Система повороту і стабілізації головного світла транспортного засобу у вертикальній площині з нейроконтролером

Реферат: Система повороту і стабілізації головного світла наземного транспортного засобу у вертикальній площині з нейроконтролером складається з датчика нахилу кузова, який передає напругу кута до AFS-контролера через електронний блок керування, на виході якого виникає напруга керування, яка подається до електродвигуна, що діє на механізм повороту оптичного елемента з установленим в ньому оптичним елементом. В неї додатково встановлюється транспортний портал, який, разом з датчиком нахилу кузова, утворює кут повороту, нейроконтролер, який приймає сигнали з датчика нахилу кузова та транспортного порталу, і виконує функції електронного блока керування та AFS-контролера, а також зворотні зв'язки по датчику кутової швидкості, датчика кута повороту механізму повороту оптичного елемента у вертикальній площині, які відновлюють інформацію про поворот кута шляхом корегування кутів отриманих від датчика нахилу кузова та транспортного порталу. UA 113074 U (12) UA 113074 U UA 113074 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі машинобудування, зокрема до систем керування адаптивною системою головного світла наземного транспортного засобу (НТЗ), і може бути використана при обґрунтуванні будь-яких заходів з підвищення ефективності освітлення НТЗ дороги. Найбільш близька до запропонованої корисної моделі за конструкцією є взята як прототип ® VARILIS Architecture for Xenon technology with Xenon 5 electronic ballast / AFS control unit: [Technical Information/ Electronics-Lighting Electronics, Hella, p. 10, http://www.billavista.com/atv/PDF_Index/files/Electrical/Hella%20Electronics %20-%20Technical% 20Information%20-%20Relays.pdf], в основі цієї системи знаходиться структурна схема, завдяки якій світлотіньова межа базується на системі датчиків, крокових двигунів, CAN-шини, LIN-шини, блока управління. У кожному окремому блоці розглянутої схеми вирішуються окремі задачі ® управління фарою, керуюча електроніка для всіх функцій VARILIS і електроніка для роботи Xenon HID лампи поєднуються. Блок управління Xenon 5 працює в залежності від збільшення потужності ксенонових ламп HID для збільшення світлового потоку. Завдяки використанню крокових двигунів, які підключаються до блока управління через LIN-шину реалізується модульна система. Ця концепція робить використання одного і того ж блока управління фарами різного виду можливим. Інтерфейс електричної системи НТЗ залишається таким же самим для всіх варіантів фар. Завдяки вищенаведеному конструкція є компактною, використовуються мінімальні витрати проводки у фарі і відбувається контроль статичного вигину проміння світла фар. До недоліків розглянутої системи належить відсутність стабілізації головного світла НТЗ, тобто неможливість повністю оцінити стан дороги та забезпечити оптимальне стабільне освітлення дороги. В основу запропонованої корисної моделі поставлено задачу вдосконалення системи повороту і стабілізації головного світла НТЗ у вертикальній площині з нейроконтролером, для чого використовуються транспортний портал (ТП), нейроконтролер (НК) та зворотні зв'язки по датчику кутової швидкості, датчику кута повороту механізму повороту оптичного елемента у вертикальній площині (ДКПМПОЕв), що поліпшують поворот і стабілізацію головного світла НТЗ у вертикальній площині за рахунок постійно відновлюваної інформації, яка корегується при русі НТЗ. Поставлена задача вирішується тим, що у системі повороту і стабілізації головного світла НТЗ у вертикальній площині з нейроконтролером, що складається з датчика нахилу кузова, який передає напругу кута до AFS-контролера через електронний блок керування, на виході якого виникає напруга керування, яка подається до електродвигуна, що діє на механізм повороту оптичного елемента з установленим в ньому оптичним елементом, відповідно до корисної моделі, в неї додатково встановлюються ТП, який, разом з датчиком нахилу кузова, утворює кут повороту, нейроконтролер, який приймає сигнали з датчика нахилу кузова та ТП, у виконує функції електронного блока керування та AFS-контролера, а також зворотні зв'язки по датчику кутової швидкості, ДКПМПОЕв, як відновлювана інформація про поворот кута шляхом корегування кутів, отриманих від датчика нахилу кузова та ТП. На кресленні наведено функціональну схему повороту і стабілізації головного світла НТЗ у вертикальній площині з нейроконтролером, яка працює наступним чином. Регульованою величиною системи є кут повороту оптичного елемента у вертикальній площині ОЕв. Необхідне значення кута з задається ДНК та картографічною інформацією мереж доріг від ТП через електронний блок керування транспортного порталу (БКТП), які мають систему корекції. Заданий кут у вигляді напруги U подається до НК. Якщо кут повороту оптичного елемента у вертикальній площині ОЕв дорівнює заданому куту з, то кут повороту оптичного елемента у вертикальній площині (ОЕв) відносно осі симетрії дорівнює нулю, отже, дорівнює нулю і напруга на виході ДНК та ТП. ДКШ встановлений на механізмі повороту оптичного елемента у вертикальній площині (МПОЕв). Його вісь Y-Y паралельна осі ОЕв, а вимірювальна вісь X-X паралельна