CHƯƠNG I: HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU TRÊN XE
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH CHIẾU SÁNG THÔNG MINH
3.1.1. Ý tưởng thiết kế mô hình hệ thống chiếu sáng thông minh
3.1.1.2. Ý tưởng thiết kế hệ thống góc cua động
Hệ thống chiếu sáng góc cua động ra đời có vẻ như đồng thời việc đưa vào sử dụng đại trà hệ thống đèn chiếu sáng thấu kính ( Projector ) trên ô tô. Phương thức hoạt động của loại đèn liếc này là cơ cấu lắc ngang và lên xuống của ống đèn chiếu, nhờ cách này khi vào cua gấp, nguồn ánh sáng chính chuyển hướng kịp thời và nâng cao tầm xa tới 150% so với phương thức cũ.
Với cách này, người ta chỉ sử dụng một nguồn sáng, mức độ liếc uyển chuyển hơn phương thức cũ, và có thể kích hoạt ở những cung đường hơi cong, cũng như chuyển làn.
Với những tính toán phù hợp dựa trên giá trị tốc độ tức thời, Đèn liếc động có tốc độ liếc nhanh hay chậm hoàn toàn thích ứng với tốc độ xe chạy, khi ôm cua nhanh đèn liếc nhanh, khi ôm cua chậm thì đèn liếc chậm.
Với mục đích phổ thông hóa các phát kiến mới, có nhiều cơ cấu đèn liếc động được thiết kế đơn giản, độc lập với nguồn sáng được sử dụng, bất luận Xenon, Bi -
Xenon hay Halogien, các cơ cấu đèn liếc ngày nay được cung cấp rời với vài hệ tiêu chuẩn cụ thể cho từng dòng xe, nhờ vậy đa phần có thể tự trang bị thêm Hệ thống đèn liếc mà không cần chiếc xe phải có những thay đổi nghiêm trọng
Hình 3.3. cơ cấu đèn liếc động dùng tấm chắn
Phần dẫn động của cơ cấu đảo tròng hoạt động nhờ một động cơ Serve, cái khó khăn của hệ thống này chính là mức độ và tốc độ đảo tròng ( Được chỉnh qua ECU đèn ) sao cho phù hợp với tốc độ của xe.
Không khác gì các loại thiết bị chiếu sáng ở sân khấu về nguyên lý, biến đổi chế độ chiếu sáng nhờ vào một ống hình trụ có gắn các loại màng chắn sáng khác nhau, vị trí của các màng chắn này cũng nằm giữa nguồn sáng và thấu kính, được điều khiển bởi một động cơ điện thay vì một nam châm điện như ở cơ cấu Bi Xenon thông thường, nhờ vậy nguồn sáng có thể thay đổi tới 5 mức khác nhau ứng với 5 màng chắn riêng biệt, hiệu quả có thể hình dung như việc ta có 5 bộ bóng Xenon với độ Kenvel khác nhau để tùy cơ ứng biến theo hoàn cảnh. Cần phải nói thêm là việc điều khiển này thực hiện theo cơ chế tự động hoàn toàn, cảm biến ánh sáng, cảm biến tốc độ và độ ẩm cùng với cảm biến mưa, tuyết, sương mù ...sẽ quyết định xem đèn Xenon chuyển sang mức sáng nào. Bản thân một chiếc đèn như vậy có thể sản xuất được ở rất nhiều nơi, nhưng một hệ thống cảm biến và điều khiển nó thì đến nay ngoài Hella chưa có ai làm được.
Nếu hệ thống chiếu sáng góc cua động của mô hình được thiết kế theo phương án này, thì phải trang bị một bộ đèn liếc động chuyên dụng được mua về với giá thị trường hiện nay khoảng 1000 $ vì khó có thể tự thết kế được bộ đèn có bố trí các tấm chắn ánh sáng bên trong choá, các cảm biến cũng như động cơ servo xoay choá đèn và
các cơ cấu dẫn động khác. Vì vậy mô hình chọn hướng thiết kế hệ thống chiếu sáng góc cua động sao cho đạt được mục đích: “thay đổi vùng chiếu sáng của đèn cốt theo góc đánh lái vôlăng”.
Với mục đích thay đổi được vùng chiếu sáng của đèn cốt theo tốc độ của xe, góc và tốc độ xoay của vô lăng nhóm đề tài thống nhất chọn phương án xoay chóa đèn theo góc cua.
Để thay đổi được vùng chiếu sáng của đèn cốt theo góc chiếu sáng của vô lăng, đề tài chọn giải pháp thiết kế board mạch điều khiển động cơ servo xoay choá đèn cốt dựa trên các tín hiệu:
- Bật đèn cốt.
- góc xoay vô lăng.
Ưu, nhược điểm của phương án này đó là:
+ Ưu điểm:
- Chỉ dùng ánh sáng của đèn cốt để chiếu sáng góc cua không tiêu hao thêm năng lượng.
- Góc xoay có thể điều chỉnh được theo góc cua và tốc độ. Thích hợp với những cung đường cong. Làm tăng tầm nhìn cho người lái.
Hình 3.4. Khoảng chiếu sáng của xe có trang bị đèn liếc động
Dải sáng màu trắng thể hiện xe không trang bị đèn liếc động, dải sáng màu vang thể hiện xe được trang bị đèn liếc động. Như vậy đối với những xe được trang bị hệ thống đèn liếc động thì dải sáng sẽ tăng lên thêm 25m so với xe không có đèn liếc động. Điều này có tầm quan trọng rất lớn là giúp người lái quan sát và xử lý các chướng ngại vật nhanh hơn tăng tính an toan cho xe khi đi trên đường có nhiều khúc cua.
+ Nhược điểm:
- Góc xoay bị hạn chế khiến khả năng chiếu sáng những góc cua gấp ít hiệu quả.
- Bố trí thiết kế không chính xác có thể làm phân tán luồng sáng chiếu thẳng, giảm tầm quan sát phía trước ở các giao cắt.
Lựa chọn phương án thiết kế:
Phương án thiết kế xoay tấm chắn rất phức tạp, đòi hỏi phải có sự hiểu biết về chiếu sáng. Do vậy chúng em đã lựa chọn phương án thiết kế sử dụng động cơ servo để xoay chóa đèn.
Tính toán thiết kế cơ cấu xoay chóa đèn.
Hình 3.5. sơ đồ thiết kế cơ cấu quay chóa đèn
Với mục đích thiết kế là tạo ra góc quay của tim đèn bằng với góc quay của động cơ servo tức là khi động cơ servo quay bao nhiêu độ thì đèn cũng sẽ quay bấy nhiêu độ. Do đó cơ cấu xoay chóa đèn được thiết kế theo cơ cấu hình bình hành.
Như vậy ta phải thiết kế hai bán kính quay có độ dài bằng nhau b.
Điểm O1 tâm quay của chóa đèn.
Điểm O2 chính là tâm trục động cơ servo.
Trên hình vẽ ta thấy khi bán kính giữa tâm quay chóa đèn và tâm quay trục động cơ servo bằng nhau và song song thì dễ dàng nhận thấy rằng khi động cơ servo quay bao nhiêu độ thì tim đèn cũng quay bấy nhiêu độ. Điều này có ý nghĩa rất quan trọng trong việc xử lý góc quay của tim đèn.
Mô hình cơ cấu như sau:
Hình 3.6. Cơ cấu đèn liếc động
3.1.1.3. Ý tưởng thiết kế hệ thống tự động bật đèn đầu và hệ thống tự động