Велосипедное освещение

Красный свет на задней части велосипеда

Раннее велосипедное освещение: свечи, масляные лампы и карбид -лампы

Ранние велосипедные лампы и два ранних бутылочных динамо (1935)

Освещение велосипеда - это освещение, прикрепленное к велосипедам, цель которых, прежде всего, состоит в том, чтобы, наряду с отражателями, улучшить видимость велосипеда и его гонщика для других пользователей дорожного движения при обстоятельствах плохого освещения окружающей среды. Вторичная цель - осветить отражающие материалы, такие как глаза кошки и дорожные знаки . Третья цель может состоять в том, чтобы осветить проезжую часть, чтобы всадник мог видеть путь вперед. Служение последних целей требует гораздо большего светового потока и, следовательно, большей силы.

Многие юрисдикции требуют, чтобы один или несколько велосипедных огней были установлены для велосипедов, ездивших ночью - обычно белый свет спереди и красный свет сзади, как с другими транспортными средствами.

История

Огонь

Карбид лампа

Самые ранние велосипедные лампы были изготовлены нефтью и начали производиться в 1876 году для обычных (высоких велосипедных) и твердых трехколесных велосипедов. С 1896 года началось внедрение ацетиленового газового освещения для велосипедов, а затем в 1899 году стали популярными ацетиленовыми газовыми лампами для моторного автомобиля. Их карбидные лампы питались ацетиленовым газом , производимыми путем комбинирования карбида кальция с водой. Данный свет был очень ярким, часто называемым искусственным дневным светом, но лампы требовали регулярного обслуживания.

Электричество

С 1888 года были изготовлены велосипедные лампы с электрическим питанием, но не стали жизнеспособным предложением до 1898 года. Они включали лампу накаливания, а также свинцово-кислоту или динамо . Ведущие батареи были заменены сухими ячейками , а затем щелочными батареями . Например, Dynamos улучшилась в эффективности и надежности, недавно включавшиеся в колесный концентратор. Методы формования для пластмасс также улучшились, позволяя линзы оптику улучшить и снизить стоимость. Лампы накаливания были заменены сначала галогенными лампами , а затем светодиодами (светодиоды).

Галогенные огни

Хотя эти огни были первоначально разработаны для использования внедорожника, где они были почти универсальными, перезаряжаемые галогенные огни стали популярными среди пригородных велосипедистов.

Свет, используемые большинством галогеновых перезаряжаемых систем, были дешевыми и яркими, но довольно простыми: они прогнозировали конус света (были доступны широкие и узкие луче Пользовательские дорожные пользователи. Вот почему галогенные огни не соответствуют юридическим требованиям в некоторых юрисдикциях.

Многие системы использовали стандартную коммерческую оптику, предоставляя широкий спектр мощных комбинаций мощности и ширины луча. Большинство систем разрешали одновременное соединение различных ламп- например, широкий и узкий луч для езды по бездорожью, или луча с высокой и низкой мощностью для дорожной езды.

Скрытые огни

Домашнее спрятательное сглаживание, состоящее из спрятанного света на 10 Вт (справа) и 30-ваттного спрятанного света (слева), а также трех 1-ваттных светодиодов высокой мощности Luxeon Luxeon

Высокоинтенсивные выделения (HID) огни были более яркой/более эффективной альтернативой ламп-филаментам до широкого распространения светодиодов. Как и галогенные системы, они были спроектированы в основном для внедорожника, имея вращательно симметричные балки, которые проливают столько же света, сколько вниз. Скрытые лампы были восприимчивы к повреждению от повторных ударов, и во многих случаях не было потянулось сразу после выключения. Точно так же, если уровень аккумулятора упадет слишком низко, лампа будет отключаться, а не затемнять. Но более длительное время автономной работы, чем галогены, имеет тенденцию отрицать эти проблемы, так как многие гонщики просто включили свет и оставляют его на протяжении всей поездки.

