(TIỂU LUẬN) TIỂU LUẬN DESIGN AN INTELLIGENT HEADLIGHT SYSTEM

Chương 3Hệ thống chiếu sáng Hệ thống chiếu sáng tiên tiến AFS hay công nghệ đèn định hướng đang được ứng dụng trên các mẫu xe châu Âu Mecedes Benz, BMW and after this Hang Châu Á khác n

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên:

Đinh Hiếu Thuận

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô Lớp: 19145CL1A

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Dỗ Văn Dũng ĐT:

Ngày nhận đề tài: / /2021 Ngày nộp đề tài: / /2021

1 Tên đề tài: DESIGN AN INTELLIGENT HEADLIGHT SYSTEM

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

3 Nội dung thực hiện đề tài:

4 Sản phẩm

TRƯỞNG NGHÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

i

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – 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 1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm: (Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20…

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

*******

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên Sinh viên:

Ngành:…

Tên đề tài:…

Họ và tên Giáo viên hướng dẫn:

NHẬN XÉT 1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm: (Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tê iii MSSV:………

MSSV:………

MSSV:………

áp dụng vào cuộc sống Cùng với đó là toàn thể thành viên nhóm đã cùng nhau độngviên vượt qua những khó khăn để có thể nghiên cứu được tốt bài tiểu luận này.

Song với đó, kiến thức là cả kho tàng được ví như sa mạc cát rộng lớn trongkhi tầm hiểu biết của con người chỉ là hạt cát nhỏ giữa sa mạc ấy nên bài tiểu luận cònnhiều sai sót, hạn chế, nhóm chúng em xin trân trọng và cảm ơn những đóng góp quýbáu của thầy và các bạn để bài tiểu luận này trở nên hoàn thiện hơn

Kính chúc thầy Đỗ Văn Dũng thật nhiều sức khỏe, hạnh phúc và đạt đượcnhiều thành tựu tiếp theo trên con đường giảng dạy

Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!

TÓM TẮT BẰNG TIẾNG VIỆT

Bài tiểu luận: DESIGN AN INTELLIGENT HEADLIGHT SYSTEM

gồm 4 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 chính ở các chương 3,4,5 Ở Chương 3, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu cơ bản

về Khái quát về hệ thống chiếu sáng Tiếp theo ta sẽ tìm hiểu công nghệ Led choMercedes và BMW sẽ được đề cập ở Chuơng 4,5

v

TÓM TẮT BẰNG TIẾNG ANH

Essay: DESIGN AN INTELLIGENT HEADLIGHT SYSTEM

Includes 5 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 onthree main parts in chapters 3,4,5 In Chapter 3, we will learn the basics of LightingSystem Overview Next we will learn about Led technology for Mercedes and BMWwhich will be covered in Chapter 4,5

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Nhiệm vụ đồ án tốt nghiêp

Trang phiếu nhận xét của giáo viên hướng dẫn

Trang phiếu nhận xét của giáo viên phản biện

Lời cảm ơn

Tóm tắt bằng tiếng việt

Tóm tắt bằng tiếng anh

Mục lục

Danh mục các từ viết tắt

Danh mục các biểu đồ và hình ảnh

Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu

1.2 Lí do chọn đề tài

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.2 Đối tượng và 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 của tiểu luận

Chương 3 Hệ thống chiếu sáng

3.1 Sơ đồ khối nguyên lý điều khiển của hệ thống AFS

Chương 4 Công nghệ Multibeam Led cho Mercedes

4.1 Sơ lược về lịch sử phát triển của Multibeam LED

4.2 Cấu tạo của Multibeam LED

4.3 Tính Năng Pha Cốt Thông Minh

4.4 Tính năng khi di chuyển trời mưa

4.5 Tính năng đường cao tốc

4.6 Tính năng Ultrarage (chiếu xa 650m)

Chương 5 Công nghệ Adaptive Led cho BMW

5.1 Các loại đèn pha LED thích ứng của 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

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Hệ thống chiếu sáng tiên tiến (AFS)

ix

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH

Hình 3.1: Sơ đồ khối nguyên lý điều khiển của hệ thống AFS

Hình 3.2 Đèn pha tự thay đổi góc chiếu sáng

Hình 3.3 Camera phát hiện vật cản

Hình 4.1 Đèn xe Mercedes-Benz

Hình 4.2 Cấu tạo Multibeam Led

Hình 4.3 Tính năng pha cốt thông minh

Hình 4.4 Tính năng Ultrarage

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU1.1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu

Ta nhận thấy rằn, thời đại của những hoạt động về lĩnh vực công nghiệp bắt đầulên ngôi và chiếm những ảnh hưởng trong trong nền kinh tế của mỗi quốc gia Khi nóiđến những ngành thuộc lĩnh vực công nghiệp không thể không nhắc đến ngành côngnghiệp sản xuất, sửa chữa ô tô Nói đến đây, ví dụ điển hình trong một chiếc ô tô thìcần rất nhiều bộ phận cùng với nhiều hệ thống hoạt động đồng thời để có thể vận hànhmột chiếc xe, trong xe có rất rất nhiều hệ thống , chẳng hệ thống nào mà không quantrọng, nhưng ở đây ta sẽ quan tâm về hệ thống chiếu sáng Ta có thể đi sâu vào đểnghiên cứu về các thiết kế của hệ thống chiếu sáng

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Bài tiểu luận tập trung nghiên cứu và tìm hiểu: một số thiết kế hệ thống đèn phathông minh

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của tiểu luận tập trung vào hệ thống đèn pha thông minh trên xe

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu

Tiểu luận được thực hiện trong 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

2.4 Kết cấu của 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 3

Hệ thống chiếu sáng

Hệ thống chiếu sáng tiên tiến (AFS) hay công nghệ đèn định hướng đang được ứng dụng trên các mẫu xe châu Âu Mecedes Benz, BMW and after this Hang Châu Á khác như Toyota, Mazda… cũng được trang bị để nâng cấp tầm công nghệ có thể nói AFS không có gì xa lạ với các bạn Tuy mỗi hãng có cách gọi khác nhau nhưng đều chung

về nguyên lý AFS về cơ bản là một công nghệ cao cấp dựa trên phản hồi cũng như tính toán từ tín hiệu từ góc lái và một số biến cảm AFS Xác định hướng lái của xe để điều chỉnh hệ thống chiếu sáng theo hướng đó Ngoài ra, AFS còn được kết hợp với GPS định vị hệ thống Khi xe sắp tới các ngã rẽ, ánh sáng điều chỉnh AFS tự động trước một khoảng

Ngoài ra, hiện nay còn cài đặt khá nhiều ánh sáng cảm biến để xác định thời điểm cầnchiếu sáng bên trong, các hạn chế như khi đi vào đường hầm hoặc ban đêm Dòng xe

có thể tự động bật đèn pha khi chuyển vào ban đêm mà không cần đến sự can thiệp củangười lái

3.1 Sơ đồ khối nguyên lý điều khiển của hệ thống AFS

Hình 3.1: Sơ đồ khối nguyên lý điều khiển của hệ thống AFS

AFS ECU lấy tín hiệu cao độ xe, tốc độ xe, tín hiệu đánh lái, tín hiệu từ hộp ECU động

cơ điều khiển, hộp điều khiển điện thân xe BCM… bộ điều khiển tiến trình cấu hình chấp nhận là đèn pha co

Trước khi công nghệ đèn pha thông minh của BMW, chúng tôi cũng đã từng nghe nói đến một hệ thống đèn pha cos tường tự động, chúng tôi cũng sử dụng một hệ thống máy ảnh như hệ thống mà chúng tôi tìm hiểu dưới đây Ưu tiên điểm của hệ thống đèn thông minh Đây là một tính năng biết đối với chiếc xe khác, được xem là giải pháp an toàn khi đi trong, phép bật tất cả các đèn chiếu sáng của chiếc xe mà không làm mắt đến chiếc xe khác khi đang tham gia gia giao thong

Tương tự như hệ thống AFS hệ thống Hợp nhất đèn hệ thống này cũng sử dụng một ECU điều khiển nhưng dữ liệu đầu vào máy ảnh là chính

xv

Hình 3.2 Đèn pha tự thay đổi góc chiếu sáng

Hình 3.3 Camera phát hiện vật cản

xvii

Chương 4 Công nghệ Multibeam Led cho Mercedes

Multibeam Led là hệ thống đèn pha chiếu sáng thông minh của Mercedes-Benz đâyđược coi là hệ thống hiện đại và thông minh nhất tính tới thời điểm hiện tại với nhiềuchức năng chiếu sáng tùy thuộc vào cung đường di chuyển để đảm bảo chiếu sáng mộtcách tốt nhất và đảm bảo an toàn cho người và các phương tiện khác khi đi trên đường

Hình 4.1 Đèn xe Mercedes-Benz

4.1 Sơ lược về lịch sử phát triển của Multibeam LED

Được giới thiệu lần đầu tiên của năm 2014, đến ngày hôm nay trải qua bao nhiêu phiênbản nhưng cái tên Multibeam LED vẫn thể hiện sự tự hào về chủ sở hữu, hiện đại của dòng xe Đức Mercedes

