УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ ФАР ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для автоматического управления положением светового потока фар транспортного средства.
Известно устройство управления положением фар транспортного средства, содержащее привод поворота фар, датчик положения фар, датчик положения рулевого механизма, блок сравнения, входы которого связаны соответственно с выходами датчика положения рулевого механизма и датчика положения фар, а выход подключен к входу привода поворота фар. Датчик положения фар и датчик положения рулевого механизма содержат цепь из параллельно соединенных излучающих элементов, фоторезисторы, соединенные по мостовой схеме, одна диагональ которой подключена к источнику питания, а другая является выходом датчика положения фар, и подвижную светоотражающую пластину для перекрытия светового потока, механически связанную соответственно с рулевым механизмом и фарами [См. авторское свидетельство СССР №1181912, БИ №36, 30.09.85].
Недостатками такого устройства являются сложность конструкции датчиков, запотевание отражающей пластины при смене температур и возможность ее запыленности в течение срока службы, что приводит к снижению или полному отсутствию отражающих свойств светоотражающих пластин, к выходу датчиков из строя, а также к значительному снижению надежности работы устройства.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для коррекции света фар автомобиля, содержащее для каждой фары электродвигатель, редуктор, механически соединенный со штоком и фарой, датчик положения фары, задатчик, выполненный с управляющим переменным резистором, два компаратора, выходы которых соединены с электроприводом, блок управления, содержащий резисторы, первый и второй из которых подключены одним из выводов к среднему выводу управляющего переменного резистора, один крайний вывод которого соединен с одним из выводов источника напряжения и с одним из выводов третьего резистора, другой вывод которого подключен к инвертирующему входу первого компаратора и к другому выводу первого резистора, а другой вывод второго резистора соединен с одним из выводов четвертого резистора и неинвертирующим входом первого компаратора, инвертирующий вход которого и неинвертирующий вход первого компаратора подключены к среднему выводу резистивного датчика положения фар [См. патент США №5414335, кл. B60Q 1/076].
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции блока управления, а также использование компараторов, которые обладают низкой помехозащищенностью к воздействию бортовой сети, что в целом снижает надежность работы устройства.
Задача полезной модели - повышение надежности работы устройства.
Поставленная задача достигается тем, что устройство управления положением фар транспортного средства, содержащее для каждой фары электродвигатель, редуктор, механически соединенный с фарой, датчик положения фары, снабжено датчиком углового перемещения рулевого механизма, микроконтроллером, входы которого связаны соответственно с выходами датчика углового перемещения рулевого механизма и датчика положения для каждой фары, драйверами двигателей, входы которых соединены с выходами микроконтроллера, а выходы каждого из них подключены к соответствующему электродвигателю для каждой фары.
Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что оно снабжено датчиком углового перемещения рулевого механизма, микроконтроллером, входы которого связаны соответственно с выходами датчика углового перемещения рулевого механизма и датчика положения для каждой фары, драйверами двигателей, входы которых соединены соответственно с выходами микроконтроллера, а выходы каждого из них подключены к соответствующему электродвигателю для каждой фары.
Отличительные признаки в заявляемом техническом решении не выявлены при изучении данной и смежных областей техники.
Совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение задачи полезной модели - повышение надежности работы устройства.
На фиг.1 представлена структурная блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - пример конструктивного размещения датчика углового перемещения рулевого механизма; на фиг.3 - функциональная схема датчика углового перемещения рулевого механизма; на фиг.4 - пример конструктивного выполнения поворотного механизма фар.
Устройство содержит электродвигатели 1 и 2, жестко связанные с поворотными механизмами (редукторами) 3 и 4, датчики 5 и 6 положения фар, датчик 7 углового перемещения рулевого механизма, микроконтроллер 8, получающий информацию с датчиков 5, 6 и 7, драйверы двигателей 9 и 10, которые, посредством сигналов с микроконтроллера 5, управляют работой электродвигателей 1 и 2 соответственно.
