NGHIÊN CỨU VỀ NHỮNG HỆ THỐNG AN TOÀN ĐIỆN TỬ 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 thông trên chính chiếc xe của mình. Ngoài ra, bằng việc phổ cập thông tin về các hệ thống tiện nghi và an toàn trên xe ô tô, 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.
Tổng quan
Lý do chọn đề tài
Trong những thập kỷ gần đây, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật đã thúc đẩy lĩnh vực hệ thống an toàn và tiện nghi phát triển nhanh chóng, thu hút sự quan tâm đặc biệt từ các nhà nghiên cứu Các trung tâm nghiên cứu và ứng dụng ngày càng tập trung vào lĩnh vực tiềm năng này nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống và đảm bảo an toàn Hệ thống an toàn và tiện nghi đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng thực tế của khoa học kỹ thuật cũng như cuộc sống hàng ngày, giúp mang lại sự thoải mái cho người dùng và giảm thiểu rủi ro tai nạn giao thông đáng kể.
Trong xu hướng phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp ô tô, các hãng xe không ngừng đầu tư nghiên cứu để sản xuất những mẫu xe có công suất cao, tiết kiệm nhiên liệu, mẫu mã đẹp và hệ thống an toàn tiện nghi hiện đại Hệ thống an toàn tiện nghi tiên tiến giúp người dùng yên tâm điều khiển xe, giảm thiểu lo lắng về tai nạn hay các trục trặc không mong muốn.
Nhận thấy điều này, nhóm đã chọn đề tài “NGHIÊN CỨU VỀ NHỮNG HỆ THỐNG
"An toàn điện tử giúp sinh viên nghiên cứu và hiểu rõ các hệ thống an toàn trên xe hơi, từ đó nâng cao kiến thức về công nghệ an toàn hiện đại Các hệ thống này đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hành khách và giảm thiểu rủi ro tai nạn giao thông Bên cạnh đó, việc tìm hiểu về các công nghệ an toàn trên xe hơi còn mang lại sự thú vị và khám phá mới về các tính năng tiên tiến hiện nay Nhận thức rõ tầm quan trọng của hệ thống an toàn giúp mọi người có ý thức hơn trong việc lựa chọn và sử dụng xe ô tô an toàn, góp phần nâng cao an toàn giao thông toàn diện."
Mục tiêu đề tài
- Tìm hiểu một cách toàn 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.
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)
Phương pháp nghiên cứu
Nhóm nghiên cứu tổng quan tài liệu, giáo trình và các công trình nghiên cứu của sinh viên, giảng viên các trường đại học cùng các nguồn tài liệu trong và ngoài nước liên quan đến các hệ thống an toàn điện tử Các phương pháp nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá và phát triển các giải pháp an toàn điện tử hiệu quả Việc tổng hợp dữ liệu giúp xác định các xu hướng mới và những thách thức hiện tại trong lĩnh vực hệ thống an toàn điện tử Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao kiến thức và ứng dụng các phương pháp bảo vệ hệ thống điện tử trong thực tế.
- Phương pháp phân tích logic
- Phương pháp phân tích và tổng hợp
Bố cục đồ án
- 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
Hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi (Adaptive Cruise
Giới thiệu
Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng trên ô tô, còn gọi là "ga tự động thông minh" (Adaptive Cruise Control - ACC), đã ra đời nhằm nâng cao an toàn và tiện ích cho lái xe ACC giúp kiểm soát tốc độ xe tự động theo khoảng cách an toàn với phương tiện phía trước, khắc phục những hạn chế của hệ thống Cruise Control truyền thống Công nghệ này mang lại trải nghiệm lái xe thoải mái hơn và giảm thiểu nguy cơ va chạm do giữ khoảng cách không đều Với tính năng tiên tiến này, xe trở nên thông minh hơn, phù hợp với xu hướng giao thông hiện đại và nâng cao tính năng an toàn trên mọi hành trình.
Hình 2 1 - Hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi
Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng ACC (Adaptive Cruise Control) giúp duy trì tốc độ mong muốn của tài xế, đồng thời cảnh báo va chạm và hỗ trợ giảm tốc khi cần thiết Công nghệ này là sự nâng cấp đáng giá từ tính năng ga tự động Cruise Control truyền thống, nhằm nâng cao an toàn và tiện lợi cho người lái xe.
Khi xe phía trước bất ngờ phanh khẩn cấp, hệ thống sẽ cảnh báo người lái bằng hình ảnh trên màn hình và âm thanh qua loa để nhắc nhở đạp chân phanh hoặc hỗ trợ phanh giảm tốc Các mẫu xe hiện đại còn có khả năng tự động dừng hoàn toàn xe theo phương tiện phía trước khi cần thiết Khi phương tiện phía trước tiếp tục vận hành, hệ thống tự động giúp xe theo đuôi một cách an toàn Nhiệm vụ chính của hệ thống này là tăng cường an toàn và hỗ trợ lái xe trong các tình huống khẩn cấp.
Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng ngoài khả năng duy trì tốc độ xe theo ý muốn của tài xế còn có chức năng:
Cảnh báo va chạm và hỗ trợ giảm tốc trong trường hợp cần thiết, nhằm tăng sự an toàn và tính tiện dụng cho người lái xe
Công nghệ ACC này sẽ:
Hệ thống tự động giảm ga và tự động phanh, sử dụng bơm từ hệ thống chống bó cứng phanh (ABS), hoạt động khi phát hiện có vật cản phía trước trong điều kiện giao thông đông đúc Công nghệ này giúp duy trì khoảng cách an toàn với các xe phía trước, tăng cường an toàn khi lái xe trong các tình huống giao thông phức tạp.
Tự động điều khiển bướm ga để tăng tốc xe đạt đến tốc độ đã đinh sẵn khi radar phát
12 hiện khoảng cách phía trước xe đã an toàn
Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng giúp điều chỉnh tốc độ của xe phù hợp với xe phía trước, đảm bảo an toàn trên hành trình Người lái có thể dễ dàng duy trì hoặc tắt chức năng này bất cứ lúc nào bằng cách nhấn ga hoặc phanh chân để kiểm soát hoạt động của hệ thống.
Cấu tạo thành phần và cách thức hoạt động của hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi
2.2.1 Cấu tạo thành phần hệ thống
Hình 2 2 - Tổng quan các chi tiết hệ thống kiểm soát hành trình trên xe (1)
Hình 2 3 - Tổng quan các chi tiết hệ thống kiểm soát hành trình trên xe (2)
- Hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi bao gồm các mô 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)
- 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)
Hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi gồm các thành phần chủ chốt như sơ đồ khối đã thể hiện rõ trong Hình 2.1, giúp tối ưu quá trình điều khiển và duy trì tốc độ xe một cách chính xác Các thành phần của hệ thống này đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp phản hồi nhanh và điều chỉnh tự động để nâng cao trải nghiệm lái xe an toàn và thoải mái hơn Nắm bắt cấu trúc của hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi là bước cần thiết để hiểu rõ cách hoạt động và ứng dụng trong các phương tiện hiện đại.
- J685 Front Information Display Control Head Control Module (Mô-đun điều khiển hiển thị thông 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)
- J519 Vehicle Electrical System Control Module (Mô-đun điều khiển hệ thống điện trên xe)
- J393 Central Control Module for Comfort System (Mô-đun trung tâm điều khiển tiện nghi)
- J345 Control Module for Towing Sensor (Mô-đun điều khiển cảm biến kéo)
- Hệ thống CAN trong hệ thống kiểm soát hành trình
Sơ đồ 2 2 - Sơ đồ chi tiết các thành phần của hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi
Sơ đồ 2 3 - Sơ đồ chi tiết các thành phần của hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi
2.2.2 Cách thức hoạt động của hệ thống
Hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi sử dụng các cảm biến khoảng cách và cảm biến tốc độ xe để điều chỉnh tốc độ phù hợp theo mong muốn của người lái Công nghệ này giúp duy trì khoảng cách an toàn với các phương tiện khác, nâng cao an toàn và tiện lợi khi lái xe Hệ thống hoạt động dựa trên tín hiệu từ các cảm biến, cung cấp khả năng tự động điều chỉnh tốc độ giúp lái xe thoải mái hơn trên các cung đường dài.
Hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi bắt đầu hoạt động bằng cách xác định khoảng cách và tốc độ của xe phía trước sử dụng cảm biến LIDAR hoặc cảm biến RADAR, giúp duy trì khoảng cách an toàn và tăng tính an toàn khi lái xe.
Khoảng cách từ xe phía trước
Hình 2 4 - Xác định khoảng cách xe phía trước
Hình 2 5 - Tính khoảng cách của các xe
Trong trường hợp B, khoảng cách dài gấp đôi so với trường hợp A, dẫn đến thời gian phản xạ của tín hiệu đến máy thu cũng gấp đôi Điều này có nghĩa là khoảng cách ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian phản xạ của tín hiệu trong hệ thống truyền thông hoặc đo lường Khi khoảng cách tăng lên, tốc độ phản hồi của tín hiệu sẽ chậm hơn, gây ra sự trễ trong quá trình truyền tải dữ liệu hoặc cảnh báo Do đó, việc tính toán chính xác khoảng cách là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu quả trong truyền tín hiệu và hoạt động của các thiết bị liên quan.
Phép đo thời gian lan truyền trực tiếp rất phức tạp, vì vậy phương pháp đo thời gian lan truyền gián tiếp bằng tần số đã được áp dụng, đặc biệt là trong dạng tần số điều chế quy trình sóng liên tục (FMCW) Phương pháp này liên tục phát ra các tần số dao động cực cao, trong đó biến động tần số được sử dụng như một phần của quá trình truyền tín hiệu Tốc độ biến đổi tần số đạt 200 mHz trong vòng chỉ một phần nghìn giây, giúp nâng cao độ chính xác trong quá trình đo đạc.
Hệ thống cảm biến đo khoảng cách sử dụng sóng radar hoạt động trong dải tần từ 76 đến 77 GHz, giúp theo dõi vật thể phía trước xe chính xác Khi được kích hoạt, cảm biến này có khả năng phát hiện các phương tiện khác trong phạm vi lên tới 200 mét, nâng cao an toàn và hỗ trợ lái xe tự động hiệu quả.
Hình 2 6 - Biểu đồ tín hiệu đưa vào hệ thống
Tốc độ của xe phía trước
Hiện tượng vật lý gọi là “Hiệu ứng Doppler” (Doppler Effect) được sử dụng để xác định tốc độ của xe phía trước Tùy thuộc vào trạng thái của đối tượng phản xạ sóng – đứng yên hay chuyển động – sẽ tạo ra sự khác biệt trong tín hiệu phát ra từ nơi phát sóng.
