Wojciech Moćko - Instytut Transportu Samochodowego

advertisement
Wojciech Moćko
Instytut Transportu Samochodowego
KONCEPCJA WYKORZYSTANIA ZMIENNEJ POWIERZCHNI ŚWIETLNEJ
W LAMPACH SYGNAŁOWYCH
Obecne przepisy homologacyjne zezwalają na stosowanie świateł sygnałowych
posiadających zmienne poziomy światłości. Dzięki temu czytelność i komfort postrzegania
sygnałów świetnych są znacznie większe niż w przypadku lamp o jednym poziomie
światłości. Regulacja światłości odbywa się poprzez proporcjonalną zmianę strumienia
świetlnego wszystkich źródeł światła. W artykule przedstawiono koncepcję lampy,
w której oprócz zmiany światłości możliwa jest dodatkowo zmiana wielkości powierzchni
wysyłającej światło. Dzięki temu parametry lampy można lepiej dopasować do warunków
zewnętrznych i stanu pojazdu tak, aby zapewnić jak najlepszą czytelność i jednoznaczność
sygnałów.
CONCEPT OF APPLICATION OF VARIABLE LIGHTING SURFACE IN VEHICLE
SIGNALLING LAMPS
Present regulations allow using vehicle signaling lamps with variable levels of intensity. It
gives better contrast and visibility than one level intensity lamp. Regulation is made by
proportional changes of lighting intensity of all particular light sources in lamp. This
article describes idea of rear signaling lamp which is able to fluently change luminance
and additionally size of lighting surface. It impacts on improvement of signal visibility and
drivers visual performance.
1. Lampy sygnałowe pojazdów
Potrzeba sygnalizacji wykonywanych manewrów oraz obecności pojazdu na drodze
pojawiła się wraz z pierwszymi pojazdami mechanicznymi poruszającymi się po drogach.
Pierwotnie były to tabliczki z symbolami skrętu lub hamowania podnoszone przez system
linek i dźwigni z kabiny kierowcy. Następnie zamiast tabliczek zaczęto stosować sygnały
świetlne, co znakomicie poprawiło ich widoczność po zmroku. Kolejny etap rozwoju to
zastosowanie ujednoliconych wymagań dotyczących parametrów świetlnych sygnalizacji,
co wiązało się z wprowadzeniem wspólnych dla wielu krajów wymagań homologacyjnych
w postaci Regulaminów EKG ONZ. Światło pozycyjne, hamowania lub inne, w każdym
pojeździe powinno świecić ze ściśle określoną, dla danego typu światła, jasnością. Dzięki
temu niezależnie od marki, czy modelu pojazdu uczestnicy ruchu drogowego mogą łatwo
zinterpretować sygnały świetlne. Informacja przekazywana przez lampę sygnałową stała
się przez to jednoznaczna i czytelna dla uczestników ruchu drogowego. Pojazdy mogą być
wyposażone w cały szereg świateł uruchamianych w zależności od stanu pojazdu
i warunków drogowych: kierunku jazdy [1], pozycyjne przednie [2], pozycyjne tylne [2],
pozycyjne boczne [6], obrysowe [4], hamowania [2], cofania [3], tylne przeciwmgłowe
[4], jazdy dziennej [6]. Zastosowanie świateł o dodatkowych funkcjach jest kłopotliwe
z uwagi na przyzwyczajenia oraz możliwości percepcji kierowców. Najnowsze zmiany
i modyfikacje mają więc na celu przede wszystkim poprawę widoczności sygnałów
świetlnych, przez kompensację wpływu warunków zewnętrznych i stanu technicznego
lampy na interpretację sygnału lampy.
