Система адаптивного освещения

Система адаптивного освещения выходит за рамки традиционного ближнего и дальнего света фар, т.к. предлагает для конкретных условий движения свой режим освещения. Системы адаптивного освещения постоянно совершенствуются: добавляются новые функции, расширяются возможности имеющихся режимов освещения.

Первые системы адаптивного освещения обеспечивали дополнительное освещение в поворотах, например система активного головного света от Volkswagen. Широкие возможности для регулирования светового луча открылись с использованием видеокамеры. Система управления дальним светом позволяет двигаться с включенным дальним светом постоянно, при этом, не ослепляя других водителей.

Ведущими разработчиками систем адаптивного освещения являются компании Hella, All Automotive Lighting, Valeo.

Система адаптивного освещения, являясь электронной системой, включает входные устройства, блок управления и исполнительные механизмы. Входные устройства представляют информацию, на основании которой система распознает различные режимы движения:

Сигналы от входных устройств передаются в электронный блок управления, где с помощью специального программного обеспечения производится их обработка. В результате активируются соответствующие исполнительные механизмы – модули ксеноновых фар. Модуль может поворачиваться в горизонтальной и вертикальной плоскости. Между источником света и линзой устанавливается экран, форма и размеры которого позволяют получить световой луч с заданной светотеневой границей. В ксеноновой фаре может устанавливаться дополнительная галогенная лампа для лучшего освещения поворотов и обочины.

Системы адаптивного освещения у разных производителей имеют одно общее название Adaptive Front lighting System, AFS. Исключение составляет система BeamAtic от Valeo. Несмотря на общее название функции систем могут различаться. В современной системе адаптивного освещения может быть реализовано до шести режимов освещения (функций):

1. городской свет;
2. свет проселочной дороги;
3. свет автомагистрали;
4. дальний свет;
5. динамическое освещение поворотов;
6. свет в неблагоприятных погодных условиях.

Режим городского света реализуется на скорости до 55 км/ч. Он характеризуется небольшой дальностью, горизонтальной светотеневой границей и широким распространением светового луча. В режиме городского света задействуются дополнительные ламы в фарах. Позволяющие обнаруживать пешеходов на обочине дороги при движении и поворотах.

Свет проселочной дороги применяется вне города на скорости от 55 до 100 км/ч. По своей сути это обычный ближний свет фар, который имеет ассиметричный характер (правая часть освещена лучше, чем левая).

При скорости автомобиля свыше 100 км/ч включается режим света автомагистрали. Данный режим освещения представляет собой ближний свет фар увеличенной дальности, что позволяет безопасно двигаться прямолинейно и в поворотах на высокой скорости.

Режим дальнего света фар работает как обычный дальний свет, но не требует от водителя переключения на ближний свет. В управлении дальним светом реализуется два подхода (способа): адаптивная или вертикальная светотеневая граница.

Оба способа управления дальним светом предполагают наличие видеокамеры. При обнаружении транспортных средств камера подает сигнал в электронный блок управления. Система регулирует фары так, что световой луч заканчивается до транспортного средства. В работе системы также учитывается рельеф дороги (подъемы, спуски). При отсутствии движения впереди реализуется обычный дальний свет фар.

Более совершенным решением является дальний свет фар с вертикальной светотеневой границей. В данной системе сочетается максимально высокий световой луч, наилучший обзор и неослепление других участников движения. Если система обнаруживает встречный или попутный автомобиль. Она автоматически затеняет обнаруженное транспортное средство и сопровождает его в движении. Технически это реализовано с помощью вращающего цилиндра, расположенного между источником света и линзой. Цилиндр имеет электромеханический привод. На цилиндре по окружности расположены световые экраны различной формы, позволяющие реализовать сложную светотеневую границу.

Самым распространенным режимом адаптивного освещения является динамическое освещение поворотов. В зависимости от угла поворота рулевого колеса и скорости автомобиля модуль фары поворачивается в горизонтальной плоскости на угол до 15°.

Для улучшения видимости в неблагоприятных погодных условиях (дождь, туман, снег) создан соответствующий режим освещения, обеспечивающий более широкое рассеивание света фар. При этом для минимизации бликов от частиц влаги в воздухе уменьшена дальность освещения.