Khi khoảng cách giữa nguồn phát và đối tượng phát giảm, tần số của sóng phản xạ sẽ tăng, ngược lại sẽ giảm khi khoảng cách này tăng Sự biến đổi của tần số phản xạ được đo bằng thiết bị điện tử và dùng để xác định tốc độ của xe phía trước một cách chính xác.
Khi xe phía trước tăng tốc, khoảng cách giữa các phương tiện sẽ mở rộng Hiệu ứng Doppler làm giảm tần số của tín hiệu phản xạ nhận được, gây ra sự chênh lệch giữa tần số ban đầu (f1) và tần số nhận được (f2) Sự khác biệt này chính là cơ sở để cảm biến đo khoảng cách xác định khoảng cách chính xác giữa các xe.
Hình 2 7 - Xác định tốc độ của xe phía trước
Hình 2 8 - Tính toán tốc độ của xe phía trước thông qua tín hiệu nhận được
∆f: Chênh lệch giữa tần số truyền và tần số nhận ở từng thời điểm khác nhau
Cảm biến đo khoảng cách hoạt động bằng cách gửi tín hiệu tần số cao và nhận lại phản xạ từ các vật thể phía trước Mô-đun điều khiển khoảng cách xử lý tín hiệu radar đầu vào cùng với các tín hiệu khác nhau để xác định chính xác vị trí của các xe phía trước Thông tin từ các tín hiệu này giúp hệ thống xác định vị trí và khoảng cách của các phương tiện nằm trong phạm vi phát hiện của radar Nhờ đó, hệ thống kiểm soát tất cả các xe trong phạm vi cảm biến, đảm bảo an toàn và tăng cường hiệu quả giao thông.
Vị trí, tốc độ của xe và khoảng cách hiện tại được thiết lập chính xác để đảm bảo quá trình kiểm soát hoạt động diễn ra hiệu quả Dữ liệu về các hoạt động kiểm soát này sau đó được thu thập và truyền đến Mô-đun điều khiển động cơ điện tử (ECM), giúp tối ưu hóa hiệu suất vận hành của xe Ngoài ra, thông tin cũng được gửi đến Mô-đun điều khiển hộp số (TCM) và Mô-đun điều khiển ABS (với hệ thống EDL) để đảm bảo an toàn và khả năng xử lý linh hoạt trong mọi tình huống lái.
Hình 2 9 - Cảm biến khoảng cách hoạt động
Dữ liệu kiểm soát khoảng cách được gửi qua mạng CAN và Giao diện chẩn đoán dữ liệu (Cổng vào) đều được điều khiển bằng hệ thống CAN
Hình 2 10 - ECU - Bộ xử lý trung tâm
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
2.2.3 Sơ đồ mạch điện của hệ thống kiểm soát hành trình
Sơ đồ 2 4 - Sơ đồ mạch điện hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi
J428 Mô-đun điều khiển tính toán khoảng cách
Z47 Cảm biến tính toán khoảng cách
Tín hiệu bổ sung: Drive System CAN Low; Drive System CAN High
Cách vận hành của hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi 22 1 Vận hành hệ thống
Sơ đồ 2 5 - Sơ đồ tổng quan về các chế độ vận hành và hoạt động của hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi
Có bốn chế độ hoạt động: ACC OFF, ACC READY, ACC ACTIVE và ACC OVERRIDE
ACC OFF: Ở chế độ này, hệ thống sẽ tắt và không thể hoạt động
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
ACC ACTIVE: Ở chế độ này, hệ thống điều khiển xe ở tốc độ đã cài đặt hoặc điều chỉnh khoảng cách từ xe phía trước
ACC OVERRIDE: Trong chế độ này, người lái sẽ ghi đè tốc độ đã cài đặt bằng cách nhấn bàn đạp ga
Kích hoạt / Hủy kích hoạt hệ thống
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Hình 2 11 - Kích hoạt hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi Đặt tốc độ mong muốn
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Hình 2 12 - Đặt tốc độ mong muốn cho hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi
Tốc độ cài đặt được thể hiện qua đèn LED màu đỏ ở vành đồng hồ tốc độ cùng với biểu tượng hoạt động của hệ thống ACC xuất hiện trên đồng hồ Dãy tốc độ hoạt động của ACC có thể được xác định bằng ánh sáng màu đỏ nhạt của các đèn LED trong phạm vi từ 19 trở lên.
Hình 2 13 - Đồng hồ hiển thị tốc độ
Khi màn hình phụ đã được kích hoạt bởi người điều khiển, một thông báo cảnh báo xuất hiện trên màn hình trung tâm Để đảm bảo an toàn, tốc độ lưu trữ sẽ bị xóa khi xe tắt máy, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm tra và quản lý các dữ liệu liên quan trước khi tắt xe.
Hình 2 14 - Màn hình hiển thị khoảng cách
Phát hiện xe phía trước
Phát hiện phương tiện di chuyển phía trước kết quả hiển thị trong đồng hồ tốc độ
Hình 2 15 - Đồng hồ hiển thị phát hiện xe phía trước
Nếu màn hình phụ đang hoạt động, một thông báo cũng xuất hiện trong màn hình trung tâm
Hình 2 16 - Màn hình hiển thị
Trong quá trình hoạt động, tốc độ mong muốn trong khoảng từ 19 đến 125 dặm / giờ
(30 đến 200 km/h) có thể được thay đổi bằng cách đẩy cần gạt lên để tăng tốc độ hoặc đẩy cần gạt xuống để giảm tốc độ
Hình 2 17 - Công tắc điều chỉnh tăng giảm tốc độ Đặt khoảng cách mong muốn
Người lái xe có thể điều chỉnh khoảng cách mong muốn so với xe phía trước qua bốn cấp độ khác nhau Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng tự động điều chỉnh khoảng cách này dựa trên tốc độ của xe phía trước, giúp nâng cao an toàn và tiện nghi khi lái xe.
Khoảng cách an toàn từ xe phía trước được điều chỉnh dễ dàng bằng công tắc trượt trên cần gạt Việc tác động của công tắc giúp tăng hoặc giảm khoảng cách mong muốn từng cấp một, đảm bảo an toàn tối đa khi lái xe Khoảng cách này không chỉ giúp duy trì khoảng cách an toàn mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến động lực gia tốc của xe, mang lại trải nghiệm lái xe linh hoạt và kiểm soát tốt hơn.
Hình 2 18 - Công tắc điều chỉnh khoảng cách
Khoảng cách an toàn giữa các phương tiện tăng lên khi tốc độ di chuyển tăng cao, giúp giảm thiểu nguy cơ tai nạn Cài đặt tối thiểu về khoảng cách an toàn là bắt buộc theo quy định pháp luật, đảm bảo phương tiện duy trì khoảng cách hợp lý khi di chuyển ở tốc độ không đổi trong giao thông Việc tuân thủ quy định này không chỉ nâng cao an toàn cho người lái và hành khách mà còn giúp hạn chế các vụ va chạm trên đường.
Khoảng cách đã chọn được hiển thị rõ ràng dưới dạng chỉ báo ngắn gọn trên dòng thông tin nằm trung tâm của bảng điều khiển Màn hình trung tâm này sẽ được kích hoạt lần đầu tiên ngay sau khi nhấn nút, giúp người dùng dễ dàng theo dõi và điều chỉnh khoảng cách một cách chính xác.
Số lượng vạch giữa các xe thể hiện khoảng cách được chọn tương ứng trong từng trường hợp Cài đặt khoảng cách cơ bản sau khi khởi động xe có thể được tùy chỉnh cho từng người lái, đảm bảo an toàn và phù hợp với nhu cầu sử dụng Tham khảo hướng dẫn cài đặt hệ thống để thiết lập chính xác, nâng cao hiệu quả vận hành và an toàn khi điều khiển ô tô.
Hình 2 19 - Thông tin các khoảng cách cơ bản có thể điều chỉnh
Tăng tốc độ trên tốc độ mong muốn (OVERRIDE)
Khi người lái tăng tốc vượt quá giới hạn của hệ thống ACC, biểu tượng trên đồng hồ tốc độ sẽ biến mất, cho thấy hệ thống không còn hoạt động Trong trường hợp màn hình phụ đã được kích hoạt bởi người lái, chế độ này sẽ xuất hiện rõ ràng trên màn hình phụ để đảm bảo người lái luôn theo dõi hoạt động của hệ thống.
Hình 2 20 - Màn hình hiển thị chế độ OVERRIDE
Tăng tốc ở chế độ READY
Moving the switch forward to the CANCEL position disables the ACC system and switches the mode from ACTIVE or OVERRIDE to READY The LED indicator displaying the set speed remains operational, providing clear visual confirmation of the current settings.
Khi thả cần gạt, cần gạt sẽ tự động trở lại vị trí ON
Hình 2 21 - Công tắc điều khiển chế độ READY
Lưu ý: Hệ thống ACC cũng bị tắt khi nhấn bàn đạp phanh Hệ thống chuyển sang chế độ READY
Kích hoạt chế độ kiểm soát hành trình thích nghi (RESUME)
Khi hệ thống Adaptive Cruise Control (tạm dịch: kiểm soát hành trình thích ứng) đã bị tắt và đang ở chế độ READY, bạn có thể dễ dàng kích hoạt lại bằng cách kéo cần gạt về phía người lái Để thành công, cần đảm bảo rằng tốc độ mong muốn đã được thiết lập sẵn Việc tái kích hoạt hệ thống này mang lại trải nghiệm lái xe an toàn, tiện lợi và linh hoạt hơn trên hành trình của bạn.
Hình 2 22 - Công tắc điều chỉnh chế độ RESUME
DISTANCE 3 được cài đặt sẵn tại nhà máy cho ACC Thuật ngữ “system setting” có nghĩa là cài đặt này vẫn có hiệu lực khi kích hoạt cho đến khi người lái xe muốn đi ở một khoảng cách mong muốn khác.
Cấu tạo chi tiết và cách xử lý tín hiệu của hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi
Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng không hoạt động độc lập mà cần tích hợp với nhiều hệ thống con quan trọng, bao gồm hệ thống điều khiển động cơ, hệ thống cân bằng điện tử và hệ thống điều khiển chuyển tiếp Việc liên kết chặt chẽ giữa các hệ thống này đảm bảo chức năng của hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng hoạt động hiệu quả, đáp ứng tốt các yêu cầu về an toàn và khả năng vận hành tự động của xe.
