Control By Design

電子硬體、嵌入式韌體與控制系統;以目的為導向的設計

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MFTS:多功能方向燈控制器

概覽

具備自動重置與傾角輔助照明功能的機車轉向燈控制器。採用微控制器(MCU)、嵌入式控制韌體,以及內建的 6 軸慣性測量單元(IMU)設計而成。

騎士可在轉彎前透過左/右按鈕控制鍵啟動方向燈。控制器會利用 IMU 感測器資料偵測轉彎是否完成,並自動重置方向燈。

自動方向燈重置功能

一款用於控制機車方向燈的電子零組件。方向燈自動重置在四輪汽車上已是數十年來的常見功能,實現方式簡單,僅需偵測轉向盤的旋轉。

相對地,機車並不適合這種簡單的方法。兩輪車(機車)的轉向機構更為複雜,因此改用 IMU 來偵測車輛的轉彎。

IMU orientation

工程挑戰: 轉彎完成偵測

如何將「轉彎完成」(應重置方向燈的情境)與車道內的變線操駕區分開來,呈現了具有挑戰性的設計權衡。我們的解決方案結合了可設定參數與自適應演算法。

turn dwg

傾角輔助照明功能

額外加裝於前方的左右照明,點亮時用以輔助標準的前照大燈。

工程挑戰: 傾角偵測

機車傾斜轉彎時,應僅點亮轉彎側的輔助燈,因此需要「傾角」偵測。考量到機車的運動學、動力學特性與雜訊,這是一項具有挑戰性的任務。控制器利用 IMU 感測器資料計算傾角。

Centrifugal Forces Az Ay Diagram

工程挑戰: 道路測試

在真實道路、多種條件(速度、載重、路面、騎士騎乘風格)下,驗證基於 IMU 的轉彎偵測與傾角演算法。實現這些功能所需的運動動力學感測(IMU)與資料處理,在實驗室環境中不易重現,因此需要大規模的實車路測。為此我們開發了相關工具:使用客製化的 CAN 匯流排記錄裝置,記錄騎士輸入、IMU 動態運動資料與控制器輸出;並開發客製化軟體工具,以便高效分析所錄得的大量資料檔案。

Road Testing MFTS CAN Logger CAN Logger Connection
Logged Turn Graph

工程挑戰: 符合 ISO 16750 標準

驗證與電源供應相關的電負載,符合該汽車工業標準。

工程挑戰: 生產自動測試

設計自動化測試治具與測試流程,驗證每台量產機的 IMU 校準、韌體完整性與輸出級健康狀態,測試時間僅為人工測試的一小部分。

工程挑戰: 現場/車載韌體更新

讓已安裝的車輛能夠進行韌體更新。