Адаптивный свет (afs): определение, основные режимы работы и существующие виды системы

Решение своими силами

К сожалению, сегодня только небольшое количество машин оборудовано технологией адаптивного освещения. Чтобы оборудовать свой автомобиль адаптивными источниками света, не понадобится много усилий. Конечно, оригинального результата добиться не удастся, ведь он создаётся только при помощи современных технологий и бортового компьютера. Если в машине находятся стандартные источники питания, им можно добавить возможности поворотного механизма, а также отрегулировать уровень наклона.

В первую очередь важно подумать о проводке. Элементы датчиков должны подходить к фарам

Если где-то возникает ошибка, модель изделия необходимо заменить. На практике понадобится два датчика, которые будут установлены на передние колёса. Чтобы можно было управлять адаптивом, используется специальный модуль LCM.

Берёмся за установку

Чтобы установить такой свет своими руками, потребуется открыть передний капот. Для этого его следует снять, но, не задевая кабеля противотуманных фар и подачи жидкости в омыватель. После этого отсоединяются сами фары. Как правило, они крепятся на 3 болта. После этого необходимо провести проводку от нового комплекта фонарей в салон. Среди переходников будут провода на массу, которые необходимо поставить в лонжеронах под фары.

Для удобства все провода, проведённые в салон, лучше обмотать изолентой. Также кабеля от левой фары лучшего всего установить под аккумулятором, а от правой — за омывателем. После этого собираются фары, подсоединяется к ним блок для розжига и адаптивного света. После того как будут подсоединены разъёмы, можно подключать аккумулятор в работу. Дальше нужно получить доступ к блоку предохранителей. В чёрный разъём ставится провод лампы, что даст подачу энергию приборам освещения и запустит их работу.

Поскольку к элементам движения автомобиля подключены датчики, они смогут передавать сигнал на адаптивные фары. Такая система работает не на всех машинах, но аналогичного эффекта можно добиться своими силами. Также большинство современных функций не удастся внедрить в транспортное средство самостоятельно, поскольку они требуют работы бортового компьютера.

Сегодня адаптивные ксеноновые фары AFLS стали новым трендом. Водителей привлекает их функционал и удобство, ведь они способны сделать поездку во многом комфортней. Чтобы обзавестись этими устройствами, можно приобрести фары в специализированных магазинах и заняться их установкой собственными силами. Это даст максимально приближенный к оригиналу функционал освещения.

Чтобы позволить себе современные адаптивные фары, способные изменять угол освещения, лучше обратиться в специализированную компанию, которая подберёт такие устройства под модель машины

Сделать это самому реально, но важно учитывать совместимость всех элементов и обладать достаточными навыками

Как работают адаптивные фары

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

Принцип работы адаптивных фар автомобиля

Максимальную пользу адаптивные фары приносят:

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

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

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

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

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

Сравнение работы обычных фар и адаптивных фар на поворотах

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

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

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

Работа адаптивных фар по спусках и подъемах относительно других автомобилей

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

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

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

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

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

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.

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.

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).

Трековая система освещения

Сегодня от освещения зависит очень многое. Рынок таких приборов увеличивается с каждым днем, предлагая нам каждый раз новые инновационные технологии.

Трековая система освещения является оригинальным решением в области электрификации помещения. Это самое оптимальное решение, чтобы сформировать точечное и общее освещение.

Благодаря своим бесспорным особенностям, такой вид освещения становится очень популярным.

Трековая система освещения экономична, экологически безопасна, надежна и легкая в установке. За такими светильниками не нужно дополнительно следить. Они очень прочные.

Трековая система состоит из: токопровода, подвески, соединительные элементы и осветительного прибора. Их можно крепить не только на потолок, но и на стены.

Вся конструкция может располагаться на любой высоте и иметь светильники разных типов, которые возможно установить на трековую систему.

С помощью данной системы вы сможете осветить свое помещение в любом направлении и труднодоступных местах.

Напряжение трековых систем составляет всего 12 Вт. Это делает данное освещение безопасным и экономически выгодным. Плюс ко всему – это очень оригинальное дизайнерское решение, которое способно украсить интерьер вашей комнаты.

Система адаптивного освещения дороги AFS

Система адаптивного освещения дороги AFS в Toyota Land Cruiser Prado

Направление света во время движения автомобиля всегда было основной характеристикой, обеспечивающей нормальную видимость и соответственно безопасную езду в ночное время.

И на относительно ровных участках дороги вполне хватает традиционного (неподвижного) положения фар. Но если дорожное полотно часто меняет свое направление, вместе с этим меняется направление светового потока. При этом начинают возникать обширные неосвещаемые зоны.

Причем автомобиль уже входит в поворот, но свет еще направлен несколько в другую сторону, не освещая внутреннюю часть дуги поворота. Получается, что световой луч не успевает за маневром автомобиля, поскольку не может изменяться направление светового луча.

