Что такое датчик света в автомобиле?

Виды датчиков света


Переключатель системы освещения. Положение AUTO

AltT64 › Блог › Принцип работы датчика дождя и света

А оказалось все намного проще …

1 – датчики дождя и освещенности; 2 – зеркала заднего вида; 3 – зона перекрытия действия стеклоочистителей; 4 – ветровое стекло

Датчик дождя и освещенности предназначен для того, чтобы при опознании влаги на стекле включать стеклоочиститель в зависимости от количества осадков с нулевого положения до максимального цикла очищения, или включать фары в зависимости от условий освещения. Включение датчика осуществляется определенными рычагами или выключателями.

Датчик дождя и освещенности состоит из комбинации светочувствительных элементов и светодиода. Все части смонтированы на плате в корпусе датчика. Оптический элемент перекрывает корпус датчика и ветровое стекло. Задачей оптического элемента является фокусирование и выравнивание исходящего и входящего света. Весь датчик прикреплен к ветровому стеклу при помощи клеящей фольги. Для распознавания дождя используются светодиод 6 и фотодиод 8.

Принцип работы датчика дождя состоит в том, что свет, исходящий от светодиода, частично отражается на поверхности стекла и, сфокусировавшись через оптический элемент, попадает на фотодиод. Если на улице сухо, весь свет отражается обратно и попа­дает на фотоприемник (так рассчитана оптическая система). Поскольку луч моду­лирован импульсами, то на посторонний свет датчик не среагирует, как телеви­зор, «не видящий» чужой пульт. Степень отражения света от диода и таким образом количество света, который попадает на фотодиод, изменяется, если стекло покрыто каплями воды или имеет водяную пленку. Чем сильнее увлажнение, тем меньше отражение преломленного света. На основании этого для определения количества осадков используется выходной сигнал фотодиода. Это фиксиру­ется сенсором, и контроллер рассчитывает подходящий режим работы стеклоочи­стителя. Время реагирования на распознавание дождя, т.е. время, затраченное между распознаванием осадков и подачей выходного сигнала на стеклоочиститель, составляет менее 20 мс.

1 – ветровое стекло; 2 – свет удаленного источника; 3 – проникающий внешний свет; 4 – капли дождя; 5 – оптический элемент; 6 – светодиод; 7 – дистанционный фотодиод-датчик; 8 – фотодиод; 9 – фотодиод-датчик внешнего освещения

Для распознавания света применяются дистанционный фотодиод 7 и датчик внешнего освещения 9. Датчик 9 охватывает световые условия непосредственного пространственно вокруг автомобиля и служит для авто­матического включения фар, а дистанционный датчик 7 – световые условия на расстоянии до трех длин автомобиля по направлению движения.

Система распознает в целом уменьшение или увеличение освещенности и включает или выключает свет фар. Из разности сигналов обоих датчиков система, например, может определить, что автомобиль въезжает в туннель и, таким образом, свет фар включается не позднее въезда в туннель. Логика системы действует таким образом, что свет отключается лишь тогда, когда датчик света определит достаточное значение освещенности. Если наряду с распознаванием света активно также распознавание дождя, то система включает фары и при сильных осадках.

1 – анализ внешней освещенности; 2 – анализ разности освещенности; 3 – анализ дистанционной освещенности; а – разница освещенности меньше, чем значение порога включения, свет выключен; б – разница освещенности больше, чем значение порога включения, свет включен

Вот еще 5 мифов о работе датчика дождя

Миф №1 мы уже развеяли: датчик дождя НЕ активируется от удара капель по стеклу, а также вибрации и иных механических воздействий. Работа датчика дождя основана на действии фотоэлементов. Если бы датчик реагировал на удары, щетки бы усердно стирали со стекла мух, комаров и мелкие камушки.

Миф №2: «Датчик дождя не работает ночью». Как мы уже выяснили, работа датчика дождя построена на принципе отражения инфракрасных лучей. Их свойства не зависят от освещенности. Иначе бы, например, пульты дистанционного управления не работали в темноте.

