Система адаптивного освещения что это?

Адаптивный свет

Адаптивный свет — система головного освещения, автоматически изменяющая направление светового потока фар синхронно с направлением движения автомобиля. Система была разработана конструкторами компании Volkswagen AG и получила название Advanced Frontlighting System или сокращенно AFS. Адаптивным светом опционально оснащаются некоторые модели автомобилей Volkswagen Phaeton, Volkswagen Touareg, Volkswagen Passat и другие. Системы адаптивного освещения выпускаются и другими компаниями, в частности — компанией «Хелла». Ее система AFL отличается от AFS тем, что в нее включена дополнительная пара вспомогательных фар, включающихся при резком повороте руля и освещающая правую и левую стороны дороги по ходу автомобиля.

Содержание

Обоснование применения система адаптивного света

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

Устройство и работа системы адаптивного света

Система адаптивного освещения автомобиля управляется бортовым компьютером, считывающим информацию с датчиков угла поворота руля, скорости автомобиля, положения автомобиля относительно вертикальной оси, системы курсовой устойчивости (ESP) и даже работы стеклоочистителей (для определения изменения дорожных условий при начавшемся дожде или снегопаде).
В блок-фарах адаптивного освещения применяются только биксеноновые источники света. Сами фары оснащены шаговыми двигателями с малой дискретностью, перемещающими корпус блок-фары во все стороны максимум на 15 градусов. При этом величина поворота каждой из двух блок-фар разнится. При повороте налево левая блок-фара поворачивается на полный угол, правая — на половину этого угла (например, на 15 и 7 градусов соответственно). При повороте направо на меньший угол поворачивается левая фара. Это уменьшает опасность ослепления водителей, которые едут по дороге, на которую сворачивает автомобиль. Адаптивное освещение работает в режимах и ближнего, и дальнего света.
При постоянном подруливании (рысканье) датчик ESP сообщает бортовому компьютеру, что изменения направления движения нет — фары светят прямо, система адаптивного освещения отключена. Как только водитель выкручивает руль вправо или влево на большой угол, включается система адаптивного света — блок-фары поворачиваются шаговыми двигателями, луч света меняет направление. При этом внутренняя по отношению к центру описываемой автомобилем окружности фара поворачивается на больший угол и освещает пространство, прилегающее к центральной части дуги, внешняя фара освещает внешнюю часть дуги и частично центральную часть дороги. Площадь освещенного пространства увеличивается — водитель получает полную визуальную информацию о дорожной обстановке. При возникновении прямо по курсу мощного встречного источника света, компьютер дает команду шаговым двигателям повернуть блок-фары по вертикальной оси вниз. В результате луч света несколько опускается, предотвращая эффект ослепления водителя встречной машины. Как только автомобили разминутся, фары возвращаются в исходное положение.
Такая же команда на изменение направления светового потока поступает при работе стеклоочистителей. Световой луч опускается ниже, чем в описанном выше случае — фары начинают работать, как противотуманные. Световой поток при этом распространяется на высоту не более полуметра, «под туман», чтобы свет не отражался от микрокапель водно-воздушной взвеси, из которой состоит туман. Во время дождя и снегопада эффект от «противотуманного» света существенно ниже, но все же изменение направления светового потока по вертикали существенно снижает риск ослепления водителя отраженным от капель дождя светом.
Адаптивная система изменяет направление светового потока и по горизонтали, и по вертикали. Например, на длинном спуске световой луч приподнимается, освещая противоположный подъем, а на крутом подъеме — опускается, чтобы не ослепить водителей встречных автомобилей, поднимающихся на гору с обратной стороны.
Работа компьютеризированной системы адаптивного света отличается высокой плавностью. Единственным заметным эффектом применение адаптивного света является явное улучшение освещенности дороги во всех режимах движения и при любой дорожной обстановке. Усовершенствованная система AFS и некоторые конкурирующие системы, в частности, AFL отличаются от описанной тем, что оснащаются дополнительными фарами бокового освещения. Эти небольшие фары, оснащенные достаточно мощными источниками света, включаются раздельно при резком повороте руля, освещая при повороте направо правую часть дороги, при повороте налево — левую. Как только руль принимает нейтральное положение, а траектория движения автомобиля выпрямляется, задействованная в боковом освещении фара — левая или правая — выключается.

