Hỗ trợ người dùng Vol. 118

Phòng Điều Khiển Điện Tử
Tập đoàn Denso

Cam kết thực hiện cuộc vận động phát triển xã hội an toàn và an ninh trong việc xem xét các nhu cầu mới như lái xe tự động
UC-win/Road được dùng để phát triển một mô phỏng ứng dụng cảm giác của cơ thể khi sử dụng EPS 2-Drive

Tập đoàn Denso
URL: https://www.denso.com/en/
Địa chỉ: Kariya-shi, Aichi
Dịch vụ: Phát triển và đánh giá linh kiện điện tử như EPS, DENSO,
cung cấp nhiều hệ thống, sản phẩm, dịch vụ tiên tiến và đa dạng cho các sản phẩm ô tô, công nghiệp và tiêu dùng

 
Mr. Naoki Nakane, Giám đốc bộ phận Kiểm soát Điện tử - phòng Kế hoạch và phòng Điều khiển Điện tử
Mr. Kazumi Arimoto, Trưởng phòng Công nghệ phần 4, Phòng kỹ thuật điều khiển điện tử
Mr. Hideki Amakusa, Quản lý Trợ lý Dự án, Phòng kỹ thuật điều khiển điện tử

"EPS (Electric Power Steering), là cơ chế giúp phương tiện quay một góc khi lái xe, là chức năng giúp hoạt động của vô lăng nhẹ hơn. Sản phẩm EPS 2-Drive mà chúng tôi phát triển cung cấp bảng điều khiển và hệ thống an toàn giúp ngăn chặn các trường hợp khẩn cấp xảy ra. Để giúp người dùng biết đến chức năng đó và có trải nghiệm thực tế nhất, chúng tôi cần một mô phỏng. Và vì thế, chúng tôi đã liên lạc với Forum8. "

Bộ phận trợ lực hỗ trợ hoạt động lái xe bằng cách giảm công sức xoay vô lăng, nó được đặt trong hầu hết các loại xe, dòng chính của thiết bị này là EPS. Trong những năm gần đây, EPS  sử dụng trực tiếp công suất động cơ điện để hỗ trợ việc điều khiển, lợi thế ở đây là nó giúp tiêu hao nhiên liệu ít hơn so với các hệ thống thủy lực trước kia. Mặt khác, EPS đòi hỏi độ tin cậy cao do chức năng điều khiển tay lái rất quan trọng; hơn nữa, ngay cả khi có vấn đề xảy ra với EPS thì nó cũng cần có một chức năng giúp duy trì sự hoạt động trong một khoảng thời gian nhất định (khi hoạt động không an toàn). Để đáp ứng những nhu cầu đó, Tập đoàn DENSO đã phát triển EPS 2-Drive. Ông Naoki Nakane, Giám đốc bộ phận Kiểm soát Điện tử - phòng Kế hoạch và phòng Điều khiển Điện tử, Tổng công ty DENSO nhớ lại rằng chính công ty đã cho ra một ý tưởng sử dụng trình mô phỏng để nâng cao đặc tính sản phẩm và giúp công nghệ của họ được công nhận rộng rãi trên thế giới.

Tập đoàn DENSO tự hào sở hữu công nghệ tích lũy qua nhiều năm với các sản phẩm cốt lõi là ô tô. Công ty cung cấp nhiều hệ thống, sản phẩm, dịch vụ tiên tiến và đa dạng cho các sản phẩm ô tô, công nghiệp và tiêu dùng dựa trên công nghệ của nó. Chúng tôi đặc biệt tập trung vào những nhân viên nhận trách nhiệm lập kế hoạch, phát triển và đánh giá công nghệ thuộc Bộ phận Kiểm soát Điện tử, nơi chịu trách nhiệm phát triển các sản phẩm như EPS 2-Drive, nhằm mục đích đảm bảo an toàn, đóng góp cho xã hội các thế hệ công nghệ cao.

