Was ist ein intelligentes Autolichtsystem und warum wird es benötigt?

Es schien einfacher zu sein als eine Glühbirne in einem Auto. Tatsächlich hat die Optik eines Autos eine komplexe Struktur, von der die Sicherheit auf der Straße abhängt. Sogar ein gewöhnlicher Autoscheinwerfer muss richtig eingestellt werden. Andernfalls breitet sich das Licht entweder ein kurzes Stück vom Auto entfernt aus, oder sogar der Abblendlichtmodus blendet die Fahrer vor dem Gegenverkehr.

Mit dem Aufkommen moderner Sicherheitssysteme hat sich auch die Beleuchtung grundlegend verändert. Betrachten Sie eine fortschrittliche Technologie namens "Smart Light": Was ist ihre Funktion und die Vorteile einer solchen Optik?

Arbeitsprinzip

Der Hauptnachteil eines Lichts in Autos ist die unvermeidliche Verblindung entgegenkommender Verkehrsfahrer, wenn der Autofahrer vergisst, in einen anderen Modus zu wechseln. Das Fahren in hügeligem und kurvigem Gelände ist nachts besonders gefährlich. Unter solchen Bedingungen fällt das entgegenkommende Auto in jedem Fall in den Strahl, der von den Scheinwerfern des Gegenverkehrs ausgeht.

Ingenieure führender Automobilunternehmen haben mit diesem Problem zu kämpfen. Ihre Arbeit war von Erfolg gekrönt, und die Entwicklung von intelligentem Licht erschien in der Autowelt. Das elektronische System hat die Fähigkeit, die Intensität und Richtung des Lichtstrahls so zu ändern, dass der Fahrer des Autos die Straße bequem sehen kann, aber gleichzeitig die entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer nicht blendet.

Bisher gibt es einige Entwicklungen, die geringfügige Unterschiede aufweisen, aber das Funktionsprinzip bleibt praktisch unverändert. Bevor wir uns jedoch ansehen, wie das Programm funktioniert, machen wir einen kleinen Ausflug in die Geschichte der Entwicklung des automatischen Lichts:

