TÓM TẮT
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 thơng trên chính chiếc xe của mình.
Ngồi ra, bằng việc phổ cập thơng tin về các hệ thống tiện nghi và an toàn trên xe ơ
tơ, 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.

Chương 6: Hệ thống phanh tự động khẩn cấp
(Autonomous Emergency Braking)


6.1. Giới thiệu
Hệ thống hỗ trợ người lái (DAS) và hệ thống an toàn chủ động trong một thời gian
đã là những chủ đề nghiên cứu và phát triển tích cực. Một trong những phát triển
trong hệ thống an toàn chủ động là hệ thống phanh khẩn cấp tự động (AEB) có thể
cung cấp cảnh báo va chạm và phanh khẩn cấp. Một số nhà sản xuất ô tô đã thương
mại hóa hệ thống AEB trong các sản phẩm của họ và nhiều nhà sản xuất khác đang
thực hiện nghiên cứu để giới thiệu AEB và các tính năng nâng cao. Các hệ thống này
được cho là có thể giảm nguy cơ tai nạn va chạm và cải thiện độ an toàn của xe. Mặc
dù nhiều kết quả nghiên cứu về các hệ thống giảm thiểu và tránh va chạm đã được
cơng bố, nhưng rất ít cơng bố về các hệ thống tránh và giảm thiểu va chạm tương tự
như các đặc tính ra quyết định và lái xe của người lái xe. Bài báo này giới thiệu hệ
thống AEB và đề xuất thuật toán điều khiển hệ thống AEB đã điều chỉnh các thông số
bằng cách sử dụng dữ liệu lái xe thủ cơng. Thuật tốn điều khiển đề xuất đã được xác
minh và phân tích thơng qua mơ phỏng máy tính và thử nghiệm xe cho các kịch bản

Giao thức Đánh giá Xe Mới (NCAP).

Sơ đồ 6. 1 - Sơ đồ khối hệ thống phanh tự đông khẩn cấp (AEB).
Hệ thống kiểm sốt hành trình thích ứng bằng laser sản xuất đầu tiên trên xe Toyota
được giới thiệu trên mẫu Celsior (chỉ dành cho Nhật Bản) vào tháng 8/1997.
6.1.1. Ngun tắc hoạt động
Vì hệ thống AEB ln hoạt động với người lái xe nên chúng có thể hữu ích và được
người lái xe chấp nhận. Mục tiêu của hệ thống này là cho phép người lái xe có đủ thời
gian để tránh va chạm nhưng vẫn tránh gây khó chịu cho người lái xe với hiệu suất
tránh và giảm thiểu va chạm thỏa mãn. Hình cho thấy một sơ đồ của một thuật toán
điều khiển được đề xuất. Như thể hiện trong, một số chỉ số được sử dụng để xác định
thời điểm cảnh báo / can thiệp phanh thích hợp và tính tốn lệnh phanh: thời gian đến
va chạm (TTC), giảm tốc bắt buộc, trong xác suất đường đi (Vị trí & Chồng chéo).
Khi các chỉ số thỏa mãn với điều kiện được chỉ định dựa trên giá trị ngưỡng, cảnh báo
va chạm và can thiệp phanh sẽ được tạo ra. Để cải thiện sự chấp nhận của trình điều
khiển và đáp ứng hiệu suất, điều quan trọng là phải điều chỉnh các thông số trong hệ
thống AEB. Trong nghiên cứu này, giá trị ngưỡng của mỗi chỉ số được xác định bằng


kết quả phân tích của người lái.

Sơ đồ 6. 2 - Sơ đồ khối thuật toán điều khiển hệ thống phanh khẩn cấp (AEB)
6.2. Cấu tạo thành phần và cách thức hoạt động của hệ thống phanh tự động
khẩn cấp
6.2.1. Cấu tạo thành phần hệ thống

Hình 6. 1 – Các bộ phận trên hệ thống phanh khẩn cấp tự động
Hệ thống phanh tự động khẩn cấp AEB sử dụng cảm biến radar, laser hay camera
nhằm quan sát và phát hiện các nguy cơ tiềm ẩn có thể xảy ra va chạm với các phương
tiện khác, khách bộ hành hoặc các mối nguy hiểm.

Tuy AEB có nhiều loại nhưng hầu hết đều đưa ra các cảnh báo bằng hình ảnh, âm
thanh hoặc rung tay lái hoặc bằng cả 3. Trong trường hợp lái xe ô tô không phản ứng
lại các cảnh báo, AEB sẽ tự động phanh. Ngoài ra, một số hệ thống AEB cịn có có thể
căng dây đai an toàn giúp giảm thiểu tổn thương cho hành khách.


