Устройство автомобилей

Устройство автомобилей

Большую часть информации о дорожной обстановке, состояния автомобиля, как во время движения, так и на стоянке водитель получает посредством зрения. Видимость на дороге ухудшается с наступлением сумерек, выпадением осадков, появлением тумана, дождя и снегопада.
Для обеспечения безопасного и комфортного управления движением автомобиля в условиях недостаточной видимости служит система освещения, в которую входят головные фары (блок-фары), задние фонари, фонари освещения заднего номерного знака, фонари освещения салона, багажного отделения, моторного отсека и вещевого ящика.

Классификация систем освещения

Современные системы освещения можно разделять по следующим признакам:

• по назначению – ближнего и дальнего света, противотуманные, ходовые, передние и задние;
• по расположению – на приборы наружного освещения (фары, фонари, расположенные вне кузова автомобиля) и внутреннего освещения (лампы и фонари для освещения внутри кузова);
• по типам светораспределения – на европейскую и американскую;
• по способу реализации системы светораспределения – на двух- и четырехфарную систему;
• по форме оптических элементов – на круглые, прямоугольные и сложной формы (гомофокальные, эллипсоидные и т. п.);
• по типу источников света – на использующие лампы накаливания, галогенные, ксеноновые (газоразрядные) и светодиодные (матричные или LED) лампы, лазерный луч;
• по конструктивным признакам – на отдельные оптические приборы и приборы, объединенные в блоки.

Фары ближнего света предназначены для обеспечения водителям видимости в обычных световых и погодных условиях.
Фары дальнего света обеспечивают обзор дороги на большом расстоянии (до 100 м и более) в темное время суток. Однако высокая яркость света этих фар может стать источником опасности для водителей встречных машин — ослепленные, они теряют видимость и возможность управления автомобилем во время движения, поэтому дальний свет рекомендуется использовать на трассах за пределами крупных населенных пунктов.

Систему переключения между ближним и дальним светом предложили и внедрили в 1915 году специалисты компании Guide Lamp Company. На первых автомобилях, оснащенных двумя типами фар, для того чтобы переключить режим приходилось останавливаться, поскольку переключатели находились непосредственно рядом с фарами. В салон авто рычаг переключения света был перенесен в 1917 году компанией Cadillac (Кадиллак), но поначалу он был ножным.

Противотуманные фары могут использоваться на любом современном автомобиле при езде в плохих погодных условиях: тумане, дожде, снеговых осадках. Их конструктивная особенность заключается в направлении светового луча вниз, на полотно дороги.

Ходовые (дневные) огни – это внешние световые приборы, которые применяются для улучшения видимости в светлое время суток в качестве более экономичной замены ближнего света. Их применение связано, в основном, с требованием включать на движущемся автомобиле ближний свет фар.

Европейская и американская системы освещения различны как по структуре создаваемого светового пучка (нормам на светораспределение), так и по принципам его формирования. Это различие обусловлено, главным образом, особенностями организации дорожного движения и качеством дорог.

Американская и европейская система освещения

Американская система освещения представляет собой размещение в фокальной плоскости параболоидного отражателя источника дальнего света (нить лампы накаливания, ксеноновая дуга и т. п.). Источник ближнего света располагается несколько выше горизонтальной плоскости, проходящей через оптическую ось отражателя, и смещен в левую сторону от нее. Благодаря этому ось светового потока ближнего света наклонена вниз и смещена в сторону к правой обочине дороги; светораспределение симметрично, как показано на рис. 1.

Основной конструктивной особенностью этой системы освещения является использование при формировании светового пучка как ближнего, так и дальнего света всей рабочей поверхности отражателя.
Американская система освещения, как и европейская, допускает двухфарное и четырехфарное исполнение.

Система освещения, называемая европейской, конструктивно выполнена иначе, чем американская. Здесь источник дальнего света имеет подковообразную форму у обычных лам накаливания (типа А12-45 40) и цилиндрическую – у галогенных (ламп типа Н4), и сориентирована вдоль оптической оси отражателя.
Получение ближнего света фар достигается размещением выше источника дальнего света металлического щитка, направляющего пучок света вниз и влево. В европейской системе освещения в режиме ближнего света используется только часть рабочей поверхности отражателя.