Bộ điều khiển của hệ thống được tích hợp trực tiếp trong cảm biến, giúp nhận và truyền dữ liệu chính xác trên xe thông qua mạng kết nối CAN Hệ thống này cho phép trao đổi dữ liệu hiệu quả giữa cảm biến và các đơn vị điều khiển điện tử khác trên phương tiện Việc tích hợp này nâng cao độ tin cậy và tối ưu hóa hoạt động của các hệ thống điện tử trong xe.
Hình 2 23 - Hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi
Cơ bản gồm 3 mô-đun:
Mô-đun điều khiển 1: Điều khiển hành trình tự động giúp duy trì tốc độ ổn định khi không có phương tiện phía trước Khi cảm biến radar không phát hiện thấy bất kỳ xe nào, hệ thống sẽ giữ nguyên tốc độ mong muốn của người lái bằng chế độ ga tự động – Cruise Control Hệ thống này tối ưu hóa trải nghiệm lái xe an toàn và tiện lợi trên mọi cung đường.
Mô-đun điều khiển 2 chịu trách nhiệm điều khiển theo dõi, hoạt động dựa trên phát hiện của cảm biến radar về phương tiện phía trước Khi cảm biến radar nhận biết có xe phía trước, module này sẽ tự động kiểm soát tốc độ, duy trì khoảng cách thời gian an toàn với xe trước đó ở một mức cài đặt cố định Đây là tính năng quan trọng giúp nâng cao an toàn và chủ động trong quá trình lái xe.
Mô-đun điều khiển 3 chịu trách nhiệm điều khiển khi vào cua, đặc biệt khi gặp các khúc cua lớn khiến cảm biến radar mất “tầm nhìn” với xe phía trước Trong thời gian này, hệ thống sẽ hoạt động dựa trên các biện pháp đặc biệt cho tới khi radar phát hiện trở lại chiếc xe phía trước hoặc chuyển sang chế độ kiểm soát hành trình bình thường Tùy thuộc vào hãng xe, tốc độ duy trì hoặc gia tốc ngang sẽ được điều chỉnh phù hợp hoặc hệ thống sẽ bị vô hiệu hóa để đảm bảo an toàn.
Hình 2 24 - Tổng quát về cấu tạo và các bộ phận của hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi
1 Cảm biến khoảng cách và bộ điều khiển
3 Bộ điều khiển can thiệp phanh thông qua ESP
4 Công tắc điều khiển và màn hình hiển thị
5 Can thiệp điều khiển động cơ bằng van tiết lưu điều chỉnh bằng điện
6 Cảm biến tốc độ bánh xe
7 Điều khiển chuyển số bằng phương tiện điều khiển truyền điện tử
2.4.1 Bộ điều khiển can thiệp thông qua ESP
Hệ thống cân bằng điện tử ESP đã trở thành tiêu chuẩn tối thiểu cho các dòng xe cao cấp và ngày càng phổ biến trên hầu hết các mẫu xe hiện nay, giúp tăng cường an toàn khi lái xe Trong quá trình vận hành, mọi hoạt động của xe đều được cảm biến ghi lại và truyền liên tục về hệ thống trung tâm ECU (hộp đen), giúp so sánh với các chương trình đã được lập trình sẵn để xử lý kịp thời các tình huống bất thường Khi xe đột ngột lệch quỹ đạo ở tốc độ cao hoặc khi vào cua có phanh gấp, hệ thống ESP sẽ tự động kích hoạt theo các chương trình đã cài đặt để can thiệp vào hệ thống phanh, điều chỉnh góc xoay và tốc độ của từng bánh xe nhằm duy trì sự cân bằng của xe Đồng thời, cơ cấu điều khiển thủy lực sẽ giảm công suất động cơ và giảm vòng quay của bánh xe, giúp xe duy trì độ bám đường và tránh bị chệch hướng hoặc lật xe đột ngột.
Hình 2 25 - Sự can thiệp điều khiển thông qua ESP (Hệ thống cân bằng điện tử)
Trong hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi, ESP đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển lực phanh dựa trên các tín hiệu từ cảm biến đo khoảng cách gửi tới ECU chính Hệ thống này giúp duy trì khoảng cách an toàn giữa các phương tiện, nâng cao hiệu quả vận hành và an toàn khi lái xe.
Cảm biến đo khoảng cách là loại cảm biến có khả năng đo khoảng cách chính xác từ vài centimet đến 3000 mét, phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau Chúng thường được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp, đặc biệt trong các cảm biến và trạm dầu khí để đảm bảo đo lường chính xác và hiệu quả.
Các loại cảm biến khoảng cách
Cảm biến Laser dùng trong đo khoảng cách được ưa chuộng nhờ tính ứng dụng cao trong nhiều môi trường với độ chính xác cao, sai số nhỏ và khả năng đo phạm vi rộng Các thương hiệu nổi bật như Omron, Keyence cung cấp các cảm biến Laser chất lượng, phù hợp với nhiều nhu cầu đo lường khác nhau Đặc điểm chính của cảm biến Laser là hệ thống có hai đầu cảm biến gọi là Sensor Heads, giúp tăng hiệu quả và chính xác của việc đo, kể cả ở khoảng cách gần hay xa.
Các cảm biến Sensor Heads:
Hình 2 27 - Bảng thông tin về Sensor Heads trong cảm biến Laser
Sơ đồ mạch điện của cảm biến Laser:
Sơ đồ 2 6 - Sơ đồ mạch điện cảm biến Laser
Cảm biến siêu âm là thiết bị hoạt động dựa trên công nghệ sóng siêu âm để đo khoảng cách hoặc vận tốc Giống như các loại cảm biến áp suất và nhiệt độ, cảm biến siêu âm thường được sử dụng trong các ứng dụng đo lường chính xác và hiệu quả Ngoài ra, cảm biến siêu âm còn được ứng dụng trong công nghệ làm sạch bằng sóng siêu âm, cũng như trong lĩnh vực y học để chụp hình siêu âm chuẩn đoán.
Cảm biến siêu âm đo khoảng cách là loại cảm biến có độ chính xác cao, được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp Công dụng của cảm biến siêu âm bao gồm đo mức nước thải của nhà máy, xác định khoảng cách từ miệng bể chứa đến dung môi như xăng hoặc dầu, cũng như đo khoảng cách giữa các vật thể Nhờ độ chính xác và đa dạng ứng dụng, cảm biến siêu âm ngày càng trở thành thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống tự động hóa.
Hình 2 29 - Sóng phản xạ trên cảm biến siêu âm Nguyên lý hoạt động của cảm biến siêu âm:
Hình 2 28 - Cảm biến siêu âm
Hình 2 thể hiện quá trình phản hồi sóng thành tín hiệu của cảm biến siêu âm Đầu cảm biến phát ra chùm sóng siêu âm xuống bề mặt cần đo khoảng cách, và khi sóng gặp vật cản, chúng sẽ phản xạ ngược lại, giúp cảm biến thu lại các chùm sóng này để xác định khoảng cách chính xác.
Dựa vào thời gian phản xạ và vận tốc của sóng, cảm biến sẽ tính ra được khoảng cách từ cảm biến xuống bề mặt chất lỏng
Hình 2 31 - Áp dụng cảm biến siêu âm trên xe ô tô Vùng mù của cảm biến siêu âm:
Mỗi loại cảm biến siêu âm đều có vùng mù, còn gọi là khoảng cách giới hạn của cảm biến, nằm ở khoảng cách từ bộ phát của cảm biến đến vị trí phía dưới Vùng mù này ảnh hưởng đến khả năng cảm biến nhận diện và đo lường chính xác các vật thể trong một phạm vi nhất định Hiểu rõ về vùng mù của cảm biến giúp tối ưu hóa quá trình lắp đặt và đảm bảo độ chính xác trong các ứng dụng công nghiệp hoặc tự động hóa Điều này đặc biệt quan trọng để tránh các lỗi cảm biến gây ra sai sót trong quá trình vận hành hệ thống.
Hình 2 32 - Điểm mù của cảm biến siêu âm
Cảm biến từ là loại cảm biến thuộc nhóm cảm biến tiệm cận, hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ để phát hiện các vật thể mang từ tính, chủ yếu là sắt, mà không cần tiếp xúc trực tiếp Thiết bị này có khả năng xác định sự hiện diện của vật thể ở khoảng cách gần từ vài mm đến vài chục mm, phù hợp cho nhiều ứng dụng trong công nghiệp và tự động hóa.
Cảm biến từ hoạt động bằng cách tạo ra từ trường xung quanh nó để phát hiện các vật thể kim loại gần đó Khi có vật thể kim loại xuất hiện trong phạm vi cảm biến, từ trường sẽ nhận diện và phản hồi, giúp xác định vị trí và sự có mặt của các vật thể kim loại một cách chính xác.
36 tín hiệu báo về trung tâm
Cấu tạo của cảm biến từ:
Hình 2 34 - Cấu tạo của cảm biến từ
Nguyên lý hoạt động của cảm biến từ:
Hình 2 35 - Nguyên lý hoạt động của cảm biến từ
Kết luận
Hệ thống kiểm soát hành trình thích nghi là công nghệ tiên tiến giúp lái xe trên những chặng đường dài trở nên thoải mái hơn, được trang bị trên nhiều dòng xe Mỹ và Châu Âu sang trọng, và còn phát triển trong một số xe ô tô Ấn Độ Hệ thống này liên kết điện tử với máy tính chính của ô tô trong dây chuyền lắp ráp, sử dụng các đầu vào, đầu ra, vòng phản hồi và xử lý phần mềm để điều chỉnh tốc độ tự động một cách chính xác Các cảm biến đầu dò đơn giản nhưng hiệu quả, thể hiện sự sáng tạo trong các ý tưởng cơ điện tử nhằm nâng cao độ an toàn và thư giãn khi lái xe Ngoài ra, kiểm soát hành trình thích nghi còn có tác động tích cực tới môi trường, góp phần giảm tiêu thụ nhiên liệu và khí thải.
Chương 3: Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường (Lane
Giới thiệu
Hệ thống giữ làn đường sử dụng camera gắn sau gương chiếu hậu để kiểm soát và phát hiện sự lệch hướng của xe Khi xác định có nguy cơ lệch làn, hệ thống sẽ thông báo bằng tín hiệu trên màn hình hiển thị và điều chỉnh vô lăng nhằm nhắc nhở lái xe giữ đúng làn đường, nâng cao an toàn khi vận hành.
