Khóa luận tốt nghiệp thiết kế và xây dựng hệ thống đèn pha thích ứng trên xe mô hình

Lý do chọn đề tài

Theo báo cáo của Cục CSGT (C08-Bộ Công an) tại Hội nghị CSGT toàn quốc diễn ra trong ngày 23/12, trong năm 2022 (tính từ ngày 15/12/2021 đến ngày 14/12/2022) cả nước xảy ra 11.450 vụ tai nạn giao thông, làm chết 6.384 người, bị thương 7.804 người Trong đó, đường bộ xảy ra 11.323 vụ, làm chết 6.265 người, bị thương 7.777 người và có khoảng 43% các vụ tai nạn xảy ra vào ban đêm và rạng sáng [2].

Có rất nhiều nguyên nhân gây ra tại nạn trong thời gian đó nhưng một trong những nguyên nhân gây ra tai nạn là liên quan tới hệ thống chiếu sáng của xe Nhiều đoạn đường cua gấp và khuất nếu không có hệ thống chiếu sáng đủ tốt và thông minh thì khả năng xảy ra tai nạn rất là cao Chính vì vậy nhóm chúng em chọn đề tài liên quan tới hệ thống chiếu sáng của xe và cụ thể đó là hệ thống đèn liếc tự động và hệ thống chiếu xa, chiếu gần tự động Hiện nay trên thị trường Việt Nam hầu hết các xe gắn máy, xe tải, xe đầu kéo và các xe ô tô chỉ có hệ thống chiếu sáng bình thường chưa có được hệ thống chiếu sáng theo góc ngoại trừ các mẫu xe mới được sản xuất.

Và một lý do nữa làm cho chúng em chọn đề tài này là chúng em chưa hiểu rõ về hệ thống đèn liếc tự động cũng như là hệ thống đèn chiếu xa chiếu gần tự động hoạt động như thế nào Và chúng em nghĩ vẫn còn nhiều người như chúng em là vẫn chưa hiểu rõ về hệ thống đèn liếc và đèn chiếu xa, chiếu gần tự động Chính vì vậy nhóm chúng em chọn đề tài này để hiểu rõ hơn và có thể mô phỏng được cách thức hoạt động của hệ thống.

Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng hệ thống đèn liếc tự động và hệ thống đèn chiếu xa, chiếu gần tự động Mục tiêu chính là phát triển một hệ thống đèn chiếu xa, chiếu gần tự động dựa vào nhận diện xử lý ảnh tín hiệu từ các xe đi ngược chiều để điều khiển chiếu xa,chiếu gần tự động Cũng như là dựa vào tín hiệu encoder để tính toán góc cho hệ thống đèn liếc tự động trên xe mô hình Khi xe thay đổi hướng, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh góc chiếu của đèn liếc để tạo ra ánh sáng phù hợp và tăng cường khả năng nhìn thấy của người lái và các phương tiện xung quanh.

Tối ưu hóa hiệu suất chiếu sáng: Mục tiêu là đảm bảo rằng hệ thống đèn liếc tự động cung cấp hiệu suất chiếu sáng tối ưu trong các tình huống khác nhau Bằng cách sử dụng tín hiệu từ encoder, hệ thống sẽ điều chỉnh góc chiếu sao cho ánh sáng được tập trung vào khu vực cần thiết Còn về hệ thống chiếu xa, chiếu gần tự động đảm bảo xe đi ngược chiều không bị chói mắt và vẫn đảm bảo được ánh sáng để di chuyển. Tăng cường tính an toàn giao thông: Một mục tiêu quan trọng là cải thiện tính an toàn giao thông bằng cách tạo ra một hệ thống đèn liếc và hệ thống chiếu xa, chiếu gần tự động Hệ thống sẽ cung cấp tín hiệu rõ ràng cho các phương tiện khác biết rằng xe đang rẽ hoặc thay đổi hướng, giúp giảm nguy cơ tai nạn và tăng cường tương tác an toàn giữa các phương tiện trên đường Điều khiển chế độ chiếu xa, chiếu gần phù hợp với điều kiện giao thông.

Thử nghiệm và đánh giá hiệu quả: Mục tiêu là thực hiện thử nghiệm hệ thống và đánh giá hiệu quả của nó Từ đó đưa ra những kết luận và cải tiến hệ thống tốt hơn.

Nội dung nghiên cứu

Lập trình xử lý ảnh: Để thiết kế được hệ thống đèn chiếu xa, chiếu gần tự động thì cần phải biết về lập trình xử lý ảnh, cũng như các phần cứng liên quan đến nhận diện và xử lý tín hiệu đầu vào như camera, …

Tính toán và thiết kế góc liếc đèn của hệ thống đèn liếc dựa vào góc quay của vô lăng giả lập bằng góc quay của encoder Tìm hiểu về motor servo bao gồm cách thức hoạt động và nguyên lý điều khiển Tìm hiểu về các thông số kỹ thuật của motor servo và cách tích hợp nó vào hệ thống điều khiển.

Thiết kế mạch điện: Về hệ thống đèn liếc tự động sẽ nghiên cứu và thiết kế mạch điện để kết nối encoder và motor servo Mạch điện sẽ được thiết kế để đọc dữ liệu từ encoder và điều khiển motor servo dựa trên thông tin đó Về hệ thống đèn chiếu xa chiếu gần từ động sẽ nghiên cứu thiết kế mạch điện để kết nối Raspberry Pi 4B với camera và Arduino Uno.

Phát triển phần mềm điều khiển: Nghiên cứu sẽ bao gồm việc phát triển phần mềm điều khiển để đọc dữ liệu từ encoder và điều khiển motor servo Phần mềm sẽ được lập trình để điều chỉnh góc chiếu của đèn liếc dựa trên góc lái và các điều kiện đường đi Ngoài ra còn phát triển khả năng nhận diện xử lý ảnh để nhận diện được các xe đi ngược chiều.

Thiết kế khung đèn lắp đặt trên xe: Dựa vào tính toán góc liếc đèn, loại đèn, khoảng cách chiếu sáng mong muốn, kích thước xe mô hình lên ý tưởng thiết kế bản vẽ và gia công lắp ráp.

Thử nghiệm và đánh giá: Nghiên cứu sẽ tiến hành các thử nghiệm để đánh giá hiệu quả của hệ thống Sẽ kiểm tra tính chính xác của việc điều khiển motor servo dựa trên dữ liệu từ encoder và kiểm tra hiệu suất chiếu sáng của đèn liếc trong các tình huống thực tế Cũng như khả năng xử lý chiếu xa, chiếu gần tự động dựa vào xử lý ảnh nhận diện từ camera.

Phạm vi nghiên cứu

Đối với đề tài này chúng em nghiên cứu ở hai hệ thống chính là hệ thống đèn liếc tự động và hệ thống đèn chiếu xa, chiếu gần tự động để lắp đặt trên xe mô hình.Đối với hệ thống đèn liếc chúng em nghiên cứu tính toán góc liếc, phạm vi góc liếc tối ưu của hệ thống đèn liếc để giả lập hiển thị lên màn hình LCD Và hệ thống đèn chiếu xa, chiếu gần tự động chúng em nghiên cứu về khả năng nhận diện xe đi ngược chiều để có thể điều khiển khả năng chiếu xa, chiếu gần phù hợp.

Phương pháp tiếp cận

Tìm hiểu và nghiên cứu trước: Trước khi bắt đầu thực hiện nghiên cứu, chúng em tìm hiểu và nghiên cứu về các thiết bị phần cứng như encoder, motor servo, loại đèn, Raspberry Pi 4B, màn hình hiển thị, camera, công tắc tổ hợp và các phần mềm lập trình và thiết kế như Arduino và Inventor.

Thiết kế và xây dựng hệ thống: Đầu tiên là chọn loại đèn phù hợp với xe, sau đó khi biết được thông số kỹ thuật đèn thì tiến hành tính toán các thông số như độ sáng đèn, khoảng cách chiếu sáng mong muốn, hiệu suất đèn, độ cao và góc đặt đèn.

Từ đó mới lên ý tưởng thiết kế bằng phần mềm Inventor Ngoài ra, chúng em cũng phải tìm hiểu và thiết kế lại sơ đồ mạch điện để điều khiển đèn Phát triển phần mềm điều khiển: Bạn cần phát triển phần mềm điều khiển để đọc dữ liệu từ encoder và điều khiển motor servo Phần mềm sẽ được lập trình để điều chỉnh góc chiếu của đèn liếc dựa trên thông tin góc lái và các điều kiện đường đi Có thể sử dụng ngôn ngữ lập trình như C/C++ hoặc Python để phát triển phần mềm.

Sau khi đã có được các thông số thiết kế và sơ đồ mạch điều khiển góc liếc tự động dựa vào tín hiệu từ encoder và khả năng nhận diện của camera để xử lý điều khiển chiếu xa chiếu gần phù hợp Và cuối cùng là tiến hành gia công lắp ráp lên xe mô hình thực tế.

Cuối cùng là thử nghiệm và đánh giá xem hệ thống hoạt động ổn định không và những hạn chế nào cần cải tiến.

Tình hình nghiên cứu

1.6.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

1.6.1.1 Công nghệ đèn pha thích ứng Adaptive Front Lighting System (AFS)

Ngày nay hệ thống chiếu sáng đèn pha trên ô tô ngày càng hiện đại, một trong những công nghệ tiên tiến hiện nay được lắp đặt trên ô tô là công nghệ đèn pha thích ứng Adaptive Front Lighting System (AFS).

Hình 1.1: Công nghệ đèn pha thích ứng AFS.

Các cụm đèn pha thông thường chỉ có khả năng hỗ trợ người lái quan sát phía trước, không thể điều chỉnh được hướng chiếu sáng theo ý muốn, cho dù đang di chuyển thẳng hay quẹo Điều này tạo ra một nhược điểm lớn, gây bất an cho người lái khi phải lái xe trong những cung đường cua vào ban đêm Đó chính là lý do tại sao công nghệ đèn pha thích ứng đã ra đời, giúp ánh sáng đi theo hướng mà người lái mong muốn Điều này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu tai nạn giữa các phương tiện giao thông [3].

Hiện nay, công nghệ Adaptive Front Lighting System bao gồm 2 loại là đèn chiếu sáng tĩnh và đèn chiếu sáng động.

Hệ thống đèn liếc tĩnh, thực chất là bố trí nguồn sáng phụ bên cạnh đèn cos thông thường, nguồn sáng phụ này có nhiệm vụ chiếu sáng góc cua khi xe vào cua mà vùng sáng của đèn cos không chiếu tới Như trên hình vẽ, vùng sáng Abblendlicht là vùng sáng phụ của đèn chiếu sáng góc cua được bố trí bên cạnh đèn cos.

Việc bật tắt đèn chiếu sáng góc cua được dựa vào 3 yếu tố để đảm bảo rằng, đèn này chỉ được kích hoạt khi vào cua gấp hoặc rẽ phải, rẽ trái, 3 yếu tố đó là:

-Tình trạng của đèn Signal (bật hoặc tắt).

-Bộ điều khiển trung tâm.

-2 đèn chiếu sáng góc cua được bố trí cạnh đèn cos.

Hệ thống đèn chiếu sáng góc cua tĩnh được điều khiển bởi bộ điều khiển trung tâm Bộ này lấy tín hiệu từ các cảm biến góc xoay vô lăng, cảm biến tốc độ, và tín hiệu đèn xi nhan, tự động nhận dạng các điều kiện vận hành của xe và bật đèn chiếu sáng góc cua để bổ sung cho đèn cos Cụ thể hơn, bộ điều khiển trung tâm sẽ ngay lập tức kích hoạt đèn chiếu sáng góc cua khi bật công tắc đèn xi nhan (công tắc xi nhan bên trái bật thì đèn kích hoạt đèn chiếu sáng góc cua bên trái và tương tự khi bật công tắc xi nhan bên phải) Khi xe chạy dưới 40km/h, bộ điều khiển trung tâm sẽ kích hoạt các đèn chiếu sáng góc cua khi vào cua với góc cua gấp (cua xe bên nào thì đèn chiếu sáng góc cua bên đó được kích hoạt) Bộ điều khiển trung tâm sẽ liên tục nhận các tín hiệu cảm biến đưa về và xử lý để điều khiển đáp ứng về điều kiện chiếu sáng, vùng chiếu sáng của xe sẽ luôn chủ động theo góc cua của điều kiện đường xá [3].