Главное отличие — в Европе с 1957 года принято асимметричное светораспределение с лучшим освещением правой обочины и с четкой светотеневой границей. В США и Канаде использование фар с границей света и тени разрешили только с 1997 года, причем требование по этому вопросу отсутствует.
Свет «американских» фар распределяется почти симметрично, ослепляя встречных водителей. К тому же американцы регулируют фары только по вертикали.

В США и Канаде отсутствует единый порядок сертификации приборов освещения. Каждый производитель лишь гарантирует соответствие своих фар федеральному стандарту по безопасности движения транспортных средств (FMVSS), а подтверждать это приходится, например, в случае аварии по вине световых приборов. Предполагается, что официально импортируемые из США автомобили проходят проверку на соответствие европейским нормам.
«Американские» фары маркируются аббревиатурой DOT (Department Of Transport — Министерство транспорта), а «европейские» — буквой «Е» в кружочке с цифрой-кодом страны, где фара одобрена для использования (Е1 — Германия, Е2 — Франция, и т.д.).

Следует учесть, что при прохождении техосмотра в России «американские» фары и головная оптика «праворульных» машин могут создать проблемы, так как нормативный документ, ГОСТ Р 51709-2001, регламентирует «левоасимметричное» распределение света и четкую светотеневую границу.

Четырехфарная система освещения

Необходимость совмещения в одном оптическом элементе двух режимов работы приводит к ухудшению характеристик как дальнего, так и ближнего света. Поэтому, несмотря на ряд преимуществ двухфарной системы: относительно небольшая потребляемая мощность, малый объем при монтаже на автомобиле, низкая себестоимость и технологичность, в США в 60-е годы получила распространение четырехфарная система освещения, в основе которой лежит идея распределения функции освещения по двум типам фар.

Четырехфарная система освещения состоит из четырех фар диаметром 130 мм, которые могут быть установлены как горизонтально, так и вертикально. Наружные и верхние фары всегда являются двухрежимными. Внутренние и нижние фары обеспечивают только дальний свет. При включении дальнего света работают все четыре фары, внутренние фары создают при этом направленный четкий световой пучок прожекторного типа.

Блок-фары

Блок фары со встроенными указателями поворота получили широкое распространение в 80-е годы благодаря некоторому снижению себестоимости комплекта световых приборов и более органичному эстетическому оформлению передней части автомобиля.

Блок-фары, применяемые на современных автомобилях, обычно объединяют приборы освещения и световой сигнализации, к которым относятся фары ближнего и дальнего света, указатели поворотов и габаритные фонари.

Гомофокальные и эллипсоидные отражатели фар

Постоянно увеличивающийся дефицит горючего предопределил тенденцию к снижению коэффициента аэродинамического сопротивления воздушному потоку при движении автомобиля, для чего необходимо обеспечить узкий профиль передней части автомобиля и, следовательно, ограничить высоту фары до минимума.
Эти требования практически полностью исключают использование в конструкциях фар традиционные светооптические схемы, так как для сохранения необходимого светового потока в этом случае требуется значительное увеличение глубины отражателя, что вызывает технологические трудности.
Кроме того, традиционные светооптические схемы, где функция перераспределения светового потока выполняется рассеивателем с глубокими призмами, не допускает его наклона в вертикальной плоскости на угол, больше чем на 25 градусов.
Именно эти обстоятельства привели к разработке принципиально новых конструкций фар.

Фирмой «Лукас» (Великобритания) была предложена конструкция фары, в которой отражатель выполнен в виде объединения нескольких (двух-трех) усеченных параболоидных элементов с различным фокусным расстоянием 20 и 40 мм при совмещенных положениях фокусов. Принцип объединения разнофокусных отражателей называется гомофокальным. Он позволяет подобрать и скомпоновать отражатель из отдельных секторов разнофоркусных отражателей таким образом, чтобы обеспечить формирование заданного светораспределения режимов ближнего и дальнего света с помощью отражателя. Реализация данной светооптической схемы позволила сконструировать фару, полностью удовлетворяющую современным аэродинамическим требованиям.

