Đang tải... (xem toàn văn)
CÓ TÀI LIỆU THAM KHẢO KÈM THEOTừ trước đến nay ngành công nghiệp ô tô luôn là một ngành phát triển và đi đầu về công nghệ. Một chiếc xe không đơn thuần chỉ là một phương tiện đi lại nữa mà nó có thể hỗ trợ con người rất nhiều trong việc điều khiển thậm chí là thay thế cho họ. Với mức dân số và nhu cầu đi lại của con người làm số lượng xe hoạt động ngày càng nhiều đẫn đến việc không gian để xe ngày bị thu hẹp. Điều đó làm cho việc đỗ xe mất rất nhiều thời gian và vất vả thậm chí là không thể đỗ xe được. Để giải quyết vấn đề đó con người đã phát triển một hệ thống đó là hệ thống hộ trợ đỗ xe thông minh.
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC HỆ THỐNG ĐỖ XE TỰ ĐỘNG (PARKING ASSIST SYSTEM) GVHD: Nguyễn Trung Hiếu SVTH: Nguyễn Việt Phước Trương Nữ Quỳnh Như Đoàn Phước Tấn Nguyễn Trọng Đạt Lê Ngọc Hân Đinh Công Lưu Mục lục I.Đặt vấn đề II.Lịch sử đời phát triển 1.Lịch sử đời 2.Tên gọi hãng xe III.Cấu tạo tổng quát 1.Cảm biến 2.Hệ thống trợ lực tay lái 3.Bộ phận chấp hành hiển thị 4.ECU 13 IV.Quy trình chế độ hoạt động 14 1.Quy trình đỗ xe vào 14 2.Quy trình Lấy xe 18 V Ưu nhược điểm hệ thống 19 1.Ưu điểm 19 2.Nhược điểm 20 VI.Sơ đồ mạch điện 21 I Đặt vấn đề Từ trước đến ngành công nghiệp ô tô ngành phát triển đầu công nghệ Một xe không đơn phương tiện lại mà hỗ trợ người nhiều việc điều khiển chí thay cho họ Với mức dân số nhu cầu lại người làm số lượng xe hoạt động ngày nhiều đẫn đến việc không gian để xe ngày bị thu hẹp Điều làm cho việc đỗ xe nhiều thời gian vất vả chí đỗ xe Để giải vấn đề người phát triển hệ thống hệ thống hộ trợ đỗ xe thông minh II.Lịch sử đời phát triển 1.Lịch sử đời Hệ thống đỗ xe tự động Intelligent Parking Assist System sản phẩm phát triển Toyota Motor Corporation lần vào năm 1999 mô hình xe Hybird Prius Lexus Phiên hệ thống triển khai xe Hybird Prius bán Nhật vào năm 2003 Đến năm 2006 phiên nâng cấp mắt lần bên thị trường Nhật dòng sedan hạng sang Lexus LS Và đến năm 2009 xuất hệ thứ ba dòng xe Prius bán Mỹ, khu vực châu Á châu Âu 2.Tên gọi hãng xe Toyota: Intelligent Parking Assist System (IPAS) Lexus: Advanced Parking Guidance System (APGS) Mercedes – Benz: Active Parking Assist (APA) Mazda: Reverse Park Assist (RPA) Volkswagen: Park Assist (PA) Honda: Smart Parking Assist (SPA) Huyndai: Smart Parking Assist System (SPAS) Ford: Active Park Assist (APA) III Cấu tạo tổng quát Cảm biến a Cảm biến siêu âm Cảm biến siêu âm đặt phía trước phía sau xe( sáu cảm biến trước sáu cảm biến sau ) Trong có hai cảm biến phía trước hai cảm biến phía sau nằm bên hông xe để làm nhiệm vụ dò tìm không gian đỗ xe thích hợp, cảm biến lại để dò tìm khoảng cách tới vật cản trình đỗ xe Cảm biến siêu âm chia làm loại: + Loại 1: sử dụng cảm biến tức cảm biến phát sóng