Световая сигнализация автомобиля

Световая сигнализация автомобиля

 

Световая сигнализация автомобиля призвана облегчить распознавание автомобиля и предупредить других участников дорожного движения. Для световой сигнализации предписываются еди­ные, строго определенные цвета — красный, желтый или белый. Вот о том, что представляет собой световая сигнализация автомобиля, мы и поговорим в этой статье.

 

Содержание
  1. Указатели поворотов и система аварийной сигнализации
  2. Задние и габаритные фонари
  3. Габаритные фонари
  4. Варианты конструкций фонарей

 

 

Белый, желтый и красный цвета используются для обозначения положе­ний автомобиля соответственно спереди, по бокам и сзади. Стоп-сигналы и задние проти­вотуманные фонари также красные. Желтые лампы используются в большинстве случаев для указателей поворотов. Лишь в США задние указатели поворотов могут быть красными.

По продольной оси сила света (минимальная и максимальная) для всех фонарей должна оста­ваться в пределах заданного диапазона в целях гарантированного распознавания автосигнала, однако без какого-либо раздражающего ослепле­ния для других участников дорожного движения.

Указатели поворотов и система аварийной сигнализации

 

Правила ЕСЕ R48 и 76/756/ЕЕС определяют группу 1 (передние), группу 2 (задние) и группу 5 (боковые) указателей поворотов у автомоби­лей с тремя и более колесами. Фонари указате­лей поворота группы 2 являются достаточными для установки на мотоциклы и мопеды.

Позиционирование передних указателей поворотовКонтроль за работой указателей поворотов осуществляется электрическим способом. Требуется установка индикатора внутри авто­мобиля. Лампа индикатора указателя поворота приборного щитка может быть любого цвета.

Частота мигания равна 90±30 циклам в ми­нуту с периодом относительного освещения 30-80%. После включения сигнала излучение света должно происходить не позже, чем через 1,5 с. Все лампы указателей поворота с одной стороны автомобиля должны мигать синхронно. При выходе из строя одной лампы остальные лампы должны продолжать работать.

В режиме аварийной сигнализации все лампы указателей поворота должны мигать синхронно; они должны работать и при оста­новке автомобиля. Обязательно использова­ние светового индикатора работы системы.

Передних, боковых и задних ламп указателей поворота должно быть по две (цвет: желтый). В США для задних и боковых указателей пово­рота разрешается установка ламп красного или желтого цвета (SAE J588, ноябрь 1984).

 

 

Требования к конструкции световой сигнализации

 

Требования к конструкции световой сигнализации в Европе изло­жены в Правилах ЕСЕ R6, R7, R23, R38 и R87, а требования к установке — в Правилах ЕСЕ R48 (рис. «Расположение передних указателей поворотов«, «Расположение задних указателей поворотов» и «Расположение боковых указателей поворотов«).

 

Расположение задних указателей поворотов Расположение боковых указателей поворотов

 

В США количество, расположение и цвет сигнальных ламп регламентируются предпи­санием FMVSS 108. Требования к конструк­ции и параметрам освещения определены в соответствующих стандартах SAE.

Аварийная сигнализация и указатели пово­ротов у автомобилей без прицепа

 

Электронная система мигающей аварийной сигнализации и указателей поворотов содер­жит импульсный генератор для включения ламп через реле и контрольную схему для из­менения частоты мигания в случае выхода из строя любой лампы. С помощью рычажного переключателя осуществляется управление работой указателей поворотов, в то время как включение системы аварийной сигнализации производится отдельным выключателем.

 

 

Аварийная сигнализация и указатели пово­ротов у автомобилей с прицепом

 

Этот тип аварийной сигнализации и указате­лей поворотов отличается от используемого в автомобилях без прицепа способом управле­ния работой указателей поворотов во время мигания для указания смены направления.

Односхемный блок контроля

 

Тягач и прицеп оборудуются общим односхем­ным блоком контроля, служащим для включе­ния двух индикаторных ламп с определенной частотой мигания. Этот тип контрольного блока не может применяться для локализации выхода из строя любого фонаря. Частота ми­гания фонарей при этом остается постоянной.

