Адаптивное освещение: что это, как работает? Устройство 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.

Будущее адаптивных фар

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

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.

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.

Полезные советы
Схемы для подключения
Принципы работы устройств
Главные понятия
Счетчики от Энергомера
Меры предосторожности
Лампы накаливания
Видеоинструкции для мастера
Проверка мультиметром

ДВИЖЕНИЕ В ГОРОДЕ И ПО ДОРОГАМ НАЦИОНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ

Как выбрать и подключить светодиодную ленту для освещения квартиры и машины

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

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.

Как работают адаптивные фары в автомобиле?

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

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

История происхождения

Еще в далеком 1930 году пытались создать «умные» фары, а «первопроходцем» была компания Cadillac и ее новая модель V16. Но на тот момент система была не до конца доработанной и имела множество недостатков, устранить которые стало возможным лишь с помощью современной электроники.

Именно стремительное развитие вычислительной техники в 90-х годах, послужило мощным толчком для развития адаптивной системы освещения. С течением времени стало возможным приводить адаптивные фары в движение при помощи электромеханических приводов.

Автоматика подарила возможность максимально корректировать угол поворота и наклон фар.Но даже сегодня система адаптивного освещения не прекращает развиваться и совершенствоваться, благодаря чему она получает дополнительные возможности и «навыки».

Принцип работы

Адаптивные фары, а если быть точнее – система адаптивного освещения включает в себя бортовой компьютер и ряд датчиков, которые реагируют как на поворот руля, так и на другие изменения в движении автомобиля, такие как скорость движения, расположение авто относительно вертикальной оси. Даже активация стеклоочистителей влияет на работу адаптивных фар: при их включении фонари сначала опускаются, а потом возвращаются в исходное положение.

Сами фары оборудованы специальным электромотором, который и отвечает за поворот первых в правильном направлении. Данный мотор является сверхточным, ведь угол поворота может быть либо очень маленьким, либо отличаться для разных фар: правая фара при повороте направо может поворачиваться на 15° (это ее максимальная точка), и это притом, что угол поворота левой имеет лишь половину этой величины.

Адаптивные фары, независимо от завода-производителя, имеют одно общее название – AFS (Adaptive Front-lighting System). Вся система адаптивного освещения дороги полностью компьютеризована, что делает ее действия более плавными и точными.

Особенностью такой системы является возможность фар также поворачиваться и по вертикали, а не только по горизонтали. Такая опция очень полезна при езде по холмистой местности: когда вы поднимаетесь по склону, то фары опускаются, чтобы не слепить водителей встречных авто, а при спуске – приподнимаются и тем самым освещают следующий участок дороги.Также AFS взаимодействует с EPS (система курсовой устойчивости). Это значит, что когда срабатывает EPS, то фары перестают реагировать на хаотичные повороты руля.

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.

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.

Программа AFS

Воспользоваться данным предложением вправе школьники от 15 до 18 лет. В ходе обмена участник из России попадает в американскую семью, где его будут содержать на протяжении всего периода поездки. Отбор очень жёсткий и желающих огромное количество, поэтому чтобы победить, предстоит продемонстрировать незаурядные таланты.

Это в основном связано с тем, что организаторы отдают большее предпочтение детям с творческими способностями. Также немало могут помочь рекомендации от школьного учителя, где будут описаны все сильные стороны школьника.

Как стать участником

Заявку можно подать на официальном сайте AFS. Кандидату необходимо заполнить анкету, состоящую из определённого перечня вопросов, на которые предстоит дать достоверные ответы. Главное отвечать максимально открыто и честно, чтобы избежать возможных проблем. Предоставляют доступ к бланкам ежегодно с 15 сентября и закрывают 15 октября.

Анкетирование является первичным отбором, после которого следует собеседование. Его можно пройти удалённо при помощи средств связи, а также очно в офисе AFS. Количество мест ограничено финансированием, которое зависит от количества найденных спонсоров на текущий год. И так как количество мест ограничено, следует позаботиться о портфолио, куда будут входить:

выписка из школы со всеми четвертными оценками;
все имеющиеся в наличии грамоты и награды, даже те, которые кажутся незначительными на первый взгляд;
подтверждения всех имеющихся спортивных и творческих достижений.

Компания AFS особо жёстких требований претендентам не предъявляет, поэтому в теории поехать может каждый, но лучше не надеяться на фортуну и приложить все усилия для достижения цели.

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.

