thiết kế hệ thống đèn pha thông minh trên xe ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO TIỂU LUẬN DESIGN AN INTELLIGENT HEADLIGHT SYSTEM SVTH: MSSV: ĐINH HIẾU THUẬN 19145080 ĐINH VĨNH KHANG 19145242 TRẦN QUỐC HUY 19145237 LÊ VĂN TỒN 19145091 TRẦN HẢI ĐĂNG 19145090 Khóa : 2019 Nghành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GVHD : PGS.TS ĐỖ VĂN DŨNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO TIỂU LUẬN DESIGN AN INTELLIGENT HEADLIGHT SYSTEM SVTH: MSSV: ĐINH HIẾU THUẬN 19145080 ĐINH VĨNH KHANG 19145242 TRẦN QUỐC HUY 19145237 LÊ VĂN TỒN 19145091 TRẦN HẢI ĐĂNG 19145090 Khóa : 2019 Nghành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GVHD : PGS.TS ĐỖ VĂN DŨNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Đinh Hiếu Thuận Đinh Vĩnh Khang Trần Quốc Huy Lê Văn Toàn Trần Hải Đăng MSSV: 19145080 19145242 19145237 19145091 19145090 Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Dỗ Văn Dũng Ngày nhận đề tài: / /2021 Lớp: 19145CL1A ĐT: Ngày nộp đề tài: / /2021 Tên đề tài: DESIGN AN INTELLIGENT HEADLIGHT SYSTEM Các số liệu, tài liệu ban đầu: Nội dung thực đề tài: Sản phẩm TRƯỞNG NGHÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên: MSSV: Ngành:… Tên đề tài:… Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: (Bằng chữ: .) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) ii CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: MSSV:…………………… MSSV:…………………… MSSV:…………………… Ngành:… Tên đề tài:… Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: (Bằng chữ: .) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tê iii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tiểu luận: DESIGN AN INTELLIGENT HEADLIGHT SYSTEM, không thành mà nhóm chúng em cố gắng để đạt được, mà cịn giúp đỡ tận tình nhà trường, thầy bạn bè Qua đây, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Đỗ Văn Dũng, người thầy người cha dìu dắt chúng em suốt q trình học tập mơn Hệ thống điện - điện tử ô tô, giúp chúng em định hình kiến thức, tư cách làm việc khoa học để áp dụng vào sống Cùng với tồn thể thành viên nhóm động viên vượt qua khó khăn để nghiên cứu tốt tiểu luận Song với đó, kiến thức kho tàng ví sa mạc cát rộng lớn tầm hiểu biết người hạt cát nhỏ sa mạc nên tiểu luận cịn nhiều sai sót, hạn chế, nhóm chúng em xin trân trọng cảm ơn đóng góp quý báu thầy bạn để tiểu luận trở nên hồn thiện Kính chúc thầy Đỗ Văn Dũng thật nhiều sức khỏe, hạnh phúc đạt nhiều thành tựu đường giảng dạy Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn! iv TĨM TẮT BẰNG TIẾNG VIỆT Bài tiểu luận: DESIGN AN INTELLIGENT HEADLIGHT SYSTEM gồm chương: Chương 1: Tổng quan nghiên cứu Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Hệ thống chiếu sáng Chương 4: Công nghệ Multibeam Led cho Mercedes Chương 5: Công nghệ Adaptive Led cho BMW Bài tiểu luận nghiên cứu: DESIGN AN INTELLIGENT HEADLIGHT SYSTEM tập trung ba phần chương 3,4,5 Ở Chương 3, tìm hiểu Khái quát hệ thống chiếu sáng Tiếp theo ta tìm hiểu cơng nghệ Led cho Mercedes BMW