Системы адаптивного освещения: игра света

На протяжении многих лет фары оставались круглыми — это наиболее простая и дешевая в изготовлении форма параболического отражателя. Но порыв «аэродинамического» ветра сначала «задул» фары в крылья автомобиля (впервые интегрированные фары появились у Pierce-Arrow в 1913 году), а затем превратил круг в прямоугольник (прямоугольными фарами оснащался уже Citroen AMI 6 1961 года). Такие фары были сложнее в производстве, требовали больше подкапотного пространства, но вместе с меньшими вертикальными габаритами имели большую площадь отражателя и увеличенный светопоток. Чтобы заставить такую фару ярко светить при меньших габаритах, следовало придать параболическому отражателю (в прямоугольных фарах — усеченный параболоид) еще большую глубину. А это было чересчур трудоемко. В общем, привычные оптические схемы для дальнейшего развития не годились.

Тогда английская фирма Lucas предложила использовать «гомофокальный» отражатель- комбинацию двух усеченных параболоидов с разными фокусными расстояниями, но с общим фокусом. Одним из первых новинку примерил Austin-Rover Maestro в 1983 году. В том же году фирма Hella представила концептуальную разработку- «трехосные» фары с отражателем эллипсоидной формы (DE, DreiachsEllipsoid). Дело в том, что у эллипсоидного отражателя сразу два фокуса. Лучи, выпущенные галогенной лампой из первого фокуса, собираются во втором, откуда направляются в собирающую линзу. Такой тип фар называют прожекторным. Эффективность «эллипсоидной» фары в режиме ближнего света превосходила «параболическую» на 9% (обычные фары отправляли по назначению лишь 27% света) при диаметре всего в 60 миллиметров. Эти фары предназначались для противотуманного и ближнего света (во втором фокусе размещался экран, создающий асимметричную светотеневую границу). А первым серийным автомобилем с «трехосными» фарами стала «семерка» BMW в конце 1986 года.

Еще через два года эллипсоидные фары стали просто супер! Точнее- Super DE, как называла их Hella. На этот раз профиль отражателя отличался от чисто эллипсоидной формы — он был «свободным» (Free Form), рассчитанным таким образом, чтобы основная часть света проходила над экраном, отвечающим за ближний свет. Эффективность фар возросла до 52%.

Дальнейшее развитие отражателей было бы невозможно без математического моделирования- компьютеры позволяют создавать самые сложные комбинированные рефлекторы. Компьютерное моделирование позволяет увеличить число сегментов до бесконечности так, что они сливаются в единую поверхность «свободной» формы. Взгляните, к примеру, в «глаза» таких машин, как Daewoo Matiz, Hyundai Getz . Их отражатели поделены на сегменты, каждый из которых имеет свой фокус и фокусное расстояние. Каждая «долька» многофокусного отражателя отвечает за освещение «своего» участка дороги. Свет лампы используется почти полностью- за исключением разве что торца лампы, прикрытого колпачком. А рассеиватель, то есть стекло с множеством «встроенных» линз, теперь не нужен — отражатель сам отлично справляется с распределением света и созданием светотеневой границы. Эффективность таких фар, называемых отражающими, близка к прожекторным.

Современные отражатели «формируют» из термопластика, алюминия, магния и термосета (металлизированного пластика), а накрывают фары не стеклами, а поликарбонатом. Впервые пластиковый рассеиватель появился в 1993 году на седане Opel Omega- это позволило снизить массу фары почти на килограмм! Но зато поликарбонатные «стекла» гораздо хуже сопротивляются истиранию, нежели стекла настоящие. Поэтому щеточных очистителей фар, которые еще в 1971 году предложил Saab, больше не делают…

Прожекторный тип фары

Прожекторный тип фары. Здесь показан вариант «биксенон» – переключение с дальнего света на ближний осуществляется перемещением экрана, управляемого соленоидом. Если экрана нет, то прожектор, как правило, работает в режиме ближнего света. Место газоразрядной лампы может занимать «галогенка».

Так выглядит газоразрядная ксеноновая фара. Поскольку «ксенон» светит очень ярко, таким фарам положено обязательно иметь механизм автоматической регулировки угла наклона и омыватели.

Основные отличия

Стандартная подвеска, которая устанавливается на бюджетные автомобили, ограничена в своих возможностях: она обеспечивает машине хорошую управляемость на трассе либо комфорт на неровной дороге. Адаптивная подвеска имеет два главных отличия от стандартной – это приспосабливание к текущему дорожному покрытию и стилю вождения. Это подвеска нового уровня, представляющая собой систему со множеством датчиков и активных механизмов. При движении на автомобиле с адаптивной подвеской водитель может и не заметить изменение качества дороги.

Данный тип регулируемой подвески нельзя назвать инновацией, так как эта сложная конструкция устанавливается на автомобили не первый год. Однако совсем недавно автопроизводителям удалось сделать ее компактнее, при этом увеличив функционал. Усовершенствование этой части автомобиля также позволило уменьшить крен кузова и улучшить маневренность.

Будущее адаптивных фар

На сегодняшний день инженеры стараются и уже создают системы адаптивного освещения для следующих ситуаций:

• Движение в городе;
• Перемещение по проселочным дорогам;
• Свет на автомагистрали;
• Дальний свет;
• Освещение на поворотах;
• Свет при плохих погодных условиях.

При движении в городской черте, на скорости до 55 км/ч, световой пучок имеет небольшое расстояние, вся сила освещения перенаправляется в боковые стороны. Так легче заметить пешехода или препятствие на пути.

Передвижение по проселочным дорогам имеет свою специфику и заключается она во включении ближнего света фар, только правая фара будет делать больший обхват нежели левая. Скорость движения считается от 55 км/ч до 100 км/ч.

