Nghiên cứu, chế tạo hệ thống cảnh báo điểm mù trên ô tô | Đồ án tốt nghiệp môn Công nghệ kĩ thuật Ô tô Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO
HỆ THỐNG CẢNH BÁO ĐIỂM MÙ TRÊN Ô TÔ
GVHD: Th.S VŨ ĐÌNH HUẤN SVTH: TRẦN THANH SANG NGUYỄN QUỐC HUY S K L0 0 9 3 9 5
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8/2022
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO
HỆ THỐNG CẢNH BÁO ĐIỂM MÙ TRÊN Ô TÔ
GVHD: Th.S VŨ ĐÌNH HUẤN SVTH: TRẦN THANH SANG MSSV: 18145435
SVTH: NGUYỄN QUỐC HUY MSSV: 18145363
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022 LỜI CẢM ƠN.
Trong khoảng thời gian ngắn với lượng kiến thức còn hạn chế, hoàn thành xong đề tài
xem như là một thành công lớn của nhóm. Để có thể hoàn thành tốt đề tài cần một sự cố
gắng lớn của cả nhóm và với một vai trò rất quan trọng đặc biệt đó là giáo viên hướng dẫn
nhóm thực hiện đề tài môn học xin gửi lời cảm ơn đến thầy Vũ Đình Huấn, người đã tận tình
hướng dẫn, chia sẻ tài liệu và đưa ra các góp ý để đề tài của nhóm có thể hoàn thiện tốt hơn.
Trong quá trình thực hiện đồ án, nhóm đã gặp không ít khó khăn cả về phần cứng lẫn phần
mềm, nhưng nhờ sự góp ý hướng dẫn quý báu của thầy mà nhóm có thể giải quyết được vấn đề.
Xin chúc thầy luôn luôn dồi dào sức khỏe, tràn đầy năng lượng, có thật là nhiều niềm
vui, hạnh phúc trong cuộc sống. Nhóm thực hiện xin chân thành cảm ơn. Sinh viên thực hiện TRẦN THANH SANG NGUYỄN QUỐC HUY i TÓM TẮT
1. Vấn đề nghiên cứu
Nghiên cứu, chế tạo hệ thống cảnh báo điểm mù trên ô tô.
2. Các hướng tiếp cận
- Mô hình được thực hiện trên nền tảng phần mền lập trình Arduino.
- Tham khảo các nguồn tài liệu về hệ thống điểm mù hiện có trên những chiếc xe đã được trang bị.
3. Cách giải quyết vấn đề
- Nghiên cứu lý thuyết về hệ thống và chức năng của hệ thống.
- Tìm hiểu về các thiết bị phần cứng hỗ trợ thực hiện mô hình.
- Lập trình kết hợp với phần cứng để hoàn thiện mô hình.
- Thực nghiệm và đánh giá mô hình.
4. Một số kết quả đạt được
- Cảnh báo khi có phương tiện đi vào vùng mù
- Cảnh báo nguy hiểm khi xe chuyển làn.
- Cảnh báo có phương tiện cắt ngang khi lùi xe.