Общие сведения об AFS и её функции

Иногда климатические условия уменьшают видимость настолько, что передвижение становится крайне небезопасным. Дабы облегчить водителю жизнь, японский бренд оборудовал модельный ряд СХ-5 адаптивной оптикой, включающей в себя:

контроллеры;
систему управления;
исполнительные механизмы.

Система AFS работает таким образом, что сначала датчики считывают показатели скорости и определяют направление движения колёс, а потом передают информацию на модуль управления в бортовой компьютер, который обрабатывает данные и перенаправляет их к исполнительным устройствам, вмонтированным в фары автомобиля. Далее световой пучок корректируется по вертикали и горизонтали в зависимости от угла наклона. За счёт этого управляемость транспортным средством, комфорт и безопасность при движении значительно возрастают.

Важно! В горизонтальном направлении система AFS Mazda CX-5 способна поворачивать световой пучок на угол до 15°. Адаптивная оптика обеспечивает:

Адаптивная оптика обеспечивает:

Динамическое вхождение в повороты. Улучшает освещение при входе в повороты и на извилистых дорогах – световой поток фары, в сторону которой осуществляется поворот, изменяет угол наклона до 15° (вторая фара имеет ограничение смещения света до 7°). Такие рамки поворота позволяют исключить возможность ослепления водителя встречного авто.
Коррекцию наклона. Угол наклона по вертикали корректируется исходя из положения кузова. Необходимость в изменении положения фонарей может возникнуть при высокой загрузке автомобиля, резком торможении или старте.
Управление дальним светом. На уровне автоматики происходит переключение света с ближнего на дальний и наоборот, как только датчики замечают приближающееся встречное транспортное средство.

Режимы функционирования адаптивных фар AFS:

Освещение дорожного полотна при движении в плотном городском трафике (скорость машины не должна превышать 55 км/час). Т. к. оно в большей степени распространяется в боковые стороны, заметить пешехода становится проще.
Режим дальнего освещения (рассеивание в боковые стороны уменьшается). Переключение света выполняется автоматически при достижении скорости в 100 км/час.
Условия плохой видимости. В этом случае свет фар направляется ближе к дорожному покрытию, а интенсивность луча уменьшается, что позволяет снизить блики от влаги в воздухе.
Освещение поворотов. Улучшается при перенаправлении светового пучка в сторону движения автомобиля.

Что это такое

Для начала нужно понять, что такое современные адаптивные фары в автомобилях и какими особенностями отличается адаптивное освещение на нынешних автотранспортных средствах.

Каждый человек, даже никогда не сидевший за рулём, прекрасно знает о важности эффективного и качественного освещения дороги. Этот фактор имеет непосредственное влияние на безопасность, и возможность попасть в дорожно-транспортное происшествие

Для современной машины важно обеспечить несколько ключевых моментов:

Нужно дополнительно подсвечивать обочину. Это позволяет вовремя заметить пешеходов, перебегающих дорогу животных, либо иные препятствия и объекты.
Для водителя требуется чётко видеть происходящее на дороге впереди него. Причём не на расстоянии 2-3 метра, а намного дальше. Иначе автомобилист попросту не успеет отреагировать и вовремя нажать на тормоз, либо совершить манёвр.
При хорошем освещении дороги и обочины, свет не должен становиться проблемой для водителей встречного транспорта. То есть слепить их.
В случае движения за пределами города, где отсутствует уличное освещение, а также наблюдается меньший поток машин, яркость работы фар должна быть выше.

Классическая система оптики в машине состоит из фар ближнего и дальнего света. Такой механизм позволяет переключаться с одного режима на другой. При этом направление свечения у них всё равно одинаковое. Дальнюю оптику включают в основном за городом, чтобы видеть большой по продолжительности участок дороги по ходу движения. В городе и при плотном трафике активируется ближний свет.

И теперь логично разобраться в том, что же такое адаптивный свет и чем работа таких фар отличается от классического механизма.

Здесь предусмотрен совершенно иной подход к работе иллюминации, поскольку оптика подстраивается или адаптируется под конкретные текущие условия. Отсюда и название системы. Причём разработчики регулярно совершенствуют узел, добавляют новые режимы, технологии и возможности.

Принцип работы адаптивных фар

Адаптивным светом можно назвать элементы автомобильного освещения, которые в автоматическом режиме подстраиваются под текущие условия перемещения транспортного средства. Это происходит по мере набора или уменьшения скорости, при входе в повороты или в зависимости от уровня внешнего освещения. Когда машина поворачивает в сторону, луч света движется за направлением руля.