siêu âm cảm biến nhận lại sóng siêu âm dội lại từ vật cản tính toán khoảng thời gian + Loại : người ta không dùng cảm biến mà người ta dùng cảm biến để thực chức phát thu sóng siêu âm Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm: Khi có tín hiệu từ chuyển đổi tín hiệu tới đĩa điện từ , đĩa điện từ làm máy nhôm nóng lên tạo sóng âm truyền không gian Khi gặp vật cản sóng âm dội lại, sóng bị dội lại làm màng nhôm rung thêm lần Khoảng thời gian lần rung khoảng thời gian sóng không gian dội ngược lại cảm biến siêu âm nhận Tín hiệu lọc lại tính toán sau gửi ECU hỗ trợ đỗ xe Khi cảm biến siêu âm phát sóng kích thích màng nhôm đĩa điện từ sóng khoảng thời gian 900 µs mà chưa nhận sóng phản hồi có thêm sóng siêu âm hình thành tức đĩa điện từ kích thích màng nhôm rung lần để tạo sóng tính toán lại Phạm vi đo cảm biến siêu âm khoảng từ 0.25 đến 1.5 m b Cảm biến hình ảnh Camera đặt phía sau xe thu nhận hình ảnh thực tế từ phía sau xe đưa lên hình hiển thị để người tài xế quan sát hình ảnh thực tế từ phía sau xe Hệ thống trợ lực lái Tay lái trợ lực thủy lực (Hydraulic Power Steering, HPS) Để việc điều khiển tay lái nhẹ nhàng,mà không làm chậm phản ứng lái, nhà sản xuất ô tô trang bị hệ thống lái thủy lực Ở hệ thống trợ lực thủy lực, hàn thêm pít tông, đặt ống xy lanh (rack housing) Ở đầu xy lanh nối với ống thủy lực điều khiển van thủy lực (hydraulic control valve) Van thủy lực điều khiển trục lái Khi tài xế bẻ tay lái, van thủy lực cung cấp thủy lực vào đầu xy lanh, đẩy pít tông phía bên Tay lái trợ lực điện (electrically assisted power steering system)còn gọi tắt Tay lái điện (Electric Power Steering, EPS) EPS gồm thành phần: 1/ Bánh trục lái 2/ Cảm ứng mô men xoắn tay lái 3/ Vỏ bọc bánh 4/ Động điện 5/Vít me bi 6/ Thanh lái 7/ Dây đai Ngoài thành phần nêu trên, phải kể đến điều khiển tâm (ECU), có cảm biến tốc độ xe ECU có nhiệm vụ tiếp nhân liệu từ cảm ứng mô men xoắn tay lái tốc độ xe lệnh cho động điện hoạt động Động điện tác động đến lái thông qua vít me So sánh EPS HPS : EPS phát triển nhanh chóng vào ưu sau : Ở HPS, xe chạy nhanh tốc độ bơm thủy lực mạnh tay lái trở nên nhạy nhiều vượt khả kiểm soát tài xế, EPS sử dụng cảm biến tốc độ nên mức độ trợ lực thích hợp HPS phức tạp hơn, nặng chiếm không gian nhiều EPS HPS sử dụng dầu khoáng để vận hành, bơm thủy lực phải hoạt động liên tục đòi hỏi động phải hoạt động liên tục, EPS bẻ lái đông điện hoạt động nhờ ngồn điện cung cấp từ ắc quy Nhờ đặc tính xe sử dụng EPS trang bị công nghệ tiết kiệm nhiên liệu stop-start Theo tính toán nhà chuyên môn, EPS giúp xe tiết kiệm nhiên liệu từ đến 3% so với HPS Như vậy: EPS giúp hệ thống hỗ trợ đỗ xe tự động đánh lái chế độ đỗ xe hỗ trợ lái Bộ chấp hành hiển thị Bộ chấp hành Bao gồm còi cảnh báo led hiển thị: Hình 