Перспективы развития системы адаптивного света

Специалистами компании Volkswagen AG разрабатывается система адаптивного освещения следующего поколения. Ее особенность заключается в том, что адаптивным станет любой режим освещения. Всего таких режимов предусмотрено четыре. Первый — освещение для автомагистралей, самое мощное, при котором задействованы все источники света блок-фар. Второй режим — освещение для загородных шоссе, при котором включается свет, соответствующий нынешнему ближнему. Третий — освещение для движения в городских условиях, ближний свет меньшей силы, но с расширенным световым пятном. И наконец, четвертый режим — освещение в условиях плохой погоды, соответствует освещению дороги противотуманными фарами. Новая система адаптивного света предусматривает больше степеней свободы поворота фар, более точное управление и дополнительные комбинации включения световых приборов в зависимости от дорожной обстановки.

Valeo › Блог › Как это устроено: Адаптивный свет

Первый автомобиль, оснащенный системой адаптивного света, появился в 1968 году. Это был Citroen DS и на нем стоял свет от Cibie. По задумке такие фары должны были помогать водителям вовремя замечать препятствия ночью. Фары, которые поворачиваются вслед за движениями рулевого колеса — вероятно, лучшее изобретение инженеров компании Cibie. В одном из предыдущих постов мы рассказывали, что всего эта французская компания, ныне являющаяся частью концерна Valeo, получила более 400 патентов. Многие из них были прорывными и стали началом целых направлений производства автокомпонентов. К такой инновации относится и уже упомянутое изобретение, положившее начало тому, что мы знаем сегодня как адаптивный свет.

Опыт Cibie пытались повторить и другие компании, но все сталкивались с одной и той же проблемой — из-за жесткой механической связи фары не всегда успевали освещать дорогу, если автомобиль двигался на большой скорости. Долгое время адаптивный свет был скорее игрушкой, чем инновацией. Но, после объединения Cibie и Valeo, усилия инженеров обеих компаний принесли свои плоды. Системы, делавшие ночное вождение безопасным эволюционировали сумасшедшими темпами. Расскажем, как это было. А в конце статьи, как обычно — конкурс. В этот раз, мы разыграем среди подписчиков сувенирную продукцию — кружку, куртку, безрукавку и поло. Чтобы стать участником, поставьте лайк этому посту и напишите в комментариях, почему вам эта статья понравилась.

Поворотный свет AFS

В начале 2000 года под брендом Valeo на рынке появилась система адаптивного головного освещения — AFS. Первая версия системы опиралась на принципы динамического адаптивного света — при повороте рулевого колеса, фары поворачивались на определенный угол. В отличие от первых разработок Cibie, руль не был жестко связан с фарой. При повороте обеспечивалось оптимальное освещение. Во время движения на больших скоростях использовалась функция Fixed Bending Lights (FBL) — фары автомобиля поворачивались на угол до 45 градусов при повороте руля. Первым автомобилем, оснащенным системой FBL был Porsche Cayenne с дополнительным эллиптическим модулем внутри фары.

Система FBL хорошо работала на средних и высоких скоростях, но не обеспечивала должный уровень освещения в городе. Решением проблемы стало новое изобретение инженеров Valeo — систему статичного поворотного света Corner. При повороте руля или включении сигнала поворота на небольшой скорости включался свет в противотуманной фаре — с той стороны, в которую повернули руль. Сегодня подобные световые модули можно встретить в противотуманных фарах — например, в BMW X3, или непосредственно в самой фаре — в Citroën C5.

Тем временем, эволюция продолжалась. При скоростном движении по трассе на помощь водителю пришла функция динамического поворотного света — Dynamic Bending Lights (DBL). Специальный модуль освещения направлял световой луч в сторону в зависимости не только от угла поворота руля, но и от скорости автомобиля. Система DBL помогла увеличить видимость на поворотах в два раза.

Таким образом, первое поколение адаптационных систем позволило улучшить видимость, направляя освещение на дорогу, и небольшими шагами изменяя отклонения луча с помощью электродвигателей с электроприводом.

Поворотный свет с автоматическим переключением Full AFS

Следующий этап эволюции системы адаптивного света — автоматическое переключение между режимами в зависимости от дорожной обстановки и погодных условий. Новая система появилась в 2004 году и называлась Full AFS — она была полностью автоматической. Инженеры Valeo создали конструкцию, которая не ослепляла встречных водителей и обеспечивала комфортное ночное вождение.

Full AFS впервые установили на Audi Q7 2009 года выпуска. Инновация использовалась в полной комплектации автомобиля и проходила под названием Tri-Xenon. Система сочетала в себе функции дальнего света, ближнего света и светодиодные дневные ходовые огни.

Система Full AFS автоматически переключалась в разные режимы в зависимости от местности и погодных условий. «Разные режимы» — это сочетания нескольких типов освещения — ближнего и дальнего света с одновременным поворотом фар в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также автоматическое прицеливание и разделение света.

