - Sơ đồ khối thuật toán điều khiển hệ thống phanh khẩn cấp (AEB) .... 105
Sơ đồ 6. 3 – Sơ đồ mạch điện hệ thống phanh khẩn cấp tự động trên Honda CRV
2019 ........................................................................................................................ 111
Sơ đồ 6. 4 - Sơ đồ mạch điện hệ thống phanh khẩn cấp tự động trên Honda CRV 2019
................................................................................................................................ 111
Sơ đồ 6. 5 - Sơ đồ mạch điện hệ thống phanh khẩn cấp tự động trên Honda CRV 2019
................................................................................................................................ 112

8

Chương 1: Tổng quan
1.1. Lý do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật trong một vài thập kỷ
gần đây, phát triển các hệ thống an toàn và tiện nghi đang là một trong những lĩnh vực phát
triển rất nhanh và thu hút sự quan tâm đặc biệt từ các nhà khoa học, thúc đẩy các trung tâm
nghiên cứu, ứng dụng về lĩnh vực tiềm năng này. An tồn tiện nghi đóng vai trò quan trọng
trong nhiều ứng dụng thực tế về khoa học kĩ thuật cũng như trong cuộc sống thường ngày
như: mang lại sự thoải mái cho người dùng, giảm thiểu rủi ro xảy ra tai nạn giao thông một
cách đáng kể, …
Trong xu thế phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ ô tô hiện nay, các hãng xe khơng
ngừng đầu tư nghiên cứu để có thể sản xuất ra các mẫu xe khơng những có cơng suất cao,
tiết kiệm nhiên liệu mà cịn phải có mẫu mã đẹp và phần khơng thể thiếu trên những chiếc
xe đó là hệ thống an toàn tiện nghi thật hiện đại. Khi khách hàng sử dụng chiếc xe của
mình, bằng hệ thống an tồn tiện nghi tân tiến, người dùng có thể an tâm điều khiển chiếc
xe của mình mà khơng cần phải lo lắng đến các vấn đề tai nạn hay trục trặc khơng đáng có
nào nữa.
Nhận thấy điều này, nhóm đã chọn đề tài “NGHIÊN CỨU VỀ NHỮNG HỆ THỐNG
AN TỒN ĐIỆN TỬ” nhằm mục đích cho sinh viên có thể nghiên cứu, tìm hiểu về các hệ
thống an tồn trên xe hơi. Bên cạnh đó, cũng có thể cho mọi người thấy được tầm quan
trọng và sự thú vị trong các hệ thống an toàn trên xe hơi hiện nay.
1.2. Mục tiêu đề tài
- Tìm hiểu một cách tồn diện về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của một số hệ thống
an toàn điện tử được trang bị trên xe.
- Phân tích được các dạng tín hiệu từ các cảm biến, tìm hiểu cơ cấu chấp hành, cách
thức hoạt động cũng như cách vận của toàn hệ thống.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
Một số hệ thống an toàn điện tử được trang bị trên xe hiện nay:
- Hệ thống điều khiển hành trình thích nghi (Adaptive Cruise control).
- Hệ thống phanh tự động khi có khả năng xảy ra tai nạn (Collision Mitigation

Braking System) – Autonomous Emergency Braking System.
- Hệ thống cảnh báo va chạm phía trước và sau (Forward and rear collision Warning)
- Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường (Lane Keeping Assist System).
- Hệ thống cảnh báo xe qua lại (Cross Traffic Alert).
- Hệ thống cảnh báo điểm mù (Blind Spot Information) .
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Nhóm nghiên cứu tổng quan tài liệu, giáo trình và các cơng trình nghiên cứu của các sinh
viên, giảng viên các trường Đại học và các tài liệu trong và ngoài nước liên quan đến các
hệ thống an toàn điện tử bằng các phương pháp:
- Phương pháp phân tích logic
9


- Phương pháp phân tích và tổng hợp
1.5. Bố cục đồ án
- Chương 1: Tổng quan.
- Chương 2: Hệ thống điều khiển hành trình thích nghi (Adaptive Cruise Control
System).
- Chương 3: Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường (Lane Keeping Departure)
- Chương 4: Hệ thống cảnh báo điểm mù (Blind Spot Warning System)
- Chương 5: Hệ thống chống va chạm trước và sau (Forward and rear collision
Warning) và hệ thống cảnh báo xe qua lại (Cross Traffic Alert)
- Chương 6: Hệ thống phanh tự động khẩn cấp (Autonomous Emergency Bracking)
- Chương 7: Kết luận và kiến nghị

10


Chương 2: Hệ thống kiểm sốt hành trình thích nghi
(Adaptive Cruise Control System)

2.1.

