Настраиваем адаптивное освещение в умном доме

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:

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.

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).

Будущее адаптивных фар

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

• Движение в городе;
• Перемещение по проселочным дорогам;
• Свет на автомагистрали;
• Дальний свет;
• Освещение на поворотах;
• Свет при плохих погодных условиях.

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.

Дальний свет это уже хорошо знакомый всем автолюбителям режим. Только автоматика берет на себя управление по переключению с дальнего на ближний. Это может быть задействовано как простым переключением на другие лампы, так и более сложным способом. При помощи формирования затененной области. Когда в фаре есть специальный отражатель, который перемещается и держит встречный автомобиль в тени.

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.

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.

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.

Как и что надо освещать?

Проблема безопасности движения, особенно при плохой видимости, а также в сумерках и темноте, непосредственно связана с освещением дороги, по которой движется машина. Но тут существует сразу несколько взаимоисключающих моментов:

• дорога должна быть освещена на значительном расстоянии впереди транспортного средства, чтобы водитель мог своевременно предпринять меры по предотвращению опасности;
• должна быть освещена обочина, позволяя своевременно обнаружить находящихся вблизи проезжей части пешеходов и животных;
• интенсивность света должна быть такова, чтобы не слепить водителей встречного транспорта;
• яркость света должна быть разной в условиях города и загородной дороги.

Классическая система головного освещения предусматривает разделение на ближний и дальний свет, которые святят только прямо, но у каждого из них свое назначение. Если ближний свет предназначен для подсветки обочины и дороги на небольшом расстояния впереди, а также используется при разъезде встречных автомобилей и движении в городе, то дальний свет включают при движении на загородных трассах, освещают дорогу далеко впереди себя.

Статья в тему: Подробно о чип-тюнинге на Renault Duster

Как работает система адаптивного освещения(AFS).

Причин замены автомобильного освещения может быть несколько. Кто-то нуждается в новой оптике, потому что старый комплект приказал долго жить. Другие просто недовольны освещением дороги, особенно в ночное время, и потому покупают новые комплекты ламп с повышенной светоотдачей.

Качественное освещение дорожного полотна во время езды является очень важным условием для автовладельца

При этом важно не только видеть то, что происходит непосредственно перед машиной, но также обочину, встречные транспортные средства и многое другое. В связи с этим активно продолжается совершенствование систем освещения ТС, самой успешной из которых признана адаптивная оптика

В адаптивных фарах AFL используются специальная оптика, которая обеспечивает одинаковую интенсивность света при дальнем и ближнем режиме работы.

Какая самая важная составляющая автомобиля? Уверены, большинство автомобилистов сойдутся в спорах: кто-то будет утверждать, что это двигатель, так как приводит в движение и является по сути основой автомобиля, другие же будут говорить о кузове, так как без «коробки», на которой всё крепится далеко не уедешь.

Одной из «изюминок» Škoda Superb являются биксеноновые фары с системой освещения поворота и системой адаптивного освещения дороги (AFS). Данные системы впервые появились на автомобиле Škoda. Система может быть дополнена функцией освещения поворота передних противотуманных фар, которая известна по моделям ŠkodaRoomster и ŠkodaFabia II.

Кроме того, на модели Škoda Superb данная система была дополнена функцией превентивного динамического управления.

На видео ниже представлена запись с видеорегистратора автомобиля Форд Фокус 2, где зафиксирована работа адаптивной оптики (автор ролика — канал lavok73).

Адаптивный свет — прерогатива машин премиум-класса, обычные модели пока не обеспечены такой функцией. Система выполняет анализ дорожной ситуации и автоматически подстраивает направление светового пучка под условия движения авто. Принцип работы адаптивного освещения заключается в изменении положения фар. Они поворачиваются в ту же сторону, куда движется руль, но в определенных пределах и пропорциях.

Система AFL разработана инженерами фирмы Opel и встречается только на машинах этой марки. Отличие ее от наиболее распространенного комплекса AFS заключается в комплексном изменении режима подсветки. Вместе с изменением положения автомобильного головного света используется включение дополнительных лампочек, расширяющих освещенный сектор.

Классическая система головного освещения предусматривает разделение на ближний и дальний свет, которые святят только прямо, но у каждого из них свое назначение.

Система адаптивного освещения, анализируя скорость движения, угол поворота рулевого колеса, высоту автомобиля и освещённость автоматически настраивает фары, чтобы они освещали дорогу перед автомобилем. Осуществляется это за счёт моторчиков, встроенных в корпус фары и экрана, который позволяет получать луч заданной формы.

Для оценки величины требуемого изменения в положение фар система головного освещения AFS пользуется результатами измерения многочисленных датчиков, имеющихся на авто – положения руля, скорости, курсовой устойчивости и т.д.

Как устроен и работает адаптивный свет

Закономерно и интересно узнать, как работают автомобильные адаптивные фары и на чём базируется их функционирование.

Вне зависимости от того, кто разрабатывает подобную оптику с технологией адаптации, все системы работают всегда примерно с одинаковым набором базовых возможностей.

1. Работа в городских условиях. Режим городского света активируется, когда транспортное средство движется со скоростью до 55 километров в час. Световые потоки отличаются ёмким распространением, имеют светотеневую черту с горизонтальным положением, направлена на небольшое расстояние. При обнаружении объектов во время вхождения в повороты подключаются дополнительные лампочки.
2. Просёлочная дорога. Этот режим актуален при езде за городом, когда скорость движения варьируется от 55 до 100 километров в час. Это классический вариант ближнего света. Но в случае с адаптивной технологией есть определённое отличие. Световой поток имеет некоторое смещение в правую сторону (если мы говорим про правостороннее движение), нежели в левую. Это необходимо для лучшего слежения за обочиной.
3. Режим автомагистрали. Такая функция включается при увеличении скорости авто до 100 километров в час и больше. Основной упор делается на повышенной дальности работы ближнего света, который включается для обеспечения дополнительной безопасности при движении.
4. Дальние фары. Никаких существенных отличий от классического дальнего света здесь нет. При этом водителю не приходится всякий раз переключаться на ближний. Управление реализуется с помощью адаптивных или вертикальных светотеневых граней.
5. Адаптация в поворотах. Самая популярная функция, присутствующая практически на всех авто, где штатно стоит адаптивный узел фар. Модуль оптики способен менять угол разворота на 15 градусов. Изменение происходит в зависимости от скорости авто и направления поворота рулевого колеса.
6. Режим неблагоприятной погоды. В случае сильных осадков, снега или дождя, а также в тумане водителям стоит включить специальный режим. Его характерной особенностью является ёмкое светорассеивание. Снижается количество бликов и видимость на дороге улучшается.

Изменение угла наклона и поворота оптики обусловлено наличием в конструкции адаптивных фар специального электромоторчика повышенной точности работы.

Виды адаптивной подсветки

Что такое адаптивные фары

Несмотря на достаточно давнюю историю создания, адаптивными фарами оборудуется довольно небольшой процент автомобилей, чаще всего это премиальные марки, либо экземпляры в топовых комплектациях. В основном это представители немецкого, японского и корейского производства.

Адаптивные фары

Адаптивные фары предназначены для освещения наиболее необходимого пространства впереди автомобиля в зависимости от дорожной ситуации. Однако для реализации такой функции требуется серьезное и достаточно дорогостоящее оборудование. Поэтому элементы адаптивной фары имеют конструкцию, отличающуюся от простого осветительного оборудования. Соединив все эти элементы воедино, создателям удалось максимального эффективно использовать осветительное оборудование авто.

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

Адаптивный круиз-контроль

Казалось бы, сама система круиз-контроля – это уже чудесная разработка. Но производители компании Volvo (и снова шведы отличились) пошли дальше – они дополнили уже существующего робота.

Система адаптивного круиз-контроля также стала популярной и начала использоваться в других авто под самыми различными названиями.

К примеру, у Фольцвагена, Ауди и Хонды – это Adaptive Cruise Control, у Мерседеса — Distronic (Distronic Plus), у Митсубиши — Distance Control, у Тойота — Radar Cruise Control.

Все системы очень похожи, и по конструкции, и по принципу действия. В основе три блока – исполнительная система, блок управления и датчик расстояния.

Датчик смонтирован на переднем бампере – его задача измерять расстояние до автомобиля, который движется спереди.

Преимущества инфракрасного устройства – сравнительная дешевизна и отсутствие боязни к негативным природным факторам.

К слову, для определения расстояния часто используется и радар.

Информация с датчиков поступает к управляющему блоку, где фиксируются следующие параметры – радиус кривой движения, боковое ускорение, величина угла поворота руля, а также скорость основной машины и транспортного средства, которое идет впереди.

Этих данных достаточно, чтобы круиз-контроль принял правильное решение и при необходимости затормозил авто.

Для чего нужна такая система? Здесь все просто. На загруженной трассе от «круиза» мало пользы, ведь перед фурой или «чайником» приходится переходить на ручное управление.

В этом отношении адаптивная система по-настоящему спасает. При этом она эффективна в довольно широком скоростном диапазоне – от 30 и до 180 километров в час.

Некоторые более прогрессивные версии могут похвастаться и вовсе идеальным диапазоном – от 0 до 200 км/час.

В условиях плотного потока на трассе с помощью такой системы можно вообще забыть о педалях.

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.

Именно решить проблему правильного направления света решает система адаптивного освещения дороги AFS.

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 дороги AFS 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 дороги AFS 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 дороги AFS достаточно адекватно реагирует на изменение дорожной остановки.

По утверждениям экспертов видимость на дороге увеличивается до 30%. При этом система работает очень плавно, не вызывая у водителя дискомфорта от изменений направления светового луча.

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.