Эллипсоидные фары головного света, предложенные фирмой «Хелла» (Германия), представляют другое направление развития конструкции фар. Их характерной особенностью является более полное использование светового потока лампы при ближнем свете. Конструкция такой фары содержит эллипсоидный отражатель, в один из фокусов которого установлен источник света. Весь световой поток, отраженный таким отражателем, концентрируется в его втором фокусе, где в режиме ближнего света частично экранируется, что позволяет создать четкую светотеневую границу. Затем пучок корректируется с помощью достаточно простой линзы.

Для получения необходимых значений светотехнических характеристик отражатель снабжают элементами с параболоидными поверхностями, сопряженными с эллипсоидом, и преломляющими световой поток с помощью концентрических призматических элементов. К основным недостаткам этой системы следует отнести технологические трудности, высокую стоимость, а также ограничение в использовании – только в четырехфарной системе освещения.

Пути совершенствования светооптических схем и оптических элементов этим не исчерпываются. Продолжаются работы по использованию систем поляризованного света, волоконной оптики, с помощью компьютерного моделирования разрабатываются конструкции фар и формы отражателей с наиболее рациональным светораспределением.

В современных фарах могут применяться устройства, автоматически ослабляющие слепящие действие фар при встречном разъезде автомобилей и изменяющие направление светового потока при повороте автомобиля. Для управления осветительными и светосигнальными приборами широко используется электроника.

Техника и технологии

Уличное освещение представляет собой искусственное средство оптического увеличения видимости на улице в темное время суток, осуществляемое лампами, закрепленными на мачтах освещения, путепроводах и других опорах, которые могут включаться в темное время суток автоматически, либо вручную из диспетчерского пункта.

В зависимости от назначения освещаемого объекта применяются различные виды уличного освещения. Так, для освещения магистралей, кольцевых дорог и крупных автострад используется рефлекторное освещение, осуществляемое лампами, установленными в фонари с рефлектором (рис.1). Для освещения второстепенных дорог используется как рефлекторное, так и рассеянное освещение, осуществляемое фонарями, снабженными рельефными прозрачными плафонами, которые рассеивают световые лучи на дальнее расстояние (рис.2). Наконец, для освещения пешеходных тротуаров, парков, велосипедных дорожек и остановок общественного транспорта используется рассеянное освещение, для получения которого применяют плафоны шарообразной, либо цилиндрической формы, хорошо рассеивающие свет установленных в них ламп. Общий вид фонаря, применяемого для рассеянного освещения пешеходных тротуаров, показан на рис.3.

Использование уличного освещения регулируется СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение», который был изменен в 2011 г. с целью разрешения широкого применения в области освещения светодиодной техники. Согласно норм этого документа, требуемая по условиям безопасного дорожного движения освещенность дорог и пешеходных тротуаров должна обеспечиваться в настоящее время установкой специальных светильников, оснащенных лампами, единичная мощность которых напрямую зависит от назначения освещаемого объекта, как это указано в табл.1.

Главным критерием оценки качества освещения дорог различного назначения является безопасность дорожного движения, определяемая интенсивностью и скоростью движения автотранспорта, рельефом местности, наличием пересечений, развязок, мостов, путепроводов и т.п., а также хорошей видимостью водителем дорожной ситуации, его минимальной утомляемостью от управления автомобилем и др.

Исключительно важное значение с точки зрения обеспечения безопасности дорожного движения играет жестко регламентируемая государственными нормами горизонтальная освещенность дорожного покрытия улиц и дорог, которая определяется категорией их освещения, а также интенсивностью движения по ним автотранспорта в обоих направлениях (табл.2).

В традиционной системе уличного освещения применяются различные типы ламп, сравнительная характеристика светотехнических свойств которых приведена в табл.3, где обозначено:

— ЛН – лампы накаливания;

— ДРЛ – дуговые ртутные лампы высокого давления;

— ДРИ (Дуговые Ртутные с Излучающими добавками) – дуговые ртутные металлогалогенные лампы;

— ДНАТНД и ДНАТВД – натриевые газоразрядные лампы низкого и высокого давления соответственно.

Приведенные в табл.3 данные показывают, что светотехнические свойства светодиодных ламп значительно превосходят соответствующие свойства других типов ламп уличного освещения. Так, светодиодные лампы сверхэкономичны, что обусловлено очень низким уровнем их электропотребления, который достигается за счет их способности напрямую преобразовывать электрическую энергию в световую с высоким КПД. Хотя в настоящее время, КПД светодиодов (выраженный в лм/Вт) ниже, чем у некоторых типов традиционных осветительных ламп большой мощности.

