Автомобильные фары будущего

Да будет свет! Из темноты в будущее автомобильного освещения.

Автомобильное освещение в настоящий момент находится в стадии эволюционной трансформации. Все автомобильные компании в ближайшем будущем планируют улучшать качество дорожного освещения своей продукции. Дело в том, что уже со следующего года такие организации как NHTSA и IIHS (независимые организации, которые проводят тестирование новых автомобилей на безопасность) будут выставлять итоговые рейтинги безопасности с учетом качества дорожного освещения. Что же нас ждет в ближайшем будущем? Как изменятся технологии в области головной оптики автомобилей? Давайте немного приоткроем завесу будущего автомобильной промышленности.

Напомним, что недавно Страховой институт безопасности дорожного движения США (IIHS) провел ряд тестов головной оптики популярных кроссоверов. В результате выяснилось, что большинство новых современных автомобилей оснащаются не эффективными передними фарами, которые не идеально освещают дорогу, а также способны навредить встречному потоку машин. В итоге IIHS приняла решение с 2017 года ввести в свой регламент проверки автомобилей на безопасность обязательный тест на качество головной оптики. Так что теперь чтобы автомобилю получить высшую награду IIHS придется успешно пройти не только краш-тесты, но и тест на качество передний оптики.

Как видите к головной оптике в настоящее время направлено максимальное внимание, поскольку качество освещения дороги напрямую влияет на безопасность на дороге. Поэтому многие автомобильные компании в настоящий момент ведут активные разработки по созданию головной оптики будущего.

Давайте узнаем, как может измениться передняя оптика новых автомобилей в ближайшем будущем. Для этого оценим шансы той или иной технологии, которые в настоящий момент применяются в автопромышленности.

Галоген

Несмотря на то, что ксеноновые фары в несколько раз эффективнее обычной галогенной оптики, галогеновые фары по-прежнему самые распространенные в автопромышленности.

Напомним, что в ксеноновых лампах нет нити накаливания. Лампа дает свет за счет горения газа. В итоге ксеноновая лампа выдает более яркий и мощный свет, а также потребляет значительно меньше электроэнергии, чем обычная галогеновая лампочка.

Но, тем не менее, чаще всего ксеноновые фары устанавливаются на премиальные автомобили или топовые комплектации более дешевых моделей.

Удивительно, но с момента появления ксеноновых ламп, прошло уже более 20 лет, с тех пор, когда их впервые представила компания БМВ на модели Е32 (7-серии). Также в 1996 году ксеноновые фары появились на Lincoln Mark VIII, который стал первым Американским автомобилем с ксеноновой оптикой.

Почему же автопроизводители не хотят отказываться от обычных галогеновых фар, несмотря на явное преимущество ксеноновой оптики?

Дело в том, что себестоимость галогеновых фар намного меньше ксеноновой оптики. Также эффективность галогеновых фар также не оспорима.

Например, рыночная стоимость обычных галогеновых автомобильных ламп составляет в среднем от 100 до 500 рублей, когда как ксеноновые лампы стоят в среднем от 2 тыс. рублей.

Современные галогеновые лампы производятся в условиях жестких условий допуска. Например, на заводе Osram малейшие отклонения в процессе производства ламп, приводят к полной отбраковки всей партии продукции.

15 лет назад часть подобной партии пошла бы в продажу.

Популярность галогеновых ламп также связана с тем, что для их работы не требуется дополнительных преобразователей тока и т.п. Галогеновая оптика работает напрямую от аккумулятора, когда как ксеноновые фары используют специальные блоки розжига и преобразователи переменного тока.

Тем не менее, галогеновые лампы, также как и ксеноновые обречены на полное исчезновение из автопромышленности. Уже в недалеком будущем эти лампы будут восприниматься точно так же, как сейчас воспринимаются античные лампы, заполненные ацетиленом. Просто сегодня еще не пришло время к новым технологиям. Но судя по прогрессу в автопромышленности, совсем скоро передняя оптика автомобилей изменится до неузнаваемости.

Светодиоды

По аналитики компании Osram Sylvania в течение ближайших 4-х лет во всем мире 20 процентов новых автомобилей будут оснащены светодиодными фарами. Например, уже сегодня даже не дорогие автомобили начали оснащаться светодиодами в качестве габаритного света. Но уже скоро даже эконом-автомобили получат светодиодную переднюю оптику.

Светодиоды будут играть роль в снижении потребления топлива. Это главная цель автопромышленности сделать все автомобили более экономичными.

В самом деле, светодиоды реально могут снизить количество потребляемого автомобилем топлива. Например, светодиодная автомобильная лампа ближнего света потребляет всего от 15 до 18 Вт мощности, когда как галогеновая лампа потребляет от 55 до 65 Вт. Ксеноновая лампа в среднем потребляет больше 42 Вт. Так что как видите преимущество светодиодов для энергосбережения очевидно.

Кроме того, светодиодные лампы дают максимальный свет с момента включения всего за одну миллисекунду. Например, обычная лампа накаливания выдает полную мощность и яркость в 250 раз медленнее. В итоге использование светодиодов очень выгодно в задней оптике.

Также светодиоды ярче. Светодиодные лампы имеют яркость в 3000 люменов, когда как галогеновые лампы выдают яркость в среднем 800 люменов.

В том числе температура цвета светодиодных автомобильных ламп ближе к естественному солнечному свету.

Светодиоды выдают световую гамму в 5500 Кельвинов, когда как ксеноновые лампы в среднем выдают гамму в 4500 Кельвинов. Галогеновые лампы не могут дать теплоту светового потока схожего с дневным солнечным светом, так как температуру света таких ламп не превышает 2500-3000 Кельвинов.

Почему же тогда светодиодные фары не вытеснили с рынка традиционную галогенную и более дорогую ксеноновую оптику?

Дело в том, что самый большой недостаток светодиодов это стоимость производства светодиодной оптики. Но в будущем, несомненно, производство светодиодов станет намного дешевле и возможно сравняется по себестоимости с галогеновой оптикой. Тогда, безусловно, светодиодная головная оптика полностью вытеснит с рынка традиционное автомобильное освещение.

Сегодня многие автомобильные компании начали инвестировать огромные средства в разработку современных светодиодных фар. В итоге на рынке появились автомобили с полностью светодиодной головной оптикой. Правда, технология светодиодного дорожного освещения у всех компаний своя. Например, Тойота развивает технологию проектора на основе светодиодов. Ауди и Акура создали передние фары, которые имеют множество светодиодов выставленных в один ряд и создающие единый пучок света. Компания Лексус, используя примерно ту же технологию, установила светодиоды в треугольник. Компания Форд создала блоки из светодиодов, напоминающие кубики льда.

Но, несмотря на бурное развитие светодиодной головной оптики, в ближайшем будущем эта технология вряд вытеснит с рынка галогеновые фары. Дело в том, что для производства светодиодного головного освещения, требуется специальная электронная печатная плата, которая содержит более 130 различных компонентов, начиная от алюминиевых элементов, и заканчивая дорогостоящими отражателями.

В том числе в процессе производства светодиодов и светодиодных фар требуется стерильное производство, с дорогостоящим оборудованием, которое следить за влажностью в помещении и имеет антистатическую защиту. Также процесс производства светодиодов в несколько раз медленнее, чем необходимо для производства галогеновых ламп.

В итоге себестоимость светодиодов пока что очень дорогая, связанная с большими затратами на единицу продукции.

Например на заводе Osram в течении года при 24 часовой смене производится около 100 млн. галогеновых ламп. К сожалению, за этот же срок завод может произвести только столько светодиодов, которых хватит только для 130 000 светодиодных фар Ford F-150.

Так что для того чтобы уменьшить себестоимость все автопроизводители должны в первую очередь стандартизировать все компоненты светодиодного освещения. Только после появления единого стандарта производства светодиодного головного освещения начнется этап снижения себестоимости.

Светодиодные матрицы

Светодиодные матричные фары, которые имеют активное освещение (могут освещать встречную полосу движения, но не ослеплять водителей) имеют ряд преимуществ перед обычной светодиодной головной оптикой.

Впервые подобная оптика появилась на Ауди А8. Так матричные фары Ауди имеют 1024 отдельных светодиода на одной плате (на одном чипе) создавая, по сути, подобие экранных пикселей. В сочетании с умным программным обеспечением и чувствительных инфракрасных камер матричные светодиодные фары имеют высокую четкость и разрешение. Также благодаря умному управлению электроника позволяет активировать только те светодиоды, которые в настоящий момент обеспечат максимальную видимость на дороге, не ослепляя встречных водителей и пешеходов.

Например, благодаря матричным светодиодам, обочина дорога будет полностью освещена, когда как лицо идущего на встречу пешехода будет затемнено. То же самое касается и водителей встречных автомобилей.

Конечно, эта технология массово пока не будет применяться в ближайшие годы в автопромышленности, так как себестоимость этой технологии оставляет желать лучшего. Но в будущем, когда производство светодиодных фар станет намного дешевле, есть вероятность что матричная передняя оптика займет свое доминирующее положение на рынке.

Лазер

Лазерные фары могут стать следующим шагом в развитии автомобильной передней оптики. Уже сегодня, подобное головное освещение используется на гиперкарах BMW i8.

В качестве освещения в этой машине используется три лазерных диода Osram.

Как работают лазерные фары?

Технология основана на оптических эффектах преобразования света. Так синий луч светодиодных лазеров проходит через керамический люминофор. В результате свет преобразуется в один белый мощный пучок, который проецируется на дорогу в довольно широком размахе. Так дальность пучка света составляет около 600 метров. Также лазерные фары дают в 10 раз больше яркости, чем светодиодные лампы (количество яркости на 1 квадратный метр в несколько раз превышает все существующие автомобильные фары в мире).

В настоящий момент в одной фаре используется три светодиодных лазера. Но уже в следующем году компания БМВ представит новую головную оптику, которая будет иметь всего один лазер для создания пучка света, что уменьшит себестоимость лазерной оптики на 1/3.

