Как устроены адаптивные фары и в чем их преимущество
Адаптивные фары отличаются от обычных тем, что направляют лучи света в ту сторону, куда поворачивают колеса. Благодаря «умным» фарам, поворот полностью просматривается уже в тот момент, когда водитель только начинает поворачивать руль. Фары, которые буквально «следуют» за поворотом руля, – раньше это казалось фантастикой, а уже сейчас эта дополнительная опция доступна для многих автомобилей.
Устройство и принципы работы адаптивных фар
Система адаптивных фар включает в себя бортовой компьютер, датчики, реагирующие на поворот руля и другие показатели изменения движения автомобиля. Среди них: скорость, положение автомобиля относительно вертикальной оси и даже стеклоочистители. Последние влияют на адаптивные фары следующим образом: при активации стеклоочистителей фонари опускаются, а затем возвращаются на прежний уровень.
Впервые адаптивные фары для подсветки поворота появились на Citroen 2CV 1948 года. Водитель управлял изменением направления света по горизонтали при помощи механического рычага в салоне
Сами фары оснащены шаговым электромотором, который поворачивает их в нужном направлении. При этом он работает сверхточно — угол поворота может быть ничтожно мал, а также может быть разным для правой и левой фары: при повороте направо правая фара поворачивается на максимум (который составляет 15 градусов), тогда как угол поворота левой составляет половину от этого значения. В конструкции AFS используются исключительно биксеноновые лампы. А благодаря тому, что систем компьютеризирована, все ее действия точные и при этом плавные: световые лучи своими перемещениями не будут отвлекать водителя от дороги.
Важной особенностью этой системы является то, что фары могут поворачиваться не только по горизонтали, но и по вертикали. Эта функция особенно полезна при движении по холмистой местности — при подъеме фары опускаются, чтобы не ослепить встречного водителя, а на спуске, наоборот, приподнимаются, освещая таким образом следующий участок дороги.
AFS имеет связь с системой курсовой устойчивости — при срабатывании EPS фары перестают реагировать на движение руля, чтобы избежать лишних манипуляций при хаотичном кручении «баранки». Система вновь активируется, если водитель повернет руль на достаточно большой угол.
Mercedes-Benz предлагает владельцам автомобилей марки систему управления не только ближним, но и дальним светом фар
Еще одна полезная функция этой системы — датчики могут реагировать на свет фар встречного автомобиля при его приближении. В этой ситуации электромотор приводит в движение фары и опускает их вниз на несколько градусов, предотвращая таким образом ослепление водителя впереди. После фары принимают прежнее положение.
Кстати, опущенные вниз адаптивные фары работают аналогично противотуманкам: свет рассеивается в полуметре от поверхности дорожного полотна, не «выхватывая» из воздуха отдельные капли.
Отличия AFL и AFS
Существуют и более сложные системы AFS, они имеют иное обозначение AFL .Такие оснащаются дополнительными фонарями в правой и левой фаре, которые срабатывают при резком повороте руля. Они работают раздельно: если водитель резко выкручивает вправо, то автоматически включается правый дополнительный фонарь, освещая траекторию движения автомобиля, при повороте налево – соответственно, левый.
BMW, Toyota, Skoda и Opel[ устанавливают систему AFS на свои автомобили с 2003 года
Также адаптивные фары могут работать в нескольких режимах. Первый будет особенно полезен для тех, кто часто оказывается на темных магистралях. Он и получил такое название — магистральный. В этом режиме фонари светят мощно и ярко, опускаясь при приближении встречного автомобиля. Второй режим называется загородным и является аналогом ближнего света. AFS также имеет свой режим для города — его особенностью является расширенное световое пятно. Это весьма эффективно для движения по плохо освещенным улицам — фонари буквально "выхватывают" из темноты обочины и тротуары, а также незаметных пешеходов. Эксперты оценивают систему адаптивных фар как крайне эффективную: по статистике, автомобили, оснащенные AFS или AFL, попадают в ДТП на 40% реже, чем автомобили со стандартными фарами.
Несмотря на то, что эта система является сравнительно новой разработкой, специалисты продолжают еще совершенствовать. Так, не исключается появление адаптивных «стопов» — планируется, что они будут предупреждать едущего позади водителя не только о торможении автомобиля, но и о том, с каким усилием водитель нажимает на педаль тормоза: если водитель применил экстренное торможение, то фары загорятся ярче.
