什么是自适应大灯？ 工作原理和目的
内容
随着自走式车辆的出现，道路交通事故的风险增加了。 每一辆新车，甚至是预算模型，都适应现代驾驶员不断增长的需求。 因此，汽车可以获得更强大或更经济的动力装置，改进的悬架，不同的车身和各种电子设备。 由于行驶中的汽车是潜在的危险源，因此每个制造商都为其产品配备各种安全系统。
此列表包括主动和被动安全系统。 安全气囊就是一个例子（安全气囊的结构和工作原理有更详细的描述 在另一篇文章中）。 但是，某些设备可以归因于安全性和舒适性系统。 此类别包括汽车的前照灯。 没有室外照明，就不会向我们展示任何车辆。 该系统使您即使在黑暗中也能继续行驶，这要归功于汽车前方的定向光束，因此可以看到道路。
现代汽车可以使用不同的灯泡来改善道路照明（标准灯泡不能很好地做到这一点，尤其是在黄昏时）。 详细描述了它们的品种和工作。 这里... 尽管前大灯的新元素显示出最佳的照明性能，但它们仍远非理想。 因此，领先的汽车制造商正在开发不同的系统，以实现安全高效照明之间的最佳平衡。
这样的发展包括自适应光。 在经典车辆中，驾驶员可以切换近光灯或远光灯，以及打开尺寸（关于其执行的功能， 另）。 但是，这种转换在许多情况下不能提供良好的道路可视性。 例如，城市模式不允许使用远光灯，在近光灯照明下，道路通常很难看清。 另一方面，切换到近光灯常常会使路边不可见，这可能导致行人离汽车太近，并且驾驶员可能不会注意到他。
一个实用的解决方案是使光学器件在路缘照明和迎面而来的交通安全之间达到完美的平衡。 考虑自适应光学器件，器件和特征。
什么是自适应大灯和自适应照明？
自适应光学系统是根据交通情况改变光束方向的系统。 每个制造商都以自己的方式实现这一想法。 根据设备的修改，前灯独立地改变灯泡相对于反射镜的位置，打开/关闭某些LED元件或改变道路某一部分的照明亮度。
此类系统有多种变体，它们的工作原理不同，并适用于不同类型的光学器件（矩阵，LED，激光或LED类型）。 这样的设备在自动模式下工作，不需要手动调整。 为了高效运行，该系统与其他运输系统同步。 照明元件的亮度和位置由单独的电子单元控制。
以下是标准光源失效的几种情况：
- 在城市以外的高速公路上行驶时，驾驶员可以使用远光灯。 一个重要的条件是没有迎面而来的流量。 但是，有些驾驶员并不总是注意到他们以灯的长距离模式行驶，并且盲目迎面驶来的交通参与者（或者在前方汽车驾驶员的后视镜中）。 为了在这种情况下提高安全性，自适应灯会自动切换灯。
- 当汽车驶入狭窄的弯道时，经典的前大灯将仅向前发光。 因此，驾驶员在转弯处看不到道路。 自动光线会随着方向盘转向哪个方向做出反应，从而将光束引导至道路通行的位置。
- 当汽车上山时，情况类似。 在这种情况下，光线会朝上照射而不会照亮道路。 如果有另一辆车驶向您，那么刺眼的灯光肯定会使驾驶员蒙蔽。 克服通过时观察到相同的效果。 大灯中的附加驱动器使您可以更改反射镜或照明元件本身的倾斜角度，以便始终尽可能看到道路。 在这种情况下，系统使用一个特殊的传感器来检测车道的坡度并相应地调整光学系统的操作。
- 在城市模式下，晚上，当驾驶员在不照明的交叉路口行驶时，驾驶员只能看到其他车辆。 如果需要转弯，在道路上注意行人或骑自行车的人非常困难。 在这种情况下，自动化系统会激活一个额外的聚光灯，该聚光灯照亮汽车的转弯区域。
各种修改的特殊之处在于，为了激活某些功能，机器的速度必须对应于某个值。 在某些情况下，这有助于驾驶员遵守沉降区域内允许的速度限制。
起源史
自 1968 年以来，能够改变光束方向的大灯技术首次应用于标志性的雪铁龙 DS 车型。 这辆车采用了一个适度但非常原始的系统，将大灯反射器转向方向盘。 这个想法是由法国 Cibie 公司（成立于 1909 年）的工程师实现的。 今天，这个品牌是法雷奥公司的一部分。