Всё чаще в заводской комплектации на автомобили устанавливаются адаптивные ксеноновые фары и биксеноновые аналоги. Они демонстрируют лучшую эффективность работы в сравнении с классической схемой ближний-дальний.

Такая система включает в себя 3 основных узла.

Специальные устройства. Они отвечают за обработку данных, которые позволяют системе распознать положение и характер движения транспортного средства. Эти контроллеры следят за углами, освещением, поведением и положением колёс, учитывают параметры с видеокамер, фиксируют продольное ускорение и пр. Это не только датчики, но и разного рода вспомогательные элементы, которые работают на благо всей адаптивной оптики.
Управляющий и контролирующий блок. Именно на него приходит вся информация, которая обрабатывается электроникой. Блок управления, считав данные и проанализировав их, передаёт дальше команду на исполнительные механизмы.
Исполнительные механизмы. Они уже отвечают за то, чтобы выполнить команду блока управления.

Первые адаптивные фары, разработанные автоконцерном Volkswagen, начали улучшать видимость дорожного полотна для водителя при входе в повороты. Лучи направлялись не прямо, как в обычных фарах, а поворачивали вместе с самой машиной в зависимости от изменяемого угла.

Затем в состав адаптивной оптики включили видеокамеры, что позволило обеспечить регулировку и контроль над световыми лучами. Последующие усовершенствования позволили системе автоматически менять освещение, чтобы не слепить встречный транспорт.

Передовыми разработчиками, которые развивают технологию адаптивного света и внедряют новые возможности, выступают компании Valeo, Hella и AAL (All Automotive Lightning).

Видео демонстрация работы системы AFS

Словно глаза хищной птицы, фары «всматриваются» в поворот, следуя за движением рулевого колеса. Максимальный угол поворота в любую сторону составляет 15 градусов, при этом фары слегка «косят». Фара, находящаяся с внешней стороны поворота (то есть, в левом повороте это будет правый прожектор), поворачивается на половину угла. Это позволяет расширить световое пятно в повороте и лучше осветить обочины дороги.

AFS срабатывает как при ближнем, так и при дальнем свете, однако устанавливается она только вместе с биксеноновыми устройствами.

Как работает поворотная фара? Специальный шаговый электродвигатель поворачивает весь световой блок вместе с отражателем. Этот миниатюрный электромотор смещает блок на точно заданные сверхмалые расстояния. Однако «дирижер» всей системы — компьютер, на который поступает различная информация: угол поворота рулевого колеса, скорость, данные от ESP (системы поддержания курсовой устойчивости) и даже работы стеклоочистителей. Срабатывание ESP означает, что автомобиль находится в нестабильном состоянии, а беспорядочное руление не обязательно повторяет изгибы дороги. В такой ситуации система отключается и свет направляется только по прямой, чтобы не мешать водителю. А если пойдет дождь, от датчика стеклоочистителей поступит соответствующее сообщение и фары будут поворачиваться на меньший угол, чтобы исключить ослепление светом, отражающимся от мокрого дорожного покрытия.

Водитель, хотя и замечает движение светового пятна, не отвлекается от процесса управления: смещение света всегда остается плавным и естественным. Кроме того, у AFS есть ещё одна особенность: это дополнительные фары освещения поворотов. Круто поворачивая ночью на неосвещенном перекрестке, водитель практически не видит происходящего в темноте, а это может быть опасно для переходящих улицу пешеходов. Поэтому при малых скоростях и сильном повороте руля или при включенных «поворотниках» на стороне поворота включается небольшая яркая дополнительная фара, освещающая пространство сбоку автомобиля. После проезда перекрестка фара автоматически выключается.

В ближайшем будущем инженеры Volkswagen планируют внедрить новую концепцию адаптивного света. В частности, появятся четыре варианта работы ближнего света: освещение для автомагистралей (яркое и мощное), загородное освещение (соответствует сегодняшнему ближнему свету), городской свет (меньшей, чем сегодня дальности, но с расширенным световым пятном), а также освещение в плохую погоду (соответствующее сегодняшним противотуманным фарам). Все это будет к тому же поворачиваться. И тогда на «дорожной карте» точно не останется темных пятен.

По материалам www.volkswagen.de

Режимы работы адаптивного освещения

Что такое система AFLS?

Будущее адаптивных фар