Миф №3: «При замене стекла с датчиком дождя придется попрощаться». Не придется: многие производители предлагают автостекла с местом под датчик дождя. Например, в компании Олимпия можно приобрести стекла под датчик дождя для большинства иномарок: Тойоты Камри, VW Passat, Audi A4 и других автомобилей.

Миф №4: «На лобовое стекло с датчиком дождя нельзя клеить полосу тонировки». Можно: в этом случае в тонировочной пленке вырезается отверстие под датчик. Главное, чтобы тонировка стекол была сделана по ГОСТу.

Миф №5: «Датчик дождя бесполезен зимой». Так как работает датчик дождя, реагируя на капли воды, а не снег, зимой он функционирует хуже. Однако если в автомобиле есть обогрев стекла, падающий снег сразу тает, превращаясь в воду, и работа датчика дождя будет в норме.

Интересные факты про датчики дождя

— Концерн General Motors проводил первые эксперименты по созданию датчиков дождя еще в 1950е годы. Датчик создавался для культовой модели — Кадиллак Эльдорадо. Но технологии были далеки от совершенства: между тем, как работает датчик дождя на современном автомобиле, и первыми опытами инженеров GM стоят десятилетия конструкторских разработок.
— Одним из первых серийных автомобилей с датчиком дождя стал Nissan Silvia – спортивное купе. В 2000х годах датчики дождя появились на автомобилях марок Volkswagen, Cadillac и других ведущих производителей.
— Работа датчика дождя используется не только в автомобильной промышленности, но и в сельском хозяйстве, для управления системой полива. — «Полевые» датчики имеют иной принцип работы, нежели автомобильные: в них имеются гигроскопичные диски, которые во влажном состоянии увеличиваются в размерах, а при высыхании – сжимаются. Тем самым регулируется подача воды. Интересно, что некоторые датчики имеют встроенный индикатор температур, который останавливает подачу воды, если температура опускается ниже нуля.

1 – анализ внешней освещенности; 2 – анализ разности освещенности; 3 – анализ дистанционной освещенности; а – разница освещенности меньше, чем значение порога включения, свет выключен; б – разница освещенности больше, чем значение порога включения, свет включен

Устройство датчика света и дождя фирмы Hella:

а — сухое ветровое стекло; б — мокрое ветровое стекло.
1 — светодиод-передатчик; 2 — призма; 3 — фотодиод-приемник; 4 — капля воды.

Читайте также:  Какую программу выбрать для навигатора

Описание датчика света

Итак, что такое датчик света, для чего он используется в автомобиле и в чем заключается его принцип работы? Для начала рассмотрим описание устройства.

Световые контроллеры предназначены для автоматической активации света оптики при наступлении темноты или движении по неосвещенным участкам дороги. Когда на улице становится темно, контроллер сам активирует габаритные они, а также ближнее освещение. То же самое касается и поездок в тоннеле — при въезде датчик включит фонари, а при выезде из тоннеля — отключит их.

Принцип работы, устройство

Принцип работы датчика света довольно прост – имеется фотоэлемент, измеряющий освещение вокруг автомобиля, блок управления, обрабатывающий сигнал фотоэлемента, и реле, которое непосредственно производит включение-выключение света.

Обычно фотоэлемент производит замеры в двух зонах – общее освещение вокруг автомобиля и освещение непосредственно перед ним. Это практически полностью исключает ложные срабатывания, к примеру, при движении днем по затененному участку, фотоэлемент не подаст сигнал на включение освещения, а вот при въезде в тоннель – свет обязательно включиться.

Чувствительность датчика обычно можно регулировать, что дает возможность срабатывать ему при определенном снижении степени освещенности. То есть, можно задавать порог срабатывания датчика.