Двухсхемный блок контроля

 

Тягач и прицеп оборудуются раздельными блоками контроля. Неисправность сигнализи­руется индикаторной лампой. Частота мигания фонарей при этом остается постоянной.

Задние и габаритные фонари

 

Согласно ЕСЕ R48 и 76/756/ЕЕС, на автомо­билях с прицепом шириной более 1600 мм должны быть установлены габаритные фо­нари, обращенные вперед, а задние являются обязательным оборудованием для автомо­билей любой ширины Автомобили шириной более 2100 мм (например, грузовые автомо­били) также должны оснащаться передними и задними габаритными фонарями.

В технических нормах оговорена установка двух фонарей белого света. В США действуют правила, изложенные в стандарте SAE J222, декабрь 1970.

Обязательным техническим оборудованием являются два задних фонаря красного цвета. Когда используется совмещенная конструкция с сигналом торможения и задним габаритным фонарем, то отношение силы света для вы­полнения отдельных функций должно быть по крайней мере 5:1. Задние фонари должны работать вместе с габаритными.

В США действуют правила, изложенные в стандарте SAE J585e, сентябрь 77.

 

 

Габаритные фонари

 

У автомобилей шириной более 2100 мм должно быть два белых габаритных фонаря, обращенных вперед и два красных габарит­ных фонаря, обращенных назад. Они должны располагаться как можно дальше наружу и как можно выше.

В США действуют правила, изложенные в стандарте SAE J592e.

Боковые габаритные фонари

 

Согласно ЕСЕ R48, автомобили длиной более 6 м должны иметь желтые боковые габарит­ные фонари (SML), кроме автомобилей без кузова (только с шасси и кабиной).

Боковые габаритные фонари SM1 могут ис­пользоваться на автомобилях всех категорий. Боковые габаритные огни SM2 могут исполь­зоваться только на легковых автомобилях.

В США действуют правила, изложенные в стандарте SAE J592e.

Задние отражатели

 

Согласно ЕСЕ R48, на автомобилях должно быть два красных не треугольных задних от­ражателя (один на мопедах и мотоциклах).

Разрешаются дополнительные отражатель­ные элементы (красная отражающая лента), если они не ухудшают работу стандартно требуе­мого осветительно-сигнального оборудования.

На прицепах и на автомобилях, где все обращенные вперед лампы с отражателями скрыты (т.е. убираются), должно быть уста­новлено два бесцветных не треугольных пе­редних отражателя. Они разрешены и на всех других типах автомобилей.

На всех автомобилях длиной более 6 м и на всех прицепах должны быть желтые не­ треугольные боковые отражатели. Они могут устанавливаться и на автомобилях длиной менее 6 м.

На всех прицепах должно быть два крас­ных треугольных задних отражателя. Нанесе­ние их на автомобили запрещено.

Внутри треугольников не должно быть ламп.

В США действуют правила, изложенные в стандарте SAE J594f.

Стояночные фонари

 

Согласно ЕСЕ R48, транспортное средство может оснащаться или двумя стояночными фонарями спереди и двумя сзади, или одним стояночным фонарем с каждой стороны. Предписанные цвета — белый для обращен­ных вперед, красный для обращенных назад. Желтый цвет может быть использован для заднего стояночного фонаря, если он ис­пользуется как единый прибор совместно с указателем поворота.

Стояночные фонари предназначены для функционирования даже тогда, когда другие автомобильные приборы освещения не вклю­чены. Функции стояночных фонарей обычно принимает на себя задний и передний габа­ритные фонари.

В США действуют правила, изложенные в стандарте SAE J222, декабрь 1970.

Лампы освещения номерного знака

 

Согласно ЕСЕ R48, задний номерной знак должен быть освещен так, чтобы быть читае­мым ночью на расстоянии 25 м.

По всей поверхности номерного знака яркость должна составлять не менее 2,5 кд/м2. Не должен превышаться разброс яркости 2хВmin/см между любыми контрольными точками на поверхности номерного знака. Вmin определяется как минимальная яркость, измеренная в контрольной точке.

В США действуют правила, изложенные в стандарте SAE J587, октябрь 1981.

