Alla hjälpmedel utom sådana som innebär kontakt med andra levande varelser är tillåtna. Uppgifterna är inte ordnade i svårighetsgrad. Tänk på att även en ansats på ett tal kan ge delpoäng. 2.5p erfordras för godkänt
Temat är sensorer och instrument i bilar
De flesta lite dyrare bilar har numera fickparkeringssensorer dvs de känner av hur långt det är kvar till bakomvarande bil när man backar in i en parkeringsficka.
Dessa bygger ofta på ultraljud som ska riktas bakåt. Antag att man vill göra detta med en lins av ett material som har akustisk impedans 860000kg/m²s och ljudhastighet 580 m/s.
Linsen ska ha en fokallängd på +100mm och dess ena sida ska vara plan (dvs den ska vara planokonvex eller planokonkav).
Vilken krökningsradie ska den krökta ytan ha? (Ledning: Hur härleds brytningsindex?)
Tvärsnitts-skiss av linsen är nödvändig för full poäng.
”Varför ska bilföraren behöva tänka på att sätta på vindrutetorkarna när man kan göra en sensor som känner om det behövs?” (Citroen har länge haft en sådan) För att känna av om vindrutan har droppar eller annan beläggning har man en infraröd lysdiod i underkant på rutan som sänder ljus in i rutan (rakt in i kortsidan)
Har man beläggningar (= vattendroppar t ex ) får man reflexer till en ljusdetektor som sitter bredvid lysdioden.
Varför blir det reflexer om man har vattendroppar och inga reflexer om man inte har det?
Rita och berätta!
Genom att mäta hur ofta och hur skarpt bilen svänger kan det intelligenta fordonet avgöra om föraren ägnar sig åt stadskörning, skogsvägskörning, landsvägskörning eller motorvägskörning och anpassa ljusbilden vid både hel- och halvljus till detta. Mycket kurvor = bredare ljusbild.
Vidare ska ljuset hänga med i kurvan när man svänger.
Allt detta görs genom att flytta lampan i förhållande till en lins som sitter framför lampan (linsen är segmenterad dvs uppdelad i facetter, men det behöver vi inte bry oss om).
Antag att lampans lysande volym är liten (= punktformig), linsens fokallängd är 120mm, och har diametern 90mm. Hur mycket ska lampan flyttas och i vilken riktning, för att ljuset ska spridas 15 grader åt vardera hållet?
..och hur mycket ska den flyttas för att ljuset i en kurva ska vridas 25° samtigt som det har samma divergens som ovan?
Skiss över förflyttningarna ska bifogas.
Det faktum att vindrutan lutar kraftigt i en del bilar gör att de blir extremt känsliga för reflexer, som föraren kan störas av, från plastdetaljer under vindrutan. Antag att man vill antireflexbehandla för 60 graders infallsvinkel, med ett skiktindex på 1,38.
AR-behandlingen optimeras för 550nm. För vilken synlig våglängd blir AR-behandlingen sämst (=minst verksam) för vinkelrätt infall?
Det faktum att krockkuddarna ska bete sig olika om det sitter en framåtvänd barnstol i passagerarsätet fram jämfört med en bakåtvänd har föranlett många försök att göra sensorer som ”ser” detta. Till slut visade det sig att bildbehandling var enda möjligheten, dvs man var tvungen att montera en liten filmkamera som tittade på platsen. Denna fick naturligtvis inte vara för dyr så man försåg den med en enda lins (i stället för ett linssystem) Denna var bikonvex (bägge ytorna konvexa) och hade krökningsradierna 9,4mm och 12mm. Ytorna var belägna 6,0mm från varandra. Linsen hade brytningsindex 1.61.
Hur stor blev systemfokallängden?
Du får använda vilken metod du vill för att räkna ut eller konstruera fram detta.