Свет при перемещении по автомагистрали должен добивать на как можно дальнее расстояние, для чего фары фокусируют пучок света вдаль, уменьшая его боковые границы. Режим автомагистрали включается при скоростях свыше 100 км/ч.

Дальний свет это уже хорошо знакомый всем автолюбителям режим. Только автоматика берет на себя управление по переключению с дальнего на ближний. Это может быть задействовано как простым переключением на другие лампы, так и более сложным способом. При помощи формирования затененной области. Когда в фаре есть специальный отражатель, который перемещается и держит встречный автомобиль в тени.

Освещение на поворотах заключается в поворачивании светового пучка в сторону поворота автомобиля. Благодаря этому удается раньше увидеть препятствие на дороге или движущегося пешехода.

Система помощи при плохих погодных условиях (туман, дождь) поворачивает свет от фар ближе к земле, имитируя тем самым работу противотуманных фар. Так же для уменьшения бликов от влаги в воздухе мощность фар уменьшается.

Подведя итого хочется восхититься инженерами, которые придумали и реализовали такие фары. Потому что при движении ночью с таким освещением заметно уменьшается усталость, появляется возможность раньше увидеть опасности на дороге.

В целом автомобиль становиться более безопасным и дружелюбным к водителю. И если вживую на такие фары посмотреть, то они кажутся просто произведение искусства, блеском напоминают драгоценные камни. И если вы в восторге от таких нововведений, как и я, тогда просто подпишитесь на рассылку и рекомендуйте интересные статьи своим друзьям через интернет и социальные сети.

Адаптивные фары

Инновационная система адаптивного света далеко выходит за привычные водителям режимы переключения света на ближний и дальний.

Адаптивные фары регулируют режим освещения дороги с учетом конкретных условий движения. Первые устройства могли только поворачивать источники освещения в зависимости от поворота руля, со временем возможности значительно расширялись.

С появлением надежных и компактных видеокамер и мощных компьютерных систем автомобиля параметры регулирования светового луча значительно возросли.

Это позволило не только повысить безопасность дорожного движения во всех погодных условиях и на всех режимах, но и существенно снизить утомляемость водителя при езде в ночное время суток.

Как работает адаптивная фара

Адаптивный свет фар позволяет постоянно ездить с включенным дальним светом и при этом не беспокоиться, что встречные водители будут ослепляться.

Ведущими компаниями-разработчиками устройств считаются Hella, Valeo и All Automotive Lighting, но на рынке можно встретить и менее известных производителей. Подробнее об обзорах авто, в том числе, с адаптивными фарами, можно прочитать в соответствующем разделе сайта.

Электронная система адаптивного регулирования светом фар включает в себя исполнительные электрические механизмы, электронный блок управления и датчики контроля и оповещения.

Как регулируется адаптивный свет фар

С учетом конкретного назначения каждый блок отвечает за свои функции. Входные устройства передают на электронный блок следующую информацию:

• Датчики частоты вращения колес автомобиля передают данные о скорости движения.
• Датчики угла положения руля сообщают о направлении движения.
• Датчик существующего на автомобильной дроге силы света передает уровень освещения.
• Датчик линейного ускорения распознает профиль дороги и условия движения автомобиля.
• Видеокамера фиксирует наличие пешеходов, других транспортных средств в попутном и встречном направлении, животных и т. д.

Все сигналы от установленных датчиков и видеокамер поступают к электронному блоку управления компьютера автомобиля.

Установленное специальное программное обеспечение выполняет быстрый анализ обстановки и передает сигнал на электрические микродвигатели, адаптивные фары изменяют направление и силу освещения с учетом этих данных.

Модули фар поворачивают их в двух плоскостях: вертикальной и горизонтальной.

Если обнаруживаются встречные автомобильные средства, то между линзой и лампочкой опускается защитный регулирующий экран. Он изменяет адаптивный свет фар с учетом необходимой силы, направленности и светотеневой границы луча.

Некоторые модели имеют дополнительные галогеновые лампы для освещения обочины и поворотов, включение/выключение освещения осуществляется компьютером.

Режимы освещения адаптивными фарами

В зависимости от производителя и конкретной марки устройства обеспечивается несколько режимов освещения:

• Для езды в городских условиях и по проселочным дорогам. Свет имеет небольшую дальность, светограница горизонтальная, возможна установка дополнительных лампочек для освещения обочин и тротуаров.
• Для езды по автомагистралям включается ближний свет с увеличенной дальностью – повышается безопасность передвижения на высоких скоростях.
• Дальний свет работает по привычной схеме, но переключение выполняется в автоматическом режиме.
• Освещение поворотов регулируется в зависимости от пространственного положения рулевого колеса. Фары поворачиваются только в горизонтальной плоскости.

Электронный блок управления

Угол максимального вертикального и горизонтального поворота фар учитывает модель автомобиля и условия его эксплуатации.

При желании водителя фары можно перевести в обычный режим пользования.

О других автоаксессурах читайте здесь.

Характеристики режимов работы системы

Городской свет включается на скорости до 55 км/ч. Для него характерна горизонтальная светотеневая граница, небольшая дальность, а также широко распространенный световой луч. В данном режиме включаются дополнительные фары и лампы. Такой режим дает возможность обнаружить на обочине дороги идущих пешеходов при повороте или движении автомобиля;

Режим света для поселочной дороги активируется при скоростях, находящихся в диапазоне от 55 до 100 км/ч. Это стандартный ближний свет, для которого характерна асимметричность. При нем правая часть дороги освещена качественнее, чем левая;

Свет для проселочной дороги

Режим света для автомагистрали включается в ситуации, когда скорость автомобиля превышает 100 км/ч. При такой скорости включается ближний свет фар с увеличенной дальности. Он дает возможность безопасно перемещаться прямолинейно, а также на высокой скорости входить в повороты.