Как альтернатива лампе подсветки номер­ного знака в будущем могут быть разрешены самосветящиеся номерные знаки.

Стоп-сигналы

 

Согласно ЕСЕ R48, все автомобили должны быть оснащены двумя стоп-сигналами типа S1 или S2 и одним стоп-сигналом типа S3, во всех случаях красного цвета (рис. «Расположение стоп-сигналов«).

Когда используется совмещенная кон­струкция с сигналом торможения и задним габаритным фонарем, то отношение силы света для выполнения отдельных функций должно быть по крайней мере 5:1.

 

Расположение стоп-сигналов

 

Стоп-сигнал категории S3 (высокорас­положенный центральный стоп-сигнал) не должен комбинировать в одном блоке с дру­гими лампами.

В США действуют правила, изложенные в стандартах SAE J586, февраль 1984 и SAE J186а, сентябрь 1977.

Задние противотуманные фонари

 

Для стран ЕС/ЕЭК Правила ЕСЕ R48 пред­писывают один или два красных задних противотуманных фонаря у всех новых авто­мобилей. Расстояние между задним противо­туманным фонарем и стоп-сигналом должно быть не менее 100 мм (рис. «Расположение задних противотуманных фонарей«).

 

Расположение задних противотуманных фонарей

 

Видимая освещенная зона вдоль эта­лонной оси не должна превышать 140 см2. Электрическое питание должно обеспечивать работу противотуманного фонаря вместе с фарами ближнего, дальнего света и перед­ними противотуманными фарами. Также возможно в конструкции предусматривать независимое отключение противотуманного фонаря от передних противотуманных фар.

Задние противотуманные фонари можно использовать только при снижении видимо­сти из-за тумана до <50 м, так как они дают большую силу света, и в нормальную погоду могут серьезно ослепить движущихся сзади водителей. Индикаторная лампа должна быть желтой.

 

 

Фонарь заднего хода

 

Расположение фонарей заднего ходаСогласно ЕСЕ R48, разрешается использовать один или два белых фонаря заднего хода (рис. «Расположение фонарей заднего хода» ). Цепь питания должна быть разра­ботана с таким расчетом, чтобы обеспечивать работу фонаря только с включенными пере­дачей заднего хода и зажиганием.

В США действуют правила, изложенные в стандарте SAE J593c, февраль 1968.

Дневные ходовые огни

 

Правила ЕСЕ R87 регламентируют установку дневных ходовых огней на автомобилях в Ев­ропе (рис. «Расположение дневных ходовых огней» ). Их использование или исполь­зование фар ближнего света для движения в дневное время предписано в отдельных стра­нах (по состоянию на 2009 год это: Дания, Нор­вегия, Финляндия, Швеция, Латвия, Эстония, Литва, Австрия, Венгрия, Польша, Словакия, Словения, Чехия, Испания (вне населенных пунктов) и Италия (вне населенных пунктов)).

 

Расположение дневных ходовых огней

 

По состоянию на февраль 2011 года на­личие дневных ходовых огней согласно ЕСЕ R87, необходимо для легковых автомобилей, а ориентировочно с 2012 года их наличие будет необходимо и для автомобилей других классов (рис. «Фары и лампы в передней части автомобиля» ). Это постановление заменит собой национальные предписания.

Передние поворотные фары

 

В передней части автомобиля разрешается устанавливать две поворотных фары, из­лучающие свет на угол не менее 60°. Они используются при поворотах со скоростью не более 40 км/ч для более оптимального освещения дорог (примыкающих дорог или въездов в гаражи), которые обычно недо­статочно освещаются стандартными фарами. Передние поворотные фары включаются с помощью рычажка управления указателями поворотов или при повороте рулевого колеса.

Передние поворотные фары обычно дают такое же распределение света, как и ста­тичные поворотные фары. Однако условия включения различаются. И для передних по­воротных фар, и для статичных поворотных фар используется по большей части один и тот же отражатель.

В США действуют правила, изложенные в стандарте SAE J852, апрель 2001.

