Адаптивный свет как способ повышения безопасности автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Адаптивный свет как способ повышения безопасности автомобиля

Пискарёв Ю.В.¹, Соколов В.Н.²

студент кафедры «Организация перевозок, безопасность движения и сервис автомобилей», Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.¹

доцент кафедры «Организация перевозок, безопасность движения и сервис автомобилей», Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А ²

Рассматривается вопросы развития автомобильных систем освещения повышающих безопасность на дороге. Одним из направлений развития таких систем является разработка адаптивных систем освещения. Данные системы способны подстраиваться под дорожную ситуацию обеспечивая наибольшую эффективность головных приборов освещения. Рассматриваются различные варианты систем адаптивного освещения используемых в настоящее время.

Ключевые слова: автомобиль, светодиодная матрица, адаптивный свет, фара, блок-фара, линза, рассеиватель, световой поток

автомобильный адаптивный освещение эффективность

ADAPTIVE LIGHT AS A WAY TO IMPROVE VEHICLE SAFETY

Piskarev Yu.V.¹, Sokolov V.N.²

student of the Department «Organization of transportation, traffic safety and car service», Yuri Gagarin State Technical University of Saratov

е-mail: yuriy.piskarev.17dec1996@mail.ru¹

associate Professor of the Department «Organization of transportation, traffic safety and car service»«, Yuri Gagarin State Technical University of Saratov

e-mail: VNCokolov@yandex.ru²

This article discusses issues of development of automotive lighting systems increase the safety on the road. One of the directions of development of such systems is the development of adaptive lighting systems. These systems are able to adapt to the traffic situation providing the greatest efficiency of head lighting devices. Discusses the various options of adaptive lighting currently used.

Keywords: car, led matrix, adaptive light, headlamp, headlight, lens, diffuser, luminous flux

С появлением автомобиля как такового производители постоянно ищут пути совершенствования конструкции отдельных его элементов, агрегатов и систем.

Одним из таких направлений является работа над элементами системы автономного освещения. Конструктивно фары устанавливались и устанавливаются до сих пор на большинстве автомобилей не подвижно относительно кузова. Такая установка обеспечивает постоянное направление светового потока фар параллельно поперечной оси автомобиля. Это позволяет освещать дорогу строго по направлению движения автомобиля и является вполне достаточно при прямолинейном движении. Но в момент совершения маневров или движения по криволинейной траектории остаются затемненными зоны слева и справа от автомобиля. Такая недостаточная освещенность может привести к несвоевременному обнаружению препятствий и как следствие ДТП.

Бороться с таким недостатком системы освещения пытались на ранних этапах развития автомобилестроения. Одна из первых конструкций компании Cadillac установленная на модель V16 предусматривала поворот фар вокруг своей оси при повороте управляемых колес. Для этого оси фар были связаны рычагами с рулевыми тягами управляемых колес (рис. 1). При этом углы поворота левой и правой фар были одинаковы. С одной стороны это удобно - освещать ту часть дороги, куда поворачивает автомобиль. Однако механическая связь фар и рулевой системы не позволяла соотносить угол поворота лучей со скоростью движения, и, так называемый «адаптивный» свет был запрещен.

Рис. 1 Поворотные фары

Несмотря на это, работы продолжались, и в середине прошлого века была попытка адаптировать свет фар под условия движения. Так, компания Citroлn разработала сдвоенные фары. Внутренняя часть такой фары поворачивалась в горизонтальной плоскости вместе с поворотом руля, а внешняя - в вертикальной в зависимости от загрузки автомобиля (рис. 2).

Рис. 2. Устройство фары автомобиля Citroлn DS23

Из-за относительно сложной системы привода элементов такие фары широкого распространения не получили.

Следующим этапом в истории создания адаптивного света было применение в блоке фар дополнительной секции с эффектом противотуманной фары для подсветки зоны поворота (рис. 3). Из-за простоты данная конструкция получили наибольшее распространение.

Рис. 3. Фара с дополнительной секцией освещения поворота

Устранить недостатки предыдущих конструкций «умного» света стало возможным только в последнее время благодаря развитию электроники, вычислительной техники, источников света и элементов электромеханического привода. Таким образом, стало возможным появление на автомобилях адаптивного света.

С появлением более мощных источников света для автомобильных фар возникла необходимость в динамическом корректировании угла наклона светового потока, чтобы исключить ослепление других участников движения. Данная конструкция состоит из датчика положения кузова, управляющего модуля и сервопривода наклона линзы в фаре. Но на этом конструкторы не остановились и дополнили систему возможностью поворота линзы в горизонтальной плоскости (левая и правая фары в горизонтальной плоскости поворачиваются на различные углы), что позволило динамически корректировать угол поворота света фар в зависимости от поворота рулевого колеса.

Таким образом, появилась возможность управления световым потоком фары в двух плоскостях. Используя такую возможность, фару «научили» изменять пучок света перед автомобилем в зависимости от скорости движения и погодных условий. Такая фара может работать в нескольких режимах (рис. 4): 1 - «перекресток»; 2 - городской режим; 3 - режим «трасса»; 4 - режим поворота; 5 - режим «магистраль».

Рис. 4. Режимы работы фары

Появление светодиодных элементов освещения позволило сделать следующий шаг в развитии адаптивного света - это изменение направления светового пучка в зависимости от движения встречных или попутных автомобилей, пешеходов, связали модуль управления светом с навигационной системой, чтобы заранее подсвечивать повороты. Таким образом, повышается безопасность для всех участников движения.

Это стало возможным благодаря появлению более мощных вычислительных систем, способных обрабатывать информацию с цифровых видеокамер, расположенных за лобовым стеклом автомобиля и различных датчиков. Программное обеспечение выполняет быстрый анализ обстановки и передает сигнал на сервоприводы, адаптивные фары изменяют направление и силу освещения с учетом этих данных.

Одним из вариантов управления световым потоком является применение специальной шторки в блок-фаре, которая «отрезает» часть светового потока. Другой путь - это использование в качестве источника света матрицу светодиодов, расположенную за линзой, каждый светодиод которой управляется отдельно. Более совершенный способ получения адаптивного света на сегодняшний день - это использование нескольких управляемых светодиодных матриц.

Широкому распространению такого освещения в настоящее время препятствует сложность его конструкции и, как следствие, стоимость.

Список литературы

1. Сайт [Электронный ресурс], URL: http://www.skb-avto.ru/texts/2014-12-15/avtomobilnye-fary (дата обращения 01.11.17)

2. Сайт [Электронный ресурс], URL: https://auto.today/bok/4279-dlya-chego-nuzhny-adaptivnye-fary-i-kak-oni-rabotayut.html (дата обращения 01.11.17)

Размещено на Allbest.ru