Современные автомобили оснащены большим количеством электронных устройств, которые позволяют системе самостоятельно отслеживать состояние машины и ее окружения, быстро адаптируя транспортное средство под изменившуюся обстановку. Одним из таких устройств является датчик света, который устанавливается в автомобиле, а что это такое и зачем он нужен, читайте в статье.
Назначение
Датчик света в автомобиле устанавливается для быстрого реагирования на изменения уровня освещенности вокруг машины. Если он обнаруживает, что дорога впереди недостаточно хорошо видна, передает сигнал на блок управления. ЭБУ обрабатывает его и посылает команду на включение фар дальнего света. Таким образом, датчик контролирует работу систем освещения в автомобиле, реагируя на уровень затененности впереди. Кроме того, в продаже встречаются несколько разновидностей этого изделия, которые могут включать в себя дополнительный функционал, вроде отслеживания природных осадков и активации передних стеклоочистителей.
Конструкция и принцип работы
Учитывая, что это устройство может быть частью заводской комплектации, датчик света изготавливается в формате небольшого компактного корпуса для установки на соответствующей позиции перед лобовым стеклом в салоне автомобиля. Электронное изделие состоит из нескольких светочувствительных элементов и светодиода, которых достаточно для того, чтобы датчик мог быстро и надежно реагировать на смену времени суток, погодных условий, отключение уличных фонарей или на въезд и выезд из тоннеля. Обнаружив изменения, устройство посылает сигнал блоку управления, чье реле включает фары ближнего или дальнего света.
Использование средства измерения освещения позволяет водителю не отвлекаться во время езды на регулировку работы фар. Впрочем, функционал этого устройства имеет и обратные стороны, ведь многие автовладельцы настолько привыкают к работе этого устройства, что отвыкают самостоятельно контролировать включение и отключение фар на машине. Иногда это поворачивается против невнимательных водителей, забывающих включать дальний свет в дневное время суток во время тумана и других условий, не предусмотренных к определению датчиком света. На некоторых марках авто эти устройства способны работать вне зависимости от зажигания двигателя, что приводит к неприятным ситуациям, когда фары у машины загораются на стоянке ночью, тем самым сажая аккумулятор.
Виды датчиков света
На данный момент производится множество моделей авто, в комплектацию которых входит датчик света. Причем заводской датчик света работает не всегда, поскольку его можно отключить. Делается это на селекторе включения света. У авто без датчика этот селектор имеет три режима – выключено, включены габаритные огни, и включен свет. У моделей же с датчиком есть еще одно положение – «Auto», и при переводе селектора в данное положение свет включается автоматически, основываясь на данных фотоэлемента.
Рынок автомобильных аксессуаров постоянно расширяется, и если у автовладельца на авто не имеется датчика света, то его можно просто купить и смонтировать на машину. Есть данные устройства – универсальные, которые можно установить на любую машину, но есть и модели, предназначенные для монтажа и использования только на определенных авто.
Отличие между этими устройствами сводится к тому, что у универсальных устройств в комплекте нет селектора включения света с дополнительным положением «Auto», что является его недостатком.
Разновидности
Как и многие другие системы, автомобильный сенсор освещения встречается в нескольких разновидностях. Некоторые из них доступны для приобретения и самостоятельной установки, когда другие встречаются лишь в заводской комплектации транспортного средства:
- Стандартный сенсор можно приобрести по доступной цене и установить своими силами. Закрепление датчика происходит в салоне перед лобовым стеклом автомобиля с последующим подключением реле и электропроводки. В функционал входит регулировка режима и интенсивности работы передних фар транспортного средства.
- Встроенный датчик освещенности чаще встречается в дорогих иномарках, где выполняет широкий перечень функций. Помимо стандартных задач по включению и настройке фар, устройство может регулировать освещение внутри салона и на приборной панели.
- Комбинированный датчик света и дождя относится к самым дорогим моделям автомобильных сенсоров, объединяя в себе функции по контролю освещения и работы стеклоочистителей. Сенсор дождя фиксирует выпадение осадков посредством фотодиодов и фотоэлементов, давая команду щеткам начинать протирание лобовых стекол. В зависимости от интенсивности осадков, сенсор может активировать и фары, реагируя на плотный дождь или снег.
Адаптивная система освещения для автомобилей
При вождении автомобиля в темное время суток возникает необходимость хорошего освещения дороги на достаточно длинную дистанцию. Но если по встречной полосе едет автомобиль с включенными фарами, то он ослепляет водителя встречного направления.
Этот эффект ослепления является одной из главных проблем езды в темное время. Для того чтобы избежать ослепления лампочки фар имеют две нити накала, причем вторая расположена так, чтобы свет распространялся вниз и в сторону от уровня глаз водителя встречного автомобиля. На практике, обычно водитель вручную переключает дальний и ближний свет механическим переключателем. Однако это очень неудобно для водителя, особенно в часы пик.
Наш проект “Адаптивная система освещения для автомобилей”(АСО) это умное решение для безопасного и удобного ночного вождения без интенсивного ослепляющего эффекта.
Адаптивная система не требует ручного переключения “ближний/дальний” при приближении встречного автомобиля. Система сама определяет есть ли свет от встречного автомобиля и переключает на ближний свет, а затем, после прохождения мимо, снова на дальний. Пользователь может настроить чувствительность системы.
