Čo je inteligentný systém osvetlenia automobilu a prečo je potrebný?

Zdalo sa, že to môže byť jednoduchšie ako žiarovka v aute. Ale v skutočnosti má optika automobilu zložitú štruktúru, od ktorej závisí bezpečnosť na ceste. Aj bežné svetlo do auta je potrebné správne nastaviť. V opačnom prípade sa svetlo rozšíri buď na krátku vzdialenosť od auta, alebo dokonca režim stretávacích svetiel oslepí vodičov prichádzajúcej premávky.

Aj osvetlenie prešlo s nástupom moderných bezpečnostných systémov radikálnymi zmenami. Zvážte pokrokovú technológiu nazývanú „inteligentné svetlo“: aké sú jej vlastnosti a výhody takejto optiky.

Princíp činnosti

Hlavnou nevýhodou akéhokoľvek svetla v automobiloch je nevyhnutné oslepenie prichádzajúcich vodičov premávky, ak motorista zabudne prepnúť na iný režim. Jazda po kopcovitom a kľukatom teréne je obzvlášť nebezpečná v noci. Za takýchto podmienok protiidúce auto v každom prípade spadne do lúča vyžarovaného zo svetlometov prichádzajúcej premávky.

Inžinieri z popredných automobilových spoločností bojujú s týmto problémom. Ich práca bola korunovaná úspechom a vo svete automobilov sa objavil vývoj inteligentného svetla. Elektronický systém má schopnosť meniť intenzitu a smer svetelného lúča tak, aby vodič automobilu mohol pohodlne vidieť na cestu, ale zároveň neoslepoval protiidúcich účastníkov cestnej premávky.

Dnes existuje niekoľko vývojových trendov, ktoré majú menšie rozdiely, ale princíp fungovania zostáva prakticky nezmenený. Ale predtým, ako sa pozrieme na to, ako program funguje, urobme malý exkurz do histórie vývoja automatického osvetlenia:

• 1898g. Prvý elektromobil Columbia bol vybavený žiarovkami s vláknami, vývoj sa však nezachytil, pretože lampa mala extrémne krátku životnosť. Najčastejšie sa používali obyčajné žiarovky, ktoré umožňovali iba označiť rozmery prepravy.
• 1900. roky XNUMX. storočia. Na prvých automobiloch bolo svetlo primitívne a mohlo zmiznúť s miernym nárazovým vetrom. Na začiatku dvadsiateho storočia prišli acetylénové náprotivky nahradiť obvyklé sviečky v lampách. Poháňal ich acetylén v nádrži. Na zapnutie svetla vodič otvoril ventil zariadenia, počkal, kým cez potrubie pretečie plyn do svetlometu, a potom ho podpálil. Takáto optika si vyžadovala neustále dobíjanie.
• 1912g. Namiesto uhlíkových vlákien sa do žiaroviek použili volfrámové vlákna, ktoré zvýšili jeho stabilitu a predĺžili životnosť. Prvý automobil, ktorý dostal takúto aktualizáciu, je Cadillac. Vývoj si následne našiel uplatnenie aj v ďalších známych modeloch.
• Prvé výkyvné žiarovky. V modeli automobilu Willys-Knight 70A Touring bolo centrálne svetlo synchronizované s otočnými kolesami, takže menilo smer lúča podľa toho, kam má vodič zatočiť. Jedinou nevýhodou bolo, že žiarovka sa pre tento dizajn stala menej praktickou. Pre zväčšenie dosahu prístroja bolo potrebné zväčšiť jeho žiaru, a preto závit rýchlo vyhorel. Rotačný vývoj sa udomácnil až na konci 60. rokov. Prvým sériovým automobilom, ktorý dostal systém zmeny pracovného lúča, je Citroen DS.
• 1920. roky XNUMX. storočia. Objavuje sa vývoj známy mnohým motoristom - žiarovka s dvoma vláknami. Jeden z nich sa aktivuje, keď sú zapnuté stretávacie svetlá, a druhý, keď sú zapnuté diaľkové svetlá.
• Polovica minulého storočia. Na vyriešenie problému s jasom sa konštruktéri automobilového osvetlenia vrátili k myšlienke plynovej žiary. Bolo rozhodnuté načerpať do banky klasickej žiarovky halogén - plyn, pomocou ktorého sa počas žiarivého žiarenia obnovilo volfrámové vlákno. Maximálny jas produktu sa dosiahol nahradením plynu xenónom, ktorý umožňoval vláknu žiariť takmer na teplotu topenia volfrámového materiálu.
• 1958g. V európskych normách sa objavila klauzula, ktorá vyžadovala použitie špeciálnych reflektorov, ktoré vytvárajú asymetrický svetelný lúč - tak, aby ľavá hrana svetiel svietila pod pravú a neoslepovala prichádzajúcich motoristov. V Amerike tento faktor nezohľadňujú, ale naďalej používajú automatické svetlo, ktoré je rovnomerne rozptýlené po osvetlenej oblasti.
• Inovatívny vývoj. Inžinieri pomocou xenónu objavili ďalší vývoj, ktorý zlepšil kvalitu žiarenia a životnosť produktu. Objavila sa plynová výbojka. Nie je v ňom žiadne vlákno. Namiesto tohto prvku existujú 2 elektródy, medzi ktorými je vytvorený elektrický oblúk. Plyn v žiarovke zvyšuje jas. Napriek takmer dvojnásobnému zvýšeniu účinnosti mali takéto žiarovky značnú nevýhodu: na zabezpečenie vysoko kvalitného oblúka je potrebné slušné napätie, ktoré je takmer totožné s prúdom v zapaľovaní. Aby sa zabránilo vybitiu batérie v priebehu niekoľkých minút, boli do zariadenia v automobile pridané špeciálne zapaľovacie moduly.
• 1991g. BMW radu 7 používalo xenónové žiarovky, ale ako diaľkové svetlo boli použité konvenčné halogénové náprotivky.
• Bixenon. Tento vývoj sa začal dotvárať prémiovými automobilmi niekoľko rokov po zavedení xenónu. Podstatou nápadu bolo mať jednu žiarovku vo svetlomete, ktorá by mohla meniť režim stretávacích / diaľkových svetiel. V automobile by sa takáto zmena mohla dosiahnuť dvoma spôsobmi. Najskôr bola pred svetelný zdroj nainštalovaná špeciálna opona, ktorá sa pri prepnutí na stretávacie svetlo posunula tak, že zakrývala časť lúča tak, aby protiidúci vodiči neboli oslepení. Druhý - rotačný mechanizmus bol inštalovaný v svetlomete, ktorý posúval žiarovku do príslušnej polohy vzhľadom k reflektoru, kvôli čomu sa zmenila trajektória lúča.