2. Lampy o zmiennej światłości
Lampy produkowane kilkanaście – kilkadziesiąt lat temu posiadały zazwyczaj po jednej
żarówce dla danego typu światła. Wybór rodzajów żarówek był niewielki, podobnie jak
możliwości projektowania i produkcji lamp, w związku z tym konstrukcja lamp różnych
producentów była zbliżona. Np. do świateł pozycyjnych tylnych wykorzystywano żarówki
R5W, do hamowania P21W. Lampy spełniały wymagania homologacyjne dotyczące
właściwości fotometrycznych, ale otrzymywane światłości mieściły się blisko dolnych
wymaganych wartości. Nie było zatem zjawiska olśnienia od świateł hamowania w porze
nocnej. Dużo bardziej prawdopodobne było zjawisko odwrotne tj. niezauważenie sygnału
lampy w porze dziennej, przy silnym słońcu. Opisana sytuacja jest wynikiem pewnego
kompromisu, który został zawarty przy tworzeniu wymagań fotometrycznych na potrzeby
regulaminów. Wymagania tworzono na podstawie wiedzy z zakresu psychofizjologii
widzenia tak, aby światłość była na tyle duża, aby sygnał był widoczny w dzień
i jednocześnie na tyle mała, aby nie powodować olśnienia w nocy. Drugim ograniczeniem
były możliwości techniczne ówczesnych źródeł światła a także słaba wydajność prądnic
samochodowych, która nie pozwalała na użycie większej liczby lub mocy żarówek oraz
oczywiście brak małych, niezawodnych i tanich układów elektronicznych, które mogłyby
posłużyć do regulacji strumienia świetlnego.
W ostatnich latach na ryku pojawiło się wiele nowych typów żarówek przeznaczonych
do lamp sygnałowych. Dzięki temu projektanci i konstruktorzy otrzymali bazę, na której
oparto nowoczesne rozwiązania świateł: skuteczne, dobrze widoczne, a przy okazji
stanowiące nieodłączny element kreowania stylistyki auta. Nie bez znaczenia jest także
rozwój programów do komputerowego wspomagania projektowania, dzięki czemu można
było zrewolucjonizować konstrukcję lampy. Zamiast dotychczasowych lamp w układzie
Koncepcja wykorzystania…
żarówka – odbłyśnik – ryflowany (najczęściej soczewkowy) klosz zastosowano
konstrukcję, w której funkcję kształtowania wiązki świetlnej pełni specjalny odbłyśnik
typu FF (ang. Free Form). Oprócz żarówek w lampach sygnałowych coraz częściej stosuje
się źródła elektroluminescencyjne (LED-y). Pozwalają one na praktycznie dowolne
projektowanie kształtu lampy.
Diody świecące charakteryzują się przede wszystkim czasem życia przekraczającym
typowy okres eksploatacji samochodu, odpornością na wstrząsy, stabilnością parametrów
fotometrycznych i co najistotniejsze z punktu widzenia niniejszego artykułu, dużym
zapasem strumienia świetlnego i niskim poborem mocy. Rezultatem najnowszych
osiągnięć w dziedzinie oświetlenia, optoelektroniki i projektowania jest ogromna
różnorodność form i kształtów lamp sygnałowych. Włączone światła mogą być bardzo
efektowne i widowiskowe, ale niektórzy projektanci zapominają o podstawowej funkcji
świateł sygnałowych, jaką jest czytelność i jednoznaczność wysyłanych sygnałów. Poza
tym coraz częściej w praktyce można znaleźć się w sytuacji, w której światła sygnałowe
(szczególnie hamowania) powodują olśnienie u kierowcy jadącego lub stojącego
bezpośrednio za pojazdem wyposażonym w takie nowoczesne światła. Zjawisko takie jest
szczególnie widoczne w przypadku, kiedy światło posiada wiele (nawet kilkanaście)
pojedynczych źródeł. Widoczność lampy w porze dziennej, nawet przy bezchmurnym
letnim niebie będzie znakomita, jednak w porze nocnej pojawią się problemy z olśnieniem.
Rozwiązaniem problemu jest zastosowanie systemu adaptacyjnych świateł
sygnałowych (Adaptive Signal System lub Adaptive Rearlighting System) [7]. Zdolność
adaptacji lampy polega na możliwości regulacji jej poszczególnych parametrów takich jak:
 luminancji lub światłości lampy w zależnosci od warunków pogodowych i oświetlenia
zewnętrznego [9, 10],
 pola powierzchni wysyłającej światło w celu zwrócenia szczególnej uwagi
w niebezpiecznych sytuacjach na drodze,
 częstotliwości świateł kierunku jazdy i awaryjnych w celu dodatkowego
sygnalizowania niebezpiecznych sytuacji drogowych, w zależności od aktualnej
sytuacji na drodze.
