zde - K616 FD ČVUT

Transkript

zde - K616 FD ČVUT

Světlomety a
elektronika světlometů
František Vaník
Škoda Auto, TML – vývoj světlometů
15.4.2015
FD - 16PDP – Elektronika světlometů, 15.4.2015
Obsah
Elektronika v oblasti předních světlometů
1.
Systémy řízení sklonu světlometů – LWR
- manuální LWR
- automatické LWR
- dynamické LWR
2. Systémy adaptivních světlometů – AFS
- světla do zatáčky
- statické
- dynamické
a) rohový světlomet (CornerLight)
b) systém Halogen AFS (LowAFS)
c) systém Xenon AFS
d) systém Xenon AFS High
e) systém Dynamic Light Assist (MDF)
3. LED technologie
- samostatné LED denní svítilny
- integrované denní světlo do hlavních světlometů
Řízení sklonu světlometů - LWR
10 cm
Předpis EHK č.48
tlumené světlo
10 m
Světlomety s funkcí tlumeného světla:
a) halogenovou
- manuální LWR
b) xenonovou (plynová výbojka)
- automatické LWR
- dynamické LWR
Architektura systémů LWR
manuální LWR
DC motorky
halogenové tlumené
světlo
Ovladač LWR
manuální LWR
DC motorky
Ovladač LWR
halogenové tlumené
světlo
schéma zapojení
M
R
UBAT
R4
UG
R
10 kΩ
390 Ω
osa otáčení
M
parabola
R
čočka
DC motorek
automatické LWR
DC motorky
říd. jednotka
LWR
M-CAN
xenonové tlumené
světlo
nápravový sensor
LWR
automatické LWR
krokové
motorky
říd. jednotka
LWR
xenonové tlumené
světlo
nápravový sensor
LWR
M-CAN
nápravový sensor
LWR
automatické LWR
DC motorky
říd. jednotka
LWR
M-CAN
xenonové tlumené
světlo
nápravový sensor
LWR
schéma zapojení
řídící jednotka
LWR
M
M
R
R
UBAT
UG
M-CAN
dynamické LWR
krokové
motorky
M-CAN
říd. jednotka
LWR
xenonové tlumené
světlo
nápravový sensor
LWR
nápravový sensor
LWR
- Dynamická regulace
= regulace během jízdy vozu
krokové
motorky
M-CAN
říd. jednotka
LWR
xenonové tlumené
světlo
nápravový
sensor LWR
Vstupní informace:
- přední a zadní senzor:
PWM signál
+
- M-CAN
(Highspeed CAN – 500kBaud)
nápravový
sensor LWR
Dyn. regulace sklonu světlometů
Posuzování dyn. regulace sklonu světlometů:
- více možných variant regulace
a) subjektivní posouzení (pohled a pocit řidiče)
- rozdílné názory řidičů, rozdílné vnímání řidičů
b) objektivní posouzení:
- statické měření
- nakládaní vozu + měření sklonu světlometů (regloskop)
= homologační zkouška
- měření náklonů vozu + měření sklonu světlometů při jízdě
- záznam jízdy (vstupní informace)
- záznam řízení krokových motorků
- vzájemné porovnání výsledků
Kritéria posuzování:
1) odchylky od žádané polohy světlometu (EHK č.48) – bezp. faktor
2) možnost oslnění protijedoucích
– bezp. faktor
3) harmonie pohybu světlometů
– subjektivní vnímání řidiče
Algoritmy regulace sklonu světlometů
Srovnání odchylek sklonu světlometu od požadované polohy
pro různé algoritmy automatické regulace sklonu
1
0.05
2
brzda
Odchylky sklonu světlometu (rad]
0.04
Algoritmus ČVUT
0.03
0.02
Hranice oslnění
protijedoucích vozidel
0.01
0
-0.01
-0.02
-0.03
Dynamické LWR
(dynamické chování)
0
2
4
Automatické LWR
(statické chování)
6
8
10
Čas [s]
12
14
16
18
20
Systémy - AFS
- světla do zatáčky
- statická
- dynamická
Systémy adaptivních světlometů (AFS) u vozů Škoda
a) rohový světlomet (CornerLight) – skoro všechny vozy Škoda
b) systém Halogen AFS (LowAFS) – Fabia II, Roomster
c) systém Xenon AFS
– Octavia II, III, Yeti
d) systém Xenon AFS High
– Superb II, III, Octavia III, Yeti fl.
e) systém GLW
f) systém DLA
– Superb III
Architektura systémů - AFS
CornerLight
- manuální LWR
- corner
pravý corner