• 1898g. Das erste Columbia-Elektroauto war mit Glühbirnen ausgestattet, aber die Entwicklung setzte sich nicht durch, da die Lampe eine extrem kurze Lebensdauer hatte. Meist wurden gewöhnliche Lampen verwendet, die es nur ermöglichten, die Abmessungen des Transports anzugeben.
• 1900-s. Bei den ersten Autos war das Licht primitiv und konnte mit einem leichten Windstoß verschwinden. Zu Beginn des XNUMX. Jahrhunderts ersetzten Acetylen-Gegenstücke herkömmliche Kerzen in Lampen. Sie wurden mit Acetylen im Tank angetrieben. Um das Licht einzuschalten, öffnete der Fahrer das Ventil der Anlage, wartete, bis das Gas durch die Rohre in den Scheinwerfer strömte, und zündete es dann an. Eine solche Optik musste ständig aufgeladen werden.
• 1912g. Anstelle eines Kohlenstoffilaments wurden Wolframfilamente in Glühbirnen verwendet, was die Stabilität und die Lebensdauer erhöhte. Das erste Auto, das ein solches Update erhält, ist der Cadillac. Anschließend fand die Entwicklung ihre Anwendung in anderen bekannten Modellen.
• Die ersten Pendelleuchten. Beim Willys-Knight 70A Touring-Automodell wurde das zentrale Licht mit den Schwenkrädern synchronisiert, sodass sich die Richtung des Strahls je nach Abbiegungsort des Fahrers änderte. Der einzige Nachteil war, dass die Glühbirne für dieses Design weniger praktisch wurde. Um die Reichweite des Geräts zu erhöhen, musste das Leuchten erhöht werden, weshalb der Faden schnell durchgebrannt ist. Erst in den späten 60er Jahren fasste die Rotationsentwicklung Fuß. Das erste Serienfahrzeug, das ein funktionierendes Strahlwechselsystem erhält, ist der Citroen DS.
• 1920-s. Eine Entwicklung, die vielen Autofahrern bekannt ist, erscheint - eine Glühbirne mit zwei Filamenten. Einer von ihnen wird aktiviert, wenn das Abblendlicht eingeschaltet ist, und der andere, wenn das Fernlicht eingeschaltet ist.
• Mitte des letzten Jahrhunderts. Um das Problem mit der Helligkeit zu lösen, kehrten die Designer der Automobilbeleuchtung zur Idee des Gasglühens zurück. Es wurde beschlossen, ein Halogen in den Kolben einer klassischen Glühbirne zu pumpen - das Gas, mit dem das Wolframfilament während eines hellen Glühens wiederhergestellt wurde. Die maximale Helligkeit des Produkts wurde erreicht, indem das Gas durch Xenon ersetzt wurde, wodurch das Filament fast bis zum Schmelzpunkt des Wolframmaterials glühen konnte.
• 1958g. In europäischen Normen wurde eine Klausel veröffentlicht, die die Verwendung spezieller Reflektoren vorschrieb, die einen asymmetrischen Lichtstrahl erzeugen - damit der linke Rand der Lichter unter dem rechten leuchtet und entgegenkommende Autofahrer nicht blendet. In Amerika berücksichtigen sie diesen Faktor nicht, verwenden jedoch weiterhin Autolicht, das gleichmäßig über den beleuchteten Bereich verteilt ist.
• Innovative Entwicklung. Mit Xenon entdeckten die Ingenieure eine weitere Entwicklung, die die Qualität des Glühens und die Lebensdauer des Produkts verbesserte. Eine Gasentladungslampe erschien. Es ist kein Filament darin. Anstelle dieses Elements gibt es 2 Elektroden, zwischen denen ein Lichtbogen erzeugt wird. Das Gas in der Glühbirne erhöht die Helligkeit. Trotz der fast zweifachen Effizienzsteigerung hatten solche Lampen einen erheblichen Nachteil: Um einen qualitativ hochwertigen Lichtbogen zu gewährleisten, ist eine anständige Spannung erforderlich, die fast identisch mit dem Strom in der Zündung ist. Um zu verhindern, dass sich die Batterie innerhalb weniger Minuten entlädt, wurden dem Fahrzeuggerät spezielle Zündmodule hinzugefügt.
• 1991g. Der BMW 7er verwendete Xenon-Lampen, aber als Fernlicht wurden konventionelle Halogen-Pendants verwendet.
• Bixenon. Diese Entwicklung begann einige Jahre nach der Einführung von Xenon mit Premium-Fahrzeugen abgeschlossen zu werden. Das Wesentliche der Idee war, eine Glühbirne im Scheinwerfer zu haben, die den Abblend- / Fernlichtmodus ändern könnte. In einem Auto könnte eine solche Umstellung auf zwei Arten erreicht werden. Zunächst wurde ein spezieller Vorhang vor der Lichtquelle installiert, der sich beim Umschalten auf Abblendlicht so bewegte, dass er einen Teil des Strahls bedeckte, damit entgegenkommende Fahrer nicht geblendet wurden. Der zweite - ein Drehmechanismus wurde im Scheinwerfer installiert, der die Glühbirne in die entsprechende Position relativ zum Reflektor brachte, wodurch sich die Strahlbahn änderte.

Das moderne intelligente Lichtsystem zielt darauf ab, ein Gleichgewicht zwischen der Beleuchtung der Straße für den Autofahrer und der Verhinderung des Blendens entgegenkommender Verkehrsteilnehmer sowie Fußgänger zu erreichen. Einige Automodelle verfügen über spezielle Warnleuchten für Fußgänger, die in das Nachtsichtsystem integriert sind (Sie können darüber lesen hier).