Материалы: http://systemsauto.ru/electric/Adaptive_Front_lighting_System.html

Езда в ночное время в условиях недостаточного освещения считается очень опасной и непредсказуемой. Те, кто часто ездит вечером или ночью знают, что на дороге в это время суток может произойти все что угодно, при этом вовремя среагировать на это происшествие довольно сложно, а иногда невозможно.

Большую, однако не главную роль в вопросе безопасности движения в ночное время играют конечно же фары головного света, от эффективности которых зависит очень много. Почему не главную роль? Потому что какими бы не были яркими и эффективными фары главную роль безусловно играет сам автомобилист, его внимание и его умение быстро реагировать в условиях ограниченной видимости. Причем статичные фары, назовем их классическими, не всегда способны обеспечить надлежащий уровень освещения и довольно часто даже ксеноновые фары с отличным светом не спасают автомобилиста от неприятностей на дороге.

Дело в том, что закрепленные фары, которые находятся в одном положении независимо от положения кузова нередко не справляются со своей задачей, например, при проезде неровных участков дороги или во время движения по извилистой дороге. В дневное время в погожий день прямые участки дороги не доставляют никаких проблем, все как следует просматривается и на любое, даже внезапно возникшее препятствие всегда можно вовремя отреагировать. Другое дело — дорога с многочисленными поворотами и перекрестками, которые при статичном расположении фар в темное время просматриваются очень плохо. В любую минуту из неосвещенного участка тротуара на пешеходный переход или просто проезжую часть может выйти пешеход, или может находиться большой предмет, оставленный на обочине. В любом из вариантов вероятность ДТП очень высокая.

Вертикальная регулировка фар выполняется автокорректором фар о котором я рассказывал в предыдущей своей статье, а вот горизонтальная коррекция почка света производится системой адаптивного освещения, как раз о ней мы сегодня и поговорим.

Проблема описанная выше далеко не нова и ее решением уже когда-то занимались мировые автопроизводители. Еще в 30-х годах прошлого века, серийные авто оснащали дополнительным комплектом фар, которые поворачивались за колесами. Такая попытка, увы провалилась, разработчикам пришлось отказаться от этой идеи в связи с массой недостатков, которыми обладала первая адаптивная оптика. Однако со временем вопрос снова был поднят и уже наши современники при наличии современных технологий и электроники, смогли воплотить в жизнь идею создания системы адаптивного освещения.

Современная оптика только на вид выглядит статичной и неподвижной, на самом деле, это своего рода «глаза», которые следят за всем что происходит на дороге и освещают путь водителю в зависимости о того куда он поворачивает, где находится и под каким углом движется его авто. Адаптивное освещение управляется интеллектуальной программой под руководством компьютера, который анализирует массу факторов после чего производится коррекция положения фар. Таким образом, существенно повысилась безопасность движения, а также на 30-40% улучшилось освещение проезжей части.

Все начинается с датчиков поворота, которые сообщают системе о том насколько повернут руль, а также датчиков скорости, сообщающих о вашей скорости. Также в учет берется информация о положении автомобиля относительно вертикальной оси, и данные от системы курсовой устойчивости и стеклоочистителей. То есть как вы понимаете адаптивные фары реагируют не только на изменение положения руля или положение транспортного средства на проезжей части, учитываются также погодные условия и скорость движения.

Следует отметить, что в системе адаптивного освещения используется исключительно биксенон в качестве источника света. Поворот фар осуществляется шаговыми двигателями с малой дискретностью. Блок-фара способна поворачиваться максимальный на 15°. При этом углы поворота каждой из фар (левая и правая) — будут разными. Если машина совершает поворот налево — левая фара совершает полный поворот на 15°, правая фара – только на половину этого, то есть примерно на 7°. Если поворот правый все повторяется с точностью наоборот. Такая разница нужна для того чтобы предотвратить ослепление водителей, которые находятся на дороге, на которую вы поворачиваете. Также разработчиками были предусмотрены разные режимы работы адаптивных фар (ближний/дальний). Характерно то что система адаптивного освещения умеет распознавать «подруливание", при котором фары не поворачиваются. Однако если поворот рулевого колеса существенный и длится больше установленного минимума датчики сразу же сообщают об этом блок-фара поворачивается. Также следует отметить, что каждый раз в зависимости от того или иного условия угол поворота фар будет разным, следовательно, и площадь освещения. Если датчики обнаруживают яркий свет, компьютер отдает команду опустить фары и повернуть их на определенный градус. Источником яркого света, как вы понимаете, чаще всего является встречный автомобиль, который в случае отсутствия коррекции будет попросту ослеплен светом ваших фар. После того как вы разминулись со "встречкой" датчик это фиксирует и фары снова поворачиваются на нужный для обеспечения максимально эффективного освещения угол.

