BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTHIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH
HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÔNG MINH
GVHD: LÊ THANH PHÚC
SVTH : VŨ HỒNG THÁI - 04105111
ĐINH XUÂN PHƯƠNG - 04105090
NGUYỄN VĂN TƯỜNG - 04105153
LƯƠNG TRẦN QUẢNG ĐÀ - 04105027

5. Ngày giao nhiệm vụ: 10 – 10 – 2008
6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ 10 – 02 – 2009

Giáo viên hướng dẫn ký tên Ngày . . .tháng . . . năm 2009 Th.S LÊ THANH PHÚC Thông qua bộ môn LỜI MỞ ĐẦU

Khoá học 2004-2009 đang ở giai đoạn cuối của chương trình đào tạo là thực
hiện đồ án tốt nghiệp. Sau hơn 4 năm học tập tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ
Thuật Tp. Hồ Chí Minh, chúng em được lĩnh hội rất nhiều kiến thức quý báu và rèn
luyện kỹ năng chuyên ngành Công nghệ Ô tô tại khoa Cơ khí Động lực.
Trong quá trình tìm kiếm đề tài tốt nghiệp chúng em đã chọn được đề tài mong
muốn, phù hợp với khả năng và lĩnh vực yêu thích của mình. Từ đó chúng em đã
mạnh dạn tự đề xuất đề tài “Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống đèn thông minh”,
và nhận được sự đồng ý của Bộ môn Điện Tử Ô tô. Ban chủ nhiệm Khoa cũng đã
cho phép đăng ký thực hiện đề tài.
Thiết nghĩ, việc thiết kế mô hình hệ thống chiếu sáng thông minh phục vụ
trong việc giảng dạy trong nhà trường là cần thiết và rất có ích cho sinh viên thực
tập. Mô hình được thiết kế với đầy đủ các bộ phận, cơ cầu, chức năng của một hệ
thống chiếu sáng hiện đại vì vậy sẽ giúp ích cho sinh viên có thêm mô hình để thực
tập và được tiếp cận với công nghệ chiếu sáng chủ động trên xe, hiện còn mới mẻ ở
Việt Nam. Đối với bản thân, đây là cơ hội cho chúng em để hệ thống lại kiến thức,
là cơ hội nghiên cứu, thực nghiệm và rèn luyện các kỹ năng làm việc trước khi bước


Tp. Hồ Chí Minh, ngày …… tháng 02 năm 2009
Giáo viên phản biện MỤC LỤC
PHẦN A: DẪN NHẬP Trang
I. Lý do chọn đề tài.
II. Giới hạn phạm vi nghiên cứu.
III. Mục đích nghiên cứu.

3.1.2. Nguyên lý điều khiển hệ thống đèn chiếu sáng góc cua tĩnh 42
3.2. Hệ thống đèn chiếu sáng góc cua động 44
3.2.1. Giới thiệu hệ thống 44
3.2.2 . Nguyên lý điều khiển đèn chiếu sáng góc cua động 47
3.2.3 . Cơ sở tính toán góc điều chỉnh vùng chiếu sáng 49
3.3. Xu hướng phát triển của hệ thống chiếu sáng chủ động 52

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH CHIẾU SÁNG THÔNG
MINH 56
4.1. Ý tưởng thiết kế 56
4.1.1. Ý tưởng về hệ thống chiếu sáng hiện đại 56
4.1.2. Ý tưởng về hệ thống chiếu sáng thông minh 56
4.1.2.1. Ý tưởng thiết kế hệ thống chiếu sáng góc cua tĩnh 56
4.1.2.2. Ý tưởng thiết kế hệ thống góc cua động 58
4.1.2.3. Ý tưởng thiết kế hệ thống tự động bật đèn đầu và hệ thống tự động
chuyển Pha – Cốt 59
4.2. Các bước thiết kế. 61
4.2.1. Thiết kế mô hình cơ bản 61
4.2.1.1. Khung mô hình 62
4.2.1.2. Hệ thống đèn đầu 62
4.2.1.3. Hệ thống đèn đuôi 64
4.2.1.4. Cụm vô lăng và công tắc điều khiển 65
4.2.2. Thiết kế hệ thống chiếu sáng - tín hiệu trên mô hình 66
4.2.2.1. Sơ đồ và hoạt động của mạch điện hệ thống chiếu sáng trên mô hình
67
4.2.2.2. Sơ đồ mạch điện và hoạt động đèn báo rẽ, báo phanh trên mô hình
69
4.2.3. Thiết kế hệ thống chiếu sáng góc cua 70
4.2.3.1. Thiết kế hệ thống chiếu sáng góc cua tĩnh 70
4.2.3.2. Thiết kế hệ thống chiếu sáng góc cua động 78