Trước khi tiến hành sản xuất hàng loạt EPS 2_Drive vào năm 2015, DENSO đã khám phá ra cách tiếp cận hiệu quả để quảng bá rộng rãi sản phẩm của Công ty. Vào năm 2013, họ phát triển một trình mô phỏng đơn giản bằng cách sử dụng "UC-win / Road", mô phỏng thực tế ảo VR ba chiều của FORUM8. DENSO để một số khách hàng trải nghiệm mô hình và nhận được những phản hồi tích cực. Vì vậy, họ đã giới thiệu UC-win / Road trên một quy mô đầy đủ vào năm sau (2014). Kể từ đó, họ nâng cấp các chức năng và tạo kịch bản của bộ mô phỏng qua từng năm và sử dụng nó hiệu quả trong các cuộc triển lãm trong nước và quốc tế.


Chiến lược mở rộng kinh doanh và vai trò của các Phòng

Tập đoàn DENSO tách ra khỏi Tổng công ty Motor Toyota và hoạt động độc lập vào năm 1949. Nó được thành lập tương tự như Công ty TNHH Nippondenso, một đơn vị sản xuất các linh kiện ô tô-điện tử. Kể từ đó, Công ty đã và đang nỗ lực để trở thành đơn vị đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển công nghệ, sản phẩm, cải tiến hệ thống đánh giá đạt trình độ cao và bồi dưỡng nguồn nhân lực đa năng. Dựa trên tất cả những lợi thế có được, họ đã mở rộng hoạt động kinh doanh của mình tới các lĩnh vực: 1) Kinh doanh ô tô, bao gồm một loạt các sản phẩm và hệ thống  với các hạng mục chính của hệ thống kiểm soát, điện tử, hệ thống nhiệt, hệ thống thông tin an toàn, và hệ thống động cơ nhỏ là cốt lõi; 2) Các sản phẩm tiêu dùng bao gồm các thiết bị gia dụng cốt lõi như máy nóng lạnh và điều hòa không khí, 3) sản phẩm công nghiệp như robot công nghiệp, sản phẩm tự động hóa sử dụng trong nhà máy và các sản phẩm tự động nhận dạng; 4) Các lĩnh vực kinh doanh mới áp dụng công nghệ tiên tiến vào sản phẩm ô tô. Những thay đổi đó đã tạo nên nền tảng để Công ty thay đổi tên gọi như hiện nay (năm 1996).

Mặt khác, DENSO cho phát triển các đơn vị kinh doanh nhằm giải quyết các khu vực sản phẩm riêng lẻ và một số nhóm doanh nghiệp, mỗi nhóm bao gồm 3 hoặc 4 đơn vị kinh doanh theo phân loại. Một trong số họ là Tập đoàn Kinh doanh Hệ thống Thông tin và An toàn. Nhằm mục đích nâng cao trình độ công nghệ giảm thiểu tai nạn giao thông, Tập đoàn nhắm đến mục tiêu phát triển công nghệ đảm bảo an toàn và sự tự tin cho người lái xe và phát triển công nghệ lái xe tự động.

Được nhận định là một đơn vị kinh doanh có công lớn tạo nên sự thành công của Tập đoàn, Bộ phận Kiểm soát Điện tử phụ trách phát triển công nghệ các sản phẩm điện. điện tử. Trong bộ phận đó có Phòng chịu trách nhiệm giải quyết các vai trò đặc biệt theo chức năng. Phòng Kế hoạch Kỹ thuật Kiểm soát Điện tử do Giám đốc là Ông Nakane lãnh đạo, không chỉ thực hiện phát triển sản phẩm trong lĩnh vực liên quan mà còn xem xét chiến lược kinh doanh để bắt kịp xu hướng công nghệ trong tương lai.

Ngược lại với vai trò sẵn có của mình, Phòng Kỹ thuật Điều khiển Điện tử đang lên kế hoạch chi tiết thực hiện việc sản xuất hàng loạt các sản phẩm đã phát triển. Lần này, ông Kazumi Arimoto, Trưởng phòng Công nghệ phần 4, Cơ quan Kỹ thuật điều khiển điện tử, phụ trách xây dựng mô phỏng phản ứng của cơ thể khi sử dụng 2 -Drive EPS. Công nghệ phần 4 đánh giá các sản phẩm đã phát triển từ nhiều góc độ thông qua các bài kiểm tra EMC và thử nghiệm trên nhiều môi trường khác nhau, đây là bước cần thực hiện trước khi tiến hành sản xuất hàng loạt. Ngoài ra, ông Hideki Amakusa, Quản lý Trợ lý Dự án - người tham gia mô phỏng và xây dựng kịch bản sử dụng UC-win / Road, cũng đang tiến hành kiểm tra sản phẩm bằng cách sử dụng các thiết bị hoạt động gần giống với xe ngoài thực tế trong Công nghệ Phần 4.

