(Cơ điện tử Việt Nam) Không chỉ là những chi tiết tạo nên cá tính và thẩm mỹ, hệ thống chiếu sáng trên ô tô còn đảm bảo an toàn giao thông cho hành khách. Hệ thống chiếu sáng trên ô tô Hệ thống chiếu sáng trên ô tô được tích hợp phía trước, phía sau, hai bên và phía trong xe giúp tài xế quan sát rõ đường đi. Không chỉ vậy, hệ thống này còn cho phép phương tiện xung quanh và người đi bộ nhận biết sự hiện diện của xe cũng như phán đoán được hướng di chuyển của tài xế. Hệ thống chiếu sáng trên ô tô được phân loại theo các mục đích gồm chiếu sáng, tín hiệu và thông báo. Ví dụ, các loại đèn pha ô tô được dùng để chiếu sáng, đèn xi – nhan đưa ra các tín hiệu báo rẽ và đèn hậu ô tô thông báo sự hiện diện của xe.
CHƯƠNG I MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU 1.1 Lý chọn đề tài: Lịch sử phát triển Công nghệ chiếu sáng xe gắn liền với lịch sử đời phát triển kéo dài 120 năm ngành cơng nghiệp tơ Với vai trị đôi mắt cho người lái xe vào ban đêm, công nghệ chiếu sáng xe quan tâm trọng nghiên cứu Những năm gần công nghệ chiếu sáng tơ có phát triển bước ngoặt Với xuất bóng đèn tăng áp Xenon với cường độ sáng mạnh tầm chiếu sáng xa, cho ánh sáng ánh sáng ban ngày, nhà sản xuất tơ giải tốn nguồn chiếu sáng Khơng ngừng đó, để đáp ứng địi hỏi đáng người sử dụng mơi trường lái xe an tồn, thân thiện vào ban đêm, gần nhà sản xuất giới thiệu công nghệ chiếu sáng chủ động xe với tham vọng hồn tồn đánh bật bóng đêm Nổi bật giải pháp chiếu sáng chủ động theo tốc độ xe phát vật cản chuyển đổi đèn pha, với công nghệ tài xế khơng cịn phải lo lắng việc thường xun để ý đến lỗi vi phạm giao thông bất cẩn, đảm bảo an toàn cho người tham gia giao thông khác đường Hệ thống chiếu sáng chủ động dần trở nên thông dụng nước phát triển, coi trọng vấn đề an toàn giao thơng cịn Việt Nam ta chiếu sáng chủ động cịn mẻ, trang bị xe hạng sang, việc sinh viên ngành khí tơ tiếp cận cơng nghệ cịn hạn chế, chủ yếu qua Internet qua tạp chí tơ Vì vậy, nhóm làm đề tài mạnh dạn lựa chọn đề tài “Thiết kế, chế tạo mơ hình hệ thống đèn thơng minh” sau xét đến tính khả thi đề tài, với mục đích thiết kế mơ hình phục vụ việc giảng dạy thực tập cho sinh viên viện Cơ Khí, chuyên ngành Cơ Khí Tự Động Hóa, Trường Đại Học Giao thơng vận tải TP Hồ Chí Minh 1.2 Giới hạn phạm vi nghiên cứu: Khái niệm chiếu sáng chủ động xe rộng tiếp tục nhà nghiên cứu cải tiến phát triển Trong phạm vi nghiên cứu đề tài giới hạn thời gian, kinh phí khả nên đề tài tập trung thiết kế hệ thống chiếu sáng chủ động bật đèn đầu trời tối hệ thống tự động chuyển pha – cốt, hệ thống tự nhận biết có xe ngược chiều tự động chuyển chế độ đèn đầu cốt 1.3 Mục đích nghiên cứu tìm hiểu: Từ nhiệm vụ đề tài đặt nghiên cứu thiết kế - chế tạo mơ hình hệ thống chiếu sáng đèn thơng minh, nội dung nghiên cứu đề tài thực với mục đích sau: - Thực việc nghiên cứu tổng quan hệ thống chiếu