Inteligentne oświetlenie matrycowe

Moduł z elementami LED i matrycą LCD © Hella

Udostępnij:

Automatyczne włączanie świateł mijania w tunelu, automatyczna zmiana świateł drogowych na mijania, doświetlanie statyczne i dynamiczne zakrętów – wszystko to oferują nowe systemy oświetlenia nowoczesnych pojazdów. Systemom tym zaczęliśmy przypisywać znamiona inteligencji. Jednak to tylko automatyka i możliwości wykorzystania zaawansowanych technicznie czujników.

Funkcje, o których można w dużym uproszczeniu powiedzieć, że mają cechy „inteligencji”, pojawiły się wraz z opracowaniem przez firmę Hella systemu LCD Matrix 84HD. System LCD Matrix 84HD to oświetlenie matrycowe o bardzo szerokich możliwościach kształtowania wiązki światła kierowanego na drogę. Każdy reflektor tego rozwiązania składa się z modułu emisji światła, zespołu polaryzatorów, układu przesłaniania światła z matrycą LCD i soczewkowego układu optycznego wyświetlającego wiązkę światła na drodze. Nie ma tu żadnej pomyłki: w systemie LCD Matrix wiązka światła wyświetlana jest na jezdni w sposób podobny, jak robi to projektor wyświetlający obraz z komputera na ścianie podczas prezentacji na spotkaniu biznesowym. Moduł emisji światła każdego reflektora zawiera 84 elementy LED. Każda dioda jest indywidualnie sterowana i ma 128 poziomów jasności świecenia. Światło z diod przechodzi przez polaryzatory i ukształtowane zostaje w dwie wiązki o polaryzacjach prostopadłych względem siebie. Polaryzacja pozwala na pracę matrycy LCD, która jest „programatorem” tego, co kierowca zobaczy przed pojazdem, gdy włączone będą reflektory. Matryca każdego reflektora dzieli obszar przed pojazdem na 84 pola. Jasność poszczególnych pól po nałożeniu określa kształt wiązki światła na jezdni odpowiadający wybranej funkcji oświetlenia. System LCD Matrix 84HD w swej podstawowej wersji gwarantuje zgodne z przepisami ruchu drogowego działanie świateł mijania, świateł mijania z adaptacją wiązki zależną od warunków ruchu, standardowych drogowych, drogowych nieoślepiających (umożliwiających jazdę w terenie niezabudowanym bez przechodzenia na światła mijania, gdy z naprzeciwka zbliża się inny pojazd), przeciwmgłowych oraz doświetlania zakrętów (statycznego i dynamicznego).

Digital Light SSL|HD
30 000 punktów świetlnych
We wrześniu 2019 roku OSRAM Opto Semiconductors zaprezentowało drugą generację hybrydowej diody LED Eviyos, która łączy 25 600 indywidualnie sterowanych pikseli na powierzchni 40 mm². Teraz Hella przedstawiła matrycowy system LED „Digital Light SSL|HD” oferujący ponad 30 000 pikseli, z których każdy może być sterowany indywidualnie. Powinno to umożliwić wdrożenie nowych funkcji bezpieczeństwa, takich jak optyczne oznaczanie pasów ruchu i linii na drodze. Możliwe są również animacje powrotu i wychodzenia z domu (funkcja odprowadzania) oraz inne funkcje komunikacyjne. Zastosowanie pierwszego modułu o tak dużej liczbie elementów świetlnych w samochodzie europejskim zaplanowano na rok 2022.


Jak działa systemem LCD Matrix 84 HD

Systemem steruje kamera przednia pracująca w rozdzielczości HD, połączona z zaawansowanym analizatorem obrazu. Analizator obrazu zintegrowany ze sterownikiem reflektorów realizuje funkcje oświetleniowe. Oprogramowanie analizatora i sterownika określa zbiór możliwości całego systemu. Wysoka moc obliczeniowa sterownika pozwala na pracę kamery, analizatora i wysterowanie każdej z diod każdego z dwóch reflektorów w czasie rzeczywistym. Oprócz kamery system korzysta z czujników ugięcia zawieszenia, położenia kierownicy, czujnika zmierzchu i deszczu. Gdy wykorzystywane są dodatkowe funkcje, potrzebny jest także radar przedni oraz LiDar –  system laserowy określający położenie przeszkód przed pojazdem.

System LCD Matrix 84HD ma też „ukryte inteligentne” funkcje. Ich ideę przedstawiono w sposób graficzny z krótkim opisem. Zaprezentowane możliwości mogą w znaczący sposób wpłynąć na bezpieczeństwo i komfort jazdy w nocy czy w złych warunkach atmosferycznych. To oczywiście tylko pewne propozycje. Co z tych możliwości znajdzie się w codziennym użyciu, jeszcze nie wiadomo. Na pewno taki system oświetlenia może być pomostem między obecnymi autami a pojazdami autonomicznymi, gdzie kierowca nie będzie potrzebny. Zależy to nie tylko od techniki, ale także od aktualnych i nowych przepisów regulujących ruch pojazdów na drogach publicznych.