Свет для автомагистрали

Динамическое освещение считается самым востребованным. Здесь свет реализуется за счет различного угла поворота рулевого колеса, а также скорости машины. При этом фары способны обращаться до 15° по горизонтали.

Режим для дальнего света функционирует по типу стандартного дальнего света. Но здесь нет необходимости переключения фар на ближний тип подсветки. Управление дальним светом обеспечивается двумя вариантами:

• адаптивная светотеневая граница;
• вертикальная светотеневая граница.

В данном случае AFS регулирует работу фар так, чтобы световой луч заканчивался до едущего на встречу транспортного средства. При этом электроника ведет учет рельефа дороги (например, спуски или подъемы). Если впереди отсутствует движение, то фары светятся обычным светом. Эти параметры характерны для способа управления адаптивной светотеневой границей. Другой вариант (светотеневая вертикальная граница) считается более современным решением. Здесь совмещается максимально допустимый световой поток и отсутствие риска ослепить других участников движения. При обнаружении машины, устройство автоматически затеняет его и ведет. Последний режим света, который реализуется при неблагоприятных факторах погодных условий, создается при максимально обширном рассеивании светового потока фар.

Свет для неблагоприятных погодных условий

Реализуемый таким образом свет создает минимальные условия для бликов, которые могут возникнуть при освещении частиц влаги при уменьшении дальности подсветки.

Как работают адаптивные фары

Самопроизвольное или анархичное перемещение пучка света не имело бы ни какого смысла. Поэтому главный принцип работы адаптивных фар состоит в изменении освещаемого пространства в зависимости от направления движения авто, а также от угла поворота рулевой колонки.

Принцип работы адаптивных фар автомобиля

Максимальную пользу адаптивные фары приносят:

во время передвижения по извилистым или ухабистым участкам дорог;при прохождении крутых поворотов;при передвижении в условиях ограниченной видимости обочин (тротуаров), когда имеется вероятность возникновения внезапного появления пешеходов (других препятствий).

Пример работы адаптивных фар: уловив препятствие в виде пешехода на дороге, они осветили и его, и дорогу

Во всех вышеуказанных дорожных ситуациях, фары, меняя угол поворота, освещают лишь полезное для водителя пространство. В некоторых автомобилях предусмотрена возможность самостоятельного включения дополнительных световых приборов (если ими оборудовано авто) при поворотах свыше 90 градусов. В таких случаях световой пучок будто бы заглядывает за поворот, или как говорят «за угол».

Вместе с тем, угол, на который возможен поворот линзы, строго ограничен техникой. В горизонтальном направлении он не превышает 16 градусов, по вертикали — 10. При этом обе фары машины изменяют градус не синхронно. Так, при движении машины с правым поворотом, ближняя к повороту фара изменит градус на все 15, тогда как другая только на 7-8.

В таком положении фар при осуществлении маневра для водителя будет максимально освещена правая обочина, а также часть дорожного полотна, устремляющаяся в поворот.

Сравнение работы обычных фар и адаптивных фар на поворотах

Аналогичная ситуация будет возникать и в случае изменения направления авто в противоположную сторону.

Этот же принцип работы адаптивных фар будет действовать и при изменении положения авто в вертикальной плоскости. Так при подъеме в гору, фары устремятся кверху, с целью осветить как можно больший отрезок пути. При спуске с горки, линзы слегка опустятся книзу.

При попадании на ухабистый отрезок дороги, фары не будут хаотично двигаться вверх и вниз, в таком случае они будут освещать дорогу относительно наиболее ровного участка поверхности.

Работа адаптивных фар по спусках и подъемах относительно других автомобилей

При попадании машины в занос техника также заблокирует поворотные механизмы, чтобы не мешать водителю выбраться и без того не самой приятной ситуации.

Кроме этого, адаптивные фары самостоятельно определяют момент, когда имеется необходимость переключить ближний свет на дальний и наоборот. В городе фары могут изменять плотность светового пучка, а также добавить освещения правой стороне, с целью наибольшего контроля за возможным появлением пешеходов.

Принцип работы адаптивных фар в зависимости от скорости передвижений и условий поездки

При приведении в действие функции стеклоочистки, пучки света автоматически на период этой процедуры будут опущены электроникой книзу.

Помимо неоценимой помощи водителю авто, оборудованном «умным» светом, разработчики позаботились и о других автомобилистах. Находясь на трассе или в городе, свет настроен таким образом, чтобы не слепить водителей встречного транспорта, вовремя переключить ближний свет, а если потребуется, то и отвернуть основной пучок в противоположную сторону. Естественно, что не в ущерб хозяину.

Преимущества использования адаптивного устройства фар

AFS по сравнению с обычным освещением, которое дает фары автомобилей, обладает следующими преимуществами:

позволяет эффективно менять режимы подсветки дороги и обочин при различных скоростях;

Освещение дороги адаптивными фарами

• повышение безопасности дорожного движения даже в условиях плохой погоды;
• дает возможность увидеть пешеходов, перемещающихся по обочине;
• уменьшает риск ослепления автомобилей, едущих на встречу по соседней полосе;
• увеличивает скорость реакции водителя на различные дорожные ситуации;
• предупреждает дорожно транспортные происшествия, которые случаются часто из-за недостаточного освещения;
• быстрый настрой подсветки дороги под конкретные ситуации

Как видим, использование подобной системы в разы повысит комфортность езды на транспортном средстве.