В плохих погодных условиях происходит то же самое, система контролирует включение "дворников", после чего фары опускаются на необходимый угол с целью обеспечить эффективное освещение подобно противотуманкам. Современные системы адаптивного освещения автомобилей отличаются высокий точностью и плавностью работы независимо от погодных условий и дорожной обстановки.

Прообразом современной системы адаптивного освещения стала система "AFS" (Advanced Frontlighting System с анг. — система адаптивного освещения поворотов). Данная система предусматривает неподвижность фар, при этом пучок света корректируется поворотом светового блока, который приводит в движение — точный шаговый электродвигатель. Эта система универсальна и легко адаптируется под европейские, японские и корейские автомобили. Статистика неумолима — авто, оснащенные адаптивной системой освещения в три раза реже, попадают в ДТП, по сравнению с аналогичными автомобилями лишенными этой системы. Такая статистика является главным аргументом в пользу адаптивных фар благодаря которому большинство ведущих производителей стараются интегрировать эту систему уже в базовой комплектации своих авто.

Аналог вышеописанной системы адаптивного освещения — система AFL (Adaptive Front-Lighting System), ее отличием является наличие дополнительной пары фар. Активация вспомогательных фар происходит только после резкого поворота рулевого колеса, при этом пучок света направляется в соответствующую сторону дороги. Вспомогательные фары оснащены довольно мощными лампочками, поэтому даже при раздельном включении прекрасно справляются с поставленной перед ними задачей и отлично освещают опасные участки дороги. По сути такая компоновка совмещает в себе статический боковой свет с функцией динамического управления основными фарами. На сложных и неровных участках дороги и в узких переулках такая система дает массу преимуществ. Во время движения по магистралям на крутых виражах основные фары системы AFL поворачиваются на большой угол, величина которого зависит от скорости движения ТС. Важно отметить что, как и современные системы, AFL поворачивает правый и левый световой пучок на разный угол, тем самым расширяя диапазон светового сектора. Управление процессом осуществляет контроллер, который анализирует информацию, поступающую от датчиков скорости и датчиков поворота руля. Во время проезда перекрестков и узких участков на малых скоростях активируется дополнительная боковая фара, которая реагирует на включенный указатель поворота и поворот руля. Подсветка включается мгновенно, как только водитель начинает поворот.

В будущем прогнозируется появление системы адаптивного освещения нового поколения, позволяющая сделать адаптивным каждый из четырех режимов.

• Первый режим — магистраль. В этом режиме световой пучок будет вытягиваться в длину и будет самым мощным среди всех. В этом режиме будут задействованы все источники света блок-фар.
• Второй режим — загородное шоссе. Данный режим будет схож с обычным ближним светом.
• Третий режим — городской. Режим предусматривает ближний свет меньшей мощности, однако с более широким световым пятном.
• Четвертый режим — плохая погода. Такой режим будет усовершенствованным аналогом противотуманок.

Кроме того, инновационная система адаптивного освещения должна иметь дополнительные комбинации световых режимов, которые можно будет подобрать вручную в зависимости от той или иной дорожной обстановки.

Материалы: http://farainfo.ru/chto-takoe-sistema-adaptivnogo-osveshheniya-ustroystvo-i-harakternyie-osobennosti-adaptivnyih-far/

E60 Обзор системы адаптивного освещения поворотов

Этот обзор системы содержит следующие разделы по системе адаптивного освещения поворотов для E60:

- пути сигналов в системе адаптивного освещения поворотов

2 механизма поворота с шаговыми электродвигателями на автомобиль

Блок управления шаговыми электродвигателями адаптивного освещения поворотов и шаговыми электродвигателями автоматической регулировки угла наклона фар

механический обтюратор в биксеноновой фаре для увеличения яркости лампы D2-S при включении дальнего света

механический обтюратор в биксеноновой фаре для увеличения яркости лампы D2-S при включении дальнего света

- Обзор пути сигналов системы адаптивного освещения поворотов на E60

Пути сигналов, передаваемых между отдельными блоками управления, представлены на следующем рисунке:

(Adaptive Head Light)

Модуль безопасности и межсетевого обмена (SGM) играет роль шлюза (т. е. интерфейса передачи данных) между шинами передачи данных PT-CAN, K-CAN и byteflight . Путь сигналов, передаваемых от светового модуля в систему адаптивного освещения поворотов, всегда ведет через модуль безопасности и межсетевого обмена.