Срабатывание датчика – достаточно быстрое, при снижении освещенности до заданного порога габаритные огни и ближний свет фар включаться уже через 1-2 секунды. А вот отключение выполниться не так быстро – свет отключится по прошествии не менее 6 секунд.

Место крепления датчика

Ранее такое решение было большой редкостью, сегодня же подобный модуль доступен практически каждому водителю. Он монтируется на ветровое стекло. Очень часто водители оснащают машину комбинированными датчиками, которые реагируют на уровень света и на осадки.

Для того, чтобы определить количество влаги на лобовом стекле датчик дождя использует закон преломления сета. Прибор оснащен инфракрасным излучателем и фотоприемником небольшого размера. Есть встроенные светодиоды, которые излучают инфракрасный спектр, он преломляется и проходит через лобовое стекло, попадая в приемник датчика. В основной блок управления заложены параметры преломления света наружной поверхностью мокрого или сухого стекла. Если лобовое стекло сухое, то свет проходит сквозь него максимально, при мокрой же поверхности лобового стекла способность пропускать свет несколько снижается. Чувствительность датчика осадков очень большая. Она фиксирует тысячные доли миллилитра осадков и срабатывает мгновенно (в течение миллисекунд). Многие датчики реагируют на степень загрязненности стекла и автоматически включают стеклоомыватели, чтобы помыть ветровое стекло.

Что такое датчик света в автомобиле? Принцип работы датчика освещения в машине?

Датчик света: как появился полезный девайс в автомобиле?

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.
Читайте также:  Иммобилайзер — надежная система защиты автомобиля от угона

p, blockquote 1,0,0,0,0 –>

Датчик света в автомобиле что это? Принцип работы + реальное видео

Продолжаю рассказывать про датчики в автомобиле, и знаете, сегодня он касается не двигателя, а поговорим мы о датчике света (или освещенности). Многие задают мне вопросы — что это такое, как он работает и возможно ли сделать самому. Нужно отметить, что вещь действительно «прикольная», я бы даже сказал полезная, как обычно расскажу все простыми словами, а в конце сможете посмотреть небольшое видео. НУ что же начнем …

ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ

Для начала небольшое определение

Датчик света (освещенности) – это небольшой фотоэлемент (с небольшим реле), при помощи которого автоматически включаются или выключаются фары автомобиля – как правило, это передний ближний свет. Этот элемент замеряет уровень освещенности и принимает решение о включении или отключении ламп. Устройство полностью автономно и очень удобно, оно точно знает когда необходимо зажечь свет, например — вы заехали в долинный подземный переезд, сами можете не догадаться о свете, а вот датчик уже через несколько секунд среагирует. Также это происходит и в сумерках, сами водители, как правило — плохо ориентируются в этом времени суток, а электроника никогда не ошибается.

Что и говорить, машины становятся все более компьютеризированы, уже никого не удивить коробкой – робот, автоматическим поддержанием климата, автоматическим поиском радиостанций и т.д. Если честно — то скоро машины сами смогут ездить без водителя (у GOOGLE) уже есть такие разработки, и думаю это будет на нашем веку. Просто нажал кнопку на смартфоне, ввел координаты, и она за тобой приехала, что-то типа такси.

Датчик света это еще один шаг к электронному управлению машиной, работа по включению фар за вас!


Датчик света (освещенности) – это небольшой фотоэлемент (с небольшим реле), при помощи которого автоматически включаются или выключаются фары автомобиля – как правило, это передний ближний свет. Этот элемент замеряет уровень освещенности и принимает решение о включении или отключении ламп. Устройство полностью автономно и очень удобно, оно точно знает когда необходимо зажечь свет, например — вы заехали в долинный подземный переезд, сами можете не догадаться о свете, а вот датчик уже через несколько секунд среагирует. Также это происходит и в сумерках, сами водители, как правило — плохо ориентируются в этом времени суток, а электроника никогда не ошибается.