Режимы освещения

Система может работать в нескольких режимах:

• Городской свет. Режим активируется при скоростном режиме до 55 км/ч. Свет в этом случае не отличается большой дальностью, светотеневая черта располагается горизонтально, что позволяет получить более широкий луч света. Поэтому автовладелец лучше видит пешеходов и оценивает ситуацию при повороте.
• Загородный режим. Активируется при скорости от 55 до 100 км/ч. В этом режиме включается ближний свет ассиметричного характера (правая сторона освещается лучше, чем левая).
• Автомагистраль. В данном режиме освещение переключается при движении со скоростью более 100 км/ч. Происходит активация ближнего света, но, с большей дальностью, благодаря чему автовладелец может безопаснее передвигаться как про прямой, так и при поворотах.
• Дальний свет. В этом случае речь идет о стандартном дальнем освещении, однако переключаться на ближний свет не нужно. Фары двигаются либо вертикально, либо в адаптивном режиме.
• Адаптивный режим. Это самая оптимальный тип, при котором фары начинают работать в полной мере и поворачиваются вслед за рулевым колесом.
• Иллюминация. Этот режим рекомендуется активировать в условиях плохой погоды (например, если идет сильный дождь, начался снег или стоит туман). В этом случае свет будет более емким и рассеянным. Благодаря пониженной дальности иллюминации отсутствуют блики, которые часто появляются при высокой влажности.

Стоит отметить, что адаптивная оптика продолжает совершенствоваться. Благодаря этому появляются новые версии такого освещения.

Адаптивный круиз-контроль

Казалось бы, сама система круиз-контроля – это уже чудесная разработка. Но производители ]Volvo[/anchor] (и снова шведы отличились) пошли дальше – они дополнили уже существующего робота.

Система адаптивного круиз-контроля также стала популярной и начала использоваться в других авто под самыми различными названиями.

К примеру, у Фольцвагена, Ауди и Хонды – это Adaptive Cruise Control, у Мерседеса — Distronic (Distronic Plus), у Митсубиши — Distance Control, у Тойота — Radar Cruise Control.

Все системы очень похожи, и по конструкции, и по принципу действия. В основе три блока – исполнительная система, блок управления и датчик расстояния.

Датчик смонтирован на переднем бампере – его задача измерять расстояние до автомобиля, который движется спереди.

Преимущества инфракрасного устройства – сравнительная дешевизна и отсутствие боязни к негативным природным факторам.

К слову, для определения расстояния часто используется и радар.

Информация с датчиков поступает к управляющему блоку, где фиксируются следующие параметры – радиус кривой движения, боковое ускорение, величина угла поворота руля, а также скорость основной машины и транспортного средства, которое идет впереди.

Этих данных достаточно, чтобы круиз-контроль принял правильное решение и при необходимости затормозил авто.

Для чего нужна такая система? Здесь все просто. На загруженной трассе от «круиза» мало пользы, ведь перед фурой или «чайником» приходится переходить на ручное управление.

В этом отношении адаптивная система по-настоящему спасает. При этом она эффективна в довольно широком скоростном диапазоне – от 30 и до 180 километров в час.

Некоторые более прогрессивные версии могут похвастаться и вовсе идеальным диапазоном – от 0 до 200 км/час.

В условиях плотного потока на трассе с помощью такой системы можно вообще забыть о педалях.

Необходимые условия для активации

Автоматическое переключение дальнего света будет работать при следующих условиях:

• включен ближний свет фар;
• низкий уровень освещенности;
• автомобиль двигается с определённой скоростью (от 50-60 км/ч), такая скорость воспринимается как движение по трассе;
• впереди нет встречных машин или других препятствий;
• автомобиль двигается вне населенных пунктов.

Если фиксируются встречные автомобили, то дальний свет автоматически погаснет или изменится угол наклона отражающего модуля фары.

Первой подобную технологию внедрила ]Volkswagen[/anchor] (Dynamic Light Assist). Применение видеокамеры и разных датчиков открыло новые возможности.

Ведущими конкурентами в этой области являются компании Valeo, Hella, All Automotive Lighting.

Подобные технологии имеют название Adaptive Front lighting System (AFS). Компания Valeo представляет систему BeamAtic. Принцип всех устройств схож, но может отличаться дополнительными функциями, среди которых может быть:

• движение по городу (работает на скорости до 55-60 км/ч);
• проселочная дорога (скорость 55-100 км/ч, отличается асимметричным освещением);
• движение по автомагистрали (свыше 100 км/ч);
• дальний свет (Light assist, автоматическое переключение);
• освещение поворотов в движении (в зависимости от комплектации модуль поворачивается на угол до 15° при повороте руля);
• включение освещения при плохих погодных условиях.

Устройство адаптивных фар

Адаптивные фары представляют собой комплекс оборудования, включающий в себя:

непосредственно приборы освещения (фары);двигатели для их активного передвижения по вертикали и горизонтали, а также вокруг своей оси;блоки управления;датчики, предназначенные для считывания, обработки и передачи информации об объектах материального мира к фарам.

Устройство адаптивной фары

Сами блоки фар оборудованы исключительно линзованной оптикой, так как рефлекторные отражатели не способны выдавать контролируемый исходящий световой поток. В линзу могут быть установлены как ксеноновые, так и диодные лампы. Галогеновые источники света не практикуются.

Еще несколько лет назад преимущество отдавалось ксенону, однако в последние годы перевес склонился на сторону диодов. По мнению автопроизводителей, такой свет имеет более яркое свечение и более комфортно воспринимается глазом человека.

Вне зависимости от источника света, как ближний, так и дальний пучок находятся в одной линзе, а переключение между режимами происходит за счет специальной шторки.

Двигатели адаптивной установки также вмонтированы в блок фары, они путем механических передвижения линзы в различные стороны создают эффект активно изменяющегося направления светового потока.

Датчики — они же камеры слежения за дорожной обстановкой, передают информацию в блоки управления, которые «дают команду» на изменение направления пучка света.