đề cập Chuơng 4,5 v TÓM TẮT BẰNG TIẾNG ANH Essay: DESIGN AN INTELLIGENT HEADLIGHT SYSTEM Includes chapters: Chapter 1: Research overview Chapter 2: Theoretical Basis Chapter 3: Lighting System Chapter 4: Multibeam Led technology for Mercedes Chapter 5: Adaptive Led Technology for BMW Research essay: DESIGN AN INTELLIGENT HEADLIGHT SYSTEM focuses on three main parts in chapters 3,4,5 In Chapter 3, we will learn the basics of Lighting System Overview Next we will learn about Led technology for Mercedes and BMW which will be covered in Chapter 4,5 vi MỤC LỤC Trang phụ bìa Nhiệm vụ đồ án tốt nghiêp Trang phiếu nhận xét giáo viên hướng dẫn Trang phiếu nhận xét giáo viên phản biện Lời cảm ơn Tóm tắt tiếng việt Tóm tắt tiếng anh Mục lục Danh mục từ viết tắt Danh mục biểu đồ hình ảnh Chương TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Tính cấp thiết đề tài nghiên cứu 1.2 Lí chọn đề tài Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 2.3 Phương pháp nghiên cứu vii 2.4 Kết cấu tiểu luận Chương Hệ thống chiếu sáng 3.1 Sơ đồ khối nguyên lý điều khiển hệ thống AFS Chương Công nghệ Multibeam Led cho Mercedes 4.1 Sơ lược lịch sử phát triển Multibeam LED 4.2 Cấu tạo Multibeam LED 4.3 Tính Năng Pha Cốt Thông Minh 4.4 Tính di chuyển trời mưa 4.5 Tính đường cao tốc 4.6 Tính Ultrarage (chiếu xa 650m) Chương Công nghệ Adaptive Led cho BMW 5.1 Các loại đèn pha LED thích ứng BMW 5.1.1 Đèn pha thích ứng theo đường cong 5.1.2 Đèn góc 5.1.3 Dầm cao tự động 5.1.4 Đèn pha LED thích ứng hoàn toàn TÀI LIỆU THAM KHẢO viii CHƯƠNG TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Tính cấp thiết đề tài nghiên cứu Ta nhận thấy rằn, thời đại hoạt động lĩnh vực công nghiệp bắt đầu lên chiếm ảnh hưởng trong kinh tế quốc gia Khi nói đến ngành thuộc lĩnh vực công nghiệp không nhắc đến ngành công nghiệp sản xuất, sửa chữa tơ Nói đến đây, ví dụ điển hình tơ cần nhiều phận với nhiều hệ thống hoạt động đồng thời để vận hành xe, xe có rất nhiều hệ thống , chẳng hệ thống mà không quan trọng, ta quan tâm hệ thống chiếu sáng Ta sâu vào để nghiên cứu thiết kế hệ thống chiếu sáng 1.2 Lí chọn đề tài Với lí trên, nhóm chúng em định chọn đề tài DESIGN AN INTELLIGENT HEADLIGHT SYSTEM làm tiểu luận Qua giúp người đọc hiểu rõ số thiết kế hệ thống đèn pha thông minh, đồng thời giúp nâng cao khả hiểu rõ tường tận phần hệ thống chiếu sáng xi CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Mục tiêu nghiên cứu Bài tiểu luận tập trung nghiên cứu tìm hiểu: số thiết kế hệ thống đèn pha thông minh 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu tiểu luận tập trung vào hệ thống đèn pha thông minh xe 2.2.2 Phạm vi nghiên cứu Tiểu luận thực thời gian theo học môn Hệ thống điện – điện tử ô tô 2.3 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp điều tra khảo sát Phương pháp phân tích tổng hợp Phương pháp tiếp cận liên nghành Phương pháp so sánh đối chiếu xii 2.4 Kết cấu tiểu luận Bài tiểu luận: DESIGN AN INTELLIGENT HEADLIGHT SYSTEM Chương 1: Tổng quan nghiên