Khi sử dụng hệ thống đèn chiếu sáng góc cua, việc bật tắt đột ngột các đèn chiếu sáng góc cua có thể làm loá mắt hoặc làm “giật mình” người điều khiển xe đối diện khi các vùng sáng của đèn chiếu sáng góc cua bất ngờ xuất hiện Để tránh hiện tượng này, hệ thống chiếu sáng góc cua sử dụng hệ thống điều khiển việc sáng hoặc tắt của các đèn chiếu sáng góc cua một cách từ từ, ánh sáng của đèn chiếu sáng góc cua dần tăng và dần giảm trong ít giây thời gian.

Trong điều kiện thời tiết xấu, đèn chiếu sáng góc cua cả hai bên có thể được bật lên để trở thành đèn sương mù, tạo ra tầm quan sát tối ưu Thêm vào đó, khi cài số lùi thì đèn cả hai bên sẽ được bật lên để chiếu sáng dọc theo thân xe. Ưu điểm của đèn chiếu sáng liếc tĩnh:

-Hệ thống chiếu sáng liếc tĩnh có vùng chiếu sáng với góc chiếu rộng so với hệ thống chiếu sáng liếc động.

-Giá thành tương đối thấp, có thể lắp thêm cho những xe đời cũ hoặc những xe không trang bị hệ thống chiếu sáng góc cua một cách dễ dàng.

Nhược điểm của đèn chiếu sáng liếc tĩnh:

-Không linh hoạt bằng hệ thống chiếu sáng góc cua động.

Với hệ thống đèn liếc động sự thay đổi vùng chiếu sáng có mức độ liếc uyển chuyển hơn hệ thống đèn liếc tĩnh Nó có thể kích hoạt ở những cung đường hơi cong, cũng như chuyển làn, làm cho việc sử dụng đèn liếc hoàn hảo hơn một cách rõ rệt.

Sở dĩ sử dụng nguồn sáng của bóng đèn cos để thay đổi vùng chiếu theo góc cua là vì với cung đường cong thường người ta chỉ sử dụng đèn cos và ngược lại nếu sử dụng đèn pha mà sự thay đổi vùng chiếu sáng không kịp thời có thể làm ảnh hưởng đến tầm quan sát của người đi ngược chiều [3].

Việc thay đổi vùng chiếu sáng của đèn cos được thực hiện dựa vào 2 tín hiệu để đảm bảo rằng ánh sáng đèn cos thay đổi theo cung đường và thay đổi kịp thời:

-Tín hiệu cảm biến góc lái.

-Tín hiệu cảm biến tốc độ.

Hình 1.4: Góc chiếu sáng của đèn liếc động.

Hệ thống đèn chiếu sáng góc cua động chỉ có thể thay đổi góc của vùng chiếu sáng 15 độ qua mỗi bên, do đó hiệu quả lớn nhất của hệ thống này là khi xe chạy trên những cung đường cong (với góc thay đổi 15 độ qua mỗi bên là đã đáp ứng được cho các cung đường có độ cong lớn) Tuy nhiên, khi xe rẽ trái hoặc rẽ phải thì vùng chiếu sáng của hệ thống đèn liếc động chưa đáp ứng được Hiện nay, để đạt hiệu quả chiếu sáng tối ưu, người ta phối hợp cả hệ thống đèn liếc động và liếc tĩnh trên xe Hệ thống liếc động được kích hoạt trên những cung đường cong, còn hệ thống đèn liếc tĩnh chỉ được kích hoạt khi xe rẽ trái hoặc phải, hoặc trên những cung đường có bán kính cong nhỏ.

Nguyên lý hoạt động của đèn chiếu sáng liếc động: Nhìn chung cấu trúc và cơ chế hoạt động của hệ thống đèn liếc động là phức tạp và đa dạng Đã có nhiều giải pháp được đưa ra để điều chỉnh góc chiếu sáng của bóng đèn cốt, nhưng một giải pháp tiêu biểu hiện nay là sử dụng hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

Hệ thống đèn liếc động loại này gồm phần dẫn động của cơ cấu đảo tròng hoạt động nhờ một động cơ servo, động cơ servo này điều khiển vùng chiếu sáng của đèn pha dao động 15 độ chuyển góc sang mỗi bên, tùy theo góc thay đổi vô lăng [3].

Hình 1.5: Cấu tạo đèn liếc động. Được xây dựng như một cụm Xenon, hệ thống đèn liếc động bao gồm các cơ cấu dẫn động như động cơ servo và các cơ phận khác để điều chỉnh vị trí ống chiếu sáng, từ đó thay đổi góc chiếu sáng Với mục tiêu phổ biến hóa hệ thống đèn liếc động, đã được thiết kế nhiều loại cơ cấu đèn liếc đơn giản và dễ lắp đặt Các cơ cấu đèn liếc động này độc lập với nguồn sáng được sử dụng, bất kể là Xenon, Bi-Xenon hay Halogen Do đó, ta có thể lắp đặt các cơ cấu đèn liếc động vào các hệ thống đèn pha chưa có sẵn hệ thống đèn liếc Các cơ cấu đèn liếc hiện nay được cung cấp dưới dạng các tiêu chuẩn cụ thể cho từng dòng xe Nhờ vậy, hầu hết có thể tự trang bị hệ thống đèn liếc mà không cần thực hiện những thay đổi đáng kể trên xe.

Khái quát về hệ thống chiếu sáng trên ô tô

Hình 2.1: Vị trí các hệ thống chiếu sáng bên ngoài

Hệ thống chiếu sáng của ô tô được tích hợp gắn từ các phía của xe, phía trước, phía sau, hai bên và trong xe giúp tài xế thuận tiện quan sát Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng còn giúp cho các phương tiện xung quanh và người đi bộ biết được sự xuất hiện của xe cũng như phán đoán được hướng di chuyển của tài xế Trên ô tô có rất đa dạng về hệ thống đèn và được chia thành hệ thống đèn chiếu sáng, tín hiệu và thông báo.

Hệ thống đèn đầu (pha – cos): Đây là hệ thống đèn quan trọng và tất yếu nhất được gắn ở đầu xe giúp tài xế qua sát được tầm nhìn xa và rộng hơn Đèn đầu có hai chế độ: chế độ cos là chiếu sáng tầm gần (50m – 75m) và chế độ pha là chiếu sáng tầm xa (180m – 250m) Ở chế độ khác nhau cho ra công suất khác nhau, đối với đèn cos là khoảng 35W – 40W, ánh sáng phù hợp giúp tài xế quan sát rõ mà không làm chói mắt người đi đường Còn công suất của chế độ pha là 45W – 70W, với cường độ ánh sáng cao có thể làm chóa mắt các xe tham gia ngược chiều, nên chỉ phù hợp khi chạy xe ở những đoạn đường ít phương tiện tham gia giao thông. Đèn kích thước: Đèn được sử dụng vào ban ngày DRL là một dãy đèn LED lắp ởđầu xe Chức năng của loại đèn này không phải để giúp tài xế quan sát mà là giúp các phương tiện hay người tham gia giao thông nhận biết, để ý tránh gây nguy hiểm. Ở một số quốc gia, luật pháp chỉ quy định mở đèn pha ô tô khi trời tối Do đó, đèn kích thước sẽ được bật khi chạy xe vào ban ngày. Đèn sương mù: Đèn sương mù phía trước được thiết kế với chùm sáng rộng, tia sáng mảnh nhưng rõ nét, có màu vàng hoặc trắng tuỳ thuộc vào từng loại xe. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện khả năng chiếu sáng khi tài xế phải di chuyển với tốc độ thấp trong những điều kiện tầm nhìn kém do mưa, sương mù, bụi hoặc tuyết Bên cạnh đó, đèn sương mù phía sau xe được sử dụng để thông báo về sự hiện diện và vị trí của xe đối với các phương tiện phía sau. Đèn xi-nhan: Đèn xi-nhan được lắp đặt cả ở phía trước và phía sau của xe, với mục đích cung cấp các tín hiệu báo hiệu rẽ và cảnh báo nguy hiểm cho các phương tiện xung quanh Ngoài ra, đèn xi-nhan còn có chức năng hoạt động như đèn cảnh báo nguy hiểm (hazard light) khi được kích hoạt đồng thời thông qua nút bấm có hình tam giác trên bảng điều khiển Khi được kích hoạt, đèn xi-nhan sẽ nhấp nháy liên tục để cảnh báo cho các phương tiện khác biết về sự hiện diện và ý định của xe. Đèn phanh: Đèn phanh trên ô tô là loại đèn phía sau với ánh sáng màu đỏ, được kích hoạt khi tài xế sử dụng hệ thống phanh để cảnh báo các phương tiện phía sau về việc ô tô chuẩn bị dừng lại. Đèn lùi: Đèn lùi là một phần của hệ thống đèn phía sau và được sử dụng để thông báo cho các phương tiện và người đi bộ xung quanh biết rằng xe đang tiến hành lùi lại Thông thường, đèn lùi trên ô tô có ánh sáng màu trắng, tuân theo tiêu chuẩn quốc tế.

Hình 2.2: Vị trí các hệ thống đèn chiếu sáng bên trong.

Hệ thống đèn chiếu sáng bên trong xe ô tô được thiết kế và bố trí ở nhiều vị trí khác nhau trong cabin, nhằm tăng tính tiện nghi cho tài xế và hành khách Đây là một phần quan trọng trong việc cung cấp ánh sáng và tạo không gian thoải mái bên trong xe Hệ thống đèn chiếu sáng bên trong xe bao gồm: Đèn trần có thể được bật (On), tắt (Off) hoặc cài đặt chế độ tự động (Door) để tự động bật khi cửa xe mở Chức năng này giúp người lái và hành khách có thể quan sát rõ ràng trong khoang cabin khi môi trường xung quanh tối Đèn chiếu sáng khoang hành lý được đặt trong khoang hành lý để chiếu sáng và giúp người sử dụng dễ dàng tìm kiếm và sắp xếp các vật phẩm trong khoang Đèn chiếu sáng bảng tablo và đồng hồ đèn báo: Hệ thống này bao gồm các đèn được đặt ở bảng tablo và đồng hồ đèn báo Chúng cung cấp ánh sáng để người lái có thể dễ dàng đọc thông tin và nhận biết các chỉ báo hoạt động của xe Đèn được tích hợp trong các nút bấm trên bảng điều khiển, nhằm tăng cường tiện ích và thẩm mỹ cho cabin xe, đặc biệt trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc ban đêm Đèn soi trang điểm thường được đặt ở tấm che nắng phía trước, đèn này giúp người lái và hành khách có thể soi trang điểm một cách thuận tiện và tạo thêm sự tiện ích trong xe Một số xe có đèn viền nội thất được lắp đặt để tăng tính sang trọng và tạo điểm nhấn cho cabin xe.Chúng có thể thay đổi màu sắc và tạo không gian ấm cúng và thư giãn.

Lịch sử phát triển hệ thống đèn cho ô tô

2.2.1 Đèn xe trước giai đoạn sử dụng đèn điện

Năm 1886 chiếc xe hơi đầu tiên ra đời, cùng với thời đó Thomas Edinson cũng chỉ mới phát minh ra bóng đèn sợi đốt Vào cuối thế kỷ 19, việc sử dụng bóng đèn sợi đốt để chiếu sáng trên xe hơi không khả thi do nguồn điện từ ắc quy không đáp ứng được năng lượng cần thiết Ngoài ra, máy phát điện một chiều còn phức tạp và chưa được áp dụng trong ô tô Do đó, khi muốn lái xe vào ban đêm, người ta phải mang theo các loại đèn như đèn lồng, đèn măng xông từ nhà để có ánh sáng Tuy nhiên, những loại đèn này chỉ tạo ra ánh sáng mờ nhạt và không đủ để chiếu sáng cho xe di chuyển Điều này tạo nên nhu cầu và khát khao trong ngành sản xuất xe hơi và trong cộng đồng khoa học để nghiên cứu và phát triển các loại đèn có khả năng chiếu xa và rộng hơn, thích hợp để lắp đặt trên xe Những nỗ lực nghiên cứu này đã dẫn đến sự phát triển của các loại đèn chiếu sáng hiệu quả hơn để đáp ứng nhu cầu chiếu sáng khi lái xe ban đêm [5].

Hình 2.3: Đèn pha acetylene trên chiếc xe cổ điển của Pháp năm 1907.

Ngoài sử dụng các loại đèn nến thông dụng, người ta còn sử dụng đèn xăng và acetylene nhằm tăng khả năng quan sát cho tài xế Đèn pha sử dụng acetylene được biết đến nhiều hơn so với các đèn dùng khí carbua (đất đèn) do chi phí rẻ hơn.

Hình 2.4: Bóng đèn sợi đốt.

Bóng đèn dây tóc được cấu tạo từ một vỏ bóng đèn làm từ thủy tinh và bên trong chứa dây điện trở volfram Khi đặt dây volfram trong một mức điện áp xác định và nung nóng lên 2300°C, nó phát ra một luồng ánh sáng màu trắng Độ sáng giảm khi nhiệt độ thấp hơn và tăng khi nhiệt độ cao hơn Tuy nhiên, nếu áp dụng một điện áp quá cao vào hai đầu dây volfram, nhiệt độ sẽ tăng quá lớn, gây cháy và bay hơi dây volfram, dẫn đến hiện tượng bóng đèn mờ đen và đốt cháy dây tóc, gây hư hỏng bóng đèn Trong quá trình sản xuất, không khí được loại bỏ khỏi bóng đèn để tạo môi trường chân không, nhằm hạn chế quá trình oxy hóa của dây điện trở volfram và ngăn chặn việc đốt cháy dây volfram Để tăng nhiệt độ và hiệu suất chiếu sáng, thông thường người ta bơm khí trơ Argon vào bên trong bóng đèn với áp suất thấp Phương pháp này giúp tạo môi trường không khí ổn định, làm cho dây volfram đạt nhiệt độ cao hơn và gia tăng cường độ chiếu sáng của bóng đèn đầu thêm khoảng 40%.

Vào năm 1913, công ty điện Bosch của Đức đã đưa ra một giải pháp hợp lý cho vấn đề này và giới thiệu sản phẩm "Bosch Light" Đây là một hệ thống tích hợp bao gồm đèn pha, máy phát điện một chiều và bộ điều chỉnh, giúp tránh sự phiền toái cho khách hàng khi phải mua các thành phần riêng lẻ Tuy vậy, vẫn có sự tranh cãi liên quan đến sự sử dụng của đèn pha sử dụng điện hiện đại và đèn pha thế hệ cũ sử dụng gas Một giải pháp mới đã được đưa ra là kết hợp cả đèn pha chạy bằng nhiên liệu và đèn pha điện Cả hai loại đèn pha này tiếp tục tồn tại cho đến sau cuộcChiến tranh Thế giới thứ nhất Vào năm 1920, điện đã trở thành ưu thế không chỉ trong đèn pha mà còn trong cả công nghệ chế tạo ô tô [5].

Sau vài năm, ngành công nghiệp ô tô đã chứng kiến sự xâm nhập và ưu thế của đèn sử dụng khí halogen (bao gồm Flo, Clo) Bằng cách sử dụng bóng đèn halogen, các vấn đề như bay hơi của dây volfram làm đen bóng thủy tinh và giảm tuổi thọ của đèn đã được khắc phục Đèn halogen chứa các khí như iode hoặc brôm, các chất khí này làm chất xúc tác cho quá trình thăng hoa ở dây volfram Khí halogen kết hợp với volfram sẽ bay hơi thành iodur volfram ở nhiệt độ cao Hỗn hợp khí này không bám vào thủy tinh như đèn dây tóc thông thường, mà sự thăng hoa sẽ đưa hỗn hợp iodur volfram trở lại khu vực nhiệt độ cao xung quanh tiếp xúc với tim đèn (ở nhiệt độ trên 1450°C) Tại đó, nó sẽ tách thành hai chất riêng biệt: volfram bám lại trên tim đèn và các phần tử khí halogen được giải phóng trở lại dưới dạng khí. Khi dây volfram lại được nung nóng đến nhiệt độ bay hơi, quá trình này lặp đi lặp lại khi volfram kết hợp lại với khí halogen và trở lại tim đèn Điều này không chỉ ngăn chặn hiện tượng thay đổi màu sắc của bóng đèn mà còn giữ cho tim đèn hoạt động hiệu quả trong thời gian dài Ngoài ra, nó cũng giúp đốt nóng sợi đốt một cách mạnh mẽ và cung cấp nguồn ánh sáng tốt hơn.

Vỏ bóng đèn halogen được làm từ thạch anh, cho phép nó chịu được nhiệt độ cao và áp suất rất cao từ 5 - 7 bar Nhiệt độ hoạt động của vỏ bóng đèn halogen phải vượt qua ngưỡng 2500°C để khí halogen có thể bốc hơi Sử dụng đèn halogen mang lại cường độ sáng cao hơn và tuổi thọ lâu hơn so với bóng đèn dây tóc thông thường Bên cạnh đó, dây tóc trong đèn halogen có thể được chế tạo với đường kính nhỏ hơn so với bóng đèn dây tóc truyền thống, điều này giúp điều chỉnh tiêu cự bóng đèn một cách dễ dàng và chính xác hơn [15].

Năm 1991, đèn pha Xenon được giới thiệu Đèn này sử dụng khí Xenon và một lượng nhỏ muối kim loại như nguồn sáng Bằng cách sử dụng bộ tăng áp (Ballast) để tạo ra những xung ngắn với điện áp lên đến 28.000 Volt, các quầng plasma sẽ hình thành giữa các cực của đèn.

Nguyên lý hoạt động của đèn Xenon giống như hiện tượng sét phóng điện xảy ra trong tự nhiên khi trời mưa Những tia sét phóng điện giữa những đám mây tích điện và bề mặt trái đất sinh ra những luồng ánh sáng cường độ cao trong không trung Đây là ý tưởng manh nha cho những nhà chế tạo nảy ra ý tưởng sản xuất ra đèn Xenon có thể sinh ra ánh sáng cường độ cao thay thế cho những thế hệ đèn dây tóc và halogen ngày càng trở nên già cỗi [5].

Năm 1992, Hella, một nhà sản xuất bóng đèn xe hơi hàng đầu trên thế giới,giới thiệu bóng đèn Xenon đầu tiên, được sản xuất bằng công nghệ phóng điện cường độ cao (HID) Đèn xenon lúc này chủ yếu được sử dụng cho chế độ đèn cốt.Bóng đèn Xenon chỉ có một chế độ duy nhất, khác với bóng đèn sợi tóc có thể có hai chế độ Để đáp ứng chế độ ánh sáng khác nhau, chóa đèn cho đèn xenon phải được thiết kế với chóa đèn pha và chóa đèn cốt riêng biệt. Đèn Xenon được sử dụng từ năm 1995 và bắt đầu thay thế các bóng đèn sợi đốt thông thường Ưu điểm lớn nhất của Xenon là chúng chỉ tiêu thụ 35 W nhưng lại có cường độ ánh sáng gấp 2 lần so với những chiếc đèn halogen công suất 55W. Đèn BI - Xenon ra đời: Vào năm 1998 bóng đèn Xenon 2 chế độ Pha – Cốt xuất hiện Tương tự với bóng đèn 2 tim, đèn Xenon 2 chế độ pha cốt bố trí 2 bóng đèn Xenon sát nhau nhưng 2 tim đèn đặt được bố trí lệch nhau Vì thế, ánh sáng phát ra từ các tim đèn này qua phản xạ của gương cầu cho những luồng sáng có góc chiếu khác nhau.

Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý của đèn Xenon.

Cấu tạo và nguyên lý: Đèn Xenon hoạt động theo nguyên tắc phóng điện cường độ cao giữa hai cực để tạo ra dòng ánh sáng, không sử dụng dây trở volfram như đèn sợi đốt hay đèn halogen Thay vào đó, trong ống huỳnh quang của đèn có hai cực điện được đặt, và bên trong ống huỳnh quang chứa khí Xenon tinh khiết, thủy ngân và các muối kim loại halogen Khi đấu điện với một điện áp lớn hơn ngưỡng đánh thủng (khoảng trên 25000V) giữa hai cực này, sự phóng điện xảy ra Các hạt electron được phóng ra và va chạm với nguyên tử kim loại ở cực đối diện, giải phóng năng lượng và tạo ra ánh sáng Sự phóng điện cũng kích thích các phân tử khí Xenon lên mức năng lượng cao, sau đó chúng giải phóng năng lượng và phát ra ánh sáng theo định luật bức xạ điện từ Màu sắc của ánh sáng được phát ra (hay bước sóng của bức xạ) phụ thuộc vào sự chênh lệch năng lượng của electron và tính chất hóa học của muối kim loại được sử dụng trong ống huỳnh quang Xenon Vỏ đèn Xenon được làm từ thủy tinh thạch anh có khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất rất cao [15].

Vì sự phóng điện và tạo ra luồng sáng chỉ xảy ra giữa hai cực của đèn Xenon khi áp dụng một điện áp cao hơn 25000V, hệ thống đèn cần được trang bị một bộ khởi động (ignitor) Ngoài ra, để duy trì tia hồ quang, một chấn lưu (ballast) sẽ cung cấp điện áp khoảng 85V trong suốt quá trình hoạt động của đèn Chấn lưu này không chỉ là bộ điều khiển của đèn Xenon mà còn đóng vai trò tăng áp cho bóng đèn.

Vào những năm gần đây, công nghệ đèn pha ôtô đã có sự phát triển với việc ra đời của loại đèn pha sử dụng công nghệ đi-ốt phát quang LED.

Trong năm 2007, đèn pha sử dụng công nghệ LED đã trở nên phổ biến trong các xe ô tô mới Hệ thống hoạt động của đèn LED cho phép thiết kế linh hoạt hơn do kích thước nhỏ của nguồn ánh sáng Tuy nhiên, việc điều khiển đèn LED cần sử dụng các phương pháp chuyển đổi năng lượng Cụ thể, để điều khiển LED, cần cung cấp một dòng điện liên tục cho một loạt các LED hoạt động.

Trong suốt khoảng 10 năm qua, công nghệ đèn pha LED đã phát triển từ các tùy chọn sử dụng đơn lẻ như đèn chạy ban ngày (DRL) hoặc đèn sương mù, trở thành một hệ thống chiếu sáng phía trước hoàn toàn dựa trên đèn LED Hiện tại, hầu hết các mẫu xe từ phân khúc trung đến cao cấp đều được trang bị đèn pha LED. Kết cấu đèn pha LED: Đèn LED là nguồn sáng sử dụng các diot phát ra ánh sáng khi kết nối trong mạch Hiệu ứng này là một dạng phát quang, trong đó đèn led giải phóng một lượng lớn photon ra ngoài Đèn LED được đặt trong một bóng đèn bằng nhựa để tập trung nguồn sáng.

Phần quan trọng nhất của LED là chíp bán dẫn nằm ở trung tâm của nguồn sáng Chip có hai khu vực cách nhau bằng một đường giao nhau Khu vực P bị chi phối bởi điện tích dương và khu vực N bị chi phối bởi điện tích âm Các đường giao nhau đóng vai trò như là một rào cản đối với dòng chảy của các electron giữa khu vực P và khu vực N Tuy nhiên, không giống như bóng đèn sợi đốt thông thường,chúng không có dây tóc Đèn LED chỉ được chiếu sáng bởi sự chuyển động của electron trong vật liệu bán dẫn.

Hình 2.9: Nguyên lý hoạt động của đèn LED.

Giới thiệu một số sơ đồ mạch điện của hệ thống đèn đầu

2.3.1 Sơ đồ mạch điện đèn đầu Toyota Corolla 2004

Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn đầu Toyota Corolla 2004 với tính năng chiếu sáng tự động.

Hình 2.12: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn đầu Toyota Corolla 2004.

Nguyên lý hoạt động hệ thống đèn pha: Khi công tắc điều khiển đèn được chuyển sang vị trí "Head" và công tắc điều chỉnh độ sáng được đặt ở vị trí "Low",khiến Daytime running light relay và HEAD relay được bật, dòng điện chảy từ cầu chì HEAD MAIN đến HEAD relay đến chân 6 của Daytime running light relay đến chân 7 sau đó đến chân 12 của công tắc điều khiển đèn đến GND Dòng điện đến

HEAD relay (phía dây) sau đó chảy đến cầu chì HEAD LH LWR, HEAD RH LWR đến chân 2 của đèn pha (Low) đến chân 1 sau đó đến chân 1 của Daytime running light relay đến chân 2 đến GND, làm cho đèn pha sáng lên ở độ sáng bình thường. Khi công tắc điều khiển đèn được chuyển sang vị trí "Head" và công tắc điều chỉnh độ sáng được đặt ở vị trí "High", tín hiệu từ công tắc điều chỉnh đèn được đưa vào Daytime running light relay Điều này kích hoạt Daytime running light relay và HEAD relay được bật, dòng điện chảy từ cầu chì HEAD MAIN đến HEAD Relay (phía dây) đến chân 1 của DIMMER Relay đến chân 2 đến chân 13 của Daytime running light relay, kích hoạt DIMMER Relay Điều này làm cho dòng điện chảy từ chân 3 của DIMMER Relay đến chân 5 sau đó đến cầu chì HEAD LH UPR, HEAD

RH UPR đến chân 2 của đèn pha (High) đến chân 1 đến GND, làm cho đèn pha sáng lên ở chế độ xa và đèn báo đèn xa sáng lên Khi công tắc điều chỉnh đèn được chuyển sang vị trí "Flash", tín hiệu từ công tắc điều chỉnh đèn được đưa vào relay đèn ban ngày Điều này kích hoạt Daytime running light relay và HEAD Relay được bật, dòng điện chảy từ cầu chì HEAD MAIN đến HEAD Relay đến chân 1 của DIMMER Relay đến chân 2 sau đó đến chân 13 của Daytime running light relay, kích hoạt DIMMER Relay, và cũng chảy từ cầu chì HEAD LH UPR, HEAD RH UPR đến chân 2 của đèn pha đến chân 1 đến GND, làm cho đèn pha sáng lên ở chế độ xa và đèn báo đèn xa sáng lên.