Ксенон стробы

Ксеноновые стробы были инновацией в велосипедном освещении; ранее распространено в промышленных применениях. Они были ярче, чем светодиоды, и иногда использовались в качестве задних фонарей.

Система освещения

Электрическая система

Батареи , либо перезаряжаемые , либо одноразовые , часто используются для питания электрических велосипедных огней. Где батареи нежелательны, магнето используется . В велосипедных кругах устройство называется динамо, даже если у устройства нет коммутатора. См. Раздел «Системы динамо для деталей».

Напряжения

3 вольт: Часто поставляется 2 батареями AA или C/D.

6 вольт: Иногда используются 4 батареи AA или свинцовые аккумуляторы; Также поставляется из бутылочного или концентраторного динамо.

9 Вольт: Иногда поставляется аккумулятором PP3

12 вольт: В основном поставляется запечатанными батареями свинцовой кислоты . Основным преимуществом этого напряжения является универсальность электрической системы, такая как возможность заряжать батарею сотового телефона, хотя для этой цели также используется 5 -вольт USB. Это также позволяет электрическим воздушным компрессорам надувать шины. Некоторые 12-вольтовые динамо также доступны, хотя их рейтинг ватта недостаточно для приложений среднего и высокого ватта.

Источники света

Практически все велосипедные огни на рынке сегодня, от самых дешевых до самых дорогих, основаны на светодиодах .

Юридические требования

Мощный велосипедный свет правильно указал вниз к дороге

Недовольный велосипедный свет, который ослепляет встречное движение и, следовательно, является незаконным

Под Международной Венской конвенцией о дорожном движении (1968) Организации Объединенных Наций велосипед является транспортным средством. Статья 44 Конвенции предусматривает, что: «Циклы без двигателя в международном трафике должны: (c) быть оснащенным красным устройством с отражением сзади и устройствами, так что цикл может показать белый или селективно-желтый свет спереди и красный свет сзади ". В некоторых странах, например , Франция , это может быть правонарушение даже продавать велосипед, не оснащенный юридически соответствующей системой освещения. Однако не все страны налагают это требование на велосипедистов.

Многие юрисдикции требуют, чтобы велосипеды были оснащены отражателями в точке продажи. В Соединенных Штатах это регулируется Комиссией по безопасности потребительских товаров . Отражатели, соответствующие CPSC (также обычно установленные на других рынках) имеют три ретро-рефлексивные панели, расположенные под углом 30 °. Стандарт требует белого отражателя, обращенного вперед, на передней части велосипеда, белых отражателей, обращенных боком на каждом колесе, красного отражателя, установленного на задней части и желтых отражателей, установленных на передней и задней части каждой педали. Некоторые интерпретируют это как одобрение ночной велосипеды только для отражателя.

Многие юрисдикции требуют использования фары и заднего света или отражателя после темноты. Большинство европейских стран и некоторых штатов США требуют передних и задних огней ночью, в то время как другие позволяют отражателям только сзади. Некоторые юрисдикции устанавливают требования к выработке света и размер линз лампы и отражателей; Некоторые требуют соблюдения стандартов, определенных третьими лицами; Некоторые предусматривают минимальное расстояние, с которого должно быть видно любое осветительное устройство. В некоторых юрисдикциях, таких как Германия и Нидерланды, мигающие красные хвостовые огни являются незаконными, в других им разрешено.

В Великобритании правила, регулирующие велосипедные огни, изложены в правилах освещения дорожных автомобилей 1989 и их последующие поправки, обобщенные в коде шоссе. Правила требуют белого переднего света, красного заднего света, красного заднего отражателя, и янтарные/желтые отражатели педали на передней и задней части обоих педалей. Отражатели должны соответствовать BS 6102/2 или эквивалентному европейскому стандарту. Ситуация для огней более сложна:

• Свет с устойчивым режимом считается одобренным, только если он соответствует BS 6102/3 или эквивалентным европейским стандартом;
• Свет без устойчивого режима считается одобренным только в том случае, если он мигает с постоянной скоростью от 60 до 240 вспышек в минуту и ​​имеет светящуюся интенсивность не менее 4 канделы ;

Большинство доступных светодиодных фонарей не одобрены для использования в Великобритании, поскольку они имеют постоянные режимы, которые не соответствуют BS 6102/3. Тем не менее, законно соответствовать дополнительным огням, при условии, что они имеют правильный цвет, они не ослепляют других пользователей дорожного движения, и что, если они мигают, они делают это с постоянной скоростью от 60 до 240 вспышек в минуту.