2-6a Led báo hiệu Hình 2-6b Còi báo Màn hình hiển thị nút điều khiển Hình 2-8 Màn hình hiển thị Màn hình hiển thị hiển thị hình ảnh thực tế từ phía sau xe( camera thu hình từ phía sau xe ), loại có hình ảnh mô khoảng cách xe tới vật cản thay cho đèn led hiển thị Nhìn chung: Có hai loại phổ biến hệ thống hỗ trợ đậu xe Đầu tiên cảnh báo âm đơn giản xe đến gần đối tượng khỏi tầm nhìn Thứ hai máy ảnh video giám sát hệ thống tinh vi cung cấp trình điều khiển với nhìn điểm mù Nguyên lý làm việc: Hệ thống sử dụng công nghệ siêu âm để xác định khoảng cách xe đối tượng Một hệ thống siêu âm phát sóng âm tần số cao vô hại sau 10 Lấy xe Hoạt động lui xe ra: Khi đưa xe ra, cần gài số lùi để lùi đoạn nhỏ để xe có khoảng cách Sau đó, xe tự đánh lái sang phải đông thời xinhan bên phải bật lên Xe tiến phía trước đoạn sau tiếp tục lùi sau đoạn để chắn xe cách an toàn, không vướng phải chướng ngại vật xe người tài xế việc đạp ga 18 V.Ưu nhược điểm hệ thống Ưu điểm hệ thống: + Giúp việc đỗ xe thực dễ dàng + Trong khuôn khổ Hội thảo Toyota Media Trip 2014, Toyota công bố nghiên cứu cho thấy tai nạn giao thông dẫm nhầm chân ga, chân phanh bãi đỗ xe xảy với người cao tuổi lớn Cùng với đó, tai nạn điều kiện sức khỏe xảy đến bất ngờ trở thành vấn đề cấp thiết Trong trường hợp này, ICS giải pháp thông minh Toyota để giảm thiểu tai nạn thiệt hại liên quan + Khi xe bất ngờ di chuyển người lái nhầm lẫn chân ga, hệ thống ICS kích hoạt để nhận biết chứng ngại vật, từ tránh va chạm, giảm thiểu thiệt hại va chạm Khi Toyota định tăng số lượng cự ly cảm biến, phạm vi nhận biết chướng ngại vật mở rộng Hệ thống có khả phát vật thể hay xe di chuyển bên cạnh xe bạn di chuyển chậm hay lùi xe vào chuồng bãi đỗ xe Không có vậy, Toyota đưa đến khách hàng hệ thống hỗ trợ đỗ xe thông minh (Intelligent Parking Assist2 - IPA2) Đây kết hợp IPA (hệ thống hỗ trợ đỗ xe thông minh) trước ICS Hệ thống bổ sung thêm chức tự động điều khiển vô lăng, hỗ trợ đánh lái nơi có khoảng trống đỗ xe hẹp chức điều khiển vô lăng bán tự động hỗ trợ xe khỏi vị trí đỗ xe dọc khoảng cách với xe trước xe hẹp Qua đó, cải thiện đáng kể khả đỗ xe lái Bên cạnh đó, Toyota giới thiệu chế độ hiển thị See Through View hoàn toàn mới, cung cấp hình ảnh bên giống nhìn xuyên thấu thân xe Hệ thống cung cấp hình ảnh chướng ngại vật lớn Màn hình Panoramic View Monitor hiển thị góc độ xe, từ cung cấp cho người điểu khiển xe phương án tối ưu 19 Hạn chế hệ thống + Hệ thống hỗ trợ đỗ xe tự động thường xuyên sử dụng đánh lái chết, điều tác động xấu đến rô-tuyn làm nhanh vỏ xe + Hệ thống không phát nắp cống, hố ga vật cản nhỏ khu vực đâu xe + Các cảm biến bị ảnh hưởng xấu thời tiết mưa, gió, băng, tuyết 20 VI Sơ đồ mạch điện Ở ta không chi tiết vào hoạt động hệ thống, thông qua mạch điện để ta