Nguyên lý hoạt động điều khiển đèn tự động: Khi đèn ban ngày đang hoạt động và cảm biến điều khiển tự động phát hiện giảm ánh sáng môi trường, hoạt động điều khiển đèn tự động bắt đầu Đồng thời, Daytime running light relay được kích hoạt, dòng điện chảy từ cầu chì TAIL đến TAIL Relay (phía cuộn dây) đến chân 14 của Daytime running light relay, và từ cầu chì HEAD MAIN đến HEADRelay (phía cuộn dây) đến chân 6 của Daytime running light relay, kích hoạt cảTAIL Relay và HEAD Relay, khiến đèn hậu và đèn pha sáng lên Khi cảm biến điều khiển tự động phát hiện tăng ánh sáng môi trường, chìa khóa được tắt, công tắc điều khiển đèn chuyển sang vị trí "Head", và hoạt động điều khiển đèn tự động dừng lại.

2.3.2 Sơ đồ hệ thống đèn pha thích ứng AFS trên xe Mazda CX-5 2018

Hệ thống đèn AFS hoạt động dựa trên việc làm thay đổi trục quang học của đèn pha thông qua việc tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến và một số thông số của xe trong quá trình xe chạy Hệ thống điều khiển góc chiếu sáng của đèn đầu nhằm cung cấp, đảm bảo đủ lượng ánh sáng phù hợp trong vùng quan sát cần thiết cho tài xế đặc biệt là ở những khúc cua ngoằn ngòe khó quan sát.

Hình 2.15: Các thành phần chính trong hệ thống AFS trên xe Mazda Cx-5 Cấu tạo của hệ thống AFS của xe Mazda Cx-5 bao gồm các bộ phận như:

-Cơ cấu truyền động xoay.

-Đèn chỉ thị AFS trên taplo.

Trong đó, cụm đèn trước của xe được kết hợp với cơ cấu truyền động xoay tích hợp với cảm biến Hall nhằm xác định góc độ quay của cơ cấu truyền động xoay để thông báo về cho module AFS nắm được tình hình Bên cạnh đó, tín hiệu đầu vào cho module AFS được lấy từ các bộ phận như cảm biến góc lái, công tắc AFS và các tín hiệu từ các module khác để tính được góc xoay phù hợp cho đèn.

Hình 2.16: Góc xoay đèn. Đối với hệ thống AFS của dòng xe Mazda Cx-5, cụm đèn trước được kết hợp gắn với bộ chấp hành xoay đèn Khi xe có xu hướng đánh lái sang trái hoặc phải được nhận biết bằng cảm biến góc lái được gắn ở vô lăng, hệ thống AFS trên xe sẽ cho cụm chấp hành xoay đèn bên phía tương ứng với chiều xoay vô lăng của người lái xoay còn cụm đèn bên phía còn lại được giữ chiếu sáng thẳng phía trước nhằm phân chia lượng ánh sáng chiếu ra phù hợp với tầm quan sát cần thiết cho tài xế. Bên cạnh đó, hệ thống AFS còn nhận thêm tín hiệu tốc độ xe để biết được tốc độ xe hiện tại là bao nhiêu để có thể tính toán cho ra tốc độ xoay đèn thích hợp với từng tốc độ của xe Ở xe Mazda Cx-5 góc xoay cụm đèn tối đa ở mỗi bên là 15 độ, hệ thống sẽ điều khiển xoay đèn thay đổi dựa vào góc xoay vô lăng và tốc độ xe cho đến khi đạt giá trị lớn nhất của góc quay là 15 độ.

Dựa vào đồ thị biểu thị sự thay đổi góc xoay đèn dựa vào góc lái và tốc độ xe ở trên ta thấy được: Khi xe ở tốc độ xấp xỉ 10km/h, góc xoay vô lăng là 50 độ thì cho ra góc xoay đèn chỉ tầm 3 độ Do xe ở tốc độ thấp nên tài xế có thể đánh vô lăng được góc lớn nên phần góc lớn đó sẽ tỉ lệ với góc xoay đèn tối đa nên khi góc lái nhỏ tương ứng với góc xoay đèn cũng nhỏ Tương tự đối với ở tốc độ càng cao xấp xỉ đến 60 độ thì góc đánh vô lăng của tài xế đa số sẽ là góc nhỏ sẽ tỉ lệ với góc xoay đèn tối đa, do vậy khi đánh lái góc xoay đèn sẽ lớn hơn góc xoay đèn khi xe ở tốc độ thấp Tuy nhiên, khi xe ở tốc độ quá cao (90 km/h) tài xế thường đánh lái với góc rất nhỏ, điều này không an toàn nếu cho ra góc xoay đèn lớn Do ở tốc độ quá cao sẽ yêu cầu lượng ánh sáng đủ, kịp thời chiếu sáng, nếu góc xoay đèn lớn quá sẽ dẫn đến tình trạng đèn xoay qua xoay lại quá nhiều gây ra sự mất ổn định cho khả năng quan sát của tài xế Do đó, khi ở các tốc độ quá cao góc xoay đèn sẽ không thể đạt được góc xoay tối đa.

Hình 2.17: Sơ đồ khối hệ thống AFS.

Hệ thống AFS hoạt động dựa trên các tín hiệu được gửi tới từ các module khác trên xe:

Bảng 2.1: Tín hiệu gửi đến AFS

Các module gửi tín hiệu CAN Tín hiệu

EPS (Electric Power Steering ) Tín hiệu góc lái

PCM (Powertrain Control Module) Tín hiệu tốc độ xe

Bảng đồng hồ Tín hiệu trạng thái công tắc IG

Tín hiệu trạng thái công tắc OFF AFSFBCM (Front Body Control Module) Tín hiệu trạng thái chiếu sáng đèn đầuKhi các tín hiệu này được gửi đến đầy đủ cho module AFS, hệ thống sẽ tiến hành tính toán cho ra góc xoay trục quang phù hợp và điều khiển cơ cấu xoay đèn của cụm đèn trước xoay theo góc đã tính toán Đồng thời, cảm biến Hall được tích hợp trên cơ cấu xoay đèn sẽ nhận biết được góc xoay đèn hiện tại và gửi về cho module AFS biết rằng cơ cấu vẫn hoạt động bình thường, ổn định.

Hình 2.18: Sơ đồ mạch điện hệ thống AFS.

Hình 2.19: Sơ đồ mạch điện hệ thống AFS trên xe Mazda CX-5 2018.

Dòng điện đi từ dương ắc quy qua cầu chì chính 200A và cầu chì A/C 7.5A cấp nguồn dương thường trực ở chân +B của module AFS giúp lưu trữ dữ liệu để không bị mất khi tắt máy Khi bật công tắc IG, dòng điện từ công tắc IG qua cầu chì METER1 10A và cấp dương cho chân IG của module AFS Đó là tín hiệu giúp hệ thống biết tài xế đã bật công tắc IG Ngoài ra dòng điện còn đi từ công tắc IG qua cầu chì SRS1 7.5A để cấp dương cho 2 cơ cấu xoay của cụm đèn trái và phải Hai chân

HS CAN_L và HS CAN_H là 2 chân tín hiệu CAN gửi tín hiệu cảm biến góc lái từ module trợ lực lái EPS (Electric Power Steering), tín hiệu tốc độ xe từ module truyền động PCM (Powertrain Control Module), tín hiệu trạng thái đèn đầu từ FBCM (Front Body Control Module) và tín hiệu trạng thái công tắc OFF AFS trên taplo Từ đó, module AFS tín toán và xuất tín hiệu góc xoay đèn phù hợp với các tín hiệu nhận được thông qua chân LAS điều khiển cơ cấu xoay đèn hoạt động Tương ứng với mỗi vị trí xoay của cơ cấu xoay sẽ cho ra tín hiều tương ứng từ cảm biến Hall được tích hợp trên bộ chấp hành xoay trong 2 cụm đèn trước, từ đó gửi tín hiệu vị trí góc xoay về lại cho module AFS thông qua chân SAS (Swivel Angel Signal) Nhờ đó, module AFS có thể theo dõi được cơ cấu xoay có hoạt động ổn định hay không Nguồn âm cho module AFS được cấp thông qua chân Gound trên modue AFS.

2.3.3 Hệ thống đèn pha tự động AHB trên xe Lexus Rx 450h

Hình 2.20: Camera trên xe Lexus.

Hệ thống AHB (Auto High Beam) trên xe Lexus được hoạt động dựa trên hình ảnh được thu nhận từ một camera được gắn ở giữa phía trên kính chắn gió phía trước của xe Ngoài chức năng hiển thị lên màn hình khung ảnh phía trước khi xe chạy,camera còn đóng một vai trò quan trong là gửi ảnh/video trực tiếp quay được tại thời điểm hiện tại gửi về bộ xử lý AHB cho nhiệm vụ nhận diện, xử lý ảnh nhằm phát hiện có xe chạy từ đối diện đến hay không, chủ yếu là vào ban đêm.

Hình 2.21: Hệ thống AHB trên xe Lexus.

Hệ thống đèn pha tự động hoạt động được vào ban đêm khi tài xế bật công tắt Auto trên cụm taplo xe và đồng thời chỉnh công tắc tổ hợp ở chế độ pha có thể ở vị trí Head hoặc Auto Khi đó camera có nhiệm vụ thu thập khung ảnh phía trước xe mà camera quay được gửi đến module AHB, hệ thống sẽ tiến hành xử lý ảnh phát hiện cường độ sáng của chùm sáng nếu có xe phía trước chạy đối diện tới Module sẽ xuất tín hiện đến cụm đèn trước làm ngắt chế độ pha và đèn chỉ còn hoạt động ở chế độ cos nhằm tránh gây chói mắt cho phương tiện đối diện.

Hệ thống sẽ bật đèn pha tự động khi đáp ứng các điều kiện:

-Tốc độ của xe phải xấp xỉ 34 km/h trở lên.

-Khu vực phía trước xe tối, thiếu ánh sáng.

-Không có phương tiện nào phía trước bật đèn pha.

Ngược lại nếu có bất kỳ 1 trong các điều kiện trên không được đáp ứng thì hệ thống sẽ tự động tắt pha và chỉ còn chế độ chiếu gần từ đèn cos Trong một số trường hợp hệ thống không nhận diện để tắt chế độ pha được khi đèn của phương tiện phía trước không sáng hay các phương tiện không có đèn chiếu sang như xe đạp và các loại xe tương tự.

Hình 2.22: Nhận diện của hệ thống AHB.

Giới thiệu về phần mềm

Arduino IDE là một phần mềm mã nguồn mở chủ yếu được sử dụng để viết và biên dịch mã vào module Arduino Đây là một phần mềm Arduino chính thức, giúp cho việc biên dịch mã trở nên dễ dàng mà ngay cả một người bình thường không có kiến thức kỹ thuật cũng có thể làm được Nó có các phiên bản cho các hệ điều hành như MAC, Windows, Linux và chạy trên nền tảng Java đi kèm với các chức năng và lệnh có sẵn đóng vai trò quan trọng để gỡ lỗi, chỉnh sửa và biên dịch mã trong môi trường Có rất nhiều các module Arduino như Arduino Uno, Arduino Mega, Arduino Leonardo, Arduino Micro và nhiều module khác Mỗi module chứa một bộ vi điều khiển trên bo mạch được lập trình và chấp nhận thông tin dưới dạng mã Mã chính, còn được gọi là sketch, được tạo trên nền tảng IDE sẽ tạo ra một file Hex, sau đó được chuyển và tải lên trong bộ điều khiển trên board [9].

Hình 2.23: Phần mềm Arduino IDE.