Hình 3 1 - Hệ thống giữ làn đường trên ô tô
Hệ thống giữ làn đường (Lane Keeping System) tích hợp các công nghệ tiên tiến vào ô tô, mang lại khả năng duy trì làn đường tự động, trước đây chỉ có trong các dự án nghiên cứu về robot Đây là bước đột phá trong ngành ô tô, giúp nâng cao an toàn và tiện nghi cho người lái Sự phát triển của hệ thống này góp phần thúc đẩy công nghệ tự động hóa trong lĩnh vực giao thông vận tải.
Hệ thống nhận diện tình huống bằng hình thức quang học
Hệ thống xử lý tình huống và hệ thống thực thi
Hệ thống giữ làn đường tự động thực chất là bản phát triển từ các hệ thống đi trước như:
Hệ thống phát hiện điểm mù, hệ thống cảnh báo làn đường và hệ thống cảnh báo chuyển làn đường.
Cấu tạo thành phần và cách thức hoạt động hệ thống hỗ trợ giữ làn đường 43 1 Cấu tạo thành phần hệ thống
Hệ thống giữ làn đường tự động có cấu tạo bao gồm các phần tử chính như:
Sơ đồ 3 1 - Sơ đồ khối tổng hợp các bộ phận trên hệ thống hỗ trợ giữ làn đường
- Hệ thống hỗ trợ đánh lái
- Hệ thống điều khiển đánh lái
- Vô lăng đa chức năng,
- Nút nhấn thiết lập hệ thống
- Hệ thống giữ làn đường – Lane Keeping System có 7 thành phần chính:
- Hệ thống cảnh báo sai lệch làn đường
- Hệ thống trợ lực lái điện
- Bảng hiển thị và cần điều khiển
Sơ đồ 3 2 - Cấu tạo hệ thống hỗ trọ giữ làn đường
Bảng cấu tạo của hệ thống giữ làn đường – Lane Keeping System
Hệ thống phanh F Cảm biến đèn báo hiệu phanh
J140 Bộ điều khiển hệ thống ABS b Cảm biến tốc độ xe trên bánh xe c Hệ thống kiểm soát lực kéo sẵn có, có thể là hệ thống ESP
Hệ thống cảnh báo sai lệch làn đường
J759 Hệ thống điều khiển cảnh báo sai lệch làn đường
K240 Đèn báo hệ thống cảnh báo sai lệch làn đường
Z67 Kính nhiệt cho hệ thống cảnh báo sai lệch làn đường a Camera
Kiểm soát G28 Cảm biến tốc độ động cơ động cơ
G79 Cảm biến vị trí bàn đạp ga
J623 Bộ điều khiển động cơ
Hệ thống lái trợ lực điện
G17 Bộ điều khiển đánh lái (motor)
V187 Hệ thống đánh lái trợ lực điện
Bảng hiển thị và cần điều khiển
E617 Nút nhất bật/tắt hệ thống hỗ trợ
H3 Còi và chuông báo hiệu
J119 Màn hình đa chức năng
J285 Bộ điều khiển chèn trong bảng điều khiển
J527 Bộ điều khiển cần gạt
Kiểm soát hành trình G550 Cảm biến điều khiển khoảng cách tự động
J428 Bộ điều khiển hành trình chủ động
Các thành phần khác G17 Cảm biến nhiệt độ môi trường
J393 Bộ điều khiển hệ thống tiện ích trung tâm
J519 Bộ điều khiển cung cấp trung tâm
J533 Giao diện chuẩn đoán bus dữ liệu d Cần gạt nước
Bảng 3 1 - Cấu tạo của hệ thống giữ làn đường – Lane Keeping System
3.2.2 Cách thức hoạt động của hệ thống
Sơ đồ hoạt động của hệ thống hộ trợ giữ làn đường:
Sơ đồ 3 3 - Sơ đồ hoạt động của hệ thống giữ làn đường
Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường hoạt động dựa trên 2 cách sau:
Camera sẽ nhận diện điều kiện làn đường và gửi dữ liệu tới bộ điều khiển, bao gồm các tín hiệu quan trọng như tốc độ phương tiện, góc đánh lái, cảm biến momen xoắn và cảm biến tỉ lệ lắc, nhằm tối ưu hóa hệ thống điều khiển xe.
Bộ điều khiển tính toán và gửi tín hiệu đến bộ chấp hành tự động để điều chỉnh góc đánh lái của vô lăng, đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác Đồng thời, hệ thống sẽ hiển thị cảnh báo cho người lái, giúp nhận biết rõ trạng thái hoạt động của hệ thống kiểm soát lái tự động.
Phần camera của hệ thống giữ làn làn đường sẽ hoạt động khi mà các chức và tính hiệu hình ảnh được đưa vào:
Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường giúp nhận diện chính xác các làn đường trên hành trình, cảnh báo người lái khi xe bắt đầu di chuyển khỏi làn, qua đó tăng cường an toàn và hạn chế nguy cơ va chạm Với khả năng nhận diện bằng camera, hệ thống sẽ phát hiện các vi phạm về làn đường và gửi tín hiệu cảnh báo kịp thời để người lái có thể xử lý nhanh chóng Tính năng này giúp duy trì làn đường ổn định và nâng cao trải nghiệm lái xe an toàn, phù hợp với các tiêu chuẩn SEO về công nghệ an toàn ô tô.
Hệ thống đèn xe hỗ trợ phát hiện đèn của xe khác (HBA) Điều kiện hoạt động để đáp ứng yêu cầu của hệ thống:
- Tốc độ xe trong 60 kph - 175 kph
- Các làn đường rõ ràng
- Tài xế không chèn ép hệ thống; áp dụng một mô-men xoắn lái lớn
- Tín hiệu hướng (cả đèn cảnh báo) bị tắt
- Bề ngang làn xe nằm trong 2.8m tới 4.3m
- Tay lái tài xế đặt trên vô lăng
- Góc lái tuyệt đối là 90 độ
- Chưa vượt mức thời gian tối đa cho ứng dụng mô-men xoắn lớn (90s giây)
- Chế độ EPS không được bật
- Hệ thống không có lỗi Điều kiện kích hoạt HBA là:
- HBA được kích hoạt khi công tắc ở AUTO sáng, và công tắc đèn được bật
- HBA được kích hoạt khi chức năng được bật, và tốc độ xe cao 45 km/ h, và tự động tắt khi tốc độ xe là 35 km/h hoặc ít
- HBA không được kích hoạt ban ngày cho dù các điều kiện kích hoạt đã được đáp ứng
- Vào ban đêm, HBA phát hiện đèn của chiếc xe trước và tự động bật hay tắt đèn
3.2.3 Sơ đồ mạch điện hệ thống
Sơ đồ 3 4 - Sơ đồ mạch điện hệ thống hỗ trợ giữ làn đường trên Honda CRV
Sơ đồ 3 5 - Sơ đồ mạch điện hệ thống hỗ trợ giữ làn đường trên Honda CRV
Cách vận hành của hệ thống hỗ trợ giữ làn đường
– Hệ thống được bật/tắt thông qua nút nhấn ở cần gạt bên trái của vô lăng
Hình 3 2 - Nút bấm bật tắt chế độ giữ làn đường
Khi nhấn nút, màn hình hiển thị trước vô lăng sẽ xuất hiện danh sách các tùy chọn, thường là để bật hoặc tắt các hệ thống hỗ trợ người lái (ASSIST SYSTEM) trên xe Volkswagen.
Hình 3 3 - Màn hình hiển thị khi hệ thống giữ làn đường được bật
• Hoặc có thể sử dụng các nút điều hướng ở phía trên vô – lăng để chọn hệ thống thích hợp.
Hình 3 4 - Điều chỉnh chế độ giữ làn đường
• Nếu giữ chết nút bật/tắt trên 2 giây thì tất cả các tùy chọn được cùng bật hoặc cùng tắt (ở hình là 2 tùy chọn)
3.3.1.2 Hoạt động của hệ thống sau khi bật
– Khi kích hoạt hệ thống bằng nút nhấn, hệ thống sẽ thực hiện các bước sau:
• Kích hoạt máy ảnh và ghi nhận các dấu hiệu làn đường mà xe đang chạy
• Đánh dấu vị trí trung tâm làn xe
• Đánh dấu vị trí xe trong làn xe
Hệ thống cảnh báo sai lệch làn đường sẽ chuyển sang trạng thái chủ động (đèn báo sáng xanh) khi thực hiện thành công tất cả các bước đã quy trình, giúp người lái nhận biết chính xác và kịp thời Trong trường hợp không thành công hoặc chưa đạt yêu cầu, hệ thống sẽ duy trì trạng thái bị động, không phát ra cảnh báo Việc xác định trạng thái của hệ thống dựa trên quá trình kiểm tra và hoàn thành các bước hướng dẫn, đảm bảo tính chính xác và an toàn khi vận hành.
3.3.1.3 Trạng thái chủ động và bị động
Trong chế độ chủ động, hệ thống ghi nhớ quá trình đường đi của xe và điều chỉnh mô-men xoắn qua tay lái trợ lực điện để hỗ trợ lái xe hiệu quả Công nghệ này giúp xe tự động phản ứng khi sắp rời khỏi làn đường đã được lập trình sẵn, nâng cao an toàn và ổn định khi vận hành.
• Chế độ hoạt động được biểu thị bằng đèn cảnh báo chệch làn đường màu xanh lá cây trong bảng điều khiển
Hình 3 5 - Khả năng đánh lái khi đạt vận tốc cho phép
Trong chế độ thụ động, hệ thống tiếp tục ghi nhớ và tính toán đường đi dựa trên dữ liệu đã thu thập, đảm bảo sẵn sàng chuyển sang chế độ chủ động khi phát hiện rõ ràng ranh giới làn đường hoặc khi các điều kiện cần thiết đã được đáp ứng đầy đủ.
• Hệ thống cảnh báo chệch làn đường tạm thời được chuyển sang chế độ thụ động bằng cách kích hoạt tín hiệu rẽ
Nó tự động bật lại khi tắt tín hiệu rẽ và nhận biết rõ ràng các phân định làn đường, đồng thời đèn chỉ thị màu vàng xuất hiện trên màn hình điều khiển, đảm bảo an toàn và tiện lợi cho người lái.