Giới thiệu

Đây là hệ thống có tính năng kiểm sốt hành trình thích ứng trên ơ tơ hay cịn được gọi
là "ga tự động thơng minh" - Adaptive Cruise Control (ACC) - đã ra đời, nhằm khắc phục
những nhược điểm của Cruise Control.

Hình 2. 1 - Hệ thống kiểm sốt hành trình thích nghi
Hệ thống kiểm sốt hành trình thích ứng ACC – Adaptive Cruise Control có khả năng
duy trì tốc độ theo ý muốn của tài xế, nó cịn cảnh báo va chạm và hỗ trợ giảm tốc trong
trường hợp cần thiết. Công nghệ ACC – Adaptive Cruise Control là sự nâng cấp đáng giá
từ tính năng ga tự động Cruise Control, nhằm tăng sự an toàn và tính tiện dụng cho người
lái xe.
Trong trường hợp xe phía trước đột ngột phanh khẩn cấp, xe sẽ phát cảnh báo bằng hình
ảnh trên màn hình và âm thanh qua loa, để người lái đạp chân phanh hoặc hỗ trợ phanh
giảm tốc. Trên nhiều mẫu xe hiện đại, hệ thống tự động cịn có thể dừng hẳn xe theo phương
tiện đi trước. Khi phương tiện phía trước tiếp tục khởi hành, xe sẽ tự động theo đuôi.
Nhiệm vụ của hệ thống trên xe ơ tơ:
Hệ thống kiểm sốt hành trình thích ứng ngồi khả năng duy trì tốc độ xe theo ý muốn
của tài xế. cịn có chức năng:
Cảnh báo va chạm và hỗ trợ giảm tốc trong trường hợp cần thiết, nhằm tăng sự an tồn
và tính tiện dụng cho người lái xe.
Công nghệ ACC này sẽ:
Tự động giảm ga và thậm chí là tự động phanh (sử dụng bơm từ hệ thống chống bó cứng
phanh ABS) khi phát hiện có vật cản phía trước trong các điều kiện giao thơng đơng đúc
để duy trì được khoảng cách an tồn với các xe phía trước.
Tự động điều khiển bướm ga để tăng tốc xe đạt đến tốc độ đã đinh sẵn khi radar phát
11

hiện khoảng cách phía trước xe đã an tồn.
Do đó, Hệ thống kiểm sốt hành trình thích ứng có thể điều chỉnh tốc độ của xe để phù
hợp với tốc độ của xe đang di chuyển phía trước và duy trì sự an tồn từ nó. Lái xe có thể
duy trì hoặc tắt chức năng này bất cứ lúc nào bằng cách nhấn ga hoặc chân phanh.
2.2. Cấu tạo thành phần và cách thức hoạt động của hệ thống kiểm sốt hành trình
thích nghi
2.2.1. Cấu tạo thành phần hệ thống

Hình 2. 2 - Tổng quan các chi tiết hệ thống kiểm sốt hành trình trên xe (1)
12


Hình 2. 3 - Tổng quan các chi tiết hệ thống kiểm sốt hành trình trên xe (2)
-

Hệ thống kiểm sốt hành trình thích nghi bao gồm các mơ đun điều khiển và các
thành phần như sau:

-

J428 Control Module for Distance Regulation (Mô-đun điều khiển để điều chỉnh
khoảng cách)

-

J220 Motoric Engine Control Module (ECM) (Mô-đun điều khiển động cơ)

-

J217 Transmission Control Module (TCM) (Mô-đun điều khiển hộp số)
13


-

J104 ABS Control Module (w/EDL) (Mô-đun điều khiển phanh ABS)

-

J533 Data Bus On Board Diagnostic Interface (Gateway) (Giao điện chuẩn đoán
data bus)

-

J285 Control Module with Indicator Unit in Instrument Panel Insert (Mô-đun
điều khiển bộ hiển thị trong bảng đồng hồ)

-

J527 Steering Column Electronic Systems Control Module /G85 Steering Angle
Sensor (Mô-đun điều khiển hệ thống lái điện tử/ cảm biến góc lái G85)

Sơ đồ 2. 1 - Sơ đồ khối các thành phần của hệ thống kiểm sốt hành trình thích nghi
Bên cạnh đó, hệ thống kiểm sốt hành trình thích nghi có các thành phần sau:
-

J685 Front Information Display Control Head Control Module (Mơ-đun điều
khiển hiển thị thơng tin phía trước)

-

J589 Driver Identification Control Module (Mô-đun điều khiển nhận biết người
lái)

-

J518 Access/Start Control Module (Mô-đun điều khiển truy cập/ khởi động)
14