Nghiên cứu cải tiến công nghệ chiếu sáng thông minh trên các dòng ô tô phổ thông tại Việt Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Nghiên cứu cải tiến công nghệ chiếu sáng thông minh trên các dòng ô tô phổ thông tại Việt Nam trình bày về việc nghiên cứu cải tiến công nghệ chiếu sáng thông minh trên các dòng ô tô phổ thông. Hệ thống chiếu sáng là hệ thống vô cùng quan trọng và không thể thiếu trên một chiếc ô tô.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu cải tiến công nghệ chiếu sáng thông minh trên các dòng ô tô phổ thông tại Việt Nam

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ CHIẾU SÁNG THÔNG MINH TRÊN CÁC DÒNG Ô TÔ PHỔ THÔNG TẠI VIỆT NAM Nguyễn Dương Trường Thịnh, Nguyễn Hữu Đức* Bùi Thị Ánh Em, Bùi Phước Lộc, Phạm Ngọc Trâm** *Viện Công nghệ Việt Nhật, Trường Đại học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh (HUTECH) **Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh (HUTECH) GVHD: ThS. Nguyễn Văn Bản TÓM TẮT Bài báo trình bày về việc nghiên cứu cải tiến công nghệ chiếu sáng thông minh trên các dòng ô tô phổ thông. Hệ thống chiếu sáng là hệ thống vô cùng quan trọng và không thể thiếu trên một chiếc ô tô. Tuy nhiên, hiện nay có rất nhiều vấn đề xảy ra liên quan đến hệ thống quan trọng này ở Việt Nam đang gây ra nhiều mối lo ngại về an toàn giao thông như vấn nạn đèn pha; thiếu tầm quan sát khi vào cua; không bật tắt hệ thống chiếu sáng đúng quy định;... Những vấn đề này đến từ nhiều lý do khách quan lẫn chủ quan như ý thức sử dụng của người điều khiển; thời tiết; công nghệ áp dụng lên đèn;… Đây cũng là vấn đề mà các thành viên trong nhóm thường xuyên mắc phải khi tham gia giao thông vào ban đêm. Nhận ra vấn đề này là cần thiết giải quyết và có khả năng ứng dụng giải pháp trên ô tô phổ thông tại Việt Nam. Sau đó thiết kế, chế tạo hệ thống chiếu sáng thông minh có khả năng ứng dụng cho mọi loại xe ô tô phổ thông để giảm thiểu mối lo ngại về an toàn giao thông do hệ thống chiếu sáng gây ra. Hệ thống có thể hỗ trợ liếc bốn chiều giúp cho người điều khiển luôn có ánh sáng và thông tin về đoạn đường phía trước và các tín năng tự động giúp người lái giảm các thao tác xử lý và tập trung lái xe hơn, nhờ vậy có thể thuận tiện tối đa cho người sử dụng. Thông qua công trình nghiên cứu, nhóm đề tài hy vọng người đọc có thể hiểu rõ hơn về những lợi ích và công dụng của hệ thống chiếu sáng thông minh mà nhóm thiết kế. Từ đó hi có thể giúp cho việc tiếp cận, sử dụng hệ thống chiếu sáng thông minh sẽ phổ biến ở giao thông tại Việt Nam trong tương lai thông qua việc kết hợp, chế tạo một mẫu xe Việt có hệ thống chiếu sáng thông minh. Từ khóa: chiếu sáng, đèn pha, liếc bốn chiều, thông minh, ô tô. 1. GIỚI THIỆU Hệ thống chiếu sáng thông minh trên thế giới hiện nay là khá phổ biến nhưng giá thành để sở hữu các hệ thống ấy còn rất cao và những hệ thống khác nhau lại do các hãng xe khác nhau nghiên cứu và chế tạo gây ra sự độc quyền. Điều này khiến cho việc muốn sở hữu một chiết xe có hệ thống chiếu sáng thông minh đồng nghĩa với việc phải chi ra một số tiền khá lớn để sở hữu mẫu xe có áp dụng công nghệ đèn thông minh của hãng xe đó, 125