Свет из адаптивных фар регулируется в зависимости от окружающей обстановки вокруг автомобиля, которая улавливается специальной камерой

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.

Динамический адаптивный свет

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.

Как это работает? Принцип работы системы адаптивного освещения

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.

Применение

Наибольшее распространение получили адаптивные подвески с электромагнитным клапаном в активных стойках амортизаторов. Такая совокупность механизмов устанавливается на автомобилях Opel, Volkswagen, Toyota, Mercedes-Benz. Шасси с магнитно-реологической жидкостью большой популярностью не пользуется. Его можно обнаружить на автомобилях Audi, Cadillac и Chevrolet.

Производители активных подвесок не стоят на месте. Они комбинируют все имеющиеся варианты с целью улучшить их характеристики, а также уменьшить размер и массу. Главная задача – добиться уникальных настроек в каждый момент времени для каждого отдельного колеса. Это позволит поднять комфорт и безопасность еще на одну ступень, а также улучшить управляемость и устойчивость автомобиля.

Система адаптивного освещения

Обычные автомобильные фары работают не так совершенно, как нам хотелось бы. Что касается движения по прямой, то тут нареканий нет. А вот на постоянно виляющей дороге и перекрестках возникают сложности, связанные с недостаточным освещением. Глаза водителя уже повернули, а вот фары еще нет.

Решить данную проблему позволяет система адаптивного освещения. Она кардинально отличается от обычного ближнего и дальнего света. Для каждого условия поездки в ней предусмотрен свой особый режим освещения.

Система адаптивного освещения – это электронная система. Она состоит из: входного прибора, системы управления и исполнительного механизма.

Входное оборудование передает самой системе данные, анализируя которые, она выбирает режимы работы, активизируя соответствующее устройство. Такие модули фар способны осуществлять поворот в любом направлении (горизонтально и вертикально).

Между источником света и линзой имеется специально предназначенный экран. Его конструкция позволяют сформировать особый луч света, который обладает заданной светотеневой границей.

Благодаря наличию в таких системах датчиков и видеокамер, при возникновении встречного транспортного средства, устройство автоматически переключает дальний свет фар на ближний. Также присутствует возможность автоматически подстраиваться под любую погоду.

Как работает система адаптивного освещения?

Какая бы компания не разработала технологию, фары адаптивного освещения зачастую наделены следующими базовыми функциями:
Городской свет. Подключается, когда скорость автомобиля не превышает 55 км/час. Характеристики режима: емкое распространение иллюминации; светотеневая черта, имеющая горизонтальное положение; малая дальность; подключение дополнительных ламп (обнаруживают объекты во время совершения поворотов).

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.

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.

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.

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.

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

Светодиодные системы освещения

Данная технология стремительно движется вперед каждый день, при этом вытесняя с рынка обычные системы освещения. Благодаря светодиодам открывается очень много новых возможностей.

Светодиодные системы освещения имеют высокую интенсивность света, которая в 20 раз превышает обычные источники света.

Превосходство светодиодов несомненно:

• отсутствие технического обслуживания;
• высокая энергоэффективность (экономия до 80 процентов электрической энергии);
• большой срок службы, порядка 10 – 20 лет;
• работа при большом диапазоне температур (от -40 до + 40°С);
• отсутствует риск воспламенения;
• нет ртути;
• высокая устойчивость к вибрациям;
• не выделяют ультрафиолетовое излучение;
• нет мерцания и т.д.

Спектр освещения в светодиодах максимально приближен к солнечному свету. Светодиодные системы освещения удобны тем, что позволят вам сэкономить не только лишь потребление электричества, но и покупку самой лампы.

Ее себестоимость конечно больше, чем у обычной, но если учитывать очень долгий срок службы, то это компенсируется. Вы сможете окупить данное устройство уже за месяц или два.

Светодиодные системы можно разместить в любом месте, куда обычная лампочка не помещается. С ними вы визуально освободите пространство над своей головой и уменьшите потолочную высоту.

Устройство

Основным элементом системы AFS является устройство управления. Благодаря его сигналам головная оптика автомобиля поворачивается на тот или иной градус. Происходит это благодаря информации, поступающей со следующих устройств:

1. Датчика скорости.
2. Контроллера положения рулевого колеса.
3. Системы курсовой устойчивости, которая в этом случае определяет наклон автомобиля.
4. Включенных стеклоочистителей.
5. Видеокамер, определяющих пешеходов, препятствия и т. д.

Механическое перемещение адаптивных фар осуществляется шаговыми электродвигателями с червячными редукторами. По команде с управляющего устройства они вращаются в заданную сторону. Максимальный угол поворота фары, расположенной со стороны, в которую осуществляется поворот рулевого колеса, составляет 15 градусов.

Оптика может быть снабжена биксеноновыми или светодиодными лампами. Стекла обязательно должны иметь линзу. Это дает возможность фокусировать или «рассеивать» световой луч. Камера улавливает малейшие изменения в дорожной обстановке, включая наличие встречных машин, и передает данные на блок управления.

Сканирующие системы освещения

Датчики, сканирующие пространство перед автомобилем (распознавание образов), уже используются в серийных автомобилях. Примером системы распознавания образов является новый тип сенсорной системы, различающей объекты перед автомобилем (разработана компанией Audi). Новая высокочувствительная система способна формировать трехмерное изображение препятствия перед ТС (рис. 14).

Рис. 14. Сканирующая система освещения

В основе технологии — источник модулированного инфракрасного излучения и датчик (он размещен позади лобового стекла на уровне зеркала заднего вида), сделанный из новых фоточувствительных полупроводниковых элементов, известных как фотонные смешивающие устройства (Photonic Mixer Devices, PMD). Эти устройства способны обрабатывать сигналы, возвращенные от множества точек предмета одновременно. По строению похожи на обычные приборы с зарядовой связью (так называемые ПЗС-матрицы), применяющиеся в видео- и фотокамерах. Они используют различие во времени, которое требуется лучам, чтобы вернуться от различных объектов сцены к каждому из чувствительных элементов матрицы PMD.