осі обертання ОЕв. Сигнали ДНК і ТП підсумовуються. Сумарна напруга U =UДКПМПОЕв + UOEв подається через НК, на виході якого формується сигнал UHK. З НК сигнал UHK через П підсилюється UП і подається до виконавчого органа, в даній схемі це ВДв. ВДв подає на механізм повороту оптичного елемента у вертикальній площині ВДв. ВДв створює момент стабілізації ОЕв ММПОЕв, що протидіє зовнішньому збурюючому моменту МЗБ. При цьому забезпечується стабілізація заданого поворотом напрямку ОЕв. Режим стабілізації досягається тоді, коли кут ОЕв дорівнює заданому і ОЕв відносно осі своїх цапф ВЦ стабілізована (ОЕв =з = const), сигнали на виході ДНК та ТП дорівнюють нулю. 1 UA 113074 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Дорівнює нулю і обертаючий момент, що розвиває ВДв. Якщо під дією збурюючого моменту МЗБ ОЕв відхилиться від заданого кута, то статор ДКПРК повернеться відносно свого ротора на кут в=з-ОЕв. В результаті на виході ДНК та ТП створюється напруга U, пропорційна куту непогодження в. Одночасно на виході ДКШ створюється напруга UOEв, пропорційна кутовій швидкості OEв ОЕв. Сигнали UДКПМПОЕв і UOEв підсумовуються в контурі підсумовування КП і підсилюються у блоці П. Під дією сигналів UК ВДв починає працювати. ОЕв створює момент стабілізації МОЕв, що протидіє збурюючому моменту МЗБ, і тим самим перешкоджає подальшому збільшенню кута непогодження. При зменшенні величини збурюючого моменту МЗБ момент стабілізації мОЕв повертає ОЕв у вихідне положення і непогодженість в зменшується до нуля. Режим повороту здійснюється при повороті ОЕв, змінюючи положення НТЗ у вертикальній площині, регулює струм в обмотках електромагніту повороту ДНК. Електромагніт повороту створює момент і тим самим викликає прецесійний рух (поворот) ОЕв. При русі на виході ДНК буде виникати напруга U, пропорційна Непогодженості в. Під дією цього сигналу ВДв ОЕв починає обертати його відносно вісі цапф з деякою кутовою швидкістю. При цьому на виході ДНК виникає напруга UOEв, пропорційна кутовій швидкості ОЕв. Результуючий сигнал U=UДКПМПОЕв + UOEв датчиків кута і швидкості визначає стале значення кутової швидкості ОЕв. ОЕв буде повертатися у бік зменшення кута непогодження. Чим більше буде момент повороту, тим вище будуть швидкість прецесії і швидкість повороту ОЕв. Якщо при русі зміниться кут нахилу НТЗ, то зміниться знак моменту електромагніту повороту, а отже, і напрямок прецесії ДНК. Ротор ДНК буде повертатися відносно статора у протилежний бік, що призведе до зміни на 180° фази напруги UK. Відповідно зміниться і знак моменту електромагніту керування П. Напрямок обертання ОЕв зміниться на протилежне. При русі НТЗ по рівній дорозі, тобто НТЗ знаходиться відносно вертикальної вісі у вихідному (нейтральному) положенні момент повороту, що діє на ДНК, стає рівним нулю і поворот ОЕв припиняється. Таким чином, у режимі повороту ОЕв слідкує за ДНК та ТП, тобто система стабілізації ОЕв при повороті працює як силова слідкуюча система. Напрямок руху ОЕв при повороті змінюється залежно від напрямку повороту МПОЕв, а швидкість повороту залежно від величини кута датчика нахилу кузова та картографічної інформації мереж доріг від ТП. Запропонована корисна модель дозволяє поліпшити умови спостереження за дорогою з НТЗ: в кілька разів зростає дальність виявлення і розпізнавання дороги, пішоходів тощо, підвищується точність кута повороту у вертикальній площині освітлення дороги, пішоходів, перехресть, поворотів тощо, зменшується розсіювання світла. При рівних умовах ймовірність стабілізації освітлення поворотів, дороги, пішоходів тощо з ходу збільшується. Таким чином, розроблена схема повороту і стабілізації головного світла ТЗ у вертикальній площині з нейроконтролером за допомогою ТП, НК, датчиків зворотного зв'язку, механізму адаптації й самонавчання в автоматичному режимі враховує постійні зміни середовища руху НТЗ, оцінює початкові характеристики і узагальнює отриману інформацію, а головне, забезпечує оптимальне стабілізоване освітлення дороги. Розроблена корисна модель може бути використана для автомобілів, НТЗ спеціального призначення, дорожніх та будівельних машин тощо. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Система повороту і стабілізації головного світла наземного транспортного засобу у вертикальній площині з нейроконтролером, що складається з датчика нахилу кузова, який передає напругу кута до AFS-контролера через електронний блок керування, на виході якого виникає напруга керування, яка подається до електродвигуна, що діє на механізм повороту оптичного елемента з установленим в ньому оптичним елементом, яка відрізняється тим, що в неї додатково встановлюється транспортний портал, який, разом з датчиком нахилу кузова, утворює кут повороту, нейроконтролер, який приймає сигнали з датчика нахилу кузова та транспортного порталу, і виконує функції електронного блока керування та AFS-контролера, а також зворотні зв'язки по датчику кутової швидкості, датчика кута повороту механізму повороту оптичного елемента у вертикальній площині, які відновлюють інформацію про поворот кута шляхом корегування кутів отриманих від датчика нахилу кузова та транспортного порталу. 2 UA 113074 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3