Môi trường IDE chủ yếu chứa hai phần cơ bản: Trình chỉnh sửa và trình biên dịch, phần đầu sử dụng để viết mã được yêu cầu và phần sau được sử dụng để biên dịch và tải mã lên module Arduino Môi trường này hỗ trợ cả ngôn ngữ C và C ++.

Hình 2.24: Giao diện chính của Arduino IDE.

-Verify: Kiểm tra hoặc xác minh chương trình, nếu có bất kỳ lỗi nào và hiển thị trong bảng đầu ra.

-Upload: Biên dịch và tải mã lên board Arduino.

-Debug: Chạy kiểm tra từng dòng lệnh.

-Select board and port: Chọn loại board và cổng port để kết nối lên board.

-Serial monitor: Màn hình nối tiếp hiển thị giao tiếp trực quan bằng cách gửi và nhận dữ liệu.

-Serial plotter: Màn hình nối tiếp hiển thị giao tiếp trực quan bằng cách gửi và nhận dữ liệu thông qua đồ thị.

-Sketchbook: Hiển thị các sketch hiện tại mà bạn đã sử dụng cho project

-Board manager: Quản lý và chọn các board có trong Arduino IDE.

-Library manager: Quản lý các thư viện trong Arduino IDE.

2.4.2.1 Giới thiệu phần mềm Inventor

Phần mềm Inventor là một ứng dụng mạnh mẽ và phổ biến trong lĩnh vực thiết kế và mô phỏng 3D Được phát triển bởi Autodesk, Inventor được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp để tạo ra các mô hình 3D và bản vẽ kỹ thuật chính xác.Bên cạnh đó phần mềm còn cung cấp nhiều công cụ và tính năng khác để phục vụ trong nhiều lĩnh vực như cơ khí và thiết kế máy, điện lạnh và điện tử gia dụng, cơ điện tử, xây dựng và kiến trúc, ô tô….

Một số công cụ và tính năng mà phần mềm Inventor cung cấp như: Thiết kế 3D, mô phỏng và phân tích, tạo bản vẽ kỹ thuật, lắp ráp các linh kiện, giả lập vật liệu, … Các tính năng đó rất hữu ích và giúp chúng ta tiết kiệm nhiều về mặt thời gian, chi phí và thiết kế Chính vì vậy nhóm chúng tôi đã quyết định chọ phần mềm Inventor để thiết kế và mô phỏng khung đèn xe dựa vào tính năng thiết kế 3D của ứng dụng.

2.4.2.2 Tính năng thiết kế 3D Đây là một trong những tính năng được sử dụng nhiều nhất trong phần mềm Inventor, giúp chúng ta có cái nhìn một cách trực quan hơn về sản phẩm mà chúng ta thiết kế Bên cạnh đó phần mềm còn tạo cho chúng ta kích thước chuẩn tỷ lệ đúng với kích thước ngoài đời thật.

Môi trường thiết kế: Inventor cung cấp một môi trường thiết kế 3D hoàn chỉnh, cho phép bạn tạo ra các mô hình từ đơn giản đến phức tạp Ngoài ra, có thể tạo hình các hình dạng cơ bản bằng cách sử dụng các công cụ tạo hình như lệnh Extrude (kéo dài), Revolve (quay tròn), Loft (nối), và Sweep (trượt) ngoài ra còn rất nhiều lệnh khác cũng rất hữu ích.

Tạo và chỉnh sửa linh kiện: Inventor cho phép tạo và chỉnh sửa các linh kiện riêng lẻ trong mô hình 3D sau đó thì lắp ráp các liện kiện đó lại với nhau thành sản phẩm hoàn chỉnh Bên cạnh đó, có thể tạo ra các hình dạng phức tạp bằng cách kết hợp các thao tác tạo hình như tạo và cắt ghép, tạo và chia, hoặc tạo và hợp nhất Cũng có thể thêm các tính năng như lỗ, rãnh, mặt bích và rãnh chống trượt vào linh kiện.

Mô hình hóa vật liệu: Inventor cho phép gán vật liệu cho các linh kiện và mô hình 3D Có thể chọn từ một thư viện các vật liệu sẵn có hoặc tạo ra vật liệu tùy chỉnh Việc gán vật liệu cho mô hình giúp hiển thị và mô phỏng các tính chất vật lý của sản phẩm, như màu sắc, độ trong suốt, độ phản chiếu ánh sáng và độ cứng từ đó giúp chúng ta biết nên chọn loại vật liệu nào để phù hợp.

Kiểm tra va chạm: Inventor cho phép kiểm tra va chạm giữa các linh kiện trong mô hình 3D Bạn có thể thực hiện kiểm tra tự động để phát hiện các va chạm tiềm năng giữa các linh kiện hoặc sử dụng công cụ xem trước để kiểm tra va chạm trong quá trình thiết kế.

Hình 2.26: Giao diện chính môi trường thiết kế 3D.

Python là một ngôn ngữ lập trình được sử dụng phổ biến ngày nay từ trong mô trường học đường cho tới các dự án lớn Ngôn ngữ phát triển nhiều loại ứng dụng phần mềm khác nhau như các chương trình chạy trên desktop, server, lập trình các ứng dụng web Ngoài ra Python cũng là ngôn ngữ ra thích trong xây dựng các chương trình trí tuệ nhân tạo trong đó bao gồm machine learning Ban đầu, Python được phát triển để chạy trên nền Unix, nhưng sau này, nó đã chạy trên mọi hệ điều hành từ MS- DOS đến Mac OS, OS2, Windows, Linux và các hệ điều hành khác thuộc họ Unix Python do Guido van Rossum tạo ra năm 1990 [11]. Đặc điểm nổi bật của Python:

Miễn phí, mã nguồn mở: Bạn có thể thỏa mái sử dụng và phân phối python thậm chí là có thể sử dụng chúng để phục vụ cho mục đích thương mại Bởi chúng là mã nguồn mở, bạn không chỉ sử dụng các phần mềm, chương trình được viết trong python mà còn có thể thay đổi mã nguồn Python có một cộng đồng lớn, thường xuyên cập nhật, không ngừng cải tiến.

Ngôn ngữ lập trình đơn giản, dễ đọc: Python có cấu trúc ngữ ngáp đơn giản, rõ ràng Nó dễ đọc và viết đơn giản hơn nhiều khi so sánh với ngôn ngữ lập trình khác như C ++, Java, C# Python làm cho việc lập trình trở nên thú vị, giúp các lập trình viên tập trung vào những giải pháp chứ không phải là cú pháp.

Khả năng di chuyển: Các chương trình trên python có thể di chuyển từ nền tảng này đến nền tảng khác mà không gặp phải bất kỳ thay đổi nào khi chạy Nó chạy liền mạch trên các nền tảng như Mac, Windows, Linux.

Khả năng mở rộng và có thể nhúng: Nếu một ứng dụng đòi hỏi sự phức tạp lớn, bạn có thể dễ dàng kết hợp với các phần code bằng C, C ++ và những ngôn ngữ khác vào code python Bởi vậy, sẽ giúp ứng dụng của bạn có những tính năng tốt hơn, khả năng scripting mà các ngôn ngữ lập trình khác khó có thể làm được.

Ngôn ngữ thông dịch cấp cao: Với python, không cần phải lo lắng về việc quản lý bộ nhớ, dọn dẹp những dữ liệu vô nghĩa,…Khi chạy, ngôn ngữ python sẽ tự động chuyển đổi code sang ngôn ngữ để máy tính có thể hiểu.

Tổng quan về phần cứng

Arduino Uno được xây dựng với phân nhân là vi điều khiển ATmega328P sử dụng thạch anh có chu kì dao động là 16 MHz Với vi điều khiển này, ta có tổng cộng 14 pin (ngõ) ra / vào được đánh số từ 0 tới 13 (trong đó có 6 pin PWM, được đánh dấu ~ trước mã số của pin) Song song đó, ta có thêm 6 pin nhận tín hiệu analog được đánh kí hiệu từ A0 - A5, 6 pin này cũng có thể sử dụng được như các pin ra / vào bình thường (như pin 0 - 13) Ở các pin được đề cập, pin 13 là pin đặc biệt vì nối trực tiếp với LED trạng thái trên board.

Trên board còn có 1 nút reset, 1 ngõ kết nối với máy tính qua cổng USB và

1 ngõ cấp nguồn sử dụng jack 2.1mm lấy năng lượng trực tiếp từ AC-DC adapter hay thông qua ắc-quy nguồn.

Hình 2.29: Sơ đồ chân board Arduino Uno.

Khi làm việc với Arduino board, một số thuật ngữ sau cần được lưu ý:

- Flash Memory: bộ nhớ có thể ghi được, dữ liệu không bị mất ngay cả khi tắt điện Về vai trò, ta có thể hình dung bộ nhớ này như ổ cứng để chứa dữ liệu trên board Chương trình được viết cho Arduino sẽ được lưu ở đây Kích thước của vùng nhớ này thông thường dựa vào vi điều khiển được sử dụng, ví dụ như ATmega8 có 8KB flash memory Loại bộ nhớ này có thể chịu được khoảng 10,000 lần ghi / xoá.

- RAM: tương tự như RAM của máy tính, sẽ bị mất dữ liệu khi ngắt điện nhưng tốc độ đọc ghi xoá rất nhanh Kích thước nhỏ hơn Flash Memory nhiều lần.

-EEPROM: một dạng bộ nhớ tương tự như Flash Memory nhưng có chu kì ghi / xoá cao hơn - khoảng 100,000 lần và có kích thước rất nhỏ Để đọc / ghi dữ liệu ta có thể dùng thư viện EEPROM của Arduino.

Ngoài ra, board Arduino còn cung cấp cho ta các pin khác nhau như pin cấp nguồn 3.3V, pin cấp nguồn 5V, pin GND

Hình 2.30: Cấu tạo board Arduino Uno.

-Cáp USB: Cáp USB được dùng để truyền tải dữ liệu giữa board Arduino và máy tính Dây cáp có 2 đầu, đầu 1a được dùng để cắm vào cổng USB trên board Arduino, đầu 1b dùng để cắm vào cổng USB trên máy tính [9].

-ICSP (In-Circuit Serial Programming) của ATmega 16U2 ICSP: Đây là các chân giao tiếp SPI của chip Atmega 16U2 Các chân này thường ít được sử trong các dự án về Arduino.

-Nút reset: Nút reset được sử dụng để reset lại chương trình đang chạy Đôi khi chương trình chạy gặp lỗi, người dùng có thể reset lại chương trình.

-Cổng USB: Cổng USB trên board Arduino dùng để kết nối với cáp USB.

- IC Atmega 16U2: IC này được lập trình như một bộ chuyển đổi USB –to-Serial dùng để giao tiếp với máy tính thông qua giao thức Serial (dùng cổng COM).

-Cổng nguồn ngoài: Cổng nguồn ngoài nhằm sử dụng nguồn điện bên ngoài như pin, bình acquy hay các adapter cho board Arduino hoạt động Nguồn điện cấp vào cổng này là nguồn DC có hiệu điện thế từ 6V đến 20V, tuy nhiên hiệu điện thế tốt nhất mà nhà sản xuất khuyên dùng là từ 7 đến 12V.

- Chân cấp nguồn cho cảm biến: Các chân này dùng để cấp nguồn cho các thiết bị bên ngoài như role, cảm biến, RC servo,…trên khu vực này có sẵn các chân GND (chân nối đất, chân âm), chân 5V, chân 3.3V Nhờ những chân này mà người sử dụng không cần thiết bị biến đổi điện khi cấp nguồn cho cảm biến, role, RC servo,… Ngoài ra trên khu vực này còn có chân Vin và chân reset, chân IOREF.

-Chân lấy tín hiệu Analog: Các chân này lấy tín hiệu Analog (tín hiệu tương tự) từ cảm biến để IC Atmega 328 xử lý Có tất cả 6 chân lấy tín hiệu Analog, từ A0 đến A5.

- IC ATmega 328: Là linh hồn của board mạch Arduino Uno, IC này được sử dụng trong việc thu thập dữ liệu từ cảm biến, xử lý dữ liệu, xuất tín hiệu ra.

- Chân ICSP của ATmega 328: Các chân ICSP của ATmega 328 được sử dụng cho các giao tiếp SPI (Serial Peripheral Interface), một số ứng dụng của Arduino có sử dụng chân này, ví dụ như sử dụng module RFID RC522 với Arduino hay Ethernet Shield với Arduino.