Czynnikami mającymi wpływ na wartości poszczególnych parametrów świetlnych
lampy mogą być:
 sytuacje niebezpieczne np. zbyt szybkie zbliżanie się do poprzedzającego pojazdu,
awaryjne hamowanie z wykorzystaniem ABS, czy zadziałanie systemu ESP,
 oświetlenie zewnętrzne, które wpływa na adaptację wzroku do poziomu jasności,
 warunki pogodowe takie jak deszcz, śnieg czy mgła, które pogarszają widoczność
światła lampy,
 zabrudzenie, które pogarsza charakterystyki fotometryczne lampy [11].
Rozwiązania oparte na przedstawionych założeniach zostały wprowadzone w kilku
modelach pojazdów i od kilku lat są wykorzystywane w praktyce. Firma BMW
wprowadziła w 2003 roku do seryjnej produkcji układ sygnalizowania hamowania
awaryjnego. Jest on uruchamiany w przypadku gwałtownego hamowania, kiedy
opóźnienie przekracza 6 m/s2 lub w przypadku zadziałania systemu ABS lub ESP. Jego
działanie polega na zwiększeniu, poprzez uruchomienie dodatkowej sekcji lampy,
powierzchni świetlnej, w stosunku do sytuacji, gdy hamowanie przebiega łagodnie.
Załączenie dodatkowej sekcji jest realizowane z pewnym wyraźnie dostrzegalnym
opóźnieniem, co zwraca uwagę innych użytkowników ruchu i informuje
o niebezpieczeństwie. Zastosowanie takiego rozwiązania jest dopuszczalne przez Reg. nr 7
EKG ONZ, jeśli światłość w obu trybach spełnia odpowiednie wymagania.
53
Transport Samochodowy 2-2009
Kolejnym testowanym przez producentów rozwiązaniem sygnalizacji hamowania
awaryjnego jest błyskowe światło hamowania, które świeci światłem przerywanym,
podobnie jak kierunkowskazy, ale dla odróżnienia z większą częstotliwością - ok. 7Hz.
Osiągnięcie częstotliwości 7 Hz jest możliwe tylko przy zastosowaniu źródeł LED.
W przypadku żarówek maksymalna częstotliwość, wynikająca z bezwładności cieplnej
żarnika, wynosi ok. 3 Hz i jest porównywalna z lampami kierunku jazdy (od 2 do 4 Hz), co
może utrudniać interpretację sygnału.
Trzecią możliwością jest wykorzystanie do sygnalizacji hamowania awaryjnego świateł
awaryjnych, włączanych równocześnie ze światłami hamowania. Ogromną zaletą takiego
rozwiązania jest przyzwyczajenie kierowców, że kombinacja świateł hamowania ze
światłami awaryjnymi oznacza szczególnie niebezpieczną sytuację na drodze. Nie ma
problemu z interpretacją takiego sygnału, ponieważ w wielu krajach kierowcy samoistnie
i spontanicznie wykorzystują światło hamowania w połączeniu z awaryjnym do
sygnalizacji korków lub szczególnych niebezpieczeństw na drodze.
Głównym celem zastosowania adaptacyjnych świateł sygnałowych jest zapewnienie
takiej samej percepcji i rozpoznawalności sygnałów świetlnych niezależnie od
widoczności i warunków pogodowych. Sterowanie adaptacyjne jest stosowane w światłach
hamowania, kierunku jazdy, pozycyjnych tylnych oraz przeciwmgłowych tylnych. Ma ono
na celu skompensowanie światłości lampy tak, aby zniwelować wpływ deszczu, śniegu,
mgły, oświetlenia zewnętrznego czy stanu adaptacji oka do poziomu jasności na proces
widzenia. System sterowania może także uwzględniać poziom zabrudzenia klosza lampy
i na tej podstawie korygować strumień świetlny źródła lub sygnalizować kierowcy zbyt
silne zabrudzenie. Sygnały sterujące pochodzą z czujników umieszczonych w pojeździe
i dotyczą: oświetlenia zewnętrznego, przejrzystości powietrza, deszczu, szybkości,
zabrudzenia klosza lampy. Ponieważ nowoczesne samochody, nawet w przeciętnie
wyposażonych wersjach, posiadają niektóre z wymaganych czujników np. zmierzchowy,
deszczu, temperatury, jest możliwość ich wykorzystania na potrzeby adaptacyjnych świateł
sygnałowych.