DENSO đang mở rộng và dần trở thành một nhà sản xuất linh kiện ô tô toàn cầu, với quy mô khoảng 200 công ty con tại 38 quốc gia trên thế giới cùng với các cơ sở trong nước, với khoảng 150.000 nhân viên.


"2-Drive EPS" trong phòng trưng bày của DENSO


 Phát triển 2-Drive EPS để xóa bỏ các nhược điểm bằng cách tận dụng những lợi thế của EPS

Theo lời Ông Nakane, "Hệ thống EPS cơ bản bao gồm các bước từ điều khiển bánh xe đến di chuyển lốp xe." Với ông, nhiệm vụ của Bộ phận Kiểm soát Điện tử bao gồm ba yếu tố: 1) Dựa trên các tín hiệu như bộ cảm biến mô-men xoắn, 2) ECU (Electronic Control Unit) tính sản lượng động cơ tối ưu (hỗ trợ lực), 3) điều khiển động cơ dựa trên dòng lệnh từ ECU.

Nửa sau những năm 1980, lần đầu tiên EPS được lắp vào các loại xe hạng nhẹ với động cơ nhỏ (Kei car), từ đó EPS đã dần dần thay thế hệ thống lái trợ lực thủy lực-hệ thống lái chính trước đó. Vì áp suất dầu tạo ra từ đầu ra động cơ nên khi bật động cơ sẽ nó ngay lập tức. Thêm vào đó, hệ thống cũ xâm chiếm không gian đường ống cũng như tạo ra dầu thải khi hoạt động. Ngược lại, EPS có ưu điểm về không gian lắp đặt, góp phần cải thiện hiệu suất sử dụng nhiên liệu (vì EPS chỉ cần hỗ trợ điện khi cần thiết). Một lợi thế nữa của EPS là khi dừng động cơ, người lái xe vẫn vận hành được bánh xe một cách nhẹ nhàng. Tất cả các ưu điểm trên đã giúp EPS phát triển nhanh chóng kể từ năm 2000.

Cũng tương tự như các sản phẩm về điện khác gắn trên xe, EPS gồm một lượng lớn các linh kiện điện tử. Mặc dù rất hiếm nhưng khả năng xảy ra sự cố với thiết bị  không phải là không có. Hơn nữa, nếu có bất cứ điều gì bất thường với vô lăng, người lái xe sẽ gặp khó khăn khi xoay chuyển và điều chỉnh, dẫn đến một tai nạn giao thông không mong muốn. Vì vậy, chủ đề này đã được đưa ra để có một số biện pháp đối phó. EPS 2-Drive đề cập ở trên do DENSO phát triển là một giải pháp tối ưu đầu tiên trên thế giới. ÉP 2-Drive có hai ổ đĩa độc lập của mạch điện tử và một cuộn dây của động cơ. Lực hỗ trợ được chia về hai bên ổ để hỗ trợ lẫn nhau. Nếu một lỗi xảy ra với một trong các ổ đĩa, ổ đĩa kia ngay lập tức hỗ trợ chức năng xoay góc. EPS 2-Drive được thiết kế để duy trì an toàn, an ninh và trơn tru khi lái xe.

Click to enlarge the image. Click to enlarge the image.
1. Lái xe quanh khu đô thị với hệ EPS truyền thống
(lái xe mượt với vô lăng nhẹ)
2. Một vấn đề xảy ra với hệ EPS truyền thống
(gặp khó khăn khi lái xe với vô lăng nặng)
Click to enlarge the image. Click to enlarge the image.
3. Vấn đề xảy ra với 2-Drive EPS (khi chỉ
lái xe ở điều kiện thông thường với vô lăng nhẹ)
4. Vấn đề xảy ra với 2-Drive EPS trong suốt quá trình
 lái xe tự động (có khả năng duy trì lái xe tự động)
Hình ảnh VR mô phỏng lái xe với EPS: thu hút với sản phẩm 2-Drive EPS khi giác quan cơ thể trong một loạt các tình huống/ cảnh mô phỏng


  Quá trình phát triển tính năng cảm nhận phản ứng cơ thể DS trong 2-Drive EPS

"Dù chúng ta nói rằng phương tiện gắn EPS 2-Drive sẽ an toàn, nhưng thật khó để truyền đạt được niềm tin (mang lại cho người khác) mà không thực sự trải nghiệm nó."