Поэтому, хотя в настоящее время в традиционной системе уличного освещения, в основном, применяются газоразрядные лампы, заполненные парами ртути или натрия, все же, по оценкам экспертов, в недалеком будущем светодиодные лампы (разумеется, после их существенной доработки), стоимость которых непрерывно снижается, полностью вытеснят в системах освещения все другие типы ламп.

В заключение этого краткого обзора традиционной системы уличного освещения обратим внимание на ее существенные недостатки, главный из которых состоит в ее неспособности обеспечить экономию электроэнергии, затрачиваемой на освещение, и невозможность минимизации затрат на техническое обслуживание. Кроме того, эта система не в состоянии обеспечить почти бесперебойное (т.е. осуществляемое с минимальным временем от момента выхода освещения из строя до восстановления его работоспособности) освещение улиц, автотрасс и других объектов наземной транспортной инфраструктуры.

Отличительные особенности интеллектуальной системы уличного освещения

Интеллектуальная система уличного освещения представляет собой систему, включающую в себя комплекс уличных ламп, между которыми осуществляется обмен данными с целью доставки информации об освещении к локальному концентратору, который и передает эти данные специальному серверу, фиксирующему полученные данные.

Следующий уровень управления интеллектуальным освещением является двусторонняя связь, позволяющая управлять уличным освещением путем дистанционной регулировки яркости уличных ламп в соответствии с погодными условиями (например, при тумане, дожде, ярком ночном свете Луны) или в зависимости от уровня освещенности отдельных участков улицы при наличии или отсутствии на них людей и транспорта. Тем самым при применении такого освещения достигается существенное (в два и более раза) снижение расхода электроэнергии на освещение.

Кроме того, такая система уличного освещения помогает снизить затраты на обслуживание, сделать его более эффективным и рентабельным за счет осуществления непрерывного контроля состояния ламп. Дело в том, что при применении такой системы освещения выход из строя одной или группы ламп выявляется дистанционно в реальном масштабе времени, что исключает необходимость периодически направлять ремонтную бригаду для обнаружения и замены вышедших из строя ламп.

Основным компонентом интеллектуальной системы уличного освещения, позволяющим вывести эффективность и управление освещением городов, трасс и общественных мест на принципиально новый уровень, является интеллектуальный фонарный столб, состоящий из следующих трех блоков:

— балластный модуль или драйвер, являющийся высокоэффективным выходным каскадом управления лампой;

— модуль коммуникационного интерфейса, обеспечивающий цифровое управление, защиту передаваемых данных и надежность сетевого соединения;

— набор интеллектуальных датчиков, используемых для мониторинга погодных условий, угла наклона фонарного столба и уровня загрязнения воздуха.

Система интеллектуального уличного освещения с использованием интеллектуальных фонарных столбов позволяет оперативно в масштабе реального времени контролировать уровень освещенности освещаемых объектов локальным концентратором, тонко настраивающим яркость, направление освещения и цвет любого фонарного столба или группы столбов. Имеется возможность также изменять уровень искусственной освещенности в зависимости от климатических условий, плотности движения автотранспорта и других часто изменяющихся условий окружающей среды.

При этом одной из самых существенных и наиболее эффективных функций интеллектуальных систем уличного освещения является затемнение. Именно затемнение при использовании таких высокоэффективных источников света, какими в настоящее время являются светодиодные лампы, существенно продлевает срок службы ламп и резко сокращает потребление энергии без риска снижения безопасности для транспорта и пешеходов.

Следует отметить, что в системах интеллектуального уличного освещения технологически развитых стран мира в настоящее время стали применять умные фонарные столбы, работающие автономно за счет энергии установленных на каждом из них ветрогенератора и/или солнечных батарей (рис.4). Такие фонари в течение всего дня накапливают солнечную энергию во встроенный аккумулятор, после чего, при наступлении сумерек, автоматически включаются и беспрерывно работают до первых лучей солнца.

Основные параметры уличных фонарей, работающих от солнечных батарей, приведены в табл.4.

