Что такое система адаптивного освещения? Устройство и характерные особенности адаптивных фар

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

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

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

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

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

Адаптивные фары сегодня

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.

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.

Система AFS

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

Система AFL

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

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

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

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

Режимы работы адаптивного освещения

Системы автоматического подстраивания света фар под дорожную обстановку помогает не только сделать ночные поездки более комфортными для водителя, но и снизить аварийность в темное время суток. Рассмотрим, как работает адаптивное освещение, устройство и принцип работы системы управления светом.

Виды систем

До появления полноценной системы адаптивного освещения автомобили комплектовались так называемыми помощниками в управлении светом фар. Первая система такого типа были призвана направлять световой пучок вслед за поворотом рулевого колеса. У VW такая опция называлась Active Front-lighting System и могла работать в двух режимах:

• статическая регулировка. Улучшенное освещение обочины в поворотах осуществляется включением отдельной лампочки со стороны внутреннего радиуса поворота. Данный режим работает, только когда включен ближний свет фар, а скорость автомобиля не превышает 50 км/час. После завершения маневра и возвращения руля в центральное положение лампочка гаснет;
• динамическая регулировка. Конструкция фар с системой AFLS имеет поворотный модуль, позволяющий поворачивать корпус ламп в горизонтальной плоскости. Модуль фар, расположенный ближе к внутреннему радиусу, поворачивается на 15º, тогда как во внешней к повороту фаре световой пучок корректируется на 7.5º. Работа динамического режима достигается за счет сервопривода модуля головного света, датчиковой аппаратуры и блока управления, посылающего управляющие импульсы исполнительным механизмам.

Адаптивные фары являются прерогативой авто премиум-класса, а вот модели поскромнее оснащаются именно функцией динамического освещения зоны поворота.

Управление дальним светом

Вторым подвидом адаптивного освещения можно назвать функцию управления дальним светом, которая может работать как в паре с галогенными лампами (к примеру, Light Assit), так и с ксеноновыми фарами (Dynamic Light Assist). Принцип работы Light Assit построен на автоматическом включении и выключении режима дальнего света.

Выбор режима освещения осуществляется блоком управления, который считывает информацию из датчика скорости, датчика освещения и камеры, расположенной в верхней части лобового стекла. Камера дает возможность определить свет фар приближающихся навстречу и движущихся по смежной полосе автомобилей, что позволяет автоматически выключить дальний свет и не ослепить водителей других ТС. После разъезда или обгона блок управления возвращает дальний свет фар.

В системе Dynamic Light Assist переключение между ближним и дальним светом осуществляется за счет изменения положения модуля лампы в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

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.

Такой характер светового пятна позволяет хорошо осветить обочины и тротуары, минимизировав тем самым риск внезапного появления на проезжей части пешеходов.

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

• 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

Автор: Евгений Живоглядов.
Дата публикации: 22 октября 2018 .
Категория: Автотехника.

Качественное освещение дорожного полотна во время езды является очень важным условием для автовладельца. При этом важно не только видеть то, что происходит непосредственно перед машиной, но также обочину, встречные транспортные средства и многое другое. В связи с этим активно продолжается совершенствование систем освещения ТС, самой успешной из которых признана адаптивная оптика.

Фары этого типа – это не отдельные элементы, а целая система освещения, которая оснащена массой датчиков и соединена с бортовым компьютером. Благодаря этому можно сказать, что этот автокорректор способен приспосабливаться к конкретным условиям и обеспечивать автовладельцу наилучшую видимость. Осветительные приборы способны занимать разные позиции в зависимости от положения колеса и условий езды.

Устройство и принцип действия адаптивных фар

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. Как только от датчика на электронный блок управления поступает нужный сигнал, происходит его обработка и необходимый исполнительный механизм активируется.

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. Если автовладелец теряет управление, то система получает соответствующий сигнал от EPS и перестает «обращать внимание» на манипуляции с рулевым колесом, чтобы не создавать еще больше хаоса в сложной ситуации.

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.

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.

Система AFL

Данное название расшифровывается как Adaptive Forward Lighting. Такая оптика отличается от привычной AFS тем, что по сути представляет собой комбинированную технологию. Корректировка освещения осуществляется те только благодаря поворотному механизму фар, но и за счет дополнительных ламп.

Пока автомобиль движется на довольно большой скорости, адаптивная система работает в стандартном режиме. Но, как только водитель замедляется до 70 км/ч, то происходит активация AFL. За счет этого подключаются дополнительные лампы, которые значительно увеличивают угол освещения дорожного полотна. Это особенно удобно при совершении поворотов на перекрестках или на узких витиеватых улочках. При этом система не запускается самостоятельно, без лишней на то необходимости (например, при перестроении авто или совершении маневров).

В заключении

Крупные автопроизводители (в их число входят Volkswagen, Opel, Skoda, Toyota и многие другие) уже дано начала встраивать в автомобили адаптивную оптику. Это объясняется статистическими данными, согласно которым транспортные средства с установленными AFS или AFL на 40% реже попадают в дорожно-транспортные происшествия. Поэтому не исключено, что в будущем эта разработка будет только больше совершенствоваться.

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

Источник http://autolirika.ru/teoriya/adaptivnoe-osveshhenie.html

Источник http://avto-moto-shtuchki.ru/avtotekhnika/311-adaptivnye-fary-chto-eto-takoe.html