Датчик 7 угловых перемещений рулевого механизма установлен на валу 11 между рулевым колесом и крышкой кожуха рулевой колонки (фиг.2).
Датчики 5, 6 и 7, неподвижно закрепленные на валу рулевого механизма и на выходных валах поворотных механизмов соответственно, представляют собой оптические энкодеры с входным отверстием для непосредственного крепления на вал, которые содержат в себе тонкий оптический диск 12 и стационарный блок - измерительную головку 13, включающую в себя источник света, фокусирующую линзу 14 и фотодетектор 15 (фиг.3). Оптический диск представляет собой поверхность из прозрачных и непрозрачных участков (маркеров). При вращении диска, маркеры пропускают или перекрывают луч света, направленный от светового источника к фотоприемнику.
Каждая из фар имеет поворотный механизм по причине их значительного территориального разноса на транспортных средствах. Вследствие их идентичности на фиг.4 представлена реализация поворотного механизма 3 вращения фар, где выходной вал 16 электродвигателя 1 посредством червяка 17 и червячного колеса 18 соединен с валом 19, на котором установлен датчик 5 положения фары.
Устройство работает следующим образом.
По мере поворота рулевого колеса измерительная головка 13, включающая в себя источник света, датчика 7 освещает маркеры оптического диска 12, которые, в свою очередь, формируют световые комбинации на фотодетекторе 15. Выходной сигнал с фотодетектора, представляющий собой числовой эквивалент текущего значения угла, и переведенный в код Грэя, поступает на вход микроконтроллера 8. Так как этот сигнал на микроконтроллере ничем не скомпенсирован, он подает на каждый драйвер двигателя 9 и 10 сигналы в виде логической единицы и логического нуля. При таких значениях на входах драйверов двигателей электродвигатели 1, 2 начинают вращаться и с помощью поворотных механизмов 3, 4 осуществляют поворот валов, на которых закреплены датчики положения 5, 6 фар и сами фары. Это приводит к тому, что измерительные головки 13 датчиков 5, 6 освещают маркеры оптических дисков 12, которые, в свою очередь, формируют световые комбинации на фотодетекторах 15. Выходные сигналы с фотодетекторов поступают на входы микроконтроллера 8, где происходит сравнение сигнала, поступающего с датчика 7, с поступающим сигналом каждого из датчиков 5 и 6. Если сигнал с датчика 7 больше по значению каждого из сигналов с датчиков 5, 6, тогда микроконтроллер продолжает подавать на каждый драйвер двигателя 9, 10 сигналы в виде логической единицы и логического нуля. Это будет происходить до тех пор, пока сигналы с датчиков 5 и 6 не сравняются по значению с сигналом датчика 7. Если же сравниваемые сигналы равны, то угол поворота фар соответствует углу поворота рулевого колеса. В этом случае микроконтроллер 8 подает сигнал в виде двух логических единиц на драйвер двигателя электродвигателя того поворотного механизма, где выполняется данное равенство, посредством чего происходит торможение электродвигателя и осуществляется быстрый останов. На драйвер двигателя электродвигателя того поворотного механизма, где данное равенство пока еще не выполнилось, микроконтроллер будет продолжать подавать сигналы в виде логической единицы и логического нуля.
При возвращении рулевого механизма в исходное положение сигнал с датчика 7 будет равен нулю. В этот момент сигнал с каждого из датчиков 5, 6 будет больше сигнала с датчика 7. В этом случае микроконтроллер 8 подает на драйверы двигателей 9, 10 сигналы в виде логического нуля и логической единицы, что приведет к вращению электродвигателей 1 и 2 в обратную сторону. Это будет происходить до тех пор, пока сигналы с датчиков 5, 6 не сравняются с сигналом датчика 7.
При повороте рулевого механизма в другую сторону весь процесс сравнения сигналов на микроконтроллере повторится, что приведет к вращению фар в другую сторону.
Предлагаемое устройство значительно повышает безопасность и снижает уровень аварийности.