Организации национальных велосипедистов, такие как Lab (US) или CTC (Великобритания) являются источником информации о освещении.

Безопасность

Использование огней для ночной езды обычно рекомендуется или требуется властям в качестве основной меры предосторожности, даже в хорошо освещенном городском контексте. Покажите корреляцию Между столкновениями и неспособностью использовать огни Даже в дневное время.

В странах, где велосипеды широко используются для поездок на работу и коротких поездок, таких как Нидерланды и Скандинавия , власти строго соблюдают правила велосипедного головного и хвостового освещения. Однако исследование 2013 года Показывает, что различные правила освещения, по -видимому, мало влияют на частоту аварий на велосипеде и указывают на отсутствие исследований в области безопасности велосипедного освещения.

Переднее освещение

Светодиодная фара Cateye El-300

Белые светодиоды доступны с выходом в диапазоне от нескольких люмен до мощных единиц, производящих примерно столько же света, сколько автомобильная фара, подходящая для высокоскоростного использования на неосвещенных тропах.

Светодиодные системы часто включают в себя возможность смягчить светодиоды или обеспечить мигающий свет.

Недорогие батареи могут быть хорошим выбором для случайного использования и обычно соответствуют законодательным требованиям. Тем не менее, регулярные велосипедные пассажиры, вероятно, считают экономически эффективным использовать перезаряжаемые клетки. В некоторых фарах используются литий-ионные аккумуляторы, которые могут быть заряжены из USB-порта.

Фонарики

Фонарики, хотя и не специально разработанные для использования велосипедов, являются жизнеспособной альтернативой. Они могут быть прикреплены к рулям велосипеда с помощью различных монтажных устройств, таких как блокировка блокировки. Круглый свет фонарика общего назначения уступает луче велосипедной фары, которая правильно сформировала, чтобы осветить проезжую часть и не обеспечивать избыточный свет для встречного движения.

Заднее освещение

Задний светодиодный свет установлен на сиденье дорожного велосипеда

Большинство светодиодных фонарей будут работать либо во мигающих, либо в устойчивых режимах. В некоторых светодиодных фонах есть несколько берегов светодиодов, позволяющих одновременно мигать и устойчиво. Это также может быть достигнуто, имея один мигающий свет и один устойчивый.

Во многих странах светодиодные флешеры являются нормой для задних фонарей. В других, таких как Германия и Нидерланды, мигающие огни запрещены законом. В Великобритании мигающие светодиоды (спереди и сзади) законны с октября 2005 года, при условии, что свет соответствует требованиям нынешних правил освещения дорожных транспортных средств. Многие поставщики утверждают, что соблюдение ЕС, однако, это не обеспечивает постоянную безопасность или юридическую ценность по всему профсоюзу.

Наиболее распространенным источником мощности для задних светодиодов является набор щелочных клеток и перезаряжаемых клеток. В обоих случаях аккумулятор имеет тенденцию быстро терпеть неудачу, когда он идет; Широко считается хорошей практикой иметь два заднего света в случае, если аккумулятор не сработает в пути.

Низкие силовые огни в основном для того, чтобы их можно было увидеть или в качестве аварийной резервной копии, и являются доминирующим выбором для задних огней. Светодиодные лампы задних маркеров могут работать на одноразовых ячеек размером с монет.

Некоторые высококачественные задние светильники включают в себя функции поворота и тормозные функции, переключаемые с помощью управления рулем через радиочастоты .