cứu Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Hệ thống chiếu sáng Chương 4: Công nghệ Multibeam Led cho Mercedes Chương 5: Công nghệ Adaptive Led cho BMW xiii Chương Hệ thống chiếu sáng Hệ thống chiếu sáng tiên tiến (AFS) hay công nghệ đèn định hướng ứng dụng mẫu xe châu Âu Mecedes Benz, BMW and after this Hang Châu Á khác Toyota, Mazda… trang bị để nâng cấp tầm cơng nghệ nói AFS khơng có xa lạ với bạn Tuy hãng có cách gọi khác chung nguyên lý AFS công nghệ cao cấp dựa phản hồi tính tốn từ tín hiệu từ góc lái số biến cảm AFS Xác định hướng lái xe để điều chỉnh hệ thống chiếu sáng theo hướng Ngồi ra, AFS cịn kết hợp với GPS định vị hệ thống Khi xe tới ngã rẽ, ánh sáng điều chỉnh AFS tự động trước khoảng Ngồi ra, cịn cài đặt nhiều ánh sáng cảm biến để xác định thời điểm cần chiếu sáng bên trong, hạn chế vào đường hầm ban đêm Dịng xe tự động bật đèn pha chuyển vào ban đêm mà không cần đến can thiệp người lái 3.1 Sơ đồ khối nguyên lý điều khiển hệ thống AFS xiv Hình 3.1: Sơ đồ khối nguyên lý điều khiển hệ thống AFS AFS ECU lấy tín hiệu cao độ xe, tốc độ xe, tín hiệu đánh lái, tín hiệu từ hộp ECU động điều khiển, hộp điều khiển điện thân xe BCM… điều khiển tiến trình cấu hình chấp nhận đèn pha co Trước công nghệ đèn pha thông minh BMW, nghe nói đến hệ thống đèn pha cos tường tự động, sử dụng hệ thống máy ảnh hệ thống mà chúng tơi tìm hiểu Ưu tiên điểm hệ thống đèn thông minh Đây tính biết xe khác, xem giải pháp an toàn trong, phép bật tất đèn chiếu sáng xe mà không làm mắt đến xe khác tham gia gia giao thong Tương tự hệ thống AFS hệ thống Hợp đèn hệ thống sử dụng ECU điều khiển liệu đầu vào máy ảnh xv Hình 3.2 Đèn pha tự thay đổi góc chiếu sáng xvi Hình 3.3 Camera phát vật cản xvii Chương Công nghệ Multibeam Led cho Mercedes Multibeam Led hệ thống đèn pha chiếu sáng thông minh Mercedes-Benz coi hệ thống đại thông minh tính tới thời điểm với nhiều chức chiếu sáng tùy thuộc vào cung đường di chuyển để đảm bảo chiếu sáng cách tốt đảm bảo an toàn cho người phương tiện khác đường Hình 4.1 Đèn xe Mercedes-Benz 4.1 Sơ lược lịch sử phát triển Multibeam LED Được giới thiệu lần năm 2014, đến ngày hôm trải qua phiên tên Multibeam LED thể tự hào chủ sở hữu, đại dòng xe Đức Mercedes Multibeam Led công nghệ giới thiệu lần CLS-Class 2014, Hệ thống cho thấy điểm ưu tiên bật khác hẳn với dòng xe khác coi bước phát triển nghành chiếu tô sáng Hệ thống đèn đầu phiên sử dụng 24 đi-ốt LED điều khiển hệ thống kỹ thuật số dựa thông tin từ Camera đa nhiệm gắn kết sau kính chắn gió trung tâm điều xviii khiển hộp This new system is so cải thiện đáng giá khả chiếu sáng cho tài xế thân thiện với người dùng Bước xa với phiên cao cấp sau này, công nghệ Multibeam LED cải tiến mắt mã W213 dòng xe E-Class Cơng nghệ có nhiều thay đổi, cấu hình gồm khối khác Phần 84 bóng LED có hồn tồn riêng biệt CBU Phần lăng kính nâng cấp silicone với chức gom ánh sáng Phần chứa ánh sáng tán thành Hơn để nhận diện bên hiệu ứng có vịng trịn LED màu xanh với tên Melisa sang trọng 4.2 Cấu