Pierwszą zmianą uregulowań prawnych na drodze do wprowadzenia adaptacyjnych
świateł sygnałowych było wprowadzenie możliwości stosowania dziennego i nocnego
trybu pracy lampy. Dzięki temu istniała możliwość dostosowania światłości lampy do
poziomu adaptacji oka ludzkiego występującego w dzień i w nocy. W 2007 roku
w Regulaminach EKG ONZ wprowadzono możliwość płynnej zmiany światlości lampy,
oczywiście w obrębie ściśle określonych zakresów. Są to zapisy pozwalające na pełną
implementację opisanych wcześniej rozwiązań świateł sygnałowych w pojazdach.
3. Koncepcja wykorzystania lampy o zmiennej powierzchni świetlnej
Koncepcja działania obecnie stosowanych adaptacyjnych świateł sygnałowych polega
na zmianie światłości wysyłanej przez lampę w celu skompensowania wpływu warunków
zewnętrznych. Posługując się pojęciem luminancji można stwierdzić, że powierzchnia
świetlna lampy powinna mieć:
 kontrast pomiędzy luminancją klosza lampy wyłączonej i włączonej (kontrast
czasowy), dostateczny aby obserwatorzy wyraźnie dostrzegli fakt włączenia światła,
 kontrast pomiędzy luminancją klosza lampy włączonej i tłem, na którym jest
obserwowana (kontrast przestrzenny), dostateczny aby zauważyć włączone światło.
Przy czym w obu przypadkach luminancja lampy włączonej nie może być zbyt duża,
aby nie powodować olśnienia obserwatorów.
54
Koncepcja wykorzystania…
Obok poprawienia widoczności sygnałów stosowane są także rozwiązania, które mają
zwrócić szczególną uwagę uczestników ruchu drogowego w sytuacji awaryjnej. W tym
przypadku chodzi o natychmiastowe zwrócenie uwagi kierowcy na niebezpieczeństwo
nawet, gdy jego wzrok jest skierowany poza drogę (analiza znaków drogowych, obsługa
radia, obserwacja w lustrach wstecznych [12]). W tym przypadku ograniczenie olśnienia
nie jest już tak istotne.
W niniejszym artykule zaproponowano rozwiązanie lampy sygnałowej o zmiennej
powierzchni świetlnej. W porównaniu do obecnych rozwiązań, możliwe jest sterowanie
nie tylko światłością lampy i powiązanym bezpośrednio z nią poziomem luminancji
klosza, ale także wielkością powierzchni świetlnej lampy. Pozwala to na uzyskanie
zmiennego rozkładu luminancji na powierzchni lampy. Dzięki temu możliwe jest dużo
lepsze niż do tej pory dopasowanie parametrów świetlnych lampy do możliwości percepcji
wzrokowej kierowcy, w celu otrzymania czytelnych i jednoznacznych sygnałów.
Zaproponowane rozwiązanie wykorzystuje fakt, iż światłość wysyłana przez lampę pod
kątem α do powierzchni jest proporcjonalna do luminancji klosza - L oraz pola pozornej
powierzchni wysyłającej światło S [8]:
I = S L cosα
(1)
Dzięki temu możliwe jest zachowanie stałej światłości przy zmianie luminancji klosza
lampy. Zwiększenie luminancji wymaga zmniejszenia powierzchni świetlnej i odwrotnie
zmniejszenie luminancji wymaga zwiększenia powierzchni świetlnej. Odpowiedni dobór
wzajemnych proporcji luminancji i powierzchni świetlnej lampy umożliwi uzyskanie
optymalnego dla danych warunków obserwacji kontrastu przy większych niż dotychczas
możliwościach ograniczenia olśnienia.