giải được bài toán về nguồn chiếu sáng. Không ngừng ở đó, để đáp ứng những đòi
hỏi chính đáng của người sử dụng về một môi trường lái xe an toàn, thân thiện hơn
vào ban đêm, gần đây các nhà sản xuất đã giới thiệu công nghệ chiếu sáng chủ động
trên xe với tham vọng hoàn toàn đánh bật bóng đêm. Nổi bật trong đó là giải pháp
chiếu sáng chủ động theo góc bẻ lái của xe, với công nghệ này các tài xế không còn
phải lo lắng việc thường xuyên phải đối mặt với những vùng tối đột ngột hoặc nguy
hiểm hơn là việc bất ngờ xuất hiện các chướng ngại vật khi lái xe vào ban đêm gặp
những cung đường cong hoặc các đoạn rẽ.
Hệ thống chiếu sáng chủ động đã dần trở nên thông dụng đối với các nước
phát triển, coi trọng vấn đề an toàn giao thông còn đối với Việt Nam ta hiện nay thì
chiếu sáng chủ động vẫn còn khá mới mẻ, chỉ được trang bị trên các xe hạng sang,
vì vậy việc sinh viên ngành cơ khí ô tô được tiếp cận công nghệ mới này còn rất hạn
chế, chủ yếu qua Internet và qua các tạp chí ô tô.
Vì vậy, nhóm làm đề tài mạnh dạn lựa chọn đề tài “Thiết kế, chế tạo mô hình
đèn đèn thông minh” sau khi xét đến tính khả thi của đề tài, với mục đích thiết kế
mô hình phục vụ việc giảng dạy và thực tập cho sinh viên khoa Cơ Khí Động Lực
trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM. II. Giới hạn phạm vi nghiên cứu:
Khái niệm chiếu sáng chủ động trên xe hiện nay rất rộng và vẫn còn tiếp tục
được các nhà nghiên cứu cải tiến và phát triển. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài
vì giới hạn về thời gian, kinh phí và khả năng nên đề tài tập trung thiết kế hệ thống
chiếu sáng chủ động theo góc cua đang dần trở nên phổ biến và được trang bị trên
các xe hạng sang ngày nay.
Ngoài ra trên mô hình còn được thiết kế thêm các hệ thống tự động bật đèn đầu khi
trời tối và hệ thống tự động chuyển pha – cốt, hệ thống này tự nhận biết có xe đi
ngược chiều và tự động chuyển chế độ đèn đầu về cốt.
III. Mục đích nghiên cứu:
Từ nhiệm vụ chính của đề tài đặt ra là nghiên cứu thiết kế - chế tạo mô hình hệ

- Giới hạn phạm vi nghiên cứu.
- Mục đích nghiên cứu.
- Phương pháp nghiên cứu
Phần B: Nội Dung Đề Tài:
Chương I: Lịch sử phát triển đèn xe.
Chương II: Tổng quan hệ thống Chiếu sáng – Tín hiệu.
Chương III: Giới Thiệu hệ thống chiếu sáng chủ động trên xe và nguyên lý điều
khiển.
Chương IV: Thiết kế - Chế tạo mô hình đèn thông minh.
Phần C: Kết luận – Đề nghị
Phụ lục
Tài liệu tham khảo

Chương 1: Lịch sử phát triển đèn xe Trang 1
PHẦN B: NỘI DUNG ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐÈN XE
1.1 KHÁI QUÁT:
Theo các số liệu thống kê ngày nay, mặc dù công nghệ chiếu sáng trên xe hơi đã
phát triển rất nhiều, và hầu hết các tuyến đường đều đã được trang bị đèn đường chiếu
sáng, tăng độ an toàn cho xe lưu thông vào ban đêm nhưng tỉ lệ số vụ tai nạn xe vào
ban đêm lên đến 40 % trong khi mật độ xe lưu thông vào ban đêm chỉ bằng 1/5 mật độ
xe lưu thông vào ban ngày, chính vì những đòi hỏi phải tăng tính an toàn cho người
điều khiển xe vào ban đêm mà công nghệ chiếu sáng trên xe đã rất được quan tâm và
chú trọng nghiên cứu, phát triển.
Ai cũng thấy được tầm quan trọng của đèn chiếu sáng trên xe hơi khi vận hành
trong bóng tối. Ra đời đồng thời với xe hơi, đèn pha đã trải qua 120 năm lịch sử từ
những chiếc khổng lồ cổ lỗ tới Bi-Xenon hay LED ngày nay.