Ngoài các linh kiện đã liệt kê bên trên, Arduino Uno còn 1 số linh kiện đáng chú ý khác Trên board có tất cả 4 đèn led, bao gồm 1 led nguồn (led ON nhằm cho biết board đã được cấp nguồn), 2 led Tx và Rx, 1 led L Các led Tx và Rx sẽ nhấp nháy khi có dữ liệu truyền từ board lên máy tính hoặc ngược lại thông qua cổng USB Led L được được kết nối với chân số 13 Led này được gọi là led on board (tức led trên board), led này giúp người dùng có thể thực hành các bài đơn giản mà không cần dùng thêm led ngoài.

Bảng 2.2: Thông số cơ bản board Arduino UNO

Vi điều khiển Atmega328 Đơn vị Điện áp hoạt động 5 V Điện áp vào khuyên dùng 7-12 V Điện áp vào giới hạn 6-20 V

Dòng ra tối đa (5V) 500 mA

Dòng ra tối đa (3.3V) 50 mA

Flash Memory 32 (ATmega328) KB với 0.5KB dùng bởi bootloader

Hình 2.31: Đèn pha led bi cầu mini T2 Light chân h4. Đèn pha led bi cầu mini T2 Light chân h4 là dòng đèn thế hệ mới 2023 với thiết kế 6x2 nhân chíp mạnh có độ sáng phù hợp với các loại xe gắn máy và ô tô. Thiết kế mới với bi led ánh tím cho ra ánh sáng nét đậm Đèn pha led bi cầu mini T2 Light kết hợp với 6 chíp led chế độ chiếu gần, 6 chíp led chế độ chiếu xa, tổng là 12 chíp led hiệu xuất cao cho độ sáng lớn.

Bóng led bi cầu mini T2 Light chân h4 thiết kế với thân làm bằng chất liệu nhôm CNC cùng quạt gió tản nhiệt cho Led có độ bền cao. Đèn bi led mini T2 Light có tụ nguồn bằng nhôm giúp cho tản nhiệt tốt hơn để bảo vệ các linh kiện điện tử bên trong và tăng độ bền của đèn, ngoài ra còn có giắc tháo rời giúp cho việc lắp đặt được dễ dàng.

Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật đèn.

Thông số Giá trị Đơn vị Điện áp hoạt động DC12-24 V

Công suất 60 W Độ sáng Chiếu gần 6000 , chiếu xa 6000 lm

Lý do chọn đèn pha led bi cầu mini T2 Light chân h4:

-Thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt và vận hành.

-Công suất đèn cao phù hợp với nhiều mục đích sử dụng.

-Sử dụng bóng led chất lượng cao, tăng độ sáng và giảm mức tiêu thụ điện.

-Độ phân giải màu cao, ánh sáng tỏa đều và không bị nhấp nháy.

-Bề mặt đèn được thiết kế chống nước, chống bụi và chống bám bẩn.

-Tuổi thọ đèn cao, có thể sử dụng lên đến 50.000 giờ.

Xác định độ sáng đèn cần lắp đặt trên xe

3.2.1 Xác định mục tiêu chiếu sáng

Với mô hình mà chúng em đang làm thì mục tiêu chiếu sáng mà chúng em hướng đến chính là chiếu sáng phía trước, tự động liếc theo góc đánh lái của vô lăng và nhận diện xe phía trước khi đi ngược chiều để bật chế độ chiếu xa chiếu gần tự động phù hợp với điều kiện giao thông Đầu tiên với mục tiêu chiếu sáng phía trước chúng em phải đảm bảo được về khoảng sáng, độ sáng và độ rộng sáng Khoảng sáng mà chúng em muốn hướng tới đối với xe mô hình này đối với chế độ chiếu gần là 10 mét và chế độ chiếu xa là 15 mét Thứ hai là với góc liếc của đèn chúng em hướng đến tính tự động của motor liếc, độ linh hoạt, góc liếc đèn phù hợp và nằm trong phạm vi cho phép Cuối cùng là về chế độ chiếu xa và chiếu gần tự động phải đảm bảo được khả năng nhận diện xe đi ngược chiều chính xác, điều khiển chiếu xa chiếu gần linh hoạt Từ những mục tiêu mà chúng em đề ra như vậy sẽ là bước cơ bản giúp chúng em xác định độ sáng của đèn cần lắp đặt trên xe.

3.2.2 Áp dụng công thức và tính toán hiệu suất đèn

Hiệu suất đèn là một chỉ số đo lường khả năng của đèn chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng sử dụng hiệu quả Nó cho biết đèn sử dụng bao nhiêu lượng năng lượng điện để tạo ra một lượng ánh sáng nhất định. Để tính toán hiệu suất đèn, chúng em sử dụng tỷ lệ giữa lượng ánh sáng được phát ra (đo bằng lumen) và công suất tiêu thụ của đèn (đo bằng watt) Công thức cơ bản để tính toán hiệu suất đèn như sau:

Hiệu suất đèn = (Lumen phát ra / Công suất tiêu thụ) x 100%

-Lumen phát ra là lượng ánh sáng đèn phát ra, đo bằng đơn vị lumen (lm).

-Công suất tiêu thụ là lượng năng lượng mà đèn tiêu thụ, đo bằng watt (W). Đối với loại đèn Bi LED có lumen phát ra là 6000 lm và công suất tiêu thụ là

Hiệu suất = (6000 lm / 60 W) x 100% = 100 lm/W Điều này có nghĩa là đèn này có hiệu suất là 100 lumen trên mỗi wat tiêu thụ.Hiệu suất đèn càng cao, tức là đèn chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng một cách hiệu quả hơn Điều này đồng nghĩa với việc đèn tiêu thụ ít năng lượng hơn để tạo ra cùng một lượng ánh sáng hoặc tạo ra nhiều ánh sáng hơn với cùng một lượng năng lượng tiêu thụ.

Xác định độ cao đèn cần lắp đặt trên xe

Để xác định độ cao đèn cần lắp đặt trên xe mô hình lần này cần xác định rõ được 2 yếu tố đó là khoảng sáng mong muốn và góc chiếu sáng của đèn.

Khoảng sáng mong muốn thường được thể hiện bằng mức độ chiếu sáng và phạm vi chiếu sáng Mức độ chiếu sáng liên quan đến độ sáng đèn tạo ra cho phép người lái quan sát rõ phía trước Phạm vi chiếu sáng là tầm xa chiếu sáng đủ để phát hiện các vật cản hoặc nguy hiểm từ xa.

Góc chiếu sáng của đèn ô tô là góc mà ánh sáng được phát ra từ đèn và tạo thành một mô hình chiếu sáng trên mặt đường Góc chiếu sáng này quyết định phạm vi và hướng chiếu sáng của đèn trên đường.

Hình 3.5: Độ cao lắp đèn.

Sau khi xác định được độ sáng của đèn, cũng như là tiến hành đo thực tế kích thước khung xe mô hình Chúng em đã xác định 2 đại lượng đó là khoảng sáng mong muốn là mười mét và góc chiếu sáng là 86 độ Từ đó chúng em đã xác định được độ cao mong muốn lắp đặt đèn bằng công thức sau: Độ cao = ℎ ả á ố = 1000 = 57.5 cm (gần đúng). tan( ó ℎ ế á ) tan (87)

3.4 Lựa chọn phương án và thiết kế khung đèn

3.4.1 Các tiêu chí để thiết kế khung đèn Để thiết kế khung đèn hợp với mục tiêu của hệ thống chiếu sáng cần phải đảm bảo được ba tiêu chí sau: Đảm bảo được phạm vi ánh sáng của đèn khi xe hoạt động, 3 yếu tố mà chúng em xét đến trong tiêu chí này là độ sáng, khoảng sáng và độ rộng sáng.

- Độ sáng: Công suất của đèn là 60W và độ sáng được cung cấp là 6000 lumen (lm) Điều này cho thấy đèn có hiệu suất đạt tới 100 lumen/watt, tức là 1 wat tạo ra khoảng 100 lumen Điều này cho thấy đèn rất sáng và khả năng chiếu sáng tốt.

- Khoảng sáng: Khoảng sáng cụ thể phụ thuộc vào nhiều yếu tố như góc chiếu,hình dạng của ánh sáng và cấu tạo của đèn Tuy nhiên, đối với đèn pha LED bi cầu mini T2 Light được thiết kế với thấu kính 1 inch mang lại khoảng sáng chế độ cos tương đương như các đèn bi với thấu kính 3 inch, chúng ta có thể kỳ vọng rằng khoảng sáng sẽ đạt mức đáng kể.

- Độ rộng sáng: Các thông số về độ rộng sáng không được cung cấp trong thông số kỹ thuật của đèn này Tuy nhiên, thông tin về việc sử dụng 6 chip LED chế độ cos và 6 chip LED chế độ pha có thể cho thấy đèn có khả năng tạo ra ánh sáng rộng hơn so với các đèn bi LED thông thường.

Tóm lại, với đèn Đèn pha led bi cầu mini T2 Light, chúng ta có thể kỳ vọng độ sáng cao, khoảng sáng xa và khả năng chiếu sáng rộng.

Dễ dàng bố trí đèn và hệ thống điều khiển đèn: Với xe mô hình có kích thước nhỏ gọn thì việc thiết kế khung cũng phải tính toán một cách hợp lý, dễ dàng tháo lắp và đi đường dây điều khiển.

Dễ dàng quan sát nguyên lý hoạt động của đèn: Hầu hết các hệ thống đèn liếc ngày nay sử dụng motor servo lắp đặt ở bên trong cụm đèn vì vậy nhóm em đã thiết kế servo điều khiển ở ngoài để dễ dàng quan sát nguyên lý hoạt động của hệ thống.

3.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế khung

Một số yếu tố quan trọng để thiết kế khung đèn liếc trên xe mô hình bao gồm:

- Độ bền: Yếu tố đầu tiên nói đến thiết kế khung là độ bền, khung đèn liếc cần được thiết kế để có độ bền cao, có khả năng chịu được va đập, rung động và các tác động khác trong quá trình sử dụng.

-Độ an toàn: Khung đèn liếc phải được thiết kế để đảm bảo an toàn cho người lái và trong trường hợp va chạm Ngoài ra khung đèn liếc còn phải đảm bảo cho hệ thống đèn hoặt động tốt điều đó mang lại cảm giác an toàn cho người lái.

-Khả năng chịu nhiệt: Khung đèn liếc cần được thiết kế để có khả năng chịu nhiệt cao và không bị biến dạng hoặc phát ra khói khi đèn được sử dụng trong thời gian dài đối với xe thực tế Với xe mô hình này chúng em không sử dụng động cơ xăng mà sử dụng động cơ điện nên khả năng sinh nhiệt không lớn Nhưng đó cũng là một yếu tố để chúng em đặt ra để thiết kế khung.

- Độ chính xác: Khung đèn liếc cần được thiết kế chính xác với kích thước phù hợp để đảm bảo khớp với các bộ phận khác trên xe mô hình Khung đèn phải đảm bảo được độ cao, độ rộng, vị trí chính xác của khung đèn và muốn chính xác thì chúng em phải dựa vào loại đèn sử dụng, motor liếc, và kích thước tổng thể của xe.

-Thẩm mỹ: Khung đèn liếc cần được thiết kế để đẹp mắt và phù hợp với kiểu dáng của xe mô hình Với xe mô hình được thiết kế nhỏ gọn thì khung đèn xe không được quá lớn.

Thiết kế bản vẽ

Dựa vào thông số kỹ thuật và cấu tạo của đèn và tính toán góc liếc ở trên thì chúng em đã chọn và có một số kích thước về khung như sau:

Bảng 3.3: Thông số kích thước xe.

Thông số Kích thước Đơn vị

Chiều cao khung đèn 575.5 Mm

Khoảng cách giữa 2 bóng đèn 460 Mm

Chiều cao bóng đèn 554.5 Mm

Góc liếc đèn ngoài 9.9 Độ

Góc liếc đèn trong 12.9 Độ

Chiều dài cơ sở (mm) 1420 Mm

Chiều rộng cơ sở (mm) 1060 Mm

Khoảng sáng gầm xe (mm) 100 Mm

Từ những kích thước ở trên chúng em đã sử dụng phần mềm Inventor để vẽ mô phỏng thiết kế 3D khung đèn.

Hình 3.6: Bản vẽ kích thước khung đèn xe.

Sau khi thiết kế bản vẽ chúng em đã tiến hành vẽ khung lại khung xe rồi lắp đặt lên bằng phần mềm Inventor để quan sát một cách tổng thể.

Hình 3.7: Hình ảnh mô hình 3D.

Sau khi có bản vẽ thì tiến hành gia công và lắp đặt trên xe mô hình để đi dây điều khiển.

Hình 3.8: Khung đèn lắp trên xe mô hình.

