| Темное время суток принуждает водителей использовать фары для освещения пути движения своего автомобиля, при этом основная масса фар современных авто статична и освещает только передний участок дороги. Прямые дороги при таком режиме освещения не вызывают особых проблем, а движение по горному серпантину или на оживленных городских перекрестках может вызвать трудности, когда взгляд водителя уже устремлен «за угол» а фары авто продолжают светить в другую сторону. Еще в 30-х годах прошлого века кампания Cadillac начала производство серийного автомобиля V16, который был оснащен вспомогательными фарами, поворачивающимися вслед за движением колес. К сожалению, такая система имела ряд существенных недостатков, которые смогли преодолеть лишь современные электронные технологии. Работа системы адаптивного освещения  Такие адаптивные фары приводятся в движение специальными электромеханическими приводами, которые дают возможность легко корректировать угол поворота и наклон фар и теперь они могут синхронно с глазами человека «смотреть за угол» на извилистой дороге. Система адаптивного освещения, являясь электронной системой, включает входные устройства, блок управления и исполнительные механизмы. дает качественное освещение обочины с помощью широкого пучка света, а на скорости свыше 90 км/ч. сужает пучок света для того, чтобы осветить участок дороги как можно дальше. В дождливую погоду такие фары автоматически опускаются ниже, чтобы не ослеплять водителя отблесками капель.ВИДЕОРОЛИК О РАБОТЕ ДАННОЙ СИСТЕМЫЭто должен знать каждый владелец авто:
|
В США провели эксперимент: на протяжении 10 лет следили за 2400 автомобилями на метане. В этот период произошло 1360 аварий, ни один балл…AFS – адаптивное головное освещение
Проблема качественного и правильного освещения дорожного полотна возникла сразу же, после изобретения транспортных средств. Спустя столетия эта проблема все еще остается актуальной. Изначально использовались малоэффективные и тусклые лампы, со временем заменяясь на более качественные и яркие источники, например на галоген, который оставался эффективным очень долгое время.
Но и этот тип освещения стал «сдавать позиции», а поэтому на его смену пришел ксенон, который обеспечивает насыщенное и яркое освещение дорожного полотна, позволяя в сто крат повысить безопасность для водителей на дороге. Но все равно, несмотря на высокое качество и яркость данного типа освещения, его до конца совершенным считать нельзя, поскольку при неправильном угле свечения он может создавать ряд опасных проблем: засветы, ослепление водителей встречного транспорта.
Именно поэтому на сегодняшнее время есть специальные электронные устройства AFS, которые могут быть как отдельными изделиями, так и входить в функционал блоков розжига ксенона последних генераций, поколений.
Принципы освещения дорожного полотна
Безопасность для водителей транспортных средств, движущихся по дорожному полотну в сумерках, ночью, при плохих метеорологических условиях тесно связана с качеством освещения.
Правила освещения дорожного полотна:
-
Дорожное полотно должно быть освещено на значительном расстоянии перед автомобилем, чтобы обеспечить протяженную видимость.
Это позволяет водителям своевременно заметить опасность и предотвратить столкновение. - Хорошо освещаться должна и обочина, чтобы водитель мог заранее увидеть находящихся близко животных или же пешеходов и предотвратить опасные последствия аварии.
- Яркость и насыщенность света должна быть оптимальной, чтобы качественно освещать дорогу и обеспечивать высокую видимость, но при этом не ослеплять водителей встречного транспорта.
- Яркость светового потока должна изменяться в зависимости от местоположения транспортного средства – в пределах города и за городом.
Это позволяет водителям своевременно заметить опасность и предотвратить столкновение.На сегодняшнее время существует две классификации режимов головного освещения:
- Ближний – используется в городских условиях, освещает обочину и обеспечивает небольшую протяженность светового луча.
-
Дальний – используется на загородных трассах, обеспечивает протяженный луч света, простирающийся далеко перед транспортным средством.
Что такое адаптивное головное освещение дороги?Над тем, чтобы сделать свет правильным и гарантировать водителям высокую видимость и максимальную безопасность работают множества производителей светотехнического и электронного оборудования для транспортных средств. Реализовать адаптивное освещение и сделать луч света правильным можно несколькими путями:
|
Особенноси системы AFS
Ведущие производители системы головного адаптивного освещения – это Hella, которая выпускает как отдельное оборудование, так и генерирует данную функцию в блоки розжига, а также Valeo.
| Стартовая информация | Устройства для регулировки правильности свечения |
| Скорость движения транспортного средства | Датчики, улавливающие частоту и скорость движения колес автомобиля |
| Дорога | Датчик продольного ускорения |
| Направление движущегося автомобиля | Датчики, реагирующий на угол поворота рулевого колеса |
| Насыщенность светового потока | Датчик за яркостью и интенсивностью свечения головных фар |
Препятствия на пути в виде других транспортных средств, пешеходов, животных, строительных объектов и так далее. |
Видеокамер |
Исполнительные механизмы – это собственно сами фары транспортного средства, которые поворачиваются по заданным критериям и обеспечивают выдачу правильного потока света. Фары поворачиваются как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.
Блок управления
Таким образом, электронные устройства позволяют сделать свет фар правильным и уберечь водителя от столкновений. Как уже указывалось, функцию AFS исполняют как отдельные устройства, так и блоки розжига компании Hella последних поколений. Используется такая система только для ксенонового типа фар.
Использование систем адаптивного освещения | Новости Горного Алтая
Ныне мировые производители автомобильных фар активно работают над внедрением в производство и готовую продукцию самых современных технологий.
Например, классический свет фар понемногу уже уходит в небытие, а на замену ему прибывает адаптивное освещение. Система адаптивного освещения в последнее время претерпела немало изменений в положительную сторону. Благодаря имеющемуся функционалу водитель получает возможность управлять автомобилем в условиях повышенного комфорта, не волнуясь лишний раз о безопасности передвижения.
Детальнее о системе адаптивного освещения
Разработка системы адаптивного освещения велась достаточно долго. Первые адаптивные фары играли роль поворотных огней, которые указывали сторону, в которую будет поворачивать авто. С использованием видеокамер система адаптивного освещения вышла на новый уровень развития. Основным элементом этой системы является электронный блок управления, которому подчинены шаговые двигатели поворота фар и некоторые другие управляющие механизмы. Благодаря работе устройств слежения информация передаётся в головной блок, который и корректирует работу фар.
Зачастую системы адаптивного освещения снабжаются фарами ксенонового и биксенонового типа, что можно проследить, перейдя по ссылке https://fara-fonar.ru/catalog/land_rover/Range-Rover-Evoque/Range-Rover-Evoque-1-(2011-nv)/Fara-pravaya и оценив имеющийся ассортимент фар. При этом сами фары могут поворачиваться и по вертикали, и по горизонтали – здесь всё зависит от команд, исходящих из управляющего блока. Большинство таких систем могут работать в режиме междугородней дороги, дальнего света, света в городе, трассы, плохой видимости и др.
С чем связываются фары в системе адаптивного освещения?
Стоит отметить, что биксеноновые фары, которыми дополняются системы адаптивного освещения, совершенно безопасны для встречных водителей, так как своим светом они их ничуть не ослепляют. Сама система тесно связана с курсом движения машины. Соотносительное движение фар, направленное в сторону, в которую поворачивает водитель, открывает максимальный обзор. Кроме этого, система через бортовой компьютер связывается даже с системой очистки стекла.
Как видно, система адаптивного освещения открывает для водителей немало интересных возможностей, которыми обязательно стоит воспользоваться во время дорожного движения.
Автомобильные фары и фонари в Москве.
+7 (499) 450-78-28
Москва,1-й Котляковский пер. 3 корп. 1
Адаптивная система освещения Opel следует за движением глаз водителя
Автономное вождение — одна из главных тем автомобильной индустрии в 2015 году. Все системы автомобиля становятся всё более безопасными, в том числе, освещение дороги фарами. Opel представит через несколько лет адаптивную систему освещения, в которой определять направления света фар будет водитель. Специальная система будет отслеживать направление взгляда водителя, а актуаторы будут управлять проекторами света.