TOP w kategorii


#Technika motoryzacyjna

Hella oświetlenie matrycowe LCD Matrix 84HD



Funkcje oświetlenia matrycowego

Wizualizacja odległości od poprzedzającego pojazdu

Dane z analizatora obrazu z kamery przedniej wraz z informacjami z radaru ustalającego prędkość i kierunek ruchu innych pojazdów mogą zostać wykorzystane do wizualizacji i sygnalizacji odległości od poprzedzającego pojazdu (Opitcal Distance Warning). Widoczne na ilustracji jasne paski zagęszczają się i poszerzają, gdy odległość od poprzedzającego samochodu się zmniejsza. Gdy kierowca zmniejszy prędkość i odległość wzrośnie do bezpiecznej, znaki, w tym przypadku jasne kreski, najpierw zwiększą podziałkę, a potem staną się mniej kontrastowe, aż w końcu sygnalizacja zaniknie. Ten system przekazywania informacji może być połączony z systemem zapobiegającym najechaniu na inne auto. Gdy odległość będzie niebezpiecznie mała, a kierowca nie zareaguje, uruchomiony zostanie początkowo system hamowania spowalniającego, a w przypadku całkowitego braku reakcji kierowcy system wykona hamowanie awaryjne i zatrzyma pojazd.

Bezpieczny przejazd na zwężonym odcinku drogi

Jazda nocą po drodze, na której prowadzone są roboty drogowe, jest szczególnie niebezpieczna. Słupki i linie ograniczają szerokość jezdni i poruszanie się pojazdów obok siebie to dla wielu kierowców bardzo trudne zadanie. System LCD Matrix 84HD może pomóc w wykonaniu tego niebezpiecznego manewru. Służy temu funkcja określania dostępnej szerokość jezdni (Lane Keeping Guidance). Analizator obrazu z kamery przedniej określa szerokość drogi przed pojazdem i porównuje te wielkości z rzeczywistymi wymiarami samochodu. Jeżeli jest wystarczająco dużo miejsca, aby pojazd bezpiecznie pokonał widoczny odcinek, system oświetlenia wskazuje właściwy pas jezdni gwarantujący bezpieczne wykonanie przejazdu. Pas jezdni wyznaczony jest ciemnymi liniami (wygaszone części matryc każdego z reflektorów). Jeżeli kierowca, jadąc, utrzyma te ciemne linie między krawędziami drogi, przejedzie bezpiecznie obok przeszkód. System oznakowania dogi pracuje w czasie rzeczywistym i każda zmiana szerokości dostępnego pasa ruchu natychmiast będzie widoczna dla kierowcy jako zmiana w położeniu linii wskazujących prawidłowy przejazd.

Ochrona pieszych

Piesi poruszający się po poboczu drogi w terenie niezabudowanym mogą stwarzać niebezpieczeństwo w ruchu drogowym. Zwykle ich ubrania mają ciemny kolor, co znacznie utrudnia i opóźnia zauważenie ich na drodze. Korzystanie z obowiązkowych w całej Europie odblasków też nie zawsze jest respektowane. System LCD Matrix 84HD może obsługiwać zaawansowaną funkcję wykrywania pieszych (Pedestrian Identification). Analiza obrazu pozwala na określenie miejsca, gdzie znajduje się pieszy i zmian jego położenia. Wykrycie pieszego (lub jakiegoś zwierzęcia o określonej w oprogramowaniu wielkości) uruchamia funkcję. Matryce reflektorów modyfikują wiązkę kierowaną na drogę w taki sposób, aby pojawiła się ciemna linia wskazująca przeszkodę. Dla kierowcy jest to sygnał do zwiększenia uwagi i dostosowania swojego zachowania do potencjalnego zagrożenia. System wykrywania pieszych czy zwierząt wymaga wyposażenia pojazdu w dodatkowy czujnik, jakim jest LiDar – laserowy system określania położenia przeszkód przed pojazdem.

Wskaźnik optymalnego toru jazdy

System oświetlenia LCD Matrix 84HD ma możliwość wskazywania optymalnego toru jazdy (Ideal Path Guidance). Optymalizacja jazdy jest zależna od wyboru kierowcy. Może to być linia najszybszego pokonywania zakrętów, linia optymalna ze względu na przyczepność w trudnych warunkach atmosferycznych czy linia jazdy komfortowej z ograniczonymi do minimum przechyłami nadwozia. Działanie tej funkcji wymaga zainstalowania w pojeździe nawigacji satelitarnej z wysokiej jakości mapą opisującą drogi. Korelacja obrazu z kamery z opisem drogi w nawigacji umożliwia wybór sposobu optymalizacji toru jazdy. System wskazuje kierowcy jasnymi znakami na jezdni właściwą linię przejazdu. Działa w czasie rzeczywistym, co pozwala na dopasowanie wskazania toru jazdy do prędkości czy aktualnych warunków ruchu. Funkcja ta dostępna jest tylko, gdy pojazd porusza się w terenie niezabudowanym. Znaki ograniczenia prędkości, najbliższe skrzyżowania, wykryty pojazd poprzedzający lub nadjeżdżający wyłączają działanie tego wskaźnika.

Bezpieczne omijanie przeszkód

Bogate oprogramowanie systemu LCD Matrix 84HD może realizować funkcję bezpiecznego omijania przeszkód (Optical Safety Zone). Jest ona szczególnie przydatna w czasie jazdy nocnej, która zawsze wiąże się z ryzykiem, że nie zostanie zachowana bezpieczna odległość od omijanej przeszkody. Gdy analizator obrazu i dane z systemu laserowej kontroli obszaru przed pojazdem wykrywają przeszkodę (w przykładzie jest to rowerzysta), system oświetlenia odpowiednim ukształtowaniem wiązki światła na jezdni informuje o tym kierowcę. We wskazanym przykładzie rowerzysta oznaczony jest jasnym polem, a bezpieczna odległość od niego zaznaczona jest jasną linią. Wraz ze zbliżaniem się do jadącego na rowerze linia ta może zmieniać swoje położenie zależnie od tego, jak zachowuje się rowerzysta. Wskaźnik bezpiecznego omijania przeszkód działa, gdy pojazd porusza się w terenie niezabudowanym.

Udostępnij:

Drukuj





aE



Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również