Adaptív fényszórórendszerek (AFS)

Az elmúlt évtizedben a járművek fényszórórendszerei mind világítási teljesítmény, mind pedig a fénykéve irányításának tekintetében ugrásszerű fejlődésen estek át. 2003-ig a fényszórórendszerek egy tompított fényű és egy országúti fényszóróból, illetve egy opcionális ködfényszóróból álltak. A fő fényforrás a jó öreg halogénizzó volt.

A világítástechnológia fejlődésével új fényforrások jelentek meg, amelyek jobb láthatóságot és kényelmet tettek lehetővé a fényintenzitásnak a látható spektrum egészére történő kiterjesztése (Xenon, LED) és a fényszórók pontosabb fókuszálása (tükör optikák) révén. A vezető látási viszonyai még tovább javultak a fénykévék fényeloszlása elektronikus vezérlésének köszönhetően, amely segít a különféle vezetési helyzetekhez történő alkalmazkodásban.

Ezek következtében a jármű-fényszórórendszerekre vonatkozó szabályozások is fejlődtek (az új ECE-R123 sz. szabályozás, valamint az ECE-R48 sz. szabályozás kiegészítései), a modern gépjárművek esetében pedig a fénykéve adaptív módon vezérelhető, a vezetési helyzettől függően. Ezt nevezzük adaptív fényszórórendszernek (angolul Adaptive Frontlighting System, AFS).

Szokványos AFS funkciók

Mik a legszokványosabb AFS funkciók?

• Statikus kanyarkövető fényszóró (FBL) halogén vagy xenon fényszórókkal;

• Dinamikus kanyarkövető fényszóró (DBL) főként xenon fényszórókkal, esetlegesen statikus kanyarkövető fényszóróval (FBL-lel) kombinálva.

A statikus kanyarkövető fényszóró tartalmaz egy további fénykévét, amely a jármű egyik oldalán egy meghatározott kormányelfordulási szögön túl kapcsolódik be. Ez a funkció a jármű egy meghatározott sebességtartományában aktiválódik, és az útkanyarokban a megvilágított terület méretét 35–40°-kal megnövelve jobb látási viszonyokat eredményez. A fénykévét egy olyan további izzó biztosítja, amely a fényszóró egy bizonyos tükröződő felületéhez kapcsolódik.

Az FBL-t nem szabad összekeverni a kanyarfénnyel, azzal a további 60°-os fénykévével, amely nagy kormányelfordulási szögeknél és alacsony járműsebességnél aktiválódik. A kanyarfény forrása közvetlenül beépíthető a fényszóróba egy további parabola és egy izzó segítségével, illetve a ködfényszóróba egy további tükröződő felülettel és ugyanazzal az izzóval.

A Citroën C5 xenon DBL fényszórója

A dinamikus kanyarkövető fényszóró használata 2003 óta engedélyezett, kizárólag tompított fényű fényszóróhoz kapcsolva. Ez elektromotorral (léptető motorral) hajtott mechanizmust tartalmaz, amely lehetővé teszi a teljes fényszórómodul vízszintes irányú mozgatását. Az elfordulás szöge elektronikusan vezérelt, és a kormányelfordulás szögétől, valamint a jármű sebességétől függ. Szinte mindig xenon fényforrás tartozik hozzá, és az útkanyarokban jelentősen javítja a látási viszonyokat, függetlenül a jármű sebességétől.

A Citroën C5 xenon DBL fényszórója

Rendszerarchitektúra

Dinamikus kanyarkövető fényszóró egy bal kanyarban (felül) és egy jobb kanyarban (alul)

A DBL funkció a jármű alábbi elemeit érinti:

• a kormánykerék elfordulásiszög-érzékelőjét: ennek jelét használja referenciaként a fénykéve kanyarodási szögének megállapításához;

• a keréksebesség-érzékelőket: ezek jeleit hasonlítja össze a világítási funkció be- és kikapcsolásához tartozó küszöbértékekkel, és ezeket használja fel a fénykéve optimális kanyarodási szögének kiszámításához;

• az elfordulásérzékelőt: ez mutatja a jármű függőleges tengely körüli elfordulásának mértékét (főként ESP-hez), és hozzájárulhat a fénykéve kanyarodási szögének beállításához;

• az elülső és hátsó hasmagasság-érzékelőket: ezek szolgáltatnak információkat a jármű aktuális menetemelkedéséről a terheltségtől függően, amelyre a kompenzációhoz van szükség;

• a világítórendszer-vezérlőt: egy elektronikus vezérlőegység, amely jeleket vesz a járműelektronikai rendszertől, és azoknak megfelelően működteti a fényszórókat;

• a karosszériavezérlőt: jeleket vesz a járműben található kapcsolóktól és érzékelőktől, és az utasításokat a világítórendszer-vezérlőhöz továbbítja.

A modern rendszerekben ezek az elemek egy CAN-buszon vagy más jeladó buszon keresztül kommunikálnak egymással.

Az ilyen rendszerek meghibásodásainak keresése magában foglalja a hibakódok keresését, az érzékelők aktuális adatainak leolvasását, valamint a fényszóró kanyarkövetési funkciójának aktív tesztelését. A professzionális elektronikus diagnosztikai eszközök rendelkeznek az ezekhez szükséges funkciókkal, és segítenek a diagnosztikai folyamat során.