Multibeam Led công nghệ được giới thiệu lần đầu tiên trên CLS-Class 2014, Hệ thống

khiển hộp This new system is so cải thiện đáng giá về khả năng chiếu sáng cho tài xế

và rất thân thiện với người dùng

Bước xa với phiên bản cao cấp hơn sau này, công nghệ Multibeam LED cải tiến khi ramắt trên mã mới W213 của dòng xe E-Class Công nghệ có nhiều mới thay đổi, cấuhình gồm 3 khối khác nhau Phần trong cùng là 84 bóng LED có hoàn toàn riêng biệtcủa CBU Phần giữa là lăng kính nâng cấp bằng silicone với chức năng gom ánh sáng.Phần ngoài chứa ánh sáng tán thành Hơn thế nữa để nhận diện bên ngoài hiệu ứng và

có vòng tròn LED màu xanh với tên Melisa sang trọng

4.2 Cấu tạo của Multibeam LED

Nguyên lý hoạt động của hệ thống đèn Multibeam LED thế hệ mới này vẫn giữ nguyêndựa trên thu thập dữ liệu được từ camera đa nhiệm và hệ thống cảm biến quanh xe Hệthống sẽ thu thập dữ liệu từ các tiền tố khác như phương tiện cùng đi trên đường haybiển báo, thời tiết vv để đưa ra phù hợp hoạt động tính năng

Hình 4.2 Cấu tạo Multibeam Led

xix

4.3 Tính Năng Pha Cốt Thông Minh

Đối với những phương tiện đi trước (cùng chiều và ngược chiều) Những bóng đèn LED chiếu vào phương tiện đó sẽ tự động tắt khi phát hiện có phương tiện đi trước, cácbóng còn lại vẫn sáng This tính năng rất văn minh giúp cho các phương tiện đi trước không bị mắt, và bảo đảm các cụm sáng vấn đủ để người điều khiển quan sát đường 1 cách tốt Đảm bảo an toàn hơn khi di chuyển trên đường

Hình 4.3 Tính năng pha cốt thông minh

4.4 Tính năng khi di chuyển trời mưa

Cường độ ánh sáng của hệ thống đèn cũng sẽ tự động giảm, luồng sáng sẽ cụp xuốngtỏa sang 2 bên khi trời mưa để tránh ảnh hưởng tới các phương tiện khác đi ngược

4.5 Tính năng đường cao tốc

Hệ thống đèn Multibeam LED có khả năng điều chỉnh cường độ ánh sáng theo tốc độ

di chuyển của xe Với vận tốc >90km/h hệ thống sẽ tăng cường độ ánh sáng lên 10%,với vận tốc >110km/h hệ thống sẽ tăng khoảng chiếu sáng lên 60% giúp lái xe có thểnhìn bao quát rõ nhất khi di chuyển ở vận tốc cao

4.6 Tính năng Ultrarage (chiếu xa 650m)

Với tất cả những xe hiện tại đang được trang bị hệ thống đèn Multeam Led đều đượctrang bị hệ thống chiếu xa tới 650m với điều hiện không có ánh sáng phản quang hayđèn đường (khoảng cách chiếu xa lớn nhất tời thời điểm hiện tại laser 600m) tính năngnày cũng có thể bật cưỡng bức khi cần thiết

Hình 4.4 Tính năng Ultrarage

Ngoài ra trên đèn còn có rất nhiều bổ trợ tính năng sở hữu khác như tính năng dichuyển bên ngoài khi đô thị, bên trong thành phố, chế độ đèn sương mù, đi đến ngã tưhay ngã rẽ

Đặc biệt hơn với phiên bản mới của Multibeam LED này còn được trang bị chế độWelcome Light with Coming Home (đèn chào mừng) khi ấn chìa khóa mở xe và hệthống đèn led ban ngày sẽ chuyển thành màu xanh xong lúc đó chuyển màu trắng đèn

xxi

quay ngược lần lượt từ dưới lên trên và ngược lại tạo thiện cảm, như chào đón chủ trênnhững hành trình.

Chính vì vậy, Hệ thống đèn Multibeam LED được đánh giá rất cao để sử dụng cho các phương tiện trong tương lai không chỉ bởi những gì nó hỗ trợ cho các phương tiện điều khiển but an toàn bảo mật, hài lòng hơn với những phương tiện khác đi trên đường

Chương 5 Công nghệ Adaptive Led cho BMW

Hệ thống đèn Adaptive LED Headlight – Đèn tự động thích ứng, hoạt động trên

nguyên lý là tạo ra những luồng ánh sáng theo góc xoay của vô lăng

VD: khi bạn xoay vô lăng theo bên trái, thì ánh sáng cũng mở rộng theo hướng bên trái Đặc biệt là khi đi vào ban đêm, hệ thống đèn pha ( High Beam) sẽ có những rada nhận biết được có xe hoặc luồng sáng phía trước Lúc này, một bộ phận xử lý – CPU của xe sẽ nhận được tín hiệu và sẽ tạo ra những luồng chiếu sáng định hướng khác để không gây chói cho xe đối diện