Применяя на автомашине лазерные фары, производитель позволяет разработчикам, конструкторам, дизайнерам и инженерам проявлять больше гибкости для разработок новых технологий в области дорожного освещения. Например, оснастив i8 лазерной оптикой, инженеры БМВ создали технологию Dynamic Light Spot Laser для безопасного освещения пешеходов. Кстати подобная технология уже применяется на не лазерных фарах в противотуманных фарах некоторых моделей БМВ.

Будущее автомобильной оптики

В будущем возможно автопроизводители будут создавать гибридную переднюю автомобильную оптику, которая будет использовать, как светодиодные матричные фары, так и лазерные технологии. К сожалению, высокая стоимость технологий и различные нормы безопасности в ряде развитых стран не позволят лазерной оптики вытеснить другие системы автомобильного освещения с рынка в ближайшие годы.

Так что, на ближайшие 5-10 лет не стоит ждать повсеместного распространения не только лазерных фар, но и других более дешевых технологий на основе светодиодных ламп.

Скорее всего, до 2030 года большинство современных автомобилей будут по-прежнему оснащаться галогеновыми и ксеноновыми лампами, за исключением задней оптики, которая распространяется быстрыми темпами в автопромышленности.

Суть, принцип работы и преимущества адаптивного освещения

Что такое система адаптивного освещения в автомобиле?

Система адаптивного освещения транспортного средства создана для увеличения безопасности во время движения. Умные фары, установленные на машины, больше не требуют ручной регулировки, поскольку все изменения происходят автоматически. Система интегрирована с различными модулями автомобиля и управляется электронным блоком, который обрабатывает информацию о внешней среде и изменяет режим работы и яркость оптики.

Рассмотрим наиболее распространенные примеры, когда стандартных режимов головного света недостаточно:

1. Водитель едет ночью по трассе с включенным дальним светом. Когда навстречу движется машина, необходимо переключать свет на ближний режим, чтобы не создавать аварийную ситуацию. Адаптивные светодиодные фары смогут самостоятельно изменить освещенность без участия человека.
2. Резкие повороты всегда сопровождаются рисками в ночное время. Во время маневра свет не может охватить весь участок дороги, поэтому водитель управляет автомобилем исходя из видимости и интуиции. Но конструкция адаптивной системы позволяет осветить весь путь следования.

Система может адаптировать интенсивность освещения и оптику для поворотов исходя из внешних условий.

Достоинства и недостатки адаптивного освещения

По сравнению с обычными фарами, которыми оснащаются все автомашины, система адаптивного освещения автомобильного полотна AFS характеризуется следующими преимуществами глобального характера:

• существенным уменьшением риска оказаться в аварийной ситуации;
• возможностью дополнительной подсветки пространства при осуществлении поворотов;
• улучшение обзора для водителя;
• предотвращение ослепления ТС, едущих во встречном направлении.

Дополнительные преимущества системы AFL:

• наличие прямой зависимости от скорости движения — автоматическое включение не произойдет, если того не требует дорожная ситуация;
• биксеноновые фары будут освящать дорожное полотно с абсолютно одинаковой интенсивностью при использовании двух типов классического освещения, а переключение будет осуществляться в автоматическом режиме.

Недостатки тоже есть: наличие системы удорожает автомобиль, а сложность конструкции делает практически невозможным самостоятельный ремонт.

Но увеличение безопасности того стоит. Отметим, что установка подобных систем возможна далеко не на все автомобили. Скажем, если вы обладатель вазовской классики, об этом оборудовании можно и не мечтать. Тем не менее прогресс не стоит на месте, и в среднесрочной перспективе можно ожидать появления систем адаптивного освещения следующего поколения, характеризующихся расширенным функционалом. Каким он будет – сегодня могут сказать только разработчики. В любом случае система адаптивного головного освещения в повороте, которой сегодня оснащаются только топовые комплектации, постепенно будет переходить в разряд стандартного оборудования.

Назначение и режимы работы

Адаптивные фары позволяют увеличить безопасность движения при плохих погодных условиях и улучшить видимости пути следования. Это реализовывается благодаря конструктивным особенностям системы и наличию блока электронного управления. Адаптивная оптика, в зависимости от типа автомобиля и установленных датчиков, может обеспечить до шести режимов работы света:

• городской — небольшая дальность широкого освещения на скорости до 55 км/ч;
• проселочный — ближний асимметричный световой поток при движении от 55 до 100 км/ч;
• автомагистральный — ближнее освещение увеличенной дальности, которое не слепит встречных водителей;
• дальний и ближний — стандартный свет с автоматическим переключением без участия человека;
• освещение поворотов — изменение плоскости наклона оптических линз в зависимости от угла поворота руля;
• для неблагоприятных условий — регулирование яркости исходя из показаний внешних датчиков.

Система определяет и подсвечивает пешеходов на дороге и обочине, что снижает риск возникновения ДТП.

Видео «Как работает адаптивная оптика на Форде»

Многие полагают, что эта система была создана совсем недавно, но, впервые она была установлена на автомобиле Citroen 2CV еще в 1948 году. Тогда разработчикам пришла в голову идея, что водитель может управлять поворотом фар в зависимости от направления движения колес. В те времена такие манипуляции выполнялись при помощи обычного механического рычага вручную.