Преимущества освещения улиц, проезжей части и дворов с помощью умных фонарей, оснащенных ветрогенератором и/или солнечными панелями, очевидны. Такие фонари просто устанавливаются, при этом нет необходимости постоянно осуществлять их техническое обслуживание и уход за ними (за исключением очистки плафонов от уличной грязи и пыли). Они позволяют достичь существенной экономии электроэнергии и повысить показатели безопасности пешеходов и водителей за счет безупречно работающего уличного освещения.

Концептуальные положения интеллектуальных систем уличного освещения

Способы дистанционного управления уличным освещением. Системы автоматического управления уличным освещением обычно работают под управлением зонального контроллера или удаленного сервера. Контроллер, в зависимости от алгоритма управления, формирует сигнал (например, включения группы уличных фонарей). Этот сигнал поступает на исполнительные устройства, в качестве которых используются электронные балласты (ЭБ) ламп уличных фонарей, которые являются своеобразными «выключателями» для ламп уличного освещения, обеспечивающими энергосбережение, продление ресурса ламп и дистанционное управление. При этом сигнал на исполнительные устройства может передаваться по слаботочным сигнальным линиям (витым парам, RS-485, Ethernet и др.), радиоканалу, GSM-каналу или по силовым ЛЭП в виде ВЧ сигнала.

Сравнение преимуществ и недостатков различных способовпередачи сигнала дистанционного автоматического управления уличным освещениемприведенов табл.5.

При применениидистанционного управления уличным освещением любую лампу можно включить или выключить сигналом с центрального сервера с помощью блоков непосредственного управления лампой, причем в случае реализации радиочастотного метода передачи сигналов каждый блок должен иметь собственный адрес (например, IP-адрес в рамках протокола TCP/IP). При этом, поскольку в городских системах уличного освещения количество блоков и, соответственно, адресов может составлять 50–100 тыс. шт., то возникает задача первичного задания адресов и привязка к местности для отображения статуса лампы на экране компьютера. Для решения этой задачи блоку управления при поставке присваивается заводской адрес. Центральный сервер, который периодически производит опрос устройств и при наличии в сети блока с заводским адресом передает ему команду на установку уникального адреса, а оператор осуществляет привязку этого адреса к территории.

Отметим, что система индивидуального управления каждой лампой по GSM-каналу на практике не применяется из-за высокой стоимости GSM-модемов и необходимости установки индивидуальных SIM-карт в каждый блок и последующего учета расходов. Поэтому GSM-канал обычно используют только на уровне зонального шкафа управления.

Дистанционное управление включением/выключением отдельных ламп и основные варианты управления уличным освещением

В интеллектуальных системах уличного освещения применяется трехуровневый принцип включения/выключения отдельных ламп. Этот принцип распространяется также на общее управление уличным освещением, которое различно у разных компаний-разработчиков такого освещения. Так, французская компания DotVision предлагает следующие три варианта управления уличным освещением:

1. Индивидуальное управление освещением.

Обеспечивает максимальные возможности экономии электроэнергии и высочайшее качество обслуживания населения за счет контроля состояния каждой лампы с помощью интеллектуальных электронных балластов (ЭБ), позволяющих плавно регулировать яркость свечения, приемопередатчика данных по радиоканалу или ВЧ сигнала по силовому кабелю, зонального контроллера в уличном шкафу управления и территориального сервера.

2. Зональное управление освещением с дистанционным регулированием мощности.

Этот вариант освещения представляет собой компромисс между стоимостью системы и возможностями экономии электроэнергии. Основными компонентами такой системы управления являются:

— вариатор мощности, устанавливаемый в зональном шкафу управления;

— телеметрическая система на базе протоколов Modbus или LonWorks. Территориальный сервер передает сигналы управления и собирает телеметрическую информацию с зональных контроллеров.

3. Зональное управление освещением с телеметрией.

Этот вариант освещения не предполагает экономии электроэнергии, однако включает зональный контроллер с функциями обнаружения неисправностей, телеметрии и дистанционного включения/выключения ламп. Территориальный сервер передает сигналы управления и собирает телеметрическую информацию с зональных контроллеров.

