Liếc lên và liếc xuống

4.5 Ý tưởng thiết kế hệ thống đèn liếc động

4.5.5 Liếc lên và liếc xuống

62

Theo tiêu chuẩn chung, khoảng cách của đèn chiếu xa phải đạt 180250m, đèn chiếu gần phải đạt 5075m so với mặt đường, khi lên dốc hoặc xuống dốc thì góc chiếu của đèn đầu xe xuống mặt đường sẽ thay đổi tùy theo độ nghiêng của xe, từ đó sẽ xảy ra hai trường hợp:

Trường hợp 1: Khi xe xuống dốc hoặc điều kiện đường có xu hướng dốc xuống, đường đồi núi, góc chiếu của đèn đầu xe bị chỉa xuống, quãng đường chiếu sáng của đèn đầu sẽ thu ngắn lại, từ đó giảm hiệu quả chiếu sáng của đèn, gây mất tầm nhìn phía trước, hệ quả sẽ gây nguy hiểm cho người lái và các phương tiện xung quanh khi có các tình huống bất ngờ xảy ra.

Hình 4.26: Mô phỏng ánh sáng đèn chiếu gần trên ô tơ [25]

Như trên hình, chỉ cần góc chiếu sáng của đèn chiếu gần thay đổi liếc lên 0,5% hoặc liếc xuống 2,5% là đã có thể gây ảnh hưởng xấu đến tầm nhìn.

Khi liếc lên 0,5% sẽ gây tình trạng ánh sáng chiếu vào các phương tiện đi đối diện.

Khi liếc xuống 2,5% sẽ gây tình trạng thiếu tầm nhìn cho người lái.

Trường hợp 2: Khi xe lên dốc hoặc điều kiện đường có xu hướng dốc lên, đường đồi núi, góc chiếu của đèn đầu xe bị ngước lên, quãng đường chiếu sáng của đèn đầu xe sẽ không chiếu xuống mặt đường mà xảy ra tình trạng ánh sáng chiếu hướng lên, gây mất tầm nhìn phía trước, ánh sáng chiếu thẳng vào người đối diện, hệ

63

quả sẽ trở nên nghiêm trọng khi đi đường đồi núi mà bị mất tầm nhìn và đường có nhiều phương tiện ngược chiều.

Từ đó, để giảm thiểu rủi ro tai nạn khi đèn chiếu sáng khơng đạt hiệu quả như lý thuyết. Nhóm chúng em quyết định phát triển ý tưởng về hệ thống đèn chiếu sáng có thể thay đổi góc chiếu sáng lên xuống, phù hợp với điều kiện đường xá phức tạp nước ta.

Phương hướng giải quyết của nhóm chúng em tiến hành thực nghiệm thực tế hiệu quả chiếu sáng khi hệ thống đèn đầu xe bị thay đổi góc chiếu sáng lên và xuống, các số liệu khoảng cách đo được nhờ vào thước đo khoảng cách laser độ chính xác cao Bosch GLM40.

Hình 4.27: Máy đo khoảng cách bằng Laser Bosch GLM40

Thông số kĩ thuật của máy:

 Trọng lượng: 100g;

 Loại Pin: 2 pin AAA;

 Loại tia laser: Loại 2;

 Cấp bảo vệ: IP54;

 Đơn vị đo: m/ft;

 Sai số: ±2mm;

64

 Kích thước: Cao x Rộng x Sâu (105mm x 41mm x 24mm);

 Khoảng đo: 0,15m - 40m.

Thước laser này chỉ có thể đo khoảng cách tối đa 40m, do đó nhóm chúng em tiến hành thực nghiệm đo số liệu trên đèn chiếu gần. Khi khoảng cách chiếu hơn 40m, để có thể tiếp tục lấy số liệu, nhóm em phải đặt 1 vật làm mốc ở khoảng cách 35m so với đèn rồi tiếp tục từ vật mốc đo tiếp khoảng cách mà đèn đầu xe có thể chiếu tới.

Số liệu cho thấy:

Khi thay đổi góc chiếu sáng liếc xuống mỗi 10, khoảng cách chiếu sáng của đèn giảm 34m, đồng thời ánh sáng ở vùng chiếu xa nhất bị giảm cường độ sáng gây mờ dần.