tạo Multibeam LED Nguyên lý hoạt động hệ thống đèn Multibeam LED hệ giữ nguyên dựa thu thập liệu từ camera đa nhiệm hệ thống cảm biến quanh xe Hệ thống thu thập liệu từ tiền tố khác phương tiện đường hay biển báo, thời tiết vv để đưa phù hợp hoạt động tính Hình 4.2 Cấu tạo Multibeam Led xix 4.3 Tính Năng Pha Cốt Thông Minh Đối với phương tiện trước (cùng chiều ngược chiều) Những bóng đèn LED chiếu vào phương tiện tự động tắt phát có phương tiện trước, bóng cịn lại sáng This tính văn minh giúp cho phương tiện trước không bị mắt, bảo đảm cụm sáng vấn đủ để người điều khiển quan sát đường cách tốt Đảm bảo an toàn di chuyển đường Hình 4.3 Tính pha cốt thơng minh 4.4 Tính di chuyển trời mưa Cường độ ánh sáng hệ thống đèn tự động giảm, luồng sáng cụp xuống tỏa sang bên trời mưa để tránh ảnh hưởng tới phương tiện khác ngược chiều gây tượng chói mắt giúp tài sế quan sát tốt bề mặt đường xx 4.5 Tính đường cao tốc Hệ thống đèn Multibeam LED có khả điều chỉnh cường độ ánh sáng theo tốc độ di chuyển xe Với vận tốc >90km/h hệ thống tăng cường độ ánh sáng lên 10%, với vận tốc >110km/h hệ thống tăng khoảng chiếu sáng lên 60% giúp lái xe nhìn bao qt rõ di chuyển vận tốc cao 4.6 Tính Ultrarage (chiếu xa 650m) Với tất xe trang bị hệ thống đèn Multeam Led trang bị hệ thống chiếu xa tới 650m với điều khơng có ánh sáng phản quang hay đèn đường (khoảng cách chiếu xa lớn tời thời điểm laser 600m) tính bật cưỡng cần thiết Hình 4.4 Tính Ultrarage Ngồi đèn cịn có nhiều bổ trợ tính sở hữu khác tính di chuyển bên ngồi thị, bên thành phố, chế độ đèn sương mù, đến ngã tư hay ngã rẽ Đặc biệt với phiên Multibeam LED trang bị chế độ Welcome Light with Coming Home (đèn chào mừng) ấn chìa khóa mở xe hệ thống đèn led ban ngày chuyển thành màu xanh xong lúc chuyển màu trắng đèn xxi quay ngược từ lên ngược lại tạo thiện cảm, chào đón chủ hành trình Chính vậy, Hệ thống đèn Multibeam LED đánh giá cao để sử dụng cho phương tiện tương lai hỗ trợ cho phương tiện điều khiển but an tồn bảo mật, hài lịng với phương tiện khác đường xxii Chương Công nghệ Adaptive Led cho BMW Hệ thống đèn Adaptive LED Headlight – Đèn tự động thích ứng, hoạt động nguyên lý tạo luồng ánh sáng theo góc xoay vơ lăng VD: bạn xoay vơ lăng theo bên trái, ánh sáng mở rộng theo hướng bên trái Đặc biệt vào ban đêm, hệ thống đèn pha ( High Beam) có rada nhận biết có xe luồng sáng phía trước Lúc này, phận xử lý – CPU xe nhận tín hiệu tạo luồng chiếu sáng định hướng khác để khơng gây chói cho xe đối diện Trong đó, BMW dùng đèn thơng minh tên gọi BMW Adaptive LED Tương tự hai hãng xe Đức kể trên, chùm sáng điều chỉnh theo điều kiện thực tế Khi gặp xe ngược chiều, phần chùm sáng chuyển sang chiếu gần, giảm bớt cường độ sáng, phần lại giữ nguyên khoảng chiếu xa Với hệ thống đèn thông minh, người lái cần kích hoạt tính tự động từ đầu, việc lại xe tự định Người lái tránh tình qn khơng chuyển chế độ chiếu gần gặp xe ngược chiều Trường hợp có xe chiều phía trước, cụm đèn tự động giảm chùm sáng, để tránh gây khó chịu