Thiết kế mạch điện

3.6.1 Thiết kế mạch điện hệ thống đèn liếc tự động

Hình 3.9: Lưu đồ thuật toán hệ thống đèn liếc tự động. Ởlưu đồ thuật toán này, khi tài xế bật chế độ auto hệ thống bắt đầu hoạt động tiếp nhận tín hiệu từ encoder khi tài xế đánh lái vô lăng Tín hiệu xung đó được hệ thống tính toán xác định chiều quay và góc độ quay từ đó xuất tín hiệu điều khiển 2 động cơ servo xoay theo góc đã được tính toán Hiển thị thông số góc xoay đèn và góc xoay vô lăng trên màn hình LCD.

Hình 3.10: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn liếc tự động.

Dòng điện từ acquy qua cầu chì đến mạch giảm áp LM2596 hạ áp từ 12V xuống thành điện áp 9V cung cấp nguồn điện cho Arduino Uno của hệ thống đèn liếc tự động hoạt động.

Dòng điện từ acquy qua cầu chì đến mạch giảm áp LM2596 hạ áp từ 12V xuống thành điện áp 5.5V cung cấp nguồn điện cho 2 động cơ servo hoạt động. Khi công tắc tổ hợp ở chế độ OFF hoặc Tail thì không có dòng điện chạy qua các bóng đèn đầu → Đèn đầu không sáng.

Khi bật công tắc tổ hợp ở vị trí Head và ở chế độ Low: Chân tín hiệu INT4 của module 4 relay được kích mức thấp thông qua chân H của công tắc tổ hợp làm đóng tiếp điểm relay 4 Dòng điện từ acquy qua cầu chì chạy qua relay 4 đến 2 tim low của

2 bóng đèn đầu và đến chân HL của công tắc rồi về mass theo chân EL → Đèn cos sáng.

Khi bật công tắc tổ hợp ở vị trí Head và ở chế độ High: Chân tín hiệu INT4 của module 4 relay được kích mức thấp thông qua chân H của công tắc tổ hợp làm đóng tiếp điểm relay 4 Dòng điện từ acquy qua cầu chì chạy qua relay 4 đến 2 tim high của 2 bóng đèn đầu và đến chân HU của công tắc rồi về mass theo chân EL → Đèn pha sáng.

Khi bật công tắc tổ hợp ở chế độ Flash: Chân tín hiệu INT4 của module 4 relay được kích mức thấp thông qua chân HF của công tắc tổ hợp làm đóng tiếp điểm relay

4 Dòng điện từ acquy qua cầu chì chạy qua relay 4 đến 2 tim high của 2 bóng đèn đầu và đến chân HU của công tắc rồi về mass theo chân EL → Đèn pha sáng Khi bật công tắc tổ hợp ở vị trí Auto và ở chế độ Low:

-Chân tín hiệu INT2 của module 4 relay được kích mức thấp thông qua chân

A của công tắc tổ hợp làm đóng tiếp điểm relay 2 Dòng điện từ acquy qua cầu chì chạy qua relay 2 đến 2 tim low của 2 bóng đèn đầu và đến chân HL của công tắc rồi về mass theo chân EL → Đèn cos sáng.

-Chân tín hiệu INT1 của module 4 relay được kích mức thấp thông qua chân A của công tắc tổ hợp làm đóng tiếp điểm relay 1 Lúc này chân 5 của Arduino Uno AFS nhận được tín hiệu mức thấp, Arduino Uno AFS bắt đầu hoạt động, tiếp nhận tín hiệu góc xoay vô lăng từ encoder thông qua 2 chân 2 và 3 Arduino Uno AFS tính toán góc xoay đèn tương ứng và xuất tín hiệu ở 2 chân 8, 9 tới 2 động cơ servo để điều khiển xoay đèn, đồng thời hiển thị góc xoay vô lăng và góc xoay đèn lên LCD thông qua module I2C.

-Khi tài xế chuyển công tắc từ vị trí Auto sang vị trí khác, lúc này relay 1 sẽ mở do chân INT1 không được tiếp mass, chân số 5 của Arduino Uno AFS không còn nhận được tín hiệu mức thấp Arduino Uno AFS tự động xuất tín hiệu đưa 2 động cơ servo về vị trí cân bằng.

Khi bật công tắc tổ hợp ở vị trí Auto và ở chế độ High:

-Chân tín hiệu INT2 của module 4 relay được kích mức thấp thông qua chân A của công tắc tổ hợp làm đóng tiếp điểm relay 2 Dòng điện từ acquy qua cầu chì chạy qua relay 2 đến 2 tim high của 2 bóng đèn đầu và đến chân HU của công tắc rồi về mass theo chân EL → Đèn pha sáng.

-Chân tín hiệu INT1 của module 4 relay được kích mức thấp thông qua chân A của công tắc tổ hợp làm đóng tiếp điểm relay 1 Lúc này chân 5 của Arduino Uno AFS nhận được tín hiệu mức thấp, Arduino Uno AFS bắt đầu hoạt động, tiếp nhận tín hiệu góc xoay vô lăng từ Encoder thông qua 2 chân 2 và 3 Arduino Uno AFS tính toán góc xoay đèn tương ứng và xuất tín hiệu ở 2 chân 8, 9 tới 2 động cơ servo để điều khiển xoay đèn, đồng thời hiển thị góc xoay vô lăng và góc xoay đèn lên LCD thông qua module I2C.

-Khi tài xế chuyển công tắc từ vị trí Auto sang vị trí khác, lúc này relay 1 sẽ mở do chân INT1 không được tiếp mass, chân số 5 của Arduino Uno AFS không còn nhận được tín hiệu mức thấp Arduino Uno AFS tự động xuất tín hiệu đưa 2 động cơ servo về vị trí cân bằng.

Khi bật công tắc tổ hợp ở vị trí Auto và ở chế độ Flash hệ thống hoạt động tương tự như chế độ High ở vị trí Auto.

3.6.2 Thiết kế mạch điện hệ thống chiếu xa, chiếu gần tự động

Hình 3.11: Lưu đồ thuật toán hệ thống đèn chiếu xa chiếu gần tự động. Ở lưu đồ thuật toán này, khi tài xế bật chế độ auto chương trình bắt đầu hoạt động Dữ liệu hình ảnh đầu vào từ camera được gắn ở giữa phía trước xe được xử lý. Nếu phát hiện có đèn xe đi ngược chiều phía trước, hệ thống sẽ xử lý phát hiện, hiển thị cảnh báo trên màn hình và tiến hành ngắt chế độ pha tránh làm chói mắt phương tiện đối diện Nếu không phát hiện có đèn xe nào phía trước, hệ thống tiến hành bật lại chế độ pha cho tài xế quan sát rõ trên đường và vòng lặp cứ lặp lại như thế.

Hình 3.12: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn chiếu xa chiếu gần tự động.

Khi công tắc tổ hợp ở chế độ OFF hoặc Tail thì không có dòng điện chạy qua các bóng đèn đầu → Đèn đầu không sáng.

Khi bật công tắc tổ hợp ở vị trí Head và ở chế độ Low: Chân tín hiệu INT4 của module 4 relay được kích mức thấp thông qua chân H của công tắc tổ hợp làm đóng tiếp điểm relay 4 Dòng điện từ acquy qua cầu chì chạy qua relay 4 đến 2 tim low của

2 bóng đèn đầu và đến chân HL của công tắc rồi về mass theo chân EL → Đèn cos sáng.

Lập trình điều khiển

3.7.1 Hệ thống chiếu xa, chiếu gần tự động

Hình 3.14: Khai báo thư viện.

Khai báo các thư viện quan trọng và cần thiết cho việc xử lý ảnh bằng ngôn ngữ lập trình python gồm:

- Thư viện OpenCV (Open Sourse Computer Vision Library) là thư viện chuyên về xử lý ảnh và video, nhận diện đối tượng, xử lý thị giác máy tính.

-Thư viện Numpy thực hiện các phép toán số học, ma trận, xử lý mảng, và các tác vụ liên quan đến tính toán và xử lý dữ liệu số.

-Thư viện Serial cung cấp các chức năng cho việc giao tiếp thông qua cổng serial trên các thiết bị vi điều khiển Arduino.

- Thư viện Time dùng trong thực hiện các tác vụ như đo thời gian, chờ đợi một khoảng thời gian, làm việc với ngày và giờ, và các thao tác liên quan đến thời gian.

Hình 3.15: Kết nối Arduino qua cổng serial.

Khởi tạo kết nối serial trên cổng COM6 và hai hàm ledON và ledOFF để gửi tín hiệu lên cổng serial Khi gọi hàm ledON sẽ gửi chuỗi ký tự ON\r lên cổng serial để Arduino nhận được để xử lý Tương tự khi gọi hàm ledOFF sẽ gửi chuỗi ký tự OFF\r.

Hình 3.16: Đọc và resize ảnh nhận được.

Hình 3.17: Ảnh, video đầu vào. Ảnh được chụp từ camera Raspberry Pi 4B, camera này được đặt ở giữa phía trước trên xe mô hình Dữ liệu ảnh là một ma trận chứa các giá trị của trên từng pixel thuộc các kênh RGB (Red, Green, Blue) Việc thực hiện đọc ảnh từ camera trên Python thông qua sử dụng hàm VideoCapture() của thư viện OpenCV. Ảnh sẽ được resize lại kích thước phù hợp với màn hình LCD với kích thước là (1200, 800), với chiều rộng là 1200 pixel và chiều cao là 800 pixel.

Hình 3.18: Chuyển đổi sang ảnh xám.

Hình 3.19: Ảnh xám. Để đơn giản hóa quá trình xử lý, ta cần chuyển ảnh sang ảnh xám nhằm giảm kích thước dữ liệu đối với ảnh màu có tới 3 kênh màu để xử lý trong khi ảnh xám chỉ có 1 kênh màu từ đen đến trắng tương ứng với giá trị từ 0 đến 255 Ảnh xám không chứa thông tin về màu sắc, chỉ chứa thông tin về độ sáng Điều này giúp đơn giản hóa quá trình xử lý, vì ta chỉ cần quan tâm đến độ sáng của pixel mà không phải xử lý các kênh màu riêng lẻ.

Ngoài ra, khi chuyển đổi sang ảnh xám còn giúp giảm nhiễu và tăng độ tương phản Trong ảnh màu, nhiễu và sự biến đổi màu sắc có thể làm mất đi thông tin quan trọng Khi chuyển sang ảnh xám, nhiễu màu sắc sẽ không còn là vấn đề, và có thể tập trung vào việc xử lý nhiễu độc lập với màu sắc Đồng thời, độ tương phản của ảnh cũng được tăng lên, giúp cho việc phát hiện đối tượng ánh sáng của đèn ô tô đối diện và trích xuất đặc trưng dễ dàng hơn.

Hình 3.21: Ảnh được bôi đen những phần không cần thiết.

Tiến hành vẽ và bôi đen những hình đa giác gồm (3 hình chữ nhật và 2 hình tam giác) để che đi những phần không cần thiết cho phần ảnh cần xử lý, tránh bị nhiễu hay phát hiện những ánh sáng đèn không cần thiết như các bảng quảng cáo hai bên đường, đèn đường,

Hình 3.22: Chuyển đổi sang ảnh nhị phân.

Hình 3.23: Ảnh nhị phân. Để chuyển đổi ảnh xám sang ảnh nhị phân ta sử dụng hàm threshold (gray,232,255,0) để phân ngưỡng, đối với những điểm ảnh có giá trị dưới giá trị 232 thì sẽ chuyển thành điểm ảnh màu đen có giá trị là 0 Còn với những điểm ảnh có giá trị lớn hơn ngưỡn 232 thì sẽ chuyển sang điểm ảnh màu trắng có giá trị 255. Chuyển đổi ảnh sang ảnh nhị phân là một bước quan trọng trong xử lý ảnh, nhằm giảm chi tiết của ảnh, chỉ giữ lại thông tin về đối tượng hoặc cạnh quan trọng. Điều này giúp đơn giản hóa quá trình xử lý, tập trung vào các đặc trưng quan trọng hơn và giảm nhiễu không cần thiết Để phát hiện đối tượng, chuyển đổi sang ảnh nhị phân giúp tách đối tượng và nền, đối tượng sẽ được biểu diễn bởi các vùng pixels có giá trị nhị phân khác với nền, dễ dàng phát hiện và xử lý.

Hình 3.24: Phát hiện đường viền.