Das automatische Licht in einigen modernen Autos arbeitet in fünf Modi, die je nach Wetterbedingungen und Straßenverhältnissen ausgelöst werden. Einer der Modi wird also ausgelöst, wenn die Transportgeschwindigkeit 90 km / h nicht überschreitet und die Straße sich mit verschiedenen Abfahrten und Anstiegen windet. Unter diesen Bedingungen wird der Lichtstrahl um ungefähr zehn Meter verlängert und auch breiter. Dadurch kann der Fahrer die Gefahr rechtzeitig erkennen, wenn die Schulter bei normalem Licht schlecht sichtbar ist.

Wenn das Auto mit einer Geschwindigkeit von mehr als 90 km / h zu fahren beginnt, wird der Streckenmodus mit zwei Einstellungen aktiviert. In der ersten Stufe erwärmt sich Xenon stärker, die Leistung der Lichtquelle steigt auf 38 W. Wenn die Schwelle von 110 km / h erreicht ist, ändert sich die Einstellung des Lichtstrahls - der Strahl wird breiter. In diesem Modus kann der Fahrer die Straße 120 Meter vor dem Auto sehen. Im Vergleich zu Standardlicht ist dies 50 Meter weiter.

Wenn sich die Straßenverhältnisse ändern und sich das Auto in einem nebligen Bereich befindet, passt das intelligente Licht das Licht an einige Aktionen des Fahrers an. Der Modus wird also aktiviert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf 70 km / h abfällt und der Fahrer die Nebelschlussleuchte anzündet. In diesem Fall dreht sich die linke Xenonlampe leicht nach außen und neigt sich so, dass ein helles Licht auf die Vorderseite des Autos trifft, sodass die Leinwand deutlich sichtbar ist. Diese Einstellung wird ausgeschaltet, sobald das Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit über 100 km / h beschleunigt.

Die nächste Option ist das Drehen von Lichtern. Sie wird bei niedriger Geschwindigkeit (bis zu 40 Stundenkilometer beim Drehen des Lenkrads in einem großen Winkel) oder während eines Stopps bei eingeschaltetem Blinker aktiviert. In diesem Fall schaltet das Programm die Nebelscheinwerfer an der Seite ein, an der die Drehung erfolgen soll. Auf diese Weise können Sie den Straßenrand anzeigen.

Einige Fahrzeuge sind mit dem Hella Smart Light System ausgestattet. Die Entwicklung funktioniert nach folgendem Prinzip. Der Scheinwerfer ist mit einem elektrischen Antrieb und einer Xenonlampe ausgestattet. Wenn der Fahrer das Abblend- / Fernlicht umschaltet, bewegt sich die Linse in der Nähe der Glühbirne so, dass der Strahl seine Richtung ändert.

Bei einigen Modifikationen gibt es anstelle einer Verschiebungslinse ein Prisma mit mehreren Flächen. Beim Umschalten in einen anderen Glimmmodus dreht sich dieses Element und ersetzt die Glühbirne durch die entsprechende Fläche. Um das Modell für verschiedene Verkehrstypen geeignet zu machen, passt sich das Prisma dem linken und rechten Verkehr an.

Die Smart-Light-Installation verfügt notwendigerweise über eine Steuereinheit, an die die erforderlichen Sensoren angeschlossen sind, z. B. Geschwindigkeit, Lenkrad, entgegenkommende Lichtfänger usw. Basierend auf den empfangenen Signalen stellt das Programm die Scheinwerfer auf den gewünschten Modus ein. Innovativere Modifikationen werden sogar mit dem Navigator des Fahrzeugs synchronisiert, sodass das Gerät im Voraus vorhersagen kann, welcher Modus aktiviert werden muss.

Auto-LED-Optik

In letzter Zeit sind LED-Lampen populär geworden. Sie bestehen aus einem Halbleiter, der leuchtet, wenn Elektrizität durch ihn fließt. Der Vorteil dieser Technologie ist die Reaktionsgeschwindigkeit. In solchen Lampen muss das Gas nicht erwärmt werden, und der Stromverbrauch ist viel niedriger als der von Xenon-Gegenstücken. Der einzige Nachteil von LEDs ist ihre geringe Helligkeit. Um dies zu erhöhen, kann eine kritische Erwärmung des Produkts nicht vermieden werden, was ein zusätzliches Kühlsystem erfordert.

Laut Ingenieuren wird diese Entwicklung Xenonlampen aufgrund der Reaktionsgeschwindigkeit ersetzen. Diese Technologie hat gegenüber klassischen Fahrzeugbeleuchtungsgeräten mehrere Vorteile:

1. Die Geräte sind überdimensioniert, sodass Autohersteller futuristische Ideen auf der Rückseite ihrer Modelle verkörpern können.
2. Sie arbeiten viel schneller als Halogene und Xenone.
3. Sie können mehrteilige Scheinwerfer erstellen, von denen jede Zelle für ihren eigenen Modus verantwortlich ist. Dies erleichtert das Design des Systems erheblich und macht es billiger.
4. Die Lebensdauer der LEDs ist nahezu identisch mit der des gesamten Fahrzeugs.
5. Solche Geräte benötigen nicht viel Energie, um zu leuchten.

Ein separates Element ist die Möglichkeit, LEDs zu verwenden, damit der Fahrer die Straße klar sehen kann, aber gleichzeitig den Gegenverkehr nicht blendet. Zu diesem Zweck statten die Hersteller das System mit Elementen zur Befestigung des entgegenkommenden Lichts sowie der Position der vorausfahrenden Fahrzeuge aus. Aufgrund der hohen Reaktionsgeschwindigkeit werden die Modi in Sekundenbruchteilen umgeschaltet, wodurch Notsituationen vermieden werden.

Unter den LED-Smart-Optiken gibt es die folgenden Modifikationen:

• Standardscheinwerfer, der aus maximal 20 festen LEDs besteht. Wenn der entsprechende Modus aktiviert ist (in dieser Version leuchtet er meistens nah oder fern), wird die entsprechende Gruppe von Elementen aktiviert.
• Matrix Scheinwerfer. Das Gerät enthält doppelt so viele LED-Elemente. Sie sind ebenfalls in Gruppen unterteilt, aber die Elektronik in diesem Design kann einige vertikale Abschnitte ausschalten. Aufgrund dessen scheint das Fernlicht weiter, aber der Bereich im Bereich des entgegenkommenden Autos ist abgedunkelt.
• Pixelscheinwerfer. Es besteht bereits aus maximal 100 Elementen, die nicht nur vertikal, sondern auch horizontal in Abschnitte unterteilt sind, wodurch der Einstellungsbereich für den Lichtstrahl erweitert wird.
• Pixelscheinwerfer mit Laser-Phosphor-Bereich, der im Fernlichtmodus aktiviert wird. Während der Fahrt auf der Autobahn mit einer Geschwindigkeit von mehr als 80 Stundenkilometern schaltet die Elektronik Laser ein, die in einer Entfernung von bis zu 500 m einschlagen. Zusätzlich zu diesen Elementen ist das System mit einem Hintergrundbeleuchtungssensor ausgestattet. Sobald der geringste Strahl eines entgegenkommenden Autos darauf trifft, wird das Fernlicht deaktiviert.
• Laserscheinwerfer. Dies ist die neueste Generation von Autolicht. Im Gegensatz zu seinem LED-Gegenstück erzeugt das Gerät 70 Lumen mehr Energie, es ist kleiner, aber gleichzeitig sehr teuer, was es nicht erlaubt, die Entwicklung in Budget-Autos zu nutzen, die andere Fahrer am häufigsten blenden.

