Що таке система розумного світла в машині і навіщо вона потрібна?

Здавалося, що може бути простіше лампочки в машині. Але насправді оптика авто має складну будову, від чого залежить безпека на дорозі. Навіть звичайна фара автомобіля потребує того, щоб її правильно відрегулювали. В іншому випадку світло буде поширюватися або на невелику відстань від автомобіля, або навіть ближній режим буде зліпити водіїв зустрічного транспорту.

З появою сучасних систем безпеки навіть освітлення зазнало докорінних змін. Розглянемо передову технологію, яка називається «розумний світло»: в чому її особливість і гідності подібної оптики.

Принцип роботи

Основний недолік будь-якого світла в машинах - неминуче осліплення водіїв зустрічного транспорту, якщо автомобіліст забуває переключитися на інший режим. Особливо небезпечною в темний час доби є їзда по горбистій і звивистій місцевості. В таких умовах зустрічна машина в будь-якому випадку буде потрапляти в промінь, що виходить від фар зустрічного транспорту.

Над цією проблемою борються інженери провідних компаній з виробництва автомобілів. Їх робота увінчалася успіхом, і в автомире з'явилася розробка розумного світла. Електронна система має здатність змінювати інтенсивність і спрямованість світлового пучка так, щоб водій автомобіля комфортно бачив дорогу, але при цьому не зліпив зустрічних учасників дорожнього руху.

На сьогоднішній день існує декілька розробок, які мають незначні відмінності, але принцип роботи залишається практично незмінним. Але перш ніж розглянемо, як функціонує програма, зробимо невеликий екскурс в історію розвитку автосвета:

• 1898г. Перший електромобіль Columbia був оснащений лампочками з ниткою розжарювання, але розробка не прижилася, тому що у лампи був вкрай короткий термін служби. Найчастіше використовувалися звичайні світильники, які дозволяли лише позначити габарити транспорту.
• 1900-і роки. На перших автомобілях світло був примітивним, і міг зникнути при невеликому пориві вітру. На початку ХХ століття на зміну звичайним свічок в світильниках прийшли ацетиленові аналоги. Вони працювали від ацетилену, що знаходиться в резервуарі. Щоб увімкнути світло, водій відкривав вентиль установки, чекав, поки газ по трубках надійде в фару, а потім підпалював його. Така оптика потребувала постійної перезарядки.
• 1912г. У лампочках замість вугільної нитки стали використовувати вольфрамову, що підвищило її стабільність і збільшило робочий ресурс. Перший автомобіль, який отримав таке оновлення - Cadillac. Згодом розробка знайшла своє застосування і в інших відомих моделях.
• Перші поворотні лампи. У моделі авто Willys-Knight 70А Touring центральна лампочка була синхронізована з поворотними колесами, завдяки чому міняла напрямок променя в залежності від того, куди водій збирався повернути. Єдиним недоліком було те, що для подібної розробки лампочка з ниткою розжарювання ставала менш практичною. Щоб збільшити далекобійність пристрою, потрібно було підвищувати її світіння, через що нитка швидко перегорала. Поворотна розробка вкоренилася тільки в кінці 60-х рр. Перший серійний автомобіль, який отримав працюючу систему зміни спрямованості променя, - Citroen DS.
• 1920-і роки. З'являється звична багатьом автомобілістам розробка - лампочка з двома нитками розжарення. Одна з них активується, коли вмикається ближнє світло, а інша - коли дальній.
• Середина минулого століття. Щоб вирішити проблему з яскравістю, розробники автомобільного світла повернулися до ідеї світіння газу. У колбу класичної лампочки вирішили закачати галоген - газ, за ​​допомогою якого шляхом утворення відновлювалася під час яскравого світіння. Максимальна яскравість вироби була досягнута завдяки заміні газу на ксенон, який дозволяв нитки загостритися практично до температури плавлення вольфрамового матеріалу.
• 1958г. В європейських стандартах з'явився пункт, який вимагав використовувати особливі відбивачі, що створюють асиметричний світловий пучок - щоб лівий край світил нижче правого і не сліпив зустрічних автомобілістів. В Америці не враховують цей фактор, а продовжують використовувати автосвет, який рівномірно розсіюється по висвітлюваного ділянці.
• Інноваційна розробка. Із застосуванням ксенону інженери відкрили ще одну розробку, поліпшену якість світіння і робочий ресурс вироби. З'явилася газорозрядна лампа. У ній немає нитки розжарювання. Замість цього елемента стоять 2 електрода, між якими створюється електрична дуга. Газ, що знаходиться в колбі підсилює яскравість. Незважаючи на підвищення ефективності майже в два рази, у таких ламп був істотний недолік: для забезпечення якісної дуги потрібно пристойне напруга, яке практично ідентично току в запалюванні. Щоб акумулятора вистачатиме розряджався за лічені хвилини, в пристрій автомобіля додали спеціальні модулі розпалу.
• 1991г. BMW 7-Series встановлювали ксенонові лампи, але в якості дальнього світла використовувалися звичайні галогенові аналоги.
• Біксенон. Цією розробкою почали комплектуватися преміальні автомобілі через кілька років після впровадження ксенону. Суть ідеї полягала в тому, щоб в фарі стояла одна лампочка, яка могла змінювати режим ближнього / дальнього світла. В автомобілі таке перемикання могло забезпечуватися двома способами. Перший - перед джерелом світла встановлювалася спеціальна шторка, яка при переході на ближнє світло переміщалася так, що закривала частину променя, щоб зустрічні водії не були засліплені. Другий - в фарі встановлювався поворотний механізм, який переміщував лампочку в відповідне положення щодо відбивача, завдяки чому змінювалася траєкторія променя.