Và hệ thống AEB sẽ tự động tắt nếu phát hiện tài xế bẻ tay lái chuyển hướng di
chuyển.
Hệ thống chia làm 3 loại chính :
– Hệ thống ngăn ngừa va chạm ở tốc độ thấp: Phiên bản này có chức năng ngăn
ngừa va chạm xảy ra ở tốc độ thấp, đặc biệt là ở trong thành phố nhưng có thể gây
chấn chấn thương cột sống, đốt sống cổ dẫn đến tử vong. Phanh AEB loại này có thể
phản ứng đối với các xe ô tô khác, tuy nhiên, lại hồn tồn khơng nhạy đối với khách
bộ hành và các phương tiện khác. Tùy vào từng phiên bản, radar có thể quét ở phía
trước xe từ 8-10 m và ngăn ngừa va cham khi di chuyển ở tốc độ 30 – 50 km/h.
– Hệ thống ngăn ngừa va chạm ở tốc độ cao: Phiên bản này thường dùng radar tầm
xa có thể qt các xe khác ở phía trước cách khoảng 200 m ở tốc độ lên đến 80 km/h.
– Hệ thống ngăn ngừa va chạm với khách bộ hành: Phiên bản này sẽ sử dụng kết
hợp camera và radar để phát hiện khách bộ hành qua hình dáng và đặc điểm của người
đi bộ. Sau đó sẽ tính tốn tốc độ của xe để xách định xem có tiềm ẩn nguy hiểm hay
không.
Tất nhiên, cả 3 loại hệ thống ngăn ngừa va chạm trên không loại trừ lẫn nhau. Thực
tế, có hệ thống AEB chỉ có thể tránh va chạm ở tốc độ thấp nhưng lại có loại kết hợp
cả 3 loại ngăn ngừa trên (ở tốc độ thấp/cao và khách bộ hành).
6.2.2. Cách thức hoạt động của hệ thống
Phanh khẩn cấp tự động khi băng qua đường


Hình 6. 2 – Điểm giao phía trước
Cảm biến radar được lắp đặt ở các góc phía trước của xe nâng cao trường nhìn

ngang của nó và cho phép phát hiện các phương tiện đang băng qua đang di chuyển ở
tốc độ cao hơn và nhanh hơn. Các cảm biến radar được thiết kế lý tưởng để phát hiện
các đối tượng có liên quan trong giao thơng đơ thị phức tạp và phân biệt giữa chúng.
Nếu phát hiện có xe đang băng qua là đối thủ va chạm, hệ thống sẽ cảnh báo người lái
xe và kích hoạt phanh khẩn cấp tự động càng muộn càng tốt. Điều này giúp người lái
có cơ hội phản ứng trước khi hệ thống can thiệp. Bằng cách này, nó giúp tránh hoặc
giảm thiểu va chạm không thể tránh khỏi với phương tiện đang băng qua.
Phanh khẩn cấp tự động rẽ ngang đường


Hình 6. 3 - Phanh khẩn cấp khi cua qua cắt qua đường
Khi rẽ, người lái xe không chỉ phải quan sát phương tiện đang băng qua mà còn
phải quan sát các phương tiện đang chạy tới. Việc coi thường hoặc đánh giá sai tốc độ
của xe đang tới khi rẽ có thể nhanh chóng trở nên nguy hiểm. Đó là lý do tại sao nhiều
nhà sản xuất đã phát triển thêm hệ thống phanh khẩn cấp tự động cho các tình huống
rẽ. Khi người lái xe đứng yên để chuẩn bị rẽ và cố gắng rẽ mặc dù thực sự có nguy cơ
va chạm với phương tiện giao thơng đang tới, hệ thống sẽ tự động ngăn anh ta làm
như vậy cho đến khi nguy hiểm đã qua đi. Khi xe đang di chuyển với tốc độ đáng kể
bất chấp nguy cơ va chạm, hệ thống sẽ đưa ra cảnh báo cho người lái ngay khi xác
định được tình huống rẽ nguy hiểm. Người lái xe vẫn có trách nhiệm thực hiện một
hành động thích hợp.
Hệ thống phanh khẩn cấp tự động bảo vệ khỏi va chạm phía trước