Как работает система адаптивного освещения?

Фары, которые используются в системе адаптивного освещения, не имеют жесткой привязки к конструкции кузова. Они могут двигаться как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости. Движение фар задается при помощи шаговых электродвигателей. Шаговые электродвигатели устроены таким образом, чтобы изменять положение вала в зависимости от интенсивности поступления электрических импульсов.

Плавность поворота достигается за счет применения редуктора с червячной передачей.

Шаговые электрические двигатели подключены к блоку управления, на который стекается информация от нескольких датчиков. Система получает информацию от следующих датчиков:

• Датчика поворота руля;
• Датчика скорости автомобиля;
• Датчика положения автомобиля по отношению к вертикали;
• От системы курсовой устойчивости авто;
• От системы стеклоочистителей.

Как только датчик изменения угла руля передает сигнал изменений, система адаптивного освещения дорогиAFS реагирует на это включением шаговых двигателей, которые поворачивают фары на определенный угол. Причем левая и правая фара поворачиваются не на одинаковый угол.

Та фара, которая расположена по внутреннему радиусу поворота, изменяет свое положение на один угол. Дальняя фара поворачивается на другой угол. Таким образом, при повороте автомобиля получается наиболее эффективное освещение участка дороги без возникновения малоосвещенных зон.

Система не реагирует на незначительные, но частые изменения положения руля. В этом случае срабатывает датчик курсовой устойчивости автомобиля, который не дает системе активироваться. Но как только руль поворачивается на определенный угол, система активируется, и фары тоже поворачиваются.

Если по курсу оказывается встречный автомобиль и система адаптивного освещения дорогиAFS обнаруживает сильный источник света, автоматика срабатывает, и фары перемещаются в вертикальном направлении. Т.е. получается, что луч света начинает светить ниже, чем ему положено. Таким образом, не ослепляется водитель встречного автомобиля. Как только встречный источник света пропадает из зоны видимости системы, фары возвращаются в штатное положение.

Система адаптивного света реагирует на работу стеклоочистителей. Как только начинают работать стеклоочистители, двигатели опускают фары ниже и поток света меньше отражается от капель воды, которые находятся в воздухе.

Система реагирует и на спуски-подъемы. Когда автомобиль спускается вниз, двигатели располагают фары таким образом, чтобы они светили чуть выше штатного положения. Когда автомобиль идет на подъем, фары опускаются ниже стандартной оси освещения.

Подобное перемещение светового луча позволяет не только водителю лучше видеть дорогу, но и меньше слепить водителей, автомобили которых двигаются навстречу.

Система адаптивного освещения дорогиAFS достаточно адекватно реагирует на изменение дорожной остановки.

Пока подобная система освещения редко устанавливается в штатной комплектации на автомобили. Производителями она рассматривается, как некая дополнительная опция. Однако, скорее всего, за этими системами будущее в автомобилестроении.

AFLS

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

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

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

Движение в городе и по дорогам национального значения

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

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

Ширина освещенного участка увеличивается за счет включения дополнительных боковых ламп.

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

Управление дальним светом

Способы управления:

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

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

Ближайшее будущее

Уже сегодня специалисты разрабатывают систему адаптивного освещения нового поколения. Она позволит сделать адаптивным каждый из используемых режимов освещения. Таких режимов, по-видимому, предусмотрено будет четыре:

1. Режим освещения при движении по автомагистрали. Самое мощное освещение, при котором будут задействоваться все источники света блок-фар.
2. Освещение для движения по загородным шоссе. Этот режим соответствует привычному «ближнему свету».
3. Свет для движения в условиях города. Это ближнее освещение меньшей мощности, но с более широким световым пятном.
4. Освещение для движения в условиях плохой погоды. Оно будет соответствовать нынешнему
   освещению противотуманными фарами.

Новая усовершенствованная система адаптивного освещения будет иметь дополнительные комбинации световых режимов для разных дорожных условий, большую степень свободы для поворота фар и гораздо более точное управление за счет оптимизации алгоритмов бортового компьютера.

Фары будущего

Авто дизайнеры разрабатывают несколько нововведений в технологии фары, которые должны появиться на производственных моделях в ближайшие несколько лет. Адаптивные стоп-сигналы позволят вам увидеть больше, чем просто автомобиль, применивший тормоза. Вы также узнаете насколько эффективно водитель применяет тормоза, это даст вам хорошее представление о проблемах на дороге спереди или о том, сколько вам потребуется времени, чтобы замедлить работу.

Специальные волоконно-оптические фары способны в буквальном смысле слова революционизировать автоматическое освещение, создавая более широкий выбор вариантов освещения и оптимальных конфигураций света. Система с одним источником использует один элемент освещения, расположенный где-то внутри автомобиля. Волоконно-оптические нити переносят свет туда, где это необходимо.

Система адаптивного освещения

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

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

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

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

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

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

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