corner
DC motorek
Ovladač
LWR
M-CAN
- rychlost vozu
- natočení volantu
- stav blikačů
…
říd. jednotka
AFS
DC motorek
corner
levý corner
CornerLight
pravý corner
corner
- manuální LWR
- corner
Ovladač
LWR
DC motorek
M-CAN
- rychlost vozu
- stav blikačů
…
říd. jednotka
AFS
DC motorek
corner
levý corner
Halogen AFS
pravý corner
- manuální LWR
- dynamické světlo do zatáčky
- corner
corner
DC motorek
Ovladač
LWR
inteligetní
kr. motorek
LIN
DC motorek
inteligetní
kr. motorek
corner
levý corner
M-CAN
- rychlost vozu
- stav blikačů
…
říd. jednotka
AFS
Xenon AFS
- dynamické LWR
pravý corner
světlomet
M-CAN
- rychlost vozu
- stav blikačů
…
výkonový
modul
kr. motorky
říd. jednotka
AFS
SubCAN
světlomet
výkonový
modul
kr. motorky
levý corner
Xenon AFS
- dynamické LWR
pravý corner
světlomet
M-CAN
- rychlost vozu
- stav blikačů
…
výkonový
modul
kr. motorky
říd. jednotka
AFS
SubCAN
světlomet
výkonový
modul
kr. motorky
levý corner
Xenon AFS High
- dynamické LWR
- změny rozložení světla na vozovce podle režimu jízdy
mód „C“ - standardní („meziměstské“) světlo
mód „E“ - „dálniční“ světlo
mód „V“ - „městské“ světlo
mód „W“ - světlo do špatného počasí (mlha, déšť)
Corner
C
E
V
Systémy adaptivních světlometů - AFS
rohové/odbočovací
světlo
Corner light
tlumené světlo
světlo
Halogen/Xenon AFS
natáčecí tlum. světlo
mezim. světlo
světlo
Xenon AFS High
dáln. světlo
měst. světlo
ü Rohové světlo odboč.sv. (-30° až -60°)
Odbočovací světlo
• samostatně homologováno
• integrované s mlhovkou (Škoda Auto.)
- Výška montáže 250 – 900 mm
nad zemí
- deaktivace nad 40 km/h
(Corner light)
Systémy adaptivních světlometů – AFS, funkce corner
Corner light
• integrovaná funkce mlhového světlometu
• umístěn v nárazníku
podmínky aktivace Corneru:
•
•
•
•
je nastartován motor a rychlost vozu je do 40 km/h
není zařazena zpátečka
přední mlhovky nejsou zapnuty
je překročen „aktivační“ úhel natočení volantu
nebo je zapnut blikač
• je tma a jsou zapnuta tlumená světla
Isolux. diagram: pravý Corner
Systémy adaptivních světlometů – AFS, funkce corner
Natáčecí světla + světlo rohové
Halogen / Xenon AFS
- světlo do zatáček
statické
(-15° až - 45°)
• příd. sv. zdroj ve světlometu
• spíná podle natočení volantu
• deaktivace nad 50 km/h
• Výška montáže 500 – 1200 mm
nad zemí
dynamické (Schwenkmodul) (±15°)
• horizontálně natáčecí sv. jednotka
• natáčení řízeno podle natočení volantu
statický + dynamický
• optimální výkonnost sv. svazku
(viz. Yeti, Octavia, Superb, Roomster, Fabia II)
Rozsah: - 15° až + 45°
Systém Xenon AFS High
předpis EHK č. 123 umožňuje:
ü Realizaci nových světelných módů (nové sv. stopy)
- změny svazku tlumeného světla (současné horizontální i vertikální natáčení světlometu)
Systémy adaptivních světlometů – AFS High
AFS Functions: Class C Country light
Wall
10 m
LEFT
Vertical 0o
Horizontal 0o
RIGHT
Vertical 0o
Horizontal 0o
1 Lux Border
10 Lux Border
Improved
illumination
Illuminated range
10 Lux 59 m
1 Lux 92 m
Range of speeds
0 - 14 km/h
and
50 - 89 km/h
AFS function : Class V Town light
Wall
10 m
LEFT
Vertical -0.57o
Horizontal -13o
RIGHT
Vertical 0o
Horizontal 0o
Bright and wide
illumination
Illuminated range
10 Lux 44 m
1 Lux 70 m
Range of speeds
15 – 49 km/h
AFS Function: Class E Motorway light
Wall
10 m
LEFT
Vertical +0.14o
Horizontal -1o
RIGHT
Vertical +0.28o
Horizontal 0o
Longer
illuminated
range
Illuminated range
10 Lux 75 m
