Как это работает: система адаптивного освещения - Авто статьи на

В темное время суток водителя выручают фары. Тем не менее их обычный принцип работы далек от совершенства. В большинстве современных автомобилей фары статичны и светят только вперед. На прямых дорогах никаких нареканий это не вызовет, а вот на постоянно виляющем горном серпантине или городских перекрестках могут возникнуть сложности, ведь получается, что поворачивая машину, глаза водителя уже всматриваются за угол, а фары еще «смотрят» в противоположную сторону.

Идея «умных» фар не нова. Еще в 1930 году Cadillac запустил в производство модель V16. Примечательна она была не только V-образным шестнадцатицилиндровым 165-сильным мотором с гидравлическим приводом клапанов, но и вспомогательными фарами, которые поворачивали вслед за передними колесами. Но все же и у такой системы были существенные недостатки, побороть которые смогла лишь современная электроника.

Широкое распространение в начале 1990-х годов вычислительной техники, позволило учитывать не только угол поворота колес, но и скорость движения, положение машины относительно вертикальной оси. Адаптивные фары, которые из-за своей дороговизны до сих пор предлагаются для большинства автомобилей в качестве опции, теперь приводятся в движение встроенными электромеханическими приводами. Все это позволяет автоматике более гибко корректировать угол наклона и поворота фар. Таким образом, фары автомобилей научились заглядывать за угол точно так же, как это машинально делают глаза человека.

Системы адаптивного освещения постоянно совершенствуются и приобретают новые «навыки». Благодаря видеокамерам и дополнительным датчикам многие из них умеют при появлении встречного автомобиля автоматически перевести режим работы фар из дальнего в ближний или вовсе подстроиться под погодные условия. Например, система Adaptive Frontlight System, которая устанавливается на Skoda Superb, в обычных «сухих» условиях на скорости 15-60 км/ч старается лучше подсвечивать обочину и делает пучок света шире, а на скорости более 90 км/ч наоборот делает пучок более узким, чтобы подсветить дорогу как можно дальше. Во время дождя, о чем систему проинформирует соответствующий датчик, фары немного опускаются, чтобы не слепить водителя отблесками от капель.

Более сложную технологию в своей системе Active High Beam Control внедряет Volvo. В компании хотят убрать деление на ближний и дальний: степень освещения, по мнению специалистов, должна быть всегда одинакова. Чтобы обеспечить водителю наилучшую видимость, но в то же время не ослеплять других участников, система автоматически затеняет встречные и попутные автомобили. Технически реализуется это с помощью цилиндра с электромеханическим приводом, который размещают между линзой и источником света. Сложная же светотеневая граница обеспечивается благодаря расположенным на цилиндре световым экранам различной формы. Наглядно работу новой системы демонстрирует видеоролик компании:

Но не всегда даже такие продвинутые системы могут заменить способности человека. К примеру, переключение между дальним и ближним режимом зависит от скорости распознавания системой других участников движения. Слишком долгое определение объекта может привести к ослеплению водителей встречных и попутных автомобилей. По скорости езды тоже нельзя однозначно трактовать характер дороги. На разбитой загородной трассе порой единственный способ проехать это скинуть скорость, на что машина в таком случае может перейти в «близорукий» режим городского освещения.

Дальнейшее развитие возможностей светотехники автомобилей сулит существенное уменьшение количества ДТП и наездов на пешеходов. Ведь уже сейчас, согласно данным европейских страховых организаций, машины с «умной» светооптикой попадают в ночные аварии на 40% реже по сравнению с автомобилями, оснащенными обычными «прямолинейными» фарами.

Сравнительное видео обычных фар с адаптивными:

Материалы: http://article.autoua.net/57-kak-eto-rabotaet-sistema-adaptivnogo-osvesheniya.html

Любой водитель подтвердит, что часто бывает недостаточно просто ближнего и дальнего света фар. Например, на поворотах дорога полностью не освещена. интенсивность луча при плохой видимости бывает недостаточной, и таких ситуаций может быть множество.

