адаптивный биксенон что это такое
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.
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.
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.
Система адаптивного освещения. Как это работает.
Система адаптивного освещения
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. В соответствии со стандартами для ксеноновых фар передние фары оснащаются системой автоматической регулировки наклона (LWR). Кроме того, на модели Škoda Superb данная система была дополнена функцией превентивного динамического управления.
Система освещения поворота и система адаптивного освещения дороги (AFS)
Система освещения поворота является частью системы адаптивного освещения дороги (AFS).
Благодаря данной системе фары могут освещать повороты малого и большого радиуса за счёт
автоматического отклонения пучка света фар в соответствии с углом поворота рулевого колеса. Кроме того, изменение направления пучка ближнего/дальнего света фар может управляться системой адаптивного освещения дороги (AFS). В этом случае направление пучка света регулируется в зависимости от условий движения с помощью так называемых режимов
освещения (например, движение в городе или по магистрали). Управление перечисленными системами осуществляется блоком управления системы адаптивного освещения дороги.
Для поворота и коррекции пучка света одной фары используются два шаговых электродвигателя. Один из них поворачивает проекционную линзу газоразрядной лампы, другой наклоняет её. Оба шаговых электродвигателя расположены в передних фарах.
Условия включения системы освещения поворота и режимов системы AFS.
– Переключатель освещения находится в положении auto.
– Включен ближний/дальний свет фар (на основании данных полученных от датчика освещённости в результате низкой интенсивности окружающего света).
– Функция «туристическое освещение» отключена.
– Скорость движения автомобиля более 10 км/ч — освещение поворота.
– Скорость движения автомобиля более 15 км/ч — режимы системы AFS.
Режимы освещения и функции системы AFS
Междугородний режим ©.
Освещение дороги перед автомобилем в данном режиме напоминает обычный ближний свет фар. Междугородний режим является режимом по умолчанию, т. е. он включен всегда, если не выбран другой режим на скоростях 0-15 км/ч и 50-90 км/ч.
Междугородний режим в дождливую погоду (C1).
В данном режиме уменьшается эффект ослепления водителей движущихся навстречу автомобилей, который возникает в результате отражения лучей света от влажной дороги. Граница освещения становится шире и короче (проекционная линза фары со стороны водителя поворачивается влево и наклоняется, проекционная линза фары со стороны переднего пассажира только наклоняется).
Условия включения режима освещения в дождливую погоду:
– переключатель освещения находится в положении auto;
– низкая интенсивность окружающего света;
– скорость движения автомобиля составляет 15–70 км/ч;
– стеклоочистители работают более 2 минут;
– функция «туристическое освещение» отключена.
Режим освещения в дождливую погоду отключается в следующих случаях.
1. Скорость движения автомобиля превышает 70 км/ч.
2. Стеклоочистители не работают более 8 минут.
3. Переключатель освещения находится в положении «ближний свет фар».
Городской режим (V).
Городской режим освещения предназначен для лучшего освещения прилегающих к траектории движения автомобиля элементов дороги, например, тротуаров, перекрестков, пешеходных переходов и пр. Благодаря этому повышается безопасность движения по городским улицам. В данном режиме граница освещения расширяется. Во избежание ослепления водителей движущихся навстречу автомобилей граница освещения укорачивается, т. е. проекционная линза фары со стороны водителя поворачивается влево и наклоняется, проекционная линза фары со стороны переднего пассажира остаётся в изначальном положении*. К преимуществу городского режима освещения следует отнести его эффективность при движении по плохо освещенным улицам деревень и небольших городов. Режим задействуется при скорости движения автомобиля 15-50 км/ч.
Режим движения по магистрали (E).
При движении с высокой скоростью, например, по магистрали, необходимо, чтобы перед автомобилем был освещён больший участок дороги чем, например, при движении по городу. Благодаря этому у водителя есть больше времени для принятия решения, объезда препятствия и пр. В режиме движения по магистрали граница освещения удлиняется, но таким образом, что полоса движения освещается больше (проекционные линзы обеих фар подняты, а проекционная линза фары со стороны водителя немного повернута влево)*. Данный режим разделён на несколько подрежимов (E2, E1, E), сменяющих друг друга, начиная со скорости 90 км/ч. Световой пучок обеих фар удлиняется с ростом скорости. Однако в сравнении друг с другом граница освещения обеих фар отличается.
Переход из городского режима освещения в режим движения по магистрали осуществляется постепенно, чтобы водитель освоился с ним. Наибольшая эффективность режима освещения при движении по магистрали достигается, когда скорость автомобиля превышает 120 км/ч.
Функция «туристическое освещение».
При управлении автомобилем в стране с движением по другой стороне водители движущихся навстречу автомобилей будут ослеплены. Причиной этого является распределение и направление пучка света фары со стороны переднего пассажира. Во избежание этого в автомобиле и предусмотрена функция «туристическое освещение». При задействовании данной функции проекционные линзы обеих фар наклоняются, что приводит к укорачиванию границы освещения. Кроме того, они слегка поворачиваются влево* на различный угол.
Установили штатные фары с адаптивным ксеноном Skoda Octavia FL
На днях установили полный комплект штатного адаптивного ксенона.
Кто не знает, что такое адаптивный ксенон:
Это система активного освещения поворотов. В зависимости от угла поворота рулевого колеса, линзы меняют угол своего свечения. Другими словами, фары следуют за рулем.
Разные углы поворота создают преимущество в освещении поворота. Модуль освещения внутренней стороны поворота поворачивается на угол в два раза больший, чем модуль освещения внешней стороны поворота. Таким образом достигается максимально возможная ширина освещения при равномерном распределении света.
Комплект полностью заводской – все пины, проводочки, гофры и т.д. Все установлено в строгом соответствии с предписаниями ELSA.
Комплект состоит из:
— Фар, ламп, блоков розжига;
— Блока управления AFS.
— Датчиков на переднюю и заднюю ось (анализируют загруженность автомобиля и обеспечивают данные для работы автокорректора).
— 100500 пинов, разъемов, проводов 🙂
Блок AFS (Advanced Frontlighting System) – это блок управления, который отвечает за адаптивный свет. По шине CAN он получает множество информации от других блоков, а именно:
— Текущая скорость. Адаптивный свет работает только при скорости свыше 15 км/ч.
— Угол поворота рулевого колеса.
— Информация от блока ESP. Если, в результате анализа, блок видит срабатывание ESP, и, соответственно, рулежка может не совпадать с тем, куда хочет повернуть водитель, блок может принять решение отключить адаптивный свет.
— Анализ датчика дождя/работы дворников. Если блок видит сильный дождь, он может ограничить угол поворота линз, чтобы не слепить встречных водителей.
Конечно, нюансов при установке масса. Основной проблемой является тот факт, что нигде нет описания кодирования блока AFS. Такой информации в ELSA, ествественно, нет — она предлагает делать это через он-лайн. Инфы на форумах мало – в основном, кодировки для VW, и они, все-таки, отличаются. Но мы были бы не мы, если бы не разобрались – 2 дня фундаментального изучения мат.части — и все получилось. Если кому понадобится, пишите личку, постараюсь поделиться наработками.
Прикрепляю видео работы фар в режиме тестирования и пару фоток.
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.
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.
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.