尽管当时由于前灯驱动器和方向盘之间的刚性物理连接，该设备还远远不够理想，但这种发展为所有后续系统奠定了基础。 多年来，电动头灯已被分类为玩具而不是有用的设备。 所有试图利用这一想法的公司都面临着一个单一的问题，即不允许他们改进系统。 由于前大灯与转向系统的连接紧密，因此该灯在适应弯道方面还很晚。
在由莱昂·西比尔（LéonSibier）创立的法国公司成为法雷奥的一部分之后，这项技术受到了“第二次欢迎”。 该系统的改进是如此之快，以至于没有制造商能够领先于新事物的发布。 由于将此机制引入了车辆的室外照明系统，因此夜间驾驶汽车变得更加安全。
第一个真正有效的系统是 AFS。 2000 年，这款新产品以 Valeo 品牌出现在市场上。 第一个修改也有一个动态驱动器，它对方向盘的转动做出反应。 只有在这种情况下，系统才没有刚性机械连接。 大灯转向的程度取决于汽车的速度。 第一款配备此类设备的车型是保时捷 Cayenne。 这种类型的设备被称为 FBL 系统。 如果汽车高速行驶，大灯最多可以向转弯方向转动 45 度。
过了一会儿，系统收到了一个新东西。 新奇被命名为角落。 这是一个额外的静态元素，用于照亮汽车将要行驶的转弯区域。 通过打开稍微远离中央光束的适当雾灯来照亮交叉路口的一部分。 这个元素可以在转动方向盘时激活，但在打开转向灯后更频繁。 这种系统的类似物经常出现在一些模型中。 这方面的一个例子是 BMW X3（一个外部灯元件被打开，通常是保险杠中的雾灯）或雪铁龙 C5（一个附加的大灯安装聚光灯被打开）。
该系统的下一个发展涉及速度极限。 DBL修改确定了汽车的速度，并调整了元素发光的亮度（汽车移动得越快，前照灯照得越远）。 而且，当汽车以一定速度进入长转弯时，弧的内部被照亮，以免使即将来临的交通的驾驶员蒙上阴影，并且外弧的光束进一步跳动并且向转弯偏移。
自2004年以来，该系统得到了更大的发展。 完整的AFS修改已经出现。 这是一个全自动选项，不再基于驾驶员的动作，而是基于各种传感器的读数。 例如，在道路的笔直部分，驾驶员可以进行操纵以绕过小的障碍物（洞或动物），并且不需要打开转向灯。
作为工厂配置，这样的系统已经在奥迪 Q7 (2009) 中找到。 它由不同的 LED 模块组成，这些模块根据来自控制单元的信号点亮。 这种类型的大灯能够垂直和水平转动。 但即使是这种修改也不是完美的。 例如，它使在城市夜间驾驶更安全，但是当汽车沿着蜿蜒的道路高速行驶时，电子设备无法独立切换远光灯/近光灯 - 驾驶员必须自己这样做，以免使其他道路使用者失明。
下一代自适应光学器件称为GFHB。 该系统的实质如下。 夜间，汽车可以在远光灯不停的情况下不断行驶。 当迎面而来的交通出现在道路上时，电子设备会对来自道路的光做出反应，并关闭照亮该道路区域的那些元素（或移动LED，形成阴影）。 由于有了这一发展，在高速公路上高速行驶期间，驾驶员可以一直使用远光灯，而不会伤害其他道路使用者。 该设备于2010年首次开始被包括在某些氙气大灯的设备中。
随着矩阵光学的出现，自适应光系统又得到了更新。 首先，LED块的使用使得汽车的外部照明更加明亮，并且光学器件的工作寿命显着增加。 弯道灯和长弯道的效率提高了，随着车辆前方其他车辆的出现，光通道变得更加清晰。 这种修改的一个特点是在大灯内移动的反射屏幕。 该元素提供了模式之间更平滑的过渡。 这项技术可以在福特 S-Max 中找到。
下一代是所谓的Sail Beam技术，该技术已在氙气光学系统中使用。 这种修改消除了这种前照灯的缺点。 在这种光学系统中，灯的位置发生了变化，但是在使路段变暗之后，该机构不允许该元件迅速返回其原始位置。 风帆灯在前照灯设计中引入了两个独立的照明模块，从而消除了这一缺点。 他们总是朝着地平线。 近光灯持续工作，水平光灯照到远处。 当迎面而来的汽车出现时，电子设备将这些模块推开，以便将光束切成两部分，在这两部分之间形成阴影。 随着车辆的驶近，这些灯的位置也发生了变化。