Автоматизация включения и выключения ламп уличного освещения. Кроме применения датчиков уровня освещенности, которые при снижении уровня яркости ниже заданного порога (в случае сумерек) включают лампы и выключают их при восходе солнца, для автоматизации включения/выключения ламп уличного освещения используются также и другие методы. Так, например, корейская фирма Stwol предложила метод управления уличным освещением в соответствии с наружным уровнем освещенности. Этот метод основан на применении вместо фотодатчика встроенного GPS-приемника и вычислительного устройства. Зная координаты географического местоположения контроллера уличного освещения и астрономическое время, получаемое со спутников системы глобального позиционирования, вычислитель определяет точное время захода и восхода солнца. При этом контроллер включает освещение за 15 мин до наступления сумерек и выключает его через 10 мин после восхода солнца в данной точке земного шара.

Альтернативным методом автоматического управления в системах уличного освещения является использование графика включений и выключений освещения, когда контроллер включает или выключает освещение на основании даты, дня недели и времени суток.

Адаптивный свет

Адаптивный свет — система головного освещения, автоматически изменяющая направление светового потока фар синхронно с направлением движения автомобиля. Система была разработана конструкторами компании Volkswagen AG и получила название Advanced Frontlighting System или сокращенно AFS. Адаптивным светом опционально оснащаются некоторые модели автомобилей Volkswagen Phaeton, Volkswagen Touareg, Volkswagen Passat и другие. Системы адаптивного освещения выпускаются и другими компаниями, в частности — компанией «Хелла». Ее система AFL отличается от AFS тем, что в нее включена дополнительная пара вспомогательных фар, включающихся при резком повороте руля и освещающая правую и левую стороны дороги по ходу автомобиля.

Содержание

Обоснование применения система адаптивного света

При управлении автомобилем, оснащенным обычной системой головного освещения, в ночное время или в условиях плохой видимости водитель лишен возможности получать полную визуальную информацию. Обочина дороги, предметы на ней остаются вне зоня ясной видимости. Внезапно выбежавшее на дорогу животное, крупный предмет (ветка, ствол дерева) могут привести к аварийной ситуации. Однако, жестко закрепленные фары, даже если они правильно отрегулированы, освещают ограниченное пространство впереди автомобиля и в гораздо меньшей степени — пространство по сторонам от направления движения машины.
Систему адаптивного освещения можно сравнить с фонариком, которым пользуется пешеход. Если фонарик жестко закрепить на одежде или головном уборе пешехода, освещаться будет только пространство перед идущим человеком. Это аналог традиционной системы головного освещения. Если взять фонарик в руку, то он будет освещать путь, по которому движется пешеход, в том числе повороты, изгибы тропинки, потенциально опасные и плохо различимые в темноте объекты. Это аналог адаптивной системы освещения автомобиля. На мотоциклах и скутерах с фарами, вмонтированными в головной обтекатель (спортбайки) или в передний щиток (скутеры) система освещения работает так же, как и на автомобилях с прямолинейным светом. На мотоциклах и скутерах с фарами, установленными на рулевой колонке (большинство мотоциклов общего назначения, чопперов, эндуро и других) или на руле (скутеры Vespa и другие), система освещения работает, как условно адаптивная, поскольку световой луч от фары поворачивается одновременно с поворотом руля. Специалистами страховых европейских агентств отмечается, что автомобили, оборудованные адаптивной системой освещения, попадают в аварийные ситуации на 40% реже, чем автомобили с прямолинейным, традиционным светом.

