Study with the several resources on Docsity
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Prepare for your exams
Study with the several resources on Docsity
Earn points to download
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Community
Ask the community for help and clear up your study doubts
Discover the best universities in your country according to Docsity users
Free resources
Download our free guides on studying techniques, anxiety management strategies, and thesis advice from Docsity tutors
Hệ thống cảnh báo lệch làn và giữ làn trên xe Toyota Cross. Thiết kế giải thuật mô phỏng hoạt động hệ thống
Typology: Essays (university)
1 / 83
This page cannot be seen from the preview
Don't miss anything!
i
1. Họ và tên sinh viên: Hoàng Minh Hiếu MSSV: 1851080087 Lớp: CO18A. Ngành : Kỹ thuật cơ khí Chuyên ngành : Kỹ thuật cơ khí ô tô 2. Tên đề tài : Hệ thống cảnh báo lệch làn và giữ làn trên xe Toyota Cross. Thiết kế giải thuật mô phỏng hoạt động hệ thống. 3. Nhận xét : a) Về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… b) Những kết quả đạt được của Luận văn tốt nghiệp: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… c) Những hạn chế của Luận văn tốt nghiệp: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Được bảo vệ (hoặc nộp BCTTTN để chấm) Không được bảo vệ 4. Điểm thi (nếu có): TP. HCM, ngày 27 tháng 02 năm 202 3 Giảng viên hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên)
iii
An toàn và tiện nghi trên ô tô luôn là một đề tài muôn thuở, được các hãng xe đặt lên làm nhiệm vụ hàng đầu khi mà người tiêu dùng ngày càng khắt khe ở việc lựa chọn một chiếc xe vừa an toàn, vừa tiện nghi và vấn đề an toàn luôn là ưu tiên hàng đầu. Một chiếc xe ngày nay, với hàng loạt các hệ thống hỗ trợ nhằm đảm bảo an toàn cho người lái cũng như đáp ứng nhu cầu tiện nghi cho người lái như hệ thống túi khí an toàn, kiểm soát hành trình, hệ thống cảnh báo lệch làn, hệ thống phanh điện tử, hệ thống cân bằng điện tử,… Các hệ thống tiện nghi không chỉ giúp tạo sự thoải mái, giảm áp lực cho người lái xe khi đi trên đường, đặc biệt là những khung đường dài. Hệ thống an toàn giúp giảm thiểu rủi ro tai nạn khi mà người lái xe mất tập trung khi lái xe do mệt mỏi, sử dụng chất kích thích,… đại diện trong số các hệ thống này là hệ thống hỗ trợ giữ làn đường (Lane Keeping System) và hệ thống cảnh báo lệch làn đường: Land Departure Warning Systerm. Nhận thấy tầm quan trọng của hai hệ thống hỗ trợ người lái này, nên em chọn đề tài Luận văn tốt nghiêp của em là: “Hệ thống cảnh báo lệch làn và giữ làn trên xe Toyota Cross. Thiết kế giải thuật mô phỏng hoạt động hệ thống ”. Em xin chân thành cảm ơn Thầy ThS. Cao Đào Nam đã cung cấp tài liệu cũng như tận tình chỉ dạy, hướng dẫn trong suốt quá trình học tập cũng như trong thời gian thực hiện đề tài này. Xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô trong Bộ Môn Cơ Khí Ô Tô, Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP. HCM đã tận tình chỉ dẫn, trực tiếp giúp đỡ và tạo điều kiện cho em làm việc tốt trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Xin trân trọng cám ơn. Tp HCM, Ngày 27 tháng 02 năm 20 23 Sinh viên thực hiện Hoàng Minh Hiếu
iv TÓM TẮT LUẬN VĂN Việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến vào ngành ô tô nhằm cải thiện mức độ an toàn và thoải mái cho người lái ngày càng được phổ biến ở Việt Nam và trên toàn thế giới. Hệ thống cảnh báo lệch làn là một trong những hệ thống hỗ trợ người lái nâng cao được áp dụng rộng rãi trên các hãng xe lớn. Nhận thấy việc ứng dụng chế độ hỗ trợ lái nâng cao này còn mới lạ tại Việt Nam. Luận văn này tập trung vào vấn đề tìm hiểu và khai thác tính năng an toàn của “hệ thống duy trì lệch làn” trên xe Toyota Corrolla Cross. Bố cục luận văn bao gồm 4 chương như sau: Mục đích và ý nghĩa đề tài. Chương 1: Tổng quan về hệ thống cảnh báo lệch làn và giữ làn trong công nghệ ô tô. Chương 2: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống cảnh báo lệch làn và giữ làn trên xe Toyota Cross. Chương 3: Thiết kế giải thuật mô phỏng hoạt động của hệ thống. Chương 4: Công nghệ hỗ trợ người lái thông minh hiện nay ở Việt Nam. Chương 5 : Kết luận.