Альтернативным решением стало адаптивное освещение. Впервые оно было применено компанией Volkswagen. Естественно, со временем такие системы только набирали популярность, а значит постоянно совершенствовались. Особенно широкие возможности открылись с использованием видеокамер. Они позволяют максимально эффективно адаптироваться к условиям окружающей среды и дорожной обстановке. Например, стало возможным не переключать свет с дальнего на ближний, и при этом избегать ослепления других участников дорожного движения.

Система адаптивного освещения дороги – это достаточно сложный комплекс устройств. Далее постараемся более подробно рассмотреть, что же она собой представляет, и чем именно отличается от обычного дальнего и ближнего света фар.

Что такое система адаптивного освещения

Данная система состоит из:

• входных устройств;
• электронного блока управления;
• исполнительных механизмов.

Входные устройства оценивают дорожную ситуацию и передают данные на ЭБУ. Блок управления, в свою очередь, обрабатывает данную информацию, а система из исполнительных механизмов обеспечивает освещение той или иной зоны и отвечает за его интенсивность.

Например, за скорость движения отвечает датчик скорости вращения колес. За направление движения – датчик угла поворота руля. За степень интенсивности освещения – датчик продольного ускорения. Видеокамера передает в ЭБУ информацию о наличии на дороге других транспортных средств.

За обработку данных внутри блока отвечает специальное программное оборудование. После обработки всех этих данных, из блока управления сигналы попадают непосредственно на исполнительные устройства через модули ксеноновых фар – эти приборы могут поворачиваться в вертикальной или горизонтальной плоскости в соответствии с тем, каким должны быть интенсивность и направление луча.

В таких фарах стоит небольшой экран. Его размер и форма обеспечивают заданную световую границу луча. Для более интенсивного освещения дороги при вхождении в повороты, ксеноновая фара иногда оборудуется дополнительной галогеновой лампой.

Система адаптивного освещения имеет название Adaptive Front lighting System, то есть AFS. Все производители используют именно его. Тем не менее, общее название предполагает различные функции AFS. Современные варианты систем могут включать в себя множество режимов, которых чаще всего шесть. Они применяются для максимальной адаптации к текущим условиям езды.

Далее перечислим все шесть режимов.

Городской свет

Он применяется на скорости 55 километров в час и имеет небольшую дальность свечения. Режим, как можно судить из названия, предназначен для движения в черте города. Он обеспечивает оптимальную дальность луча, который не должен быть слишком большим. Самая интересная функция этого режима заключается в обнаружении пешеходов на обочине или любом другом участке дороги. Когда это происходит, угол свечения меняется, и луч меняет свою интенсивность именно для того участка дороги, где идет человек.

Свет проселочной дороги

Этот режим применяется за чертой города при скорости движения от 55 до 100 километров в час. Режим самый простой – это обычный ближний свет, разница заключается лишь в том, что правая сторона проезжей части освещается более интенсивно.

Автомагистраль

Этот режим включается в том случае, когда автомобиль движется со скоростью больше 100 километров в час – это еще один вариант обычного ближнего света фар, но имеет увеличенную дальность. Это позволяет осуществлять безопасное движение на большой скорости и при входе в повороты. В отличие от дальнего света фар, этот режим исключает ослепление водителей встречного и попутного транспорта.

Дальний свет

Он включается, как правило, при езде по автомагистрали или при отсутствии на пути большого количества встречного транспорта. Он обеспечивает максимально дальний луч свечения, но при этом не требует от водителя постоянного переключения света с дальнего на ближний. Вместо этого применяется адаптивная и вертикальная светотеневая граница, что исключает ослепление других участников дорожного движения.