В ближайшем будущем автомобильную оптику могут ожидать еще большие изменения. Не исключено, что вместо двух фонарей автомобили будущего получат светоизлучающую оптоволоконную систему, при помощи которой будут "общаться" бортовые компьютеры встречных машин.
Что такое адаптивные фары в автомобиле и как они работают?
Стандартного освещения для поездки в ночное время суток или в плохие погодные условия бывает недостаточно. При поворотах свет попадает не на весь участок дороги, что может негативно отразиться на безопасности движения. Для предотвращения подобных ситуаций производители автомобилей начали исследования в сфере оптических систем и разработали адаптивные фары. Они изменяют световые режимы в зависимости от внешних условий, включая погоду, время суток и ситуацию на дороге.
Что такое система адаптивного освещения в автомобиле?
Система адаптивного освещения транспортного средства создана для увеличения безопасности во время движения. Умные фары, установленные на машины, больше не требуют ручной регулировки, поскольку все изменения происходят автоматически. Система интегрирована с различными модулями автомобиля и управляется электронным блоком, который обрабатывает информацию о внешней среде и изменяет режим работы и яркость оптики.
Рассмотрим наиболее распространенные примеры, когда стандартных режимов головного света недостаточно:
- 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.
- 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.
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).
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:
- Блок управления получает данные от видеокамеры, датчиков внешней освещенности, ускорения, частоты вращения колес, а также поворота руля.
- В зависимости от полученных параметров система анализируют тип освещения (городской, магистральный, для поворотов) и текущую дорожную обстановку.
- Электроника подает управляющий сигнал в систему LWR.
- Происходит коррекция яркости и угла поворота светового пучка с помощью установленного электродвигателя.
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.
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.
Адаптивный ксенон
Скорее всего, каждый автомобилист мечтает оборудовать свою машину ксеноновыми фарами. Если они уже есть, объектом мечтаний становится адаптивный ксенон.
Конечно, стандартные ксеноновые фары можно установить и самостоятельно. К сожалению, этого не скажешь об адаптивном ксеноне. Здесь потребуется гораздо больше знаний. Поэтому для осуществления этой операции лучше обратиться к специалистам.
Что такое адаптивный ксенон? В его основе лежат те же линзы, вместе со специальной газоразрядной лампой. Правда, эта конструкция имеет собственное отличие. Адаптивный ксенон связан с поворотным датчиком руля, что позволяет ему совершать повороты. Это дает световому пучку развернуться вместе с разворотом руля.
Зачем нужна эта технология?
Поворот лампы улучшает видимость, что снижает вероятность возникновения аварийной ситуации на дороге.
Рассмотрим ситуацию на конкретном примере. Вы подъехали ночью к повороту. На автомобиле установлены стандартные галогеновые фары, хотя ситуация аналогична и в случае ксеноновых.
Ваши фары будут светить строго прямо. Даже если вы включите противотуманный режим, немного рассеивающий свет, вы все-равно не сможете увидеть того, что происходит за поворотом. Вы будете вынуждены сбросить скорость и выглянуть за поворот.
Теперь представим, что в этой же ситуации на нашем автомобиле имеются фары с адаптивным ксеноном. Фары развернутся вместе с рулем, что позволит при начале поворота уже видеть его извив. Во-первых, вы сможете получить удовольствие от наблюдения видимой области проезжей части, во-вторых, у вас будет время на маневр в случае появления пешехода или автомобиля.
Поэтому адаптивный ксенон может быть очень полезен.
Разумеется, такие фары были изобретены уже давно. Однако ранее цена на них была довольно высока, что делала их доступными лишь для обладателей автомобилей класса люкс.
Адаптивный ксенон также представлен в нескольких разновидностях, подобно стандартным газоразрядным лампам. Есть ближний ксенон, а также биксенон, который позволяет освещать как ближние, так и дальние расстояния.
Конечно, фары вы можете приобрести в любом автомагазине самостоятельно. Однако для их монтажа необходим специалист, который соединит поворотный механизм фар и рулевым колесом. Это нужно для того, чтобы фонари поворачивались синхронно с рулем. Лишь в этом случае адаптивный ксенон сможет показать свою эффективность в полной мере.