Proces percepcji wzrokowej sygnałów świetlnych jest niesłychanie skomplikowany,
a jego skuteczność zależy od wielu czynników: stanu psychofizycznego, oświetlenia
zewnętrznego, czynników rozpraszających uwagę, warunków pogodowych czy stopnia
adaptacji wzroku. Stosując lampę o zmiennej powierzchni świetlnej można
zminimalizować negatywny wpływ niektórych z wymienionych czynników na proces
postrzegania. Wyznaczenie optymalnych parametrów świetlnych lampy wymaga
przeprowadzenia szeregu badań w różnych warunkach. Badania będą miały charakter
ankietowy i będą polegać na ocenie przez obserwatorów widoczności sygnałów
wysyłanych przez lampę.
4. Model lampy
Na potrzeby przeprowadzenia badań ankietowych oceny postrzegania świateł
sygnałowych o zmiennej powierzchni świetlnej opracowano specjalny model lampy.
Lampa składa się z 20 sztuk diod świecących pogrupowanych w sekcje jak pokazano na
rys. 1. Każda z czterech sekcji posiada zasilacz prądowy, który jest sterowany niezależnie.
Funkcję sterownika w modelu lampy pełni komputer z kartami akwizycji. Karty akwizycji
posiadają cztery źródła napięciowe do sterowania zasilaczy. Na komputerze zainstalowane
jest środowisko LabView z oprogramowaniem umożliwiającym sterowanie strumieniem
świetlnym poszczególnych sekcji lampy.
Zastosowane zasilacze prądowe VARILED posiadają nominalny prąd wyjściowy 350
mA. Sterowanie strumieniem świetlnym diody odbywa się poprzez zmianę wypełnienia
impulsu PWM. Zmiana napięcia sterującego w zakresie od 0 do 10V pozwala na zmianę
55
Transport Samochodowy 2-2009
wypełnienia PWM, a więc i strumienia świetlnego w zakresie od 10 do 100%. Moc
każdego z zasilaczy wynosi 20VA. Pojedynczy zasilacz jest w stanie zasilić od 1 do 8
LED, przy założeniu że spadek napięcia na każdej diodzie wynosi 3,4V.
W modelu wykorzystano diody typu LED-PG1N-1LRC barwy czerwonej, wyposażone
w kolimator o kącie świecenia 15o oraz radiator w kształcie kwadratu o boku 25mm.
Parametry diody:
- strumień świetlny: 40 lm,
- połówkowa szerokość widma: 20nm,
- długość fali dominującej: 625 nm ,
- napięcie przewodzenia: 2,2 V,
- maksymalny prąd przewodzenia: 350mA.
Rzeczywistą charakterystykę rozsyłu światłości lampy przedstawiono na rys. 2.
Okazało się, że jest ona dużo węższa niż przedstawiona w katalogu przez producenta
diody. Nie stanowi to problemu w pierwszej fazie badań, gdyż obserwacje i pomiary będą
prowadzone głównie w kierunku pokrywającym się z osią odniesienia lampy. W kolejnych
modelach, jeśli będzie to konieczne, należy rozważyć zastosowanie kolimatorów, które
dostosują kształt bryły fotometrycznej każdej diody do wymagań dla światła sygnałowego.
Rzeczywista wartość światłości pojedynczego źródła w osi odniesienia przy nominalnym
prądzie przewodzenia I=350mA wynosi ok. 700cd.
Zasilacz prądowy
I4
Zasilacz prądowy
I3
Zasilacz prądowy
I2
Zasilacz prądowy
I1
Stan
pojazdu
STEROWNIK
CZUJNIKI
Warunki
zewnętrzne
Sekcja 4
Sekcja 3
Sekcja 2
Sekcja 1
Rys. 1. Schemat działania świateł sygnałowych o zmiennej powierzchni świetlnej
Fig. 1. Scheme of functioning of signal lights of changeable illuminating surface
Wykonany model lampy, podczas pomiarów fotometrycznych, został przedstawiony na
rys. 3. Całość układów elektronicznych jest zamontowana w lampie, co ułatwia jej
przenoszenie i prowadzenie testów.
Zasadę działania i załączanie kolejnych sekcji przedstawiono na kolejnych fotografiach.