Остаётся нерешённой одна проблема: нам свойственно неосознанно переводить глаза с одной точки на другую. Если система будет следовать за такими движениями, мы получим хаотичный свет. Для этого Opel разработала алгоритм задержки, который позволяет осуществлять плавное управление конусом света. В калибровке системы надобности нет. Система подстраивается под условия, неважно, какой водитель сидит за рулём. Если водитель отвлекается от дороги, это не значит, что освещение исчезнет. Для ориентации гарантирован достаточный уровень освещения всегда.
Тем не менее, адаптивное слежение за движениями глаз — это технология будущего. В ближайшее время Opel обеспечит большую безопасность движения за счёт системы адаптивного освещения AFL+. AFL+, связанная с фронтальной камерой, предлагает до десяти функций освещения.
Луч ксеноновых фар подстраивается под разные условия вождения, дороги и погоды (различное освещение в городе, на шоссе и в сложных погодных условиях). Кроме того, есть такие функции, как динамичное изменение угла света, дневное светодиодное освещение, не требующее больших затрат энергии. Направление и сила света меняются в зависимости от направления и скорости движения автомобиля. Ассистент дальнего света автоматически переключает ближний и дальний свет фар, а установленная у основания зеркала заднего вида камера определяет свет движущихся навстречу и следом машин. Кроме того, система способна распознать туннель и включает в этом случае ближний дневной свет.
Дальнейшее развитие системы — это использование системы светодиодной матрицы, которая в настоящее время находится на стадии финального тестирования. В данном случае речь идёт об управлении дальним светом, который будет автоматически и постоянно настраиваться в соответствии с условиями вождения.
Здесь также используются данные фронтальной камеры. Если камера определяет свет движущегося навстречу или следом автомобиля, некоторые светодиоды выключаются, чтобы не слепить водителей, но пространство вокруг автомобиля остаётся освещённым. Opel представит систему на рынок в течение 18 месяцев.
Что общего у острого лезвия и системой освещения обновленного Lexus RX
Безопасность водителей и пассажиров является главным приоритетом Lexus, поэтому бренд постоянно совершенствуется в этом направлении. Освещение всегда являлось важным фактором безопасности при вождении и Lexus всегда уделял этому много внимания, став пионером в развитии данных систем. Бренд первый в мире представил систему адаптивного управления дальним светом (AHS). Это значительно улучшило видимость в тёмное время суток и снизило стресс, который водитель испытывает ночью.
Lexus представил первую в мире технологию адаптивного распределения дальнего света BladeScan, которой оснащаются премиальные кроссоверы RX.
Подобно лезвию, она буквально рассекает темноту, позволяя видеть даже труднодоступные участки дороги – например, обочину, которую сложно контролировать при работе обычных фар дальнего света. По сравнению с предыдущим поколением, система BladeScan значительно расширила зону действия – с 32 до 56 метров. Так водитель способен гораздо быстрее заметить пешеходов, помехи, которые могут вызвать аварийные ситуации, а также дорожные знаки.
Вместо того, чтобы направлять свет вперёд, LED-элементы в каждом модуле BladeScan направляют его по диагонали на два зеркала в форме лезвия, вращающихся с высокой скоростью. Точная синхронизация вращения зеркала вместе с включением и выключением каждого светодиода контролирует подачу света и при необходимости активирует эффект затемнения. Адаптированный, не ослепляющий других участников движения свет затем отражается в линзу, которая направляет луч на дорогу. Инженеры Lexus подчеркивают, что с помощью новой технологии водители RX могут наслаждаться более широким и естественным светом.
Стоит отметить, что в то время, как конкурирующие системы значительно увеличили количество LED-элементов для улучшения разрешения фар, новая технология Lexus представляет более экономичный набор светодиодов на каждой стороне автомобиля – десять в случае RX. И всё это содержится в компактном модуле, расположенном во внутреннем углу каждой фары.
Безопасность водителя и пассажиров в автомобиле Lexus всегда была важным приоритетом для инженеров бренда. Все модели оснащены, как минимум, 8 подушками безопасности (в RX их 10), а чувствовать себя за рулём ещё более уверенно позволяет комплекс Lexus Safety System+, который дополняет навыки вождения даже самых опытных автомобилистов. Новейшее поколение системы было разработано на базе многолетних исследований дорожных происшествий – водитель будет предупреждён, если существует опасность столкновения, наезда на пешехода или велосипедиста.
Кроме того, система распознает признаки усталости водителя и также оповещает об этом.
Введение — Критерии проектирования адаптивного освещения проезжей части, июль 2014 г.
Введение
С развитием новой технологии освещения и стремлением снизить общее энергопотребление и воздействие освещения на окружающую среду, адаптивное освещение стало новой тенденцией в дорожной индустрии. Адаптивное освещение — это методология проектирования, при которой светоотдача системы регулируется при изменении условий движения. В частности, уровни освещения проезжей части регулируются в зависимости от потребностей пользователей проезжей части.Уровень освещения можно уменьшить или приглушить при уменьшении трафика на автомагистралях, тротуарах или в обоих случаях. Уменьшение уровня освещения при сохранении конфигурации освещения не повлияет на равномерность освещения или контраст объекта; однако пороги контрастности будут увеличиваться, что приведет к увеличению времени обнаружения.
Кроме того, светильники, устанавливаемые в новые светотехнические конструкции, часто превышают требования светотехнического дизайна. Со временем система будет соответствовать проектному уровню или превзойти его, даже если лампы стареют и на линзах скапливается грязь.Регулировка мощности светильников таким образом, чтобы система соответствовала проектному уровню на протяжении всего срока службы ламп, также может сэкономить на затратах на электроэнергию и исключить периоды чрезмерного освещения. Эта форма управления освещением конкретно не считается адаптивным освещением, но система адаптивного освещения предоставляет такую возможность.
Цели и методология этого проекта были разработаны для обновления Пониженное освещение на автострадах в периоды низкой плотности движения (Публикация No.FHWA-RD-86-018), а также для разработки руководств по применению, направленных на решение следующих проблем: (1)
- Оптимальное время и условия для уменьшения освещения.
- Соответствующие уровни освещения для различных дорог и дорожных покрытий.
- Соответствующие подходы к уменьшению освещения.
- Энергосбережение и сокращение выбросов парниковых газов в результате снижения уровня освещения.
- Возможные юридические проблемы, связанные с уменьшением освещения, включая развитие таких проблем с момента выпуска исходного отчета.
Полученная методология проектирования основана на существующих критериях освещения проезжей части Международной комиссии по освещению (CIE) и обеспечивает процесс определения того, подходит ли адаптивное освещение для данной проезжей части.
ИСТОРИЯ
Более 50 процентов всех аварий со смертельным исходом происходит ночью, хотя в ночное время объемы дорожного движения составляют примерно 25 процентов всего трафика. В результате уровень смертности водителей ночью в три раза выше. (2,3,4) В целом, было установлено, что внедрение освещения проезжей части является мерой противодействия ДТП на автомагистралях.
В 1989 году Box завершил исследование, в котором сравнивалось количество аварий на заранее определенном маршруте (примерно 2,8 км) до и после установки осветительных приборов. (5) Маршрут состоял из пяти полос движения с двусторонним левым поворотом в центральной полосе. Было проведено несколько оценок в ночное и дневное время для определения количества аварий, происходящих на перекрестках с освещением, по сравнению с дорожно-транспортными происшествиями без освещения.Также особый интерес вызывало количество сбоев, происходящих в средней части блока. Первоначальные исследования показали, что в общей сложности 146 дневных и 72 ночных аварии на перекрестках (33 процента аварий) произошли до того, как было установлено освещение. Также было зафиксировано 112 дневных и 44 ночных аварии в середине блока (28 процентов). После установки осветительных приборов было зарегистрировано 210 дневных и 72 ночных ДТП (26 процентов), а также 145 дневных и 31 ночное ДТП на перекрестках (18 процентов).
(Эти цифры включают увеличение среднесуточного трафика (AADT) в годовом исчислении на 33 процента в период с 1984 по 1987 год.) Соотношение ночных и дневных аварий снизилось после установки освещения.