ví dụ như Adaptive Led trên các dòng xe thuộc 7 series của BMW; MutiBeamLed trên các dòng xe C-class, E- class, S-class của Mercedes Benz; … Vì thế nên ở thị trường Việt Nam người dân thường không thể tiếp cận với hệ thống chiếu sáng thông minh do điều kiện kinh tế. Đa số các xe lưu thông ở Việt Nam sử dụng hệ thống chiếu sáng truyền thống hoặc hệ thống chiếu sáng tự động (không tính những chiếc xe đã được độ chế). Do hệ thống chiếu sáng thông minh chưa được áp dụng phổ biến nên các vấn đề về mất an toàn giao thông do hệ thống chiếu sáng vẫn còn tồn động. Những vấn đề này đến từ nhiều lý do khách quan lẫn chủ quan như ý thức sử dụng đèn chiếu sáng của người điều khiển; thời tiết; công nghệ áp dụng lên đèn; … Và có hai vấn đề chính dễ nhận thấy nằm trong khả năng nhóm có giải quyết: - Thứ nhất: nhiều người điều khiển phương tiện tham gia giao thông hiện nay có ý thức rất kém về việc sử dụng pha - cốt (sử dụng pha liên tục, sử dụng pha trên phố, độ đèn pha siêu sáng, …) chiếu thẳng vào mặt người đi ngược chiều tạo ra những tình huống giao thông nguy hiểm, tiềm tàn hả năng xảy ra tai nạn cao do mù tạm thời, lóa mắt, …; - Thứ hai: công nghệ hỗ trợ người lái trên các hệ thống đèn thông thường (trên các dòng xe phổ thông) chưa đủ an toàn cho người điều khiển như việc vào cua không thể mở rộng góc chiếu sáng, không thể tự động hạ pha khi có phương tiện ngược chiều dẫn đến các tình huống nguy hiểm. Do vậy việc nghiên cứu hệ thống chiếu sáng thông minh chứa nhiều tính năng như các hệ thống của những hãng xe đắt tiền trên thế giới là điều cần thiết để giúp giao thông ở Việt Nam phát triển văn minh, hiện đại. Hy vọng đề tài sẽ giúp ích cho mọi người và xã hội. Nhóm đang nghiên cứu khả năng ứng dụng của nó tại Việt Nam và sẽ thực hiện, thiết kế hệ thống chiếu sáng nhỏ gọn, dễ lắp đặt và dễ dàng tiếp cận tất cả ô tô phổ thông tham gia giao thông ở Việt Nam. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nghiên cứu các vấn đề về hệ thống chiếu sáng được trang bị trên ô tô tại Việt Nam Đèn pha với góc chiếu sáng cao và cường độ sáng lớn sẽ làm cản trở tầm nhìn và gây khó chịu cho những phương tiện đi ngược chiều hoặc ngay cả những lái xe đi cùng chiều ở phía trước. Không chỉ vậy, trong một vài tình huống, đèn pha cũng có thể là nguyên nhân gây tai nạn bởi lái xe đối diện bị lóa không nhìn rõ đường. Đa số đèn theo các xe bình dân đều có phạm vi cũng như cường độ sáng của hệ thống chiếu sáng thấp để phù hợp theo quy định an toàn giao thông. Việc phạm vi chiếu sáng ít dễ gây ra các tai nạn đáng tiếc do không đủ tầm nhìn để xử lý. Với đặc thù giao thông ở Việt Nam, thiếu phạm vi chiếu sáng khi vào cua là rất nguy hiểm. 126