Система Full AFS непрерывно адаптировала освещение от фар в соответствии с текущей обстановкой. Информацию о внешнем мире она получала с помощью датчиков, которые определяют условия окружающего освещения, уровень света от встречных автомобилей и степень освещенности дороги.

Если скорость автомобиля ниже 55 км/ч и при этом дорога проходит среди зданий, но не имеет уличного освещения, включался «городской режим», который предотвращает ослепление других участников дорожного движения. Кроме этого, расширенное освещение ближнего поля позволяло заблаговременно заметить пешехода на краю дороги.

Если стеклоочиститель работал в течение двух минут, а датчики показывали повышенную влажность, то включается режим плохой погоды. Он помогал избежать «зеркального» эффекта на поверхности асфальта. При этом создавалось более широкое рассеивание света и тем самым улучшалась видимость в условиях дождя, тумана или снега.

Неослепляющий дальний свет GFHB

Система Full AFS помогла обеспечить хорошую видимость ночью и при этом не ослеплять водителей встречных автомобилей, но не была совершенной. Например, если речь шла о скоростном движении на извилистых участках дороги. В таких случаях приходилось вручную переключать дальний свет на ближний, чтобы не ослеплять других водителей.

Для решения этой проблемы инженеры Valeo разработали новое поколение системы адаптивного света — Glare-Free High Beam, что переводится дословно как «неослепляющий дальний свет». Это изобретение стало следующим этапом в развитии адаптивного света.

Новая система состояла из фронтальной камеры, мощного программного обеспечения, а также интеллектуальной светотехники. GFHB могла автоматически затемнять те области на дороге, в которых находятся встречные автомобили. Это было удобно в первую очередь тем, что позволяло всегда использовать дальний свет.

Когда камера обнаруживала другие машины, система автоматически затемняла зону, в которой находились встречные авто. При этом, затемненный сектор не был статичным — он перемещался вслед за встречной машиной. Зона непосредственно перед автомобилем, в свою очередь, постоянно освещалась стандартным ближним светом. Первая версия GFHB под названием BeamAtic® Premium была запущена в 2010 году — для ксеноновых фар.

Вот как это работало: когда камера «ловила» встречный автомобиль, специальный экран внутри фары закрывал часть светового потока. Причем затенялась именно та область на трассе, где находился встречный автомобиль. Этот же алгоритм включался, если автомобиль ехал в одном направлении с вашей машиной. Система Valeo Glare-Free High Beam устанавливается на автомобили Volkswagen c 2010 года.

Светодиоды в GFHB

Следующий этап развития неослепляющего света стал реальным благодаря массовому распространению светодиодов — так называемых, LED-технологий. В таких системах используется не один светодиод, а матрицы — светодиодные блоки, в состав которых входит от 10 элементов. Светодиоды помогли повысить яркость света и срок службы фар. Кроме того, LED-технологии значительно улучшили режимы работы фар на затяжных поворотах — освещение адаптировалось под радиус, и перекрестках — свет становился более рассеянным.

Базовой технологией в адаптивных светодиодных фарах стал многолучевой режим работы — Multibeam. Здесь освещение зависит от вращающегося экрана, который расположен внутри фары. Экран позволяет плавно переводить свет в разные режимы — габаритные, дневные ходовые огни, ближний и дальний свет или автоматический GFHB. Такая система используется на автомобилях Ford в моделях S-Max, Galaxy, Edge.

Еще один модуль GFHB-системы, использующийся уже в ксеноновых фарах это парусный свет — Sail Beam. Изобретение помогло нивелировать существенный недостаток ксеноновой адаптивной системы: для затемнения свое положение меняла сама фара, которая не могла быстро вернуться в исходное положение. В системе Sail Beam в фарах установлены независимые модули света, направленные над уровнем горизонта. Эти модули работают в режиме дальнего света и создают тень для встречного автомобиля, а ближний свет освещает дорогу независимо от них.

Модуль Dynamic Shadow (динамическая тень) оснащен боковым подвижным экраном, который и создает тень. Если экран полностью закрыт — включен обычный режим дальнего света. Если он приоткрывается — появляются затемненные участки. Эта система не связана с ближним светом и работает независимо от него.