Theo lời ông Arimoto, mặc dù DENSO đã thương mại hóa EPS 2-Drive đầu tiên, phần vì các đối thủ cạnh tranh luôn bám sát, nhưng DENSO luôn có những lợi thế của riêng mình, sản phẩm của họ được công nhận rộng rãi trên thế giới. Ngoài ra, đối với EPS, công ty cũng đưa ra chiến lược hạn chế quy mô kinh doanh, họ áp dụng "Tier 2" (nhà thầu phụ) để nâng cao uy tín về năng lực công nghệ với người dử dụng. Đặc biệt, khi một vấn đề xảy ra với EPS nói chung, trên lý thuyết vô lăng sẽ bị ảnh hưởng, nhưng thật khó để tưởng tượng có bao nhiêu vấn đề và nó ảnh hưởng như thế nào đối với việc lái xe. Trong quá trình tìm kiếm các giải pháp hữu hiệu cho các vấn đề như vậy, DENSO nghĩ rằng cách tốt nhất là để người dùng tự trải nghiệm nó. Tuy nhiên, việc lái xe trong thực tế là rất nguy hiểm, và do đó địa điểm và số lượng người lái thử nghiệm còn hạn chế. Do đó, để cho phép mọi người có thể trải nghiệm được EPS 2-Drive, công ty đã phát triển một mô hình mô phỏng sử dụng EPS - EPS Drive Simulator (DS).

Năm 2013, UC-win / Road được sử dụng với nhiều mục đích trong các bộ phận khác nhau trong công ty, UC-win/Road đại diện cho một cách đơn giản để người dùng đến với môi trường thực thế ảo - VR. Tháo rời ột số bộ phận trong các máy chơi game thương mại, thay thế chúng bằng vô lăng (phần cứng) để tạo cảm giác giống như một chiếc xe thực tế với dữ liệu VR. Để kiểm tra đối tượng thử nghiệm lái xe, họ đã xây dựng một vật cho phép người lái cảm nhận được điều gì sẽ xảy ra nếu có bất kỳ lỗi nào đối với EPS 2-Drive. Trong gian hàng tư nhân của DENSO đặt tại "Tokyo Motor Show 2013", công ty đã thử nghiệm DS với chính khách hàng kinh doanh của mình và kết quả được đánh giá tốt hơn mong đợi.

Tiếp đó, vào năm 2014, DENSO giới thiệu UC-win / Road với quy mô đầy đủ. Ông Arimoto và những người khác đã chuẩn bị một kịch bản, và tạo ra dữ liệu VR cho cảnh đi lại dọc theo một thị trấn thực tế. Bằng cách liên kết hệ chỉnh gia tốc (ga), phanh, hệ điều khiển hoạt động của EPS và dây cáp, họ đã cho vận hành nó "trong khi trao đổi dữ liệu theo cách tương tự", (theo Mr. Arimoto). Sau đó, công ty ứng dụng sản xuất DS trong nhà, người dùng sẽ có cảm giác cơ thể nói lên sự khác biệt giữa EPS thông thường và EPS 2-Drive khi có vấn đề xảy ra. Ứng dụng được sử dụng trong một vài triển lãm khác và trong Công ty.