Питания

Батареи

Внедрение низкого самостоятельного самоуправления NIMH Battery (LSD-NIMH) в 2005 году сделало аккумуляторные AA и AAA батареи более жизнеспособными для питания светодиодных велосипедных огней. Раньше, эффект самостоятельного разряда батарей NICAD и NIMH заставлял батарею спускаться в течение нескольких недель или несколько месяцев, даже если они не используются. Это было особенно проблемой для светодиодных фонарей с низким содержанием питания, и для пользователей, которые использовали только свои велосипедные огни. Аккумулятор LSD-NIMH значительно уменьшил эффект саморазряда, что позволило батарее сохранить свой заряд в течение года или более.

Для более высоких фонарей часто требуется внешний аккумулятор с аккумулятором 12 В VRLA. Эти аккумуляторы обычно привязываются к верхней трубке рамы или поставляются в форме, которая помещается в клетку для бутылки с водой или может быть помещена в корзину. Кабель соединяет аккумулятор к свету. Еще одним преимуществом с мощностью аккумулятора (особенно с 12 вольт) является возможность питания других компонентов за пределами освещения, а также все из одной батареи (если они бегают на 12 вольт), хотя проводные спагетти от сплайсинга могут быть неудачником в зависимости от о том, насколько сложна электрическая система.

В качестве альтернативы, литий-ион и липо- батареи становятся все более популярными среди велосипедистов из-за их более высокой и более легкой веса по сравнению с обычными батареями. Более конкретно, батарея 18650, которая была популярна среди производителей электромобилей (по тем же причинам) и обычно встречается в ноутбуках и фонариках.

Системы динамо

Shimano Nexus Hub Dynamo

Демонтированная бутылка динамо. Слева: корпус с внутренним постоянным магнитом, вращающимся через колесо трения. Справа: индукционная катушка

Системы динамо не требуют батарей и могут быть навсегда установлены на велосипеде.

Велосипедные динамо на самом деле являются магнитами и производят переменный ток .

Типы

Есть три основных типа:

• Hub Dynamos встроены в передний или задний концентратор. Как правило, это наиболее надежные и наиболее эффективные из трех типов.
• Бутылочные динамо (или динамос -боковой стенки ) прикрепляются к сиденье или вилке и вращаются небольшим колесом, контактирующим с боковой стенкой шины. Их легче модернизировать, чем Hub Dynamos, но склонны к скольжению, особенно во влажных условиях.
• Динамо нижних брекетов прикрепляется между цепью за нижним кронштейном и питается на ролике против центра шины. Их легко поместить и не носить шин боковую стенку .

Другие типы динамо существуют, но менее распространены. Например, есть динамо, которые прикреплены к вилке и приводятся в действие спицами колеса.

Вывод и оптика

Динамо, как правило, ограничено примерно 3 Вт выходной мощности, хотя лучшие 12 -В -концентраторы могут производить 6 Вт на скорости Динамо бутылка, вероятно, скользит, если запустить в два раза больше номинальной мощности, у концентраторного динамо нет этой проблемы.

На скорости динамо может одолеть лампу, что приводит к выходу из строя. Исторически это была неприятность, но современные лампы и динамо часто включают в себя диоды Zener , чтобы предотвратить перенапряжение, и динамо может быть спроектировано для насыщения за пределы определенного напряжения для защиты лампы.

Хорошие динамо могут достичь эффективности до 70% (то есть до 5 Вт выхода на гонщика направлены на производство 3 Вт электроэнергии) и обеспечивают хорошую выработку света на низких скоростях.

Чтобы произвести свет, когда велосипед является стационарным, некоторые светильники динамо имеют световую установку, обычно единственный сине-белый (передний свет) или красный (задний свет) светодиод, прикрепленный к конденсатору , который работает около пяти минут.