vii
ix Hình 3. 3. Ví dụ xử lý bằng mã giả ............................................................................... 58 Hình 3. 4. Lưu đồ hệ thống cảnh báo lệch làn. ............................................................. 60 Hình 3. 5. Lưu đồ hệ thống giữ làn đường.................................................................... 62
x DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1. Các vùng quét Ra đa. .................................................................................. 25 Bảng 2.2. C ấu tạo hệ thống duy trì làn đường. ............................................................ 28 Bảng 2.3. Phản hồi từ hệ thống thông qua cảnh báo .................................................... 43
xii liệu cũng như kiến thức của mình về các hệ thống hỗ trợ người lái thông minh nói chung và hệ thống cảnh báo lệch làn, duy trì làn đường nói riêng. Đề tài giúp chúng ta có cái nhìn tổng quan hơn về công nghệ hỗ trợ này, nhìn nhận được những lợi ích và bất cập mà công nghệ hỗ trợ đỗ xe mang lợi đồng thời có những giải pháp để nâng cao tính ứng dụng tại nước ta. Đề tài cũng có thể tạo nguồn tài liệu cho các bạn học sinh - sinh viên các khoá sau có thêm nguồn tài liệu để nghiên cứu, học tập. c. Hạn chế đề tài Do hạn chế về kinh nghiệm cũng như vốn kiến thức. Luận văn này em chỉ chuyên sâu về tìm hiểu hệ thống và cách vận hành hệ thống đơn giản. Em mong được các Thầy, Cô hướng dẫn để Luận văn hoàn thiện hơn. Nhằm giúp làm nguồn tài liệu cho ngành ô tô trong nước.
Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hoàng Minh Hiếu Trang 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẢNH BÁO LỆCH LÀN VÀ GIỮ LÀN TRONG NỀN CÔNG NGHỆ Ô TÔ 1.1. Tầm quan trọng của hệ thống cảnh báo lệch làn và giữ làn Trong những năm gần đây, với sự gia tăng số lượng ô tô, tổng lượng phương tiện giao thông tai nạn ngày càng gia tăng. Vấn đề an toàn lái xe đã trở thành một mối quan tâm lớn trong giao thông xã hội và lĩnh vực ô tô. Theo báo cáo tình trạng toàn cầu của WHO về an toàn đường bộ năm 2018, số người chết trên đường thế giới đang nằm ở mức cao với 1,35 triệu người chết mỗi năm. Như thể hiện ở dưới hình, mặc dù tăng về số tuyệt đối, tỷ lệ người chết do tai nạn giao thông đường bộ không đổi ở mức khoảng 18 ca tử vòng trên 100.000 người trong 15 năm qua. Các bộ phận liên quan ở Châu Âu và Hoa Kỳ đã điều tra các vụ tai nạn và thấy rằng khoảng 80% các vụ tai nạn xảy ra là liên quan đến hành vi của lái xe. Những vụ tai nạn giao thông do lái xe mất tập trung chiếm tỷ trọng lớn. Qua điều tra, phân tích nguyên nhân dẫn đến tai nạn giao thông, người ta thấy rằng một phần lớn các vụ tai nạn giao thông là do hành vi của người lái xe không đúng, chẳng hạn như va chạm từ phía sau, lái xe trong thời gian dài và phương tiện rời khỏi làn đường theo lịch trình. Theo thống kê của Ban ATGT quốc gia Quản lý của Hoa Kỳ, khoảng 30% vụ tai nạn giao thông là do va chạm từ phía sau, và khoảng 20% số vụ tai nạn giao thông là do các phương tiện rời khỏi làn đường theo lịch trình. Năm 2008, Cục Quản lý Đường cao tốc Liên bang Hoa Kỳ đã báo cáo rằng gần 50% số vụ tai nạn giao thông lớn liên quan đến xe đi lệch Hình 1. 1. Số người chết trong 15 năm so với 100,000 người
Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hoàng Minh Hiếu Trang 3 v.v.) và áp dụng chúng vào vận tải đường bộ, sản xuất phương tiện và điều khiển dịch vụ. Ứng dụng của nó tăng cường hiệu quả giao tiếp giữa các phương tiện, đường và người dùng. Do đó, nó có thể giảm thiểu tai nạn giao thông đường bộ một cách hiệu quả, giảm chi phí vận chuyển phương tiện, giảm tắc nghẽn giao thông đường bộ, giảm ô nhiễm môi trường phương tiện, nâng cao hiệu quả vận chuyển tổng thể và đảm bảo an toàn giao thông đường bộ, từ đó cải thiện lợi ích kinh tế và xã hội tổng thể. Hệ thống này ra mắt lần đầu vào năm 2000, được phát triển bởi công ty Iteris của Mỹ ứng dụng trên mẫu xe tải Mercedes Actros, Mercedes-Benz Actros là chiếc xe đầu tiên ứng dụng hệ thống này vào cuối thập niên 90 ở châu Âu. Trên xe tải hạng nặng này có gắn bộ cảnh báo âm thanh mà