Так как со временем AFS совершенствуются, их постоянно дополняют новыми элементами и функциями. Наиболее прогрессивными считаются AFLS адаптивные системы освещения. Они предполагают наличие дальнего света фар с вертикальной светотеневой границей. Эта функция предполагает максимально возможный обзор проезжей части, самую высокую интенсивность и дальность светового луча. При этом система реагирует на приближение других транспортных средств и полностью исключает ослепление водителей.

Это относится как к встречному, так и к попутному транспорту. Если система обнаруживает таковой на дороге, этот транспорт автоматически затеняется до того момента, пока оно полностью не скроется из виду.

Несмотря на кажущуюся сложность устройства такой фары, работает система довольно просто. Дело в том, что в фаре есть цилиндр с электромеханическим приводом. В зависимости от выбранного режима и дорожной обстановки, он вращается, тем самым меняя угол свечения фар. Суть такого устройства заключается в том, что цилиндр имеет специальные небольшие экраны, которые расположены по его краям. Расположен он как раз между лампой и линзой. Эти экраны имеют разную форму, и в результате вращения светотеневая граница изменяется.

Динамическое освещение поворотов

Этот режим имеется практически на всех системах адаптивного освещения, так как является наиболее востребованным у водителей. Независимо от особенностей участка дороги, будь то город или трасса, необходимо позаботится о том, чтобы освещение поворотов было максимально эффективным. Для этого применяются датчики угла поворота руля и скорости автомобиля. Данные передаются в электронный блок управления, после чего происходит вращение модуля ксеноновых фар. Угол вращения может составлять до 15-ти градусов.

Не следует забывать, что при частых и незначительных подруливаниях, режим динамического освещения поворотов может и не включаться. Но при интенсивном повороте руля он в любом случае будет активироваться.

AFLS и AFS могут применяться только на биксеноновых фарах.

Адаптивная система освещения на видео показана на примере BMW Adaptive LED Headlights (Система освещения BMW):

Материалы: http://mashintop.ru/articles.php?id=2831

При движении на автомобиле вечером или ночью существенный вклад в безопасность вносит освещение фарами. Однако обычные жестко закрепленные фары справляются с этой ответственной задачей не до конца, поскольку освещают дорогу только перед транспортным средством.

Если в хорошую погоду на прямом участке шоссе проблем обычно не возникает, при движении с многочисленными поворотами и через городские перекрестки появляются сложности, особенно в условиях плохой видимости. В любой момент с неосвещенного тротуара на проезжую часть может шагнуть пешеход, любой крупный предмет на темной обочине загородной дороги может стать причиной аварии.

Эта проблема возникла не вчера: еще в 30-е годы прошлого века выпускались серийные автомобили с дополнительными фарами, которые двигались след за поворотом колес. Но такая система не прижилась, поскольку обладала серьезными недостатками. Преодолеть их удалось только на современном уровне развития технологий с применением электроники.

Таким образом, удалось на 30-40% улучшить освещение дороги и существенно повысить безопасность транспортных средств.

На современных автомобилях, в том числе и на различных моделях Nissan, могут быть установлены управляемые бортовым компьютером фары.

Управляющая система считывает информацию с датчиков, реагирующих на поворот руля, а также датчиков скорости, положения вашего автомобиля по отношению к вертикальной оси, системы курсовой устойчивости и даже стеклоочистителей.

Обратите внимание: в данной конструкции применяются исключительно биксеноновые источники света. Фары поворачиваются при помощи шаговых двигателей, имеющих малую дискретность. Максимальный угол, на который поворачивается блок-фара, составляет обычно 15 градусов.

Причем, заметьте: углы поворота левой и правой фар отличаются. Если автомобиль поворачивает налево, то левая фара поворачивается на полный угол в 15 градусов, а правая – только на 7 градусов. При повороте направо ситуация зеркально симметричная. Это сделано затем, чтобы избежать ослепления водителей на той дороге, куда поворачивает ваш автомобиль. Разработчики также предусмотрели возможность работы адаптивного освещения в режиме как ближнего, так и дальнего света.