Для вычисления объемного изображения система сравнивает сигнал от каждого пикселя матрицы с опорным модулированным сигналом, поставляемым схемой излучателя, при этом посторонняя инфракрасная засветка (например, от солнца) отделяется от собственного сигнала.

Поле зрения датчика по горизонтали составляет 32°, а по вертикали – 8°. Частота сканирования препятствий – 200 Гц, что позволяет быстро улавливать изменение дорожной обстановки.

Конструкция и маркировка

Автомобильные лампы отличаются, как правило, конструкцией цоколя и светоотдачей. Например, в двухфарных системах чаще всего используются лампы Н4- с двумя нитями накаливания, для дальнего и для ближнего света. Их световой поток- 1650/1000 лм. В «противотуманках» светят лампы Н8- однонитевые, со светопотоком в 800 лм. Другие однонитевые лампы Н9 и НВ3 могут обеспечивать только дальний свет (светопоток 2100 и 1860 лм соответственно). А «универсальные» однонитевые лампы Н7 и Н11 могут использоваться и для ближнего, и для дальнего света- в зависимости от того, в каком отражателе они установлены. И как всегда, качество лампы зависит от конкретного производителя, оборудования, концентрации и типов газов (например, лампы Н7 и Н9 иногда заполняют не галогенами, а ксеноном). У газоразрядного «ксенона» другие обозначения. Первыми ксеноновыми лампами были приборы с индексами D1R и D1S- они были объединены с модулем зажигания. А за индексами D2R и D2S скрываются газоразрядные лампы второго поколения (R- для «отражающей» оптической схемы, S- для прожекторной).

Что такое адаптивные фары

Несмотря на достаточно давнюю историю создания, адаптивными фарами оборудуется довольно небольшой процент автомобилей, чаще всего это премиальные марки, либо экземпляры в топовых комплектациях. В основном это представители немецкого, японского и корейского производства.

Адаптивные фары предназначены для освещения наиболее необходимого пространства впереди автомобиля в зависимости от дорожной ситуации. Однако для реализации такой функции требуется серьезное и достаточно дорогостоящее оборудование. Поэтому элементы адаптивной фары имеют конструкцию, отличающуюся от простого осветительного оборудования. Соединив все эти элементы воедино, создателям удалось максимального эффективно использовать осветительное оборудование авто.

Характеристика адаптивного освещения

Адаптивное освещение — это устройство, в задачу которого входит улучшение режима работы головного света с помощью интеллектуальной системы управления поворотом фар. Когда автомобиль движется по извилистой траектории, изобилующей поворотами, степень информативности освещения заметно падает. Это происходит потому, что неподвижные фары светят только в одном направлении, а взгляд водителя в это время устремлен немного в сторону. Особенно заметной недостаточность освещенности чувствуется при движении в незнакомых условиях — в сельской местности, на дороге сложной конфигурации и т.п.

Классический головной свет предполагает использование только двух вариантов — ближнего и дальнего режима подсветки. Адаптивное освещение подстраивается под существующую обстановку и расширяет возможности автомобильных фар, позволяя сделать акцент на обочину дороги или на другие элементы, расположенные в стороне от оси полотна. Это снижает опасность совершения аварий, наездов на людей или животных, неподвижные препятствия.

Принцип работы и предназначение

Адаптивный свет — прерогатива машин премиум-класса, обычные модели пока не обеспечены такой функцией. Система выполняет анализ дорожной ситуации и автоматически подстраивает направление светового пучка под условия движения авто. Принцип работы адаптивного освещения заключается в изменении положения фар. Они поворачиваются в ту же сторону, куда движется руль, но в определенных пределах и пропорциях. Может быть реализовано до 6 режимов адаптивной подсветки:

• городской;
• движение по грунтовой дороге;
• магистраль;
• режим дальнего света;
• динамическая подсветка поворотов;
• режим освещения в непогоду.

Изначально работа системы обеспечивалась включением дополнительной лампочки, направленной в сторону поворота. Позже была введена динамическая корректировка положения фар, которые с помощью поворотного модуля получали нужное направление. Происходит движение в горизонтальной плоскости, причем, фары, обращенные в сторону поворота, изменяют положение на 15°, а вторые — на 7,5°.

Что такое адаптивные фары и как их сделать

Часто бывают ситуации, когда приходится ездить по извилистой трассе в ночное время. Приближаясь к повороту, каждый водитель снижает скорость, ведь никогда неизвестно, что за ним. Увы, заставить свет изогнуться невозможно, но его можно направить, в чём помогут адаптивные фары.

Статистика в подтверждение

Автомобильное освещение способно не только обеспечить комфортную поездку в ночное время, но и может спасти жизнь. Преждевременно заметив преграду или живое существо, водитель может вовремя остановиться.

Но это не всегда помогает, ведь стандартные фары несовершенные и порядком устарели. Так, половина всех ДТП случается именно ночью, даже если есть ночное освещение.

Это стало причиной, чтобы разработать адаптивный свет фар.

Поскольку обычное освещение машины направлено вперёд на дорогу, при поворотах оно неспособно осветить дальнейший участок. Это не касается адаптивных фар, которые изменяют свой угол освещения в соответствии с поворотом руля. К тому же это исключает появление слепящего эффекта для других водителей, что также является частой причиной аварий.