có nhìn tổng quát mạch điện cụ thể hệ thống Như ta thấy, cách tổng quát, sơ đồ hệ thống parking assits xe Prius (Intelligent Parking Assits) tập trung nằm hình hình Tuy nhiên tương quan phận hệ thống parking assits, có không chăn không hoạt động Muốn hoạt động phải liên kết với phận khác tập trung hình lại Ở hình hình ta thấy khối màu xanh bật Parking Assits ECU, giao tiếp với phận khác camera, cảm biến siêu âm, navigation, cảm biến góc đánh lái, thông qua dây màu kí hiệu hình thông qua hàng loạt giắc nối Từ Parking Assits ECU giao tiếp mạng CAN với Power Management Control ECU theo dây màu nâu vàng (Br,Y) Khi hệ thống bắt đầu hoạt động, tức công tắc L56 kích hoạt, mass qua dây nâu qua công tắc vào chân 11 ISSW Parking Assits ECU, ECU cho hệ thống Intelligent Parking Assits hoạt động Khi cài số R, cảm biến vị trí cần số z5 z6 nhận biết, chuyển tín hiệu qua Power Management Control ECU, từ tín hiệu tiếp tục truyền qua hai chân 34, 35_dây hồng dây tím qua giắc nối dây L97(B), L100(E) qua hai dây nâu vàng tới Parking Assits ECU Lập tức Parking Assits ECU điều khiển camera V6 thu tín hiệu hình ảnh chuyển tín hiêu cho Parking Assits ECU hiển thị hình ảnh lên hình táp-lô thông qua Navigation Ở chế độ đỗ xe song song, cảm biến siêu âm xác định khoảng trống có đủ để đỗ xe hay không, tín hiệu cảm biến siêu âm gửi trực tiếp cho Parking Assits ECU Để xe tự xoay vô lăng Power Steering ECU Assembly (Hình 21 4) nhận tín hiệu từ cảm biến mômen quay vô lăng, cảm biến góc quay vô lăng sau giao tiếp mạng CAN gửi cho Parking Assits ECU Parking Assits ECU gửi tín hiệu ngược lại tới Power Steering ECU Assembly, Power Steering ECU Assembly tiếp tục gửi tín hiệu điều khiển motơ quay vô lăng Bên cạnh Skid Control ECU (A58) nhận tín hiệu tốc độ thông qua Rear Speed Sensors Font Speed Sensors để điều khiển tốc độ xe Nó giao tiếp mạng CAN với A/C Amplifier (Hình 5) để điều khiển bù tải A/C hoạt động Những tín hiệu giao tiếp với Parking Assits ECU thông qua mạng CAN Ở chế độ đỗ xe lùi tương tự Nói chung, hệ thống đỗ xe tự động tương tác với nhiều phận, cảm biến, ECU để tự đỗ xe 22 23 Hình 24 Hình Hình 25 Hì nh 26 27 Hình 28 Hình 29 Hình 30 31 32 ... dòng xe Prius bán Mỹ, khu vực châu Á châu Âu 2.Tên gọi hãng xe Toyota: Intelligent Parking Assist System (IPAS) Lexus: Advanced Parking Guidance System (APGS) Mercedes – Benz: Active Parking Assist. .. (APA) Mazda: Reverse Park Assist (RPA) Volkswagen: Park Assist (PA) Honda: Smart Parking Assist (SPA) Huyndai: Smart Parking Assist System (SPAS) Ford: Active Park Assist (APA) III Cấu tạo tổng... đỗ xe tức kích hoạt bảo hệ thống hỗ trợ cho người tài xế dò tìm không gian thích hợp để đỗ xe thích hợp đo khoảng cách từ xe đến vật cản khác đỗ xe + Parking assist steering: nút điều khiển xe