Cieľom moderného systému inteligentného osvetlenia je dosiahnuť rovnováhu medzi osvetlením cesty pre motoristov a zabránením oslneniu prichádzajúcich účastníkov premávky, ako aj chodcov. Niektoré modely automobilov majú špeciálne výstražné svetlá pre chodcov, ktoré sú integrované do systému nočného videnia (môžete si o nich prečítať tu).

Automatické svetlo v niektorých moderných automobiloch funguje v piatich režimoch, ktoré sa spúšťajú v závislosti od poveternostných podmienok a stavu vozovky. Jeden z režimov sa teda aktivuje, keď prepravná rýchlosť nepresiahne 90 km / h a cesta sa kľukatí rôznymi zjazdmi a stúpaniami. Za týchto podmienok sa svetelný lúč predĺži približne o desať metrov a tiež sa rozšíri. To umožňuje vodičovi včas spozorovať nebezpečenstvo, ak je rameno pri bežnom svetle zle viditeľné.

Keď auto začne jazdiť rýchlosťou vyššou ako 90 km / h, aktivuje sa dráhový režim s dvoma nastaveniami. V prvom stupni sa xenón viac zahrieva, výkon svetelného zdroja stúpa na 38 W. Po dosiahnutí prahu 110 kilometrov za hodinu sa nastavenie svetelného lúča zmení - lúč sa rozšíri. Tento režim umožňuje vodičovi vidieť na cestu 120 metrov pred autom. V porovnaní so štandardným svetlom je to o 50 metrov ďalej.

Keď sa zmenia podmienky na ceste a auto sa ocitne v hmle, inteligentné svetlo nastaví svetlo podľa niektorých krokov vodiča. Režim sa teda aktivuje, keď rýchlosť vozidla klesne na 70 km / h, a vodič rozsvieti zadné hmlové svetlo. V takom prípade sa ľavá xenónová žiarovka mierne natáča smerom von a nakláňa sa tak, aby ostré svetlo dopadalo na prednú časť vozidla, aby bolo plátno dobre viditeľné. Toto nastavenie sa vypne, akonáhle vozidlo zrýchli na rýchlosť nad 100 km / h.