Załączanie kolejnych sekcji powoduje zmianę powierzchni świetlnej lampy. Lampa
posiada możliwość płynnej regulacji strumienia świetlnego poszczególnych sekcji. Dzięki
temu istnieje możliwość przeprowadzenia bardziej zaawansowanych badań, w których
rozkład luminancji klosza lampy nie będzie równomierny.
56
Koncepcja wykorzystania…
Na rys. 3 przedstawiono charakterystyki fotometryczne lampy oznaczone jako
„Iwzględne”. Dodatkowo na wykresach przedstawiono wynikający z wymagań Regulaminu nr
7 idealny kształt rozsyłu światłości oznaczony jako „Ioptymalne”. Rzeczywisty rozsył
światłości zbudowanego modelu lampy jest zbyt wąski. Jest to spowodowane znaczną
rozbieżnością pomiędzy danymi katalogowymi zastosowanych źródeł światła, a danymi
rzeczywistymi. Aby zoptymalizować rozsył światłości, a więc i pośrednio zużycie energii
elektrycznej przez lampę należy dobrać kąt rozsyłu kolimatorów tak, aby optymalne
i rzeczywiste charakterystyki rozsyłu światłości pokrywały się. Przedstawione uwagi
zostaną uwzględnione w kolejnych modelach lampy. W pierwszych eksperymentach
badane będzie przede wszystkim postrzeganie sygnałów świetlnych w osi odniesienia,
w związku z tym problem optymalizacji rozsyłu światłości można na tym etapie prac
pominąć.
I wzgl =f(H)
Iwzgl =f(V)
100,0%
100,0%
Iw zględne
90,0%
90,0%
80,0%
80,0%
70,0%
70,0%
60,0%
60,0%
50,0%
I [cd]
Ioptymalne
Ioptymalne
50,0%
40,0%
40,0%
30,0%
30,0%
20,0%
20,0%
10,0%
10,0%
0,0%
0,0%
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
I [cd]
Iw zględne
-80
20
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
o
o
H[ ]
V[]
Rys. 2. Charakterystyki fotometryczne lampy (na rysunku b jest uproszczenie ponieważ w osi h-h
poza 20 deg wymaganie jest stałe na minimalnym poziomie)
Fig. 2. Photometric features of lamp (Figure b is simplified because in axis h-h outside 20 deg
requirement has constant minima value
b)
a)
57
Transport Samochodowy 2-2009
d)
c)
Rys. 3. Zmiana powierzchni świetlnej lampy. Włączona sekcja 1 rys. a), włączona sekcja 1+2 rys.
b), włączona sekcja 1+2+3 rys. c), włączone wszystkie sekcje rys. d).
Fig. 3. Change in illuminating surface of a lamp. Section 1 on, Fig. a), section 1+2 on, Fig. b),
section 1+2+3 on, Fig. c), All sections on, Fig. d)
Na rys. 4 przedstawiono spadek światłości lampy po jej włączeniu. Jest to związane ze
spadkiem skuteczności świetlnej złącza p-n diody ze wzrostem temperatury. Spadek
światłości wynosi ok. 8% i stabilizuje się po ok. 30 min. od włączenia lampy. Pomiar
został przeprowadzony przy maksymalnej światłości, jaką pozwala uzyskać zbudowany
model, która wynosi 8000 cd. Dopuszczalna przez Reg. 7 maksymalna światłość dla
pojedynczego światła hamowania o zmiennej jasności świecenia wynosi 521 cd, czyli jest
kilkunastokrotnie mniejsza. Tak więc w trakcie badań będą wykorzystywane wartości
rzędu od kilku do kilkuset cd, co oznacza znacznie mniejszy wzrost temperatury źródeł
światła, a w efekcie także mniejszy spadek światłości.