Khi thay đổi góc chiếu sáng liếc lên mỗi 10, khoảng cách chiếu sáng của đèn tăng lên 34m, đồng thời ánh sáng vùng chiếu gần bị giảm rõ rệt gây hệ quả không thể nhận biết vật thể ở gần.

Khi tăng, giảm góc chiếu sáng đến 50, hiệu quả chiếu sáng của đèn chiếu gần sẽ mất đi mục đích chiếu sáng ban đầu như lý thuyết.

Khi tăng góc liếc lên đến 50, đèn chiếu gần sẽ cho tầm chiếu sáng gần giống đèn chiếu xa, tuy nhiên do công suất không mạnh bằng đèn chiếu xa nên cường độ ánh sáng giảm rõ rệt khiến các chi tiết được chiếu sáng trở nên mờ nhạt khó nhận biết. Hệ quả gây mất mục đích chiếu sáng như theo thiết kế của nhà sản xuất.

Khi giảm góc liếc xuống đến 50, đèn chiếu gần sẽ cho tầm chiếu sáng quá gần, gây tình trạng mất tầm nhìn ở khoảng 3050m, khiến cho người lái không phản ứng kịp nếu xảy ra các tình huống bất ngờ.

Ở góc liếc lên xuống 50, điều kiện đường sẽ khơng q dốc, do đó xe vẫn sẽ dễ dàng đạt được vận tốc 60km/h, ở vận tốc này để đảm bảo hiệu quả phanh và xử lí tình huống của người lái, khoảng cách tối thiểu phải giữ là 35m [25], do đó tầm nhìn ở khoảng cách này phải đủ để có thể xử lí tình huống. Nhưng góc chiếu sáng khi ở trạng thái liếc lên hoặc xuống 50 đã gây ảnh hưởng không nhỏ đến hiệu quả chiếu sáng, điều này hồn tồn có thể gây nên những hậu quả khơng lường trước được.

65

Ngồi ra, ở mơ hình nhóm em đã sử dụng cụm chiếu sáng phía trước đời cũ, tương đối nặng, do đó khi gắn lên động cơ bước đã gây một áp lực không nhỏ. Nếu cho động cơ bước điều khiển đèn liếc lên xuống ở một góc độ quá lớn sẽ sinh lực quán tính khiến góc độ điều khiển khơng cịn chính xác.

Từ những yếu tố trên, nhóm em quyết định lập trình cho hệ thống chiếu sáng liếc lên xuống với góc độ tối đa là 50.

Thiết lập điều khiển liếc lên xuống cho hệ thống để có khả năng nhận biết góc độ xe thay đổi, cần có một cảm biến để gửi tín hiệu về bộ điều khiển trung tâm, cảm biến nghiên MMA845X.

Sơ đồ khối của hệ thống liếc lên xuống:

Hình 4.28: Cảm biến nghiêng MMA845X

Nguyên lí liếc lên xuống:

Khi được cấp nguồn, bộ điều khiển sẽ kiểm tra xem công tắc đèn có đang ở vị trí Head hoặc Auto hay khơng. Nếu thỏa điều kiện này, bộ điều khiển sẽ dựa vào tín hiệu của cảm biến góc nghiêng để điều khiển cụm đèn chiếu sáng liếc lên hoặc liếc

Cảm biến MMA845X

Bộ điều khiển trung tâm

Động cơ bước điều khiển góc liếc của đèn

66

xuống. Trường hợp xe lên hoặc xuống dốc sẽ ảnh hưởng đến tốc độ của xe, do đó chế độ liếc lên xuống của xe sẽ không xét đến điều kiện về tốc độ.

Trường hợp 1: Khi ơ tơ xuống dốc, xe có xu hướng chỉa xuống làm thay đổi góc chiếu sáng của đèn đầu xe, đồng thời sẽ tác động đến góc của cảm biến nghiên. Lúc này cụm đèn chiếu sáng sẽ được động cơ bước cho liếc lên tối đa là 50.

Trường hợp 2: Khi ơ tơ lên dốc dốc, xe có xu hướng ngước lên làm thay đổi góc chiếu sáng của đèn đầu xe, đồng thời sẽ tác động đến góc của cảm biến nghiên. Lúc này cụm đèn chiếu sáng sẽ được động cơ bước cho liếc xuống tối đa là 50.

Lưu đồ thuật toán của liếc lên, xuống: