ROZLOŽENÍ SVÍTIVOSTI NASTAVENÍ MODERNÍCH SVĚTLOMETŮ

Transkript

1 ROZLOŽENÍ SVÍTIVOSTI NASTAVENÍ MODERNÍCH SVĚTLOMETŮ

2 ROZLOŽENÍ SVÍTIVOSTI U OSOBNÍCH AUTOMOBILŮ V průběhu posledních dvou desetiletí si cestu do automobilové výroby našlo mnoho různých novinek. Emisní normy zapříčinily obrovský pokrok ve vývoji motorů a jejich přídavných agregátů. Na významu stále více získávají alternativní technologie pohonu, například hybridní nebo elektrický. Kromě starých známých zdrojů energie dnes existují i další alternativy LPG, zemní plyn, bionafta a zanedlouho také vodík. Záplavu novinek také otevřely požadavky na vyšší bezpečnost a prevenci dopravních nehod. Nejrůznější systémy airbagů, integrované zádržné systémy (Pre-Safe), ABS, ESP, ACC, asistent změny jízdních pruhů atd. jsou jen některé z nich. Největších pokroků však doznal vývoj v oblasti elektrotechniky. Počet řídicích jednotek se neustále zvyšuje a plně síťové automobily vybavené přístupem na internet, satelitní komunikací a samo řídicím režimem už klepou na dveře. Při vývoji osvětlení automobilů se inženýři relativně donedávna drželi spíše zpátky. Asymetrická potkávací světla jsou tu s námi už od roku 1957 a také klasické dálkové světlo osvětluje silnice už po čtyři desetiletí. Výjimkou nejsou ani světelné zdroje. V roce 1971 byl na trh uveden první světlomet se žárovkami H4, počátkem devadesátých let pak xenonová technologie a v roce 2007 první sériový světlomet plně osazený LED diodami. Ve vývoji světel dnes zaznamenáváme velice razantní pokrok, v němž není úplně snadné se zorientovat. Vývoj ženou kupředu různé faktory mimo jiné požadavky na design nebo potřeba odlišit se od konkurence. Moderní automobily mohou být na přání zákazníka vybaveny řadou inteligentních světelných systémů. Tyto systémy generují nejvhodnější světlo, které závisí jednak na okolních vlivech (déšť, mlha, tma atd.), jednak na dopravní situaci. Řidič se nemusí o nic starat. Tyto systémy světlometů však vyžadují speciální znalosti autoservisů ať už různých charakteristik rozložení svítivosti nebo předpisů pro kontroly a seřizovaní stanovených výrobci automobilů. Jak moc se mohou lišit jednotlivá rozložení svítivosti, ukazují uvedené příklady. Správné rozložení svítivosti se posuzuje pomocí přístroje na seřizování světlometů.

3 Obrysová světla 4 Dálkové světla a světla pro jízdu mimo město 7 Asistenční systémy pro dálková světla 9 Nastavení asistenčních systémů v autoservisu

4 OBRYSOVÁ SVĚTLA Obrysová světla jsou důležitou součástí osvětlení a ze zákona jimi musí být vybaven každý automobil. Slouží zejména k bezpečnému osvětlení vozovky v blízkém okolí vozidla, přičemž nesmějí oslňovat ostatní účastníky silničního provozu. Z toho důvodu jsou stanoveny zvláštní požadavky na rozložení svítivosti, které je zpravidla asymetrické. Obrysová světla rovněž zajišťují, aby váš automobil byl za tmy dobře rozpoznatelný pro ostatní účastníky silničního provozu. OBRYSOVÉ SVĚTLO HALOGENOVÉHO SVĚTLOMETU Rozložení svítivosti zřetelně ukazuje 15 nárůst asymetrického podílu. Dodnes se jedná o nejrozšířenější rozložení svítivosti. Typickým rysem této charakteristiky je také trvalý nárůst asymetrického podílu. Světlo halogenové žárovky má bílo-žlutou barvu. -5º -4º -3º -2º -1º 0º +1º +2º +3º +4º +5º V grafice, která znázorňuje rozložení svítivosti, prochází symetrický podíl světla nalevo od svislé nulové čáry (protisměrný provoz) hned pod čárkovaným rozhraním světla a tmy. Nedochází tak k oslňování protijedoucích řidičů. Asymetrické rozložení svítivosti pak zvyšuje dosah, čímž zajišťuje lepší osvětlení vlastní vozovky a jejího pravého okraje.

5 OBRYSOVÉ SVĚTLO BIXENONOVÉHO SVĚTLOMETU Z uvedeného rozložení svítivosti potkávacího světla je zřejmý plošší (12 ) nárůst asymetrického podílu světla. U stále většího počtu světlometů se nárůst pohybuje v rozsahu od 12 do 75 stupňů. Charakteristika asymetrického podílu vykazuje zalomení, které nepředstavuje závadu na světlometu. Nutnost této charakteristiky vyplývá z vysoké intenzity světla. Zajišťuje, aby rozložení svítivosti nepřekračovalo hodnoty intenzity osvětlení vycházející z příslušných předpisů ECE. Kvůli vyšší barevné teplotě má světlo xenonových výbojek bílo-modrou barvu. -5º -4º -3º -2º -1º 0º +1º +2º +3º +4º +5º V grafice, která znázorňuje rozložení svítivosti, prochází symetrický podíl světla nalevo od svislé nulové čáry (protisměrný provoz) hned pod čárkovaným rozhraním světla a tmy. Nedochází tak k oslňování protijedoucích řidičů. Asymetrické rozložení svítivosti pak zvyšuje viditelnost, čímž zajišťuje lepší osvětlení vlastní vozovky a jejího okraje. 4 5

6 OBRYSOVÉ SVĚTLO LED SVĚTLOMETU Nárůst asymetrického podílu světla se u tohoto rozložení svítivosti obrysového světla blíží předešlému bixenonovému světlometu. Charakteristika asymetrického podílu vykazuje zalomení (viz šipka). Toto zalomení nepředstavuje závadu na světlometu. Nárůst slouží k tomu, aby řidič lépe a dříve rozpoznal vymezení druhé strany vozovky. -5º -4º -3º -2º -1º 0º +1º +2º +3º +4º +5º V grafice prochází symetrický podíl světla nalevo od svislé nulové čáry (protisměrný provoz) hned pod čárkovaným rozhraním světla a tmy. Nedochází tak k oslňování protijedoucích řidičů. Na levé straně ale zřetelně vidíte malý asymetrický nárůst rozložení svítivosti.

7 DÁLKOVÉ SVĚTLO A SVĚTLO PRO JÍZDU MIMO MĚSTO Kromě obrysového světla je povinnou součástí osvětlení automobilu také světlo dálkové. Na rozdíl od obrysového světla je účelem dálkového světla maximální možné osvětlení vozovky. Využívá se proto zejména na velmi tmavých a hůře přehledných úsecích bez protisměrného provozu, kde dálkové světlo výrazně zlepšuje viditelnost, a tím také bezpečnost i při rychlejší jízdě. Kromě toho se dálkové světlo využívá jako světelná houkačka. KLASICKÉ DÁLKOVÉ SVĚTLO DÁLKOVÉ SVĚTLO LED SVĚTLOMETU Rozložení svítivosti dálkového světla, viditelné na fotografiích a zkušebních obrazcích, zřetelně demonstruje rozdíl mezi dálkovým světlem klasického a LED světlometu. Zatímco klasické dálkové světlo se vyznačuje spíše bodovou nebo oválnou osvětlovací charakteristikou kolem středové značky (čtvereček), dálkové světlo LED světlometu osvětluje mnohem větší plochu. Také zde se nejvyšší intenzity dosahuje kolem středové značky, díky většímu množství světla vyzařovaného světlometem je však svítivost rozložena na větší plochu. 6 7

8 SVĚTLO PRO JÍZDU MIMO MĚSTO U LED SVĚTLOMETU Toto rozložení svítivosti se aktivuje až od určité rychlosti. V závislosti na výrobci se jedná o rychlost v rozsahu od 50 do 80 km/h. -5º -4º -3º -2º -1º 0º +1º +2º +3º +4º +5º Zvýšením rozhraní světla a tmy (znázorněno v grafice) v levé části se dosahuje lepšího osvětlení vozovky a prostoru po jejích stranách. 60stupňový asymetrický podíl světla je strmější a zalomení nastává mnohem dříve.

9 ASISTENČNÍ SYSTÉMY PRO DÁLKOVÁ SVĚTLA Dálkové světlo z principu nabízí řadu předností, neboť enormně zlepšuje řidičův výhled. Často však není úplně snadné odhadnout, od kdy dochází k oslnění vozidel jedoucích v protisměru nebo auta před vámi dálkové světlo je často vypínáno příliš brzy nebo se dokonce raději vůbec nezapíná. Právě z toho důvodu se v automobilech stále častěji využívají moderní asistenční systémy. Tyto systémy zajišťují neoslňující dálkové světlo, které se automaticky přizpůsobuje aktuálním dopravním podmínkám. Usnadňují tak řidičovi práci a zvyšují bezpečnost. NEOSLŇUJÍCÍ DÁLKOVÉ SVĚTLO S VERTIKÁLNÍM ROZHRANÍM SVĚTLA A TMY Princip je jednoduchý: jízda s trvale zapnutými dálkovými světly. Běžné obrysové světlo představuje kompromis. Jeho úkolem je minimalizovat oslnění ostatních účastníků silničního provozu a zároveň řidiči nabídnout co nejlepší osvětlení vozovky. Při vyšších rychlostech a na nerovných silnicích však osvětlovací charakteristika běžného potkávacího světla není zcela optimální. Takzvané neoslňující dálkové světlo využívá princip trvale zapnutých dálkových světlometů, přičemž řidič se nemusí obávat, že by nedokázal včas zareagovat na protijedoucí vozidla, která by tak oslňoval. Detekce vozidel pomocí kamery Kamera za čelním sklem detekuje protijedoucí automobily a vozidla jedoucí vepředu podle jejich osvětlení, a to na vzdálenost až 850 metrů (tato hodnota závisí na výrobci automobilu). V kombinaci s vyhodnocovací elektronikou je kamera s to zaznamenat a vyhodnotit řadu vizuálních aspektů dopravní situace a detekovat možná rizika. Tímto způsobem dokáže velmi rychle reagovat na změnu podmínek na vozovce. 8 9

10 DYNAMICKÉ ROZLOŽENÍ SVÍTIVOSTI Clonění v případě protisměrného provozu Clonění v případě vozidel vpředu Světlomety se regulují v souladu s obrazovými daty z kamery, v důsledku čehož se dálkové světlo automaticky vypíná tak, aby neoslňovalo ostatní účastníky silničního provozu. Vzniká světelný tunel, v jehož rámci detekované vozidlo zůstává ve tmě a intenzita světla nepřesahuje jeden lux. Tento tunel dokáže detekované vozidlo dokonce dynamicky sledovat a variabilně upravovat svůj rozsah. Na levém obrázku je znázorněno clonění v případě protisměrného provozu. Pravý obrázek uvádí situaci v případě vozidla jedoucího vpředu. Prostor přímo před vozidlem je trvale osvětlen způsobem, který se svou charakteristikou blíží obrysovému světlu. Na základě dat z kamery a inteligentního řízení světlometů se rozložení svítivosti automaticky přizpůsobuje dopravní situaci, proto může řidič nechat trvale zapnuté dálkové světlo, což ve srovnání s běžným obrysovým světlem znamená výrazné zvýšení dohledu. Řidič tak dokáže včas rozpoznat zdroje nebezpečí a předejít dopravní nehodě.

11 NASTAVENÍ ASISTENČNÍCH SYSTÉMŮ V AUTOSERVISU Při údržbě dálkových světel s vestavěnými asistenčními systémy se autoservisy musejí potýkat se zcela odlišnými způsoby správného nastavení světlometů. V závislosti na výrobci a modelu se u klasických světlometů seřizování provádí buď společně s obrysovými světly, nebo odděleně dle údajů od výrobce. Nové vysoce moderní systémy světlometů se seřizují prostřednictvím diagnostických přístrojů připojených k příslušné řídicí jednotce. ASISTENČNÍ SYSTÉMY PRO DÁLKOVÁ SVĚTLA V závislosti na výrobci může být nutné světlomety vozidel vybavených asistenčním systémem pro dálková světla seřizovat zvlášť. U některých výrobců se neoslňující dálkové světlo seřizuje společně s obrysovým světlem. Kontrola systému se provádí jen v případě, že si na něj zákazník stěžuje. Někteří výrobci předepisují pravidelnou kontrolu světlometů, resp. jejich seřizování. Před seřizováním by mělo být vozidlo připraveno v souladu se zákonnými požadavky (správný tlak pneumatik, správné naložení atd.) a údaji od výrobce. Před následným seřizováním rozhraní světla a tmy je nutné světlomety pomocí diagnostického testeru uvést do základního nastavení. U některých asistenčních systémů pro dálková světla je zapotřebí také speciální zkušební obrazec v analogovém přístroji na seřizování světlometů. Takovýmto zkušebním obrazcem je vybavena řada SEG IV značky Hella-Gutmann-Solutions. -5º -4º -3º -2º -1º 0º +1º +2º +3º +4º +5º Moduly světlometů se v rámci seřizování nastaví do určité polohy a rozhraní světla a tmy se upravuje tak, jak ukazuje grafika na příkladu levého světlometu. Nyní je třeba svislou čáru rozložení svítivosti (oranžová šipka) nastavit přesně na středovou značku, resp. nulovou čáru zkušebního obrazce. Nové nastavení se pak uloží jako tzv. pravidelná poloha. Správné seřízení rozhraní světla a tmy je naprostou nezbytností, protože jinak by ostatní účastníci silničního provozu mohli být vystaveni extrémnímu oslňování. Nastavení pravého světlometu se provádí zrcadlově

12 MODERNÍ ASISTENČNÍ SYSTÉMY PRO DÁLKOVÁ SVĚTLA Existují ale také světlomety, které nemají seřizovací šrouby k nastavení svítivosti dálkového světla. Příkladem může být nové Audi A8 se světlomety Matrix Beam. Srdcem světlometů Matrix LED je neoslňující dálkové světlo realizované pomocí systému bez mechanických součástí. Umožňuje řidičům jezdit s trvale zapnutými dálkovými světly, aniž by přitom oslňovali řidiče protijedoucích vozidel. Kamera detekuje vozidla vpředu a protijedoucí automobily a vypínáním nebo ztmavováním jednotlivých LED diod je ve zlomku sekundy vylučuje z dosahu dálkového světla. Technologie Matrix přitom vůbec poprvé umožňuje otevřít více světelných tunelů současně, například v případě, že v protisměru jede více vozidel za sebou. Zacloněná dálková světla nadále plně osvětlují všechny oblasti mezi vozidly a také prostor nalevo a napravo od nich. Jakmile se v řidičově zorném poli nenachází další vozidla, systém se znovu přepne na plné dálkové světlo. Kromě cíleného clonění ostatních vozidel se dopravní situaci (například jízdě v zatáčkách) přizpůsobuje také světelný kužel dálkových světel Matrix. Intenzita světelného kuželu se regulací jednotlivých LED diod upravuje tak, aby světlomety správně svítily do stran nebo se jejich světlo soustředilo do středu vozovky. Tímto způsobem v noci zásadně zlepšuje řidičův výhled a zároveň eliminuje bezpečnostní riziko vyplývající z oslnění řidičů protijedoucích vozů.

13 Rozložení svítivosti hlavní LED diody -5º -4º -3º -2º -1º 0º +1º +2º +3º +4º +5º -5º -4º -3º -2º -1º 0º +1º +2º +3º +4º +5º U tohoto systému světlometů za rozložení svítivosti dálkového světla zodpovídá 25 jednotlivých LED diod. Každou z těchto LED diod lze samostatně zapínat nebo vypínat. Ke kontrole, resp. seřízení těchto systémů je rovněž zapotřebí diagnostického přístroje. Po připravení vozidla se pomocí diagnostického přístroje zapne jediná LED dioda, takzvaná hlavní (master) LED dioda. Posouzení se provádí podle polohy rozložení svítivosti. Na levém obrázku je uvedeno správné umístění vnitřního rozhraní světla a tmy na nulové čáře zkušebního obrazce. V případě odchylek od této polohy je nutné do příslušné řídicí jednotky prostřednictvím diagnostického přístroje přenést korekční hodnotu (vzdálenost od nulové čáry). Na obrázcích je uveden levý světlomet. Nastavení pravého světlometu se provádí zrcadlově

14 INFORMACE O CHROMATICKÉ ABERACI ( MODRÝ OKRAJ ) Tímto fenoménem v oblasti světelné techniky se neustále zabývají různé články. Co se za ním ve skutečnosti skrývá? Jako chromatická aberace, která má podobu modrého okraje, se označuje podíl světla, který se nachází v oblasti rozhraní světla a tmy a často má bělomodrou barvu. Charakter a intenzita chromatické aberace závisí na několika faktorech. Uvádíme několik příkladů: 1. Materiál čočky projekčního modulu Lom, resp. rozptyl světla se liší v závislosti na materiálu spojné čočky (vyrábějí se například ze skla, PMMA nebo PC). Tato skutečnost má vliv na barvu světla. 2. Poloha světelného zdroje vůči cloně Světelné zdroje se vůči cloně montují do různých vzdáleností a (vertikálních) poloh. V důsledku toho se světlo na cloně láme nebo ohýbá různými způsoby. Spojná čočka 3. Reflexní nebo projekční systém Vliv na rozhraní světla a tmy má rovněž způsob vyzařování, resp. zaostřování. Reflexní systém zpravidla netrpí tak výraznou chromatickou aberací jako projekční systém. Důvodem je takzvaná gradace. Ta popisuje přechod mezi světlem a tmou (rozhraní světla a tmy). Kvůli cloně se projekční systémy vyznačují větší gradací. Světelný zdroj Clona

15 NA CO SI DÁT POZOR Při kontrole a seřizování svítivosti moderních světlometů je nutné dbát několika zásadních bodů. Správné seřízení je možné jen při správné interpretaci rozložení svítivosti. V této oblasti proto stále výrazněji nabývají na významu potřebné odborné znalosti. Zejména při používání asistenčních systémů pro dálková světla je důležité dbát specifických pokynů jednotlivých výrobců vozidel. Nezbytností je také dodržovat tolerance vzdálenosti a polohy mezi vozidlem a přístrojem na seřizování světlometů. Velkou roli hraje v neposlední řadě také potřebné vybavení, neboť moderní světelné systémy lze odborně kontrolovat a seřizovat jen pomocí diagnostického přístroje a vhodného přístroje na seřizování světlometů. Další informace o diagnostických přístrojích a přístrojích na seřizování světlometů najdete na adrese:

16 HELLA CZ, s.r.o. Revoluční Zruč nad Sázavou Česká republika Tel.: (+420) (+420) Fax: (+420) Internet: HELLA KGaA Hueck & Co., Lippstadt 9Z J00807/KB/09.14/0.5 Věcné a cenové úpravy jsou vyhrazeny Printed in Germany