Trong khi đó, BMW dùng đèn thông minh tên gọi BMW Adaptive LED Tương tự hai hãng xe Đức kể trên, chùm sáng sẽ được điều chỉnh theo điều kiện thực tế Khi gặp xe ngược chiều, một phần chùm sáng sẽ chuyển sang chiếu gần, giảm bớt cường độ sáng, phần còn lại vẫn giữ nguyên khoảng chiếu xa nhất

Với hệ thống đèn thông minh, người lái chỉ cần kích hoạt tính năng tự động ngay từ đầu, việc còn lại do xe tự quyết định Người lái sẽ tránh được những tình huống quên không chuyển về chế độ chiếu gần khi gặp xe ngược chiều Trường hợp có xe đi cùng chiều phía trước, cụm đèn tự động giảm chùm sáng, để tránh gây khó chịu cho lái xe trước và tăng thêm an toàn

Sự phát triển của những hệ thống đèn thông minh giúp người lái ôtô thêm an toàn khi

di chuyển trời tối, khi tần suất xảy ra tai nạn giao thông cao hơn Mặc dù vậy, những hệthống đèn này mới chỉ xuất hiện trên một số dòng phiên bản trung, cao cấp của các hãng xe sang

Đèn pha LED thích ứng của BMW là loại đèn pha sử dụng điốt để chiếu sáng đường

đi Đèn pha LED thích ứng có thể thích ứng với các điều kiện đường khác nhau Nhữnglợi ích của đèn pha LED thích ứng bao gồm:

Tăng khả năng quan sát :

- Đèn pha LED thích ứng phát ra nhiều ánh sáng hơn, giúp bạn tăng khả năng quan sát trong các tình huống thiếu sáng Chúng cũng xoay về hướng bạn đang lái xe, giúp bạn

dễ dàng quan sát xung quanh các khúc cua và góc cua hơn

An toàn:

xxiii

- Thông thường, đèn pha LED thích ứng có chứa cảm biến phát hiện giao thông đang tới Khả năng này cho phép đèn mờ đi để không làm chói mắt những người lái xe khác.Lái xe ít bị phân tâm :

- Vì đèn pha thích ứng LED của BMW có thể tự động điều chỉnh theo các tình huống khác nhau, bạn không cần phải liên tục điều khiển ánh sáng của mình Bạn có thể tập trung vào con đường thay vì cài đặt đèn pha

5.1 Các loại đèn pha LED thích ứng của BMW

5.1.1 Đèn pha thích ứng theo đường cong

Đèn pha thích ứng với khúc cua chứa các cảm biến phát hiện các khúc cua trên đường Chúng xoay về hướng của khúc cua để chiếu sáng con đường phía trước Chúng cũng

có thể thay đổi hướng khi bạn quay bánh xe BMW sang trái hoặc phải Một số đèn pha thích ứng theo đường cong sẽ điều chỉnh tùy theo tốc độ xe BMW của bạn đang di chuyển để chiếu ánh sáng đến gần hoặc xa xe hơn

5.1.2 Đèn góc

Đèn chiếu sáng ở góc, không giống như đèn pha thích ứng theo đường cong, được cố định tại chỗ và đóng vai trò là đèn phụ cho đèn pha chính của BMW Đèn chiếu sáng góc tự động kích hoạt khi bạn bẻ lái hoặc kích hoạt xi nhan BMW Khi bạn bẻ lái về vị trí trung tâm hoặc tắt xi nhan, đèn vào cua sẽ tự động tắt

5.1.3 Dầm cao tự động

Chùm sáng cao tự động làm sáng và mờ tự động mà không cần bất kỳ sự điều chỉnh nào từ người lái xe Chúng chứa các cảm biến phát hiện đèn từ các phương tiện khác, cho dù đó là đèn hậu của xe phía trước bạn hay đèn pha của xe ô tô đang chạy tới Khi cảm nhận được những ánh sáng này, chúng sẽ mờ đi để tránh làm chói mắt những người lái xe khác Khi đường thông thoáng, đèn chiếu xa tự động của BMW sẽ sáng đểcung cấp thêm ánh sáng cho bạn khi bạn cần

5.1.4 Đèn pha LED thích ứng hoàn toàn

Đèn pha LED thích ứng hoàn toàn chứa nhiều cảm biến khác nhau để phát hiện đường cong, góc cua và giao thông đang tới Họ cũng có thể điều chỉnh theo tốc độ xe BMW