1 Lux 165 m
Range of speeds
higher than 110 km/h
Systémy adaptivních světlometů – AFS High, základní módy
Městský
Meziměstský
Dálniční
v < 50 km/h
50 < v < 90 km/h
v > 90 km/h
tlum. světlo
městské světlo
Dálniční světlo
tlum. světlo
dálniční sv.
Systémy adaptivních světlometů – AFS High, rozšířené módy
Světlo do špatného počasí
norm. tlumená světla
světla do deště
AFS Function: Class C1 light for rain
Wall
10 m
LEFT
Vertical -0.57o
Horizontal -15o
RIGHT
Vertical -0.2o
Horizontal 0o
Wide shine for rain function
-> Reduction of dazzling
Illuminated range
10 Lux 45 m
1 Lux 70 m
Turn-on conditions
• Windscreen wiper on for
more than 2 minutes
• Speed range 0 –70 km/h
Turistické světlo
Norm. tlumená světla
Turistická světla
Tourist lights (cars with left hand driving in right hand driving countries )
Wall
10 m
LEFT
Vertical -0.28o
Horizontal -1o
RIGHT
Vertical -0.28o
Horizontal -3o
Avoidance of dazzling for
the oncoming traffic
Turn-on conditions
Personalization or
Diagnostics
Systémy adaptivních světlometů – GLW
- systém plovoucího dosahu světlometů
-
další rozšíření asistenta dálkový světel
systém založený na zpracování obrazu z kamery
rozpoznává objekty a jejich umístění v prostoru
na základě těchto informací je regulován sklon světlometů
Systémy adaptivních světlometů – GLW
Systémy adaptivních světlometů – DLA
- systém Dynamic Light Assist
-
rozšíření systému GLW
systém založený na zpracování obrazu z kamery
rozpoznává objekty a jejich umístění v prostoru
na základě těchto informací je regulován nejenom
sklon světlometů, tj. vertikální rozhraní světlo-tma,
ale i horizontální rozhraní světla a tmy
objekty jsou „maskovány“ tak, aby se předešlo jejich
oslnění
Plné dálkové sv.
Funkce DLA při souběžně jedoucím voze
Funkce DLA při souběžně a protijedoucím voze
Světelné rozhraní
Funkce při souběžně jedoucí voze
Světelné rozhraní
Denní světlo
Daytime running light
-
lepší viditelnost vozu během dne – bezpečnost
automatické zapnutí při nastartování vozu
vypnutí při zapnutí jakékoliv jiné přední světelné funkce
neovlivňuje životnost dalších světelných funkcí (tlumené, dálkové)
samostatná sv. jednotka nebo integrovaná ve světlometu
homologace samostatně
Denní svícení / denní svítilny
tl. světlomety
denní světlo
Denní svícení / denní svítilny
Denní svícení
Denní svícení je řešeno automatickým rozsvícením
potkávacích světel (halogenové, xenonové), současně s
předními a zadními obrysovými světly a s osvětlením
registrační značky (předpis EHK č. 48).
Denní svítilny
V nejnovějších vozidlech Škoda je osvětlení přes den
řešeno pouze samostatnými denními svítilnami (předpis
EHK č. 87).
Jako zdroj světla se používají žárovky se sníženou
spotřebou (W5W, H6W, P1W,…) nebo úsporné LED diody.
30-42W
Denní svítilny – LED technologie
Spotřeba el. energie
Octavia RS – LED TFL/PO
napětí [V]
proud [A]
výkon [W]
poziční světlo
6,0
0,095
0,570
13,5
0,129
1,806
17,0
0,134
2,278
denní světlo
Fabia RS – LED TFL/PO
6,0
0,640
3,840
13,5
0,480
6,240
17,0
0,390
6,630
napětí [V]
proud [A]
výkon [W]
poziční světlo
6,0
0,002
0,010
13,5
0,059
0,800
17,0
0,065
1,100
denní světlo
6,0
0,003
0,018
13,5
0,548
7,400
17,0
0,565
9,600
Samostatné LED denní svítilny – Škoda Octavia RS, Škoda Fabia RS
2 funkce
- denní svítilna
- poziční svítilna
Integrované LED denní svítilny do hl. světlometu – Škoda Octavia III
– Škoda Superb, Yeti fl.
2/3 funkce
