Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพัฒนาระบบเตือนการชนท้ายด้วยการแนะนำการควบคุมเบรกร่วมกับการเลี้ยวหลบโดยใช้หลักพลศาสตร์ยานยนต์

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Development of Braking and Steering Maneuver Guidance – Forward Collision Warning System Using Vehicle Dynamics Approach.

Year (A.D.)

2016

Document Type

Thesis

First Advisor

นักสิทธ์ นุ่มวงษ์

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเครื่องกล

DOI

10.58837/CHULA.THE.2016.886

Abstract

การชนท้ายเป็นอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นมากที่สุดในประเทศไทย โดยสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดอุบัติเหตุจากการชนท้ายขึ้น คือความผิดพลาดจากผู้ขับขี่ ซึ่งการแก้ปัญหาที่เกิดจากความผิดพลาดจากผู้ขับขี่สามารถแก้ได้โดยระบบ Active Safety System ซึ่งในงานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อพัฒนาระบบเตือนการชนด้านหน้า ซึ่งเป็นหนึ่งในระบบ Active Safety System เช่นกัน ระบบเตือนการชนด้านหน้ามีการทำงานโดยจะเตือนให้ผู้ขับขี่ทราบถึงโอกาสที่จะเกิดการชนขึ้น ซึ่งวิธีที่ผู้โดยสารจะตอบสนองเพื่อหลีกเลี่ยงการชนนั้นโดยส่วนใหญ่จะใช้วิธีการเบรก ซึ่งอาจไม่เพียงพอในบางสภาวะ เช่น ที่ความเร็วสูง เป็นต้น ในงานวิจัยนี้จึงพิจารณาการเลี้ยวหลบเพื่อเป็นวิธีเพิ่มเติมในการหลีกเลี่ยงการชน ซึ่งเส้นทางการเคลื่อนที่ของรถยนต์จากการเบรก และการเลี้ยวหลบถูกคำนวณด้วยแบบจำลองทางพลศาสตร์ยานยนต์ และนำผลที่ได้ไปคำนวณหาค่า เวลาที่จะเกิดการชน ( Time-To-Collision (TTC) ) ต่ำสุดที่ผู้ขับขี่จะสามารถหลีกเลี่ยงการชนได้ ซึ่ง TTC เป็นตัวแปรสำคัญที่ถูกใช้ในระบบเตือนการชนด้านหน้า โดยทำหน้าที่ในการเป็นขอบเขตที่ใช้ในการเตือนผู้ขับขี่ และใช้พิจารณาถึงโอกาสในการหลีกเลี่ยงการชน รวมถึงวิธีการที่ใช้ในการหลีกเลี่ยงการชน ระบบเตือนการชนด้านหน้าในงานวิจัยนี้ ใช้ระบบตรวจจับวัตถุด้านหน้าที่ใช้กระบวนการทาง Image Processing เพื่อคำนวณหาค่า TTC เพื่อนำมาเตือนตามแผนภาพค่า TTC ต่ำสุดที่ได้จากการใช้แบบจำลองทางพลศาสตร์ยานยนต์ ซึ่งระบบถูกนำมาทดสอบด้วยโปรแกรมจำลองการขับขี่ และทดสอบด้วยรถยนต์จริงในสภาวะแวดล้อมแบบปิด เพื่อศึกษาพฤติกรรมการตอบสนองของผู้ขับขี่ต่อระบบเตือนการชนด้านหน้า ผลจากการทดสอบระบบเตือนการชนด้านหน้าด้วยรถยนต์จริง ในสถานที่ทดสอบที่มีสภาวะแบบปิด ที่ความเร็ว 20, 30 และ 40 กิโลเมตรต่อชั่วโมง แสดงให้เห็นว่าระบบเตือนการชนด้านหน้าสามารถใช้งานกับรถยนต์จริงได้ แต่ค่า TTC ที่ระบบเตือนการชนด้านหน้าทำการเตือนจริง มีความล่าช้าซึ่งเกิดจาก เวลาในการประมวลผล และเวลาในการตอบสนองของผู้ขับขี่ จึงต้องทำการชดเชยค่า TTC 0.7 วินาที เพื่อให้เวลาในการควบคุมรถยนต์เพื่อหลีกเลี่ยงการชนมีค่า 1 วินาที ตามต้องการ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Rear-end collision is the most frequently occurring accident in Thailand. The reasons of the rear-end collision are mostly the driver’s errors, which can be solved by the active safety system. The objective of this research is to develop the forward collision warning system, which is active safety system. The forward collision warning system will warn the driver if the accident possible. The drivers mostly use braking as the evasive maneuver. Only braking is not enough to prevent the accident in some cases, such as in high velocity. The steering evasive maneuver is considered as an addition evasive maneuver in this research. Both braking and steering evasive maneuver were predicted by vehicle dynamics model. Therefore, the evasive paths were used to calculated minimum Time-To-Collision (TTC) that the driver can prevent the accident. TTC is an important variable that used as a threshold of the forward collision warning system, and also, used to decide the evasive maneuver. Image processing was used in this research as a vehicle detection system, in addition, to calculate TTC. The forward collision warning system was tested using driving simulator and by the real vehicle in the closed environment. The experiments were carried out to study the driver response to the forward collision warning system. The results of the real vehicle experiment show that the forward collision warning system can be used with the real vehicle at 20 – 40 km/hr. However, the actual TTCs are delayed by the processing time and driver reaction time. According to the research result, TTC should be compensated by 0.7 s.

Link to Full Text

Share

COinS