Năm 2015, DENSO đã giới thiệu CAN (Controller Area Network), như một mã nhúng hỗ trợ việc trao đổi các loại dữ liệu khác nhau giữa UC-win / Road và DS. Kết quả là, giai đoạn phát triển DS trong EPS 2-Drive đã được rút ngắn và sự thay đổi đặc điểm kỹ thuật trở nên dễ dàng hơn. Hơn nữa, việc liên kết các thông tin đa dạng đã tạo ra sự thay đổi trong mô phỏng. Ngoài ra, cũng trong năm 2015, công ty bắt đầu sản xuất hàng loạt 2-Drive EPS. DS trở thành vấn đề trung tâm thu hút sư chú ý của khách hàng. DS được trưng bày trong các triển lãm motor tổ chức tại Tokyo cũng như Frankfurt, Đức. Để hỗ trợ người dùng, công ty đã thiết kế riêng một phiên bản có hướng dẫn bằng tiếng Anh tại các sự kiện quốc tế, trong đó chiếc xe di chuyển trên làn xe bên phải dọc theo thị trấn của Châu Âu và Hoa Kỳ..

Kể từ đó, công ty đã nâng cấp phiên bản VR mỗi năm bằng cách dùng thử và tìm ra lỗi sai để cho ra phiên bản phù hợp, giúp người dùng dễ dàng hiểu và sử dụng nó, ông Amakusa là người cốt lõi của quá trình này. Năm 2016, nhóm nghiên cứu chuẩn bị một kịch bản dựa trên giả định rằng một số lỗi xảy ra với EPS khi di chuyển trên đường cao tốc khi bật chế độ lái xe tự động. Kết quả của nó đã được giới thiệu tới người dùng trong Đại hội Thế giới về Hệ thống Vận tải Thông minh 2016 diễn ra tại Melbourne

Năm 2017, công ty đã tạo ra VR bằng cách pha trộn các cảnh quay trên đường cao tốc ở khu vực thành thị và đường cao tốc. Phiên bản DS mới nhất đã được trưng bày tại Triển lãm Kỹ thuật Ô tô ở Yokohama (tháng 5) và Nagoya (tháng 6).


EPS DS (Drive simulator) trưng bày tại một triển lãm


 Đánh giá về EPS DS, và mong đợi hướng tới những tính năng mới

"Các nhà sản xuất từ B đến B (doanh nghiệp-đến-doanh nghiệp), chúng tôi có rất ít cơ hội để nghe phản hồi thưc sự của người dùng cuối." Tuy nhiên, bằng cách nhận được phản ứng trực tiếp từ các đối tượng thử nghiệm có cảm giác cơ thể với DS, động lực của nhóm nghiên cứu được nâng cao hơn, giúp họ cải thiện chất lượng sản phẩm. Ngoài ra, khi ông Nakane được cử ra nước ngoài từ năm ngoái để đảm nhận vai trò chỉ đạo tại triển lãm Frankfurt Motor Show 2015, ông nhận thấy rằng DS không những được người sử dụng trong nước quan tâm mà nó còn gây được sự ảnh hưởng tới thị trường ngoài nước và tới các đối thủ cạnh tranh quốc tế.

Ông Amakusa, người nhìn thấy hình ảnh đầu tiên được tạo ra trong DS phiên bản 2014 kết hợp cùng UC-win / Road, nhớ lại rằng ấn tượng đầu tiên của ông là " sự choáng ngợp trước hình ảnh màn hình!" Kể từ đó, hàng năm khi mỗi phiên bản đươc nâng cấp thì chất lượng hình ảnh được phát triển. Liên quan đến bối cảnh chung của sự thành công DS, từ năm 2016, ông luôn đề cập đến sự hỗ trợ đầy đủ và nhiệt tình từ phía FORUM8 .

Thêm vào đó, phần vì có một số hạn chế trong quá trình đánh giá sản phẩm khi sử dụng xe ngoài thực tế, nên công ty phải tạo ra một sự phương án khác bằng cách sử dụng mô hình mô phỏng. Để thực hiện điều này, điều quan trọng là bản thân DS phải mô phỏng sát thực tế bằng nhiều tính huống khác nhau. Ông Arimoto hy vọng sẽ có những tính năng mới trong phát triển DS để đánh giá sản phẩm tốt hơn trong tương lai, nhằm xem xét phản ứng của chế độ lái xe tự động và hỗ trợ lái xe tiên tiến, xe kết nối, xe điện ... chúng đều là những chủ đề nóng trong lĩnh vực sản xuất ô tô.

Được viết bởi Takashi Ikeno
(Up&Coming '17 Ấn phẩm hè)



Trước
  
Mục lục


FORUM8