- denní svítilna
- poziční svítilna
- blikač (Superb)
Vaše otázky ?
Děkuji.
Meziměstské světlo
Dálniční světlo
zpět
Corner
Městské světlo
Potenciometrický LWR senzor
R1
R
U
R1
x
R2
R2
Rz
Rz
U20
U2
U2
Princip funkce potenciometrického senzoru
jezdec
V módu reostatu platí :
x
R2
=
R
x0
osa otáčení
x0 = délka odp. dráhy
α
odp. dráha
V módu potenciometru je nezatížené výstupní napětí U20
dáno vztahem:
U20
=
R2
U
R1 + R2
=
x
U
x0
Uα US
Princip otočného potenciometru:
nap. signál [V]
Poteciometrický LWR senzor - zástavba
5
4,5
2,5
0,5
0
-35°
0°
+35°
+145°
+180°
+215°
úhel natočení [°]
Manuální LWR
Schéma zapojení
+(12V)
UBAT
R4
10 kΩ
R
390 Ω
-(kostra)
M
UG
DC motorek levý
M
LWR potenciometr
DC motorek pravý
Vstupní informace:
- přední a zadní senzor:
PWM signál:
frekvence PWM 200±25%
87,5%
PWM [%] T
LOW
(střída) T
perioda
teplotní rozsah: -40°C - +125°C
měřící rozsah:
3x ±60°
výstupní signál: digitální (PWM)
pracovní cyklus: 12,5% - 87,5%
napájení:
5V±0,5V
životnost:
5x106 cyklů
- sběrnice M-CAN (500kBaud):
zapnutí světlometů [0/1]
rychlost vozu [km/h]
poloha plyn. pedálu [%]
brzdění [0/1]
stav spojky [0/1]
12,5%
-60°
úhel [°]
+60°
Výstup:
- řízení krokových motorků (levý a pravý světlomet)
osa otáčení
α
parabola
čočka
DC krokový motorek
Cíl:
α=-β
α
β
AFS Hella Optimo Bi-Xenon Module
Light Distribution on 25m wall
Swiveling
AFS Shutter
Leveling
Swiveling
Optimal shutter shape
(new AFS Reg. ECE 123)
Leveling
akční elementy:
- spínání rohových světlometů
- natáčení hlavních světlometů
- ovládání sklonu světlometů (dostatečně rychlé)
- dynamické LWR (v případě xenonových světlometů)
- ovládání změny geometrie světelných svazků
Xenon AFS High
Xenon AFS
informace:
- o zapnutí světlometů
- o rychlosti vozu
- o natočení volantu/kol
- o zapnutí blikačů
Halogen AFS
Požadavky na systém:
Corner light
Řízení
Octavia RS, nová Octavia, Superb – LED TFL/PO
Schéma zapojení:
3-pinový konektor
1) Kostra
V - napájení
Vr - řídící signál
LED denní svítilna
GND
- připojeno na kostřící bod vozu
2) napájení
- U < Ur = TFL/PO vypnuto (Ur – rozhodovací
- U = Ub = TFL/PO zapnuto
3) Řídící signál
- PWM 0%-20% = PO
- PWM 20%-100% = TFL
Fabia RS – LED TFL/PO
3-pinový konektor
Schéma zapojení:
LED denní svítilna
LDS
VTFL - TFL
VPO - PO
GND
BCM
1) Kostra - připojeno na kostřící bod vozu
2) TFL
- U < Ur = TFL vypnuto (Ur – rozhodovací
- U = Ub = TFL zapnuto
3) PO
- U < Ur = PO vypnuto
- U = Ub = PO zapnuto
napětí)
napětí)
Algoritmy regulace sklonu světlometů
POROVNANI NAKLONU KAROSERIE S NAKLOPENIM SVETLOMETU
Nakon karoserie vypocteny z udaju snimacu
Nakloneni svetlometu s Harmonickym nastavenim algoritmu
Nakloneni svetlometu s Dynamickym nastavenim algoritmu
0.045
0.04
0.035
naklon [rad]
0.03
0.025
zabrzdeni
0.02
0.015
0.01
0.005
2. rychlostni stupen
1. rychlostni stupen
0
-0.005
5
6
7
8
9
cas [s]
10
11
12
13
14

zde - K616 FD ČVUT

Transkript

Podobné dokumenty

P2-06_Světlomety a elektronika

zde - K616 FD ČVUT

Svářečky a příslušenství

Fendt 512 513 514 516 Motor Jmenovitý výkon ECE R 24 (kW/PS

Navod CTC EcoZenith i250

Centrální zamykání CL-20A

4. přednáška - ČVUT :: Fakulta Stavební :: Experimentální

Model of Tanks, its Visualization and Control through Network

4 685 kB - Level Expert

Návod k obsluze

rn10 vzduchové zbraně

Leták díly_model měs.qxp

chopper 411 - STRABAG Rail

Instalační návod

Návod-DUPLEX Tx_4_CZ

GOLDHOFER STZ