A fényszóró irányítottságának szerelőműhelyben való beállítása előtt a DBL funkciót ki kell kapcsolni. Ezen kívül a hidraulikus felfüggesztéssel ellátott járművek esetében a függőleges kikapcsolási szög beállítása során a motornak járnia kell.

Full AFS funkció

Az európai törvények 2006 óta bekövetkezett fejlődése még különlegesebb fényszórófunkciók megvalósítását tette lehetővé. A tompított fényű és az országúti fényszóró mellett a Full AFS-rendszer

négy új fénykéve-vezérlési üzemmódot is tartalmaz, amelyek még speciálisabb vezetési feltételek esetén aktiválódnak:

• autópálya-üzemmód: dedikált fénykévemintázatot hoz létre, amely jobb látási viszonyokat biztosít akár 120 méteres távolságra anélkül, hogy a szembejövőket elvakítaná. 115 km/h feletti sebességeknél automatikusan aktiválódik.

Tompított fényű fényszóró az autópályán (felül), javított látási viszonyok autópá- lya-fénykévével (alul)

Tompított fényű fényszóró az autópályán (felül), javított látási viszonyok autópálya-fénykévével (alul)

• városi üzemmód: szélesebb fénykévemintázatot hoz létre 30 km/h sebesség alatt, ezáltal javítja a járdaszegélyek láthatóságát és csökkenti a fénykéve legfényesebb pontjának (az ún. „hot spotnak”) a vakító hatását.

Tompított fényű fényszóró a városban (felül), javult látási viszonyok városi fénykévével (alul)

• kedvezőtlen időjárási üzemmód: javított „hot spotokat” és csökkentett előtérfényt biztosít, elkerülendő a vizes utakon előforduló „tükörhatást”.

Tompított fényű fényszóró kedvezőtlen időjárási körülmények esetén (felül), javult látási viszonyok kedvezőtlen idő- járáskor használatos fénykévével (alul)

• országúti üzemmód: fényesebb és szélesebb megvilágítást biztosít az út peremein.

Tompított fényű fényszóró a városban (felül), javult látási viszonyok városi fénykévével (alul)

Tompított fényű fényszóró kedvezőtlen időjárási körülmények esetén (felül), javult látási viszonyok kedvezőtlen időjáráskor használatos fénykévével (alul)

A Valeo teljesen adaptív fényszórórendszere (Full Adaptive Frontlighting System) egy háromfunkciós modulon alapul, amely háromféle eltérő fénykéve (tompított fényű, országúti és autópálya-fénykéve) létrehozására képes. Ennek a világítómodulnak a vízszintes irányítómechanizmussal és a szintbeállító eszközzel együtt történő használata révén a fényszórók további világítási funkciók biztosítására is képesek: városi világítás, kedvezőtlen időjárási üzemmód és országúti világítás.

A Full AFS funkció a jármű alábbi elemeit érinti:

• a keréksebesség-érzékelőket: a járműsebességjeleket használja a különböző fénykéve-üzemmódok (városi, vidéki, autópálya-fénykéve) közötti váltáshoz;

• az ablaktörlő motor(oka)t és az esőérzékelőket: ezek jeleit használja a kedvezőtlen időjárási üzemmód aktiválásához;

• az elülső és hátsó szabadmagasság-érzékelőket: ezek szolgáltatnak információkat a jármű menetemelkedés-változásainak kompenzálásához;

• a világítórendszer-vezérlőt: ez működteti a fényszórók üzemmódjait az érzékelőktől vett jeleknek megfelelően;

• a karosszériavezérlőt: ez továbbítja az utasításokat a világítórendszer-vezérlőhöz.

A jelenlegi világítástesztelő eszközök a szabványos tompított fényű fényszóró ellenőrzését teszik lehetővé. A világítórendszer minden, egyéb fénykéve-üzemmódokat érintő meghibásodásait általában egy, a műszerfalon látható jelzés és/vagy egy elektronikus hibakód jelzi.

Tudta, hogy…

A járműipari szektor egyik leginnovatívabb vállalataként a Valeo már új, lézerfényt alkalmazó technológiák fejlesztésén dolgozik.

2014-ben az Audi és a BMW is bemutatták lézerfényes fényszóró-koncepcióikat. Az új BMW i8 az első sorozatban gyártott autó, amely lézerfényes fényszórókkal van felszerelve. A lézerfényt kizárólag az országúti fényszóró esetében használják, a tompított fényű fényszóró fénykévéjét továbbra is LED-es technológiával állítják elő.

A lézerfény számos előnnyel rendelkezik:

• A LED-ekénél világosabb fényt (a nappali fénnyel közel azonos) bocsátanak ki.

• A fénykéve jóval nagyobb távolságra képes világítani.

• Emellett a LED-ek energiaszükségletének mintegy felét-kétharmadát fogyasztják.

• A lézerfényes egységek kompaktabbak a LED-es moduloknál.

• Az általa keltett fénykéve teljes mértékben konfigurálható.

Hogyan működik?

A lézernyalábokat először egy sárga foszforral töltött lencsébe fókuszálják, amely a monokróm (általában kék) fényt világos fehér fénnyé alakítja. A fényt ezután az út felé tükrözik.