Hình 6. 4 - Phanh khẩn cấp tự động bảo vệ khỏi va chạm trước
Để kích hoạt phanh khẩn cấp tự động trước khi tai nạn xảy ra, xe phải ln biết
trước xe có vật thể nào trong phạm vi nguy hiểm hay không. Cảm biến radar được lắp
đặt trong xe có khả năng phát hiện vật thể và những người tham gia giao thông khác
nhờ điều chế chuỗi tiếng kêu mới của Bosch với độ tin cậy và độ chính xác cao, ngay
cả trong điều kiện thời tiết bất lợi và tầm nhìn kém. Nhờ góc mở rộng của cảm biến

radar, người đi bộ hoặc người đi xe đạp có thể được phát hiện ngay từ giai đoạn đầu.
Ngồi ra, hướng và tốc độ của xe liên tục được so sánh với dữ liệu của người đi bộ
hoặc người đi xe đạp. Nếu hệ thống phát hiện tình huống nguy cấp đối với những
người đi đường dễ bị tổn thương, nó có thể cảnh báo người lái xe hoặc tự động bắt đầu
phanh khẩn cấp nếu người lái xe khơng phản ứng. Bằng cách này, Có thể tránh được
va chạm với người đi bộ, hoặc tốc độ của xe ít nhất có thể giảm hết mức có thể trước
khi va chạm, nếu không thể tránh khỏi va chạm. Điều này có thể làm giảm nguy cơ
chấn thương nghiêm trọng đến mức tối thiểu tuyệt đối..
Giao thơng phía sau


Hình 6. 5 - Trường hợp va chạm cắt ngang
Lái xe lùi ra khỏi chỗ đậu xe có thể là một thách thức nếu người lái xe không quan
sát đầy đủ xung quanh phía sau xe. Một khoảnh khắc thiếu chú ý ngắn ngủi cũng đủ
để bỏ sót một người đi bộ đang băng qua phương tiện. Hệ thống phanh khẩn cấp tự
động khi lùi đối với người đi bộ làm giảm nguy cơ này do hệ thống giám sát khu vực
phía sau xe khi lùi và cảnh báo va chạm sắp xảy ra. Nếu người lái không phản ứng
kịp, hệ thống sẽ tự động phanh xe. Điều này làm cho việc di chuyển đậu xe an toàn
hơn và thoải mái hơn.
Với việc sử dụng kết hợp cảm biến siêu âm và máy ảnh tầm gần, dữ liệu cảm biến
có thể được hợp nhất trong một bộ phận điều khiển và có thể tạo chế độ xem ba chiều
tồn cảnh để hiểu rõ hơn và chắc chắn hơn về cảnh. Những người đi đường khác, các
đối tượng và dấu hiệu bãi đậu xe có thể được phát hiện và hiểu được nhờ vào sự kết
hợp dữ liệu. Điều này làm cho các chức năng đỗ xe và phanh khẩn cấp tự động trở nên
đáng tin cậy và an tồn hơn.
Ví dụ, hệ thống cũng nhận biết khi có người đi bộ băng qua xe khi xe lùi ra khỏi
chỗ đỗ và có thể báo cáo thơng tin này cho hệ thống kiểm sốt phanh, sau đó sẽ kích
hoạt phanh khẩn cấp tự động.



6.2.3. Sơ đồ mạch điện của hệ thống

Sơ đồ 6. 3 – Sơ đồ mạch điện hệ thống phanh khẩn cấp tự động trên Honda CRV 2019

Sơ đồ 6. 4 - Sơ đồ mạch điện hệ thống phanh khẩn cấp tự động trên Honda CRV 2019
Tuy AEB có nhiều loại nhưng hầu hết đều đưa ra các cảnh báo bằng hình ảnh, âm
thanh hoặc rung tay lái hoặc bằng cả 3. Trong trường hợp lái xe ô tô không phản ứng
lại các cảnh báo, AEB sẽ tự động phanh. Ngoài ra, một số hệ thống AEB cịn có có thể
căng dây đai an toàn giúp giảm thiểu tổn thương cho hành khách.


Và hệ thống AEB sẽ tự động tắt nếu phát hiện tài xế bẻ tay lái chuyển hướng di
chuyển.