sáng – tín hiệu xe, nghiên cứu từ thực tế hệ thống chiếu sáng chủ động xe - Tìm phương án thiết kế khả thi để chế tạo mô hình hệ thống chiếu sáng thơng minh thiết lập bước thiết kế cách khoa học - Thực việc thiết kế, chế tạo mơ hình hệ thống chiếu sáng thông minh theo phương án thiết kế chọn Với mục đích thiết kế mơ hình phục vụ cho việc học tập, nghiên cứu nên mơ hình Biên soạn đề tài lý thuyết trình bày cách có hệ thống, khoa học sở lý thuyết, nguyên tắc điều khiển, cấu tạo, hoạt động mô hình hệ thống chiếu sáng đèn thơng minh Ngồi nội dung đề tài cịn hệ thống lại q trình phát triển đèn xe, tổng quan hệ thống chiếu sáng - tín hiệu 1.4 Phương pháp nghiên cứu: Với mục tiêu thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống chiếu sáng đáp ứng tự động chuyển đổi đèn chiếu sáng để phục vụ công tác học tập nên phương pháp nghiên cứu phương pháp mơ làm mơ hình gần sát thực tế, kết hợp với nghiên cứu tài liệu tham khảo hệ thống chiếu sáng chủ động áp dụng thực tế, kết hợp với ỊNH phương pháp thực nghiệm, chọn phương án khả thi để hoàn thành sản phẩm đáp ứng mục tiêu đề ban đầu phù hợp với nhiệm vụ nghiên cứu đề tài CHƯƠNG II NỘI DUNG LÍ THUYẾT TÌM HIỂU PHẦN A: LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐÈN CHIẾU SÁNG TRÊN Ô TÔ 2.1 Khái quát: Theo số liệu thống kê ngày nay, công nghệ chiếu sáng xe phát triển nhiều, hầu hết tuyến đường trang bị đèn đường chiếu sáng, tăng độ an toàn cho xe lưu thông vào ban đêm tỉ lệ số vụ tai nạn xe vào ban đêm lên đến 40 % mật độ xe lưu thông vào ban đêm 1/5 mật độ xe lưu thông vào ban ngày, địi hỏi phải tăng tính an toàn cho người điều khiển xe vào ban đêm mà công nghệ chiếu sáng xe quan tâm trọng nghiên cứu, phát triển Ai thấy tầm quan trọng đèn chiếu sáng xe vận hành bóng tối Ra đời đồng thời với xe hơi, đèn pha trải qua 120 năm lịch sử từ khổng lồ cổ lỗ tới Bi-Xenon hay LED ngày Bắt đầu từ đèn thuở sơ khai có cấu tạo khổng lồ đến Bilux (hai bóng) hình parabol thập niên 1950-1960, đèn pha cải thiện đến 85% hiệu chiếu sáng Sau xuất đèn cốt (low-beam) chiếu sáng khoảng 100 m đèn Bi-Xenon với khoảng cách quan sát an toàn 180 m Lịch sử đèn pha bắt đầu thời với xe Gottlieb Daimler Karl Benz giới thiệu xe năm 1886 Qua giai đoạn, yêu cầu đòi hỏi khác thực tế lái xe vào ban đêm, thời tiết xấu, đèn pha liên tục cải tiến phát triển với nhiều loại khác 2.1.1 Đèn xe trước thời kỳ sử dụng đèn điện: TRANG | Chiếc xe đời vào năm 1886, thời Thomas Edinson phát minh bóng đèn sợi đốt, nhiên bóng đèn sợi đốt lúc khơng sử dụng để chiếu sáng xe nguồn điện để thắp sáng bóng đèn Accu lại khơng đáp ứng dung lượng máy phát điện chiều cồng kềnh chưa ứng dụng xe Vì vào năm cuối kỷ 19 người ta muốn lái xe đường vào ban đêm phải mang theo đèn lồng, đèn măng sông, … đèn sử dụng để thắp sáng nhà Tuy nhiên đèn với ánh sáng leo lét đáp ứng chiếu sáng cho xe Vì nhà sản xuất xe