Hình 3 6 - Khả năng đánh lái của hệ thống giữ làn đường khi xe chạy dưới 60km/h
3.3.2 Các điểm chú ý khi vận hành hệ thống
Hình 3 7 - Khả năng xử lý giữ làn đường khi không điều kiện đầy dủ
Hệ thống sử dụng các dấu được đánh trên đường để tính toán làn đường ảo mà phương tiện được phép di chuyển, giúp xác định chính xác vị trí của xe trên tuyến đường Việc này giúp nâng cao hiệu quả điều phối và an toàn giao thông Nhờ vào các dấu vẽ trên mặt đường, hệ thống có thể xác định đúng làn xe hoạt động, hạn chế va chạm và tối ưu hóa luồng giao thông Công nghệ này đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát lưu lượng và hướng dẫn phương tiện di chuyển chính xác, góp phần nâng cao hiệu suất giao thông đô thị.
Hệ thống sử dụng mô-men xoắn tối đa 3Nm để ngăn xe rời khỏi làn đường ảo, giúp chống chuyển động lệch của xe nhờ vào hệ thống lái điện Lực này được định hướng theo góc mà xe đang di chuyển về phía phân định làn đường đã được công nhận, đảm bảo an toàn và duy trì định hướng chính xác khi xe đi lệch khỏi làn.
- Việc điều chình tay lái có thể lên đến 100s
- Sự xen vào có thể được người lái “ghi đè” bằng quy trình lái chủ động
Khi mô-men lái điều chỉnh không đủ để duy trì xe trong làn đường, hệ thống trợ lực điện cơ sẽ tạo ra rung động tay lái như một cảnh báo Điều này giúp người lái nhận biết khi có sự mất kiểm soát hoặc sai lệch với làn đường, tăng cường an toàn khi lái xe Rung động tay lái như một tín hiệu cảnh báo vô lăng, nâng cao khả năng phản ứng nhanh chóng của người lái để điều chỉnh hướng đi phù hợp.
Hình 3 8 - Khả năng xử lý giữ làn đường khi ở điều kiện đầy dủ
Trong trường hợp bán kính đường cong lớn, hệ thống cảnh báo có thể tránh việc lệch làn dựa trên làn đường đã được tính toán chính xác Khi đó, làn đường ảo được hệ thống vạch ra nhỏ hơn và vùng làm đường ảo sẽ mở rộng dần bằng với đường thật khi vạch kẻ đường thật được xác định, giúp người lái xe dễ dàng cắt cua nhỏ mà không cần hệ thống cảnh báo can thiệp.
Hình 3 9 - Khả năng xử lý giữ làn đường trên đường cong
Khi hệ thống điều chỉnh vượt quá 100 giây mà xe không giữ đủ trong vòng cua, hệ thống sẽ kích hoạt báo động rung âm thanh và hiển thị cảnh báo trên bảng điều khiển Người lái cần tiếp tục theo dõi và quản lý quá trình lái để đảm bảo an toàn Việc này giúp cảnh báo kịp thời nhằm tránh các rủi ro có thể xảy ra trong quá trình lái xe qua vòng cua.
3.3.2.3 Trên các tình huống cụ thể
Tình huống cụ thể Biểu hiện/Phản ứng Thông điệp được thông báo
Hệ thống đang tắt Đèn thông báo tắt Không có thông báo
Công tắc hệ thống đang được bật và đang ở chế độ chủ động Đèn thông báo sẽ sáng màu xanh lá Không có thông báo
Hệ thống đang bật và đang ở chế độ bị động Đèn thông báo sẽ sáng màu vàng Không có thông báo
Khi tốc độ xe nhỏ hơn 60 km/h, hệ thống camera sẽ thu thập tín hiệu và tính toán độ rộng của làn đường Nếu làn đường có độ rộng nhỏ hơn 2,45 mét hoặc lớn hơn 4,6 mét, hệ thống sẽ nhận diện rõ ràng Tỷ lệ giữa phần có màu và phần không có màu của làn đường lớn hơn 1:2, giúp xác định chính xác phân làn Tuy nhiên, nếu không có vạch phân làn hoặc vạch phân làn không rõ ràng, hệ thống sẽ không thể phát hiện Trong trường hợp này, đèn thông báo sẽ sáng màu vàng, báo hiệu hệ thống ở chế độ bị động và không phát ra âm thanh cảnh báo.
Khi tài xế thực hiện đánh lái mà không bật đèn tín hiệu, hệ thống vẫn hoạt động và hiểu rằng xe đang vượt quá giới hạn góc lái Vạch phân làn đường bị che khuất bởi bụi bẩn, nước hoặc lá cây, khiến hệ thống cảm biến không thể nhận diện chính xác làn đường Khi vào cua có bán kính dưới 250m, camera không còn đủ khả năng xác định đúng làn do sự uốn cong của đường, dẫn đến hệ thống cảnh báo bằng đèn màu vàng sáng Hệ thống này hoạt động ở chế độ bị động và không phát ra âm thanh cảnh báo.
Kính chắn gió bị bẩn ở phần mà camera hoạt động Đèn thông báo sẽ sáng màu vàng Hệ thống ở chế độ bị động Phát ra âm thanh cảnh báo
Hệ thống cảnh báo khi xe đi lệch làn không dùng được.(Lane departure warning system not available.) Không có cảm biến tiệm cận(visibility) ở thời điểm hiện tại
Xe có nguy cơ bắt đầu lệch khỏi làn đường do hệ thống tự động can thiệp vào hệ thống lái Khi hệ thống hoạt động, đèn thông báo sẽ sáng màu vàng để cảnh báo người lái, đồng thời hệ thống ở chế độ bị động và phát ra âm thanh cảnh báo giúp tài xế nhận biết trạng thái của hệ thống hỗ trợ lái.
Xin khống chế lại tay lái (Please take over steering!)
58 đúng tối đa là 100 giây thì không đủ thanh cảnh báo
Cảnh báo rung vô lăng
Xe có nguy cơ lệch khỏi làn đường Sự can thiệp vào hệ thống lái sẽ được thực hiện bởi hệ thống
Moment xoắn đạt mức chính xác khoảng 3Nm khi đánh lái, đủ để gửi tín hiệu cảnh báo nhưng không đủ để xe quay lại lộ trình ban đầu Khi đó, đèn báo sẽ sáng màu vàng và hệ thống điều khiển chuyển sang chế độ bị động, kèm theo cảnh báo rung vô lăng để người lái nhận biết tình trạng.
Xin khống chế lại tay lái (Please take over steering!)
Hệ thống điều khiển không hoạt động, khiến camera không thể canh chỉnh chính xác hoặc bị canh chỉnh sai so với dữ liệu cơ bản của hệ thống Phần điều khiển cũng không nhận được tín hiệu từ bộ phận điều khiển lực vô lăng, gây ảnh hưởng đến hoạt động chung của xe Khi gặp sự cố này, đèn thông báo sẽ tắt và hệ thống phát ra âm thanh cảnh báo để cảnh báo người lái.
Hệ thống lỗi (System error)
Hệ thống bị quá nhiệt Điện áp cung cấp vào hệ thống thấp Đèn thông báo sẽ sáng màu vàng Phát ra âm thanh cảnh báo
Hệ thống cảnh báo khi xe lệch làn đường hiện tại không dùng được (Lane departure warning system not available at present)
Bảng 3 2 – Các tình huống nhận biết làn đường
3.3.2.4 Trình tự nhận làn đường
Cấu tạo chi tiết và cách xử lý tín hiệu hệ thống hỗ trợ giữ làn đường 60 1 Hệ thống Camera báo làn đường
3.4.1 Hệ thống Camera báo làn đường
Hình 3 10 - Cấu tạo hệ thống giữ làn đường trên ô tô
Camera trong mô-đun cảnh báo làn đường khởi hành là thành phần quan trọng của hệ thống nhận dạng làn đường, giúp hệ thống có thể nhận diện chính xác các làn đường Camera này cho phép hệ thống xác định vị trí của làn đường thực tế, từ đó tính toán ra làn đường ảo dành cho xe nhằm hỗ trợ lái xe an toàn hơn Việc sử dụng camera trong mô-đun cảnh báo làn đường khởi hành đóng vai trò cốt lõi trong việc nâng cao khả năng cảnh báo và phòng tránh va chạm không mong muốn.
Các mô-đun, bao gồm:
• Các máy ảnh, đơn vị kiểm soát cộng với hệ thống sấy kính cho cảnh báo làn đường được đặt bên trong của gương chiếu hậu
• Máy ảnh được sử dụng để ghi lại và số hóa đường trong phạm vi từ 5,5 m đến 60 m ở phía trước xe
Hình 3 11 - Hệ thống camera được lắp đặt trên ô tô
3.4.2 Hệ thống điều khiển báo sai lệch đường J579
• Hệ thống này được lắp sau gương, cùng với bộ sưởi kính trước của bộ cảnh báo chệch làn đường và cảm biến mưa
Bộ điều khiển phối hợp cùng hệ thống camera sử dụng công nghệ quang học để phân tích mặt đường ảo, giúp xác định chính xác độ dài của thời gian cần thiết để hiệu chỉnh cơ cấu lái Công nghệ này đảm bảo quá trình điều chỉnh lái xe diễn ra hiệu quả, an toàn và chính xác trong các giới hạn cho phép Nhờ đó, hệ thống cung cấp các dữ liệu cần thiết để tối ưu hóa khả năng điều khiển xe, nâng cao trải nghiệm và sự an toàn cho người dùng.
Hình 3 12 - Hệ thống điều khiển báo sai lệch đường J579
3.4.3 Bộ điều khiển trợ lực lái
Bộ điều khiển trợ lực lái được gắn trực tiếp vào mô tơ điện, giúp giảm thiểu việc sử dụng dây dẫn phức tạp đến tổ hợp servo trợ lực lái, từ đó tối ưu hóa hệ thống lái xe.
Dựa trên tín hiệu đầu vào như là:
• Tín hiệu góc đánh lái từ bộ truyền góc đánh lái G85
• Tốc độ động cơ từ bộ truyền tốc độ động cơ G28
• Lục đánh lái, tốc độ rô to
• Tín hiệu tốc độ mặt đường và tín hiệu xác nhận chìa khóa đánh lửa từ bộ điều khiển được chèn vào phần hiển thị của bảng điều khiển
Bộ điều khiển tính toán từng mức độ của lực đánh lái nhằm tối ưu hóa hoạt động hỗ trợ lái xe Cường độ của dòng kích thích được xác định chính xác để điều khiển vận hành mô tơ V187 một cách hiệu quả Việc tính toán chính xác này giúp cải thiện trải nghiệm lái xe, nâng cao độ an toàn và độ chính xác trong quá trình điều khiển xe.
