Licht im Umfeld. Adaptive Systeme und Steuerungskomponenten

Transkript

1 1 Licht im Umfeld Adaptive Systeme und Steuerungskomponenten Dr. Sommersemester 2009

2 2 Die Herausforderungen

3 3 CO 2 -Reduktion + Energieeinsparung

4 4 Unfallzahlen müssen weiter sinken

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6 6 Immer mehr greifen elektrisch betriebene Komponenten in das Fahrzeugsystem ein! Der Leistungs-Bedarf elektrischer Verbraucher nimmt stetig zu!

7 7 Fußgängerschutz Richchtlinie 2003/102/EWG Bein-Simulation Impact - Test Kopf-Simulation Der Fußgängerschutz erfordert aktive und passive Maßnahmen zur Erreichung des Schutz-Ziels!

8 8 Alle diese Herausforderungen Benötigen zur ihrer Umsetzung mehr -Energiesparende Komponenten -Intelligente steuerungskomponenten -Sensoren für die notwendigen Steuerungsprozesse -Adaptivität -Powermanagement -...

9 9 Praktische Lösungsansätze zur Realisierung von Adaptiven Licht-Systemen Mechatronik Sensorik Software

10 10 Bis zu 40% der Herstellkosten eines Fahrzeugs werden heute durch Elektronik/Software bestimmt. 90% aller Innovation sind getrieben durch Elektronik/Software 50 70% der Entwicklungskosten eines Steuergerätes entfallen auf die Software Oberklassefahrzeuge besitzen bis zu 70 EC U s, die über verschiedene Bussystem e kommunizieren Steigende System komplexität Erhöhte Abhängigkeiten Kosten spielen tragende Rolle

11 11 Leistungsfähigkeit von Basistechnologien in Anzahl integrierter Fahrzeug-Funktionen Status Heute Software birgt das Potenzial zur Beherrschung der stark wachsenden Anzahl von Fahrzeugfunktionen

12 12 Moore s Law : Speicher im Fahrzeug

13 13 Schlüsselwort Assistenzsystem

14 14 Schlüsselwort Sensorik

15 15 Adaptive Scheinwerfersyteme AFS

16 16 Innovative Scheinwerfer der Zukunft + Schlecht-Wetter-Licht

17 Schlüsselwort Mechatronik 17 Quelle Quelle Tragrahmen Halterahmen System mit Klapp-Blende Rotierende Frei-Form Drehscheibe Frei-Form-Walze für verschiedene Lichtverteilungen Quelle LWR-Antrieb Manuelle Scheinwerfereinstellung Antrieb Horizontalverstellung Bilitronic- PES

18 Schlüsselwort Mechatronik + optische Komponenten 18 Quelle Quelle Quelle

19 Schlüsselwort Modularität 19 Quelle

20 Schlüsselwort Anpassungsfähigkeit 20 Idee Pixel - Light Quelle

21 21 Netzwerksysteme zum Steuern und Überwachen

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23 23 Beispiel für ein modernes Fahrzeug - Netzwerk - System, das zeigtwie mehr und mehr umfangreiche Elektronik in das KFZ Einzug hält. Quelle: Gabriel Leen, PEI Technologies; Donal Hefferman, University of Limerick; EXPANDING AUTOMOTIVE ELECTRONIC SYSTEMS

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27 27 Schlüsselwort Modularität

28 28 Adaptives Fernlicht (Teilfernlicht) ADB Detection Algorithm Sensor Setting requirements Crossing car at 50 m Data Headlamp Control Video Headlamp adjustment Command Headlamp Measurements Compliance to photometric requirements for crossing car at 50m

29 29 System Architektur des ADB - Systems Detection Algorithm Sensor Data Headlamp Control Video Command Headlamp

30 30 Adaptive Leuchtensysteme

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33 33 Adaptive Leuchtensysteme Ermöglichen die automatische Anpassung an: - die Umgebungsbedingungen (Tag/Nacht) - die Witterungsverhältnisse - äußerer Zustand der Leuchten (Verschmutzungsgrad) - die momentane Verkehrssituation (Notbremsung)

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35 35 Um diese komplexen Aufgaben zu lösen, benötigt man zum Austausch der umfangreichen Datenmengen geeignete BUS - Systeme

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39 39 Quelle:

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47 47 Quelle:

48 48 Quelle:

49 49 Quelle:

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51 51 Quelle:

52 52 Quelle:

53 53 Quelle:

54 54 Konsequenzen aus heutigen Anforderungen an das elektrische Fahrzeug - Versorgungs - Netz

55 55 Quelle: Gabriel Leen, PEI Technologies; Donal Hefferman, University of Limerick; EXPANDING AUTOMOTIVE ELECTRONIC SYSTEMS

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63 63 Regelung mit PWM: -Ist effizient -Man muss EMV beachten -Kann akustisch stören -Problematisch bei Halogenlampen

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68 68 Durch die hohen Einschaltströme auf grund der Spannungsspitzen reduziert sich die Lebensdauer der Glühlampen!

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70 70 Vorschaltgeräte für Gasentladungslampen

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75 75 Quelle: OSRAM

76 76 Quelle: OSRAM

77 77 Vergleich D2 norm al / D4 Hg-frei im stationären Betrieb D2 normal D2 Hg-frei Wellenlänge [nm] Quecksilberfreie Lampen haben geringere Bogenspannung Und damit einen höheren Lampenstrom

78 78 Quelle:

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80 80 In der Diskussion sind Entladungslampen kleiner Leistung (25W) Mit integriertem Vorschaltgerät

81 81 Vorschaltgeräte für LED

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86 86 In der Diskussion sind standardisierte LED Lampen, gibt es schon im Bereich der Allgemeinbeuchtung (als Glühlampenersatz derzeit ohne Standard)

87 87 In der Allgemeinbeleuchtung:

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89 89 Installationsaufwand

90 90 Installationsaufwand

91 91 Enrgieeinsparung

92 92 Enrgieeinsparung

93 93 Lösungsansatz: Moderne Steuerungskomponenten

94 Lösungsansatz: Moderne Steuerungskomponenten 94

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96 96 Licht wird durch Elektronik Effektiver Komfortabler Macht Arbeitsplätze ergonomischer Erschließt neue Gestaltungsmöglichkeiten in der Architektur

97 97 Mit Licht Energie sparen erfordert: Effiziente Lichtquellen Effiziente Leuchten Effiziente Vorschaltgeräte Effiziente Nutzung durch elektronische Hilfsmittel Effiziente Nutzung durch sensorische Unterstützung Licht wird dadurch intelligenter