Другое исследование, проведенное Box, изучало взаимосвязь между уровнем освещенности и авариями на автостраде. (6) Данные были собраны на 203 миль (326,7 км) выбранных дорог. Выбор дорог был основан на минимальных требованиях, установленных исследовательской группой: 1) данные об объеме движения, собранные за полный год, 2) минимальная длина участка 1 миля (1.6 км), 3) данные о ДТП от 1 до 3 лет и 4) неосвещенные участки проезжей части, а также освещенные участки с полным отчетом о техническом обслуживании и установке светильников. Соотношение дневных аварий на освещенных и неосвещенных дорогах составило 1,43 и 2,37 соответственно. Box сообщил, что установка фонарей на автострадах потенциально может снизить количество аварий в ночное время в среднем на 40 процентов и общее количество аварий на 18 процентов.
Кроме того, участки проезжей части с наименьшим диапазоном освещенности (от 0,3 до 0,6 горизонтальных фут-свечей (HFC)) по сравнению с более высокими уровнями освещенности (0.От 8 до 1,1 HFC и от 1,3 до 1,5 HFC), имели самые низкие показатели дневной ДТП. Однако Бокс провел ограниченный статистический анализ. На рисунке 1 показаны результаты исследования. Используя эти результаты, был проведен статистический анализ дисперсии с освещением в качестве основного эффекта. Статистические результаты показывают, что нет никакой связи между количеством аварий и измеренным уровнем освещенности (F = 0,54, p = 0,663). Эти результаты указывают на ограниченную применимость результатов этого исследования.
Рисунок 1. График. Коэффициент столкновения в зависимости от освещенности (горизонтальные фут-свечи) из Box, 1971. (5)
Также было изучено удаление и уменьшение освещения проезжей части. В исследовании Hilton, в котором каждый третий светильник был выключен, система освещения по-прежнему поддерживала минимальную проектную освещенность (в соответствии со стандартами проезжей части), несмотря на снижение освещенности на 22 процента.
(Обратите внимание, что это сокращение на 22 процента от отключения 33 процентов светильников не ожидается с точки зрения освещения проезжей части; однако одновременно с этим были установлены новые лампы.) (7) Фактически, большинство систем освещения проезжей части обеспечивают большее освещение, чем того требует конструкция. Это связано с тем, что системы освещения проезжей части должны соответствовать проектным уровням в конце срока службы лампы. Отключение каждого третьего светильника в системе с новыми лампами было частично компенсировано этим начальным уровнем освещенности. Через 2 года освещенность упала до 32 процентов от первоначального значения и едва достигла максимума 3: 1, рекомендованного для единообразия автострад. (Коэффициент равномерности (UR) — это отношение среднего уровня освещения на проезжей части к минимальному уровню освещения на дороге.) Hilton не предоставляет данные о ДТП для участка дороги во время этой оценки, поэтому неизвестно, привело ли снижение уровня освещенности к большему количеству ДТП.
Результаты Hilton показывают, что стандарты должны учитывать влияние износа света с течением времени. Первоначальная светоотдача может быть уменьшена, если источники производят более высокий уровень света, чем требуется для проекта освещения. По мере старения источников световой поток можно увеличивать, чтобы продолжать соответствовать проектным уровням. Это позволит сэкономить электроэнергию в течение всего срока службы ламп.Компания Hilton рекомендует снизить уровень освещенности при инициализации на одну треть в течение не более 6 месяцев после активации. (7)
В исследовании, проведенном Ричардсом в 1979 году на шоссе Техаса, были подчеркнуты экономические последствия уменьшения освещения проезжей части в период энергосбережения в начале 1970-х годов. (8) Сегмент дороги длиной примерно 7 миль (11,2 км) на межштатной автомагистрали 35 был выбран для уменьшения освещения. Ричардс обнаружил, что, несмотря на снижение ежегодных затрат на электроэнергию почти на 25 000 долларов, по оценкам штата, рост стоимости аварии составит 17 000 долларов в год.
Ричардс изучил количество аварий и затраты за 2 года до и 2 года после удаления освещения. По словам Ричардса, за 2 года после удаления осветительных приборов увеличилось не только количество аварий, но и их тяжесть, так как количество аварий со смертельным исходом увеличилось. (8) Увеличение аварийности привело к общей стоимости аварии в размере 33 880 долларов, что превысило оценки, разработанные штатом до начала проекта.
В 2001 году штат Орегон решил сократить потребление энергии государственными учреждениями на 10 процентов в ответ на ощутимый дефицит энергии на северо-западе Тихого океана.Департамент транспорта штата Орегон (ODOT) увидел возможность экономии энергии за счет выборочного уменьшения освещенности на межгосударственных автомагистралях в пределах штата. Инженеры по дорожному движению выбрали то, что они считали наиболее безопасным участком шоссе, исходя из геометрии, истории аварий и активности пешеходов — для уменьшения освещенности. (9)
Места сокращения попадают в три категории, как перечислено Монсере и др.
: 1) развязки, где освещение было уменьшено с полного до частичного дизайна освещения, 2) развязки, где освещение было уменьшено с частичного положительного дизайна до частичного дизайна, и 3 ) участки автомагистрали, на которых было уменьшено или удалено магистральное линейное освещение. (9) В целом, были изменены системы освещения на 47 развязках и чуть более 6 миль (9,7 км) шоссе. Исследователи завершили предварительное и последующее исследование воздействия этих изменений на безопасность. Исследование включает данные за 9 лет до и за 4 года после. (9)
Когда дизайн освещения был уменьшен с полного до частичного, количество аварий в ночное время увеличилось менее чем на 4 процента. При переходе от полного линейного освещения к выключенным всем или некоторым светильникам количество аварий увеличилось почти на 30 процентов, а количество аварий со смертельным исходом и травм — почти на 40 процентов.Когда освещение было уменьшено с частичного положительного до частичного расчетного, количество аварий снизилось на 35 процентов; однако Monsere et al.
объясните, что это сравнение было наименее надежным, поскольку размер выборки был намного меньше, и результат не следует интерпретировать как однозначное преимущество для безопасности. (8) Кроме того, дороги, выбранные для уменьшения светового оформления, были выбраны на основе истории безопасности, что могло повлиять на результаты. (9)
Адаптивное освещение
Системы управления становятся все более распространенными для освещения проезжей части.Эти системы позволяют управлять мощностью каждого светильника, чтобы избежать чрезмерного освещения, что Boyce et al. Изначально предложенные светильники могут превышать требования к освещению на целых 40 процентов для вновь устанавливаемых светильников. (10) (Степень переосвещения зависит от источника света и от того, насколько его мощность снижается с течением времени). Эти системы управления состоят из базового контроллера дома и отдельных модулей в каждом светильнике, которые позволяют осуществлять отдельное и прямое управление.
каждого светильника.Разработка этих типов систем управления освещением позволяет адаптировать освещение проезжей части. Адаптивное освещение учитывает возможное энергосбережение при уменьшении освещения в непиковые часы трафика. В те часы, когда пешеходный и автомобильный трафик уменьшается, теоретически можно уменьшить освещение, что не приведет к увеличению количества аварий или их серьезности.
Есть разные степени адаптивного освещения. Уровень освещения можно уменьшить или приглушить при уменьшении трафика на автомагистралях, тротуарах или в обоих случаях.Уменьшение уровня освещенности не повлияет на равномерность освещения или контраст объекта; однако порог контрастности увеличится, что приведет к увеличению времени обнаружения. В документе FHWA-RD-86-018, разработанном в 1985 году, перечислены пять различных методов уменьшения освещения для экономии энергии. (1) Один из них — отключить все освещение после полуночи или в другие обозначенные периоды ограниченного пешеходного и автомобильного движения.
Два метода частичного освещения включают в себя гашение всех остальных светильников или всех светильников только на одной стороне проезжей части.Четвертый метод — установка двух светильников на каждый столб и гашение одного светильника на столб. Последний метод, который часто обсуждается, использует специальную технологию затемнения, которая уменьшает освещение на заранее определенный процент. Все пять из этих методов могут быть реализованы после полуночи или другого подходящего установленного времени. Эти методы затемнения зависят от доступной технологии и возможности удаленного управления системой освещения. В дополнение к адаптации уровней освещенности в зависимости от движения транспортных средств и пешеходов, мощность светильника можно контролировать так, чтобы система не превышала проектные уровни, путем регулировки уровня светоотдачи в ответ на старение лампы и износ из-за загрязнения. (11)
Освещение можно полностью выключить, если ожидается значительное снижение интенсивности трафика.
Однако, несмотря на повышенную экономию энергии, CIE не рекомендует этот метод.
Освещение также может быть адаптивным, обнаруживая увеличение числа пользователей проезжей части или потребность в дополнительном освещении и соответственно контролируя себя, при условии, что технология доступна для этого.
Считается, что с точки зрения рентабельности методы, включающие полное выключение света, выключение света с одной стороны или выключение всех остальных источников света, являются наиболее эффективными.Эти методы сокращают потребление энергии и затраты и более практичны в реализации. Однако эти методы представляют юридические проблемы, связанные с тем, соответствует ли полученное освещение принятым проектным критериям после уменьшения освещения и могут ли изменения критериев проектирования повлиять на безопасность пользователей проезжей части. (1)
Методы затемнения света не позволяют экономить столько энергии, как методы тушения света. Однако методы затемнения считаются нейтральными с точки зрения их воздействия на безопасность, поскольку полученные уровни освещенности соответствуют соответствующим проектным критериям, которые, как считается, удовлетворяют требованиям участников дорожного движения в указанных условиях движения.
Эти методы считаются более разумными, поскольку количество света с большей вероятностью соответствует рекомендациям Общества инженеров по освещению Северной Америки (IES) и Американского национального института стандартов (ANSI) по практике освещения проезжей части (ANSI / IES RP-8-00). (4)
В 1985 году Федеральное управление шоссейных дорог (FHWA) оценило эффективность обнаружения водителями, обнаруживающими небольшую цель в различных условиях пониженного освещения. (3) Мишень была размером 6 на 6 дюймов (152.4 на 152,4 мм) квадрат с гладкой неотражающей поверхностью. Наилучшими условиями для наблюдения за целями с самого дальнего расстояния было полное (непрерывное) неизменное освещение, среднее расстояние наблюдения которого составляло 287,9 футов (87,8 м). Среднее расстояние обнаружения для освещения, приглушенного до 75-процентной мощности, составляло 232,6 фута (70,9 м). Когда мощность была уменьшена до 50 процентов, среднее расстояние составило 223,8 фута (68,2 м).
Когда все остальные светильники погасли, расстояние уменьшилось до 204,8 футов (62,4 м). Когда освещалась только одна сторона проезжей части, ранее освещенная с обеих сторон, средняя дальность обнаружения упала до 163.4 фута (49,8 м), расстояние обнаружения аналогично тому, когда освещение вообще не работает (163,2 фута (49,7 м)). Эти результаты показывают, что поддержание надлежащего дизайна освещения с постоянными UR приводит к увеличению дальности обнаружения цели, что убедительно свидетельствует о повышении безопасности по сравнению с тушением выбранных светильников. (3)
Анализ затрат и выгод, проведенный в исследовании FHWA 1985 г., показал противоположный результат. (1) С точки зрения годовой экономии энергии на милю, отказ от освещения проезжей части был самым консервативным и ежегодно позволял сэкономить 1877 долларов на милю.Погашение половины огней, будь то все на одной стороне или на каждом другом светильнике, сэкономило примерно 938 долларов на милю.
Регулировка яркости с фиксированной или регулируемой мощностью до 50 процентов также позволяет сэкономить около 938 долларов на милю. Эти результаты в сочетании с результатами обнаружения позволяют предположить, что снижение мощности светильников (затемнение) при сохранении однородности может быть лучшим решением для экономии энергии без негативного воздействия на безопасность водителя или пешеходов.
Текущие стандарты адаптивного освещения
Текущий подход к адаптивному освещению поддерживается двумя руководящими документами: ANSI / IES RP-8-00 и номером документа CIE 115 (CIE 115). (11)
Метод IES определяет освещение проезжей части в зависимости от типа дороги и вероятности возникновения пешеходного конфликта. Требования к освещению на дату этой публикации показаны в таблице 1. Этот метод регулирует уровни освещения на основе изменений уровня пешеходных конфликтов, а не путем реклассификации проезжей части.
Таблица 1.
IES рекомендовал поддерживать значения яркости для проезжей части. (4)
| Дорога и территория Классификация | Средняя яркость L avg (кд / м 2 ) | Коэффициент однородности яркости | Коэффициент однородности яркости | Коэффициент яркости вуалирования (макс.) | ||
Дорога | Пешеходная зона конфликта | |||||
Автострада, класс A | Нет конфликта | 0. | 3,5 | 6,0 | 0,3 | |
Автострада, класс B | Нет конфликта | 0,4 | 3,5 | 6,0 | 0,3 | |
Скоростная | Высокая | 1.0 | 3,0 | 5,0 | 0,3 | |
Среднее | 0,8 | 3,0 | 5,0 | 0,3 | ||
Низкая | 0,6 | 3,5 | 6. | 0,3 | ||
Major | Высокая | 1,2 | 3,0 | 5,0 | 0,3 | |
Среднее | 0,9 | 3,0 | 5.0 | 0,3 | ||
Низкая | 0,6 | 3,5 | 6,0 | 0,3 | ||
Коллектор | Высокая | 0,8 | 3,0 | 5. | 0,4 | |
Среднее | 0,6 | 3,5 | 6,0 | 0,4 | ||
Низкая | 0,4 | 4,0 | 8,0 | 0,4 | ||
Местный | Высокая | 0.6 | 6,0 | 10,0 | 0,4 | |
Среднее | 0,5 | 6,0 | 10,0 | 0,4 | ||
Низкая | 0,3 | 6. | 10,0 | 0,4 | ||
6
0
0
0Метод CIE для адаптации освещения проезжей части намного более гибок: дороги классифицируются как M для автомагистралей, C для конфликтных зон и P для проезжей части с пешеходами.
Используя метод CIE для стандартизации того, как можно адаптировать освещение, мы должны сначала исследовать, как получаются неадаптивные уровни освещения. Данные CIE (таблица 2) детализируют параметры для выбора освещения M-класса.Значения определяются для каждого варианта параметра (например, очень высокая скорость> 65 миль / ч (105 км / ч)), затем каждому значению параметра присваивается весовое значение ( V W ), и сумма этих весов значений ( V WS ) используется в следующем уравнении:
Рисунок 2. Уравнение. Номер класса освещения М.
Таблица 2. Параметры CIE для выбора класса освещения M. (11)
| Параметр | Опции | Весовое значение В Вт |
|---|---|---|
Скорость | Очень высокий | 1 |
Объем перевозок | Очень высокий | 1 |
Состав трафика | Смешанный с высоким процентом немоторизованных | 2 |
Разделение проезжей части (срединное) | № | 1 |
Плотность пересечения | Высокая | 1 |
Припаркованные автомобили | Настоящее время | 0. |
Окружающая яркость | Высокая | 1 |
Визуальное руководство / управление движением | Плохо | 0,5 |
Сумма весовых значений (V WS ): |
| |
5 В таблице 3 указаны классы освещения с M1 по M6, которые охватывают различные дорожные условия и уровни яркости дорожного покрытия.Класс освещения выбирается на основе суммирования значений весов, вычитания из шести и применения полученного значения как класса M.
Если полученное число не является целым числом, используется следующее меньшее целое число. Например, если V WS = 4,5, класс освещения будет M1. (6 — 4,5 = 1,5, что сокращается до M1.) Если результирующее число отрицательное, класс освещения — M1.