• Nếu nhiệt độ tăng lên quá 1000C tính hiệu quả của trợ lực lái bị giảm đáng kể
Khi thông số của trợ lực lái giảm xuống dưới 60%, hệ thống cảnh báo trợ lực lái cơ điện tử K161 sẽ phát ra tín hiệu cảnh báo bằng chuông vàng và ghi nhận lỗi vào bộ nhớ hệ thống Điều này cảnh báo người lái về tình trạng giảm hiệu suất của trợ lực lái, giúp đảm bảo an toàn khi vận hành xe Việc theo dõi và xử lý lỗi này là cần thiết để duy trì hoạt động ổn định của hệ thống trợ lực lái, đồng thời nâng cao trải nghiệm lái xe an toàn và tin cậy.
Hình 3 13 - Bộ điều khiển trợ lực lái
3.4.4 Mô tơ trợ lực lái cơ điện tử
• Gắn song song vào thanh ray của cơ cấu lái, hỗ trợ lực đánh lái
Bộ phận điều khiển trợ lực lái nhận lệnh trực tiếp từ người lái để điều chỉnh mô tơ hỗ trợ việc đánh lái Nó hoạt động bằng cách tạo ra một moment xoắn phù hợp, giúp xe dễ dàng dàng quay vòng và vận hành linh hoạt hơn Trong hệ thống trợ lực lái, việc truyền lệnh chính xác từ bộ điều khiển giúp gia tăng sự an toàn và cảm giác lái tự nhiên cho người lái.
Hệ thống cảnh báo chệch làn đường sử dụng mô tơ để hiệu chỉnh quá trình đánh lái, tạo ra rung động trên vô lăng nhằm cảnh báo người lái khi xe có xu hướng lệch khỏi làn đường Bộ phận điều khiển cảnh báo lệch làn đường sẽ phát tín hiệu điều chỉnh, giúp bộ phận trợ lực lái kiểm soát mô tơ phù hợp, đảm bảo xe di chuyển trong làn an toàn và chính xác.
Hình 3 14 - Mô tơ trợ lực lái
Hư hỏng và ảnh hưởng:
Khi mô tơ trợ lực lái cơ điện gặp sự cố hoặc hỏng hóc, các bộ phận hỗ trợ như trợ lực lái và các hệ thống liên quan sẽ ngưng hoạt động Điều này dẫn đến việc tất cả các hệ thống khác trên xe cũng bị ngắt, ảnh hưởng đáng kể đến khả năng vận hành và an toàn của phương tiện Việc duy trì và kiểm tra định kỳ hệ thống trợ lực lái cơ điện là rất cần thiết để đảm bảo xe luôn hoạt động ổn định và an toàn.
• Có nghĩa là hệ thống cảnh báo chệch làn đường không hoạt động, không thể mở lên lại nếu thiếu motor
• Nếu motor chết, hư hỏng trong khi hệ thống cảnh báo chệch làn đường đang hoạt động thì cả hệ thống sẽ tắt
Hình 3 15 - Vị trí của mô tơ trên trục lái
Hình 3 16 - Cảm biến khoảng cách phía trước của hệ thống giữ làn đường
Kết luận
Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường mang lại nhiều lợi ích tích cực và hiệu quả trong việc nâng cao an toàn giao thông Tuy nhiên, hệ thống này vẫn còn tồn tại một số hạn chế, cần được khắc phục để phát huy tối đa tiềm năng của công nghệ.
Ánh sáng yếu, điều kiện thời tiết như ướt, nhựa đường bị đùn, đất hoặc tuyết che phủ đường kẻ và tầm nhìn xa hạn chế do kính chắn gió bị bẩn hoặc mờ ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng quan sát của người lái cũng như chất lượng hình ảnh từ camera Những yếu tố này đều gây khó khăn trong việc nhận diện biển báo, vạch kẻ đường và các vật thể khác trên đường, tăng nguy cơ tai nạn.
Hệ thống cảnh báo chệch làn đường có thể gặp phải trường hợp không nhận diện rõ phần đường thực tế, dẫn đến việc tính toán làn đường ảo hoặc gây nhầm lẫn trong việc xác định làn đường chính xác Điều này làm giảm hiệu quả cảnh báo và có thể ảnh hưởng đến an toàn khi lái xe.
• Trong trường hợp này, hệ thống thường tự động chuyển sang chế độ bị động
Hình 3 17 - Hạn chế của khi camera gặp vấn đề
Hình 3 18 - Hạn chế của hệ thống giữ làn đường khi camera bị phản sáng
Bị ảnh hưởng bởi đèn pha xe đối diện
Trạng thái hoạt động chủ động chỉ có thể kích hoạt khi hệ thống nhận được thông tin rõ ràng, đảm bảo tính chính xác và khả năng phản ứng nhanh chóng Khi đó, phần làn đường ảo có thể được tính toán chính xác dựa trên dữ liệu thu nhận từ hệ thống, giúp nâng cao hiệu quả vận hành và độ tin cậy của các giải pháp tự động hóa giao thông Việc cung cấp dữ liệu đầy đủ và chính xác là yếu tố quyết định để hệ thống hoạt động tối ưu và đảm bảo an toàn cho các phương tiện di chuyển trên đường.
Hệ thống cảnh báo điểm mù (Blind Spot Alert)
Giới thiệu
Hàng năm, nhiều vụ tai nạn xe cơ giới xảy ra chủ yếu do tính chủ quan của người lái và chuyển làn đường đột ngột gây bất ngờ cho các phương tiện khác Thống kê cho thấy, trung bình mỗi 4 km trên cao tốc, người lái xe chuyển làn ít nhất một lần, làm tăng nguy cơ va chạm Ngoài sự thiếu quan sát và bất cẩn, điểm mù là một nguyên nhân quan trọng khiến tai nạn xảy ra, vì các phần bên ngoài xe bị che khuất và không thể quan sát qua gương hoặc trực tiếp Điểm mù thường gặp tại gương chiếu hậu, phía trước, và phía sau xe, dẫn đến nguy cơ vượt ẩu hoặc va chạm bất ngờ Để nâng cao an toàn, các hãng xe đã phát triển hệ thống cảnh báo điểm mù (Blind Spot Monitoring System), giúp người lái phát hiện các phương tiện khuất tầm nhìn, từ đó giảm thiểu tai nạn giao thông.
Hình 4 1 - Hệ thống cảnh báo điểm mù trên ô tô
Hệ thống cảnh báo điểm mù sử dụng cảm biến để phát hiện các phương tiện trong làn đường liền kề mà người lái không quan sát được Nó giúp cảnh báo người lái về sự hiện diện của xe đang đến gần, từ đó tạo điều kiện an toàn hơn khi thay đổi làn Hệ thống này còn có thể can thiệp vào hệ thống lái để hỗ trợ tránh va chạm, bằng cách cung cấp lực lên tay lái khi người lái có ý định chuyển làn gây nguy hiểm hoặc đạp bàn đạp để tránh va chạm trực diện.
Hình 4.2 cung cấp hình ảnh tổng quan về hệ thống cảnh báo điểm mù, giúp người lái xe nhận biết các khu vực có thể gây mất tập trung Điểm mù trở nên nguy hiểm hơn đặc biệt khi xe chuyển làn, rẽ ở các ngã tư hoặc đậu xe vào bãi, khiến người điều khiển không thể nhìn thấy các phương tiện đang chạy cùng hoặc khác làn phía sau Các điểm mù còn làm giảm khả năng quan sát các xe cắt qua giao lộ, từ đó làm tăng khả năng xảy ra tai nạn Hệ thống cảnh báo điểm mù giúp chủ động phát hiện và xử lý các tình huống nguy hiểm, nâng cao an toàn khi tham gia giao thông.
Hình 4 3 - Hệ thống cảnh báo điểm mù từ đuôi xe
Hệ thống này giúp theo dõi các vị trí bị khuất tầm nhìn xung quanh xe, đảm bảo an toàn tối đa cho người lái Khi phát hiện có phương tiện di chuyển trong các vùng khuất tầm nhìn, hệ thống sẽ cảnh báo ngay lập tức để ngăn ngừa tai nạn Công nghệ này nâng cao hiệu quả kiểm soát môi trường xung quanh xe, giảm thiểu rủi ro va chạm Việc sử dụng hệ thống cảnh báo giúp người lái có thể phản ứng kịp thời, đảm bảo an toàn cho hành khách và các phương tiện khác trên đường.
Có thể chia hệ thống cảnh báo điểm mù thành hai dạng chính là:
Hệ thống cảnh báo điểm mù bị động giúp giảm thiểu rủi ro va chạm khi thay đổi làn bằng cách bổ sung một gương cầu lồi nhỏ trên gương chiếu hậu, giúp người lái quan sát các vùng che khuất Phương pháp này đã trở thành giải pháp phổ biến nhờ tính đơn giản, hiệu quả và chi phí hợp lý Trong quá khứ, các hãng xe thường trang bị gương cầu lồi nhằm nâng cao khả năng quan sát của người lái, đặc biệt ở các khu vực khó nhìn thấy Đến nay, hệ thống này vẫn được áp dụng rộng rãi như một giải pháp kinh tế nhưng mang lại hiệu quả thực tế trong việc cảnh báo điểm mù.
Hình 4 4 - Cảnh báo điểm mù trên gương chiếu hậu
Hệ thống cảnh báo điểm mù chủ động giúp nâng cao an toàn giao thông bằng cách sử dụng các bộ phát sóng điện từ được gắn trên gương chiếu hậu, thân xe hoặc cản sau để giám sát các khu vực xung quanh xe Khi phương tiện phía sau hoặc bên hông tiến quá gần, hệ thống sẽ nhận diện và gửi cảnh báo về bộ điều khiển, giúp tài xế nhận biết và tránh va chạm Ngoài ra, hệ thống còn tích hợp camera đặt trên hai gương chiếu hậu để cung cấp hình ảnh rõ nét, tăng khả năng phát hiện các phương tiện ở điểm mù.
Khi phát hiện các hành vi không an toàn, xe sẽ cảnh báo bằng cách phát âm thanh, rung vô lăng và hiển thị hình ảnh trên màn hình trung tâm, giúp người lái dễ quan sát và xử lý tình huống nhanh chóng Nhiều dòng xe còn được trang bị hướng dẫn xử lý tình huống cụ thể, nâng cao trải nghiệm và an toàn trong quá trình lái.