I=f(t)
101%
100%
99%
Iwzgl [%]
98%
97%
96%
95%
94%
93%
92%
91%
0
5
10
15
20
25
30
35
t [min]
Rys. 4. Zmiana światłości po włączeniu lampy
Fig. 4. Changes in luminous intensity after switching on the lamp
Na rys. 5 przedstawiono zależność światłości w kierunku osi odniesienia
poszczególnych sekcji w zależności od napięcia sterującego. Można zapisać, że światłość
jest funkcją napięcia sterującego:
I=f(Us)
(2)
58
Koncepcja wykorzystania…
Aby uzyskać żądaną wartość światłość dla danej sekcji należy wyznaczyć funkcję
odwrotną f-1, która pozwoli na wyznaczenie napięcia sterującego zasilacza:
Us, n = f-1(In), gdzie n – numer sekcji
(3)
Rozsył światłości lampy jest sumą światłości poszczególnych sekcji lampy:
I = I1 + I2 + I3 + I4
(4)
Do wyznaczenia funkcji odwrotnej wykorzystywana jest biblioteka środowiska
LabView, która na podstawie danych z pomiaru dokonuje ekstrapolacji wartości funkcji
dla dowolnych argumentów.
I=f(Us)
1400
1200
1000
I[cd]
S1
800
S2
600
S3
S4
400
200
0
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
Us[V]
Rys. 5. Światłość poszczególnych sekcji w zależności od napięcia sterującego.
Fig. 5. Luminous intensity of individual sections depending on control voltage.
Program do obsługi modelu lampy został opracowany w środowisku LabView. Panel
sterujący przedstawiono na rys. 6. Możliwa jest niezależna regulacja światłości wysyłanej
przez każdą z sekcji. Wartość światłości można zadawać za pomocą suwaków lub
wpisując wartości bezpośrednio. Na dole wyświetlana jest całkowita obliczona wartość
światłości lampy. Program przelicza wartość światłości na odpowiednie napięcie sterujące,
które następnie jest generowane przez analogowe wyjście karty akwizycji. Napięcie steruje
szerokością wypełnienia impulsu PWM zasilacza prądowego, co skutkuje zmianą jasności
świecenia każdej z sekcji.
59
Transport Samochodowy 2-2009
Rys. 6. Panel sterujący modelu lampy
Fig. 6. Control panel of the lamp model
5. Podsumowanie
Przedstawiony w niniejszym artykule model lampy posłuży do praktycznej weryfikacji
koncepcji zastosowania lampy ze zmienną powierzchnią świetlną. Weryfikacja będzie
polegać na przeprowadzeniu badań ankietowych widoczności światła przy różnych
kombinacjach luminancji i powierzchni świetlnej. Badania zostaną przeprowadzone
w różnych warunkach obserwacji, w celu wyznaczenia optymalnych dla danych warunków
parametrów świecenia.
LITERATURA:
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
Regulamin nr 6 EKG ONZ
Regulamin nr 7 EKG ONZ
Regulamin nr 23 EKG ONZ
Regulamin nr 38 EKG ONZ
Regulamin nr 87 EKG ONZ
Regulamin nr 91 EKG ONZ
Technical Information, Light – ASIGNIS® Adaptive Signal System, HELLA KGaA Hueck
& Co.
„Podstawy Techniki Świetlnej”, J. Bąk, W. Pabjańczyk, Łódź 1994
„Podstawy teoretyczne i koncepcja techniczna nowatorskiego systemu kompleksowej
diagnostyki oświetlenia pojazdów samochodowych”, Projekt badawczy nr 9T12 C 017 19,
W. Żagan
„Opracowanie koncepcji działania adaptacyjnych świateł sygnalizacyjnych hamowania
pojazdów samochodowych”, praca statutowa ITS nr 6046/ZOE, T. Targosiński.
„Układ do oceny stopnia zabrudzenia powierzchni przepuszczających światło”, M. Łukasik,
Prace Instytutu Elektrotechniki, zeszyt 234, s. 181-195, 2008,
Badanie ograniczeń przekazu wizualnego, który otrzymuje kierujący z otoczenia dużego
samochodu ciężarowego – „Reaserch under limitations of visual transfer that receives driver
directly from surrounding of a big truck” / Krzysztof Olejnik – W: Czasopismo Techniczne –
Mechanika Politechniki Krakowskiej, Tom 2, Zeszyt 7. Kraków 2004, s. 403 – 409, il.,
bibliogr. ISSN 0011 – 4561.
60
Download