Таблица 3. Классы освещения для моторизованного движения. (11)
| Класс освещения | Дорожное покрытие | Порог | Коэффициент объемного звука | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
Сухой | Мокрая | |||||
L ср. | U U | U т | U или | f TI в% | R S | |
M1 | 2.0 | 0,40 | 0,70 | 0,15 | 10 | 0,5 |
M2 | 1,5 | 0,40 | 0,70 | 0,15 | 10 | 0.5 |
M3 | 1,0 | 0,40 | 0.60 | 0,15 | 15 | 0,5 |
M4 | 0,75 | 0,40 | 0.60 | 0.15 | 15 | 0,5 |
M5 | 0,50 | 0,35 | 0,40 | 0,15 | 15 | 0,5 |
M6 | 0,30 | 0.35 | 0,40 | 0,15 | 20 | 0,5 |
в кд * м -2 В реализации адаптивного освещения классы освещения меняются в зависимости от изменения параметров. Если интенсивность движения, плотность перекрестков или окружающая освещенность колеблются ночью или даже ежечасно, адаптивная система управления может отслеживать изменения и соответственно освещать.
Важно отметить, что существуют другие параметры и классы освещения; Представленные здесь — примеры того, как классы освещения могут быть адаптивными. CIE 115 содержит больше классов и специфических параметров, относящихся к этим классам. (11)
Сводка
Предыдущие усилия по исследованию потенциала адаптивного освещения показывают, что есть преимущества в том, чтобы освещение было доступно как для водителя, так и для других участников дорожного движения, но есть потенциал для уменьшения освещения на основе установленных критериев.Следующим этапом текущих усилий является рассмотрение разработки конкретных критериев проектирования для разработки руководящих принципов адаптивного освещения. Эти критерии проектирования будут включать как предыдущие критерии проектирования, так и методологии.
Лаборатория автомобильной электроники Clemson: адаптивное переднее освещение
Адаптивные системы переднего освещения регулируют освещение от фар автомобиля, чтобы компенсировать различные дорожные ситуации. Большинство систем адаптивного переднего освещения имеют одну или несколько из следующих функций:
- Направление фар регулирует движение по поворотам дороги.
- Форма луча изменяется на пересечениях в зависимости от предполагаемого направления.
- Переключение дальнего / ближнего света выполняется автоматически в ответ на дождь, туман, встречное движение и т. Д.
Многие системы используют шаговые двигатели для физической регулировки направления фар. Некоторые системы освещают новые источники света в разных фокусных точках отражателя фары для регулировки луча.
Фонари поворота
Адаптивные передние фары используют освещение поворотов, чтобы увеличить горизонтальную зону, освещаемую фарами автомобиля при повороте.Есть статическое освещение поворотов и динамическое освещение поворотов. В статических поворотных фарах используются дополнительные источники света или дополнительные отражатели в фаре, чтобы направлять свет в направлении поворота автомобиля.
Схема поворота автомобиля налево с освещением поворотов. Дополнительный отражатель или дополнительный источник света светит в направлении поворота.
Благодаря динамическому освещению поворотов вся фара поворачивается горизонтально, когда автомобиль поворачивает за угол.Скорость и угол поворота определяется электронным блоком управления, который собирает информацию от датчика скорости автомобиля, датчика положения рулевого колеса и датчика скорости рыскания.
Слева: Автомобиль без поворотных огней. Справа: Автомобиль с динамическим освещением поворотов.
Автоматическая регулировка угла наклона фар
Автоматическая регулировка угла наклона фар добавляет еще одну степень свободы системам передних адаптивных фар. Иногда требуется вертикальное выравнивание фар, когда вес распределяется в автомобиле неравномерно, когда автомобиль ускоряется / тормозит, или при движении по неровной местности.Автоматическое регулирование угла наклона фар обеспечивает соответствующее освещение для этих ситуаций с помощью шаговых двигателей, прикрепленных к блоку фар. Есть статические и динамические системы.
Статические системы корректируют только распределение веса в автомобиле. Он вычисляет угол наклона транспортного средства, используя информацию, предоставляемую датчиками оси транспортного средства, и регулирует фару в соответствии с углом наклона транспортного средства.
Слева: ближний свет с равномерно распределенной массой.Справа: ближний свет регулируется, когда центр тяжести перемещается к задней части автомобиля.
Динамические системы учитывают как распределение веса, так и изменения ускорения / торможения.
Ближний свет с поправкой на ускорение автомобиля.
Световая камера
Некоторые системы адаптивного переднего освещения используют цветную камеру CMOS, которая определяет положение источников света, и ЭБУ, который определяет типы обнаруженных источников света.Источники света, исходящие от приближающегося транспортного средства, будут переключать фары вашего транспортного средства на ближний свет по мере прохождения приближающегося транспортного средства, а затем переключать фары обратно в положение дальнего света. Это уменьшает ослепление для другого водителя и создает более безопасную среду вождения для обоих водителей. Цветная камера также определяет, когда перед вашей полосой выезжает автомобиль, и переключает фары в положение ближнего света. По мере того, как другой автомобиль ускоряется, ваши фары соответствующим образом регулируются, пока не будет достигнуто положение полного дальнего света.Цветная камера также может обнаруживать туман и туннели и соответствующим образом регулировать фары. Эта камера обычно устанавливается под лобовым стеклом над зеркалом заднего вида.
Регулируемый дальний свет
Раньше у большинства автомобилей было две настройки переднего света: низкая и высокая. В некоторых современных автомобилях высокого класса дальний свет управляется адаптивной системой переднего освещения, чтобы обеспечить непрерывный диапазон интенсивности света от уровня ближнего до полного уровня дальнего света.Фары также можно отрегулировать по вертикали. В движении ближний свет направлен ниже, чтобы не ослеплять других водителей. Когда никакие другие автомобили не обнаруживаются, дальний свет направлен выше, чтобы светить дальше по дороге. Эти источники света обычно управляются камерой, как описано выше в разделе «Световая камера».
Системы лазерных и светодиодных фар
Внедрение светодиодных и лазерных технологий фар позволило разработать сложные системы фар, которые могут выборочно избегать определенных областей (например,грамм. лобовое стекло встречного автомобиля) или выборочно выделять определенные участки (например, пешеходов или животных). Эти системы также могут регулировать яркость и фокусировку фар в зависимости от скорости автомобиля и других факторов. Хотя системы адаптивного освещения фар с этими возможностями доступны на некоторых моделях за пределами США, правила NHTSA, регулирующие конструкцию фар, в настоящее время запрещают внедрение этих систем на рынок США.
В поисках «правильного» освещения проезжей части — Светотехническое общество
Рональд Гиббонс и Раджарам Бхагаватула
Жила-была маленькая девочка по имени Златовласка.Каталась по городу. Довольно скоро она наткнулась на три дороги. Златовласку беспокоило освещение. Она попробовала первую проезжую часть.
«Эта дорога слишком яркая и яркая!» воскликнула она.
Итак, она попробовала вторую дорогу.
«Эта дорога слишком темная и страшная», — сказала она.
. Итак, она попробовала последнюю дорогу.
«Ааа, эта дорога в самый раз», — радостно сказала она, благополучно продолжая свой путь.
Как и Златовласка, проектировщики систем освещения проезжей части ищут систему, которая «идеально подходит».«Новые технологии и новый подход к выбору требований к освещению проезжей части могут приблизить нас к этой цели. Адаптивное освещение — это методика освещения проезжей части, которая направляет свет только туда и тогда, когда это необходимо.
При проектировании освещения проезжей части мы не смогли обеспечить точное количество света, необходимое для проезжей части. Это связано с некоторыми аспектами нашего процесса проектирования и доступными технологиями, в результате которых установленный уровень освещения намного превышает требуемый поддерживаемый уровень освещения.Текущий процесс проектирования требует, чтобы мы использовали поправки на амортизацию светового потока лампы, амортизацию грязи и другие факторы для расчета итоговой поддерживаемой яркости. Однако для достижения поддерживаемого значения требуется время, а это означает, что большую часть срока службы системы освещения она будет работать при заданном уровне освещения. Еще одним ограничением процесса проектирования является мощность лампы, которая измеряется мощностью. Таким образом, если мы сделаем расчет и нам понадобится лампа мощностью 338 Вт, нам придется округлить до лампы мощностью 400 Вт.Еще одна причина для уровней освещения выше требуемых. Это дополнительное освещение приводит к неэффективной трате энергии, дополнительному световому загрязнению и потенциальному воздействию на здоровье и суточные ритмы.