lái xe có thể nghe thấy khi chiếc xe đi lệch làn đường. Để lái xe không bị khó chịu mỗi khi chuyển làn đường, hệ thống sẽ không làm việc nếu lái xe sử dụng đèn tín hiệu để chuyển làn. Xe tải Actros được trang bị hệ thống AutoVue. Là hệ thống được phát triển ban đầu của trong ngành công nghệ hỗ trợ người lái. Tháng 6 năm 2000, công ty Iteris của Hoa Kỳ và công ty Daimler Chrysler của Đức đã cùng nhau phát triển và ứng dụng hệ thống AutoVue lần đầu tiên. Cho đến nay, nhiều thương hiệu xe tải ở Châu Âu đã phổ biến hệ thống AutoVue như một tùy chọn. Chính phủ Mỹ cũng đang tích cực thúc đẩy ứng dụng hệ thống AutoVue nhằm giảm xác suất tai nạn giao thông do lệch làn đường. Hệ thống chủ yếu bao gồm các mô-đun chức năng sau: thiết bị thu video được lắp đặt trong gương chiếu hậu của xe đang lái; phần mềm phát hiện, xác định và theo dõi làn đường; loa và thiết bị hiển thị; và đơn vị hệ thống điều khiển. Hệ thống AutoVue tính toán vị trí tương đối của phương tiện đang lái trên làn đường hiện tại theo thời gian thực bằng cách phân tích hình ảnh con đường bị rung bởi thiết bị quay video, đồng thời phân tích khoảng cách giữa phương tiện đang lái và vạch nhận dạng làn đường. Sau đó, theo ngưỡng cảnh báo được thiết lập trước trong hệ thống, nó sẽ phân tích xem xe sắp hoặc đang trong quá trình lệch làn đường hay không và phán đoán liệu có gửi thông tin cảnh báo hay không. Khi hệ thống tính toán rằng phương tiện đang lái xe sắp đi lệch làn đường hiện tại, nó sẽ gửi một âm thanh cảnh báo ầm ầm cho người lái xe để nhắc người lái xe điều chỉnh hướng lái và vị trí của xe kịp thời. Ưu điểm của hệ thống AutoVue là có khả năng thích ứng với môi trường mạnh
Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hoàng Minh Hiếu Trang 4 mẽ và có thể hoạt động hiệu quả, ổn định trong hầu hết các môi trường khí hậu khác nhau Hình 1. 2. Xe tải Merc Astro được trang bị hệ thống cảnh báo lệch làn đầu tiên_._ Ngoài hệ thống AutoVue của ứng dụng trên Merc còn các hệ thống khác như AWSTM, DSS, ALVINN, Scarf, JLUVA-1, v.v., đều là những hệ thống hướng tới tương lai tiêu biểu trong mảng cảnh báo lệch làn. Hiện nay, tất cả các xe ô tô mới được sản xuất tại Hàn Quốc, Nhật Bản và châu Âu sẽ được trang bị tính năng cảnh báo lệch làn theo tiêu chuẩn để đảm bảo tính an toàn cho người lái và phương tiện. 1.3. Ứng dụng công nghệ hiện nay trong lĩnh vực ô tô Hiện nay, tất cả các hãng xe ô tô đều đã trang bị trên xe của mình các hệ thống an toàn chủ động, cụ thể là tính năng hỗ trợ cảnh báo lệch làn và duy trì làn đường theo những tên gọi khác nhau. Đảm bảo tính thương mại hóa của hệ thống nhằm an toàn cho khách hàng và phương tiện của mình. Toyota trang bị hệ thống duy trì làn đường (Lane Tracing Assit) nằm trong nhóm an toàn chủ động Toyota Safety Sense trên các dòng xe thương mại. Bao gồm nhiều tính năng để tăng tính an toàn cho người lái.
Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hoàng Minh Hiếu Trang 6 Hình 1. 4. Các công nghệ trong gói i-activsense
Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hoàng Minh Hiếu Trang 7 CHƯƠNG 2 : CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG CẢNH BÁO LỆCH LÀN VÀ GIỮ LÀN TRÊN XE TOYOTA CROSS 2.1. Giới thiệu về Toyota Cross 2.1.1. Tổng quan về xe Toyota Cross Toyota Cross thuộc phân khúc crossover SUV nhỏ gọn hạng C, được sản xuất bởi hãng xe Nhật Bản từ năm 2020. Dựa vào kích thước, mẫu xe được định vị nằm giữa C- HR và RAV4 trong dòng sản phẩm crossover SUV của Toyota. Được giới thiệu lần đầu tiên vào tháng 08/2020, Toyota Corolla Cross đã trở thành mẫu xe crossover đầu tiên của Toyota và cũng là mẫu xe hybrid đầu tiên được phân phối chính hãng tại Việt Nam. Về thiết kế, Toyota Corolla Cross sở hữu diện mạo mạnh mẽ, nam tính và cứng cáp. Dù hậu tố “Cross” là viết tắt của “Crossover” nhưng thiết kế của mẫu xe này lại thuần chất SUV hơn đa số các đối thủ cùng phân khúc. Lưới tản nhiệt cỡ lớn có thiết kế theo phong cách của chiếc RAV4 đình đám với màu đen bóng. Trên nắp capo là 2 đường gân dập nổi tạo ấn tượng khỏe khoắn và mạnh mẽ. Hình 2. 1. Ngoại thất Toyota Cross.