Устройство и работа системы адаптивного света

Система адаптивного освещения автомобиля управляется бортовым компьютером, считывающим информацию с датчиков угла поворота руля, скорости автомобиля, положения автомобиля относительно вертикальной оси, системы курсовой устойчивости (ESP) и даже работы стеклоочистителей (для определения изменения дорожных условий при начавшемся дожде или снегопаде).
В блок-фарах адаптивного освещения применяются только биксеноновые источники света. Сами фары оснащены шаговыми двигателями с малой дискретностью, перемещающими корпус блок-фары во все стороны максимум на 15 градусов. При этом величина поворота каждой из двух блок-фар разнится. При повороте налево левая блок-фара поворачивается на полный угол, правая — на половину этого угла (например, на 15 и 7 градусов соответственно). При повороте направо на меньший угол поворачивается левая фара. Это уменьшает опасность ослепления водителей, которые едут по дороге, на которую сворачивает автомобиль. Адаптивное освещение работает в режимах и ближнего, и дальнего света.
При постоянном подруливании (рысканье) датчик ESP сообщает бортовому компьютеру, что изменения направления движения нет — фары светят прямо, система адаптивного освещения отключена. Как только водитель выкручивает руль вправо или влево на большой угол, включается система адаптивного света — блок-фары поворачиваются шаговыми двигателями, луч света меняет направление. При этом внутренняя по отношению к центру описываемой автомобилем окружности фара поворачивается на больший угол и освещает пространство, прилегающее к центральной части дуги, внешняя фара освещает внешнюю часть дуги и частично центральную часть дороги. Площадь освещенного пространства увеличивается — водитель получает полную визуальную информацию о дорожной обстановке. При возникновении прямо по курсу мощного встречного источника света, компьютер дает команду шаговым двигателям повернуть блок-фары по вертикальной оси вниз. В результате луч света несколько опускается, предотвращая эффект ослепления водителя встречной машины. Как только автомобили разминутся, фары возвращаются в исходное положение.
Такая же команда на изменение направления светового потока поступает при работе стеклоочистителей. Световой луч опускается ниже, чем в описанном выше случае — фары начинают работать, как противотуманные. Световой поток при этом распространяется на высоту не более полуметра, «под туман», чтобы свет не отражался от микрокапель водно-воздушной взвеси, из которой состоит туман. Во время дождя и снегопада эффект от «противотуманного» света существенно ниже, но все же изменение направления светового потока по вертикали существенно снижает риск ослепления водителя отраженным от капель дождя светом.
Адаптивная система изменяет направление светового потока и по горизонтали, и по вертикали. Например, на длинном спуске световой луч приподнимается, освещая противоположный подъем, а на крутом подъеме — опускается, чтобы не ослепить водителей встречных автомобилей, поднимающихся на гору с обратной стороны.
Работа компьютеризированной системы адаптивного света отличается высокой плавностью. Единственным заметным эффектом применение адаптивного света является явное улучшение освещенности дороги во всех режимах движения и при любой дорожной обстановке. Усовершенствованная система AFS и некоторые конкурирующие системы, в частности, AFL отличаются от описанной тем, что оснащаются дополнительными фарами бокового освещения. Эти небольшие фары, оснащенные достаточно мощными источниками света, включаются раздельно при резком повороте руля, освещая при повороте направо правую часть дороги, при повороте налево — левую. Как только руль принимает нейтральное положение, а траектория движения автомобиля выпрямляется, задействованная в боковом освещении фара — левая или правая — выключается.

Перспективы развития системы адаптивного света

Специалистами компании Volkswagen AG разрабатывается система адаптивного освещения следующего поколения. Ее особенность заключается в том, что адаптивным станет любой режим освещения. Всего таких режимов предусмотрено четыре. Первый — освещение для автомагистралей, самое мощное, при котором задействованы все источники света блок-фар. Второй режим — освещение для загородных шоссе, при котором включается свет, соответствующий нынешнему ближнему. Третий — освещение для движения в городских условиях, ближний свет меньшей силы, но с расширенным световым пятном. И наконец, четвертый режим — освещение в условиях плохой погоды, соответствует освещению дороги противотуманными фарами. Новая система адаптивного света предусматривает больше степеней свободы поворота фар, более точное управление и дополнительные комбинации включения световых приборов в зависимости от дорожной обстановки.

Что включает в себя система Умный дом

Умный дом ABB-free@home — интеллектуальная система управления комфортом, предназначенная для установки в квартирах, офисах, коттеджах, на дачах. Для настройки и регулировки применяют специальные панели или цифровые устройства: планшет, смартфон, компьютер. Для работы комплекса производитель использует свой защищенный протокол и собственное мобильное приложение. Главные цели разработчиков — гибкость, простота, доступность!

Предусмотрено два способа управления: проводная связь (с помощью переключателей на панели) и радиоканал, который позволяет контролировать обстановку в помещении, когда потребителя нет дома. Есть возможность удаленного изменения настроек или включения сценария, например, при обнаружении движущихся объектов.

По сравнению с электроникой аналогичного класса, цена комплекта АВВ ниже!

Что входит в систему «Умный дом» для квартиры?

Набор функций комплекса зависит бюджета, пожеланий заказчика, и со временем может быть расширен. Базовый вариант для квартиры может состоять из узлов контроля: протечек, работы кондиционера, световых приборов. Пользуются популярностью опции, связанные с управлением:

• освещенностью: включением, выключением, регулированием светопотока (диммером);
• розетками;
• теплым полом;
• шторами;
• датчиками движения;
• мультимедиа.