Датчик света в автомобиле своими руками

p, blockquote 16,0,0,0,0 –>

Многие владельцы авто задаются вопросом, возможно ли сделать датчик света в автомобиле своими руками при условии, что он отсутствует в стандартной комплектации автомобиля. Подобная доработка вполне возможна, и в продаже можно отыскать уже готовые комплекты, которые можно легко установить при наличии комплектной инструкции и определенных навыках работы с автомобильной электрикой.

p, blockquote 17,0,0,0,0 –>

Видео — датчик света в автомобиле Nexia:

p, blockquote 18,0,0,0,0 –>

p, blockquote 19,0,0,1,0 –>

Также существует вариант более сложный – самостоятельно при наличии соответствующих электротехнических деталей воспроизвести схему датчика освещенности. При этом в качестве фоточувствительного элемента можно использовать «солнечную батарею», то есть, фотоэлемент, от некоторых бытовых приборов (калькулятора, садового светильника и т.д.).

p, blockquote 20,0,0,0,0 –>

Также в роли фотодатчика может выступить обычный диод от старого электрооборудования, у которого следует аккуратно спилить верхнюю часть корпуса. Кремний внутри диода в таком случае будет работать в качестве фотоэлемента. Само собой, потребуется и реле, которое будет замыкать электрическую цепь при снижении уровня освещенности.

p, blockquote 21,0,0,0,0 –>


Также существует вариант более сложный – самостоятельно при наличии соответствующих электротехнических деталей воспроизвести схему датчика освещенности. При этом в качестве фоточувствительного элемента можно использовать «солнечную батарею», то есть, фотоэлемент, от некоторых бытовых приборов (калькулятора, садового светильника и т.д.).

Немного истории

Первые датчики света появились не на легковых автомобилях, а на грузовиках Actros, которые выпускал и продолжает выпускать знаменитый германский концерн Mercedes-Benz. Исследователи компании, заботясь о дорожной безопасности, решили, что чем меньше водитель будет отвлекаться во время вождения на незначительные действия, тем более собранным и внимательным он будет в длительных рейсах.

Читайте также:  Видеорегистратор с антирадаром. Какой лучше?

Грузовик, самостоятельно включающий фары и габаритное освещение, очень быстро стал одной из самых востребованных моделей в своём классе. Увидев столь ошеломляющий успех, инженеры из Mercedes решили оборудовать датчиками света как можно больше автомобилей, в том числе легковых. Все машины премиум-класса этой компании теперь оборудуются «умными» фарами и габаритами.

Первые датчики света появились не на легковых автомобилях, а на грузовиках Actros, которые выпускал и продолжает выпускать знаменитый германский концерн Mercedes-Benz. Исследователи компании, заботясь о дорожной безопасности, решили, что чем меньше водитель будет отвлекаться во время вождения на незначительные действия, тем более собранным и внимательным он будет в длительных рейсах.

Как работает датчик света на автомобиле

Устройство само определяет, что видимость стала недостаточной и без вмешательства человека включает дополнительное освещение.

При этом, Вы можете не переживать, что включится слишком яркий свет и это приведет к неприятным последствиям. У каждого датчика в настройках есть определенные параметры недостатка освещенности.

Так, в случаях определенного уровня недостаточности освещенности ваш авто самостоятельно зажжет габариты, а для того, чтобы включился ближний свет, необходимы другие внешние условия. Поэтому Вы можете не переживать о том, что система что-то перепутает и сработает не то освещение, которое вам нужно.

Конечно, это устройство, на первый взгляд, лишь незначительно снижает нагрузку на водителя, но именно из таких мелких мелочей и складывается, в целом, управление машиной.

Стоит отметить, что автомобильный датчик света срабатывает очень быстро, практически моментально. Поэтому вам не придется ждать, пока он загорится, если на вашем пути появился темный тоннель. Свет, в таком случае, загорится уже через одну, максимум две секунды.

В конечном итоге такое небольшое и очень узкоспециальное устройство, позволяет сделать процесс вождения намного безопаснее, поскольку водителю не придется отвлекаться. Концентрация водителя во время вождения останется на более высоком уровне.

Датчик света в машине не только самостоятельно включает фары, а также самостоятельно отключает лишний свет, если освещение на улице стало достаточным для безопасности дорожного движения. Это значит, что, если Вы внезапно из темного участка выедете на более освещенный участок дороги, то Вы не оставите случайно включенными фары.

Этот девайс особенно пригодится тем, кто часто передвигается на дальние расстояния. Если за время вашего пути солнце успевает сесть, а затем снова встать, а на дороге попадается множество тоннелей, то такое устройство значительно упростит процесс вождения и сделает передвижение более простым, приятным и безопасным.

А, если после долгого пути Вы попробуете случайно оставить ваш автомобиль со включенными фарами, то датчик отреагирует на это и выключит их.

Кроме того, есть также аналогичные датчики освещения, но только для салона автомобиля. Это устройство не упрощает дорожное движение, но делает жизнь автомобилиста приятнее.

Во многих современных автомобилях датчики света устанавливаются еще на заводе. Вам очень повезло, если такое устройство было в вашей комплектации. Однако не во всех комплектациях они есть. Как правило, световые датчики идут только в достаточно дорогих моделях автомобилей. Вы легко можете докупить его самостоятельно, если в вашей машине не было установлено это устройство.

Виды датчиков света

Сейчас производится множество моделей авто, в комплектацию которых входит датчик света. Причем заводской датчик света трудится не всегда, потому, что его возможно отключить. Делается это на селекторе включения света. У авто без датчика данный селектор имеет три режима – отключено, включены габаритные огни, и включен свет.

У моделей же с датчиком имеется еще одно положение – «Auto», и при переводе селектора в данное положение свет включается машинально, основываясь на данных фотоэлемента.

Рынок автомобильных аксессуаров всегда расширяется, и в случае если у автовладельца датчика свет нет, его возможно и смонтировать на авто. Имеется эти устройства – универсальные, каковые возможно установить на любую машину, но имеется и модели, предназначенные для использования и монтажа лишь на определенных авто.

Отличие между этими устройствами сводится к тому, что у универсальных устройств в наборе нет селектора включения света с дополнительным положением «Auto», что есть его недочётом.


Сейчас производится множество моделей авто, в комплектацию которых входит датчик света. Причем заводской датчик света трудится не всегда, потому, что его возможно отключить. Делается это на селекторе включения света. У авто без датчика данный селектор имеет три режима – отключено, включены габаритные огни, и включен свет.

Принцип работы

Работа датчика света основана на способности некоторых элементов изменять свое сопротивление при воздействии света. Светочувствительные элементы, используемые в качестве датчиков освещения, можно разделить на 2 вида:

  • фотодиоды. При попадании световых лучей на чувствительную область на выводах фотодиода изменяется сопротивление, что позволяет определять уровень освещенности;
  • фототранзистор – оптоэлектронный полупроводник, предназначение которого не отличается от обычного транзистора. Напомним, что транзистор, как и реле, используется в качестве электронного ключа со слаботочным управлением силовыми выводами. В транзисторе ток между коллектором и эмиттером протекает лишь при подаче тока на вывод базы. В фототранзисторе вывод базы доступен световому излучению. Попадание лучей на чувствительный элемент генерирует ток на выводе базы, что позволяет использовать фототранзистор в качестве исполнительного устройства для автоматического включения потребителей.

Датчик света в автомобиле используется не только для удобства водителя, но и для повышения уровня безопасности дорожного движения. В дневное время суток водителю больше нет необходимости отвлекаться на включение фар при въезде в туннели либо затемненные участки дороги. Фоточувствительный транзистор управляет освещением в автоматическом режиме. При этом функция ручного включения и выключения сохраняется.

Популярные марки

Период выпуска: 2010-

Ссылка на основную публикацию