Sơ đồ 6. 5 - Sơ đồ mạch điện hệ thống phanh khẩn cấp tự động trên Honda CRV 2019
Hệ thống hoạt động nhờ nguồn 12V, qua bộ phận bảo vệ mạch (cầu chì, rờ-le, biến
áp), đến mơ đun đo lường và tính tốn (Gauge Control Module). Đồng thời, mơ-đun
này sẽ nhận các tín hiệu của Electric Parking Brake Control Unit, Braking and Backup
Sensor Control Unit, Headlight Leveling Control Unit và Keyless Access Control
Unit. Sau đó, Gauge Control Module sẽ gửi tín đến PCM (Mơ-đun điều khiển bộ
truyền động) để kích hoạt các bộ chấp hành thực hiện các chức năng hỗ trợ phanh
khẩn cấp ngăn ngừa tài xế chuyển lái, đồng thời phát các tín hiệu cảnh báo bằng hình
ảnh, âm thanh hay là rung tay lái hoặc cả ba.
6.3. Cách vận hành hệ thống phanh tự động khẩn cấp
Hệ thống AEB được thiết kế để giúp tránh va chạm tiềm ẩn hoặc giảm tác động của
nó khi người lái xe áp dụng khơng đủ, chậm trễ hoặc khơng có phanh để tránh va
chạm.
- Hệ thống phát hiện các yếu tố rủi ro trên đường bằng cách sử dụng cảm biến va
chạm trực diện và cảnh báo người lái và kích hoạt phanh khẩn cấp để tránh va chạm
hoặc giảm tốc độ va chạm.

Sau đây là quy trình vận hành hệ thống:
1. Phát hiện các phương tiện phía trước (người đi bộ) và phân tích dữ liệu (Hệ
thống giao tiếp mạng CAN) bằng cách sử dụng cảm biến radar của Hệ thống Kiểm
sốt Hành trình Thơng minh (SCC) và cảm biến camera của Hệ thống Cảnh báo
Chệch làn đường (LDWS).
2. Xác nhận đối tượng cần được bảo vệ bởi hệ thống AEB (xe cộ và người đi bộ)
bằng cách sử dụng dữ liệu đã phân tích.


3. Tính tốn tốc độ giảm tùy thuộc vào tốc độ, khoảng cách, sự tồn tại hoặc không
tồn tại của xe trước.
4. Báo cáo "giảm tốc độ cần thiết" cho Hệ thống Kiểm soát Động lực Xe (VDC)
(Hệ thống giao tiếp mạng CAN).
5. VDC thực hiện điều khiển tự động sau khi tính tốn mơ-men xoắn cần thiết để
đạt được "tốc độ giảm yêu cầu" (Hệ thống giao tiếp mạng CAN).

Hình 6. 6 - Tổng quan về kích hoạt hệ thống phanh khẩn cấp tự động
Thời gian được chỉ định sẽ được thay đổi theo tốc độ của xe.
• Bước 1: Đưa ra cảnh báo trực quan (hiển thị) và cảnh báo bằng giọng nói khi
phát hiện có nguy hiểm.
• Bước 2: Giảm mơ-men xoắn động cơ và kích hoạt AEB khi có khả năng va
chạm cao.
• Bước 3: Kích hoạt phanh khẩn cấp khi sắp xảy ra va chạm.
• Sau khi dừng xe: Duy trì kiểm sốt phanh trong một thời gian nhất định rồi nhả
phanh.
- Lực phanh được điều chỉnh tùy thuộc vào mức độ rủi ro khi va chạm, nhưng nó
sẽ được nhả ra ngay lập tức khi phát hiện ra hành động của người lái để tránh va
chạm.
1. Khi nó vượt quá tốc độ hoạt động tối đa.
2. Khi nó phát hiện ra hành động của người lái xe để tránh va chạm chẳng hạn



như chuyển hướng đột ngột.
3. Khi cần số ở vị trí R hoặc P
4. Khi bạn nhấn nửa chừng bàn đạp ga.
Một số lưu ý:
1. Khi bạn lái xe với tốc độ 80km / h hoặc nhanh hơn, hệ thống không chuyển
sang bước 3 của phanh khẩn cấp.
2. Phanh tự động hồn tồn khơng có sẵn.
3. Khi đang lái xe với tốc độ 80 km / h hoặc chậm hơn trên đường thẳng hoặc
hơi cong, hệ thống sẽ thực hiện ba bước sau khi đưa ra cảnh báo.
4. Tuy nhiên, có thể xảy ra va chạm với tốc độ 30km / h hoặc nhanh hơn tùy
thuộc vào điều kiện đường xá.
5. Khi đang lái xe với tốc độ 80km / h hoặc chậm hơn trên đường thẳng hoặc hơi
cong, sau khi có cảnh báo bằng hình ảnh và giọng nói, AEB sẽ được kích hoạt
để giảm tốc độ xe.
6. Ở tốc độ 80km / h hoặc nhanh hơn, không thể tránh được va chạm. Chênh lệch
phải nhỏ hơn 50%.
7. AEB không hoạt động trên các phương tiện đang lùi hoặc chống lại.
8. Với tốc độ 70km / h hoặc nhanh hơn, nó khơng phản ứng với người đi bộ.
6.4. Cấu tạo chi tiết và cách xử lý tín hiệu
6.4.1. Cảm biến radar
Ứng dụng
Phát hiện đối tượng để cung cấp tương đối vị trí, vận tốc, khoảng cách của đối
tượng cho nhiều chức năng khác như AEB, cảnh báo điểm mù, cảnh báo va chạm,…
Linh kiện điện tử
Các thiết bị điện tử cơ bản của ACC-SCU bao gồm ba bảng mạch in và bộ thu phát
radar:
Bộ thu phát radar Bộ phận thu phát radar được đặt trực tiếp trên bảng mạch in 1 với
các kết nối ngắn nên ít bị trục trặc. Bảng mạch in 1 Bảng mạch in 1 chứa tất cả các