Если же прямо по курсу движения возникает сильный источник света, компьютер преобразует этот сигнал в команду повернуть блок-фары вниз.

Луч света от них немного опускается, и водитель встречной машины не ослепляется светом ваших фар. Как только датчик зафиксирует уменьшение потока встречного света, фары вашего автомобиля вернутся в прежнее положение.

Не знаете, что делать, если двигатель не развивает полной мощности? Мы знаем, и делимся знаниями с вами.

Или узнайте, как поменять права водительские и не прогадать тут.

То же происходит, когда в дождь или снег начинают работать стеклоочистители. Луч света от ваших фар опускается, превращая их в противотуманные.

Здесь принцип следующий: свет распространяется на небольшую высоту, как бы «ныряя» под туман или под осадки, при этом не происходит отражения луча от капель воды или кристаллов льда, рассеянных в воздухе. Таким образом, удается избежать ослепляющих бликов, существенно усложняющих управление автомобилем в плохую погоду.

Адаптивная система освещения реагирует также на крутые подъемы и спуски, меняя положение фар вдоль вертикальной оси: световой луч на спуске приподымается, а на подъеме – опускается. Так обеспечивается комфортное освещение при движении по дороге с большими перепадами высот.

Отличительной чертой современных адаптивных систем головного освещения является высокая плавность. Поэтому единственным заметным внешним эффектом при ее работе является существенное улучшение освещения дороги в любой обстановке на трассе независимо от погоды.

Первая современная серийная система адаптивного освещения получила от своего производителя название AFS. Эта аббревиатура расшифровывается как «Advanced Frontlighting System» или «система адаптивного освещения поворотов».

Система AFS предусматривает, что фара остается неподвижной, а луч света смещается благодаря повороту светового блока внутри нее благодаря небольшому, но очень точному шаговому электродвигателю. Поэтому световое пятно двигается без рывков – достаточно плавно, чтобы не создавать дискомфорта для водителя.

Собранная на сегодняшний день статистика свидетельствует: оснащенные системой адаптивного освещения машины попадают в ДТП в три раза реже, чем автомобили со стандартными фарами. Именно поэтому ведущие производители стремятся к штатному внедрению подобных систем в свою продукцию.

Вот демонстрация работы системы AFS в действии. Снято на хороший видеорегистратор:

Другая разновидность систем адаптивного освещения получила название AFL, что расшифровывается как Adaptive Front-Lighting System. От системы AFS она отличается тем, что имеет дополнительную пару фар.

Они выполняют вспомогательную функцию и включаются только при резком повороте рулевого колеса, освещая соответствующую сторону дороги по ходу движения транспортного средства.

Эти небольшие фары бокового освещения укомплектованы достаточно мощными источниками света, поэтому, даже включаясь раздельно, существенно повышают уровень освещенности опасного участка дороги.

На магистралях основные фары системы AFS поворачиваются на вираже на достаточно большой угол, который зависит от скорости движения (при этом световые пучки левой и правой фар поворачиваются на разные углы, расширяя освещенный сектор).

Кстати, узнать, как восстановить аккумулятор автомобиля совсем не сложно. Достаточно прочитать наш материал.

Всем процессом управляет контроллер, анализирующий информацию от датчиков скорости и угла поворота вашего руля. А вот при движении через перекрестки и узкие проезды на небольшой скорости (до 40 км/ч) включается дополнительная боковая фара – она реагирует на включение указателя поворота и на начало вращения рулевого колеса. Поэтому освещенный участок расширяется практически мгновенно.

Вот видео, демонстрирующее принцип работы AFL (и AFL+ в частности):

Уже сегодня специалисты разрабатывают систему адаптивного освещения нового поколения. Она позволит сделать адаптивным каждый из используемых режимов освещения. Таких режимов, по-видимому, предусмотрено будет четыре:

1. Режим освещения при движении по автомагистрали. Самое мощное освещение, при котором будут задействоваться все источники света блок-фар.