Отличительные особенности системы
- Питание от 12 В аккумуляторной батареи автомобиля, с пренебрежительно малым потреблением в ждущем режиме.
- Надежный и защищенный от атмосферных явлений модуль оптического датчика (фотоэлемент CDS).
- Независимый регулируемый контроль, для установки параметра“чувствительность определения света”, чтобы избежать ложных срабатываний, вызванных влиянием других источников света, таких как уличные фонари.
- Дополнительный селекторный выключатель для “ режима автоматической сигнализации”(ASM). В этом режиме фары переходят в пульсирующий режим, т.е. ритмично переключают ближний свет на дальний и наоборот (аналогично тому как водители сигналят светом друг другу).
- “Режим энергосбережения”- Если схема находится в активном режиме, по умолчанию, фары автоматически выключаются при въезде на хорошо освещенную территорию.
Эффект Трокслера
Исследования д-ра Алана Льюиса, который работает в колледже оптометрии при государственном университете в Биг Рапидс, штат Мичиган, обнаружил, что во время ночного вождения, свет от фар транспортных средств, может стать причиной ослепления.
Даже после окончания воздействия яркого света на сетчатке глаза остается его изображение, что создает слепое пятно. Это явление, известное как эффекта Трокслера, увеличивает время реакции водителя до 1,4 секунды.
Это означает, что, при скорости 60 миль в час (примерно 96.5км/час ), водитель проедет 123 фута (37.5 м), прежде чем среагирует на опасность. В обычной ситуации время реакции на изменения в условиях вождения равно 0,5 сек, а расстояние, пройденное до торможения, составляет 41 фут (12.5 м), при той же скорости движения!
Схема электрических соединений до переделки
Схема электрических соединений при подключении АСО
Принципиальная электрическая схема
Перечень компонентов
- Микросхема: NE555 – 1
- 8-ми контактная панелька для МС – 1
- Транзистор: BC547 – 1
- Диод: 1N4007 – 2
- Резисторы: 100кОм подстроечный – 1; 47кОм 0.25 Вт – 1; 22кОм 0.25 Вт – 1; 10кОм 0.25Вт– 1; 1кОм 0.25 Вт – 2
- Конденсаторы: 10мкФ/25В – 1; 100мкФ/25В – 1
- Светодиоды: 5мм красный и зеленый – 2
- LDR: фотоэлемент 20мм капсульного типа – 1
- Реле: 12В постоянного тока – 1
- Выключатель: переключатель со средней точкой (SPST)– 2
Работа схемы
Схема построена на популярной микросхеме NE555 (IC1). Здесь IC1 включена по схеме автоколебательного мультивибратора запускаемого по триггерному входу (вывод2). Мультивибратор работает на частоте примерно 1.5 Гц (рабочий цикл 75%), которая определяется величиной компонентов R1,R 3и C1. Схема питается от 12В аккумулятора автомобиля.
- В положении ВКЛ. переключателя S1 напряжение 12В поступает на схему через диод защиты от переполюсовки 1N4007 (D1). Конденсатор C3 (100мкФ/25В) буферный, для повышения стабильности схемы. При отсутствии света, датчик освещенности, состоящий из фотоэлемента (LDR), подстроечного резистора (Р1) и транзистора (Т1) запрещает работу мультивибратора (вывод 4 “сброс” ). При этом на выходе IC1 (вывод3) “низкий” уровень сигнала и 12В реле (RL1) не срабатывает. Это состояние идицируется первым светодиодом (LED1). Поскольку нить накала дальнего света фар подключена к “+” через нормально замкнутые контакты реле, то в этом режиме они включены на дальний свет.
- Когда на датчик освещенности попадает яркий свет, мультивибратор запускается и “высокий” уровень сигнала втягивает реле. Контакты реле переключают фары на ближний свет, до тех пор пока не изменится состояние датчика освещенности. Это состояние идицируется вторым светодиодом (LED2). Переключателем S2 задается режим автоматической сигнализации (ASM). В положении ВКЛ выводы 2 и 6 IC1 соединяются с “землей” и, следовательно, автоколебательный режим мультивибратора отключен. При S2 в положении ВЫКЛ функция ASM включается и начинается быстрое переключение ближний/дальний, пока на датчик освещенности попадает яркий свет от встречного автомобиля.
- Контакты реле RL1 можно соединить параллельно штатным контактам селекторного переключателя ближний/дальний. Также возможна подача +12В на нити накала ближнего и дальнего света через контакты реле.
- Рекомендуется использовать один 20мм датчик, закрепленный в соответствующей позиции в передней части автомобиля.
Установка
Чтобы установить и подключить датчик света и дождя в автомобиле, не обязательно обращаться за услугами в мастерскую. К каждому комплекту сенсоров прилагается подробная инструкция с описанием процедуры монтажа. В большинстве машин последовательность действий пользователя одинаково проста:
- Основной компонент устройства, называемый «глазком», закрепляется внутри салона на месте держателя зеркала заднего вида. Учитывая, как работает датчик света, для большей точности работы сенсора, рекомендуется направить его в сторону водителя, а не на улицу. Затемнение в салоне фиксируется гораздо быстрее и надёжнее.
- Подключение реле сенсора и блока управления производится в соответствии со схемой из инструкции.
- Последними присоединяются контакты, отвечающие за регулировку освещения автомобиля. Некоторые модели сенсоров предусматривают возможность подключения кнопки включения и выключения датчика света и дождя.