thành phần cần thiết để xử lý tín hiệu kỹ thuật số (tính tốn vị trí và tốc độ từ dữ liệu
radar thơ). Trái tim của nó là một bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số. Bảng mạch in 2 Ngoài
một bộ xử lý khác (bộ vi điều khiển 16 bit), thực hiện tất cả các phép tính để điều
khiển xe, bảng mạch in 2 có một bộ điều chỉnh điện áp và các thành phần điều khiển
và chuyển mạch bổ sung. Bảng mạch in 3 Bảng mạch in 3 chứa phích cắm và các
thành phần trình điều khiển để kết nối với hệ thống điện của xe và bus CAN của xe,
cũng như cuộn cảm và tụ điện triệt nhiễu. Do các kết nối tích hợp, cả ba dây dẫn tạo
thành một đơn vị điện. Các kết nối linh hoạt này cho phép gấp lại toàn bộ cụm bảng
mạch in và do đó được sắp xếp theo cách tiết kiệm không gian trong tổng thể đơn vị.


Hình 6. 7 - Cảm biến radar
6.4.2. Cảm biến tốc độ hàm và gia tốc ngang
Cảm biến tốc độ chệch hướng là một thiết bị con quay hồi chuyển đo tốc độ chệch
hướng của một chiếc xe, vận tốc góc xung quanh trục thẳng đứng của nó. Góc giữa
hướng đi và vận tốc của xe được gọi là góc trượt của nó, liên quan đến tốc độ chệch
hướng.
Điều chỉnh quang điện
Ứng dụng
Để có thể sử dụng bản đồ đường kỹ thuật số được lưu trên đĩa CD-ROM để tính
tốn qng đường đã lái, máy tính trong hệ thống định vị của xe cần thông tin về
chuyển động của xe (điều hướng tổng hợp). Khi xe vào cua, cảm biến tỷ lệ chệch
hướng của hệ thống định vị ghi lại chuyển động quay của xe về trục thẳng đứng của
nó, do đó cho phép xác định hướng di chuyển. Do đó, vị trí của xe có thể được tính
tốn cùng với việc xác định khoảng cách đã đi từ máy đo tốc độ hoặc tín hiệu cảm
biến bánh xe bằng "định vị tổng hợp". Ban đầu trong các hệ thống định vị, hướng của
chiếc xe được xác định từ trường trái đất bằng cảm biến từ trường. Tuy nhiên, những
điều này có thể dễ dàng bị ảnh hưởng bởi nhiễu từ trường trong xe.
6.4.3. Cảm biến tốc độ góc (Âm thoa)
Cảm biến tốc độ góc "âm thoa" áp điện bao gồm một phần tử thép có hình dạng

giống như một âm thoa. Điều này kết hợp bốn phần tử piezo và thiết bị điện tử cảm


biến. Các dĩa điều chỉnh dài khoảng 15 mm.
A – Mảng cảm biến của nhân tố dao động.
B – Mảng kích của nhân tố giao động.
1 – Nhân tố dao động.
2 – Cảm biến gia tốc.
3 – Bộ chấp hành (Nhân tố áp điện của sự kích
thích rung động)
4 – Bộ điều chỉnh sự kích thích rung động nhất
định.
5 – Bộ khuếch đại.
6 – Khuếch đại (demodulation) .
7 – Bộ lọc điện tử tần số thấp.
8 – Sự kích thích rung động điện áp đầu ra UA
(tỉ lệ đến sự rung lắc).