Современные модели оснащены более совершенными устройствами, в которых установлены специальные датчики (частоты вращения колес, точного угла поворота «баранки», продольного ускорения, а также освещения). Дополнительно в них устанавливается видеокамера, которая позволяет получать информацию о других ТС, пешеходах животных и прочих объектах.

Полезно! Даже если автовладелец включает стеклоочиститель, адаптивная оптика начинает работать по-другому: сначала фары немного опускаются, а потом возвращаются в исходную позицию.

Внутри самих фар находится небольшой электрический мотор шагового типа, который и отвечает за их способность поворачиваться по точно заданным параметрам. Также учитывается в какую сторону поворачивается машина. Если она двигается вправо, то соответствующая фара повернется на свой возможный максимум (15 градусов), в то время, как левому световому элементу будет достаточно 7-8 градусов.

Полезно! Такая система носит название AFS (Adaptive Front lighting System), которое остается неизменным независимо от конкретного производителя автомобильной оптики.

Так как система полностью компьютеризирована и должна взаимодействовать с EPS (курсовой устойчивостью авто), то в ней могут быть установлены только биксеноновые лампы. При этом установка обеспечивает плавное перемещение лучей по дорожному полотну, полностью соответствуя положению колес. Поэтому переживать, что она будет отвлекать водителя не стоит.

Фары способны двигаться в стороны, вверх или вниз. Это удобно при движении по холмистым участкам дороги. При этом в системе есть датчики, которые опускают световые элементы, как только на горизонте появляется встречное транспортное средство с включенными огнями. Это позволяет не слепить других участников дорожного движения. При этом это далеко не все возможности адаптивной системы.

За рамки классической системы освщения вышла система адаптивного освещения, поскольку она предлагает совершенно новый подход – подстройку под различные условия. Здесь присутствует большое поле для деятельности – производители постоянно дополняют технологию, совершенствуют ее.

Если постараться ответить на вопрос «что такое адаптивные фары», то это особый элемент освещения, автоматически подстраивающийся под условия езды – на поворотах и при изменении скорости. При повороте в определенную сторону световой луч следует за направлением руля. Система представлена тремя основными составляющими.

1. Особыми устройствами (обрабатывают данные, которые впоследствии распознают положение, в котором движется авто). Здесь каждый показатель отвечает за отдельные параметры:
   угол – за направление перемещения;
2. освещение – за яркость;
3. видеокамера – за объекты (прохожие, столбы, животные);
4. колесо – за скорость;
5. продольное ускорение – за профиль дорожной части.
6. Блоком контроля и управления.
7. Механизмами, привносящими изменения.

Изначально системы адаптивного освещения дороги улучшали видимость на поворотах (разработчиком стал немецкий автомобильный концерн Volkswagen). Установка видеокамеры также позволила регулировать световой луч. Дальний свет усовершенствовали до того уровня, когда он не слепит встречный транспорт и можно постоянно держать его включённым.

Среди именитых компаний, которые занимаются разработкой адаптивного освещения, можно назвать All Automotive Lightning, Hella, Valeo.

Фары адаптивного освещения направляются в сторону поворота, улучшая освещение дороги, кроме того, маневры автомобиля лучше видны другим участникам движения.

Какая бы компания не разработала технологию, фары адаптивного освещения зачастую наделены следующими базовыми функциями:

1. Городской свет. Подключается, когда скорость автомобиля не превышает 55 км/час. Характеристики режима:
   емкое распространение иллюминации;
2. светотеневая черта, имеющая горизонтальное положение;
3. малая дальность;
4. подключение дополнительных ламп (обнаруживают объекты во время совершения поворотов).
5. Свет проселочной дороги. Рекомендуется задействовать во время осуществления путешествия за городом, когда скорость авто достигает 55-100 км/час. Это привычный простому обывателю ближний свет. Основное отличие – определенное смещение в правую часть, которая освещается несколько лучше, нежели левая.
6. Освещение на автомагистрали. Начинает функционировать тогда, когда скорость транспорта превышает 100 км/час. В таких условиях крайне важно осторожно двигаться по прямой, но при этом не забывать о возможной опасности на поворотах. Ближний свет, обладающий повышенной дальностью, обеспечивает дополнительную безопасность.
7. Дальний свет. Ничем не отличается от привычного дальнего освещения, но при этом не нужно переключаться на ближний. Здесь имеется два способа управления световыми лучами: вертикальной или адаптивной светотеневой гранью.
8. Адаптивное освещение поворотов. Наиболее популярная функция, модуль фары сменяет свой угол поворота на 15 градусов в зависимости от того, насколько изменилась скорость автомобиля и от того, куда повернулось рулевое колесо.
9. Иллюминация в неблагоприятную погоду. Если на улице снег, густой туман или дождь, то рекомендуется подключить особый режим, который отличается наиболее емким рассеиванием света. За снижение количества бликов, возникающих в условиях повышенной влажности, отвечает пониженная дальность иллюминации.