cho lái xe trước tăng thêm an toàn Sự phát triển hệ thống đèn thông minh giúp người lái ơtơ thêm an tồn di chuyển trời tối, tần suất xảy tai nạn giao thông cao Mặc dù vậy, hệ thống đèn xuất số dòng phiên trung, cao cấp hãng xe sang Đèn pha LED thích ứng BMW loại đèn pha sử dụng điốt để chiếu sáng đường Đèn pha LED thích ứng thích ứng với điều kiện đường khác Những lợi ích đèn pha LED thích ứng bao gồm: Tăng khả quan sát : - Đèn pha LED thích ứng phát nhiều ánh sáng hơn, giúp bạn tăng khả quan sát tình thiếu sáng Chúng xoay hướng bạn lái xe, giúp bạn dễ dàng quan sát xung quanh khúc cua góc cua An tồn: xxiii - Thơng thường, đèn pha LED thích ứng có chứa cảm biến phát giao thơng tới Khả cho phép đèn mờ để không làm chói mắt người lái xe khác Lái xe bị phân tâm : - Vì đèn pha thích ứng LED BMW tự động điều chỉnh theo tình khác nhau, bạn khơng cần phải liên tục điều khiển ánh sáng Bạn tập trung vào đường thay cài đặt đèn pha 5.1 Các loại đèn pha LED thích ứng BMW 5.1.1 Đèn pha thích ứng theo đường cong Đèn pha thích ứng với khúc cua chứa cảm biến phát khúc cua đường Chúng xoay hướng khúc cua để chiếu sáng đường phía trước Chúng thay đổi hướng bạn quay bánh xe BMW sang trái phải Một số đèn pha thích ứng theo đường cong điều chỉnh tùy theo tốc độ xe BMW bạn di chuyển để chiếu ánh sáng đến gần xa xe 5.1.2 Đèn góc Đèn chiếu sáng góc, khơng giống đèn pha thích ứng theo đường cong, cố định chỗ đóng vai trị đèn phụ cho đèn pha BMW Đèn chiếu sáng góc tự động kích hoạt bạn bẻ lái kích hoạt xi nhan BMW Khi bạn bẻ lái vị trí trung tâm tắt xi nhan, đèn vào cua tự động tắt 5.1.3 Dầm cao tự động Chùm sáng cao tự động làm sáng mờ tự động mà không cần điều chỉnh từ người lái xe Chúng chứa cảm biến phát đèn từ phương tiện khác, cho dù đèn hậu xe phía trước bạn hay đèn pha xe ô tô chạy tới Khi cảm nhận ánh sáng này, chúng mờ để tránh làm chói mắt người lái xe khác Khi đường thơng thống, đèn chiếu xa tự động BMW sáng để cung cấp thêm ánh sáng cho bạn bạn cần 5.1.4 Đèn pha LED thích ứng hồn tồn Đèn pha LED thích ứng hồn tồn chứa nhiều cảm biến khác để phát đường cong, góc cua giao thơng tới Họ điều chỉnh theo tốc độ xe BMW bạn di chuyển phản ứng với điều kiện đường xá giao thông xxiv TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] https://www.caranddriver.com/car-accessories/a36830508/bmw-adaptive-ledheadlights/ [2] https://mercedeshanoi.com.vn/cong-nghe-den-multibeam-led-tren-xe-mercedesbenz/ xxv ... độ xe, tốc độ xe, tín hiệu đánh lái, tín hiệu từ hộp ECU động điều khiển, hộp điều khiển điện thân xe BCM… điều khiển tiến trình cấu hình chấp nhận đèn pha co Trước công nghệ đèn pha thông minh. .. thiết kế hệ thống đèn pha thông minh 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu tiểu luận tập trung vào hệ thống đèn pha thông minh xe 2.2.2 Phạm vi nghiên... trung, cao cấp hãng xe sang Đèn pha LED thích ứng BMW loại đèn pha sử dụng điốt để chiếu sáng đường Đèn pha LED thích ứng thích ứng với điều kiện đường khác Những lợi ích đèn pha LED thích ứng