- Cảnh báo giúp mở cửa xe an toàn. ii MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................................I
TÓM TẮT.............................................................................................................................II
MỤC LỤC...........................................................................................................................III
DANH MỤC CÁC HÌNH...................................................................................................VI
DANH MỤC CÁC BẢNG..................................................................................................IX
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI............................................................................1
1.1. Lí do chọn đề tài...............................................................................................................1
1.2. Tình hình đề tài trong và ngoài nước................................................................................1
1.3. Giới hạn chọn đề tài.........................................................................................................1
1.4. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu....................................................................................2
1.5. Phương pháp thực nghiệm................................................................................................2
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.....................................................................................3
2.1. Khảo sát về điểm mù trên xe ô tô.....................................................................................3
2.1.1. Định nghĩa về điểm mù.............................................................................................3
2.1.2. Các vùng mù trên ô tô...............................................................................................3
2.2 Các tính năng của hệ thống cảnh báo điểm mù hiện nay...................................................9 iii
2.3. Giải pháp cho các xe không trang bị hệ thống cảnh báo điểm mù..................................10
CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẢNH BÁO ĐIỂM MÙ...................................14
3.1. Các thiết bị- linh kiện thực hiện mô hình.......................................................................14
3.2. Tính toán, thiết kế hệ thống cảnh báo điểm mù..............................................................24
3.2.1. Tính toán sơ bộ góc đặt cảm biến............................................................................24
3.2.2. Các phương pháp đo và cách tính giá trị đo............................................................26
3.2.3. sơ đồ khối thuật toán của hệ thống..........................................................................27
3.2.4. Sơ đồ mạch điện của hệ thống cảnh báo điểm mù...................................................31
3.2.5. Hoàn thiện hệ thống................................................................................................34
3.3. Hoạt động của hệ thống..................................................................................................37
CHƯƠNG 4 : THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ.............................................................40
4.1. Thực nghiệm hoạt động của hệ thống............................................................................40
4.2. Kết luận và đề nghị........................................................................................................58
4.2.1. Kết luận...................................................................................................................58
4.2.2. Đề nghị....................................................................................................................59
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................60 iv
PHỤ LỤC.............................................................................................................................61 v DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1. Các vùng mù chính trên xe........................................................................................4
Hình 2. Vị trí điểm mù phía trước xe.....................................................................................5
Hình 3. Vị trí điểm mù phía sau xe........................................................................................6
Hình 4. Vị trí điểm mù gương chiếu hậu xe...........................................................................7
Hình 5. Vị trí điểm mù do cột A.............................................................................................8
Hình 6. Gương cầu lồi lắp trên xe........................................................................................11
Hình 7. Gương cầu lồi 2 góc nhìn trên ô tô..........................................................................12
Hình 8. Cảm biến siêu âm trên ô tô......................................................................................13
Hình 9. Camera 360 trên ô tô...............................................................................................13
Hình 10. Arduino Mega 2560...............................................................................................14
Hình 11. Arduino Uno R3....................................................................................................16
Hình 12. Arduino Nano........................................................................................................17
Hình 13. Cảm biến siêu âm HC-SR04..................................................................................18
Hình 14. Cảm biến vật cản Radar Microwave Doppler HB100 with Amplifier Circuit.......20
Hình 15. Mạch hạ áp DC LM2596S 3A...............................................................................22
Hình 16. LCD 1604..............................................................................................................23
Hình 17. Tính toán điểm mù................................................................................................25 vi
Hình 18. Sơ đồ mạch điện của hệ thống...............................................................................31
Hình 19. Module cảm biến bên trái......................................................................................34
Hình 20. Module cảm biến bên phải....................................................................................35
Hình 21. Bộ xử lí chính........................................................................................................36
Hình 22. LCD hiển thị tốc độ mô phỏng của xe...................................................................37
Hình 23. Hệ thống cảnh báo điểm mù được khởi động........................................................40
Hình 24. Chức năng cảnh báo điểm mù...............................................................................41
Hình 25. Chức năng cảnh báo điểm mù...............................................................................42
Hình 26. Chức năng cảnh báo khi chuyển làn......................................................................43
Hình 27. Chức năng cảnh báo phương tiện cắt ngang khi lùi...............................................44
Hình 28. Chức năng cảnh báo khi mở cửa...........................................................................45
Hình 29. Thực nghiệm chức năng kích hoạt hệ thống..........................................................46
Hình 30. Thực nghiệm chức năng cảnh báo điểm mù.........................................................47
Hình 31. Thực nghiệm chức năng cảnh báo điểm mù..........................................................48
Hình 32. Thực nghiệm chức năng cảnh báo điểm mù.........................................................49
Hình 33. Thực nghiệm chức năng cảnh báo khi chuyển làn.................................................50
Hình 34. Thực nghiệm chức năng cảnh báo khi chuyển làn.................................................51 vii
Hình 35. Thực nghiệm chức năng cảnh báo khi chuyển làn.................................................52
Hình 36. Thực nghiệm chức năng cảnh báo khi mở cửa......................................................53
Hình 37. Thực nghiệm chức năng cảnh báo khi mở cửa......................................................54
Hình 38. Thực nghiệm chức năng cảnh báo phương tiện cắt ngang khi lùi..........................55
Hình 39. Thực nghiệm chức năng cảnh báo phương tiện cắt ngang khi lùi..........................56
Hình 40. Thực nghiệm chức năng tắt cảnh báo đối với xe đi ngược chiều...........................57
Hình 41. Thực nghiệm tính năng tắt cảnh báo đối với xe đi ngược chiều............................58 viii