- Путь сигнала "Включить ближний свет" на E60

При включении контакта 15 (сигнал от CAS по шине K-CAN на световой модуль) при положении переключателя света 2 включается ближний свет. Путь сигнала:

SZL -> byteflight -> SGM -> K-CAN -> LM и AHL

(коммутационный центр рулевой колонки -> byteflight -> модуль безопасности и межсетевого обмена -> K-CAN -> световой модуль или модуль прицепа)

- Путь сигнала "Активизировать адаптивное освещение поворотов" на E60

При включении контакта 15 (сигнал от CAS по шине K-CAN на световой модуль) и установке переключателя света в положение "A" активизируется блок управления системой адаптивного освещения поворотов. Путь сигнала:

LM -> K-CAN -> SGM -> PT-CAN -> AHL

- Путь сигнала "Повернуть фары" для системы адаптивного освещения поворотов на E60

1. Выполнено условие включения "Переключатель света в положении 'A'". Путь сигнала:

LM -> K-CAN -> SGM -> PT-CAN -> AHL

2. выполнено условие включения "Контакт 15 включен"; Путь сигнала:

CAS -> K-CAN -> LM -> SGM -> PT-CAN -> AHL

3. выполнено условие включения "Темнота"; Путь сигнала:

RLS -> K-CAN -> SGM -> PT-CAN -> AHL

4. выполнено условие включения "Прохождение поворота"; Путь сигнала:

датчик угла поворота рулевого колеса в SZL -> byteflight -> SGM -> AHL

или датчик вращения автомобиля вокруг вертикальной оси в датчике DSC -> CAN ходовой части -> DSC -> PT-CAN -> AHL

5. выполнено условие включения "Передача заднего хода не включена"; Путь сигнала:

EGS -> PT-CAN -> AHL

- Путь сигнала для пробного включения адаптивного освещения поворотов на E60

Пробное включение всегда выполняется при включении контакта 15.

(Переключатель света установлен, например, в положение "0" или "2" (ближний свет) или "A").

CAS-> K-CAN -> LM -> SGM -> PT-CAN -> AHL -> LIN -> SMC

(цифровая электронная система управления двигателем (DME) или цифровая электронная система управления дизельным двигателем (DDE)-> PT-CAN-> система адаптивного освещения поворотов -> локальная шина -> контроллер шагового электродвигателя)

Примечание: Пробное включение возможно только после выключения контакта 15 не менее чем на 15 секунд

В целях демонстрации этой функции недостаточно выключить и снова включить контакт 15

. Для того чтобы сработало пробное включение, необходимо после выключения контакта 15 подождать не менее 15 секунд. Только в этом случае при последующем включении контакта 15 выполняется пробное включение.

В целях безопасности дополнительно к соединению по шине предусмотрено еще 2 последовательных проводных соединения:

- от SZL к LM (световой модуль)

- от SZL к блоку управления AL: При наличии SA 217 "Активное рулевое управление" 2-я последовательная линия идет от SZL к блоку управления AL (активное рулевое управление).

Тем самым обеспечивается, что сигнал датчика угла поворота рулевого колеса будет передан на блок управления AL даже в случае возникновения неисправности шины.

Примечание: AHL = ALC

На стадии разработки адаптивное освещение поворотов получило обозначение "ALC".

ALC - аббревиатура от "Adaptive Light Control", т. е. адаптивное управление освещением.

Маркетинговое и торговое название SA 524 для англоговорящих стран звучит как "Adaptive Head Light". Или сокращенно "AHL".

В программе диагностики и технической документации на автомобиль для системы "Адаптивное освещение поворотов" и ее блока управления используется сокращение "AHL".

Но на некоторых ЭБУ так и осталось старое название "ALC".

Материалы: http://tis.bmwcats.com/doc1100706