Hình 4 5 - Quan sát xe sau khi cảnh báo điểm mù có tín hiệu
Cấu tạo thành phần và cách thức hoạt động hệ thống cảnh báo điểm mù 70 1 Cấu tạo thành phần hệ thống
Hình 4 6 - Tổng quan các bộ phận của hệ thống cảnh báo điểm mù trên ô tô
Hệ thống cảnh báo điểm mù sử dụng radar gắn trên thân xe, gương chiếu hậu và cản sau để phát hiện các phương tiện trong vùng điểm mù Những radar này phát ra sóng điện từ, khi có xe tiến lại gần, sóng bị cản lại và hệ thống nhận biết tín hiệu hồi về không chính xác Nhờ đó, hệ thống có khả năng cảnh báo kịp thời và tính toán chính xác khoảng cách các va chạm có thể xảy ra, giúp tăng cường an toàn cho người lái.
4.2.2 Cách thức hoạt động của hệ thống
Hệ thống cảnh báo điểm mù hoạt động dựa trên cách thức sau:
Hệ thống cảnh báo điểm mù BSM khác biệt so với các hệ thống cảm biến khoảng cách truyền thống nhờ khả năng quét Radar 3D rộng rãi và chính xác hơn Với phạm vi hoạt động lên đến 25 mét, BSM giúp phát hiện các vật thể trong điểm mù một cách hiệu quả, nâng cao an toàn cho người lái Công nghệ Radar 3D trực diện của hệ thống không chỉ mở rộng phạm vi giám sát mà còn đảm bảo độ chính xác cao, từ đó giảm thiểu rủi ro va chạm khi vận hành xe.
Hi radar phát ra sóng điện tử từ bộ phát sóng điện tử đặt ở đuôi xe để quét phương tiện Khi phát hiện có phương tiện hoặc người đi vào vùng điểm mù, bộ phát điện tử nhận tín hiệu và chuyển đến bộ xử lý CPU nằm trong hộp điều khiển hệ thống cảnh báo điểm mù (BSM) Hệ thống này đồng thời kích hoạt đèn LED chỉ thị cảnh báo điểm mù ở gương chiếu hậu nhằm tăng cường an toàn khi lái xe.
Hệ thống radar gửi tín hiệu đến module điều khiển để kích hoạt các hệ thống hỗ trợ lái, giúp người lái giữ vững vô lăng hoặc tác động lực lên bàn đạp phanh Điều này giúp người điều khiển phát hiện tình huống, giữ xe đi đúng làn đường hoặc giảm tốc độ khi chuyển làn để tránh va chạm với các phương tiện khác, đảm bảo an toàn tối đa khi lái xe.
Hệ thống cảnh báo điểm mù sử dụng các bộ phát sóng điện từ gắn trên gương chiếu hậu, thân xe hoặc cản sau để phát hiện các phương tiện phía sau hoặc bên hông tiếp cận gần Khi có xe tiến sát, bộ phát sóng điện từ nhận diện và gửi tín hiệu cảnh báo về hệ thống trung tâm, kích hoạt đèn và âm thanh để cảnh báo người lái, giúp tăng khả năng phản ứng kịp thời Công nghệ quét chuyển động sử dụng sóng Radar với hai bộ định tuyến lắp trong cản sau của xe cho phép hệ thống BSD tính toán chính xác tốc độ và khoảng cách của các phương tiện xung quanh, nâng cao độ an toàn khi lưu thông.
Hai bộ định tuyến Radar được đo đạc và tính toán góc lắp đặt 130 độ, đảm bảo hướng sóng quét chính xác trong mọi điều kiện thực tế Hệ thống này hỗ trợ chủ xe phát hiện phương tiện trong vùng điểm mù, đưa ra cảnh báo kịp thời để tránh tai nạn rủi ro Điều kiện hoạt động tối ưu của radar giúp nâng cao khả năng an toàn khi lái xe và giảm thiểu nguy cơ xảy ra va chạm.
A Khi chìa khóa khởi động BẬT, nếu bạn nhấn công tắc BSD, đèn báo chuyển đổi sẽ sáng và hệ thống đã sẵn sàng
B Hệ thống hoạt động khi tốc độ xe dưới 10 km / h với số R
C Phạm vi phát hiện RCTA là 0,5m ~ 20m tính theo hướng bên Nếu tốc độ xe tiếp cận là 4 ~ 36 km / h trong phạm vi cảm biến, nó sẽ được phát hiện
Tuy nhiên, phạm vi cảm biến của hệ thống là khác nhau tùy theo điều kiện
4.2.3 Sơ đồ hê thống cảnh báo điểm mù
Sơ đồ 4 1 - Sơ đồ mạch điện hệ thống cảnh báo điểm mù
Hệ thống cảnh báo điểm mù BSM hoạt động dựa trên công nghệ quét Radar 3D trực diện rộng với phạm vi lên đến 25 mét, giúp phát hiện tất cả các phương tiện trong vùng điểm mù của xe Radar được lắp ở đuôi xe để quét các phương tiện và cảnh báo người lái khi có phương tiện hoặc người đi vào vùng điểm mù thông qua tín hiệu gửi đến bộ xử lý CPU bên trong hộp điều khiển Khi phát hiện, hệ thống sẽ kích hoạt đèn LED cảnh báo điểm mù ở gương chiếu hậu và gửi tín hiệu đến module điều khiển hệ thống lái để hỗ trợ người lái giữ vững vô lăng hoặc tác động lực điều khiển bàn đạp phanh, giúp lái xe đúng làn đường và giảm tốc độ trong quá trình chuyển làn, từ đó giảm nguy cơ va chạm.
Thời gian từ khi radar phát hiện tín hiệu phương tiện hoặc người trong phạm vi điểm mù đến khi đèn LED sáng và bộ rung hoạt động không quá 30 giây, đảm bảo cảnh báo nhanh chóng và chính xác Hệ thống này giúp người lái xe nhận biết kịp thời các vật thể trong điểm mù, từ đó đưa ra các tác vụ sang đường hoặc rẽ vào bãi đỗ xe một cách an toàn tuyệt đối Nhờ khả năng phản hồi nhanh, hệ thống cảnh báo này tối ưu hóa an toàn giao thông và giảm thiểu nguy cơ tai nạn.
Sơ đồ 4 2 - Sơ đồ mạch điện cảnh báo điểm mù
Sơ đồ 4 3 - Sơ đồ mạch điện cảnh báo điểm mù
F01: Hộp cầu chì và rơ le
0922-601: Mô đun điều khiển BSM trước trái
0922-602: Mô đun điều khiển BSM trước phải
0922-602: Mô đun điều khiển BSM trước phải
0912-102: Đèn chỉ thị BSM trước trái
0912-103: Đèn chỉ thị BSM trước phải
Cách vận hành hệ thống cảnh báo điểm mù
Để vận hành hệ thống cảnh báo điểm mù hiệu quả, cần kết hợp việc quan sát và điều chỉnh gương xe thường xuyên Sử dụng hệ thống cảnh báo điểm mù một cách tối ưu giúp tăng cường an toàn khi lái xe Để làm được điều này, người lái cần chú ý đến các thông báo của hệ thống cảnh báo để phản ứng kịp thời và chính xác Việc kết hợp giữa công nghệ và kỹ năng quan sát thủ công sẽ nâng cao khả năng phòng tránh va chạm và đảm bảo an toàn trên mọi hành trình.
Hình 4 7- Các bước thứ tự hoạt động của cảnh báo điểm mù
- Chuẩn bị: Hệ thống theo dõi khi có phương tiện tiến vào gần điểm mù của xe
Hệ thống cảnh báo xe nâng cao giúp tài xế nhận biết các phương tiện tiến vào gần khoảng mù bên trái hoặc phải thông qua các biểu tượng nhấp nháy trên gương chiếu hậu Khi có phương tiện xuất hiện bên trái hoặc bên phải, biểu tượng cảnh báo sẽ nhấp nháy tại vị trí tương ứng, và nếu cả hai bên đều có phương tiện, cả hai biểu tượng sẽ nhấp nháy cùng lúc để cảnh báo nguy hiểm Ngoài ra, hệ thống còn hỗ trợ nhắc nhở bằng âm thanh píp píp, giúp tài xế chú ý và phản ứng kịp thời, nâng cao an toàn khi lái xe.
Khả năng quan sát của người lái đóng vai trò then chốt trong việc xử lý tình huống giao thông, đặc biệt khi xe xuất hiện trong điểm mù Người lái cần chú ý đến việc sử dụng xi nhan để báo hiệu trước khi chuyển làn, giúp đảm bảo an toàn và giảm nguy cơ tai nạn Việc nhận biết đúng thời điểm và hành động phù hợp khi có xe trong điểm mù là kỹ năng quan trọng để xử lý các tình huống giao thông một cách an toàn và hiệu quả.
Cấu tạo chi tiết và cách xử lý tín hiệu hệ thống cảnh báo điểm mù 75 1 Radar
Hình 4 11 Bị trí của cảm biến cảnh báo điểm mù
Các radar phát ra sóng điện từ để phát hiện các phương tiện tiến lại gần trong vùng kiểm soát Khi xe đi vào vùng quét, sóng điện từ sẽ bị cản lại, làm hệ thống nhận diện tín hiệu hồi trở nên khác thường Nhờ đó, hệ thống cảnh báo sớm các nguy cơ va chạm và tính toán chính xác khoảng cách các phương tiện sắp xảy ra va chạm, nâng cao an toàn giao thông.
Cảm biến radar ô tô hoạt động dựa trên sóng tần số 24 GHz hoặc 76-81 GHz Trong đó, cảm biến sử dụng tần số 24 GHz có khả năng tầm xa tốt hơn do băng tần hẹp hơn Tuy nhiên, trong những năm gần đây, các nhà phát triển xe hơi đang chuyển hướng sử dụng cảm biến radar với tần số 76 GHz hoặc 77-81 GHz để nâng cao hiệu suất và độ chính xác.
Với tần số cao hơn, ăng ten có thể được thiết kế nhỏ gọn hơn và mở rộng băng thông một cách đáng kể, gấp 3-4 lần khi chuyển từ 24 GHz lên 76 GHz Nhờ băng thông lớn, lượng dữ liệu truyền trong mỗi phần tỉ giây trở nên cực kỳ lớn, giúp tăng tốc độ xử lý và cải thiện độ chính xác trong việc xác định vị trí Với tần số 1 GHz, đã có tới 1 tỷ sóng được phát ra mỗi giây, mang lại lợi ích vượt trội cho các hệ thống truyền dẫn dữ liệu và định vị chính xác hơn.