Адаптивное освещение — это управление уровнем освещения как активом, а не просто управление светильниками и опорами. Адаптивное освещение состоит из нескольких разных подходов. Первый — установить уровень освещения на поддерживаемый уровень при установке системы. Это означает, что установленное освещение изначально затемняется и регулируется в сторону увеличения, поскольку мощность светильника изменяется с возрастом и загрязнением.Это статический компонент приспособляемости. Второй аспект — изменение уровня освещения по мере изменения потребностей пользователей проезжей части. Этот процесс подразумевает динамическую адаптируемость, при которой система освещения затемняется на основе входных сигналов с проезжей части.
КОМПОНЕНТЫ
Первым компонентом адаптивного освещения является система управления освещением. Возможность регулировки уровня освещения основана на системе управления. Эти центральные системы управления обычно называются ELMS (система управления электрооборудованием и освещением) и интегрированы в схему ГИС.Программное обеспечение для управления системой управления может обеспечить мгновенную обратную связь по каждому светильнику и его характеристикам. В настоящее время разрабатывается протокол для связи в системе ELMS. Национальная транспортная связь для протоколов ITS NTCIP 1213 обеспечит основу для стандартной связи между светильниками, центральным контроллером и другими электрическими системами.
Второй аспект системы — это «готовый к управлению» светильник, который может реагировать на управляющие сигналы, подаваемые системой управления.Как правило, готовый к управлению светильник может включаться, выключаться и затемняться по команде. Большинство модулей управления подключаются к светильнику через розетку фотоэлемента в светильнике и требуют как минимум пяти контактов (соединения включения, выключения и управления затемнением). Прошлые системы управления подключались через отверстие в светильнике, но новая, специально разработанная семиконтактная розетка (пять в настоящее время используются и две для будущих разработок) была одобрена ANSI. Для большинства современных светильников требуется семиконтактный модуль.
Последний аспект системы адаптивного освещения — административный процесс. Поскольку в большинстве систем освещения проезжей части нет счетчиков, а потребление энергии оплачивается по фиксированной ставке, агентству сложно получить выгоду от снижения потребления энергии. Система адаптивного освещения должна иметь счетчик или согласованный тариф. Это означает, что агентство будет платить только за использованную энергию.
НАЙТИ ПРАВИЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ
Во-первых, нам нужно определить правильный уровень освещенности, который должен соответствовать текущему трафику, погоде и потребностям пешеходов и обеспечивать безопасную дорожную среду.Процесс выбора яркости требуется для расчета необходимого освещения и для того, чтобы оно соответствовало потребностям проезжей части. Критерии яркости зависят от типа проезжей части, трафика и конструкции проезжей части. Существует очень мало исследований о точном соотношении уровня освещения и безопасности. Большинство предыдущих исследований проводилось с освещением только как с двоичной величиной (присутствующей или отсутствующей).
Чтобы выяснить фактические потребности водителя, Федеральное управление автомобильных дорог (FHWA) заключило контракт с Технологическим институтом транспорта штата Вирджиния на исследование этой взаимосвязи в рамках проекта под названием «Стратегическая инициатива по оценке пониженного освещения на дорогах».«Целью этого проекта было установить связь между уровнем освещения и безопасностью при столкновении, а затем разработать подход к выбору уровня освещения в зависимости от потребностей пользователей проезжей части.
В ходе проекта с использованием мобильной системы измерения освещения были измерены уровни яркости на 1 000 миль проезжей части в семи штатах, а затем привязаны к проезжей части через базу данных ГИС. Эта база данных позволяет пользователю определять уровень освещенности в заданной точке проезжей части. В качестве побочного проекта эта база данных стала общедоступной и связана с существующей Системой информации по безопасности на шоссе FHWA.
В настоящее время предпринимаются усилия по добавлению дополнительных данных в базу данных и обеспечению системы доступа. Дополнительная информация об этой базе данных и о том, как запрашивать и добавлять данные, будет доступна в будущем. Ожидается, что по мере того, как база данных по освещению становится все более заполненной и становится доступным все больше и больше миль данных об освещении, можно будет анализировать большее количество аварий и различных типов дорог, создавая более надежную базу знаний о факторах, которые влияют на взаимосвязь освещения. и безопасность при столкновении.
Рисунок 1: Зависимость освещенности проезжей части от дневной аварийности.После измерения уровней яркости для каждого измеренного сегмента проезжей части было рассчитано соотношение дневной и ночной ДТП. Затем эти значения сравнивались с измерениями яркости и анализировались. Этот показатель аварийности учитывает как объем трафика, так и длину рассматриваемого участка проезжей части. В целом, более 88 000 аварий за пять лет, из которых более 64 000 произошли днем и около 24 000 произошли ночью (время аварий было скорректировано с учетом времени восхода / захода солнца в соответствии с Национальной метеорологической службой), — были учтены в анализе.Полученная взаимосвязь показана на рис. 1 . Здесь можно увидеть, что на неосвещенных участках проезжей части (менее 5 люкс) соотношение дневных и ночных столкновений увеличилось (примечательно, что в этих областях все еще есть освещение, но это рассеянный свет из-за отсутствия света). дорожные сооружения). Исходя из этой общей взаимосвязи света и аварий, были проведены дальнейшие исследования взаимосвязи освещения с типом проезжей части, движением, геометрическим дизайном и другими факторами. На основе этого анализа был разработан процесс выбора яркости.
Таблица 1: Критерии проектирования для класса автомагистрали.Процесс выбора яркости был основан на аналогичном процессе, разработанном Международной комиссией по освещению (CIE). Эта система была выбрана для обеспечения международной стандартизации. Первым шагом в этом процессе является определение типа проезжей части: проезжая часть, улица или пешеходная / жилая.
- Дороги — это обычно высокоскоростные объекты с закрытым доступом, где нет пешеходов.
- Улицы — это дороги со средней скоростью, которые могут быть пешеходными.
- Пешеходные / жилые объекты имеют низкую скорость, обычно менее 25 миль в час, и освещение обычно устанавливается для пешеходов.
На следующем этапе процесса весовые коэффициенты для характеристик проезжей части дороги используются для определения класса дороги, который затем определяет уровень яркости. Таблица 1 показывает весовые коэффициенты для класса дорожного покрытия. Здесь сумма весовых коэффициентов вычитается из базового значения.Результатом является «H» класс. Затем этот H-класс используется с Таблица 2 для определения уровня освещения. Дополнительные таблицы были созданы для класса улицы и класса пешеходной / жилой дороги. Факторы, которые были добавлены в таблицы для других классов дорог, — это уровень пешеходов, припаркованные автомобили и распознавание лиц. Преимущество этой формы системы отбора состоит в том, что можно добавлять дополнительные факторы и изменять факторы по мере появления новых исследований.
Таблица 2: Расчетные уровни освещения H-класса.Важно отметить, что адаптивное освещение — это затемнение, а не выключение светильников. Для проезжей части по-прежнему действуют все критерии однородности.
Для действительно динамической адаптивной системы освещения при изменении весовых коэффициентов изменится класс освещения и изменится требуемый уровень яркости. Затем систему можно было настроить с учетом нового уровня освещения. Например, если интенсивность движения или уровень пешеходов изменится на проезжей части класса улицы, весовой коэффициент изменится и уровень освещения будет скорректирован.
Полное описание этой системы приведено в заключительном отчете FHWA 1 .
КОГДА РЕГУЛИРОВАТЬ
Существует два основных подхода к определению того, когда следует настраивать систему освещения: динамические датчики или основанные на времени. В системе на основе датчиков входные данные для процесса выбора яркости измеряются на проезжей части. Обычно эти данные доступны из системы ITS или системы мониторинга проезжей части. Если эти системы мониторинга недоступны для агентства, можно использовать временную опцию.Путем выборки объемов движения и пешеходов в определенное время суток можно установить типичное время изменения объема. Эти значения затем используются, чтобы установить, когда можно адаптировать систему освещения. Однако система должна быть достаточно гибкой, чтобы учитывать особые события и меняющиеся условия.