Принцип работы

Такие современные фары оборудуются специальными сенсорами, которые следят за поворотом руля и скоростью движения автомобиля. При изменении этого показателя подаётся электронный сигнал в специальные датчики, которые и поворачивают элементы освещения. Стандартный угол рассеивания для каждого фонаря составляет 15 градусов, что для двух фар будет 30 градусов.

В основном система адаптивного освещения использует для своей работы регуляторы для приёма сигналов. В них встроен датчик выравнивания, который поднимает свет фар, когда автомобиль выезжает на возвышение. Встречаются системы AFS, которые сегодня наиболее распространены, и AFL — более сложные и функциональные модели.

Скидки на новые автомобили!Выгодный кредит от 9.9% Рассрочка 0%

Среди будущих планов разработчиков числится использование специальных датчиков приближения, которые не только осветят объект впереди, но и проинформируют водителя, какую силу нужно приложить для тормоза.

Такие решения в освещении ещё не являются полностью самостоятельным решением. Они лишь начинают внедряться. Благодаря своим преимуществам эти фары уже берут участие в большинстве тестов безопасности водителя, поэтому вскоре будут активно использоваться во всех новых моделях автопрома.

Особенности системы

Работают адаптивные светодиодные фары под управлением бортового компьютера. Он собирает в себя информацию с датчиков и создаёт сигналы в моторике ламп освещения. Сюда даже включаются функции стеклоочистителей, которые опускают фонари при начале работы. Важной особенностью таких устройств является возможность поворота как горизонтально, так и вертикально.

Система адаптивных фар следит за безопасностью движения, поэтому устройства освещения опускаются вниз, когда впереди едет встречный автомобиль. Для этого датчики улавливают мощность встречного света. Аналогично фары реагируют на туман, рассеиваясь на расстоянии метра.

Для блок-фар используются специальные биксеноновые адаптивные фары. Они обладают малым мотором с небольшой дискретностью, который двигает источники света во все стороны. В зависимости от поворота фонари изменяют свою мощность и направление. Так, если двигаться влево, левая фара повернётся на полный угол, а правая — лишь наполовину. Это делается для достижения большей безопасности.

Преимущества и недостатки

Адаптивное освещение — многоплановая система, обладающая собственными плюсами и минусами. К достоинствам следует отнести:

• улучшенный обзор дорожного полотна и деталей, находящихся по сторонам;
• снижение аварийной опасности благодаря хорошему обзору и лучшей информированности водителя;
• повышенная безопасность прохождения поворотов;
• минимальный риск ослепления водителя встречной машины.

Недостатками системы считают:

• приобретение и установка комплекса обходится дорого;
• высокая сложность системы, требующей тонкой настройки и высококвалифицированных специалистов для выполнения ремонта;
• установка адаптивной подсветки возможна не на все марки автомобилей.

Достоинства и недостатки

Анализ вышеперечисленного позволяет выделить следующие преимущества адаптивной оптики перед обычной:

• хороший обзор непосредственно перед автомобилем;
• освещение поворота до того, как машина в него войдет;
• способствует снижению аварийности;
• не слепят встречного водителя.

Недостатков практически нет, если не считать сложности конструкции и достаточно высокой стоимости.

Адаптивные фары: что это, как работают, плюсы и минусы

Устройство головного освещения автомобиля — это один из важнейших элементов системы пассивной безопасности транспортного средства. Современные машины все более активно комплектуются передовыми технологиями, это касается и системы устройства света фар. Наиболее продвинутой на сегодняшний день считается система адаптивного механизма работы головного освещения авто.

Оглавление:

Что такое адаптивные фары

Несмотря на достаточно давнюю историю создания, адаптивными фарами оборудуется довольно небольшой процент автомобилей, чаще всего это премиальные марки, либо экземпляры в топовых комплектациях. В основном это представители немецкого, японского и корейского производства.

Адаптивные фары предназначены для освещения наиболее необходимого пространства впереди автомобиля в зависимости от дорожной ситуации. Однако для реализации такой функции требуется серьезное и достаточно дорогостоящее оборудование. Поэтому элементы адаптивной фары имеют конструкцию, отличающуюся от простого осветительного оборудования. Соединив все эти элементы воедино, создателям удалось максимального эффективно использовать осветительное оборудование авто.

Устройство адаптивных фар

Адаптивные фары представляют собой комплекс оборудования, включающий в себя:

• непосредственно приборы освещения (фары);
• двигатели для их активного передвижения по вертикали и горизонтали, а также вокруг своей оси;
• блоки управления;
• датчики, предназначенные для считывания, обработки и передачи информации об объектах материального мира к фарам.

Устройство адаптивной фары

Сами блоки фар оборудованы исключительно линзованной оптикой, так как рефлекторные отражатели не способны выдавать контролируемый исходящий световой поток. В линзу могут быть установлены как ксеноновые, так и диодные лампы. Галогеновые источники света не практикуются.

Еще несколько лет назад преимущество отдавалось ксенону, однако в последние годы перевес склонился на сторону диодов. По мнению автопроизводителей, такой свет имеет более яркое свечение и более комфортно воспринимается глазом человека.

Вне зависимости от источника света, как ближний, так и дальний пучок находятся в одной линзе, а переключение между режимами происходит за счет специальной шторки.

Двигатели адаптивной установки также вмонтированы в блок фары, они путем механических передвижения линзы в различные стороны создают эффект активно изменяющегося направления светового потока.

Датчики — они же камеры слежения за дорожной обстановкой, передают информацию в блоки управления, которые «дают команду» на изменение направления пучка света.

Свет из адаптивных фар регулируется в зависимости от окружающей обстановки вокруг автомобиля, которая улавливается специальной камерой

Как работают адаптивные фары

Самопроизвольное или анархичное перемещение пучка света не имело бы ни какого смысла. Поэтому главный принцип работы адаптивных фар состоит в изменении освещаемого пространства в зависимости от направления движения авто, а также от угла поворота рулевой колонки.