Hình 6. 8 - Cảm biến tốc độ góc âm thoa
Nguyên lý hoạt động
Khi có hiệu điện thế, các phần tử áp dưới bắt đầu dao động và kích thích phần trên
của “âm thoa”, cùng với các phần tử áp trên của nó, sau đó bắt đầu dao động ngược
pha. Tần số xấp xỉ 2 kHz.
Lái xe thẳng
Khi xe được chuyển động trên một đường thẳng, khơng có lực Coriolis nào tác
dụng lên âm thoa và vì các phần tử piezo phía trên ln dao động ngược pha và chỉ


nhạy vng góc với phương dao động nên chúng khơng tạo ra điện áp..
Vào cua

Chuyển động quay quanh trục thẳng đứng của xe khi nó đi quanh một đường cong
làm cho phần trên của âm thoa rời khỏi mặt phẳng dao động để một điện áp xoay
chiều được tạo ra trong các phần tử piezo phía trên được một mạch điện tử chuyển đến
máy tính điều hướng. trong vỏ cảm biến. Biên độ tín hiệu điện áp là một hàm của cả
tốc độ dao động và vận tốc dao động. Dấu hiệu của nó phụ thuộc vào hướng (trái hoặc
phải) của đường cong.
6.4.4. Cảm biến tỷ lệ lắc vi cơ
Ứng dụng
Trong các xe có chương trình ổn định điện tử (ESP), chuyển động quay của xe
quanh trục thẳng đứng được ghi lại bằng các cảm biến tốc độ góc (hoặc tốc độ góc) vi
cơ (cịn gọi là con quay hồi chuyển) và được áp dụng để kiểm soát động lực học của
xe. Chẳng hạn, điều này xảy ra khi vào cua bình thường, nhưng cũng có thể xảy ra khi
xe lao đi hoặc trượt bánh. Các cảm biến này có giá cả hợp lý cũng như rất nhỏ gọn.
Họ đã loại bỏ các cảm biến cơ khí chính xác cao thông thường. Một lĩnh vực ứng
dụng khác là phát hiện lật xe trong bộ điều khiển điện tử túi khí để kích hoạt các biện
pháp hạn chế (ví dụ: túi bên / túi khí cửa sổ, thanh lăn) trong trường hợp xe bị lật.
Cảm biến tỷ lệ lệch MM2 đã được phát triển đặc biệt cho khu vực này. Chúng đặc biệt
thích hợp để phát hiện chuyển động quay quanh trục dọc vì hướng phát hiện được tối
ưu hóa của chúng. Chúng cho phép thiết kế rất nhỏ gọn và tiết kiệm không gian lắp
đặt trong bộ điều khiển túi khí, được lắp đặt dọc theo trục dọc của xe. Đóng gói phần
tử cảm biến và thiết bị điện tử đánh giá cùng nhau trong một vỏ vi mạch tiêu chuẩn
góp phần giảm chi phí trong lĩnh vực này.
MM1 cảm biến tỷ lệ lắc vi cơ
Một dạng công nghệ hỗn hợp được áp dụng để đạt được độ chính xác cao cần thiết
cho các hệ thống động lực của xe. Đó là, hai phần tử dao động dày hơn một chút (tấm
khối lượng) được gia công từ một tấm wafer sử dụng vi cơ số lượng lớn dao động
ngược pha với tần số cộng hưởng của chúng, được xác định bởi khối lượng của chúng
và độ cứng lò xo khớp nối của chúng (> 2 kHz). Trên mỗi phần tử dao động này, có
một cảm biến gia tốc điện dung vi cơ kiểu bề mặt thu nhỏ. Khi chip cảm biến quay
quanh trục thẳng đứng của nó với tốc độ góc V, chúng ghi lại gia tốc Coriolis trong

phương thẳng đứng của mặt phẳng wafer theo hướng dao động. Các gia tốc này tỷ lệ
với tích của tốc độ lệch và vận tốc dao động được duy trì bằng điện tử ở một giá trị
không đổi. Để điều khiển cảm biến, tất cả những gì được yêu cầu là một đường dẫn
đơn giản, mang dòng điện trên mỗi phần tử dao động. Trong trường nam châm vĩnh
cửu B thẳng đứng với bề mặt phoi, phần tử dao động này chịu một lực điện động lực
học (Lorentz).