Опознавательные огни

 

Согласно ЕСЕ R65, опознавательные огни должны быть видны из любого направления и создавать впечатление мигания. Частота мигания составляет 2-5 Гц. Опознавательные огни синего цвета предназначены для уста­новки на автомобили специального назначе­ния. Огни желтого цвета устанавливаются для предупреждения об опасности.

 

 

Варианты конструкций фонарей

 

Цвет фонаря

 

В зависимости от сферы применения (на­пример, фонари стоп-сигнала, указателей поворотов, предупреждения о тумане), ав­томобильные приборы освещения должны излучать свет постоянной цветовой харак­теристики в красном или желтом цветовом диапазоне стандартной цветовой шкалы. Эти цвета определяются конкретными диапазо­нами стандартизированной цветовой шкалы (положение цвета).

Так как белый цвет образуется смешива­нием различных цветов, цветные светофиль­тры могут применяться для ослабления или полного фильтрования светоизлучения в нежелательных диапазонах цветового спектра. Роль цветного светофильтра могут выполнять либо подкрашенные отражатели приборов освещения, либо цветовые покры­тия, наносимые на стеклянные плафоны этих приборов.

Для проектирования рассеивателей фар можно также использовать технологию фильтрации, чтобы при выключении фары цвет совпадал с цветом автомобиля. Тем не менее, существующие правила выполняются, когда лампа включена. Расположение цветов изложено в нормативной документации ЕС/ ЕЭК. Они соответствуют длине волны около 592 нм для «желто-оранжевых» указателей поворота, и примерно 625 нм для «красных» стоп-сигналов и задних фонарей.

Сила света фонарей

 

Измерительный экран для проверки фонарейПо разным осям сила света (минимальная и максимальная) для всех фонарей должна оставаться в пределах заданного диапазона в целях гарантированного распознавания авто­сигнала, однако без какого-либо раздражаю­щего ослепления для других участников до­рожного движения. Та же базовая пропорция («унифицированный рисунок пространствен­ного распределения света») используется для большинства ламп. Уровни силы света по бокам, выше и ниже главной оси могут быть меньшими, чем вдоль самой оси (рис. «Измерительный экран для проверки фонарей» ). Однако эти значения могут отличаться от базового в зависимости от монтажной вы­соты или у особых фар (например, фар для дневных ходовых огней).

Фонари на основе линз Френеля

 

Свет от лампы проецируется прямо на рассе­иватель, использующий линзы Френеля для формирования луча нужным образом (рис. «Фонарь на основе линз Френеля» ). Эта концепция является очень экономи­чески выгодным решением — не требуется поверхность, получаемая при осаждении па­ровой фазы. Недостатками являются низкая эффективность и ограниченные возможно­сти в плане дизайна автомобиля.

 

Фонарь на основе линз Френеля

 

Фонари на основе рефлекторной оптики

 

Лампы с приблизительно параболическими отражателями или ступенчатыми отражате­лями направляют свет от лампы в виде осе­вого луча и формируют луч с помощью опти­ческих элементов в рассеивателе (рис. «Фонарь на основе рефлекторной оптики» ).

Фонарь произвольной формы с линзой ФренеляВ фонарях с отражателями произвольной формы нужный спектр луча и световой ри­сунок, полностью или частично, получаются путем направления света с помощью отража­теля. Поэтому внешний рассеиватель может быть выполнен в виде прозрачной линзы, либо дополнен цилиндрическими линзами в горизонтальном или вертикальном направ­лении.

Также успешно применяются конструк­ции, сочетающие оба эти принципа. Принцип фонаря произвольной формы с линзой Фре­неля сочетает отличную световую отдачу с целым рядом возможных вариантов дизайна. В основном световой пучок формируется отражателем. Затем с помощью оптической линзы Френеля луч света изменяет направ­ление в целях получения необходимой про­екции (рис. «Фонарь произвольной формы с линзой Френеля» ).

В современных автомобилях используются в основном фонари с отражателями произ­вольной формы. Эти фонари дают наилуч­шие возможности адаптации к форме кузова и, следовательно, к доступному структурному пространству, и в то же время выдерживают требования к дизайну.

