Что такое адаптивное освещение?
Регулировка интенсивности и направления освещения позволяет улучшить видимость в соответствии с дорожными условиями. Поэтому в каждой машине есть ближний свет, дальний свет, габаритные и противотуманные фары. Каждый из них используется в разных ситуациях. Переключение с ближнего на дальний свет при движении ночью может быть довольно проблематичным: если забыть об этом при приближении транспортного средства со встречного направления, можно его ослепить. Toyota Motor Company решила решить эту проблему. Результатом работы стали адаптивные фары (AHS — Adaptive High Beam System), впервые примененные в Lexus LS 400 2012 года выпуска.
Адаптивное освещение позволяет автоматически изменять направление, интенсивность и тип освещения. Система (в зависимости от ее типа) реагирует на такие факторы, как направление движения, время суток и скорость. Что немаловажно, он не имеет ничего общего с уже известными автоматическими фарами, которые лишь (как следует из названия) автоматизируют процесс переключения с дальнего света на ближний. В автоматических системах обычно используются датчики света. Однако они не устраняют проблему ухудшения видимости, возникающую при движении. После изобретения Toyota концепция развивалась годами, и концерны разрабатывали собственные решения. Работа фар зависит, среди прочего, от датчиков, установленных в данной модели, и используемого источника света. Соответственно есть:
ксеноновые/биксеноновые фары
матричные светодиодные фары.
Ксеноновые фары — первые адаптивные фары
Система освещения, разработанная Toyota в 2012 году, позволяла максимально использовать дальний свет без риска ослепления других водителей. Это стало возможным благодаря, в том числе, фронтальной камере автомобиля, которая фиксировала огни встречных автомобилей. Затем подвижные заслонки, установленные в фарах, формировали пучок света таким образом, чтобы он избегал других автомобилей (остальная часть дороги оставалась освещенной). Заслонки в фарах использовались в первых системах AHS, основанных на ксеноновой или биксеноновой технологии.
Какие показания используют адаптивные ксеноновые фары?
Адаптивная оптика на основе ксеноновых ламп — более старая технология (по сравнению с матричным светодиодным освещением), управляющая формой и направлением луча с помощью шторок. Чтобы точно подобрать свет к ситуации, также необходимо считывать информацию с различных датчиков. Чаще всего в такой системе используются показания: фронтальной камеры автомобиля, датчики скорости, заднего хода и ускорения, датчик угла поворота руля, встроенная GPS-навигация. Адаптивные фары с использованием ксеноновых ламп отличаются длительным сроком службы. Однако следует помнить, что с годами они меняют цвет и интенсивность света. Их состояние рекомендуется проверять через 100-150 тысяч километров пробега.
Функции, выполняемые ксеноновыми адаптивными фарами
В случае с адаптивными фарами, выполненными по ксеноновой технологии, световой пучок обычно работает в нескольких режимах. Это в первую очередь:
городское освещение – короткий, но широкий луч, работающий на определенных скоростях (примерно до 50 км/ч) +
загородное освещение – луч длиннее и уже, включается, если скорость автомобиля превышает 50 км/ч,
освещение трассы – дальний свет, увеличивающийся со скоростью, включается после превышения 90 км/ч. Точная скорость, определяющая режим освещения, может варьироваться от производителя к производителю. Адаптивный дальний свет также часто оснащен функцией прохождения поворотов (после обнаружения поворота отклоняется вертикально в сторону маневра) и предотвращения ослепления пешеходов и велосипедистов (в биксеноновых фарах).
Матричные фары – более новая и долговечная технология
Светодиодные матричные фары дебютировали в 2013 году. На этот раз это была работа инженеров Audi, которые оснастили роскошную модель A8 новым типом освещения. Вместо известных от Lexus шторок здесь использована сложная механическая и оптическая конструкция, состоящая из 25 диодов, разделенных на 5 сегментов (по 5 штук в каждом). Система получила название Matrix LED и со временем стала появляться и в других автомобилях Audi. Почти одновременно с этим, в 2014 году, Lexus усовершенствовал светотехнику AHS, в которой также сделал выбор в пользу светодиодов: таким образом заменил диафрагмы в ксеноновых лампах. Вскоре аналогичное решение выбрал Opel, предложив матричную оптику в качестве опции на Astra пятого поколения в 2015 году.
Как работают матричные фары?
В случае матричного освещения работой фар управляет контроллер, который собирает необходимую информацию от взаимодействующих с ним датчиков (как в адаптивной системе на основе ксеноновых ламп). В зависимости от их показаний контроллер включает соответствующие сегменты на матрице со светодиодами. Благодаря этому система непрерывно генерирует луч с интенсивностью и дальностью действия, адаптированными к дорожным условиям и выполняемым маневрам. Активация матричных фар аналогична для большинства автомобилей: достаточно активировать соответствующую функцию на панели управления освещением или выбрать опцию «авто» на рычажке. Далее все начинает происходить автоматически: Камера следит за окружающей обстановкой перед автомобилем (реагирует, в том числе, на видимый свет и движение автомобилей). Данные, полученные камерой, отправляются в блок управления. Контроллер интерпретирует информацию и отправляет ее в схемы управления, назначенные каждому светодиоду. Последующие сегменты включаются и выключаются по мере необходимости. Если система обнаруживает объект перед автомобилем, она затемняет или выключает луч, чтобы свет не закрывал его. Остальные светодиоды освещают свободное пространство. С технической точки зрения автомобиль, оснащенный такими фарами, всегда находится на дальнем свете. А контроллер просто активирует и деактивирует определенные сегменты, когда, например, обнаруживает приближающееся транспортное средство или автомобиль находится на повороте дороги.
Как работают матричные фары?
В случае матричного освещения работой фар управляет контроллер, который собирает необходимую информацию от взаимодействующих с ним датчиков (как в адаптивной системе на основе ксеноновых ламп). В зависимости от их показаний контроллер включает соответствующие сегменты на матрице со светодиодами. Благодаря этому система непрерывно генерирует луч с интенсивностью и дальностью действия, адаптированными к дорожным условиям и выполняемым маневрам. Активация матричных фар аналогична для большинства автомобилей: достаточно активировать соответствующую функцию на панели управления освещением или выбрать опцию «авто» на рычажке. Далее все начинает происходить автоматически: Камера следит за окружающей обстановкой перед автомобилем (реагирует, в том числе, на видимый свет и движение автомобилей). Данные, полученные камерой, отправляются в блок управления. Контроллер интерпретирует информацию и отправляет ее в схемы управления, назначенные каждому светодиоду. Последующие сегменты включаются и выключаются по мере необходимости. Если система обнаруживает объект перед автомобилем, она затемняет или выключает луч, чтобы свет не закрывал его. Остальные светодиоды освещают свободное пространство. С технической точки зрения автомобиль, оснащенный такими фарами, всегда находится на дальнем свете. А контроллер просто активирует и деактивирует определенные сегменты, когда, например, обнаруживает приближающееся транспортное средство или автомобиль находится на повороте дороги.
Матричные светодиодные фары и другие типы освещения.
Технологически продвинутые типы освещения, такие как матричные фары, доступны в новых автомобилях, выпущенных как минимум во втором десятилетии 21 века. Если ваш автомобиль не оснащен такими современными решениями, это не значит, что вы не можете наслаждаться качественным освещением. Однако необходимо помнить о регулярном осмотре, уходе за состоянием фар и замене лампочек. К сожалению, они могут сгореть, когда вы меньше всего этого ожидаете. Однако их долговечность зависит в первую очередь от типа ламп. По словам механиков, галогенные лампочки меняются в среднем раз в год, ксеноновые каждые 2 года, а светодиоды примерно через 10 лет.
Будущее автомобильной промышленности: Матричные фары и лазерные модули.
Адаптивные фары подвергаются постоянным модификациям, и концерны превосходят друг друга в способах их модернизации. Audi и BMW уже предлагают матричное освещение, поддерживаемое лазерными модулями. Это решение обеспечивает правильное разделение света, что приводит к формированию однородного луча. Его яркость в четыре раза выше, чем у обычных светодиодов. Будущее автомобильной оптики также за цифровыми системами, использующими специальные чипы с микрозеркалами. Каждый из них может вращаться независимо, меняя фокус луча даже несколько тысяч раз в секунду. Как еще изменятся адаптивные технологии? Инженеры наверняка не раз удивят водителей своими идеями.