Ďalšou možnosťou je rozsvietenie svetiel. Aktivuje sa pri nízkej rýchlosti (do 40 kilometrov za hodinu pri otočení volantu pod veľkým uhlom) alebo pri zastavení pri zapnutej smerovke. V takom prípade program zapne hmlové svetlo na strane, kde bude odbočka. Takto môžete vidieť na krajnicu cesty.

Niektoré vozidlá sú vybavené systémom inteligentného osvetlenia Hella. Vývoj funguje podľa nasledujúceho princípu. Predný svetlomet je vybavený elektrickým pohonom a xenónovou žiarovkou. Keď vodič prepne stretávacie / diaľkové svetlo, šošovka v blízkosti žiarovky sa pohne tak, aby lúč zmenil smer.

V niektorých modifikáciách je namiesto posúvajúcej sa šošovky hranol s niekoľkými tvárami. Pri prepnutí do iného režimu žiarenia sa tento prvok otáča a nahrádza zodpovedajúcu plochu žiarovky. Aby bol model vhodný pre rôzne typy premávky, hranol sa upraví pre ľavostrannú a pravostrannú premávku.

Inštalácia inteligentného svetla musí mať riadiacu jednotku, ku ktorej sú pripojené potrebné snímače, napríklad rýchlosť, volant, protiidúce zachytávače svetla atď. Na základe prijatých signálov program nastaví svetlomety do požadovaného režimu. Inovatívnejšie úpravy sa dokonca synchronizujú s navigátorom vozidla, takže zariadenie dokáže vopred predvídať, ktorý režim bude potrebné aktivovať.

Automatická LED optika

V poslednej dobe sú populárne LED žiarovky. Vyrábajú sa vo forme polovodiča, ktorý svieti, keď ním prechádza elektrina. Výhodou tejto technológie je rýchlosť odozvy. V takýchto žiarovkách nie je potrebné zohrievať plyn a spotreba elektrickej energie je oveľa nižšia ako v prípade xenónových náprotivkov. Jedinou nevýhodou LED diód je ich nízky jas. Pre jeho zvýšenie sa nedá vyhnúť kritickému zahriatiu produktu, čo si vyžaduje ďalší chladiaci systém.

Podľa inžinierov tento vývoj nahradí xenónové žiarovky kvôli rýchlosti odozvy. Táto technológia má oproti klasickým zariadeniam na osvetlenie automobilov niekoľko výhod:

1. Zariadenia sú predimenzované a umožňujú výrobcom automobilov zhmotniť futuristické nápady v zadnej časti svojich modelov.
2. Pracujú oveľa rýchlejšie ako halogény a xenóny.
3. Môžete vytvoriť viacdielne svetlomety, z ktorých každá bunka bude zodpovedná za vlastný režim, čo výrazne uľahčuje dizajn systému a zlacňuje ho.
4. Životnosť LED diód je takmer rovnaká ako u celého vozidla.
5. Takéto zariadenia nevyžadujú veľa energie na to, aby svietili.

Samostatnou položkou je možnosť používať LED diódy, aby vodič dobre videl na cestu, ale zároveň neoslňoval protiidúcu premávku. Za týmto účelom výrobcovia vybavujú systém prvkami na upevnenie prichádzajúceho svetla, ako aj polohu vozidiel vpredu. Kvôli vysokej rýchlosti odozvy sa režimy prepínajú v zlomkoch sekundy, čo zabraňuje núdzovým situáciám.

Medzi inteligentnou LED optikou existujú nasledujúce úpravy:

• Štandardný svetlomet, ktorý sa skladá z maximálne 20 pevných LED diód. Keď je príslušný režim zapnutý (v tejto verzii je to väčšinou blízke alebo vzdialené svetlo), aktivuje sa príslušná skupina prvkov.
• Maticový svetlomet. Jeho zariadenie obsahuje dvakrát toľko LED prvkov. Tiež sú rozdelené do skupín, ale elektronika v tomto prevedení je schopná vypnúť niektoré vertikálne úseky. Z tohto dôvodu naďalej svieti hlavné svetlo, ale oblasť v oblasti prichádzajúceho automobilu je tmavá.
• Pixel svetlomet. Skladá sa už z maximálne 100 prvkov, ktoré sú rozdelené na časti nielen vertikálne, ale aj horizontálne, čo rozširuje rozsah nastavení svetelného lúča.
• Pixelový svetlomet s laserovo-fosforovou časťou, ktorý sa aktivuje v režime diaľkových svetiel. Pri jazde po diaľnici rýchlosťou presahujúcou 80 kilometrov za hodinu zapne elektronika lasery, ktoré štrajkujú na vzdialenosť až 500m. Okrem týchto prvkov je systém vybavený snímačom podsvietenia. Hneď ako naň dopadne najmenšie svetlo prichádzajúceho vozidla, diaľkové svetlo sa deaktivuje.
• Laserový svetlomet. Toto je najnovšia generácia automobilového svetla. Na rozdiel od náprotivku LED zariadenie generuje o 70 lúmenov viac energie, je menšie, ale zároveň je veľmi drahé, čo neumožňuje využiť vývoj v lacných automobiloch, čo ostatných vodičov najčastejšie oslepuje.