1 – Lò xo hồi vị
2 – Bộ phận của nhân tố dao
động
3 - Coriolis - Cảm biến gia tốc

Hình 6. 9 - Cảm biến tỉ lệ rung lắc MM1
Sử dụng một dây dẫn in đơn giản hơn nữa (tiết kiệm trên bề mặt chip), cùng một từ
trường được sử dụng để đo trực tiếp vận tốc dao động bằng phương pháp cảm ứng.
Cấu trúc vật lý khác nhau của hệ thống truyền động và hệ thống cảm biến nhằm tránh
sự kết hợp không mong muốn giữa hai phần. Để triệt tiêu các hiệu ứng gia tốc bên
ngồi khơng mong muốn (tín hiệu chế độ chung), các tín hiệu cảm biến đối nghịch
được trừ cho nhau. Các hiệu ứng gia tốc bên ngồi có thể được đo bằng cách áp dụng
tính tổng. Cấu trúc vi cơ có độ chính xác cao giúp loại bỏ ảnh hưởng của gia tốc dao
động cao, cao hơn một số yếu tố 10 so với gia tốc Coriolis mức thấp (độ nhạy chéo
dưới 40 dB). Ở đây, hệ thống truyền động và hệ thống đo lường được tách biệt chặt
chẽ với nhau.


1 – Xác định tần số cặp lò xo
2 – Nam châm vĩnh cửu
3 – Hướng dao động
4 – Nhân tố dao động

5 - Coriolis – Cảm biến gia tốc
6 - Hướng của cảm biến gia tốc Coriolis
7 – Lò xo hồi vị
Ω – Tỉ lệ rung lắc
v – Vận tốc dao động
B – Trường nam châm vĩnh cửu
Hình 6. 10 - Cảm biến tỉ lệ rung lắc của vi cơ học
6.4.5. Cảm biến video
Cảm biến video đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống hỗ trợ lái xe vì chúng đặc
biệt hỗ trợ việc giải thích thơng tin trực quan.
Cảm biến video từ phía sau (ở dạng đơn giản nhất) có thể hỗ trợ hệ thống ParkPilot
dựa trên sóng siêu âm trong q trình điều động đỗ xe.


Hình 6. 11 - Nguyên lý của một cảm biến video cho thấy ví dụ về các chức năng
Lợi ích lớn hơn được cung cấp bởi camera phía sau nếu các đối tượng được phát hiện
có thể được giải thích bằng phần mềm xử lý hình ảnh và trình điều khiển được cảnh
báo trong các tình huống quan trọng. Tình huống như vậy có thể là tình huống mà việc
chuyển làn dự định sẽ rất nguy hiểm vì một phương tiện đang tiến nhanh ở làn bên
ngồi.
Ví dụ, việc sử dụng camera phía trước là cần thiết để triển khai các chức năng nâng
cao tầm nhìn ban đêm. Để đạt được điều này, hệ thống sẽ chiếu sáng con đường phía
trước của xe bằng ánh sáng hồng ngoại. Màn hình hiển thị hình ảnh được ghi lại bởi
camera nhạy cảm với tia hồng ngoại. Khả năng quan sát được tăng cường cho người
lái xe mà khơng làm chói mắt các phương tiện đang tới, đồng thời có thể xác định các
vật cản và nguy hiểm nhanh hơn trong bóng tối.
Cơng nghệ video ban đầu sẽ được sử dụng trong các hệ thống hỗ trợ lái xe cung cấp
thông tin. Các cảm biến video hiện tại vẫn cịn lâu mới có thể bắt chước các khả năng
của mắt người về độ phân giải, độ nhạy và phản ứng cường độ ánh sáng. Tuy nhiên,
các phương pháp xử lý hình ảnh tiên tiến kết hợp với các cảm biến hình ảnh động

được phát triển gần đây đã chứng tỏ tiềm năng to lớn của các cảm biến này.
Các tín hiệu video từ máy ảnh trong hệ thống video được truyền đến một bộ xử lý
hình ảnh, bộ xử lý này sẽ trích xuất các đặc điểm hình ảnh riêng lẻ. Thơng tin này
cũng có thể được gửi qua bus dữ liệu tới các ECU hoặc đơn vị thông tin khác (HMI:
giao diện người máy), nơi nó có thể được sử dụng làm cơ sở để bắt đầu can thiệp vào
việc điều khiển phương tiện hoặc để biết thông tin về người lái.
6.4.6. Phanh bánh xe
Có hai loại phanh được sử dụng trên ô tô - phanh đĩa và phanh tang trống. Những
chiếc xe hơi mới hiện nay chỉ được trang bị phanh đĩa ở bánh trước, và xu hướng ngày
càng gia tăng đối với phanh đĩa cho bánh sau. Cả hai loại đều là phanh ma sát trong đó
năng lượng phanh được truyền bởi hệ thống phanh tác dụng bằng cách ép má phanh
hoặc guốc phanh lên đĩa phanh / trống phanh.