đến nhiều hơn so với các các đèn dùng khí carbua (đất đèn) bởi chúng ít tốn kém hơn.
Với đèn sử dụng khí carbua, người ta phải đốt 35 lít gas để thắp sáng đèn trong một
giờ. Các nhà sản xuất thường lắp một bình chứa khí gas bên ngoài xe để mọi người
không phải ngửi mùi khó chịu của carbua.
Ngay từ những năm đầu tiên của lịch sử đèn pha, một vấn đề luôn ám ảnh những
nhà chế tạo xe hơi đến tận ngày nay, đó là khi họ cố gắng tạo loại đèn pha có khả năng
chiếu sáng càng xa càng tốt thì nó có thể gây lóa mắt cho tài xế đi trên xe ngược chiều.
Để tránh hiện tượng này, năm 1908 các nhà thiết kế đã đưa ra ý tưởng hạ thấp ngọn lửa
acetylene ra khỏi tiêu điểm ống kính mỗi khi gặp xe ngược chiều bằng cách sử dụng
sợi dây điều khiển. Mặc dù cách làm này được ứng dụng nhanh chóng nhưng tương lai
Chương 1: Lịch sử phát triển đèn xe Trang 3
cho đèn pha acetylene không còn. Xe hơi ngày một nhanh hơn khiến đèn gas trở nên
lỗi thời.

Hình 1.1: Đèn carbua gắn trên xe đạp
1.3 ĐÈN SỢI ĐỐT ĐƯỢC SỬ DỤNG VÀ PHỔ BIẾN TRÊN XE HƠI: (thời kỳ
1910 – 1960)
Với sự phát triển của bóng đèn sợi tóc và sự ra đời các loại máy phát điện gọn nhẹ
có thể nắp đặt trên xe hơi thì vào năm 1910 các loại bóng đèn sợi tóc đầu tiên được sử
dụng để chiếu sáng trên xe hơi.
Năm 1913, công ty điện Bosch, Đức, đã có cách tiếp cận hợp lý đối với vấn đề
này và đưa ra sản phẩm "Bosch Light". Đây là hệ thống tích hợp đèn pha, máy phát
điện một chiều và bộ điều chỉnh để tránh gây phiền phức cho khách hàng nếu mua các
phần tử rời rạc. Tuy nhiên, vẫn xuất hiện những tranh cãi xung quanh đèn pha sử dụng

lớn nhất của công nghệ này là hiệu quả chiếu sáng và tuổi thọ làm việc cao. Trong khi
đó, đối với các đèn sợi đốt thông thường, kim loại bốc hơi từ các sợi đốt tập trung trên
bề mặt kính làm xám đen. Khí Halogen có tác dụng làm hạn chế sự bốc hơi của kim
loại từ sợi đốt làm cho bóng đèn trở nên sáng. Ngoài ra nó cũng giúp đốt nóng sợi đốt
một cách mạnh mẽ và cho nguồn ánh sáng tốt hơn.

Chương 1: Lịch sử phát triển đèn xe Trang 5
· Đèn pha chiếu ánh sáng từ các thấu kính:
Công nghệ chiếu sáng tiếp tục được phát triển xa hơn bằng giải pháp thay đổi
hình dạng của đèn pha và gương phản xạ. Đầu những năm 1960, các đèn pha hình chữ
nhật bắt đầu xuất hiện trên đường phố. Năm 1983, đèn pha đánh dấu sự phát triển
mang tính quyết định nhờ cách thức chiếu ánh sáng lên trên mặt đường theo nguyên lý
của các đèn slide. Sự khác nhau mang tính quyết định nằm ở gương phản xạ. Nó không
phải là một gương parabol mà là gương ellipsoid với ba trục chuyển động nên tạo ra
nhiều ánh sáng hơn.
Đèn pha chiếu tạo ra một chùm sáng dạng nón với một điểm hội tụ xác định rất
gần với bề mặt phản xạ. Các thấu kính thông thường sẽ được thay thế bằng các thấu
kính hội tụ với một vùng chỉ vài cm
2
tập trung chùm sáng.
Các nhà thiết kế xe hơi rất ngạc nhiên với công nghệ đèn pha mới. Ngay lập tức
họ thiết kế các đèn pha cực kỳ gọn nhẹ và cực mỏng với các kính hội tụ đặt nghiêng.
Các đèn pha dùng phương pháp chiếu này mang đến nhiều ưu điểm như sự phân bố
ánh sáng, giảm một cách đáng kể sự lóa do sương mù, mưa và tuyết.
1.5 ĐÈN XENON RA ĐỜI VÀ ĐƯỢC SỬ DỤNG PHỔ BIẾN TRÊN XE HƠI
(thời kỳ 1990 – nay):


Dưới đây là hình minh hoạ của một loại xenon “thụt thò” như vậy Hình 1.5: Vị trí tim đèn Xenon thay đổi ở các chế độ pha – cốt khác nhau
Sự ra đời của đèn Xenon, Bi - Xenon đánh dấu một bước ngoặt mới của lịch sử
phát triển đèn xe, gắn với sự ra đời của đèn Xenon, thời kì này các nhà sản xuất đưa ra
nhiều phát minh để tăng tính tiện ích, an toàn và hiệu quả chiếu sáng của đèn xe.

Hình 1.6: Bộ đèn Bi – Xenon của xe Audi Avant Chương 1: Lịch sử phát triển đèn xe Trang 8
· Công nghệ đèn pha với tiêu điểm biến đổi:
Một trong những điểm mới trong công nghệ xe hơi xuất hiện năm 1995 với cặp
đèn pha đôi. Đèn pha đôi được thiết kế riêng rẽ hai chức năng pha và cốt cho phép các
gương phản xạ có thể định dạng một cách tối ưu nhất theo từng nhiệm vụ cụ thể của
chúng.
Máy tính giúp các gương có thể định dạng với trường chiếu sáng lớn nhất và sự
phân bố ánh sáng tối ưu. Máy tính chia bề mặt của gương phản xạ thành hàng nghìn
phần tử gương nhỏ xíu, gương sẽ chuyển động xung quanh và định hình lại cho đến khi
nào có được một vị trí tối ưu nhất. Điều này tạo ra nguồn sáng tốt hơn và chiếu sáng xa
hơn.
1.6 ĐÈN PHA CÔNG NGHỆ ĐI-ỐT PHÁT QUANG LED
Trong những năm gần đây công nghệ đèn pha ôtô ra đời loại đèn pha sử dụng
công nghệ đi-ốt phát quang LED.

Hình 1.7: Đèn pha sử dụng LED

Chương 1: Lịch sử phát triển đèn xe Trang 10
đèn này không thay đổi theo góc cua. Nguồn sáng thứ hai là hàng đèn đi-ốt phát quang
LED, chịu trách nhiệm chiếu sáng tức thời, nghĩa là chỉ bật khi xe chuẩn bị vào cua.
Dàn đèn LED hoạt động theo nguyên lý của công nghệ AFS và hướng các chùm sáng
đều nhau tới bề mặt đường.

Hình 1.9: Công nghệ đèn LED thông minh trên chiếc Volkswagen Golf V

Chương 2: Tổng quan về hệ thống chiếu sáng – tín hiệu trên xe Trang 11 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG –
TÍN HIỆU TRÊN XE
2.1 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐÈN CHIẾU SÁNG VÀ HỆ THỐNG
ĐÈN TÍN HIỆU TRÊN XE
Phân loại các loại đèn sử dụng trên xe gồm có các loại đèn chiếu sáng và đèn
tín hiệu, thông báo.
a. Hệ thống đèn chiếu sáng tín hiệu bao gồm các đèn xi nhan sử dụng khi báo rẽ
hoặc báo nguy, đèn kích thước để báo kích thước xe, đèn phanh báo khi đạp phanh,
…
b. Hệ thống đèn chiếu sáng: Bao gồm các đèn đầu gồm đèn chiếu gần và đèn
chiếu xa được sử dụng để chiếu sáng vào ban đêm đáp ứng được khả năng quan sát
cho người lái xe. Các yêu cầu về chiếu sáng của đèn đầu như: Cường độ chiếu sáng,
vùng chiếu sáng, góc chiếu sáng, giới hạn chiếu sáng sẽ được nói rõ ở phần sau.
Ngoài ra chế độ flash của đèn đầu được dùng như đèn báo tín hiệu cho người lái xe
ngược chiều. Bên cạnh đó còn có đèn sương mù để chiếu sáng khi thời tiết có nhiều
sương mù, …