Принцип работы адаптивных фар автомобиля

Максимальную пользу адаптивные фары приносят:

• во время передвижения по извилистым или ухабистым участкам дорог;
• при прохождении крутых поворотов;
• при передвижении в условиях ограниченной видимости обочин (тротуаров), когда имеется вероятность возникновения внезапного появления пешеходов (других препятствий).

Пример работы адаптивных фар: уловив препятствие в виде пешехода на дороге, они осветили и его, и дорогу

Во всех вышеуказанных дорожных ситуациях, фары, меняя угол поворота, освещают лишь полезное для водителя пространство. В некоторых автомобилях предусмотрена возможность самостоятельного включения дополнительных световых приборов (если ими оборудовано авто) при поворотах свыше 90 градусов. В таких случаях световой пучок будто бы заглядывает за поворот, или как говорят «за угол».

Вместе с тем, угол, на который возможен поворот линзы, строго ограничен техникой. В горизонтальном направлении он не превышает 16 градусов, по вертикали — 10. При этом обе фары машины изменяют градус не синхронно. Так, при движении машины с правым поворотом, ближняя к повороту фара изменит градус на все 15, тогда как другая только на 7-8.

В таком положении фар при осуществлении маневра для водителя будет максимально освещена правая обочина, а также часть дорожного полотна, устремляющаяся в поворот.

Сравнение работы обычных фар и адаптивных фар на поворотах

Аналогичная ситуация будет возникать и в случае изменения направления авто в противоположную сторону.

Этот же принцип работы адаптивных фар будет действовать и при изменении положения авто в вертикальной плоскости. Так при подъеме в гору, фары устремятся кверху, с целью осветить как можно больший отрезок пути. При спуске с горки, линзы слегка опустятся книзу.

При попадании на ухабистый отрезок дороги, фары не будут хаотично двигаться вверх и вниз, в таком случае они будут освещать дорогу относительно наиболее ровного участка поверхности.

Работа адаптивных фар по спусках и подъемах относительно других автомобилей

При попадании машины в занос техника также заблокирует поворотные механизмы, чтобы не мешать водителю выбраться и без того не самой приятной ситуации.

Кроме этого, адаптивные фары самостоятельно определяют момент, когда имеется необходимость переключить ближний свет на дальний и наоборот. В городе фары могут изменять плотность светового пучка, а также добавить освещения правой стороне, с целью наибольшего контроля за возможным появлением пешеходов.

Принцип работы адаптивных фар в зависимости от скорости передвижений и условий поездки

При приведении в действие функции стеклоочистки, пучки света автоматически на период этой процедуры будут опущены электроникой книзу.

Помимо неоценимой помощи водителю авто, оборудованном «умным» светом, разработчики позаботились и о других автомобилистах. Находясь на трассе или в городе, свет настроен таким образом, чтобы не слепить водителей встречного транспорта, вовремя переключить ближний свет, а если потребуется, то и отвернуть основной пучок в противоположную сторону. Естественно, что не в ущерб хозяину.

Плюсы и минусы адаптивных фар

Исследовав устройство, а также принципы работы адаптивных фар, можно смело утверждать, что положительных качеств в них гораздо больше нежели отрицательных.

Основной задачей при создании такого света было обеспечить максимальную безопасность водителя и пассажиров в условиях ограниченной видимости. С этой целью разработчики справились на 100%.

В сравнении с обычным световым оборудованием, владельцы «умных» фар имеют меньший процент попадания в ДТП в среднем на 40%. Данные цифры подтверждены на основании официальной статистики. Наиболее безопасны адаптивные фары и для других участников дорожного движения (встречный транспорт, пешеходы).

Наличие адаптивной оптики позволяет водителю передвигаться в более комфортных условиях, что особенно актуально на дальних расстояниях. Освещение слепых зон и участков дает возможность автолюбителю управлять авто без лишнего напряжения для глаз. Присутствие электронных помощников также не потребует лишних движений на постоянное переключение световыми режимами.

В целом, адаптивный свет лучше справляется с негативными погодными явлениями (снег, дождь, туман, сумерки).

Сравнение освещения адаптивными фарами и обычными (область пунктиром)

Наличие адаптивных фар само по себе придает статуса автомобилю, выделяет его из общего потока, обеспечивает привлекательный внешний вид.

Обратной стороной медали будет высокая стоимость содержания и обслуживания таких фар. Как известно, более сложные механизмы являются менее надежными, в связи с чем требуют пристального внимания и аккуратного использования.

Из отзывов владельцев следует, что даже незначительные сбои в системе работы фар, делают невозможным их эффективное использование. Такие проблемы также чреваты постоянным появлением ошибок на дисплее приборной панели, а выход из строя отдельной детали может повлиять на замену целого элемента.

Электронные блоки управления, установленные в подкапотном пространстве более подвержены влиянию влаги, перепадам температуры.

Но в целом, водители, которые на первое место ставят комфорт и безопасность, высоко ценят наличие такой продвинутой системы безопасности автомобиля. Порою экономия на собственной безопасности может сыграть злую шутку. Поэтому, имея возможность приобрести автомобиль с установленными на нем адаптивными фарами, не стоит себе отказывать в этом.

Более того, возможности адаптивных фар продолжают увеличиваться, уже сейчас некоторые дорогостоящие модели наделены световым оборудованием, интегрированным с компьютером авто, который способен различать опасности на дороге и предупреждать водителя, подавая различные сигналы.

Источник http://https://toyota-chr2.ru/pravila/afs-fary.html
Источник http://https://avtoskill.ru/remont-obsluzhivaniye/adaptivnyie-faryi-chto-eto-kak-rabotayut-plyusyi-i-minusyi.html