Trong hệ thống AEB, phanh là cơ cấu chấp hành cuối cùng của tồn bộ hệ thống,
đối với xe thơng thường được trang bị AEB, phanh thường là cơ cấu thủy lực, vì có
thể dễ dàng điều khiển phanh bằng cách điều chỉnh áp suất dầu phanh. Để kiểm soát
áp suất phanh, chúng tơi có phân phối phanh với chức năng bổ sung Hỗ trợ phanh
thủy lực (HBA).
Hỗ trợ phanh thủy lực (HBA)
Nhiệm vụ chính của bộ trợ lực phanh thủy lực là phát hiện tình huống phanh khẩn
cấp và từ đó tự động tăng giảm tốc cho xe. Việc giảm tốc của xe chỉ bị giới hạn bởi sự
can thiệp của hệ thống điều khiển ABS và do đó gần với mức tối ưu nhất có thể trong
giới hạn vật lý. Do đó, một người lái xe bình thường có thể đạt được quãng đường
phanh ngắn mà trước đây chỉ những người lái xe được đào tạo đặc biệt mới có thể đạt
được. Nếu người lái giảm mức phanh mong muốn, thì khả năng giảm tốc của xe sẽ
giảm tương ứng với lực tác dụng lên bàn đạp phanh. Do đó, người lái xe có thể điều
chỉnh chính xác việc giảm tốc của xe khi tình huống phanh khẩn cấp đã đi qua. Mức
độ phanh mong muốn của người lái xe được xác định bởi lực hoặc áp suất người đó
tác động lên bàn đạp phanh.

6.5. Kết luận
Nhìn chung, tất cả các hệ thống cảnh báo va chạm sẽ hoạt động tốt trong trường hợp
xe xuất hiện đột ngột hoặc người đi bộ bước ra đường. Điều này là do các hệ thống
này xác định khả năng xảy ra tai nạn bằng cách tính tốc độ của các vật thể trên đường
đi của xe và so sánh với tốc độ mà xe đang tiến tới chướng ngại vật đó.
Ưu điểm:
1. Hệ thống phanh AEB hồn tồn có khả năng hoạt động trên nhiều loại địa hình.
Tuy nhiên, khoảng cách dừng xe ơ tơ sẽ khác nhau dựa trên tình trạng của mặt đường.
2. Autonomous Emergency Braking thể hoạt động dưới mọi điều kiện thời tiết.
Thực tế, khi đường trơn trượt thì khoảng cách dừng của xe ơ tơ có thể sẽ tăng lên. Hay
trong điều kiện thời tiết nắng chói, sương mù… thì khả năng phát hiện những mối
nguy hiểm sẽ bị ảnh hưởng.
3. Tùy vào từng loại phanh AEB mà hệ thống có thể ngăn chặn được va chạm với
người, động vật và các đối tượng khác.
Khuyết điểm
1. Khả năng phát hiện: Một số hệ thống cảnh báo va chạm có thể phát hiện người
đi bộ hoặc động vật lớn trên đường đi của xe, nhưng những hệ thống khác phù hợp
nhất để chỉ phát hiện các phương tiện. Những người lái xe có hệ thống FCW khơng
thể xác định được các mối nguy hiểm cho người đi bộ hoặc tương tự phải nhớ rằng chỉ
vì báo động va chạm phía trước khơng phát ra, khơng nhất thiết có nghĩa là đường
khơng có tất cả các mối đe dọa tiềm ẩn.
2. Tốc độ kích hoạt: Các hệ thống khác nhau về ngưỡng tốc độ xảy ra kích hoạt.
Cụ thể, nhiều hệ thống FCW không được thiết kế để kích hoạt dưới tốc độ 40km / h.
Các hệ thống khác hiển thị thuộc tính đối diện nơi chúng được thiết kế để hoạt động


trong giao thơng đơ thị dày đặc và do đó các hệ thống này chỉ hoạt động ở tốc độ dưới
30km / h.
3. Hiệu suất trong thời tiết bất lợi: Hiệu suất của các hệ thống cảnh báo va chạm
dựa trên máy ảnh có thể bị ảnh hưởng trong điều kiện thu được hình ảnh rõ ràng của

con đường phía trước, ví dụ như trong mưa lớn, sương mù dày đặc, điều kiện rất sáng
hoặc cài đặt ánh sáng yếu.
4. Đặc điểm trên đường: Các trường hợp khác mà cảnh báo va chạm có thể khơng
phát ra âm thanh hoặc không phát ra sớm là xung quanh các đường cong sắc nét trên
đường hoặc leo lên những ngọn đồi dốc (nơi cảm biến có khả năng khơng thể phát
hiện ra phương tiện).