На изображении показаны различные режимы работы адаптивного освещения

Адаптивные фары позволяют увеличить безопасность движения при плохих погодных условиях и улучшить видимости пути следования. Это реализовывается благодаря конструктивным особенностям системы и наличию блока электронного управления. Адаптивная оптика, в зависимости от типа автомобиля и установленных датчиков, может обеспечить до шести режимов работы света:

• городской — небольшая дальность широкого освещения на скорости до 55 км/ч;
• проселочный — ближний асимметричный световой поток при движении от 55 до 100 км/ч;
• автомагистральный — ближнее освещение увеличенной дальности, которое не слепит встречных водителей;
• дальний и ближний — стандартный свет с автоматическим переключением без участия человека;
• освещение поворотов — изменение плоскости наклона оптических линз в зависимости от угла поворота руля;
• для неблагоприятных условий — регулирование яркости исходя из показаний внешних датчиков.

На видео ниже представлена запись с видеорегистратора автомобиля Форд Фокус 2, где зафиксирована работа адаптивной оптики (автор ролика — канал lavok73).

Читать далее: Что делать если украли автомобильный номер и инструкция как закрепить госномер на автомобиле где сделать дубликат для авто фото и видео

Какая бы компания не разработала технологию, фары адаптивного освещения зачастую наделены следующими базовыми функциями:

1. Городской свет. Подключается, когда скорость автомобиля не превышает 55 км/час. Характеристики режима:
   емкое распространение иллюминации;
2. светотеневая черта, имеющая горизонтальное положение;
3. малая дальность;
4. подключение дополнительных ламп (обнаруживают объекты во время совершения поворотов).
5. Свет проселочной дороги. Рекомендуется задействовать во время осуществления путешествия за городом, когда скорость авто достигает 55-100 км/час. Это привычный простому обывателю ближний свет. Основное отличие – определенное смещение в правую часть, которая освещается несколько лучше, нежели левая.
6. Освещение на автомагистрали. Начинает функционировать тогда, когда скорость транспорта превышает 100 км/час. В таких условиях крайне важно осторожно двигаться по прямой, но при этом не забывать о возможной опасности на поворотах. Ближний свет, обладающий повышенной дальностью, обеспечивает дополнительную безопасность.
7. Дальний свет. Ничем не отличается от привычного дальнего освещения, но при этом не нужно переключаться на ближний. Здесь имеется два способа управления световыми лучами: вертикальной или адаптивной светотеневой гранью.
8. Адаптивное освещение поворотов. Наиболее популярная функция, модуль фары сменяет свой угол поворота на 15 градусов в зависимости от того, насколько изменилась скорость автомобиля и от того, куда повернулось рулевое колесо.
9. Иллюминация в неблагоприятную погоду. Если на улице снег, густой туман или дождь, то рекомендуется подключить особый режим, который отличается наиболее емким рассеиванием света. За снижение количества бликов, возникающих в условиях повышенной влажности, отвечает пониженная дальность иллюминации.

Всё чаще и чаще можно услышать об адаптивных фарах и их отличиях перед классической оптикой. Сегодня мы расскажем, что же такое адаптивные фары, каков принцип их работы и чем они отличаются от обычных.

В первую очередь, адаптивные фары отличаются от обычных тем, что лучи света направляются в ту же сторону, что и колеса авто. Это дает большое преимущество водителям авто, оснащенных такими фарами, ведь только водитель въезжает в поворот, а он уже полностью просматривается. Да, раньше это было чем-то из области фантастики – «умные» фары, способные следовать за поворотом руля. Сегодня же это доступная опция для всех автовладельцев.

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.

Виды адаптивных систем

Большое количество аварий на дорогах в ночное время суток происходит из-за плохой освещенности. Водители не видят препятствия на дороге, точный радиус поворота, движущихся пешеходов или велосипедистов. Все это приводит к опасным ситуациям и увеличивает вероятность аварии. Чтобы справиться с проблемой, производители разработали умные фары. В зависимости от конструктивных особенностей и принципа работы различают два основных вида решений:

• система адаптивного освещения дороги Adaptive Front light System (AFS);
• адаптивная система головного освещения Adaptive Forward Lighting (AFL).

Несмотря на разные названия и конструктивные отличия, оба решения имеют похожий функционал.

Система адаптивного головного освещения AFS

Инженерные решения в области светотехники автомобилей Volkswagen — это огромный шаг вперед: фары обладают собственным интеллектом, они автоматизированы и, следуя за рулем, направляют свет туда, куда едет машина. Сегодня они работают по принципу карманного фонарика в руках пешехода, освещающего путнику тропинку, а не кусты. А было время, когда автомобильные фары делали все с точностью до наоборот. Новая система AFS, разработанная инженерами VOLKSWAGEN AG, призвана освещать то, что скрывается в тени. Аббревиатура происходит от английского Advanced Frontlighting System, на русский это переводится как «система адаптивного освещения поворотов», при этом «умные» фары управляются компьютером и интегрированы в общий электронный блок автомобиля. Сегодня система AFS в качестве опции устанавливается на модели Phaeton, Touareg, Passat, Eos, Touran и Golf Plus.