Bộ xử lý trung tâm xác định vị trí vật thể dựa trên thời gian phản hồi của sóng từ vật thể tới nhiều cảm biến khác nhau Phương pháp hình học được sử dụng để tính toán chính xác vị trí của vật thể dựa trên dữ liệu phản hồi này Quá trình này giúp nâng cao hiệu quả trong việc xác định vị trí vật thể trong hệ thống cảm biến đa điểm.
Hệ thống phát hiện điểm mù hoạt động hiệu quả khi xe vận tốc trên 30km/h, có khả năng phát hiện cùng lúc 5 vật thể chuyển động trong khu vực điểm mù, giúp tăng cường an toàn khi lái Với khả năng phát hiện trong phạm vi lên đến 25 mét, hệ thống vẫn duy trì hiệu quả kể cả trong điều kiện thời tiết xấu, đảm bảo sự cảnh báo chủ động và giảm thiểu nguy cơ va chạm.
Hệ thống phát hiện chướng ngại vật sẽ cảnh báo bằng đèn LED trên gương chiếu hậu, giúp người lái nhận biết sớm để tránh va chạm và đảm bảo an toàn khi lái xe.
Hình 4 12 - Vị trí lắp đặt của cảnh báo điểm mù
Hình 4 13 - Cấu tạo chung của hệ thống cảnh báo điểm mù
Hệ thống cảnh báo bên trong xe được tích hợp và hiển thị qua gương chiếu hậu dưới dạng biểu tượng rõ ràng Chức năng chính của hệ thống là cảnh báo bằng hình ảnh nhấp nháy trên gương hoặc rung tay lái, giúp người lái nhận biết sắp xảy ra va chạm trong điểm mù để đưa ra phản ứng kịp thời.
Hình 4 14 - Đèn cảnh báo điểm mù bên gương chiếu hậu
Các mẫu xe cao cấp hơn được trang bị thêm camera đặt bên gương chiếu hậu, cung cấp hình ảnh chính xác trên màn hình hiển thị Hệ thống camera này giúp người lái dễ dàng quan sát và xử lý tình huống an toàn hơn khi điều khiển xe.
Hình 4 15 - Cảm biến gắn bên gương chiếu hậu trái
Việc điều chỉnh gương xe là cách hiệu quả để hạn chế điểm mù và nâng cao an toàn khi lái Cần căn chỉnh gương sao cho người lái có thể quan sát tốt nhất phía sau xe, giúp hạn chế các điểm mù không cần thiết Việc này không chỉ giúp tăng khả năng quan sát mà còn cung cấp tầm nhìn rõ ràng, giảm thiểu rủi ro va chạm khi lưu thông trên đường Để đảm bảo an toàn tối đa, người lái nên kiểm tra và điều chỉnh gương thường xuyên, phù hợp với góc nhìn cá nhân và điều kiện thực tế.
Để đảm bảo an toàn khi lái xe, hãy đặt gương chiếu hậu như bình thường và điều chỉnh vị trí ngồi trước khi điều chỉnh gương để có thể nhìn thấy toàn bộ cửa sổ phía sau xe Nhớ luôn điều chỉnh lại gương chiếu hậu nếu bạn thay đổi vị trí ngồi để duy trì tầm nhìn rõ ràng và toàn diện.
Gương bên trái cần được đặt sao cho khi có xe đi qua phía bên trái, đèn pha của xe đó sẽ biến mất khỏi gương chiếu hậu và xuất hiện trong gương bên trái của xe bạn, giúp bạn quan sát dễ dàng các phương tiện xung quanh một cách an toàn.
Khi xe bên phải sắp vượt qua, bạn cần đặt gương bên phải đúng thời điểm để đảm bảo quan sát rõ ràng Lúc này, đèn pha phía trước bên trái của xe đó sẽ biến mất khỏi gương trung tâm của bạn và xuất hiện trong gương bên phải, giúp bạn dễ dàng theo dõi tình hình giao thông phía sau.
Hình 4 16 - Hệ thống camera của hệ thống cảnh báo điểm mù
Hệ thống cảnh báo điểm mù của camera cho phép người dùng dễ dàng chuyển đổi từ chế độ 2D sang 3D, cung cấp khả năng quan sát toàn diện và chính xác Ngoài ra, người dùng có thể tùy ý điều chỉnh góc máy quay theo cả ba phương X, Y, Z để tối ưu hóa tầm nhìn và thuận tiện trong quá trình quan sát Tính năng linh hoạt này là một điểm cộng nổi bật của thiết bị, giúp nâng cao hiệu quả giám sát và đảm bảo an toàn tối đa.
Trong tình trạng tắc đường và tại những tuyến đường hẹp, việc di chuyển chậm là điều không thể tránh khỏi Camera góc gần giúp người lái xe quan sát rõ hơn các xe xung quanh và khoảng cách giữa các phương tiện, từ đó nâng cao an toàn khi lưu thông trong điều kiện giao thông đông đúc.
Khi cần chuyển làn, góc nhìn nghiêng từ trước ra sau giúp quan sát toàn bộ xe phía sau và xung quanh, đảm bảo an toàn khi chuyển làn Việc quan sát kỹ lưỡng giúp tránh va chạm do không nhận biết được xe đang vượt qua trong "điểm mù" Đây là kỹ năng quan trọng để giảm thiểu nguy cơ tai nạn giao thông khi thay đổi làn đường.
Hình 4 17 - Gương chiếu hậu giữa
Kết luận
Hệ thống cảnh báo điểm mù mang lại sự an toàn cho người lái xe khi tham gia điều khiển phương tiện, chằng hạn như:
- Người lái có khả năng dự đoán và tránh được va chạm
- Giảm thiểu rủi ro xảy ra tai nạn
Hệ thống cảnh báo BSM không chỉ cung cấp các cảnh báo về phương tiện trong điểm mù, mà còn sở hữu nhiều tính năng và ưu điểm nổi bật như giúp giảm nguy cơ va chạm, tăng cường an toàn khi lái xe, và nâng cao khả năng phát hiện các phương tiện ở các vị trí khó quan sát Với công nghệ tiên tiến, hệ thống này mang lại sự an tâm tối đa cho người lái trong mọi điều kiện giao thông.
Hệ thống cảnh báo phương tiện có vận tốc lớn muốn vượt qua xe của bạn giúp bạn nhận biết khi có xe nào trong phạm vi quét và di chuyển tốc độ cao hơn Khi có phương tiện vượt lên hoặc có ý định vượt, hệ thống BSM sẽ gửi cảnh báo để người lái biết và chủ động ra tín hiệu nhường đường, giảm nguy cơ va chạm không mong muốn Tính năng này nâng cao khả năng an toàn và kiểm soát giao thông cho người lái trong mọi tình huống.
- Hệ thống BSM có thể cảnh báo cùng lúc 5 vật chuyển động trong vùng điểm mù Phạm vi quét Radar 25m ngay cả trong tình trạng thời tiết xấu
- Tính năng chuyển làn đường cũng là điểm khiến người người yêu thích hệ thống
Hệ thống BSM hoạt động bằng cách quét radar về hai bên và phía sau xe, giúp người lái biết có xe nào đang chạy cùng làn hoặc vượt lên phía trước Tính năng này hỗ trợ chuyển làn an toàn hơn bằng cách cảnh báo bằng đèn LED khi phát hiện xe vượt lên hoặc cạnh tranh sát phía sau xe Nhờ đó, người lái có thể phản ứng kịp thời và đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông.
Khi bạn dừng xe và chuẩn bị mở cửa, hệ thống cảnh báo mở cửa sẽ tự động kích hoạt để đảm bảo an toàn Nếu có vật chuyển động trong vùng quét Radar gây nguy hiểm khi mở cửa, hệ thống BSM sẽ gửi thông báo ngay lập tức để cảnh báo bạn, giúp tránh tai nạn và tăng cường sự an toàn cho hành khách.
Mọi hệ thống đều có nhược điểm Hệ thống cảnh báo điểm mù cũng có nhiều hạn chế:
- Chỉ phát hiện các phương tiện trên đường cao tốc mà không phát hiện các vật thể khác như xe máy, xe đạp, con người
- Bị ảnh hưởng bởi thời tiết: mưa, bão, tuyết,…
- Nếu tốc độ xe từ 10- 35km/h, hệ thống sẽ không thể hoạt động
Một số hệ thống sẽ không thể phát hiện được các phương tiện có tốc độ cao hơn hoặc thấp hơn ngưỡng tốc độ được cài đặt
4.5.3 Khắc phục Để khắc phục tình trạng trên chúng ta có một số cách phổ biến như sau:
- Kiểm tra lại việc đấu dây, lắp đặt các cảm biến có đúng thứ tự, vị trí hay không (Nếu như cản sau đã từng bị dỡ ra)
Sau khi kiểm tra và đảm bảo phần cứng đấu dây đã chính xác, việc học lại (relearn) và canh chỉnh (calibration) hệ thống bằng phần mềm chuyên dụng là bước quan trọng để đạt hiệu suất tối ưu Để đảm bảo quá trình này diễn ra suôn sẻ và chính xác, bạn nên đến các trung tâm sửa Mazda uy tín, có đủ thiết bị và kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm Việc này không chỉ giúp hệ thống hoạt động đúng chuẩn mà còn tăng độ bền và hiệu năng của xe Đừng bỏ qua bước quan trọng này để duy trì và nâng cao giá trị xe của bạn.
Lỗi liên quan đến cản va và hệ thống cảm biến là sự cố phổ biến trên các dòng xe Mazda, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tránh va chạm khi lùi và di chuyển trong điều kiện tầm nhìn hạn chế Hệ thống cảnh báo điểm mù (BSM) đóng vai trò quan trọng trong việc giúp xe phát hiện các vật thể xung quanh để đảm bảo an toàn cho người lái và hành khách Khi gặp sự cố về hệ thống này, bạn nên nhanh chóng tìm đến các trung tâm sửa chữa Mazda uy tín để được khắc phục nhanh chóng và đảm bảo an toàn Hy vọng những chia sẻ từ Viện Auto – Garage chuyên sửa Mazda sẽ giúp bạn nắm rõ hơn về lỗi hệ thống cảnh báo điểm mù.