Hauptvorteile

Um zu entscheiden, ob Sie ein mit dieser Technologie ausgestattetes Auto kaufen möchten, müssen Sie den Vorteil einer automatischen Anpassung der Optik an die Straßenverhältnisse berücksichtigen:

• Die Verkörperung der Idee, dass das Licht nicht nur in die Ferne und vor das Auto gerichtet war, sondern mehrere verschiedene Modi hatte, ist bereits ein großes Plus. Der Fahrer kann vergessen, das Fernlicht auszuschalten, was den Besitzer des Gegenverkehrs desorientieren kann.
• Das intelligente Licht ermöglicht dem Fahrer eine gute Sicht auf die Bordsteinkante und die Strecke in Kurven.
• Jede Situation auf der Straße kann ein eigenes Regime erfordern. Wenn beispielsweise die Scheinwerfer im Gegenverkehr nicht eingestellt sind und selbst das Abblendlicht blendet, kann das Programm den Fernlichtmodus einschalten, jedoch den Abschnitt dimmen, der für die Beleuchtung der linken Straßenseite verantwortlich ist. Dies trägt zur Sicherheit von Fußgängern bei, da unter solchen Umständen häufig eine Kollision mit einer Person auftritt, die sich in Kleidung ohne reflektierende Elemente am Straßenrand bewegt.
• Die LEDs der Heckoptik sind an einem sonnigen Tag besser sichtbar, sodass die Geschwindigkeit der nachfolgenden Fahrzeuge beim Bremsen leichter gesteuert werden kann.
• Das intelligente Licht macht es auch sicherer, bei schlechten Wetterbedingungen zu reisen.

Wurde eine solche Technologie vor einigen Jahren in Konzeptmodellen verbaut, wird sie heute bereits von vielen Autoherstellern aktiv eingesetzt. Ein Beispiel dafür ist das AFS, das mit der neuesten Generation des Skoda Superb ausgestattet ist. Die Elektronik arbeitet in drei Modi (zusätzlich zu Fern und Nah):

1. Stadt - aktiviert mit einer Geschwindigkeit von 50 km / h. Der Lichtstrahl trifft nah, aber breit genug, so dass der Fahrer Objekte auf beiden Seiten der Straße deutlich sehen kann.
2. Autobahn - Diese Option ist aktiviert, wenn Sie auf einer Autobahn fahren (Geschwindigkeit über 90 km / h). Die Optik lenkt den Strahl höher, so dass der Fahrer Objekte weiter sehen und im Voraus bestimmen kann, was in einer bestimmten Situation zu tun ist.
3. Gemischt - Die Scheinwerfer passen sich der Geschwindigkeit des Fahrzeugs sowie dem Gegenverkehr an.

Zusätzlich zu den oben genannten Modi erkennt dieses System unabhängig, wann es auf der Straße zu regnen oder zu nebeln beginnt, und passt sich den geänderten Bedingungen an. Dies erleichtert dem Fahrer die Steuerung des Fahrzeugs.

Hier ein kurzes Video darüber, wie intelligente Scheinwerfer, die von BMW Ingenieuren entwickelt wurden, funktionieren:

Intelligente Scheinwerfer von BMW

Fragen und Antworten:

Wie verwende ich die Scheinwerfer in meinem Auto? Der Fernlichtmodus ändert sich bei: entgegenkommendem Vorbeifahren (150 Meter entfernt), wenn die Möglichkeit besteht, entgegenkommende oder vorbeifahrende (das Spiegelbild wird geblendet) zu blenden, in der Stadt auf beleuchteten Straßenabschnitten .

Welches Licht hat das Auto? Dem Fahrer stehen zur Verfügung: Abmessungen, Fahrtrichtungsanzeiger, Standlicht, DRL (Tagfahrlicht), Scheinwerfer (Abblend-/Fernlicht), Nebelscheinwerfer, Bremslicht, Rückfahrlicht.

Wie schalte ich das Licht im Auto ein? Es hängt vom Automodell ab. Bei manchen Autos wird das Licht über einen Schalter in der Mittelkonsole eingeschaltet, bei anderen über den Blinkerschalter am Lenkrad.