ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CẢNH BÁO ĐIỂM MÙ VÀ CẢNH BÁO PHƯƠNG TIỆN CẮT NGANG KHI LÙIHệ 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. Ngoài 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.
Trang 1BỘ 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 :
Hà Nội, 8/2021
Trang 2DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
BSM (Blind Spot Monitoring) Hệ thống cảnh báo điểm mù
RCTA (Rear Cross Traffic Alenrt) Hệ thống cảnh báo phương tiện cắt
ngang khi lùi ECU (Electronic Control Unit) Bộ điều khiển điện tử trung tâm
Trang 31 Điểm mù là gì?
Điểm mù là những khoảng không 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 cánhbên 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 không 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 nênkhó 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 Ngoài 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 vô hiệu hóa từ bảng thiết lập của màn hình đa thông 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
Trang 4Hình 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 đènchỉ báo trên gương chiếu hậu bên ngoài nhằm cung cấo thêm thông tin cho người lái đưa ra quyết định
Trang 5Hình 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 không 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 quá 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
Trang 6+ 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 chỗtrũng 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 cácvật 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 không thể phát hiện các xe khác một cách chính xác
+ Không 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 ngoài màu toyota chính thức
+ Không để cảm biến bị rơi hoặc bị va chạm mạnh vì nó là một thiết bị có độ chính xác cao
+ Không sử dụng lại cảm biến đã bị rơi hoặc bị va chạm mạnh
Trang 74 Mô tả hệ thống
4.1 Vị trí các chi tiết
Hình 3: Vị trí các chi tiết bên ngoài xe
Trang 8Hình 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
Trang 9Hình 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 ngoài xe và
chuông 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.
Trang 10Khi 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 khuvực 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
Trang 114.3.1.2 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 chuông báo của hệ thống RCTA
Trang 124.4 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 không khả dụng, sẽ có một cảnh báo
được hiển thị trên màn hình đa thông tin và chuông báo kêu để thông báo cho người lái rằng hệ thông đang không khả dụng
Hạng mục cảnh báo Màn hình hiển thị đa thông tin
Sự cố Hệ thống theo dõi điểm mù
Điểm mù Bộ theo dõi LỗiVisit Your Dealer
Hệ thống theo dõi điểm mù tạm thời
không khả dụng
Điểm mù Bộ theo dõiKhông khả dụngCảnh báo giao thông cắt ngang phía
Trang 13Sự cố RCTA sau Lỗi
Visit Your DealerBụi bẩn, băng, tuyết, bùn lầy trên cảm
biến theo dõi điểm mù
Cảnh báo giao thông cắt ngang phíasau Không khả dụng
Trang 14Khoảng cách
Được tính toán từ khoảng thời gian đã trôi 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.)
Góc phương vị Được tính toán 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 toán 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
toán từ các thông tin cung cấp bởi radar sóng milimet phản xạ như mô tả dưới
và tốc độ tương đối, rồi gửi thông tin này cho mạch xử lý tín hiệu tích hợp
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
Cảm biến bên
phải của hệ thống
theo dõi điểm mù
- Gương chiếu hậu
ngoài xe bên trái
- Đèn chỉ báo
gương chiếu hậu
bên ngoài
Bật sáng để thông báo cho người lái rằng đã phát hiện một chiếc
xe ở trong khu vực phát hiện của cảm biến theo dõi điểm mù.Nhấp nháy để thông báo cho người lái khi cần xi nhan được gạt nếu phát hiện một chiếc xe ở trong khu vực phát hiện của cảm biến theo dõi điểm mù
- Gương chiếu hậu
ngoài xe bên phải
Trang 15thị đa thông tin
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
Gửi tính hiệu đèn xi nhan 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 công tắc mặt
Trang 16- ECU điều khiển
gương chiếu hậu
phía ngoài bên trái
Truyền tín hiệu đèn chỉ báo đến cụm gương chiếu hậu bên ngoài xe
- ECU điều khiển
gương chiếu hậu
bên ngoài xe bên
phải
- Chuông RCTA
(Chuông báo bộ
theo dõi điểm mù)
Phát ra âm thanh khi phát hiện một chiếc xe trong khu vực phát hiện cảm biến theo dõi điểm mù trong khi đang lùi xe
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
Trang 17- 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
Trang 18+ 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 ngoài
và phát chuông báo RCTA
Hình 10: Khu vực cảnh báo của hệ thống RCTA
Trang 19Hệ thống đồng hồ đo / đồng hồ báo
Không thể tắt hệ thống
Hệ thống mạng CAN*1
Hệ thống mạng CAN *2Cảm biến theo dõi điểm mù bên tráiCác nút điều khiển trên mặt vô lăngCáp xoắn
Hệ thống đồng hồ đo / đồng hồ báo
Thông báo "Blind Spot Monitor
Unavailable" hoặc "Blind Spot
Monitor System Malfunction Visit
Your Dealer" xuất hiện trên màn
hình đa thông tin
Kiểm tra lịch sử hoạt động bất thườngCảm biến theo dõi điểm mù bên phảiCảm biến theo dõi điểm mù bên tráiĐồng hồ táplô
- Chức năng theo dõi điểm mù
Đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu
Chuyển đến mục "Xác nhận góc làm việc của hệ thống theo dõi điểm mù"
Cảm biến theo dõi điểm mù bên phải
Trang 20bên ngoài xe bên phải sáng liên tục
Đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu
bên ngoài xe bên trái sáng liên tục
Chuyển đến mục "Xác nhận góc làm việc của hệ thống theo dõi điểm mù"
Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái
Đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu
bên ngoài xe bên phải không nháy
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
Đèn chỉ báo trên gương chiếu hậu
bên ngoài xe bên trái không nháy
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
bên ngoài xe bên phải nháy liên tục
Cảm biến theo dõi điểm mù bên phải
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 ngoài xe bên phải không sáng
Chuyển đến mục "Xác nhận góc làm việc của hệ thống theo dõi điểm mù"
Gương chiếu hậu bên ngoài xe bên phảiECU điều khiển gương chiếu hậu bên ngoài xe bên phảiGương chiếu hậu phía ngoài bên phải
Cảm biến theo dõi điểm mù bên phảiĐèn chỉ báo trên gương chiếu hậu
bên ngoài xe bên trái không sáng
Chuyển đến mục "Xác nhận góc làm việc của hệ thống theo dõi điểm mù"
Gương chiếu hậu bên ngoài xe bên tráiECU điều khiển gương ngoài bên tráiGương chiếu hậu phía ngoài bên tráiCảm biến theo dõi điểm mù bên trái
- Chức năng RCTA
Trang 21Triệu chứng Khu vực nghi ngờ
Chức năng này hoàn toàn không hoạt
động (Chức năng theo dõi điểm mù
hoạt động bình thường)
Danh mục dữ liệu / Thử kích hoạt (Số lùi)
Hệ thống điều khiển hybrid*2
Hệ thống hộp số vô cấp*1Cảm biến theo dõi điểm mù bên trái
Thông báo "Rear Cross Traffic Alert
Malfunction Visit Your Dealer" hoặc
"Rear Cross Traffic Alert
Unavailable" xuất hiện trên màn hình
đa thông tin
Kiểm tra lịch sử hoạt động bất thườngCảm biến theo dõi điểm mù bên tráiCảm biến theo dõi điểm mù bên phảiĐồng hồ táplô
Trong khi chức năng RCTA đang
hoạt động, đèn chỉ báo trên gương
chiếu hậu bên ngoài xe nhấp nháy
nhưng chuông báo của hệ thống
RCTA không kêu
Chuyển đến mục "Chuông báo không kêu"