Hlavné výhody

Pri rozhodovaní, či si kúpiť automobil vybavený touto technológiou, musíte venovať pozornosť výhodám automatického prispôsobenia optiky podmienkam na ceste:

• Už samotné stelesnenie myšlienky, že svetlo smerovalo nielen do diaľky a pred auto, ale malo niekoľko rôznych režimov, je už teraz obrovským plusom. Vodič môže zabudnúť zhasnúť diaľkové svetlá, čo môže majiteľa prichádzajúcej premávky dezorientovať.
• Inteligentné svetlo umožní vodičovi dobrý výhľad na obrubník a trať v zákrutách.
• Každá situácia na ceste si môže vyžadovať svoj vlastný režim. Napríklad, ak svetlá nie sú nastavené v protismernej premávke a dokonca sú stretávacie svetlá oslňujúce, program môže zapnúť režim diaľkových svetiel, ale stlmením svieti úsek zodpovedný za osvetlenie ľavej strany vozovky. To prispeje k bezpečnosti chodcov, pretože za takýchto okolností často dôjde k zrážke s osobou, ktorá sa pohybuje po kraji cesty v oblečení bez reflexných prvkov.
• LED diódy zadnej optiky sú viditeľnejšie za slnečného dňa, čo uľahčuje kontrolu rýchlosti vozidiel idúcich za sebou, keď vozidlo zabrzdí.
• Inteligentné svetlo tiež zvyšuje bezpečnosť jazdy za nepriaznivého počasia.

Ak pred niekoľkými rokmi bola takáto technológia inštalovaná v koncepčných modeloch, dnes ju už aktívne používa mnoho výrobcov automobilov. Príkladom toho je AFS, ktorý je vybavený najnovšou generáciou Škody Superb. Elektronika funguje v troch režimoch (okrem vzdialených a blízkych):

1. Mesto - aktivované pri rýchlosti 50 km / h. Svetelný lúč dopadá blízko, ale dostatočne široký, aby vodič bol schopný dobre vidieť objekty na oboch stranách vozovky.
2. Diaľnica - táto možnosť je povolená pri jazde po diaľnici (rýchlosť nad 90 kilometrov za hodinu). Optika smeruje lúč vyššie, aby vodič mohol vidieť objekty ďalej a vopred určiť, čo je potrebné v konkrétnej situácii urobiť.
3. Zmiešané - svetlomety sa prispôsobujú rýchlosti vozidla, ako aj prítomnosti prichádzajúcej premávky.

Okrem vyššie uvedených režimov tento systém nezávisle detekuje, keď začne pršať alebo hmla, a prispôsobuje sa zmeneným podmienkam. Toto uľahčuje vodičovi kontrolu nad autom.

Tu je krátke video o tom, ako fungujú inteligentné svetlomety vyvinuté inžiniermi BMW:

Inteligentné svetlomety od BMW

Otázky a odpovede:

Ako môžem použiť svoje svetlomety v aute? Režim diaľkových svetiel sa mení v prípade: protiidúceho prejazdu (vzdialeného 150 metrov), kedy existuje možnosť oslnenia protiidúcich alebo prechádzajúcich (odraz v zrkadle je oslepený) vodičov, v meste na osvetlených úsekoch vozovky .

Aké svetlo je v aute? Vodič má k dispozícii: rozmery, smerovky, parkovacie svetlá, DRL (denné svietenie), svetlomety (stretávacie / diaľkové svetlá), hmlovky, brzdové svetlo, cúvacie svetlo.

Ako zapnúť svetlo v aute? Závisí to od modelu auta. V niektorých autách sa svetlo zapína spínačom na stredovej konzole, v iných - na spínači smerových svetiel na volante.