Устройство и принцип работы системы AFS

Разработка AFS от Volkswagen — решение для адаптивного и динамического головного освещения, которое изменяет направление светового потока. В автомобиле устанавливаются ксеноновые фары с системой регулировки наклона (LWR), специальный датчик AFS и блок управления, связанный с другими модулями транспортного средства для получения данных и изменения угла освещения. Рассмотрим, как работают штатные адаптивные фары:

1. Блок управления получает данные от видеокамеры, датчиков внешней освещенности, ускорения, частоты вращения колес, а также поворота руля.
2. В зависимости от полученных параметров система анализируют тип освещения (городской, магистральный, для поворотов) и текущую дорожную обстановку.
3. Электроника подает управляющий сигнал в систему LWR.
4. Происходит коррекция яркости и угла поворота светового пучка с помощью установленного электродвигателя.

Для включения системы AFS необходимо поставить переключатель в режим Auto. Исходя из скорости движения, система будет изменять параметры света.

Блок управления AFS активно распознает повороты, стандартное движение в городских условиях и по трассе, а также анализирует информацию с других модулей автомобиля для распознавания плохих погодных условий.

Функции системы AFS

В переводе с английского словосочетание Advanced Frontlighting System означает «система адаптивного освещения поворотов». По сравнению с обычными фарами это является эволюционным усовершенствованием, поскольку предполагает использование различных методов подстройки под конкретные дорожные условия. Более того, имеется достаточно широкое поле деятельности для компаний, пекущихся о безопасности водителей и пассажиров. Так что можно ожидать, что существующие адаптивные системы освещения будут совершенствоваться и далее.

Что же умеет современная система AFS?

Основной функционал таких устройств — это адаптация вхождения в повороты, а также изменение интенсивности освещения, которое производится автоматически с учётом скорости движения автотранспортного средства. Поскольку в автомобиле при повороте колёс поворот передней части с жёстко установленными фарами происходит с запаздыванием, световой луч не успевает выхватить те участки дороги, которые требуется. Система AFS позволяет решить эту проблему. Она включает три основные компоненты:

• входные устройства, позволяющие анализировать данные, характеризующие пространственное состояние авто (угол поворота колёс, скорость движения, уровень освещения, данные с видеокамер о дорожной обстановке, продольное ускорение машины и т. д.);
• электронный блок;
• исполнительные устройства.

Первые версии адаптивных систем освещения AFLS могли только освещать слепые зоны при прохождении поворотов, однако добавление видеокамер предоставило возможность автоматически регулировать интенсивность светового луча. Таким образом, у водителей появляется возможность двигаться с постоянно активированным дальним светом, и при этом не происходит ослепления встречных автомашин. В настоящее время разработкой подобных систем занимается не только крупные автопроизводители, но и отдельные независимые компании. Среди наиболее известных можно выделить Hella, AllAutomotive Lightning, Valeo.

Отметим, что большое количество аварий в темное время суток до появления адаптивных систем освещения происходило именно по причине невозможности получения водителем детальной визуальной информации о состоянии дороги. Внезапное возникновение перед автомобилем дикого животного, велосипедиста или иного крупного предмета резко увеличивали вероятность возникновения аварийной ситуации. Обочина дороги, как правило, освещается недостаточно, поскольку правильно отрегулированные, но жёстко установленные фары предназначены для освещения дороги преимущественно по направлению движения транспортного средства. Работу адаптивного освещения лучше всего проиллюстрировать на примере обычного фонарика. Если его закрепить на голове или одежде, то он будет освещать только тот участок пространства, который расположен непосредственно перед осветительным прибором. Всё, что находится сбоку, остаётся невидимым. Но достаточно взять фонарик в руку, чтобы существенно расширить его возможности. Легкое движение кисти — и вы видите то, что происходит вокруг вас.

Отметим, что если рассматривать мототехнику, то здесь ситуация несколько иная: существует подотряд мотоциклов /скутеров, местоположение фар у которых – передний щиток. В этом случае поворот руля не приводит к немедленному повороту фар, то есть эти ТС можно сравнить с обычным автомобилем. Напротив, на мототехнике, где световые приборы устанавливаются непосредственно на руле (например, скутеры Vespa), его поворот приводит к синхронному повороту светового луча, то есть такие системы можно условно назвать адаптивными. Согласно официальным данным европейских страховых компаний, оборудованные адаптивной оптической системой транспортные средства примерно на 35-40% реже попадают в серьёзные ДТП. Так что система AFS в автомобиле – отнюдь не дань моде, как считают многие даже бывалые автомобилисты.

Устройство, принцип работы

Функционал типичной системы адаптивного освещения включает следующие режимы:

• городской свет – функция, которая активируется, если скорость движения ТС лежит в пределах 55 километров/час. Этот режим характеризуется обширной площадью освещения и наличием светотеневой черты, пространственно параллельной дорожному полотну. При этом дальность освещения относительно небольшая. Имеется возможность включения дополнительных осветительных приборов, позволяющих обнаруживать объекты при выполнении таких манёвров, как повороты;
• свет просёлочной дороги задействуется, если скорость автомобиля находится в пределах 60-100 км/час (обычно это загородная просёлочная автотрасса). Данный режим является аналогом обычного ближнего света фар, но световой луч больше смещен в правую сторону, то есть светит на ту полосу дороги, по которой движется автомобиль;
• свет автомагистрали включается, если скорость машины превышают 100 км/час. Важно, чтобы в таких условиях движение по прямой и повороты осуществлялись с максимальной безопасностью. Режим является аналогом ближнего света, но с несколько увеличенной дальностью;
• дальний свет – режим, практически полностью аналогичный классическому, но позволяющий не переключаться, когда навстречу движется другое транспортное средство. Характеризуется наличием двух различных методов управления световым лучом: адаптивной или расположенной вертикально светотеневой границей;
• функция адаптивного освещения поворотов считается самой востребованной независимо от разработчика системы адаптивного освещения дорожного полотна AFS. Передняя основная фара поворачивается на угол порядка 15º в сторону поворота. Конкретное значение угла рассчитывается в зависимости от скорости движения машины;
• наконец, режим освещения автотрассы в неблагоприятную погоду включается, если идет снег, дождь, град или присутствует плотный туман. В этом случае рассеивание светового луча производится с максимально допустимой мощностью. Снижению количества бликов на дорожном полотне, которые характерны для мокрой автотрассы, способствует невысокая дальность световой иллюминации.

Рассмотрим два наиболее часто используемых варианта использования адаптивного освещения на современных моделях автомобилей.

Система AFS

Большинство автопроизводителей использует именно эту аббревиатуру при конструировании систем адаптивного освещения. Ранее отмечалось, что впервые этот принцип был применён компанией Volkswagen. Первоначально единственной функцией системы было изменение положения головных фар при вхождении в повороты. Расчётом угла поворота световых приборов занимается микропрограмма, подающая соответствующие сигналы на исполнительное устройство в зависимости от угла поворота руля. При этом угол поворота фар будет разным. Тот световой прибор, который расположен с противоположной стороны поворота, поворачивается на меньшее значение угла, чем внутренняя фара. О том, что автомобиль начинает совершать маневр, требующий активации одного из режимов системы, будут свидетельствовать показания следующих датчиков:

• курсовой устойчивости;
• положения рулевого колеса;
• датчика скорости движения машины.

Отметим, что на некоторых модификациях режим адаптивного освещения можно отключить. Так что если у вас на панели приборов высвечивается словосочетание AFS OFF, это свидетельствует о том, что вы намеренно или случайно отключили данную функцию. Чтобы воспользоваться возможностями AFS, просто нужно нажать на эту кнопку повторно. Системы адаптивного освещения в состоянии работать только с биксеноновыми световыми приборами. Если вы хотите самостоятельно установить эту систему на свой автомобиль, от вас потребуется отличные технические знания автомобиля и всех его компонентов, так что лучше доверить эту работу профессионалам.

Система AFL

Упреждающее адаптивное освещение – сравнительно редко встречающаяся разновидность адаптивных осветительных систем, используемая в настоящее время на автомобилях немецкого автоконцерна Opel. Работа систем данного класса отличается от общепризнанного аналога наличием комбинированных режимов: освещение дорожного полотна при повороте руля обеспечивается поворотом головных фар плюс использованием дополнительных световых приборов. При движении на большой скорости главенствующий принцип функционирования AFL системы такой же — головные фары машины поворачивается, ориентируясь на текущее положение руля, отслеживаемое датчиком. Но при падении скорости до уровня 70 километров/час происходит включение дополнительных фар. Их основная функция – обеспечение более обширного угла освещения. Подобная возможность особенно привлекательна при осуществлении достаточно резких поворотов и дефиците свободного пространства, или же при проезде перекрестков, поскольку в этом случае практически все участки дороги освещены хорошо.

Устройство и принцип работы системы AFL

Разработка AFL от компании Opel — комбинированный вариант управления освещением, который реагирует на угол поворота руля и включает в работу дополнительные лампочки в фарах. Главная особенность системы заключается в том, что AFL начинает отслеживается угол поворота руля и изменять направление света только на высоких скоростях движения. Во всех остальных случаях маневрирования электронный блок просто включает дополнительную лампочку подсветки.

Критическая скорость движения для изменения угла освещения составляет 70 км/час.

В адаптивных фарах AFL используются специальная оптика, которая обеспечивает одинаковую интенсивность света при дальнем и ближнем режиме работы. К дополнительным свойствам системы необходимо добавить:

• изменение угла световых пучков от адаптивных фар на 15 градусов;
• улучшение освещенности дороги на поворотах на 90%;
• увеличение безопасности движения на перекрестках благодаря боковому свету;
• защита от ложных срабатываний при смене ряда движения.

Адаптивные фары обеспечивают яркий и интенсивный световой поток и позволяют забыть про ручное управление освещением. Больше не нужно думать о встречных машинах и переключении режима работы света. Главный недостаток AFL — дороговизна и сложность ремонта фар при повреждениях.