Сучасна система розумного світла направлена ​​на досягнення балансу між освітленням дороги для автомобіліста і запобіганням засліплення зустрічних учасників руху, а також пішоходів. У деяких моделях авто є спеціальні попереджувальні світлові сигнали для пішоходів, які інтегровані в систему нічного бачення (про неї можна прочитати тут).

Автоматичний світло в деяких сучасних машинах працює в п'яти режимах, які спрацьовують в залежності від погодних умов і особливостей дороги. Так, один з режимів спрацьовує, коли швидкість транспорту не перевищує 90км / год, а дорога звивиста з різними спусками та підйомами. В таких умовах світловий пучок подовжується приблизно на десять метрів, а також стає більш широким. Це дозволяє водієві вчасно помітити небезпеку, якщо узбіччя погано проглядається при звичайному світлі.

Коли автомобіль починає їхати зі швидкістю, що перевищує 90 км / год, активується режим траси з двома ступенями настройки. На першому місці ксенон розігрівається сильніше, потужність джерела світла збільшується до 38 Вт. При досягненні порогу в 110 км / годину настройка світлового променя змінюється - пучок стає ширше. Такий режим може дозволяти водієві бачити дорогу на 120 метрів попереду авто. У порівнянні зі штатним світлом це на 50 метрів далі.

Коли умови на дорозі змінюються, і машина виявляється в туманною області, розумний світло буде налаштовувати світло відповідно до деякими діями водія. Так, режим включається, коли швидкість транспорту знижується до 70 км / год, а водій запалює задній протитуманний ліхтар. В такому випадку ліва ксеноновая лампочка трохи повертається на зовнішню сторону і нахиляється так, щоб яскраве світло бив під передню частину авто, завдяки чому полотно добре проглядається. Ця настройка вимкнеться, як тільки транспорт розженеться до швидкості вище 100 км / ч.

Наступна опція - підсвічування повороту. Вона активується на невеликій швидкості (до 40 кілометрів на годину при повороті рульового колеса на великий кут) або під час зупинки з включеним поворотним сигналом. У цьому випадку програма включає противотуманку на стороні, куди буде виконуватися поворот. Це дозволяє переглядати узбіччя дороги.

Деякі автомобілі оснащуються системою розумного світла Хелла. Розробка працює за наступним принципом. У фарі встановлено електропривод і ксеноновая лампочка. Коли водій перемикає ближній / дальнє світло, лінза біля лампочки переміщається так, щоб промінь змінював свій напрямок.

У деяких модифікаціях замість смещающейся лінзи варто призма з декількома гранями. При переході на інший режим світіння цей елемент провертається, підставляючи відповідну грань до лампочки. Щоб модель підходила для різних типів дорожнього руху, призма підлаштовується під ліво- і правосторонній рух.

Установка розумного світла обов'язково має блок управління, до якого підключаються необхідні датчики, наприклад, швидкості, повороту керма, уловлювачі зустрічного світла і т.д. На підставі отриманих сигналів програма підлаштовує фари під потрібний режим. Більш інноваційні модифікації навіть синхронізуються з автомобільним навігатором, завдяки чому пристрій здатний заздалегідь передбачити, який режим потрібно буде активувати.

Світлодіодна оптика авто

Останнім часом популярністю стали користуватися світлодіодні лампи. Вони виконані у вигляді напівпровідника, який світиться, коли через нього проходить електрику. Перевага у такої технології - швидкість спрацьовування. В таких лампах не потрібно розігрівати газ, а споживання електрики набагато нижче, ніж у ксенонових аналогів. Єдиний недолік світлодіодів - невелика яскравість. Щоб її підвищити, не уникнути критичного нагріву вироби, через що потрібна додаткова система охолодження.

На думку інженерів, ця розробка прийде на зміну ксеноновими лампочкам завдяки швидкості спрацьовування. У порівнянні з класичними освітлювальними приладами для машин дана технологія має кілька переваг:

1. Пристрої негабаритні, завдяки чому автовиробники можуть втілювати футуристичні ідеї в кузові своїх моделей.
2. Спрацьовують набагато швидше, ніж галогенки і ксенон.
3. Можна створювати багатосекційні фари, кожна клітинка якої буде відповідати за свій режим, що набагато полегшує конструкцію системи і робить її дешевше.
4. Термін роботи світлодіодів практично ідентичний робочому ресурсу всього автомобіля.
5. Для світіння такі пристрої не вимагають великої кількості енергії.

Окремий пункт - це можливість використовувати світлодіоди так, щоб водій міг добре бачити дорогу, але при цьому не засліплювало зустрічний транспорт. Для цього виробники оснащують систему елементами фіксації зустрічного світла, а також положення, що йдуть попереду авто. Завдяки високій швидкості спрацьовування режим перемикається в частки секунди, що запобігає аварійні ситуації.

Серед світлодіодним розумної оптики присутні наступні модифікації:

• Стандартна фара, яка складається максимум з 20 нерухомо розташованих світлодіодів. При включенні відповідного режиму (в такому виконанні це найчастіше близьке чи далеке світіння) активуються відповідна група елементів.
• Матрична фара. В її пристрій входить в два рази більше світлодіодних елементів. Вони теж розділені на групи, однак електроніка в такому виконанні здатна вимикати деякі вертикальні секції. Завдяки цьому дальнє світло продовжує світити, але ділянку в області зустрічного авто затемнюється.
• Піксельна фара. Вона складається вже максимум з 100 елементів, які розділені на секції не тільки по вертикалі, але і по горизонталі, що розширює діапазон налаштувань світлового пучка.
• Піксельна фара з лазерно-люмінофорного секцією, яка активується в режимі дальнього світла. Під час їзди по трасі на швидкості, що перевищує 80 км / год, електроніка включає лазери, які б'ють на відстань до 500м. Крім цих елементів система оснащена датчиком зустрічного світла. Як тільки на нього потрапляє найменший промінь від зустрічної машини, дальнє світло деактивується.
• Лазерна фара. Це найостанніша генерація автомобільного світла. На відміну від світлодіодного аналога пристрій генерує на 70 люменів більше енергії, воно менш габаритне, але при цьому коштує дуже дорого, що не дозволяє використовувати розробку в бюджетних автомобілях, які найчастіше сліплять інших водіїв.

Основні переваги

Щоб вирішити, чи варто купувати автомобіль, оснащений подібною технологією, потрібно звернути увагу на перевагу автоматичної адаптації оптики під умови на дорозі:

• Саме втілення ідеї, щоб світло було направлено не тільки вдалину і перед машиною, а мав кілька різних режимів, вже величезний плюс. Водій може забути вимкнути дальнє світло, що може дезорієнтувати власника зустрічного транспорту.
• Розумний світло буде дозволяти водієві добре бачити узбіччя і трасу на повороті.
• Кожна ситуація на дорозі може вимагати свого режиму. Наприклад, якщо на зустрічному транспорті не відрегульовані фари, і навіть ближнє світло засліплює, програма може включити дальній режим, але з затемненням секції, яка відповідає за освітлення лівій частині дороги. Це посприяє безпеки пішоходів, так як часто в подібних обставинах відбувається наїзд на людину, що пересувається по узбіччю в одязі без світловідбивних елементів.
• Світлодіоди задньої оптики в сонячний день краще видно, що полегшує контроль швидкості транспорту, наступного позаду, коли машина гальмує.
• Розумний світло також робить більш безпечною поїздку в місцевості з поганими погодними умовами.

Якщо кілька років тому подібна технологія встановлювалася в концептуальні моделі, то сьогодні вона вже активно використовується багатьма автовиробниками. Прикладом тому служить AFS, якою оснащується останнє покоління Skoda Superb. Електроніка працює в трьох режимах (крім далекого і ближнього):

1. Місто - активується на швидкості в межах 50 км / год. Світловий пучок б'є недалеко, але досить широко, завдяки чому водій здатний добре бачити об'єкти на обох сторонах дороги.
2. Траса - ця опція включається при русі по автомагістралі (швидкість більше 90 км / год). Оптика направляє пучок вище, щоб водій міг далі бачити об'єкти і заздалегідь визначити, що потрібно зробити в конкретній ситуації.
3. Змішаний - фари підлаштовуються під швидкість автомобіля, а також наявність зустрічного транспорту.

На додаток до перерахованих режимам ця система самостійно визначає, коли на вулиці починається дощ або туман і підлаштовується під умови, що змінилися. Це полегшує завдання водієві в управлінні машини.

Ось невелике відео про те, як працюють розумні фари, розроблені інженерами компанії BMW:

Розумні фари від BMW

Питання та відповіді:

Як користуватись фарами в машині? Режим дальнє-ближнє світло змінюється у разі: зустрічного роз'їзду (за 150 метрів), коли є можливість засліпити зустрічних або попутних (зліпить відображення у дзеркалі) водіїв, у місті на освітлених ділянках дороги.

Яке світло є у машині? У розпорядженні водія є: габарити, покажчики поворотів, вогні стоянки, ДХО (денні ходові вогні), фари (ближнє/дальнє світло), протитуманки, стоп-сигнал, ліхтар заднього ходу.

Як у машині увімкнути світло? Це залежить від моделі автомобіля. В одних автомобілях світло вмикається перемикачем на центральній консолі, в інших – на підрульовому перемикачі поворотників.