Phát hiện đường viền trên ảnh nhị phân đã biến đổi trước đó bằng cách sử dụng hàm contour của thư viện OpenCV với đường viền là các đường cong liên tục nối các điểm cùng giá trị màu hoặc cường độ trong ảnh Hệ thống sẽ phát hiện được các đường viền bao quanh ánh sáng đèn xe đối diện trên đường trong đó sẽ có các đường viền có diện tích nhỏ và lớn khác nhau. Để giải quyết được vấn đề loại bỏ bớt những đường viền có diện tích nhỏ không cần xử lý, ta sử dụng hàm contourArea() để tính diện tích phần bên trong của mỗi đường viền Từ đó so sánh với phần diện tích bao quanh vùng ánh sáng đèn xe mà ta đo được thông qua hiệu chỉnh Nếu phần diện tích bên trong của các viền có diện tích nhỏ hơn, ta sẽ gọi hàm LedOFF để hệ thống gửi tín hiệu đến Arduino thông qua cổng serial để Arduino biết là không có vùng bao nào có diện tích lớn hơn để phát hiện.

Hình 3.25: Hiển thị lên màn hình.

Nếu có phần diện tích bên trong của các viền có diện tích lớn hơn hoặc bằng diện tích hiệu chỉnh thì hệ thống sẽ dùng hàm drawContours() để vẽ các đường viền được phát hiện Từ đó xác định được hình chữ nhật tương ứng với đường viền đó thông qua hàm boundingRect() cho biết tọa độ của điểm bên trái phía trên của hình chữ nhật cùng chiều rộng và chiều cao Sử dụng hàm rectangle() để vẽ các hình chữ nhật đó lên khung hình frame trong phần xử lý và khung frame0 để hiển thị lên màn hình quan sát.

Hình 3.26: Khai báo biến và thiết lập các chân cho Arduino AHB.

Khai báo các biến xuất tín hiệu relay (chân số 7) và chân số 4 với điện áp xuất ra ban đầu ở mức thấp (Low) Khai báo biến nhận tín hiệu ở chân số 5 với mức điện áp điện trở kéo lên Khởi tạo cổng serial để thiết lập kết nối giữa python trên máy tính với Arduino AHB.

Hình 3.27: Code xử lý của Arduino AHB khi nhận tín hiệu.

Chân nhận tín hiệu chân số 5 của Arduino AHB khi nhận được tín hiệu ở mức thấp sẽ suất tín hiệu 5V ra ở chân số 4 Còn nếu chân số 5 không nhận được tín hiệu mức thấp thì chân số 4 có mức điện áp 0V.

Thiết lập và đọc tín hiệu biến dulieu ở dạng chuỗi (string) được gửi từ Raspberry đến Dữ liệu sẽ được đọc đến phần \r sẽ dừng lại để có thể nhận biết từng đợt tín hiệu gửi đến Khi có đầy đủ cả 2 tín hiệu, mức điệp áp xuất cho relay là 5V. Thiếu một trong hai điều kiện thì mức điện áp xuất cho relay là 0V.

3.7.2 Hệ thống đèn liếc tự động

Hình 3.28: Khai báo biến, thư viện trong Arduino AFS.

Khai báo một số thư viện cần thiết cho servo, LCD Khai báo các biến cho servo, biến nhận tín hiệu từ encoder, các biến đếm và các biến tính toán hiển thị góc xoay vô lăng và góc xoay đèn.

Hình 3.29: Khai báo, thiết lập ban đầu cho Arduino AFS.

Thiết lập cổng serial để hiển thị, kiểm tra giá trị khi hiệu chỉnh Thiết lập LCD thông một số lệnh cơ bản để sử dụng LCD hiển thị cho biết góc đánh lái của vô lăng, góc xoay đèn bên trái và phải Thiết lập chân tín hiệu cho 2 động cơ servo, với giá trị góc xoay ban đầu là 50 độ ứng với vị trí chiếu sáng thẳng khi xe thẳng lái.Thiết lập các chân nhận tín hiệu các pha từ encoder và chân số 5 nhận tín hiệu với mức điện áp điện trở kéo lên ban đầu.

Hình 3.30: Đếm xung, xác định chiều xoay encoder.

Chạy thử nghiệm

3.8.1 Thử nghiệm hệ thống đèn liếc tự động

Bảng 3.4: Giải thích các ký hiệu hiển thị.

Ký hiệu Giải thích vo lang Góc xoay vô lăng

L Góc xoay của đèn bên trái

R Góc xoay của đèn bên phải

Hình 3.33: Xoay vô lăng thẳng lái.

Hình 3.34: Hiển thị LCD khi thẳng lái.

Khi bật hệ thống ở chế độ đèn liếc tự động và khi ở vị trí thẳng lái vô lăng, thì góc vô lăng hiển thị là 0 độ và góc xoay đèn cả bên trái và phải là 0 độ.

Khi xoay vô lăng sang trái:

Hình 3.35: Đánh vô lăng sang trái.

Hình 3.36: Hiển thị LCD khi xoay vô lăng sang trái. Ởtrạng thái vô lăng được đánh sang bên trái, thì góc xoay vô lăng lúc này sẽ mang giá trị âm Trong trường hợp này, vô lăng được đánh tối đa sang bên trái ta được góc xoay vô lăng là -43 độ Góc xoay đèn bên trái là -12.90 độ và góc xoay đèn bên phải là -9.90 độ.

Khi xoay vô lăng sang phải:

Hình 3.37: Đánh vô lăng sang phải.

Hình 3.38: Hiển thị LCD khi xoay vô lăng sang phải.

Tương tự khi vô lăng được xoay qua sang phải, lúc này góc vô lăng và góc đèn sẽ mang giá trị dương Trong trường hợp này, vô lăng được đánh tối đa sang bên phải, góc xoay vô lăng là 43 độ Góc xoay đèn bên trái là 9.90 độ và góc xoay đèn bên phải là 12.90 độ.

Khi tắt chế độ đèn liếc tự động:

Hình 3.39: Tắt chế độ đèn liếc tự động.

Khi chế độ đèn liếc tự động được tắt và tài xế tiếp tục đánh vô lăng thì hệ thống đèn liếc tự động sẽ tự động điều khiển góc xoay đèn về 0 độ tương ứng với vị trí cân bằng khi thẳng lái Lúc này tài xế vẫn đánh lái bình thường nhưng đèn sẽ không xoay theo mà chỉ nằm ở vị trí cân bằng thẳng lái.

3.8.2 Thử nghiệm hệ thống chiếu xa, chiếu gần tự động

3.8.2.1 Trường hợp dùng đèn flash giả lập đèn ô tô đối diện

Hình 3.40: Không có đèn flash. Để hệ thống đèn chiếu xa chiếu gần tự động, trước hết ta cần bật công tắt đèn ở vị trí auto và chỉnh ở chế độ đèn pha Lúc này hệ thống bắt đầu hoạt động, khi không có đèn flash từ điện thoại giả lập cho đèn ô tô đối diện thì hệ thống không phát hiện được ánh đèn nào nên sẽ duy trì hệ thống đèn ở chế độ pha.

Hình 3.41: Có đèn flash. Đèn flash điện thoại được bật để giả lập cho đèn xe đối diện như ngoài thực tế. Lúc này camera bắt được vùng ánh sáng cường độ mạnh của đèn flash và gửi về hộp điều khiển xử lý ảnh và xuất tín hiệu điều khiển đóng ngắt relay để tắt chế độ pha cho đến khi hết ánh sáng cường độ mạnh ở phía trước Điều này tương ứng với việc khi xe đối diện chạy qua và không còn xe đối diện nào phía trước chạy tới nữa thì hệ thống sẽ mở lại chế độ pha cho tài xế Hệ thống sẽ lặp đi lặp lại hành động cho đến khi tài xế tắt chế độ tự động.

3.8.2.2 Trường hợp dùng video thực tế chạy trên máy tính

Nhằm tăng tính thực tế cho việc chạy thử nghiệ, hệ thống sẽ được chạy thử nghiệm trên máy tính thông qua đoạn video quay lại cảnh xe chạy thực tế trên đường vào ban đêm.

Hình 3.42: Không có xe đi ngược chiều.

Hệ thống đèn được bật ở chế độ tự động và chế độ đèn pha Khi xe chạy trên những đoạn đường vắng xe, không có xe chạy đối diện tới, hệ thống không phát hiện được đèn xe đối diện nên sẽ duy trì hệ thống đèn ở chế độ pha như bình thường, giúp tài xế quan sát được phía xa mà không sợ gây chói mắt cho xe đối diện.

Hình 3.43: Phát hiện đèn xe đi ngược chiều.

Khi phát hiện có ánh đèn của xe phía trước đang chạy đến, hệ thống xử lý ảnh sẽ bắt được vùng ánh sáng cường độ mạnh từ đèn xe đối diện Từ đó phát hiện được có xe phía trước, hệ thống xuất tín hiệu điều khiển ngắt chế độ pha của xe Lúc này hệ thống đèn chỉ còn hoạt động ở chế độ chiếu gần, tránh gây chói mắt cho xe đối diện Việc chuyển đổi chế độ từ chiếu xa sang chiếu gần cũng có tác dụng ra ám hiệu hay một lời nhắc nhở gián tiếp đến xe đối diện về việc tắt pha tạm thời khi có xe chạy ngược chiều đối diện nhau.

Sau khi xe đối diện chạy qua, nếu vẫn còn xe ngược chiều chạy tới thì hệ thống vẫn tắt chế độ pha và chỉ xài chế độ chiếu gần Nếu không còn xe đi ngược chiều nào nữa, thì hệ thống sẽ tự động bật lại chế độ pha cho tài xế quan sát được xa hơn mà không lo gây chói mắt cho xe đối diện.

Kết luận

Sau khoảng thời gian gần 5 tháng tìm hiểu và nghiên cứu, cùng với sự hỗ trợ tận tình của thầy Nguyễn Thành Tuyên, nhóm chúng em đã hoàn thành các nhiệm vụ, mục tiêu với đề tài: “Thiết kế và xây dựng hệ thống đèn pha thích ứng trên xe mô hình” Trải qua quá trình thực hiện cho đến lúc hoàn thành đề tài, nhóm em đã tích cực học hỏi, tích lũy được nhiều vốn kiến thức về lập trình, xử lý ảnh và thiết kế mạch điện cho hệ thống đèn pha thích ứng trên xe mô hình Thông qua đó, nhóm em có cơ hội để áp dụng các kiến thức đã được học về điện, lập trình từ các môn học “Kỹ thuật điện-điện tử”, “Vi điều khiển ứng dụng”, “Hệ thống điều khiển tự động ô tô”, cung cấp những kiến thức nền tảng giúp chúng em dựa vào đó để phát triển cho đề tài của nhóm mình.

Nhóm đã hoàn thành những nội dung sau:

-Tìm hiểu tổng quan hệ thống đèn đầu ô tô.

-Nắm được một số hàm cơ bản của OpenCV trong Python và cách sử dụng cơ bản Raspberry Pi 4B.

-Nắm được một số lệnh cơ bản để vẽ trong Inventer.

-Xây dựng sơ đồ mạch điện cho hệ thống đèn pha thích ứng trên xe mô hình.

- Lập trình điều khiển liếc đèn liếc dựa vào tín hiệu encoder và tự động chuyển pha cos thông qua xử lý ảnh.

-Tính toán, hiệu chỉnh góc liếc đèn.

-Thiết kế và lắp đặt khung đèn trên xe mô hình.

Bên cạnh những kết quả đạt được thì vẫn còn một số điểm hạn chế và thiếu sót:

-Phần cứng chưa tối ưu (encoder, servo, raspberry sử dụng nguồn rời).

-Nhận diện, xử lý ảnh vẫn còn bị nhiễu bởi ánh sáng môi trường xung quanh.

-Chưa tự động chạy chương trình xử lý ảnh.

Hướng phát triển

Đề tài có thể phát triển và cải tiến về chương trình xử lý ảnh thông qua phương pháp deep learning có khả năng nhận diện và xử lý ảnh chính xác hơn Tích hợp thêm các công nghệ nhận diện làn đường, biển báo, cảnh báo va chạm, thông qua bộ xử lý và camera Tối ưu phần cứng để có thể thuận tiện lắp đặt trên xe thực tế.

Nhóm em hy vọng kết quả của đề tài sẽ trở thành nguồn tài liệu hữu ích cho các nghiên cứu về hệ thống chiếu sáng tự động và an toàn khác trên ô tô trong trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và ngành công nghiệp ô tô Việt Nam nói chung.

Tiêu đề	Thiết Kế Và Xây Dựng Hệ Thống Đèn Pha Thích Ứng Trên Xe Mô Hình
Tác giả	Nguyễn Minh Quân, Nguyễn Công Tuấn
Người hướng dẫn	ThS. Nguyễn Thành Tuyên
Trường học	Trường Đại Học
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	126
Dung lượng	6,84 MB