ТАК ЧЕМ МЫ МОЖЕМ ОЖИДАТЬ?
Основным результатом адаптивного освещения является экономия энергии, при которой можно ожидать сокращения использования до 50 процентов. Поскольку значения критериев выбора яркости основаны на соотношении освещения и безопасности при столкновении, можно ожидать, что такая экономия энергии может быть достигнута с минимальным влиянием на безопасность.
Еще одно потенциальное преимущество состоит в том, что приглушенная твердотельная система освещения может вызывать меньше циркадных нарушений, чем традиционная система, даже если освещение SSL может производить больше синего света, что вызывает некоторые невизуальные реакции на свет (синий свет связан с предупреждением мозг или нарушение циркадного ритма). В исследовании, проведенном в городе Кембридж, Массачусетс, после затемнения эти эффекты, по оценкам, становятся ниже, чем у старых технологий, примерно на 40 процентов, что снижает риск нарушения сна и циркадных ритмов светом.
Подходы к адаптивному освещению показали свою эффективность в снижении негативных аспектов освещения проезжей части, обеспечивая при этом значительные преимущества в экономии энергии. Так же, как Златовласка, мы нашли «самый подходящий»: метод поддержания уровня освещения на уровне, необходимом для дорожной среды, без потерь энергии и светового загрязнения. Надеюсь, когда сюда приедут мама, папа и Медвежонок, они согласятся.
ССЫЛКИ
1. Гиббонс, Р., Го Ф., Медина, А., Терри, Т., Ду, Дж., Луткевич, П., Коркум, Д., и Ветере, П. (2014). Руководство по внедрению пониженного освещения на проезжей части (отчет № FHWA-HRT-14-050) . Вашингтон, округ Колумбия: Федеральное управление автомобильных дорог.
Что означает AFS? | Новости
AFS означает адаптивную систему переднего освещения или фары, которые поворачиваются в направлении поворота автомобиля, чтобы освещать большую часть дороги, по которой он движется, а не прямо.
Адаптивное переднее освещение — термин, используемый несколькими производителями, включая Honda, Mazda, Toyota и другие. У других производителей есть свои собственные торговые марки, такие как Genesis Adaptive Cornering System и Porsche Dynamic Light System, и их также называют адаптивными фарами или адаптивными фарами.
По теме: Вот все автомобили, получившие награду IIHS за высшую безопасность в 2021 году
Адаптивные фары головного света могут иметь галогенные лампы, газоразрядные лампы высокой интенсивности или светодиодные лампы.Электродвигатель включает свет в зависимости от угла поворота рулевого колеса или, на некоторых автомобилях, на основе датчиков, контролирующих дорогу впереди. Некоторые системы также полагаются на датчики скорости автомобиля, чтобы вычислить, на сколько нужно повернуть фары, а затем изменить высоту светового пятна.
Хотя системы AFS различаются по деталям, они обычно поворачивают фары ближнего света на угол до 15 градусов. В некоторых системах правая фара поворачивается меньше левой. Кроме того, в некоторых системах при низкоскоростном повороте на 90 градусов только фара со стороны направления поворота может поворачиваться, но на извилистой дороге фары обычно поворачиваются в тандеме.
Некоторые системы адаптивного освещения поворотов включают автоматический дальний свет, который переключается на ближний свет, когда они обнаруживают движение впереди с любого направления.
ИсторияНекоторые историки приписывают первое использование адаптивного переднего освещения автомобилю Tucker 1948 года, который имел несколько инновационных функций, но не производился серийно, потому что компания потерпела неудачу после того, как была построена 51 машина. У Tucker были две неподвижные фары и третья в центре, которая поворачивалась в направлении поворота и называлась «глазом циклопа».”
Однако некоторые автомобили начала 20-го века также имели фары, которые через механическое соединение поворачивались к рулевому колесу.
В наше время адаптивные фары появились в начале 2000-х, сначала на моделях класса люкс. Как и другие инновации, технология распространилась на более дешевые бренды, такие как Mazda, Hyundai, Ford и Honda.
Последствия для безопасностиСо всеми системами производители заявляют, что они обеспечивают водителю лучшую видимость в ночное время, направляя фары в направлении движения транспортного средства, и исследования Страхового института безопасности дорожного движения показывают, что они действительно обеспечивают преимущества.
IIHS оценивает фары в рамках своих тестов на безопасность, и для получения наивысшего общего рейтинга автомобиля Top Safety Pick Plus требуется, чтобы автомобили получили оценку «хорошо» или «приемлемо» (наивысшая и следующая лучшая) для характеристик фар.
Большинство автомобилей с хорошей характеристикой фар — это автомобили с адаптивным освещением по кривой, и только несколько моделей с хорошей оценкой не оснащены адаптивным освещением. Например, модели Lexus UX с адаптивным освещением поворотов получили хорошие характеристики фар, а модели без них — плохие; в обоих используются светодиодные фары проекционного типа.
Другие, однако, не могут претендовать на Top Safety Pick Plus даже с адаптивным освещением поворотов, например, некоторые версии Mazda CX-30, выпущенные до октября 2020 года (более поздние версии получили высшую общую оценку после модификации фар).
В отчете IIHS за 2020 год говорится, что фары с адаптивным управлением по кривой были связаны с сокращением на 5,8% частоты претензий по материальному ущербу и уменьшением на 1,1% частоты претензий при столкновении. Обратной же стороной было то, что было 4.Увеличение на 7% серьезности претензий при столкновении или средней стоимости претензий владельцев транспортных средств, оснащенных адаптивным освещением.
ВIIHS отметили, что фары с адаптивным управлением по кривой дороже обычных галогенных фар. Например, в то время адаптивная фара Subaru Outback 2017 года в сборе стоила 657 долларов против 355 долларов за обычную галогенную фару в сборе.
Ещё на Cars.com:
Видео по теме: Регулировка фар
Автомобили.Редакционный отдел компании com — ваш источник новостей и обзоров автомобильной отрасли. В соответствии с давней политикой этики Cars.com редакторы и рецензенты не принимают подарки или бесплатные поездки от автопроизводителей. Редакционный отдел не зависит от отделов рекламы, продаж и спонсируемого контента Cars.com.
De Amertek Corporation — Адаптивная система переднего освещения (AFS)
Общий:
Наша система адаптивного переднего освещения (AFS) предлагает измененную конструкцию фар, от «компонентов» до полной «системной» интеграции, от статической до динамической.Освещение меняется с фиксированной площади более традиционных пассивных фар на более безопасную активную систему освещения. Система активного освещения может изменять зону освещения фар транспортного средства в соответствии с состоянием движения, чтобы обеспечить водителю более безопасный обзор при вождении. Эта система состоит из балласта ксеноновых фар HID (High Intensity Discharge), датчика угла поворота, датчика уровня кузова, приводного механизма поворота фар и контроллера (ЭБУ). В основном он выполняет две функции: последующее вращение и регулировку по горизонтали.
Все компоненты интеллектуальных фар AFS от Advanced Leading Technology полностью разработаны и принадлежат технологии ALT. Система соответствует мировым стандартам освещения, снижает стоимость и не зависит от импортных деталей.
Принцип системы:
AFS использует угол поворота автомобиля и сигнал датчика уровня кузова передней и задней подвески (обнаруживает изменение высоты кузова), а также сигнал скорости автомобиля.Он работает через сложную логику управления и управления между приводом поворота и фарами для получения наилучшего угла освещения ламп.
Благодаря динамической регулировке лампы обеспечивается оптимальное расстояние освещения и видимость для водителя, повышая безопасность вождения даже в самых темных условиях.
Описание функции:
»функция последующего поворота: в зависимости от скорости автомобиля и угла поворота влево и вправо фары могут регулироваться в режиме реального времени для обеспечения наилучшего диапазона освещения для водителя, диапазон поворота составляет 16 градусов наружу и 8 градусов. градусов внутрь.