Если сравнить с квартирой или офисом, у загородной недвижимости больше вариантов оснащения. В состав системы «Умный дом» для коттеджа можно еще включить устройства по управлению:

• видеодомофоном;
• отоплением;
• поливальной установкой;
• воротами;
• камерами;
• регулировкой положения рольставень;
• мультирумом;
• электронными замками.

Предусмотрена возможность заказа каждой опции отдельно.

«Умный дом» — состав комплекта

Чтобы приступить к монтажу умной системы ABB-free@home, необходима двухпроводная шина, которая отвечает за обмен данных. Варианты связи между компонентами — радиоканал или кабель. В комплекс входит системная точка доступа, блок питания, приборы управления, исполнительные устройства.

Роль мозгового центра выполняет главный модуль, соединенный с панелью, сенсорами, оборудованием и приборами: домашней метеостанцией, диммерами. Все элементы умной сети работают четко и согласованно. В любую минуту владелец дома может изменить (перепрограммировать) последовательность или набор действий.

Преимущество передачи сигнала по проводам — надежность, быстрота отклика. Есть возможность инсталляции дополнительных устройств для расширения функций. Плюс выбора беспроводной связи для комплекса «Умный дом» — эстетичность, экономия средств на монтаже.

В целях безопасности мы рекомендуем использовать радиосвязь только для некоторых элементов системы, например, мультимедиа. Комплекс компонентов, полностью построенный на беспроводном соединении — будет уязвим для кибер атак злоумышленников и не способен обеспечить достойную безопасность жильцам загородного дома, коттеджа или квартиры.

В составе умного комплекса задействованы датчики освещения, движения, температуры, влажности. При необходимости включают измерительные приборы других параметров. Способ передачи сообщений между компонентами — по открытому или закрытому протоколу.

Первый вариант применяют для устройств разных производителей, совместимых между собой. Соответственно, закрытый «язык общения» используют для связи узкой группы приборов, чаще — одного бренда. Умный комплекс способен одновременно обрабатывать сигналы от 64 сенсоров и активаторов.

Для связи между компонентами дома используют структуры:

• древовидную схему;
• «Звезду»;
• последовательное соединение (шлейфом);
• комбинированные варианты.

Интеллектуальная система для дома откликается на команду с панели или смартфона. В программу входят предустановленные сценарии. Последовательность действий включается при соответствующих настройках. Возможна автоматизация работы сценариев по сигналам от сенсоров.

Набор опций для дома может быть любым. Если члены семьи уезжают, управляющее устройство включит заданную последовательность действий:

• выключит свет и мультимедиа;
• установит энергосберегающий режим для отопления или кондиционера;
• опустит шторы и рольставни;
• закроет электронные замки на воротах и дверях.

Чтобы управлять системой дистанционно, владельцу предлагается установить приложение. Программа предназначена для операционных систем iOS или Android. Способ управления — голосом или прикосновением пальцами к иконкам на сенсорном экране телефона, планшета. Чтобы активировать дистанционный метод управления, необходимо зарегистрироваться на сайте производителя ABB-free@home.

Предусмотрена возможность управления оборудованием с панели и через традиционные выключатели освещения.

Преимущества Умного дома

Автоматизированные системы управления комфортом привлекают потребителей и представителей бизнеса. Используя умное оборудование, компании-застройщики получают конкурентные преимущества. Установка автоматизированных систем Smart Home может стать новым направлением для компаний, которые занимаются видеонаблюдением, пультовой или физической охраной, монтажом устройств контроля доступа.

Интеллектуальный комплекс просто установить, благодаря чему несложно внести изменения в действующий проект коттеджа или квартиры. Хотя оптимальный вариант — предусмотреть умную систему на этапе проектирования или ремонта сооружения. С монтажом справится бригада частных специалистов: электриков, ремонтников.

Главные отличия от аналогов — безопасность, надежность, доступность, простота настройки. Все элементы выполнены в лаконичном дизайне и гармонируют с обстановкой. В систему «Умный дом» входит оборудование европейского качества. Не надо разрабатывать сложный проект и нарушать привычную обстановку, чтобы смонтировать комплекс.