nhà khoa học bắt tay nghiên cứu loại đèn có khả chiếu xa vùng chiếu rộng để lắp đặt xe Ban đầu người ta nghĩ cách hướng chùm ánh sáng phía trước mặt đường cách sử dụng gương cầu mà ngày phát triển thành chóa đèn, tạo chùm ánh sáng song song, cải thiện đáng kể khả chiếu xa Ngồi loại đèn nến thơng thường, tài xế sử dụng đèn xăng acetylene để chiếu sáng đường phía trước xa Đèn pha sử dụng acetylene biết đến nhiều so với các đèn dùng khí carbua (đất đèn) chúng tốn Với đèn sử dụng khí carbua, người ta phải đốt 35 lít gas để thắp sáng đèn Các nhà sản xuất thường lắp bình chứa khí gas bên ngồi xe để người khơng phải ngửi mùi khó chịu carbua Ngay từ năm lịch sử đèn pha, vấn đề ám ảnh nhà chế tạo xe đến tận ngày nay, họ cố gắng tạo loại đèn pha có khả chiếu sáng xa tốt gây lóa mắt cho tài xế xe ngược chiều Để tránh tượng này, năm 1908 nhà thiết kế đưa ý tưởng hạ thấp lửa acetylene khỏi tiêu điểm ống kính gặp xe ngược chiều cách sử dụng sợi dây điều khiển Mặc dù cách làm ứng dụng nhanh chóng tương lai cho đèn pha acetylene khơng Xe ngày nhanh khiến đèn gas trở nên lỗi thời TRANG | Hình 1 Đèn Carbua gắn xe đạp 2.1.2 Đèn sợi đốt sử dụng phổ biến xe (thời kỳ 1910 – 1960) Với phát triển bóng đèn sợi tóc đời loại máy phát điện gọn nhẹ nắp đặt xe vào năm 1910 loại bóng đèn sợi tóc sử dụng để chiếu sáng xe Năm 1913, công ty điện Bosch, Đức, có cách tiếp cận hợp lý vấn đề đưa sản phẩm "Bosch Light" Đây hệ thống tích hợp đèn pha, máy phát điện chiều điều chỉnh để tránh gây phiền phức cho khách hàng mua phần tử rời rạc Tuy nhiên, xuất tranh cãi xung quanh đèn pha sử dụng điện đại đèn pha hệ cũ sử dụng gas Một giải pháp kết hợp đèn pha chạy nhiên liệu với đèn pha điện Các loại đèn pha tồn sau chiến tranh TRANG | giới lần thứ Năm 1920, điện chiếm ưu khơng đèn pha mà cịn công nghệ chế tạo xe Đèn cốt (low - beam) đời thời kỳ này: Lái xe đêm bị ảnh hưởng vấn đề cũ gây chói mắt xe ngược chiều Các kỹ sư cố gắng nhiều nhằm giải vấn đề cách sử dụng thiết bị chống lóa mắt tìm phương pháp lắp đặt đèn pha Hai đèn chiếu riêng biệt với hai chùm ánh sáng mang lại hiệu cao (pha cốt) Bóng đèn bilux - giải pháp tất một: Năm 1924, chuyên gia đèn Osram đưa giải pháp kỹ thuật nhằm giảm chói mắt cho xe ngược chiều dùng bóng đèn có hai sợi đốt, kết hợp chùm pha cốt gương phản xạ Thay phải dùng nguồn sáng với hai chóa đèn riêng biệt cho chế độ chiếu xa chiếu gần Đèn cốt khơng đối xứng - sáng phía bên phải: Năm 1957, đèn cốt không đối xứng xuất Loại đèn có cường độ sáng cao phía bên tay phải, nơi hay có người xe đạp mà lái xe thường khó phát TRANG | đêm Và quyền Đức thức công nhận việc sử dụng đèn cốt không đối xứng xe ôtô 2.1.3 Đèn Halogen đời sử dụng phổ biến xe (thời kì 1960 – 1990): Hình Đèn Halogen Chỉ vài năm sau, ngành công nghiệp ôtô chứng kiến xâm nhập chiếm ưu đèn sử dụng khí halogen (gồm khí Flo, Clo) Một ưu điểm lớn công nghệ hiệu chiếu sáng tuổi thọ làm việc cao Trong đó, đèn sợi đốt thơng thường, kim loại bốc từ sợi đốt tập trung bề mặt kính làm xám đen Khí Halogen có tác dụng làm hạn chế bốc kim loại từ sợi đốt làm cho bóng đèn trở nên sáng Ngồi giúp đốt nóng sợi đốt cách mạnh mẽ cho nguồn ánh sáng tốt Đèn pha chiếu ánh sáng từ thấu kính: Công nghệ chiếu sáng tiếp tục phát triển xa giải pháp thay đổi hình dạng đèn pha gương phản xạ Đầu năm 1960, đèn pha hình chữ nhật bắt đầu xuất đường phố Năm 1983, đèn TRANG | pha đánh dấu phát triển mang tính định nhờ cách thức chiếu ánh sáng lên mặt đường theo nguyên lý đèn slide Sự khác mang tính định nằm gương phản xạ Nó khơng phải gương parabol mà gương ellipsoid với ba trục chuyển động nên tạo nhiều ánh sáng Đèn pha chiếu tạo chùm sáng dạng nón với điểm hội tụ xác định gần với bề mặt phản xạ Các thấu kính thơng thường thay thấu kính hội tụ với vùng vài cm2 tập trung chùm sáng Các nhà thiết kế xe ngạc nhiên với công nghệ đèn pha Ngay họ thiết kế đèn pha gọn nhẹ cực mỏng với kính hội tụ đặt nghiêng Các đèn pha dùng phương pháp chiếu mang đến nhiều ưu điểm phân bố ánh sáng, giảm cách đáng kể lóa sương mù, mưa tuyết TRANG | 2.1.4 Đèn Xenon đời sử dụng phổ biến xe (thời kì 1990- đến nay) Năm 1991 đèn pha Xenon đời Nguồn sáng đèn gồm khí Xenon lượng nhỏ muối kim loại Bằng cách sử dụng tăng áp (Ballast) tạo xung ngắn với điện áp lên đến 28.000 Volt, quầng plasma xuất cực đèn Đèn Xenon sử dụng từ năm 1995 bắt đầu thay bóng đèn sợi đốt thông thường Ưu điển lớn Xenon chúng tiêu thụ 35 W lại có cường độ ánh sáng gấp lần so với đèn halogen cơng suất 55W Hình Đèn Xenon Đèn BI – Xenon Ra đời: Khi đèn Xenon đời người ta lại phải sử dụng đèn chiếu có chố, chố cho đèn pha chố cho đèn cốt, Xenon có tim TRANG | 10 Hình 25 Mơ hệ thống Proteus - Để bạn thầy dễ hình dung nhóm sử dụng hình LCD hiển thị tốc độ khoảng cách xe với vật cản phía trước 3.4.3 Mơ hình thực tế: TRANG | 30 Hình 26 Mơ hình thực tế 3.5 Code mà nhóm sử dụng: TRANG | 31 TRANG | 32 TRANG | 33 TRANG | 34 TRANG | 35 TRANG | 36 TRANG | 37 TRANG | 38 TRANG | 39 TRANG | 40 GVHD: PHAN QUANG ĐỊNH Chương III CHƯƠNG IV KẾT QUẢ MÀ NHÓM ĐÃ NGHIỆM THU 4.1 Kết thu mặt lí thuyết: - Hiểu thêm hệ thống chiếu sáng ô tô - Tìm hiểu Arduino cách lập trình tư duy, để xây dựng thiết kế mạch điều khiển hệ thống đèn chiếu sáng tự động ô tô 4.2 Kết thu thực tế: - Thiết kế mơ hình mơ lại hệ thống đèn chiếu sáng tự động ô tô dựa vào lí thuyết tìm hiểu kiến thức học tập giảng đường - Điều khiển thành công chế độ chạy theo ý tưởng phác thảo ban đầu, cảm biến ánh sáng, tốc độ, vật cản để thay đổi chế độ đèn cách tự động KẾT LUẬN Nghiên cứu đề xuất giải pháp để xây dựng thiết kế hệ thống đèn chiếu sáng tự động cho xe ô tô Nghiên cứu thực trạng vai trò khoa học kỹ thuật 4.0 có tầm quan trọng lớn Bổ sung số chức khác giúp cho hệ thống chiếu sáng xe tơ hồn thiện đáp ứng nhu cầu cao người sử dụng tương lai Qua bổ sung đa dạng kiến thức cho thân từ việc tự giác tìm tịi nghiên cứu dự án GVHD: PHAN QUANG ĐỊNH Tham gia vào dự án thực tế để trau dồi kinh nghiệm, qua giải số vấn đề thực tế thi công dự án TÀI LIỆU THAM KHẢO https://www.youtube.com/watch?v=HIzhXMboQNc&ab_channel=Recar https://nshopvn.com/product/led-trong-5mm-xanh-la-xanh-duong-dotrangvang/?variant=39853 https://nshopvn.com/product/nut-nhan-ds500/ https://nshopvn.com/product/cambien-sieu-am-hc-sr04/ https://nshopvn.com/product/cam-bien-cuong-do-anh-sangquang-tro/ https://vinfastauto.com/vn_vi/tim-hieu-ve-he-thong-chieu-sang-tren-o https://shopoto.com.vn/he-thong-chieu-sang-va-tin-hieu-tren-xe-o-to https://otomydinhthc.com/tim-hieu-ve-he-thong-chieu-sang-tren-xe-o-to/ https://tailieuoto.vn/cau-tao-he-thong-chieu-sang-va-tin-hieu-o-to/ https://www.youtube.com/watch?v=LNZbKxUxysw&t=182s&ab_channel=TH%E 1%BA%A6YKH%C3%81NH%C3%94T%C3%94 https://www.youtube.com/watch?v=D1suTsjGFWg&ab_channel=C%E1%BB%99 ng%C4%90%E1%BB%93ngSinhVi%C3%AAn%C3%94T%C3%B4 https://www.youtube.com/watch?v=3qQ3ClLh8XE&ab_channel=H%E1%BB%8 Dc%C4%91i%E1%BB%87n%C3%B4t%C3%B4online https://www.youtube.com/watch?v=yRxZamDEp2k&ab_channel=H%E1%BB%8 Dc%C4%91i%E1%BB%87n%C3%B4t%C3%B4 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ………………………… ………………………… ………………………… ………… ……………… ………………………… ………………………… …………………… ………………………… ………………………… ………………………… ………… ……………… ………………………… ………………………… …………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………… ………………… ……………………… … ………………………… …………………………… ………………………… …… …………………… …………………………… ………………………… …………… …………… …………………………… ………………………… …………………… …… …………………………… ………………… …………………………… ……… TRANG | GVHD: PHAN QUANG ĐỊNH ………………… ………………………… …………… ………………………… …… ……………………… ………………………… …………………………… ………… ……………… ………………………… …… ………………………… ……………… …………… ………………………… ………………………… ……………………… …… ………………………… ……………… …………………………… …………… …………… ………………………… …… …………………………… …………… ………………… ………………………… ……………… …………………………… ….……………………… ………………………… …… ……………………………… ………………………… ………………………… …… …………………………… … ……………………… ………………………… …………………………… ………… ……………… ………………………… …………………………… ………………… ……… ………………………… ………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………… TRANG | ... khiển góc chiếu sáng đèn đầu 12 Đèn xe 13 Công tắc cửa 14 Đèn chiếu sáng khoá điện 2.3 Tổng quan hệ thống chiếu sáng: 2.3.1 Hệ thống đèn đầu Hệ thống đèn đầu hệ thống đèn chiếu sáng bản, hệ thống. .. thống đèn chiếu sáng: Bao gồm đèn đầu gồm đèn chiếu gần đèn chiếu xa sử dụng để chiếu sáng vào ban đêm đáp ứng khả quan sát cho người lái xe Các yêu cầu chiếu sáng đèn đầu như: Cường độ chiếu sáng, ... Hình 1.7 Cơng nghệ đèn LED thơng minh Volkswagen PHẦN B: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TÍN HIỆU TRÊN XE 2.2 Khái quát hệ thống đèn chiếu sáng hệ thống tín hiệu xe Phân loại loại đèn sử dụng xe