Hình 1: Ô tô bật đèn pha gây cản trở tầm nhìn phương Hình 2: Tai nạn trên đèo. [7] tiện ngược chiều. [6] 2.2 Phương hướng cải thiện 2.2.1 Thực tiễn hiện nay Vấn đề này không còn là vấn đề mới ở Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung nên những giải pháp trên thị trường không ít. Nhưng những giải pháp này đa số được chia làm 2 loại chính: - Loại thứ nhất, rất tốt và hoàn thiện nhưng phải bỏ ra một số tiền khá cao để có thể sở hữu được. Điển hình là hệ thống Adaptive LED của BMW và MutiBeamLED của Mercedes Benz. Hai hệ thống này đều hoàn hảo để giải quyết vấn đề nhưng giá thành để sở hữu lại rất cao vì chỉ được trang bị trên những dòng xe đắt tiền của các hãng xe. Hình 3: MULTIBEAM LED của Mercedes. [8] Hình 4: Xe lắp nhiều đèn chiếu sáng. [9] - Loại thứ hai, giải pháp có mức giá rất rẻ nhưng không giải quyết được triệt để vấn đề. Điển hình nhất là sử dụng miếng dán kính chống chói và lắp thêm đèn chiếu sáng. Giá rẻ và hiệu quả cũng không cao vì dễ dàng lắp nhầm hàng kém chất lượng và không được pháp luật khuyến khích. 127
2.2.2 Ý tưởng cho giải pháp: nghiên cứu chế tạo hệ thống chiếu sáng thông minh Hệ thống chiếu sáng thông minh nhóm thiết kế có 4 tính năng chính: - Tự động thay đổi chế độ pha/cốt Chức năng này giúp người tham gia giao thông ở phần đường đổi diện không bị chói mắt khi người điều khiển xe quên hạ pha khi đối mặt. Nguyên lý hoạt động của chức năng là dùng một cảm biến ánh sáng gắn ở cản trước xe để thu ánh sáng đèn xe đối diện và một cảm biến đo khoảng các trước đầu xe để đo khoảng các phương tiện đến gần rồi gửi về bộ xử lý. Nếu có ánh sáng chiếu vào, đèn chiếu sáng của xe đang ở vị trí pha sẽ tự động hạ xuống vị trí cốt. Đây là chức năng vừa giúp cho người lái và người cùng tham gia giao thông giảm thiểu đáng kể khả năng xảy ra tai nạn. - Tự động bật/tắt hệ thống chiếu sáng Chức năng giúp người điều khiển phương tiện luôn có tầm nhìn trong mọi điều kiện ánh sáng. Nguyên lý hoạt động của chức năng là dùng một cảm biến ánh sáng đặt trên nóc xe để thu cường độ ánh sáng môi trường xung quanh và gửi về bộ xử lý. Nếu cường độ ánh sáng thấp, hệ thống đèn chiếu sáng sẽ tự động được kích hoạt và ngược lại. Đây cũng là chức năng ràng buộc của hai chức năng bên dưới. Nếu chức năng này không hoạt động thì hai chức năng kia cũng không thể hoạt động. - Mở rộng góc chiếu sáng theo góc xoay vô lăng Mở rộng góc chiếu sáng Thay góc chiếu sáng theo độ dốc mặt đường Chức năng này giúp người lái có nhiều thời gian quan sát để chuẩn bị rẽ và mở rộng thêm góc chiếu để tăng tầm quan sát của tài xế từ đó tăng độ an toàn khi tham gia giao thông bào các cung đường quanh co ban đêm. Nguyên lý hoạt động của chứ năng nay này là dùng một biến trở bắt cứng vào vô lăng để gửi tín hiệu về bộ xử lý, bộ xử lý sẽ điều khiển cơ cấu xoay ngang thay đổi góc chiếu của bóng đèn từ đó mở rộng góc chiếu sáng về 128
hướng xoay vô lăng. Khác với các hệ thống liếc khác trên thị trường thay đổi góc chiếu của cả hai bóng đèn, hệ thống này chỉ thay đổi góc chiếu của một bóng đèn. Việc giữ nguyên vị trí của một bóng đèn và thay đổi vị trí của bóng đèn kia giúp cho góc lái cơ bản vẫn được đảm bảo và mở rộng thêm được góc lái làm cho tầm nhìn của người lái được bao quát nên nhiều thời gian để nhận định tình huống và xử lý. Hệ thống cũng xử dụng tín hiệu xi nhan để thay đổi góc chiếu sáng. - Thay góc chiếu sáng theo độ dốc mặt đường Chức năng này giúp người lái luôn có thể quan sát được tình trạng mặt đường ngay cả khi đường gồ ghề, nhấp nhô làm thay đổi góc chiếu của đèn liên tục. Nguyên lý hoạt động của chức năng này là dùng hai cảm biến cân bằng đặt ở phần trước xe và sau xe, khi cảm biến nhận được tín hiệu thay đổi cân bằng của xe thì lập tức gửi tín hiệu về bộ xử lý và bộ xử lý sẽ điều khiển trượt dọc thay đổi góc chiếu chủa chóa đèn theo góc nghiên mà cảm biến gửi về. Cơ cấu điều khiển liếc bốn chiều: Hình 5: Chế tạo phần cơ khí của xe (mô phỏng bằng Hình 6: Cơ cấu hoạt động liếc 4 chiều (mô hình thử Solidworks) nghiệm) 3. ĐÁNH GIÁ Xã hội Việt Nam ngày càng phát triển không ngừng. Vấn đề về an toàn và văn hóa khi sử dụng hệ thống chiếu sáng khi tham gia giao thông càng được mọi người quan tâm và chú trọng. Nên giải pháp mà nhóm đưa ra cũng có thể đóng góp 1 phần vào việc giải quyết vấn đề đang còn tồn động. Nhóm đã thiết kế được các tín năng nhóm đề ra và tất cả đều hoạt động tốt, có khả năng lắp đặt thực tiễn trên ô tô. Cơ cấu điều khiển các chức năng được thiết kế gọn dễ lắp đặt. Về phần lập trình, thiết kế cũng rất đơn giản. 129
4. KẾT LUẬN Hiện nay vấn nạn đèn pha và khả năng chiếu sáng của hệ thống chiếu sáng trên ô tô và còn là vấn đề cấp bách của toàn xã hội, đặc biệt là các thành phố lớn nơi có lưu lượng ô tô lưu thông đông. Vì vậy, nhóm đã nghiên cứu nhu cầu, thị trường và tính ứng dụng của nó tại Việt Nam, để làm tiền đề thiết kế và hiện thực hóa hệ thống chiếu sáng thông minh dành riêng cho người Việt Nam và ô tô Việt Nam Nhóm đề tài mong muốn nhận được những ý kiến đóng góp để nhóm tiếp tục nghiên cứu và hiện thực hóa mô hình thực tiễn có thể sử dụng rộng rãi trên thị trường, góp phần giúp giao thông tại Việt nam phát triển theo hướng văn minh, hiện đại. Lời cảm ơn: nhóm xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn và hỗ trợ tận tình của ThS. Nguyễn Văn Bản trong suốt thời gian thực hiện đề tài. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS. Nguyễn Văn Nhanh, Th.S Phạm Hữu Nghĩa (2018). Tài liệu học tập Hutech Hệ thống và điều khiển tự động trên ô tô, Hutech, TP.HCM. [2] TS. Nguyễn Văn Nhanh (2018). Tài liệu học tập Hutech Lý thuyết ô tô, Hutech, TP.HCM. [3] PGS.TS Nguyễn Phụ Thượng Lưu (2018). Tài liệu học tập Hutech Tính toán thiết kế ô tô, Hutech, TP.HCM. [4] PGS.TS Nguyễn Phụ Thượng Lưu (2017). Tài liệu học tập Hutech Công nghệ chuẩn đoán và kiểm định ô tô, Hutech, TP.HCM. [5] Vũ Hồng Thái, Đinh Xuân Phương, Nguyễn Văn Tường, Lương Trần Quảng Đà (2009). Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống chiếu sáng thông minh, đồ án tốt nghiệp, Trường đại học Sư phạm kỹ thuật TP.Hồ Chí Minh, khoa cơ khí động lực, bộ môn điện tử ô tô. [6] https://vietnamnet.vn/vn/oto-xe-may/dung-den-pha-o-to-sai-cach-tai-xe-co-the-gay-tai-nan-khung-khiep- 481292.html [7] https://plo.vn/xe-va-luat/di-chuyen-duong-deo-vao-ban-dem-rat-nguy-hiem824524.html [8] https://www.vietnamstar.mercedes-benz.com.vn/vi/desktop/huong-dan-su-dung/tim-hieu-cong-nghe- chieu-sang-multibeam-led-tren-mercedes-benz-e250.html [9] https://dantri.com.vn/xa-hoi/am-anh-o-to-do-den-led-sang-choi-201811090800532.htm 130