СИСТЕМА СВЕТОСИГНАЛЬНЫХ ОГНЕЙ АВТОМОБИЛЯ
AUTOMOTIVE LIGHTING SYSTEM

Изобретение относится к области автомобильной светотехники и может быть использовано на современных автомобилях в качестве системы световой сигнализации. Ожидаемый технический результат при осуществлении изобретения - снижение энергопотребления и увеличение срока службы системы. Кроме этого, реализация всех режимов работы светосигнальных огней за счет использования конструкции моноблочного типа на основе RGB светодиодов обеспечивает повышение безопасности движения вследствие уменьшения слепимости участников дорожного движения, избавления от фликер-эффекта, упрощения восприятия сигналов участниками дорожного движения.
Известна система светосигнальных огней, представляющая собой светосигнальный фонарь блочного типа с использованием ламп накаливания [1]. Недостатками устройства являются низкая надежность функционирования и высокое энергопотребление из-за применения ламп накаливания, имеющих малый ресурс работы, и неполное использование площади фонаря вследствие его блочной конструкции.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является светосигнальный прибор блочного типа с использованием светодиодов [2]. Его основным недостатком является то, что в нем существуют только две секции светодиодов определенного цвета, подключаемых в зависимости от требуемого цвета сигнального огня, разделенных светонепроницаемой перегородкой. Конструктивно фонарь состоит из нескольких таких приборов. Большое количество электрических проводов для управления системой световой сигнализации приводит к дополнительной потере мощности в проводах и снижению надежности системы. Конструкция прибора не предусматривает защиты от фликер-эффекта, так как применяется прозрачный рассеиватель или линза. Кроме того, данный светосигнальный прибор имеет большую нерегулируемую силу света, что вызывает ослепление сзади едущего водителя транспортного средства.
Предлагаемое изобретение направлено на улучшение технических качеств системы светосигнальных огней, упрощение восприятия световых сигналов участниками дорожного движения.
Ожидаемый технический результат при реализации предлагаемого изобретения - это повышение надежности, снижение энергопотребления и увеличение эффективности использования площади светосигнального огня за счет применения системы моноблочного типа на основе RGB светодиодов. Увеличение светящейся площади светосигнального огня повышает информативность и снижает время его обнаружения участниками дорожного движения, повышая тем самым безопасность движения.
Это достигается за счет того, что в известной системе светосигнальных огней автомобиля, содержащей фонарь в корпусе со светодиодами, размещенными на плате, источники света выполнены на RGB светодиодах, управляющий режимами работы системы микроконтроллер соединен с платой по двухпроводной линии связи, при этом корпус фонаря реализован в виде моноблочной структуры, а рассеиватель фонаря выполнен из непрозрачного стекла.
Отличительными признаками заявляемого устройства от ближайшего аналога являются наличие моноблочной структуры фонаря, RGB светодиодов, непрозрачного стекла в качестве рассеивателя, а также механизма контроля и управления по двухпроводной линии связи.
Благодаря наличию этих признаков в конструкции заявляемого устройства расширились функциональные возможности изделия, достигнут описанный выше технический результат, что в итоге дало возможность решить поставленную задачу и улучшить технические характеристики системы световых сигналов транспортного средства.
Сущность изобретения поясняется структурной схемой предложенного устройства, представленной на фиг. 1,
где: ЛПФ1 - левый передний фонарь; УУ2-УУ7 - устройства управления; ПК8-ПК13 - приемные контроллеры; ЛЗФ14 - левый задний фонарь; БК15 - блок ключей; ВК16 - ведущий контроллер; ЛПУП17 - левый повторитель указателя поворота; ППУП18 - правый повторитель указателя поворота; ППФ19 - правый передний фонарь; ПЗФ20 - правый задний фонарь.
Предлагаемая система выполнена в виде платы на RGB светодиодах. Работой системы во всех режимах управляет микроконтроллер.
С помощью блока коммутации ключей БК15 задаются режимы работы светосигнальных огней. Требуемый режим работы с помощью ведущего контроллера ВК16 по TWI интерфейсу передается одному из приемных контроллеров ПК8-ПК13. Передача осуществляется в следующей последовательности:
- на первом этапе передается стартовая посылка, служащая синхросигналом передачи информации от ВК16 к одному из ПК;
- генерируется адрес одного из ПК в зависимости от режима, заданного БК15;
- один из ПК, чей адрес совпадает с переданным, выдает сигнал подтверждения;
- ведущий контроллер начинает передавать кодовую комбинацию, соответствующую заданному БК15 режиму;
- по получении пакета данных о режиме работы соответствующий ПК выдает сигнал подтверждения;
- ведущий контроллер выдает сигнал «стоп», и цикл передачи начинается заново;
- в случае передачи сигнала аварийной работы ВК16 выдает на шину адрес общего вызова, по которому все ПК подключаются к шине с выдачей сигнала подтверждения и находятся в режиме ожидания пакета данных;
- устройства управления УУ2-УУ7 предназначены для улучшения формируемых ПК8-ПК13 сигналов управления левых фонарей ЛФ и правых фонарей ПФ по мощности.
После включения питания зажигаются габаритные огни. При этом они светятся по всей площади фонаря. При совершении маневра или поворота, например правого, происходит изменение режима работы нижней части правого фонаря: он изменяет цвет с желтого на красный с частотой 90 импульсов в минуту. Аналогично работает и левый фонарь при включении левого указателя поворота. В случае торможения включаются дополнительные светодиоды, увеличивая силу света светосигнальных огней, согласно требованиям ЕЭК при ООН. При включении левого или правого указателя поворота одновременно со стоп-сигналом режимы работы нижних частей фонарей изменяются аналогично ранее рассмотренным для габаритных огней. При движении задним ходом после включения задней передачи оба фонаря светятся белым цветом, что соответствует требованиям ЕЭК при ООН о том, что ни один красный сигнал не должен быть виден спереди. При движении задним ходом и включении одного из указателей поворота режим работы нижней части фонаря изменяется аналогично ранее рассмотренному. При включении аварийной сигнализации изменяются режимы работы нижних частей обоих фонарей. Указанные части мигают желтым и красным цветом.
На фиг. 2 приведен пример реализации работы системы светосигнальных огней на RGB светодиодах при движении автомобиля с включенными ходовыми огнями и совершении поворота, где обозначены цвета свечения сигнальных огней: Б - белый; Ж - желтый; ТК - темно-красный.
С целью подтверждения работоспособности предлагаемого изобретения составлена виртуальная модель в программе Proteus. Схема и результаты моделирования представлены на фиг. 3. Программный код был составлен на языке Assembler в среде AVR Studio. Результаты моделирования полностью подтверждают заявленные технические характеристики предлагаемого устройства.
Система обладает низким энергопотреблением, имеет большой срок службы, снижает ослепленность участников движения, увеличивая тем самым безопасность дорожного движения. Подключение производится к стандартной бортовой сети питания автомобиля. Экспериментально установлено, что соответствие сил света светосигнальных огней требованиям ЕЭК при ООН обеспечивается даже при выходе из строя до 30% RGB светодиодов.
Источники информации
1. Патент РФ на изобретение №2304529, кл. B60Q 1/20, F21S 8/12, опубл. 20.08.2007.
2. Патент РФ на изобретение №2264309, кл. B60Q 1/00, опубл. 20.11.2005.