Фонари со светодиодами

 

Светодиоды (LED) все чаще используются в качестве источников света в фонарях. Свето­диоды уже несколько лет используются в до­полнительных стоп-сигналах. Здесь ключевым фактором является свобода в плане дизайна- возможность компактного исполнения с не­сколькими источниками света (рис. «Светодиодная фара с линзой Френеля» и «Светодиодный фонарь» ). Кроме того, светодиоды в стоп-сигналах – это, дополнительная безопасность. Светодиод до­стигает максимальной светоотдачи менее чем за 1 мс, в то время как лампам накаливания требуется 200 мс для достижения номиналь­ного светового потока. Это означает, что свето­диоды излучают сигнал торможения быстрее, что в свою очередь сокращает время реакции.

 

Светодиодная фара с линзой Френеля Светодиодный фонарь

 

Благодаря своей более высокой эффек­тивности в плане светового потока, яркости, термохарактеристик и механической кон­струкции светодиоды можно также исполь­зовать в областях с повышенными требова­ниями к освещению.

Что касается использования светодиодов в автомобильных фонарях, то они фунда­ментально отличаются от ламп накаливания и галогенных ламп тем, что не могут работать непосредственно от электрооборудования автомобиля. Им требуется определенное напряжение, которое, в зависимости от ма­териала полупроводника, варьируется от 2,2 до 3,6 В, и определенный ток, регули­рующий силу света. Для активации функций с низкими фотометрическими требованиями можно использовать решения на базе рези­сторов. В большинстве областей применения требуются линейные контроллеры или пре­образователи постоянного тока. Электронику можно либо интегрировать в лампу, либо реализовать в самостоятельном ЭБУ, монти­руемом на лампу или где-то в автомобиле.

 

 

Фонари с оптоволоконной технологией

 

С помощью оптических волноводов источник света можно отделить от точки его излуче­ния. Чтобы получить нужный световой рису­нок, требуются специальные пускатели лучей в оптических волноводах или оптически ак­тивные элементы на оптическом волноводе или перед ним. В качестве источников света можно использовать лампы накаливания, но их недостатком является высокий уровень инфракрасного излучения. Это вызывает не­обходимость использования термостойких материалов, таких как стекло и тепловые экраны. При использовании светодиодов, как «холодных» источников света, можно на­правлять свет непосредственно в прозрачный пластик, такой как поликарбонат (PC) или по­лиметилметакрилат (РММА). Лампы с опто­волоконной технологией используются в основном для создания элементов дизайна- узких полос или тонких колец (рис. «Фонарь на базе оптоволоконной технологии» ).

 

Фонарь на базе оптоволоконной технологии

 

Системы адаптивного заднего освещения

 

До сих пор функции заднего освещения выполнялись с одноуровневым контуром. В зависимости от версии и конструкции по­лучалась фиксированная сила света, которая должна была находиться в установленных правилами пределах для гарантирования минимальной видимости.

 

Фонарь на базе оптоволоконной технологии

 

Большое количество датчиков (яркости, за­грязнения, видимости, влажности и т.д.) озна­чает, что автомобиль сегодня способен более точно узнавать параметры окружающей среды и условия освещения. Для достижения опти­мальной видимости (например, достаточной силы света без излишнего ослепления) органы заднего освещения будут способны варьиро­вать силу излучаемого света в зависимости от окружающих условий, обнаруженных вокруг автомобиля. Например, стоп-сигнал будет ра­ботать в яркий солнечный день с большой си­лой света, а ночью — с меньшей, чтобы обе­спечить оптимальное обнаружение и распределение действий водителя (рис. «Допустимая сила света для адаптивных задних фонарей» ).

Освещение для удобства

 

Все чаще устанавливаются лампы, использу­емые у припаркованного автомобиля. Типич­ные области применения — подсветка зон в непосредственной близи от дверных проемов при открывании и закрывании дверей, лампы, обрисовывающие контуры автомобиля в нижней части кузова, и лампы, подсветки дверных ручек.

Функции, комбинирующие такие лампы с габаритными огнями и противотуманными фарами, получили название «проводи до­мой». Они активируются, к примеру, при от­пирании дверей.

В следующей статье я расскажу о регулировке фар автомобиля.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *