Режимы работы адаптивного освещения

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.

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.

Виды ламп

Фары по методу действия лампы можно выделить в четыре типа:

• Лампы накаливания
• Галогенные
• Ксеноновые
• Светодиодные

Лампа накаливания

Самые простые, такие же, как обычные лампочки. Работа её обеспечивается вольфрамовой нитью, помещённой в безвоздушную стеклянную колбу. При подаче напряжения происходит нагрев вольфрамовой нити, что и порождает свет. Такие лампы не очень надёжны, они морально устарели: вольфрам постоянно испаряется с нити. Она утончается, что приводит в итоге к разрыву. Также такие устройства легко темнеют и очень восприимчивы к перепадам напряжения. Они ещё широко используются в быту, но постепенно выходят из употребления по причине множественных недостатков. На транспортных средствах уже не используются.

Галогенные лампы

Также часто используются в быту. Механизм её работы примерно такой же, – накаливание вольфрамовой нити, однако за счёт того, что внутрь колбы закачаны пары галогенов (йода или брома), которые взаимодействуют с атомами вольфрама и не дают последним осесть, они двигаются вокруг нити по спирали, периодически снова к ней прилипая.

Срок службы таких ламп во много раз дольше обычных ламп накаливания. Такие лампы имеют долгий ресурс эксплуатации, Здесь многое зависит от качества и, соответственно, стоимости. Хорошие галогенные лампы могут работать в течение нескольких лет постоянной эксплуатации. В технической документации обычно прописывают небольшие сроки службы, около тысячи часов непрерывной работы и далее, по факту же качественная галогенная лампа может прослужить в два–три раза дольше, чем предполагает срок эксплуатации. Важна здесь также полная исправность проводки в автомобиле. Неполадки с электроникой или аккумулятором сказываются на длительности работы фар.

Ксеноновые лампы (газоразрядные)

Также распространены в автомобильной промышленности. Первыми здесь были, как всегда, немцы – они поставили ксеноновые фары на BMW седьмой серии в 1994 году. Работает такое устройство за счёт нагревания газа ксенона – благородного газа, при нагревании выделяющего множество света. Такие лампы значительно мощнее газоразрядных. Скажем, при мощности в 35 Вт ксеноновая лампа рождает световой поток в 3000–3200 лм, что на треть больше, чем способна выдать галогенная лампа при вдвое большей мощности.

Ксеноновые лампы экономят электричество, выдают много света и долго служат (срок службы ксеноновой фары составит около двух тысяч часов, примерно в два–три раза больше, чем у своего галогенного аналога.), но дорого стоят. В таком устройстве кроме простых трёх агрегатов, о которых мы уже говорили, есть ещё и специальные нагреватели ксенона, состоящие из блока розжига и электронной системы управления температурой и мощностью. Эти механизмы повышают цену на фару в несколько раз.

Светодиоды

В основе светодиодного фонаря – полупроводниковый кристалл, который преобразует электрический ток в свет. Сначала такие устройства появились в промышленной сфере, но теперь они широко интегрированы в быт. В автомобильной промышленности светодиоды начали использоваться для побочного освещения — стоп-сигналы, подсветка приборной доски, освещение в салоне и так далее.

Считалось, что светодиодные лампы недостаточно ярки для установки в головные фары. Сейчас они светят очень ярко за счёт того, что устанавливаются целыми сегментами-сотами внутрь фары. Один светодиод выделяет меньше света, чем ксеноновая лампа, но установленные вместе они вполне покрывают нужное для безопасности количество освещения. Светодиод сам по себе представляет самодостаточный источник света. На некоторых моделях авто светодиодная фара состоит из двух–трёх десятков отдельных диодов. В каждом из них есть линза, кристалл, анод и катод, обеспечивающие постоянно напряжение тока. Перегорание или неисправность одного диода обычно не тащит за собой поломку остальных.

Что такое адаптивные фары и адаптивное освещение?

Адаптивная оптика это система, которая изменяет направление светового пучка в зависимости от дорожной обстановки. Каждый производитель по-своему реализует эту идею. В зависимости от модификации устройства фара самостоятельно меняет положение лампочки относительно отражателя, включает/выключает некоторые светодиодные элементы или меняет яркость подсветки определенного участка дороги.

Существует несколько модификаций подобных систем, которые по-разному работают и адаптированы под разные типы оптики (матричный, LED, лазерный или светодиодный тип). Такое устройство работает в автоматическом режиме, и не нуждается в ручной настройке. Для эффективной работы система синхронизируется с другими системами транспорта. Управление яркостью и положением световых элементов выполняет отдельный электронный блок.

Вот лишь несколько ситуаций, в которых стандартный свет не справляется со своей задачей:

Движение по трассе за городом позволяет водителю использовать дальний свет

Важное условие при этом – отсутствие встречного транспорта. Однако некоторые водители не всегда замечают, что они едут на дальнем режиме свечения ламп, и слепят встречных участников движения (или в зеркало водителей впереди идущих машин)

Для повышения безопасности в подобных ситуациях адаптивный свет автоматически переключает свет.
Когда автомобиль входит в крутой поворот, классические фары светят исключительно вперед. По этой причине водитель хуже видит дорогу за поворотом. Автоматический свет реагирует на то, в какую сторону вращается руль, и в соответствии с этим направляет световой пучок туда, куда ведет дорога.
Похожая ситуация, когда машина поднимается в горку. В этом случае свет бьет вверх, и не освещает дорогу. А если навстречу едет другой автомобиль, то резкий свет обязательно заслепит водителя. Тот же эффект наблюдается при преодолении перевалов. Дополнительный привод в фарах позволяет изменить угол наклона отражателя или самого светового элемента так, чтобы дорога все время максимально просматривалась. В этом случае в системе используется специальный датчик, который определяет наклон дорожного полотна и в соответствии с этим подстраивает работу оптики.
В городском режиме ночью во время проезда неосвещенного перекрестка водитель видит только другой транспорт. Если нужно повернуть, то крайне сложно заметить пешеходов или велосипедистов, находящихся на проезжей части. В такой ситуации автоматика активирует дополнительный прожектор, который подсвечивает область поворота автомобиля.

Особенность разных модификаций в том, что для активации тех или иных функций скорость машины должна соответствовать определенному значению. В некоторых ситуациях это помогает водителям придерживаться скоростных режимов, допущенных в границах населенных пунктов.

История происхождения

Впервые технология фар, способных изменять направление светового пучка, была применена на культовой модели Citroen DS, начиная с 1968 года. Автомобиль получил скромную, но очень оригинальную систему, которая поворачивала отражатели фар в сторону поворота рулевого колеса. Эту идею воплотили в реальность инженеры французской компании Cibie (была основана в 1909-м году). Сегодня этот бренд входит в состав компании Valeo.

Хотя на тот момент устройство было далеко от идеала из-за жесткой физической связи привода фар и рулевого колеса, но та разработка легла в основу всех последующих систем. На протяжении многих лет фары с механическим приводом можно было отнести скорее к категории игрушек, чем полезного оборудования. Все компании, которые пытались воспользоваться подобной идеей, сталкивались с одной единственной проблемой, не позволявшей усовершенствовать систему. По причине жесткой связи фар с рулевым управлением свет все равно поздно адаптировался к поворотам.

После того, как французская компания, основанная Леоном Сибье, вошла в состав Valeo, данная технология получила «второе дыхание». Система совершенствовалась так быстро, что ни один производитель не был способен опередить выпуск обновки. Благодаря внедрению данного механизма в систему наружного освещения транспортных средств вождение машины ночью стало более безопасным.

Адаптивное освещение дороги AFS

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

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

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

Что такое система адаптивного освещения

Данная система состоит из:

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

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

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

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

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

Варианты головного адаптивного освещения

Самыми распространенными типами адаптивной оптики являются:

• AFS. Дословно эта аббревиатура с английского переводится как адаптивная система фронтального света. Под этим названием выпускают свою продукцию разные компании. Изначально система разрабатывалась для моделей бренда Volkswagen. Такие фары способны изменять направление луча света. Эта функция срабатывает на основе алгоритмов, которые активируются при повороте рулевого колеса на определенный градус. Особенность такой модификации заключается в том, что она совместима только с биксеноновой оптикой. Блок управления фарами ориентируется на показатели от разных датчиков, благодаря чему когда водитель объезжает какое-то препятствие на дороге, электроника не переключается фары в режим подсветки поворота, и лампочки продолжают светить вперед.
• AFL. Дословно эта аббревиатура переводится как система адаптивного дорожного освещения. Такая система встречается на некоторых моделях Opel. Эта модификация отличается от предыдущей тем, что она не только меняет направление отражателей, но и обеспечивают статическую регулировку светового луча. Эта функция достигается установкой дополнительных лампочек. Они включаются, когда активируются повторители поворотов. Электроника определяет, на какой скорости движется автомобиль. Если этот параметр выше 70 км/ч, то система только меняет направление самих фар в зависимости от поворота руля. Но как только скорость авто снижается до допустимой в городе, то повороты дополнительно подсвечиваются соответствующей противотуманкой или дополнительной лампой, размещенной в корпусе фары.

Активной разработкой системы адаптивного освещения дороги занимаются специалисты концерна VAG (о том, какие компании входят в этот концерн, читайте в другой статье). Несмотря на то, что сегодня уже существуют очень эффективные системы, есть предпосылки тому, что устройство будет эволюционировать, и некоторые модификации систем могут появиться в бюджетных авто.

AFLS

Работа Adaptive Front lighting System, а именно таково наименование системы адаптивного освещения, заключается в комплексном анализе дорожной ситуации и автоматическом подстраивании светового пучка под условия движения автомобиля. Участвующие в работе компоненты:

• сервоприводы поворотных модулей ламп;
• ЭБУ;
• датчиковая аппаратура. Датчики частоты вращения колес используются для расчета скорости движения авто, датчик угла поворота рулевого колеса – для понимания системой направления движения, датчик продольного направления – для анализа профиля дороги. В качестве вспомогательных устройств используется датчик дождя и света, который позволяет оценивать интенсивность освещения и наличие осадков (фары занимают положение, минимизирующее эффект бликования мокрого асфальта);
• видеокамера. Постоянный анализ изображения с видеокамеры позволяет фиксировать наличие пешеходов, встречного и попутного транспорта.

Аббревиатура AFLS служит международным обозначениям и используется всеми автопроизводителями, лишь изредка можно встретить название BeamAtic, использующееся Valeo. Система адаптивного освещения является опцией, но даже при наличии таковой задействована она будет только при работе фар в автоматическом режиме. Функция может быть автоматически деактивирована в случае срабатывания системы стабилизации курсовой устойчивости автомобиля (ESP). Необходимо это для предотвращения хаотической смены режимов освещения и смены направления световых лучей, когда водитель пытается интенсивным контраварийным рулением выйти из заноса. Принцип работы AFLS на разных автомобилях очень схож, поэтому главная разница заключается в количестве режимов освещения дороги, а также скорости, на которой будет осуществляться смена вида освещения.

Движение в городе и по дорогам национального значения

Движение авто со скоростью до 55 км/час определяется системой, как езда в городе. Особенности городского режима:

• небольшая дальность светового пятна;
• горизонтальная светотеневая граница;
• максимальная ширина освещенного участка вблизи автомобиля.

Ширина освещенного участка увеличивается за счет включения дополнительных боковых ламп.

Когда скорость автомобиля больше 55 км/час, но не превышает 100 км/час, световое пятно вытягивается и приобретает явную асимметрию, когда обочина освещается лучше полосы встречного движения (какая именно это будет сторона, зависит от того, левый либо правый руль у автомобиля). Можно сказать, что режим движения по проселочным дорогам соответствует обычному ближнему свету.

Управление дальним светом

Способы управления:

• адаптивный контроль. С помощью видеокамеры система регистрирует приближение встречного автомобиля. Блок управления через модуль ламп перенаправляет световой поток таким образом, чтобы расстояние до светотеневой границы уменьшалось пропорционально приближению встречного авто. При этом обочина остается хорошо освещенной дальним светом. Важным моментом является поправка на профиль дороги, которая позволяет избежать ослепления водителей встречных авто даже при движении под горку и на спуск;
• регулировка туннельного типа. Свое название система получила из-за вертикальной светотеневой границы, которая возникает при обнаружении встречных и попутных автомобилей. При обнаружении системой ТС исполнительный механизм затемняет соответствующую зону светового пятна, оставляя при этом максимальную площадь освещения дороги. На данный момент это последнее слово в устройствах адаптивного освещения. На видео наглядно продемонстрирован принцип работы адаптивного освещения BMW.

Адаптивное освещение позволяет не только автоматически управлять дальним/ближним светом фар и заглядывать внутрь поворотов, но и регулировать интенсивность света в зависимости от погодных условий. Функция крайне полезная в туман (сильный дождь, снег), когда за счет автоматического уменьшения дальности световых лучей удается минимизировать блики и избежать эффекта туманной стенки.

Что такое адаптивные фары в автомобиле и как они работают?

Стандартного освещения для поездки в ночное время суток или в плохие погодные условия бывает недостаточно. При поворотах свет попадает не на весь участок дороги, что может негативно отразиться на безопасности движения.

Для предотвращения подобных ситуаций производители автомобилей начали исследования в сфере оптических систем и разработали адаптивные фары.

Они изменяют световые режимы в зависимости от внешних условий, включая погоду, время суток и ситуацию на дороге.

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.

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

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.