可移动的屏幕也用于处理动态阴影。 它的位置取决于迎面驶来的车辆的驶近方式。 但是，在这种情况下，也存在明显的缺点。 屏幕只能使道路的一部分变暗。 因此，如果有两辆车出现在对面的车道上，则屏幕会同时遮挡两辆车的光束。 该系统的进一步发展被称为矩阵光束。 它已安装在某些奥迪车型中。
此修改具有多个LED模块，每个LED模块负责照亮轨道的特定区域。 系统会根据传感器关闭将迎面驶来的汽车驾驶员蒙蔽的装置。 在这种设计中，电子设备可以关闭和打开不同的单元，以适应道路上的汽车数量。 当然，模块的数量是有限的。 它们的数量取决于前照灯的大小，因此，如果迎面而来的交通繁忙，系统将无法控制每辆车的调光。
下一代在一定程度上消除了这种影响。 该开发项目被命名为“Pixel Light”。 在这种情况下，LED 是固定的。 更准确地说，光束已经由矩阵 LCD 显示器产生。 当一辆汽车出现在迎面而来的车道上时，光束中会出现一个“损坏的像素”（一个黑色方块，在道路上形成一个黑点）。 与之前的修改不同，此开发能够同时跟踪和同时对多辆汽车进行遮蔽。
当今，最新的自适应光学器件是激光。 这样的前照灯能够在约500米的距离处撞到前面的汽车。 这要归功于高亮度的集中光束。 在旅途中，只有远见卓识的人才能识别此距离处的物体。 但是，当汽车在高速的直线路段上行驶时（例如在高速公路上），这种强大的光束将非常有用。 鉴于运输的高速度，驾驶员应该有足够的时间在路况发生变化时及时做出反应。
目的和操作方式
从系统的历史中可以看出，它的开发和改进是有一个目标的。 在夜间以任何速度行驶时，驾驶员必须不断监视道路状况：道路上是否有行人，有人在错误的地方过马路，是否有撞到障碍物的危险（例如，沥青中的树枝或洞）。 为了控制所有这些情况，高质量的照明极为重要。 问题在于，在固定光学器件的情况下，并非总能在不损害迎面而来的驾驶员的情况下提供它-远光灯（总是比近光灯亮）会不可避免地使它们蒙蔽。
为了帮助驾驶员，汽车制造商提供了各种自适应光学器件的修改。 这完全取决于购车者的材料能力。 这些系统不仅在照明元件的块方面不同，而且在每个设备的操作原理上也不同。 根据设备的类型，驾驶员可能会使用以下道路照明模式：
- 城市... 此模式在低速下工作（因此，名称为-city）。 当汽车每小时最高行驶55公里时，大灯照亮。
- 乡村小路... 电子设备移动照明元件，使道路右侧的照明更强，左侧处于标准模式。 这种不对称性可以更早地识别路边的行人或物体。 这种光束是必要的，因为在这种模式下汽车行驶得更快（该功能在 55-100 公里/小时下工作），驾驶员应该更早地注意到汽车途中的异物。 同时，迎面而来的司机不会被蒙蔽。
- 高速公路... 由于轨道上的汽车以每小时约100公里的速度行驶，因此光的范围应更大。 在这种情况下，使用与先前模式相同的不对称光束，以使对面车道上的驾驶员不会眼花azz乱。
- 远/近... 这些是所有车辆中的标准模式。 唯一的区别是，在自适应光学系统中，它们会自动切换（驾驶员不会控制此过程）。
- 转向灯... 视汽车转弯的方式而定，镜头会移动，以便驾驶员可以识别转弯的性质以及汽车行驶路径中的异物。
- 恶劣的路况... 雾和大雨再加上黑暗，对行驶中的车辆构成最大的危险。 根据系统和照明元件的类型，电子设备确定照明的亮度。
自适应灯的关键任务是将由于与行人或障碍物碰撞而导致的事故风险降到最低，这是由于驾驶员无法提前识别黑暗中的危险这一事实。
自适应大灯选项
自适应光学器件最常见的类型是：
- AFS。 从字面上看，英语的缩写翻译为自适应前灯系统。 多家公司以该名称发布其产品。 该系统最初是为大众品牌车型开发的。 这样的前灯能够改变光束的方向。 该功能基于将方向盘旋转一定程度时激活的算法。 此修改的特殊之处在于它仅与双氙气光学器件兼容。 前照灯控制单元受到来自不同传感器的读数的引导，因此，当驾驶员绕过道路上的某个障碍物时，电子设备不会将前照灯切换为转弯灯模式，并且灯泡会继续向前发光。
- 橄榄球联盟。 从字面上看，这个缩写翻译为自适应道路照明系统。 该系统可在某些欧宝车型上找到。 这种修改与前一种不同，它不仅改变了反射器的方向，而且还提供了光束的静态调整。 这个功能是通过安装额外的灯泡来实现的。 它们在中继器被激活时打开。 电子设备决定了汽车的行驶速度。 如果此参数高于 70 公里/小时，则系统仅会根据方向盘旋转情况改变大灯本身的方向。 但是，一旦汽车的速度降低到城市允许的速度，相应的雾灯或位于大灯外壳中的附加灯就会额外照亮转弯处。
VAG关注的专家们正在积极开发道路自适应照明系统（了解哪些公司是该关注的一部分。 在另一篇文章中）。 尽管事实上今天已经有非常有效的系统，但该设备仍存在发展的先决条件，并且某些系统的修改可能会出现在廉价汽车中。
自适应系统的类型
今天，最有效的系统被认为是执行上述所有功能的系统。 但是对于那些买不起这种系统的人，汽车制造商也提供预算选择。
此列表包括两种类型的此类设备：
- 动态类型。 在这种情况下，前灯配备有旋转机构。 当驾驶员转动方向盘时，电子设备将灯的位置沿与旋转轮相同的方向移动（很像摩托车上的前灯）。 在这样的系统中，切换模式可以是标准的-从近到远，反之亦然。 此修改的特点是灯不会以相同的角度旋转。 因此，照亮转弯内侧的前照灯将始终在水平面中以比外侧更大的角度移动。 原因是在预算系统中，光束强度不会改变，驾驶员不仅必须清楚地看到转弯的内部，而且还必须清楚看到行驶的车道以及部分路缘。 该设备在伺服驱动器的基础上运行，该伺服驱动器从控制单元接收适当的信号。
- 静态类型。 这是一个比较预算的选择，因为它没有大灯驱动器。 通过打开一个附加的照明元件（例如雾灯或安装在前照灯本身中的一个单独的透镜）来提供适应性。 没错，此调整仅在城市模式下可用（近光灯打开，并且汽车以最高55公里/小时的速度行驶）。 通常，当驾驶员转弯或将方向盘转至特定角度时，附加灯会亮起。
优质系统包括一项修改，该修改不仅可以设置光束的方向，而且还可以根据道路情况，如果克服了通过问题，则可以改变灯光的亮度和前灯的倾斜度。 在经济型轿车中，由于复杂的电子设备和大量的传感器，因此无法正常工作，因此从未安装这种系统。 在优质自适应光的情况下，它从前置摄像头接收信息，处理该信号并在一秒钟内激活相应的模式。
考虑该设备，以及两种通用的自动照明系统将以什么原理工作。
AFS的结构和工作原理
如已经提到的，该系统改变光的方向。 这是一个动态调整。 在大众汽车模型的技术文献中，还可以找到缩写LWR（前灯倾斜度可调）。 该系统适用于氙气灯元件。 这种系统的设备包括一个单独的控制单元，该控制单元与几个传感器相关联。 记录信号以确定镜头位置的传感器列表包括：
标准自适应光学器件根据以下原理工作。 电子控制单元记录来自与设备连接的所有传感器以及摄像机的信号（其可用性取决于系统修改）。 这些信号使电子设备可以独立确定要激活的模式。
接下来，启动前照灯驱动系统，该系统根据控制单元的算法驱动伺服驱动器并使透镜朝适当方向移动。 因此，根据交通状况来校正光束。 要激活系统，必须将开关移至“自动”位置。
AFL系统的结构和工作原理
如前所述，这种修改不仅改变了光的方向，而且还以固定的灯泡低速照亮了转弯处。 该系统在欧宝车上使用。 这些修改的设备没有根本不同。 在这种情况下，大灯的设计配备了额外的灯泡。
当汽车高速行驶时，电子设备会确定转向程度并将大灯移至适当的一侧。 如果驾驶员需要绕过障碍物，则光线将直接射中，因为稳定性传感器已经记录了车身位置的变化，并且在控制单元中触发了适当的算法，从而防止了电子设备移动车身。大灯。
在低速行驶时，转动方向盘只会打开附加的侧面照明灯。 AFL光学器件的另一个功能是与特殊光学器件的兼容性，该特殊光学器件在远距离和近距离模式下均能同样明亮地发光。 在这些情况下，光束的倾斜度会发生变化。
这是该光学器件的其他一些功能：
- 可以将光束的倾斜角度更改为最大15度，从而提高了从山上爬下时的能见度；
- 转弯时，道路能见度提高了90％；
- 由于侧面照明，驾驶员更容易通过交叉路口并及时通知行人（在某些汽车型号上，使用光警报器，该警报对行人眨眼，警告正在驶来的汽车）；
- 更改车道时，系统不会切换模式。
- 它独立控制从近光模式到远光模式的转换，反之亦然。
尽管具有这些优点，但大多数驾驶员仍然无法使用自适应光学系统，因为自适应光学系统通常包含在昂贵汽车的高级设备中。 除了高昂的成本外，对于此类光学器件的所有者而言，修理故障的机构或对电子设备进行故障排除也将很昂贵。
AFS OFF是什么意思？
当驾驶员在仪表板上看到信息“ AFS OFF”时，表示前灯没有被自动调节。 驾驶员必须在近光/远光灯之间独立切换。 使用转向柱开关或中央面板上的相应按钮激活电子设备。
碰巧系统会自行停用。 在某些情况下，这会在软件崩溃时发生。 再次按下AFS按钮可以消除此问题。 如果没有帮助，则需要关闭点火开关，然后再将其打开，以便汽车的车载系统进行自我诊断。
如果自适应照明系统发生某种故障，则它将不会打开。 妨碍电子设备工作的故障包括：
- 与系统关联的传感器之一的故障；
- 控制单元错误；
- 接线故障（触点丢失或断线）；
- 控制单元故障。
要找出故障的确切原因，您需要开车进行计算机诊断（有关如何执行此过程的信息，请阅读 这里).
来自不同制造商的类似系统的名称是什么？
每家为汽车配备自适应照明设备的汽车制造商都以自己的名字命名。 尽管此系统享誉全球，但仍有三家公司从事此技术的开发和改进：
- 欧宝。 该公司称其系统为AFL（附加侧面照明）；
- 马自达。 该品牌将其发展命名为AFLS；
- 大众这家汽车制造商是第一个将LéonSibier的想法引入量产车的公司，并将其称为AFS系统。
尽管这些系统采用经典形式，但已在这些品牌的车型中找到了这些系统，但一些汽车制造商仍在尝试提高夜间驾驶的安全性和舒适性，以稍微现代化其车型的光学系统。 但是，这样的修改不能称为自适应大灯。
什么是AFLS系统？
正如我们之前指出的那样，AFLS系统是马自达的发展。 从本质上讲，它与以前的开发并没有太大不同。 唯一的区别在于前照灯和照明元件的设计特征以及对工作模式的略微校正。 因此，制造商将相对于中心的最大倾斜角度设置为7度。 据日本公司的工程师说，此参数对于迎面而来的流量尽可能安全。
马自达自适应光学系统的其余功能包括：
- 在15度内水平改变前大灯的位置；
- 控制单元检测车辆相对于道路的位置，并调节前灯的垂直角度。 例如，满载时，汽车的后部可能会强烈下蹲，而前部可能会上升。 在传统的前照灯的情况下，即使近光灯也会使迎面而来的交通变得眩目。 该系统消除了这种影响。
- 提供十字路口的转弯照明，以便驾驶员能够及时识别可能造成紧急情况的异物。
因此，自适应灯可在夜间驾驶过程中提供最大的舒适度和安全性。 此外，我们建议您查看此类系统之一的工作方式：
问题与解答：
什么是自适应大灯？ 这些是带有电子调节光束方向的大灯。 根据系统型号，这种效果是通过打开附加灯或转动反射器来实现的。
大灯中的 AFS 是什么？ 全称是Advanced Frontlighting System。 短语的翻译 - 自适应前照明系统。 该系统集成在主控制单元中。
你怎么知道自适应大灯？ 在自适应大灯中，有一个驱动反射器或镜头本身。 如果没有带机构的电机，那么大灯是不自适应的。
什么是自适应氙气大灯？ 这是一个前照灯，在它的块中安装了一个带有电动机的机构，它根据方向盘的旋转来旋转镜头（与方向盘旋转传感器一起工作）。