»Функция регулировки уровня:
· Регулировка диапазона освещения: регулировка угла наклона фар выполняется для обеспечения оптимального расстояния освещения в соответствии со скоростью, изменением положения кузова автомобиля (срочное ускорение / замедление, изменение нагрузки, движение в гору / спуске).
· Режим плохой дороги: в плохих условиях вождения он может гарантировать, что расстояние освещения фар не будет часто регулироваться; избегая воздействия на концентрацию внимания водителя и / или вызывая утомление глаз.
Системная рама:
Системные компоненты:
Адаптивные фары головного света появятся в США в течение 2 лет
Закон об инфраструктуре, принятый недавно Конгрессом и подписанный президентом Байденом, включает раздел, который вносит поправки в раздел 108 Федерального стандарта безопасности транспортных средств, «позволяющий использовать на транспортных средствах системы адаптивного дальнего света фар». Ранее стандарт требовал, чтобы все автомобили, продаваемые в Соединенных Штатах, имели фары с раздельными и четко различимыми настройками дальнего и ближнего света.Согласно закону об инфраструктуре, изменения в Разделе 108 вступят в силу в течение 2 лет и сделают тестирование фар обязательным.
Что в этом такого? Адаптивные фары делают именно то, что подразумевает их название, — они адаптируются к различным дорожным ситуациям, чтобы всегда обеспечивать максимально доступный свет на дороге перед водителем, не ослепляя встречный поток и не отражаясь в зеркале заднего вида впереди идущего автомобиля. По сути, они используют технологию, позволяющую адаптивному круиз-контролю регулировать свет фар по мере необходимости.
Но они могут гораздо больше. Адаптивные фары головного света могут освещать левую полосу движения при обгоне или правую полосу при трогании с места после прохождения паса. Их можно запрограммировать на освещение препятствий на дороге впереди или пешеходов на обочине дороги. В будущем они могут проецировать предупреждающие символы в поле зрения водителя, если впереди будет лед или скользкий тротуар. Чтобы получить краткое руководство, посмотрите это видео от Audi.
Адаптивное освещение поворотов от Audi
Это не дым и зеркала.Это новая технология, в которой используются новейшие датчики для программирования фар, чтобы они освещали только самые важные участки дороги впереди. Фактически, дальний свет автомобиля будет всегда включен, но то, где он светит, будет зависеть от обстоятельств. Ребята на CNET Road Show говорят: «Конечно, автоматический дальний свет — вещь, но адаптивное освещение поворотов делает это на 10 шагов дальше».
Технология работает в Европе
Адаптивные фары уже несколько лет доступны на некоторых автомобилях, продаваемых в Европе, но существующий федеральный кодекс освещения запрещает их использование в США.Читатели постарше, возможно, помнят, что в Европе разрешались фары с отражателями со сменными лампами за годы до того, как Америка отказалась от надежных старых фар с герметизированным светом. Они были дешевы, но плохо освещали дорогу. Они также были только в двух стилях — круглой или квадратной — что поставило точку в стилистических планах многих автомобильных дизайнеров.
Многие водители в 50-х и 60-х годах добавляли дополнительные фары, такие как знаменитые огнеметы Lucas, на передний бампер своих автомобилей, чтобы компенсировать слабые характеристики заводских агрегатов.[Некоторые поступили так, потому что думали, что это сделало их Chevelle 1964 года крутым. Мне стыдно сказать, что я был одним из них.]
Хорошая новость в том, что эта технология может быть активирована на существующих автомобилях после вступления в силу новых правил благодаря магии беспроводных обновлений. Ожидайте услышать об этом больше в ближайшие дни и месяцы.
Цените оригинальность CleanTechnica? Подумайте о том, чтобы стать участником, сторонником, техническим специалистом или представителем CleanTechnica — или покровителем Patreon.Реклама
У вас есть совет для CleanTechnica, вы хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.
Тестовые стратегии для адаптивного луча фар
Не ослепляйте, когда дело доходит до оценки новых технологий
01 декабря 2020
Традиционно фары представляют собой компромисс между освещением дороги и ослеплением других водителей встречным светом от вашего автомобиля.Это связано с их составом из верхнего луча, который обеспечивает хорошее переднее освещение, но неудобно ярким для встречных водителей, и нижнего луча, ограниченного по переднему освещению, оставаясь при этом на комфортном уровне. Сочетание усовершенствований и новых технологий привело к созданию фар с адаптивным светом, способных интеллектуально освещать дорогу, избегая ослепления других водителей за счет включения улучшенных оптических характеристик и светодиодных систем освещения с технологией автоматизации, основанной на датчиках распознавания изображений.
Системы адаптивного дальнего света (ADB) изменяют местоположение и интенсивность проецируемого света, используя сетку для освещения различных участков дороги и автоматически затемняют / выключают части фары для уменьшения интенсивности по мере необходимости. Лучи устраняют компромисс между ослеплением и освещением, а также необходимость ручного переключения оператором между верхним и нижним светом. В результате улучшается время отклика и повышается безопасность как для водителя, так и для встречных транспортных средств.
Пока эта технология появляется и развивается, промышленность должна адаптировать свои испытания для фар, чтобы приспособиться к изменениям.SAE J3069 предоставляет набор требований к испытаниям и производительности для этих продуктов, объединяя рекомендации экспертов от производителей, поставщиков, испытательных лабораторий и регулирующих органов. Он включает в себя все тесты, которые обычно требуются для традиционных статических фар, а также динамический тест, разработанный специально для адаптивного дальнего света. Сюда входят:
- Динамическое тестирование: включает в себя тестовые поездки на комплекте вспомогательных приспособлений транспортного средства и как минимум 155-метровую испытательную секцию, на которой тестовое транспортное средство поддерживает постоянную скорость на уровне порога активации ADB или выше.Он также использует измерения освещенности в репрезентативных местах, чтобы установить пределы яркости для системы ADB.
- Стимулирующие устройства: состоят из встречных и движущихся впереди транспортных средств и мотоциклов. Каждый прибор включает репрезентативные белые или красные импульсные огни с интенсивностью и характеристиками для максимальной повторяемости испытаний, а также места расположения датчиков яркого света, типичные для глаз водителя или расположения зеркал.
- Тест-драйв: Пределы ослепления установлены на определенных испытательных расстояниях от 155 до 30 метров между автомобилем ADB и датчиками ослепления.По крайней мере, на этом участке тест-драйва тестовая дорожка должна быть ровной и прямой. Стандарт требует минимального постороннего окружающего света (от отражающего или других естественных или искусственных источников) в непосредственном поле зрения датчиков ослепления или транспортного средства ADB.
- Сбор данных: данные об освещенности должны собираться для каждого положения бликов с минимальной частотой 10 Гц. Кроме того, расстояние между транспортными средствами, оснащенными фарами с адаптивным светом и измерителями освещенности, должно быть с точностью до 2 метров и 6 процентов.
- Варианты неожиданного внешнего вида: транспортное средство должно реагировать на устройство стимулирования мотоцикла, которое внезапно появляется на расстоянии 155 метров. Это предназначено для имитации внезапного появления из-за взлета холма, поворота за угол, выезда на проезжую часть и т. Д.
Хотя SAE J3069 обеспечивает основу для оценки адаптивных лучей, Национальное управление безопасности дорожного движения США выпустило дополнительные инструкции. Администрация (NHTSA), Организация Объединенных Наций и Федеральные стандарты безопасности транспортных средств (FMVSS), и на сегодняшний день все еще нет окончательного правила относительно требований к технологии адаптивного луча для использования на дорогах США.Узнайте больше о требованиях и о том, как Intertek оценивает адаптивные лучи, загрузив запись нашего вебинара.
Натан Дэнкс,
Старший инженер проекта
Натан Дэнкс является старшим инженером по проектам в группе Intertek Photometrics и специализируется на тестировании автомобильного освещения. Он начал динамическое тестирование систем адаптивного переднего освещения в 2018 году и участвует в комитете SAE по освещению. Его опыт также включает испытания на электромагнитную совместимость и радиологическую защиту, и он имеет степень бакалавра физики в Колледже Кальвина.