Несмотря на использование светодиодов, у модулей, описанных выше все же есть некоторые недостатки. Например, если навстречу движутся два автомобиля, то система затеняет всю область между ними. Из-за экрана, который закрывает свет фары, нельзя создать сразу две темные области. Эту проблему позволил решить инженерный гений Valeo. Так появился модуль Matrix Beam — сегодня его можно увидеть на автомобилях Audi. Здесь конкретный светодиодный модуль отвечает за свою область на дороге. Благодаря тому, что система может автоматически отключать один или несколько чипов, управляющих светодиодными матрицами, появляется возможность затенять сразу несколько участков дороги. Единственное ограничение — количество установленных матриц, а оно, в свою очередь, ограничено объемом фары.

Преодолеть это инженерное препятствие позволил модуль пиксельного света — Pixel Lighting. Луч света здесь формируется с помощью матрицы жидкокристаллического дисплея. В отличие от ксенона, в такой системе нет инфракрасного излучения, что дает возможность в несколько раз увеличить мощность источника света. Пиксельный модуль может генерировать несколько независимых друг от друга затененных областей.

Лазерные фары

Вершина технологий адаптивного света на сегодняшний день — лазерные фары. Сейчас инженеры ведут активные разработки в этом направлении. Лазерный свет гораздо интенсивнее и ярче благодаря тому, что свет распространяется в виде узкого концентрированного луча. Для сравнения, если светодиоды генерируют свет яркостью 100 лм/Вт, то мощность лазерного освещения превышает 170 лм/Вт. Это значит, что совсем скоро можно ожидать на автомобилях фары, способные светить до 500 метров в режиме дальнего света. Но, естественно, это не предел. Эволюция продолжается.

Ну, теперь, как обычно — конкурс! Кстати, результат прошлого розыгрыша — тормозных колодок — уже опубликован в предыдущем посте. В этот раз, мы разыграем среди подписчиков сувенирную продукцию — кружку, куртку, безрукавку и поло. Чтобы стать участником, поставьте лайк этому посту и напишите в комментариях, почему вам эта статья понравилась.

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.

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.

1. Что такое система адаптивного освещения в автомобиле?
2. Назначение и режимы работы
3. Виды адаптивных систем
4. Устройство и принцип работы системы AFS
5. Устройство и принцип работы системы AFL
6. Что значит надпись AFS OFF?
7. Как называются подобные системы у разных производителей?
8. Что такое система AFLS?

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.

Подсветка пешехода с помощью адаптивных фар

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

Виды адаптивных систем

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

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

Городской режим работы освещения на скорости до 50 км/ч

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

Устройство и принцип работы системы AFS

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

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

Освещение поворота стандартной оптикой и с помощью AFS

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

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

Устройство и принцип работы системы AFL

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

Адаптивный головной свет от Opel

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

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

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

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

Что значит надпись AFS OFF?

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

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

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

Как называются подобные системы у разных производителей?

Производители автомобилей стараются следить за новинками рынка, которые направлены на увеличение безопасности и комфорта вождения. Разработкой систем адаптивного освещения занимаются следующие компании:

• Volkswagen — решение AFS.
• Opel — система AFL с дополнительным светом.
• Mazda — адаптивные фары AFLS.

Что такое система AFLS?

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

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

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

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

О системе адаптивного освещения AFS в машине

Каждому водителю известно, что включения света фар зачастую бывает недостаточно для адекватной оценки дорожной ситуации в тёмное время суток. Чаще всего такие ситуации возникают при прохождении поворотов, когда отдельные участки дороги оказывается в слепой зоне, то есть не освещенными. В таких случаях водитель может допускать ошибки, приводящие к различным неприятным последствиям. Именно поэтому автопроизводители начали проводить интенсивные исследования в данном направлении. Адаптивное освещение как альтернатива обычному впервые была предложена автоконцерном Volkswagen. Поначалу это было не самое совершенное устройство, но со временем его полезность была признана всеми. Массовое внедрение видеокамер только добавило популярности адаптивным фарам. Способность максимально приспособиться к постоянно изменяющейся дорожной обстановке оказалось весьма востребованной. В качестве примера можно привезти очень распространенную ситуацию, когда на достаточно пустынной трассе водитель едет с включенным дальним светом фар. Если навстречу движется автомобиль, пускай даже относительно редко, приходится практически постоянно переключаться на ближний свет. Использование адаптивного освещения позволяет обходиться без этого раздражающего многих водителей переключения, ослепления других водителей при этом не происходит.

Принцип работы адаптивного освещения дороги.

Функции системы AFS

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

Что же умеет современная система AFS?

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

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

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

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

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

Устройство, принцип работы

Функционал типичной системы адаптивного освещения включает следующие режимы:

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

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

Система AFS

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

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

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

Система AFL

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

Достоинства и недостатки адаптивного освещения

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

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

Дополнительные преимущества системы AFL:

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

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

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