Обоснование применения система адаптивного света

При управлении автомобилем, оснащенным обычной системой головного освещения, в ночное время или в условиях плохой видимости водитель лишен возможности получать полную визуальную информацию. Обочина дороги, предметы на ней остаются вне зоня ясной видимости. Внезапно выбежавшее на дорогу животное, крупный предмет (ветка, ствол дерева) могут привести к аварийной ситуации. Однако, жестко закрепленные фары, даже если они правильно отрегулированы, освещают ограниченное пространство впереди автомобиля и в гораздо меньшей степени – пространство по сторонам от направления движения машины. Систему адаптивного освещения можно сравнить с фонариком, которым пользуется пешеход. Если фонарик жестко закрепить на одежде или головном уборе пешехода, освещаться будет только пространство перед идущим человеком. Это аналог традиционной системы головного освещения. Если взять фонарик в руку, то он будет освещать путь, по которому движется пешеход, в том числе повороты, изгибы тропинки, потенциально опасные и плохо различимые в темноте объекты. Это аналог адаптивной системы освещения автомобиля. На мотоциклах и скутерах с фарами, вмонтированными в головной обтекатель (спортбайки) или в передний щиток (скутеры) система освещения работает так же, как и на автомобилях с прямолинейным светом. На мотоциклах и скутерах с фарами, установленными на рулевой колонке (большинство мотоциклов общего назначения, чопперов, эндуро и других) или на руле (скутеры Vespa и другие), система освещения работает, как условно адаптивная, поскольку световой луч от фары поворачивается одновременно с поворотом руля. Специалистами страховых европейских агентств отмечается, что автомобили, оборудованные адаптивной системой освещения, попадают в аварийные ситуации на 40% реже, чем автомобили с прямолинейным, традиционным светом.

Что значит надпись AFS OFF?

Надпись AFS OFF на приборной панели говорит о том, что адаптивная работа фар отключена. Если система намеренно не выключалась, необходимо повторно активировать функцию и уведомление пропадет. Если не помогло, то причины, почему появляется AFS OFF могут быть связаны с неисправностями:

• блока управления AFS;
• датчиком положения руля;
• датчиками AFS;
• проводкой и т.д.

При возникновении подобной неисправности для начала стоит детально изучить инструкцию по эксплуатации автомобиля, если решение не найдено — обратиться в сервис за диагностикой.

Адаптивное освещение дороги

Над проблемой создания безопасных условий при движении в темноте работали и работают многие width=»500″ height=»306″[/img] Речь идет о том, что используется адаптивное освещение, которое может быть реализовано следующими способами:

1. использовать дополнительную лампочку для подсветки при маневрировании (при скорости до семидесяти км/час). Подобная лампа включается при повороте руля или изменении положения поворотника;
2. применять поворачивающиеся фары. У такого головного адаптивного освещения поворотов фара поворачивается в зависимости от скорости движения вслед за рулем на пятнадцать-двадцать два градуса при повороте наружу и до семи градусов при повороте внутрь;
3. задействовать оба способа адаптивного освещения.

Что такое система AFLS?

Техническое решение адаптивных фар от компании Mazda, которое управляет наклоном оптики по вертикали и горизонтали. Система AFLS выполняет следующие функции:

• динамическое освещение при повороте — изменение освещенности до 15 градусов;
• коррекция угла наклона — реакция системы на положение автомобиля, уровень загрузки;
• автоматическое управление светом — дальний и ближний режим, боковое освещение для улучшения видимости.

Максимальная компенсация по вертикали составляет 7 градусов. Большие наклоны не допускаются, чтобы не слепить встречных водителей.

В ближайшем будущем оптические системы автомобиля будут кардинально изменяться. Об этом свидетельствуют адаптивные и матричные фары, которые значительно увеличивают безопасность езды и освещение на дороге. Водители смогут сосредоточиться на поездке, не думая о переключении света.

Адаптивный свет фар и его особенности: ликбез для автолюбителей

Адаптивное освещение автомобиля представляет собой более совершенный и улучшенный вариант освещения дорожного покрытия по сравнению с традиционным ближним и дальним светом. Более того, такие постоянно модернизируются — в них добавляются новые опции, а также растут возможности. Подробнее о том, что это такое и какие функции выполняет устройство, читайте ниже.

Как реализована работа данных систем

В настоящее время разными производителями реализованы несколько различающихся вариантов головного адаптивного освещения, из которых можно упомянуть AFS и AFL.

Как работает AFS

Подобная система разработана для автомобилей семейства Volkswagen. В ней реализован принцип изменения положения фары. Система AFS построена на том, что компьютер при маневре транспортного средства изменяет положение фар в соответствии с переменой положения руля. Поворот каждой фары осуществляется на свой угол, для внутреннего поворота он больше, для внешнего – меньше.

Для оценки величины требуемого изменения в положение фар система головного освещения AFS пользуется результатами измерения многочисленных датчиков, имеющихся на авто – положения руля, скорости, курсовой устойчивости и т.д. Например, изменяющиеся данные от датчика ESP (курсовой устойчивости) свидетельствует, что машина находится в состоянии маневрирования, а значит, AFS отключится, и фары не будут повторять изгибы дороги. Свет будет направляться только прямо.

Статья в тему: Вылет колесного диска автомобиля: что это такое и на что влияет

Работает AFS только с биксеноновыми устройствами как на дальнем, так и на ближнем свете.

Источник http://https://1gai.ru/publ/517067-avtomobilnye-fary-buduschego.html
Источник http://https://koreec73.ru/nesushchaya/afls-adaptivnaya-sistema-osveshcheniya.html