Nghiên cứu hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên xe mercedes glc 450 thiết kế chế tạo mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu thông minh trên ô tô

Hệ thống chiếu sáng trên ô tô không chỉ là những chi tiết tạo nên cá tính và thẩm mỹ mà còn có chức năng đảm bảo an toàn giao thông cho người điều khiển phương tiện, đặc biệt hơn vào ban

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TÍN HIỆU TRÊN

XE MERCEDES GLC 450 THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH

HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TÍN HIỆU THÔNG MINH TRÊN

Ô TÔ

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S NGUYỄN VĂN BẢN

Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp:

1 Phạm Ngọc Thắng 1811252642 18DOTC2

2 Đinh Công Quốc Huy 1811252369 18DOTC2

3 Trương Nhật Thanh 1811252630 18DOTC2

TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

ABSTRACT iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xi

DANH MỤC CÁC BẢNG xii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ xiii

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH xiv

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương 1 2

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 2

1 Tính cấp thiết của đề tài 2

1.1 Đặt vấn đề 2

1.2 Tầm quan trọng của đề tài 6

1.3 Ý nghĩa của đề tài 6

1.4 Lý do chọn đề tài 6

2 Tình hình nghiên cứu 7

3 Mục đích nghiên cứu 7

4 Các kết quả hướng tới của đề tài 8

5 Nhiệm vụ đề tài 8

6 Giới hạn đề tài 9

7 Phương pháp nghiên cứu 9

8 Kết cấu đồ án tốt nghiệp 10

Chương 2 11

CÔNG NGHỆ CHIẾU SÁNG TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TÍN HIỆU TRÊN XE MERCEDES GLC 300 CKD 2020 11

2.1 Thực trạng vấn đề 11

2.2 Các giải pháp có trên thị trường hiện nay 13

2.2.1 Công nghệ đèn pha thích ứng (AFS – Adaptive Front Lighting System)13 2.2.2 Công nghệ đèn LED ma trận của Audi 15

2.2.3 Công nghệ đèn Laser BMW 16

2.2.4 Công nghệ MultiBeam LED của Mercedes 18

2.3 Hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên xe Mercedes GLC 300 CKD 2020 19

2.3.1 So sánh các công nghệ khác nhau sử dụng cho đèn pha phía trước xe mà Mercedes áp dụng cho các mẫu xe GLC hiện nay 19

2.3.1.1 Digital Light 19

2.3.1.2 Multibeam LED 20

2.3.1.3 LED Intelligent Light System 21

2.3.1.4 LED High Performance 22

2.3.2 Giới thiệu sơ lược về công nghệ chiếu sáng Multibeam LED trên Mercedes-Benz GLC 300 CKD 2020 23

2.3.2.1 Cấu tạo 23

2.3.2.2 Nguyên lý hoạt động 24

2.4 Cơ cấu hoạt động của Multibeam LED trên xe Mercedes GLC 300 CKD 2020 24

2.4.1 Cơ cấu của Multibeam LED 24

2.4.2 Đèn Multibeam LED khi hoạt động 25

2.4.2.1 Đèn chiếu sáng thích ứng điện tử đầu tiên 25

2.4.2.2 Đèn pha chiếu sáng thích ứng 25

2.4.2.3 Giảm chói sáng khi gặp biển báo giao thông 26

2.4.2.4 Giảm gây chói mắt trong điều kiện đường ướt thời tiết xấu 26

2.5 Nguyên lý hoạt động của Multibeam LED 27

2.5.1 Các bộ phận cấu tạo của Multibeam LED 27

2.5.2 Nguyên lý hoạt động camera của hệ thống Multibeam 28

2.5.3 Nguyên lý hoạt động của chùm sáng pha Multibeam LED không gây chói 28

2.5.4 Nguyên lý hoạt động của Multibeam nhận biết góc cua sớm 29

2.5.5 Nguyên lý hoạt động của Multibeam khi vào đường xoay vòng 30

2.6 Sơ đồ mạch điện và vị trí các chi tiết của hệ thống Multibeam LED trên xe 30 2.6.1 Sơ đồ cấu tạo tổng quát Multibeam LED 30

2.6.2 Nguyên lý hoạt động cơ bản của sơ đồ Multibeam LED 31

Chương 3 36

PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 36

3.1 Giải pháp 36

3.1.1 Đề xuất giải pháp thiết kế: tự động bật, tắt đèn đầu; chuyển pha cốt; bật, tắt đèn sương mù khi nhiệt độ; độ ẩm thấp 36

3.1.2 Đề xuất giải pháp thiết kế chế tạo hệ thống đèn liếc ngang khi vào cua 37 3.1.3 Đề xuất giải pháp thiết kế chế tạo hệ thống đèn liếc dọc 37

3.1.4 Tổng quan về hệ thống của nhóm 38

3.2 Sơ đồ hoạt động của một số loại mạch điện 39

3.2.1 Sơ đồ hệ thống đèn đầu 39

3.2.1.1 Sơ đồ công tắc điều khiển đèn loại dương chờ 39

3.2.1.2 Sơ đồ công tắc điều khiển đèn loại âm chờ 40

3.2.1.3 Sơ đồ công tắc điều khiển đèn dùng công tắc LCS loại rơi loại dương chờ 41

3.2.2 Sơ đồ hệ thống đèn xi nhan 42

3.2.2.1 Sơ đồ mạch điện Hazard rời 42

3.2.2.2 Sơ đồ mạch điện Hazard tích hợp 44

3.2.3 Sơ đồ hệ thống đèn sương mù 46

3.3 Ý tưởng chế tạo hệ thống tự động bật đèn đầu chiếu sáng trong điều kiện môi trường ánh sáng thấp 47

3.4 Ý tưởng chế tạo hệ thống tự động chuyển pha, cốt tránh làm chóa mắt xe di chuyển hướng ngược chiều 48

3.5 Ý tưởng chế tạo hệ thống tự động bật, tắt đèn sương mù khi thời tiết xấu 50

3.6 Ý tưởng chế tạo hệ thống tự động liếc ngang, liếc dọc 52

3.6.1 Hệ thống tự động liếc dọc 52

3.6.2 Hệ thống tự động liếc ngang 53

Chương 4 55

QUY TRÌNH THIẾT KẾ 55

4.1 Thiết kế mô phỏng mô hình tổng của hệ thống 55

4.1.1 Mô phỏng các cụm chi tiết 55

4.1.2 Phương án bố trí mô hình 58

4.2 Mô hình tổng thể của hệ thống 62

4.2.1 Sơ đồ điện toàn hệ thống 62

4.2.1.1 Khối cảm biến 65

4.2.1.2 Khối xử lý trung tâm 65

4.2.1.3 Khối chấp hành 65

4.2.2 Tính toán thiết kế hệ thống chiếu sáng thông minh 66

4.2.2.1 Tính toán thiết kế hệ thống chiếu sáng tự động bật, tắt đèn đầu khi trời tối hoặc vào hầm 66

4.2.2.2 Tính toán thiết kế hệ thống tự động chuyển pha, cốt 72

4.2.2.3 Tính toán thiết kế hệ thống tự động bật, tắt đèn sương mù khi trời mưa 75

4.2.2.4 Tính toán thiết kế hệ thống chiếu sáng tích hợp quay ngang 78

4.2.2.5 Tính toán thiết kế hệ thống tích hợp liếc dọc 83

Chương 5 87

THI CÔNG LẮP RÁP MÔ HÌNH 87

5.1 Xác định chân công tắc đèn 87

5.2 Các bước thi công 88

5.2.1 Chuẩn bị các bước để thi công 88

5.2.2 Tính hành thi công các chức năng cơ bản của một hệ thống chiếu sáng tín hiệu thông thường 94

5.2.3 Tiến hành thi công các chức năng tự động và thông minh của hệ thống chiếu sáng tín hiệu thông minh 98

5.2.4 Tính hành thi công lắp và hoàn thiện sản phẩm 100

5.2.5 Một số góc nhìn của sản phẩm sau khi hoàn thiện 102

5.3 Chạy thử toàn bộ chức năng mô hình 104

Chương 6 107

KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 107

6.1 Kết luận 107

6.2 Đánh giá kết quả 108

6.3 Thuận lợi và khó khăn 109

6.4 Hướng phát triển của đề tài 110

TÀI LIỆU THAM KHẢO 111

PHỤ LỤC 115

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

NĐ-CP: Nghị định – Chính phủ

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4 1: Thông số của mạch Arduino Uno R3 [2, tr.50] 70

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu mẫu 2 1: Thống kê thời gian xảy ra tai nạn giao thông năm 2019 [8, tr.1] 12

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1 1: Không bật đèn chiếu sáng vào ban đêm [4, tr.1] 3

Hình 1 2: Bật đèn pha gây chói mắt người đối diện [11, tr.1] 4

Hình 1 3: Tự động chỉnh góc chiếu khi vào cua [13, tr.1] 4

Hình 1 4: Không bật đèn sương mù trong điều kiện thời tiết xấu [16, tr.1] 5

Hình 1 5: Khi lên dốc đèn đầu ảnh hưởng đến các phương tiện xuống dốc [11, tr.2] 5

Hình 2 1: Đèn pha thích ứng khi vào cua [10, tr.1] 14

Hình 2 2: Từ động chuyển pha, cốt khi gặp xe khác [10, tr.2] 14

Hình 2 3: Tính năng tự điều chỉnh góc chiếu trên đèn pha LED ma trận của Audi [18, tr.2] 16

Hình 2 4: So sánh khả năng chiếu sáng khi có thêm đèn Laser BMW [6, tr.1] 17

Hình 2 5: Công nghệ phát phát hiện người và vật bằng camera hồng ngoại của BMW [9, tr.2] 17

Hình 2 6: Hỗ trợ vào ban đêm phát hiện người đi bộ vào cảnh báo người lái [17, tr.2] 18

Hình 2 7: Cụm đèn Digital Light chiếu sáng hiển thị [13, trang 3] 19

Hình 2 8: Cụm đèn Multibeam LED [13, trang 2] 20

Hình 2 9: Cụm đèn LED Intelligent Light System [13, trang 4] 21

Hình 2 10: Cụm đèn LED High Performance [13, trang 5] 22

Hình 2 11: Cụm đèn Digital Light [13, trang 5] 23

Hình 2 12: Mạng lưới mô đun LED [21] 24

Hình 2 13: Các chip LED phía bên phải sáng dần khi vào cua bên phải [21] 25

Hình 2 14: Đèn pha thích ứng [21] 26

Hình 2 15: Đèn Multibeam LED khi gặp biển báo giao thông [21] 26

Hình 2 16: Multibeam khi gặp mặt đường ướt [21] 27

Hình 2 17: Các bộ phận cấu tạo của Multibeam [22, tr.1] 27

Hình 2 18: Vị trí của camera [22, tr.1] 28

Hình 2 19: Multibeam LED chiếu sáng khi gặp xe đối diện [23, tr.1] 29

Hình 2 20: Đèn Multibeam hoạt động khi vào khúc cua [23, tr.1] 29

Hình 2 21: Multibeam LED chiếu sáng khi vào vòng xoay [23, tr.1] 30

Hình 2 22: Sơ đồ mạch điện tổng quát Multibeam LED 30

Hình 2 23: Sơ đồ mạch Multibeam 31

Hình 2 24: Sơ đồ mạch điện cụm đèn trái Multibeam 32

Hình 2 25: Sơ đồ mạch điện cụm đèn phải Multibeam 33

Hình 2 26: Sơ đồ mạch điện các công tắc trong mạch 34

Hình 2 27: Vị trí của các chi tiết cấu tạo nên mạch đèn chiếu sáng tín hiệu trên xe Mercedes 34

Hình 2 28: Vị trí hộp cấp tín hiệu vào IC của các cụm đèn trên xe 35

Hình 2 29: Vị trí hộp ECU điều khiển mạch đèn 35

Hình 3 1: Sơ đồ cơ bản tự bật đèn đầu, chuyển pha cốt, bật đèn sương mù [ 2, tr 15] 36

Hình 3 2: Sơ đồ điều khiển đèn liếc ngang dựa vào tín hiệu khi đánh lái [2, tr16] 37

Hình 3 3: Sơ đồ điều khiển đèn liếc dọc dựa vào tín hiệu cân bằng [2, tr.16] 37

Hình 3 4: Sơ đồ tổng quan về hệ thống [2, tr.16] 38

Hình 3 5: Sơ đồ công tắc điều khiển loại dương chờ [1, tr.150] 39

Hình 3 6: Sơ đồ điều khiển đèn loại âm chờ [1, tr.151] 40

Hình 3 7: Sơ đồ công tắc điều khiển LCS loại rơi loại dương chờ [1, tr.152] 41

Hình 3 8: Sơ đồ mạch điện Hazard rời công tắc máy bật on, công tắc xi nhan bật bên phải [20, tr.1] 42

Hình 3 9: Sơ đồ mạch điện Hazard rời khi công tắc máy bật off công tắc Hazard bật on [20, tr.1] 43

Hình 3 10: Sơ đồ mạch điện Hazard tích hợp khi công tắc máy bật on công tắc Hazard bật off, công tắc xi nhan bật bên trái [20, tr.2] 44

Hình 3 11: Sơ đồ mạch điện Hazard tích hợp khi công tắc máy bật on công tắc

Hazard bật off, công tắc xi nhan bật bên trái [20, tr.2] 45

Hình 3 12: Sơ đồ mạch điện đèn sương mù [14, tr.1] 46

Hình 3 13: Vị trí cảm biến ánh sáng trên xe ô tô [19, tr.1] 47

Hình 3 14: Bật đèn pha làm chói mắt phương tiện đối diện [19, tr.2] 49

Hình 3 15: Tự động chuyển pha, cốt trên hệ thống chiếu sáng [12, tr.1] 50

Hình 3 16: Xe di chuyển trong điều kiện thời tiết xấu không có đèn sương mù [7, tr.1] 50

Hình 3 17: Bật đèn sương mù trong điều kiện thời tiết xấu [7, tr.2] 52

Hình 3 18: Đèn ở chế độ ở chế độ bình thường khi xe di chuyển trên đoạn đường thẳng [3, tr.1] 52

Hình 3 19: Đèn điều chỉnh vùng sáng khi vào cua [15, tr.1] 53

Hình 3 20: Cấu tạo của đèn liếc động [15, tr.2] 54

Hình 4 1: Mô hình mô phỏng tổng của hệ thống 55

Hình 4 2: Hình 2D một bên đèn đầu 55

Hình 4 3: Hình 2D cụm công tắc điều khiển 56

Hình 4 4: Hình 2D cụm vô lăng 56

Hình 4 5: Hình 2D bàn của mô hình 57

Hình 4 6: Hình 2D của servo 57

Hình 4 7: Mô phỏng bên trong của servo 58

Hình 4 8: Phương án thiết kế 1 58

Hình 4 9: Phương án thiết kế 2 59

Hình 4 10: Phương án thiết kế 3 60

Hình 4 11: Phương pháp thiết kế bảng nằm ngang góc nhìn chính diện 61

Hình 4 12: Sơ đồ điện toàn hệ thống 62

Hình 4 13: Sơ đồ khối hệ thống chiếu sáng thông minh 63

Hình 4 14: Sơ đồ tự động bật, tắt đèn đầu 66

Hình 4 15: Cảm biến ánh sáng LDR 67

Hình 4 16: Sơ đồ mạch điện Module cảm biến ánh sáng LDR 68

Hình 4 17: Arduino Uno R3 69

Hình 4 18: Module 1 relay 70

Hình 4 19: Vị trí của Module cảm biến ánh sáng tự động bật đèn đầu 71

Hình 4 20: Sơ đồ hệ thống tự động chuyển pha cốt 72

Hình 4 21: Hai cảm biến ánh sáng để chuyển pha, cốt 72

Hình 4 22: Sơ đồ bật, tắt tự động đèn sương mù khi trời mưa 75

Hình 4 23: Cảm biến mưa 76

Hình 4 24: Arduino Uno R3 76

Hình 4 25: Sơ đồ hoạt động hệ thống tự động bật, tắt đèn sương mù 77

Hình 4 26: Sơ đồ giải thuật hệ thống tự động bật tắt đèn sương mù 78

Hình 4 27: Sơ đồ khối chức năng liếc ngang 79

Hình 4 28: Cảm biến Rotary Encoder 79

Hình 4 29: Sơ đồ mô phỏng mạch điện liếc ngang 81

Hình 4 30: Sơ đồ giải thuật liếc ngang 82

Hình 4 31: Sơ đồ khối chức năng liếc dọc 83

Hình 4 32: Cảm biến cân bằng 84

Hình 4 33: Arduino Uno R3 85

Hình 4 34: Sơ đồ giải thuật hệ thống tích hợp liếc dọc 86

Hình 5 1: Bảng chân của công tắc đèn 87

Hình 5 2: Đèn pha, cốt LED 88

Hình 5 3: Đèn Tail 89

Hình 5 4: Đèn xi nhan 89

Hình 5 5: Động cơ Servo của mô hình 90

Hình 5 6: Tấm LED 90

Hình 5 7: Các relay của mô hình 91

Hình 5 8: Cục tạo chớp xi nhan 91

Hình 5 9: Công tắc đèn 92

Hình 5 10: Công tắc tổng 92

Hình 5 11: Hộp đựng cầu chì 93

Hình 5 12: Một số dụng cụ và linh kiện điện tử khác 93

Hình 5 13: Cụm đèn mô hình 94

Hình 5 14: Cụm đèn đã gắn đầy đủ các đèn 94

Hình 5 15: Hình ảnh các đèn sáng ổn định sau khi nối dây 95

Hình 5 16: Gắn tấm LED vào Servo 95

Hình 5 17: Đèn xi nhan sáng 96

Hình 5 18: Hình ảnh tất cả cụm đèn cùng sáng 96

Hình 5 19: Đèn sương mù sáng sau khi chạy dây 97

Hình 5 20: Cụm đèn đầu của hệ thống 97

Hình 5 21: Hộp gắn vô lăng vào công tắc đèn 98

Hình 5 22: Bên trong hộp gắn vô lăng và công tắc đèn 98

Hình 5 23: Các bộ điều khiển Arduino sau khi được lắp đặt 99

Hình 5 24: Nạp code cho Arduino 99

Hình 5 25: Tiến hành làm gọn dây điện 100

Hình 5 26: Vị trí cảm biến cân bằng 100

Hình 5 27: Vị trí cảm biến ánh sáng 101

Hình 5 28: Vị trí cảm biến mưa 101

Hình 5 29: Góc nhìn ngang chính diện sản phẩm 102

Hình 5 30: Góc nhìn nghiêng so với sản phẩm 102

Hình 5 31: Góc nhìn từ trên xuống của sản phẩm 103

Hình 5 32: Góc nhìn chính diện khi bật đèn 103

Hình 5 33: Mô hình đồ án tổng 104

LỜI MỞ ĐẦU

Công nghệ ô tô là ngành công nghiệp rất quan trọng cần được ưu tiên phát triển để góp phần phục vụ cho quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước Phát triển ngành công nghệ ô tô trên cơ sở thị trường và hội nhập với nền kinh tế thế giới Ngoài ra còn phải phát triển ngành công nghệ ô tô trên cơ sở tiếp thu công nghệ tiên tiến của thế giới kết hợp với việc đẩy mạnh việc nghiên cứu phát triển trong nước và tận dụng có hiệu quả cơ sở vật chất, trang bị hiện có, nhằm nhanh chóng đáp ứng nhu cầu trong nước với các loại xe thông dụng và giá cả cạnh tranh, tạo động lực thúc đẩy các ngành công nghiệp trong nước phát triển

Dựa vào những tiêu chí trên sau khi thống nhất giữa các thành viên trong nhóm, nhóm thực hiện đồ án đã quyết định chọn một đề tài phù hợp với năng lực của bản thân và cũng như đam mê của các thành viên trong nhóm Nhóm đã đề xuất đề tài “Nghiên cứu hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên xe Mercedes GLC 450 Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu thông minh trên ô tô” và đã nhận được sự chấp thuận của ban lãnh đạo Viện kỹ thuật ô tô Hutech

Đây cũng là cơ hội để nhóm đồ án trải nghiệm thực tế, áp dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn cũng như rút kinh nghiệm cho bản thân trong quá trình làm việc sau này Mô hình được thiết kế đầy đủ các bộ phận, chức năng của một hệ thống chiếu sáng ngoài ra còn có các công nghệ chiếu sáng mới tự động và thông minh giúp sinh viên có thêm mô hình để nghiên cứu học tập sau này

Trong quá trình làm đồ án nhóm đồ án rất cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Nguyễn Văn Bản cùng các thầy, cô trong Viện kỹ thuật Cộng với sự nỗ lực của bản thân, nhóm đã hoàn thành đồ án Tuy nhiên do trình độ và thời gian có hạn nên không thể tránh những thiếu sót Rất mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án của nhóm hoàn thiện hơn nữa

Chương 1

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1 Tính cấp thiết của đề tài

1.1 Đặt vấn đề

Trong thời đại công nghệ ngày càng phát triển trên mọi mặt nhờ sự tìm tòi, nghiên cứu và ham học hỏi của con người để đáp ứng cũng như nâng cao nhu cầu về đời sống của chúng ta lên một tầm cao mới Ngành công nghệ ô tô cũng không đứng ngoài xu thế đó với những công nghệ mới liên tục được ra mắt nhằm đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng trong quá trình di chuyển cũng như trải nghiệm trong suốt

120 năm hình thành và phát triển của ngành công nghiệp ô tô Hệ thống chiếu sáng trên ô tô không chỉ là những chi tiết tạo nên cá tính và thẩm mỹ mà còn có chức năng đảm bảo an toàn giao thông cho người điều khiển phương tiện, đặc biệt hơn vào ban đêm trong điều kiện môi trường thiếu ánh sáng Đây cũng là một trong những vấn đề thiết yếu mà các nhà sản xuất ô tô luôn chú tâm để nghiên cứu và cải thiện thêm Đèn halogen, xenon, LED và laser là các loại đèn pha ô tô được sử dụng phổ biến nhất hiện nay Trong đó đèn LED được ưa chuộng sử dụng với lợi thế như cường độ ánh sáng mạnh, tầm chiếu sáng xa, giúp người điều khiển phương tiện giao thông có tầm nhìn tốt hơn vào ban đêm, thuận tiện và an toàn hơn Ngoài ra còn có đèn Laser hiện chỉ sử dụng rất ít trên các mẫu siêu xe như BMW I8 hay Audi R8 Đèn Laser có luồng sáng mạng gấp 1000 lần đèn LED, lượng tiêu thụ điện chỉ bằng 1/3 thậm chí 1/2 so với đèn LED, và chiếu sáng được với khoảng cách 600 m nếu so với 300 m của đèn LED Từ đó có thể thấy các nhà sản xuất ô tô rất chú trọng đến công nghệ chiếu sáng tín hiệu trên ô tô để có thể cạnh tranh cũng như đánh bại các đối thủ tiềm năng khác Không chỉ dừng lại ở đó để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng các nhà sản xuất cũng đã nghiên cứu và chế tạo thành công ngày càng nhiều các công nghệ chiếu sáng thông minh mới trên ô tô

Điển hình là hệ thống chiếu sáng chủ động theo góc đánh lái của người tài xế giúp tăng thêm vùng sáng vào những góc cua khi vào cua, đặc biệt có lợi với những đoạn đường tối nhiều vật cản gây nguy hiểm cho người tham gia giao thông Ngoài ra hiện nay còn có thêm một số công nghệ mới như hệ thống chiếu sáng Digital Light tăng khả năng an toàn cho xe di chuyển vào ban đêm với những chức năng như là: nhận diện người đi bộ; nhận diện biển quảng cáo; công cụ chỉ dẫn; nhận biết thời tiết Trên thực tế công nghệ ô tô ngày này ngày càng hiện đại đáp ứng gần như hầu hết các nhu cầu về tiện nghi cũng như độ an toàn cho người tiêu dùng nhưng vẫn chưa

đủ để làm giảm tỷ lệ tai nạn giao thông

Từ những công nghệ chiếu sáng thông minh đã liệt kê ở trên nhóm đồ án đã chọn lọc, học hỏi để đưa vào đề tài của nhóm và giải quyết các vấn đề khi người điều khiển ô

tô tham gia giao thông hiện nay hay mắc phải:

• Thứ nhất chủ quan trong việc bật đèn chiếu sáng vào ban đêm Hiện nay có rất nhiều trường hợp tài xế vì chủ quan nghĩ trời còn đủ sáng hay khi vào đường hầm quên không bật đèn chiếu sáng sớm, gây ảnh hưởng đến những người tham gia giao thông khác đôi khi gây ra những vụ tai nạn vì thiếu tầm nhìn để quan sát cũng như báo hiệu cho các phương tiện còn lại biết;

Hình 1 1: Không bật đèn chiếu sáng vào ban đêm [4, tr.1]

• Thứ hai về đèn pha và đèn cốt trên ô tô Nhiều tài xế lạm dụng việc bật đèn pha để chiếu sáng xa hơn thuận tiện cho việc quan sát nhưng lại ảnh hưởng đến các xe đi ngược chiều làm chói mắt xe đối diện ảnh hưởng quá trình điều khiển phương tiện giao thông của người khác có thể gây nên nguy cơ xảy ra tai nạn giao thông vì chói mắt gây mất tầm nhìn;

• Thứ ba không đủ cường độ ánh sáng khi xe vào cua ở những đoạn đường cong, hẹp có chướng ngại vật phía trước… Tài xế không được đảm bảo đủ tầm nhìn

để điều khiển phương tiện giao thông một cách an toàn nhất dễ xảy ra tai nạn;

Hình 1 3: Tự động chỉnh góc chiếu khi vào cua [13, tr.1]

Hình 1 2: Bật đèn pha gây chói mắt người đối diện [11, tr.1]

• Thứ tư một số tài xế chủ quan trong việc bật đèn sương mù khi di chuyển trong điều kiện thời tiết xấu Gây ảnh hưởng đến các phương tiện di chuyển khác cũng như thiếu tầm nhìn cần thiết cho việc điều khiển phương tiện gây nguy

cơ xảy ra tai nạn;

Hình 1 4: Không bật đèn sương mù trong điều kiện thời tiết xấu [16, tr.1]

• Thứ năm trường hợp tài xế từ đường hầm hay dốc đi lên lúc này đèn sẽ chiếu thẳng lên theo phương nghiêng của xe gây chói mắt người điều khiển phương

tiện giao thông xuống dốc

Hình 1 5: Khi lên dốc đèn đầu ảnh hưởng đến các phương tiện

xuống dốc [11, tr.2]

1.2 Tầm quan trọng của đề tài

Hiện nay ô tô là một trong những phương tiện dùng để di chuyển và vận chuyển hàng hóa phổ biến nhất hiện nay Ngoài các yếu tố như mẫu mã, công xuất động cơ hay độ tiện nghi khi sử dụng thì độ an toàn là một trong những yếu tố được nhà sản xuất cũng như người tiêu dùng đặt lên ưu tiên hàng đầu Và hệ thống chiếu sáng trên ô tô

là một trong những yếu tố đó giúp đảm bảo cho người điều khiển phương tiện có tầm quan sát tốt nhất để tham gia giao thông một cách an toàn Vì vậy các nhà sản xuất luôn tập trung nghiên cứu, chế tạo và sản xuất để đem đến sản phẩm và trải nghiệm tốt nhất cho khách hàng Hệ thống đèn chiếu sáng, tín hiệu thông minh là một trong những giải pháp cần thiết trên ô tô hiện nay

Nhằm cải thiện khả năng chiếu sáng trong bóng tối, tiện nghi, dễ dàng sử dụng, và an toàn cho người điều khiển phương tiện cũng như người tham gia giao thông khác

1.3 Ý nghĩa của đề tài

Hệ thống chiếu sáng thông minh có các ý nghĩa sau:

• Giúp việc điều khiển phương tiện giao thông trở nên đơn giản hơn;

• Tăng độ an toàn khi di chuyển vào ban đêm cũng như trong điều kiện thời tiết xấu cho người tham gia giao thông;

• Tăng vùng chiếu sáng lên cũng như góc chiếu sáng rộng hơn khi vào cua so với thế hệ cũ;

• Giúp người tiêu dùng tiếp cận cũng như phổ biến các công nghệ về hệ thống chiếu tín hiệu nói riêng và các công nghệ mới trên ô tô nói chung

1.4 Lý do chọn đề tài

Hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên ô tô càng ngày càng được khách hàng quan tâm đến bởi độ quan trọng của nó đối với việc đảm bảo an toàn khi di chuyển trên phương tiện giao thông Ngày nay các hãng ô tô cũng cho ra mắt nhiều công nghệ liên quan đến

hệ thống chiếu sáng từ đó thu hút thị hiếu của khách hàng hướng sự quan tâm đến hệ thống chiếu sáng nhiều hơn Điển hình là hệ thống chiếu sáng thông minh trên ô tô Nhưng đối với thị trường ô tô của nước ta thì nó còn khá mới mẻ đối với những dòng

xe phổ thông và chỉ áp dụng trên các dòng xe cao cấp mà đa số người tiêu dùng khó

có thể tiếp cận được vì lý do tài chính

Vì vậy nhóm dựa vào những kiến thức đã học trên ghế nhà trường đã quyết định chọn

đề tài “Nghiên cứu hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên xe Mercedes GLC 450 Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu thông minh trên ô tô” để có thể tìm tòi cũng như học hỏi và mong muốn một ngày nào đó có thể đem những công nghệ mới này phổ biến cho tất cả mọi người được sử dụng Đó cũng chính là động lực lớn nhất

để nhóm cố gắng phấn đầu hoàn thành thật tốt đề tài này

2 Tình hình nghiên cứu

Hiện nay hệ thống chiếu sáng ngày càng phát triển và được nghiên cứu để tìm ra cách khắc phục vấn đề khi phương tiện di chuyển trong thực tế cũng như giảm giá thành

để có thể áp dụng cho tất cả các dòng xe phổ thông để đảm bảo tất cả các phương tiện

di chuyển với mức độ an toàn cao nhất Trong quá trình nghiên cứu làm đồ án thì vì nhiều lý do hạn chế về khả năng, kinh phí cũng như ít có cơ hội tiếp cận với các công nghệ này ngoài đời thực nên nhóm tập trung vào phần hỗ trợ tăng vùng chiếu sáng vào góc cua khi xe vào cua cũng như khi xe lên dốc không làm chói mắt phương tiện

di chuyển xuống dốc

Ngoài ra còn nghiên cứu thêm các hệ thống điều khiển tự động bằng cảm biến như:

tự động bật, tắt đèn đầu khi trời tối; tự động chuyển pha; cốt khi gặp ánh sáng xe đối diện; tự động bật, tắt đèn sương mù khi trời mưa

3 Mục đích nghiên cứu

Mục đích của việc nghiên cứu chế tạo hệ thống chiếu sáng thông minh là:

• Hiểu tổng quan về hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên ô tô hiện nay, kiểm chứng những kiến thức đã học trên quá trình thực tiễn làm đồ án;

• Dựa vào thực tế để đưa ra những ý tưởng khắc phục những khó khăn đó trên xe ô

tô một cách hiệu quả và chính xác nhất;

• Tiến hành chế tạo mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu thông minh trên ô tô từ những gì nghiên cứu được;

• Hoàn thành mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu thông minh hoàn chỉnh và tối ưu nhất có thể

4 Các kết quả hướng tới của đề tài

Cho thấy có thể áp dụng vào thực tiễn và thu được những kết quả hướng tới của đề tài như mong muốn góp phần đảm bảo an toàn cho người điều khiển phương tiện giao thông, giảm tải công việc cho người tài xế và hỗ trợ tối ưu cho tài xế cũng như giảm các trường hợp tai nạn thương tâm xảy ra Ngoài ra phải đạt được những kết quả mà

đề tài hướng tới như tự động bật, tắt đèn đầu khi thiếu ánh sáng, tự động chuyển pha, cốt khi gặp ánh sáng của xe đối diện, và tăng thêm cường độ chiếu sáng khi vào cua cũng như góc chiếu sáng rộng hơn khi vào cua, điều chỉnh góc chiếu sáng khi xe lên dốc cũng như tự động bật đèn sương mù khi trời mưa gây ảnh hưởng tầm quan sát của người lái

Ngoài ra còn giúp nhóm hiểu hơn về hệ thống chiếu sáng tín hiệu thông minh trên ô

tô để phục vụ cho công việc sau này nhờ có thêm kiến thức Và có thể phổ biến các công nghệ của hệ thống chiếu sáng tín hiệu thông minh lên trên các mẫu ô tô phổ thông giá rẻ để người tiêu dùng có thể tiếp cận đến những công nghệ mới này

5 Nhiệm vụ đề tài

• Tìm hiểu về các vấn đề còn tồn đọng của hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên ô tô khi tham gia giao thông để khắc phục những vấn đề đó

• Tìm hiểu về cấu tạo của hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên ô tô

• Sau khi tìm hiểu kỹ thì đặt vấn đề cần giải quyết ra sau đó đưa ra các giải pháp để giải quyết vấn đề

• Nghiên cứu về tính thực tiễn khi áp dụng các giải pháp này vào thực tế

• Sau khi nghiên cứu thì tiến hành chế tạo mô hình

• Lắp đặt các hệ thống một cách hoạt lý khoa học và hoàn chỉnh nhất

• Sau đó kiểm tra loại hoạt động của hệ thống như là:

✓ Có tự động bật, tắt đèn đầu trong điều kiện ánh sáng thiếu;

✓ Tự động chuyển pha, cốt khi gặp ánh sáng xe đối diện;

✓ Tăng cường độ ánh sáng cũng như góc chiếu sáng khi vào cua, điều chỉnh góc chiếu sáng khi xe lên dốc, xuống dốc;

✓ Tự động bật đèn sương mù khi trời mưa

6 Giới hạn đề tài

Sau khi đã xác định được mục đích, các kết quả cần hướng tới cũng như các nhiệm

vụ chính của đề tài Nhóm đã quyết định chọn mẫu xe Mercedes GLC 300 CKD đời

2020 vì có thể dễ dàng hơn trong việc tiếp cận cũng như tìm kiếm tài liệu tham khảo Ngoài ra hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên Mercedes GLC 300 CKD 2020 có cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động tương tự như trên mẫu xe Mercedes GLC 450

7 Phương pháp nghiên cứu

Để có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp nhóm đã chọn hai phương pháp nghiên cứu chính là phân tích dữ liệu và tổng hợp trên cơ sở đọc hiểu và viết lại theo suy nghĩ cũng như lập luận của bản thân cụ thể ở đây là:

• Học hỏi kinh nghiệm từ những anh chị đi trước đã có cơ hội tiếp cận với những công nghệ mới này;

• Đọc thêm từ báo đài về công nghệ chiếu sáng tín hiệu trên ô tô;

• Đọc lại những sách về điện, hệ thống chiếu sáng của ô tô;

• Tiến hành tìm hiểu các thông số;

• Phân tích các thông số;

• Sau đó tổng hợp các kiến thức qua quá trình nghiên cứu để hoàn thành sản phẩm;

• Sử dụng các phần mềm chuyên dụng như:

✓ Protes: vẽ sơ đồ mạch điện;

✓ Word: để tổng hợp tài liệu, làm báo cáo;

✓ Solidworks: để vẽ thiết kế mô hình;

✓ Arduino: viết code cho arduino

8 Kết cấu đồ án tốt nghiệp

Nội dung gồm các phần sau:

Chương 1: Giới thiệu đề tài;

1 Tính cấp thiết của đề tài;

2 Tình hình nghiên cứu;

3 Mục tiêu nghiên cứu;

4 Các kết quả hướng tới;

Chương 3: Phương pháp giải quyết;

Chương 4: Quy trình thiết kế;

Chương 5: Thi công lắp ráp mô hình;

Chương 6: Kết luận và đánh giá kết quả;

Tài liệu tham khảo;

Phụ lục

Về nhịp sinh học của con người, từ 23h đến 6h sáng là khung giờ thời gian nghỉ ngơi nên lái xe thường mệt mỏi và buồn ngủ;

Đây cũng là khoảng thời gian thời gian đường vắng, dễ tạo tâm lý chạy quá tốc độ, vượt ẩu, cộng với suy nghĩ lực lượng chức năng ít kiểm soát, xử phạt nên lái xe có tâm lý chủ quan trong việc lái xe;

Và một nguyên nhân nữa là vào ban đêm điều kiện ánh sáng thấp nên việc tài xế nhận diện và có thể phản ứng sẽ kém, chậm Việc bật đèn vào ban đêm là điều hiển nhiên, quen thuộc, nhưng sử dụng thế nào mới đúng cách và an toàn cho mình, không gây khó chịu và nguy hiểm đến người khác thì lại là một câu hỏi;

Hệ thống đèn chiếu sáng của xe ô tô được thiết kế với hai chế độ đèn pha và đèn cốt Chế độ đèn pha giúp người điều khiển phương tiện quan sát tốt hơn khi di chuyển vào ban đêm, đường vắng, nơi không có hệ thống chiếu sáng, điều kiện sương mù gây cản trở tầm nhìn… Còn đèn cốt có góc đèn chiếu thấp, thường được sử dụng khi lái xe di chuyển trên phố, khu đô thị với tốc độ chậm;

Tuy nhiên vào ban đêm không khó để bắt gặp những chiếc ô tô bật đèn xe không đúng quy định Một phần lý do có thể là do thói quen khi sử dụng phương tiện hoặc

có thể là sự thiếu hiểu biết trong quá trình tham gia điều khiển Họ có thói quen chiếu

xa, chiếu gần một cách vô tội vạ khi tham gia giao thông, gây nhiều hệ lụy nghiêm trọng Việc bật đèn pha để lấy ánh sáng tốt hơn vào buổi tối sẽ trở thành mối nguy hiểm, tiềm ẩn tai nạn giao thông nếu thực hiện tùy tiện, không đúng cách Điều này gây ra hệ quả cho chính mình, khi bị nhiều người tham gia giao thông khác bức xúc

và có xảy ra hành động trả đũa lẫn nhau

“ Theo nghị định số 100/2019/NĐ-CP của Chính phủ quy định xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực giao thông đường bộ và đường sắt, không sử dụng hoặc sử dụng không đủ đèn chiếu sáng trong khoảng thời gian từ 19 h ngày hôm trước đến 5 h ngày hôm sau, khi sương mù, thời tiết xấu hạn chế tầm nhìn, sử dụng đèn chiếu xa khi tránh xe, quy định tại Điều 5, khoản 3, điểm g thì mức phạt từ 800.000 đến 1.000.000 đồng, mức trung bình của khung là 900.000 đồng, đối với xe ô tô Còn đối với xe mô

tô, được quy định tại Điều 6, khoản 1, điểm m là tránh xe không đúng quy định, sử dụng đèn chiếu xa khi tránh xe ngược chiều, không nhường đường cho xe đi ngược chiều theo quy định tại nơi đường hẹp, đường dốc, nơi có chướng ngại vật, phạt từ 100.000 đến 200.000 đồng, mưc quy định là 150.000 đồng ” [5, tr.10, tr.15]

Biểu mẫu 2 1: Thống kê thời gian xảy ra tai nạn giao thông năm 2019 [8, tr.1]

Đáng chú ý hiện nay nhiều người tự ý lắp đặt đèn có ánh sáng trắng cho phương tiện, đây là loại đèn có cường độ ánh sáng mạnh, làm chói mắt, gây mù tức thời cho người điều khiển phương tiện đi ngược chiều, không quan sát được các chướng ngại vật phía trước, rất dễ gây ra tai nạn nghiêm trọng Thiết nghĩ, để đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông, thì người dùng không nên lắp đặt các loại đèn trắng mà nên lắp đặt đèn có ánh sáng màu vàng theo quy định

Đèn xe từ việc dùng để chiếu sáng lại vô tình trở thành “ sát thủ ” thầm lặng của các

vụ tai nạn giao thông nếu không sử dụng đúng cách Đó là lý do mà đặt các nhà nghiên cứu các nhà sản xuất xe ô tô phải nghiên cứu, sáng tạo để đưa ra các giải pháp khắc phục tình trạng này Và đó cũng là những gì nhóm đồ án nhắm tới trong đề tài tốt nghiệp lần này với hệ thống đèn chiếu sáng tín hiệu thông minh hỗ trợ một phần cho các tài xế để đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông

2.2 Các giải pháp có trên thị trường hiện nay

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

Với trang bị đèn pha thích ứng, chiếc xe sẽ chủ động trong việc điều khiển luồng sáng chiếu, hỗ trợ người lái trong mọi điều kiện đường xá Mục tiêu lớn nhất của công nghệ này giúp người lái có tầm nhìn tốt nhất với đoạn đường đang đi tới, đặc biệt các hướng khuất tầm nhìn Ngoài ra công nghệ này còn giúp con người và phương tiện giao thông đi ngược chiều không bị ánh sáng của xe đối diện chiếu trực tiếp vào Giúp giảm thiểu các nguy cơ gây ra tai nạn giao thông không đáng có

Nguyên lý hoạt động khi vào cua:

Đèn pha thích ứng hoạt động với bóng đèn gắn trên động cơ Servo (một thiết bị tự động có cảm biến phản hồi để điều chỉnh hành động) nó cho phép bóng đèn có thể quay tròn Khi người lái đánh vô lăng hoặc phát hiện các đoạn đường cong, phần mềm sẽ điều chỉnh bóng đèn phù hợp Khi chiếc xe di chuyển thẳng thì bóng đèn cũng vậy;

Ngoài ra còn có một số loại đèn pha hiện đại hơn ngoài thích ứng theo đường cong còn thay đổi góc chiếu của bóng đèn liên quan đến tốc độ Khi chiếc xe thay đổi tốc

độ, đèn pha hướng lên hoặc xuống nhiều hơn để ánh sáng phù hợp với tốc độ của xe

Hình 2 1: Đèn pha thích ứng khi vào cua [10, tr.1]

Nguyên lý hoạt động khi gặp xe đối diện:

Với công nghệ đèn pha thích ứng, cảm biến ánh sáng sẽ chủ động tìm và và phát hiện

ra luồng ánh sáng chiếu tới từ phía trước Đó có thể là đèn hậu hoặc đèn pha của phương tiện lưu thông cùng;

Lúc này phần mềm sẽ điều khiển chuyển từ đèn chiếu xa sang đèn chiếu gần để tránh làm chói mắt người đối diện Khi những xe này đi qua, cảm biến sẽ bật lại chùm sáng chiếu xa Đây là công nghệ tự động, nhưng tài xế cũng có thể chủ động chuyển đổi giữa pha và cốt bằng tay

Hình 2 2: Từ động chuyển pha, cốt khi gặp xe khác [10, tr.2]

Kết luận 2 tính năng quan trọng nhất để tạo nên công nghệ đèn pha thích ứng đó là:

• Điều chỉnh bóng đèn quay phù hợp khi vào cua hoặc đi thẳng để cung cấp đủ ánh sáng cần thiết cho người điều khiển phương tiện;

• Tự động chuyển pha và cốt khi gặp các xe lưu thông cùng để tránh làm chóa mắt người đối diện

Một số mẫu xe được trang bị trang bị công nghệ đèn pha thích ứng hiện nay:

• Chevrolet: Intellibeam;

• Porsche: Hệ thống đèn năng động của Porsche (Porsche Dynamic Light System);

• Mercedes-Benz: Hệ thống đèn thông minh (Intelligent Light System);

• Lincoln: Đèn LED Pixel thích ứng (Adaptive Pixel LED Lighting)…

• Tên các dòng xe cụ thể được áp dụng đèn pha thích ứng: BMW 7 Series; Audi A8; Hyundai Santa Fe 2021; Honda CR-V 2021…

2.2.2 Công nghệ đèn LED ma trận của Audi

Audi trang bị cho các mẫu xe của mình hệ thống đèn LED với tên gọi ma trận Audi LED Gồm 25 bóng đèn LED được đặt trong 5 chóa đèn riêng biệt Sử dụng một máy quét quang học có thể giúp phát hiện người đi đường cũng như các phương tiện đang

di chuyển ngược chiều

Khi cảm biến nhận thấy các xe khác sẽ gửi tín hiệu về phần mềm sẽ phản hồi bằng cách làm mờ những dải đèn LED chiếu thẳng vào vật cản phía trước Trong khi đó, những đèn LED không chiếu vào các phương tiện khác vẫn hoạt động bình thường Mỗi bóng đèn LED sẽ tự điều chỉnh theo vị trí của các phương tiện khác Bằng cách này ánh sáng đèn pha vẫn chiếu rõ xung quanh nhưng ánh sáng trực tiếp chiếu vào các xe khác lại ít hoặc mờ đi

Các mẫu xe Audi được áp dụng công nghệ đèn LED ma trận: Audi A4, Audi A8, Audi TT, Audi roadster…

Hình 2 3: Tính năng tự điều chỉnh góc chiếu trên đèn pha LED ma trận

của Audi [18, tr.2]

Ngoài ra hệ thống ma trận LED của Audi còn có tính năng phát hiện người đi bộ và chướng ngại vật nằm trong vùng nguy hiểm có thể xảy ra va chạm Các bóng LED sẽ tập trung ánh sáng vào đối tượng và nhấp nháy liên tục giúp cảnh báo người điều khiển Đèn ma trận LED còn có chức năng điều khiển chuyển hướng luồng sáng góc cua trước khi người lái đánh lái trên vô lăng

2.2.3 Công nghệ đèn Laser BMW

Hãng xe BMW đã giới thiệu đến tất cả chúng ta hệ thống đèn pha Laser cho công suất cao hơn và và tiết kiệm hơn 50% điện năng so với sử dụng bóng đèn LED Mẫu

xe BMW I8 là mẫu xe đầu tiên được trang bị công nghệ đèn pha Laser

BMW sử dụng ba tia Laser chiếu vào thấu kính có chứa chất phốt pho vàng, khi phốt pho vàng tiếp xúc với Laser sẽ tạo ánh sáng trắng với cường độ sáng gấp 1000 lần đèn LED và cho khả năng chiếu xa hơn gấp đôi so với bóng đèn LED, cũng như khả năng chiếu sáng gấp nhiều lần so với các bóng đèn thông thường

Hình 2 4: So sánh khả năng chiếu sáng khi có thêm đèn Laser BMW [6, tr.1]

Ngoài ra ánh sáng từ hệ thống đèn laser trên BMW giúp người lái không cảm thấy mệt mỏi vì nhiệt độ màu của hệ thống đèn Laser

Hệ thống điều khiển có khả năng phát hiện thú vật, người từ khoảng cách 100 m nhờ camera hồng ngoại Giúp điều chỉnh chùm sáng laser một cách chủ động bằng cách tính toán các thông số của xe ngược chiều và điều chỉnh một số diode Laser của đèn pha để tránh làm chói mắt người đối diện nhưng vẫn đảm bảo độ sáng cho đoạn đường phía trước

Hình 2 5: Công nghệ phát phát hiện người và vật bằng camera hồng

ngoại của BMW [9, tr.2]

Các mẫu xe BMW được áp dụng công nghệ đèn Laser BMW: BMW 3-Series, BMW I8, BMW 7-Series…

2.2.4 Công nghệ MultiBeam LED của Mercedes

Về cơ bản MultiBeam LED hoạt động tương tự như đèn ma trận của Audi, nhưng nhiều bóng hơn, đồng nghĩa với việc vùng sáng được chia nhỏ hơn Hệ thống sẽ dựa vào các dữ liệu từ camera phía trước xe với tần suất quét 100 lần/giây giúp phát hiện

xe đi ngược chiều để tự động bật tắt một số bóng đèn LED Hệ thống LED này cũng

tự động chuyển luồng sáng vào góc cua khi người lái xoay vô lăng

Đặc biệt hơn của MultiBeam LED nằm ở khả năng xử lý ánh sáng theo thời tiết Khi trời mưa, các xe đi ngược chiều dễ bị chói mắt vì ánh sáng từ đèn phản xạ xuống mặt đường ướt, MultiBeam LED sẽ dựa vào cảm biến mưa và cảm biến ánh sáng để giảm cường độ ánh sáng giúp xe ngược chiều không bị chói nhưng vẫn đảm bảo tầm quan sát cho người lái

An toàn hơn nữa là Night View Assist Công nghệ này dùng tia hồng ngoại và các cảm biến để quét qua khu vực phía trước của xe trong phạm vi 160m, khoang vùng người đi bộ, động vật và phương tiện đối diện hiển thị bằng những ô màu đỏ trên màn hình trong xe qua đó cảnh báo người lái về quy cơ va chạm

Hình 2 6: Hỗ trợ vào ban đêm phát hiện người đi bộ vào cảnh báo

người lái [17, tr.2]

Ở chế tạo đèn pha tự động hoàn toàn, các công nghệ đèn thông minh sẽ tự động chiếu thấp khi xe đi chậm và chiếu xa khi xe tăng tốc độ, đồng thời không chiếu vào những khu vực có xe phía trước để tránh chói mắt Công nghệ điều chỉnh chiếu sáng theo góc cua cũng giúp người lái phát hiện các nguy hiểm mà đèn chiếu sáng thông thường không thể phát hiện được

Các mẫu xe Mercedes được áp dụng công nghệ MultiBeam LED: các dòng xe S – Class, E – Class, C- Class…

2.3 Hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên xe Mercedes GLC 300 CKD 2020

2.3.1 So sánh các công nghệ khác nhau sử dụng cho đèn pha phía trước xe mà Mercedes áp dụng cho các mẫu xe GLC hiện nay

2.3.1.1 Digital Light

Hiện nay chủ yếu áp dụng cho S-Class mới từ đời 2021 trở lên

Với các ưu điểm là công nghệ đột phá trong thời gian gần đây chính là xu hướng của tương lai Sử dụng hệ thống chiếu sáng đa điểm cho ra công suất tốt đa nhất, phát huy được hết khả năng của đèn Ngoài ra có thể chiếu sáng hiển thị trên mặt đường giúp giao tiếp với người điều khiển đây là một tính năng rất mới mẻ

Hình 2 7: Cụm đèn Digital Light chiếu sáng hiển thị [13, trang 3]

2.3.1.2 Multibeam LED

Hiện tại được áp dụng trên các dòng xe như GLC 300 2020 CKD…

Hình 2 8: Cụm đèn Multibeam LED [13, trang 2]

Khi có xe di chuyển ngược chiều:

Mỗi chip LED trong đèn pha của Multibeam LED đều có khả năng có thể hoạt động độc lập riêng biệt Khi có tín hiệu từ dữ liệu mà camera trên kính chắn gói đưa về phát hiện có xe đang di chuyển ngược chiều thì đèn pha sẽ ngừng sáng ở khu vực mà chiếc xe đó sẽ bị ảnh hưởng

Trước khi đến vòng xuyến:

Multibeam LED có thể giúp người lái quan sát tốt hơn ở những khu vực có vòng xuyến Lúc này, chức năng tự động điều chỉnh ánh sáng ở góc cua sẽ được kích hoạt, ánh sáng từ đèn pha sẽ được phân bổ đều sang hai bên Giúp cho khi đến vòng xuyến thì luồng ánh sáng sẽ rộng hơn tạo điều kiện tốt hơn để quan sát Chức năng này cũng

có nguyên lý hoạt động gần giống như nguyên lý của hệ thống chiếu sáng khi vào cua cũng là mở rộng góc chiếu sáng

Khi trời mưa:

Các phương tiện di chuyển ngược chiều rất dễ bị chói mắt bởi ánh sáng phản chiếu vào mặt đường nên Multibeam LED sẽ điều chỉnh độ ánh sáng để không làm ảnh hưởng đến tầm nhìn của các phương tiện di chuyển chiều ngược lại

Ngoài những chức năng trên thì với những dòng xe cụ thể sẽ có thêm một số chức năng khác như:

• Ultra Range giúp chiếu sáng 650m hơn đèn laser hiện tại;

• Roundabout Light mở rộng góc chiếu khi vào giao lộ vòng xuyến chỉ có trên xe có bản đồ cài sẵn trong ổ cứng;

• Welcome Light đèn trước đổi màu đèn sau chạy khi mở/ khoá xe

2.3.1.3 LED Intelligent Light System

Loại này hiện nay rất phổ biến từ dòng GLC 250 2016 đã được trang bị

Hình 2 9: Cụm đèn LED Intelligent Light System [13, trang 4]

Các chức năng của hệ thống:

• Hệ thống điều chỉnh theo góc lái: xoay đèn pha theo hướng góc cua, người lái có thể tiếp tục thấy rõ đường hơn;

• Chức năng tăng cường đèn sương mù: Được chiếu sáng rõ hơn và người lái ít bị chói mắt bởi ánh sáng phản chiếu;

• Đèn vào cua: cải thiện chất lượng chiếu sáng đường đi nhờ đèn bổ sung bên phía góc cua giúp tăng thêm khả năng chiếu sáng;

• Xe di chuyển ngược chiều khi phát hiện sẽ điều chỉnh để không làm chói mắt phương tiện xe đối diện;

• Chạy trên 90 km/h thì công suất đèn tăng lên giúp sáng hơn

2.3.1.4 LED High Performance

Hiện tại áp dụng trên các dòng xe như GLC 300 Coupe 2020 CBU…

Hình 2 10: Cụm đèn LED High Performance [13, trang 5]

Ưu điểm:

• Có tất cả các chức năng của công nghệ LED;

• Chiếu sáng đường đi cực tốt;

• Công nghệ đèn LED nên đảm bảo mức tiêu thụ năng lượng thấp, tuổi thọ cao và ánh sáng trắng dễ chịu gần với phổ ánh sáng ban ngày;

• Hệ thống đèn sau cũng dùng công nghệ LED;

• Có chức năng Auto Levelling tự động điều chỉnh góc chiếu khi lên xuống dốc

Nhược điểm:

• Không có chức năng liếc khi vào cua;

• Không có các chức năng thông minh khác;

• Không auto điều chỉnh làm đỡ chói xe đối diện

2.3.2 Giới thiệu sơ lược về công nghệ chiếu sáng Multibeam LED trên Benz GLC 300 CKD 2020

Mercedes-2.3.2.1 Cấu tạo

Tầm quan sát vào ban đêm luôn là mối quan tâm của bất cứ người điều khiển phương tiện giao thông nào khi di chuyển vào ban đêm Tầm nhìn bị hạn chế, đèn pha chói mắt và nhiều nguyên nhân khác là lý do để các nhà nghiên cứu không ngừng phát triển công nghệ chiếu sáng để khác phục và Multibeam LED là một trong số đó Multibeam LED gồm có 3 phần chính:

Hình 2 11: Cụm đèn Digital Light [13, trang 5]

• Phần trong cùng: Bốn bộ điều khiển giúp tính toán mô hình chiếu sáng;

• Phần giữa: Lăng kính sơ cấp bằng silicone với chức năng gom ánh sáng;

• Phần ngoài cùng: Bộ khuếch tán ánh sáng Multibeam LED còn có Melisa là một vòng tròn viền xanh bao quanh đèn giúp tạo vẻ đẹp cho đèn

Multibeam LED áp dụng trên mẫu xe Mercedes GLC 300 CKD 2020 là thế hệ thứ hai với 84 chip đèn LED có khả năng mở rộng tầm quan sát lên hơn 600m so với thế

hệ thứ nhất chỉ 485m và chỉ có 24 con chip Và tuy có nhiều chip hơn nhưng vẫn đảm bảo là không chói mắt các phương tiện khác khi chuyển

2.3.2.2 Nguyên lý hoạt động

Công nghệ này hoạt động bằng cách lấy dữ liệu từ camera được trang bị trên kính chắn gió Các dữ liệu sẽ được truyền đến bốn thiết bị tính toán (100 lần/ giây) để cho

ra mức ánh sáng phù hợp với từng điều kiện đường, giao thông và thời tiết

2.4 Cơ cấu hoạt động của Multibeam LED trên xe Mercedes GLC 300 CKD 2020

2.4.1 Cơ cấu của Multibeam LED

Gồm có mạng lưới mô đun LED được xếp thành 3 hàng có chức năng:

Hình 2 12: Mạng lưới mô đun LED [21]

• Giúp là hệ thống chiếu sáng đầu tiên cho ánh sáng kỹ thuật số cao;

• Phân bố ánh sáng linh hoạt và đa dạng;

• Loại đèn chiếu gần thích ứng điện tử đầu tiên;

• Đèn pha chiếu sáng thích ứng điện tử mới giúp đèn không gây chói cho phương tiện đối diện khi di chuyển trên đường;

• Các chip LED tự huỷ kích hoạt một cách chính xác;

• Có thể nhận diện được biển báo giao thông giúp giảm chói sáng;

• Giảm độ chói trong điều kiện đường ướt;

• Điều khiển chiếu sáng thông minh

2.4.2 Đèn Multibeam LED khi hoạt động

2.4.2.1 Đèn chiếu sáng thích ứng điện tử đầu tiên

Khi nhận được tín hiệu vào cua Multibeam LED sẽ kích hoạt dần các chip đèn LED theo hướng đánh lái của người tài xế sáng lên giúp hỗ trợ tăng thêm tầm quan sát cho người lái khi vào cua

Hình 2 13: Các chip LED phía bên phải sáng dần khi vào cua bên phải [21]

2.4.2.2 Đèn pha chiếu sáng thích ứng

Khi nhận tín hiệu từ camera có ánh sáng từ các phương tiện đối diện chiếu vào thì Multibeam LED sẽ tắt một số chip LED mà hướng chiếu sáng của nó gây chói mắt các phương tiện còn lại