Преимущества освещения динамо

• Время использования не ограничено сроком службы батареи
• Никакой перезарядки или смены батарей не требуется
• Более экологически чистое и недорого, чем светильники с батарейным питанием
• Обычно не нужно удалять, когда велосипед припаркован

Недостатки

• Не обеспечивает освещения, когда велосипед движется очень медленно или остановлен, если система не оснащена конденсаторами или резервными батареями
• Максимальная выходная мощность, доступная ниже, чем в батареях
• Трудно удалить владелец, если это необходимо для помех кражи или вандализма или использовать их на нескольких велосипедах
• Модернизация велосипеда сложнее, потому что монтаж сложнее (из -за отдельного источника лампы и источника питания)
• Дешевые или плохо выровненные динамо производят заметное сопротивление
• Старые динамо и лампы не ограничивали их выходное напряжение, что привело к раннему разрушению лампочек накаливания в лампах. Современные лампы и динамо содержат ограничители напряжения для решения этой проблемы.
• Не подходит для мощных применений за пределами освещения, если только не предназначено для перезарядки встроенной батареи.
• Бутылочные динамо могут быть шумными, могут быть трудно отрегулировать, могут скользить при влажных условиях и могут носить боковую стенку шины

Магнитные огни

Магнитные велосипедные огни

Огни можно самостоятельно способствовать с помощью электромагнитной индукции , устраняя необходимость в батареях или динамо. Преимущества аналогичны преимуществам освещения динамо. Наиболее распространенный дизайн включает в себя магнит на колесе, и осветительны с катушкой в ​​них, установленной на раме или вилке велосипеда. Также существуют более экзотические дизайны; У некоторых есть монтируемые рамы магниты и светильники, установленные на колесах, или магнит и индуктор в одном корпусе, используя вихревые токи .

Дополнительное освещение и видимость

Фар

См. Также: Фара (на открытом воздухе)

Фары являются полезным дополнением к велосипедным огням. Они могут быть направлены без руля на велосипеде, давая полезное заполнение, особенно на бедных или очень темных дорогах. У них есть дополнительная безопасность, чтобы позиционировать свет выше на велосипедистах для повышения видимости. Они также позволяют владельцу читать дорогу и направленные знаки, размещенные на высоких указателях. Тем не менее, из -за высокого положения света, блики могут ослепить встречное движение.

Некоторые перезаряжаемые системы предлагают опцию фары, включенную из основного аккумулятора.

Отражающие и высокие материалы

Ретро-рефлексивные материалы в форме фиксированных отражателей, отражающей ленты и отражающей одежды полезны для того, чтобы сделать велосипедист видимым для других пользователей дорожного движения. Отражающие материалы могут быть применены к велосипеде, гонщику или багажу; Кроме того, шины доступны с отражающими боковыми стенками. Отражатели видны только тогда, когда в луче фары, и даже тогда только в узком локусе. Важно отметить, что они ничего не делают, чтобы осветить дорогу . Отражатели не являются заменой огнями, но являются важной добавкой к портативному освещению.

На велосипеде

Отражатели и рефлексивная лента обеспечивают дополнительную видимость (особенно при применении к движущимся частям велосипеда) и являются обязательными во многих юрисдикциях. Отражатели педали, в частности, очень заметны для следующего трафика, когда они движутся вверх и вниз; К сожалению, они не совместимы с большинством беззаписных педалей, хотя для некоторых доступны адаптеры, в основном более старые модели SPD, и несколько односторонних конструкций доступны со встроенными отражателями. В Великобритании, где передние и задние отражатели педали являются обязательными после темноты, большинство велосипедистов с педалями без клипа, поэтому едут незаконно. Закон редко, если когда -либо применяется, но может быть использован в суде для сокращения финансовой компенсации, если велосипедист будет сбит другим транспортным средством. CTC предположил, что требование должно быть отменено, если велосипедист подходит для дополнительного заднего отражателя или освещения, но это не было изменено в последнем пересмотре законов Великобритании транспортного средства (которые разрешали мигающие светодиоды). Всадники лежащих велосипедов указали, что требование отражателя педали является бессмысленным для них, поскольку отражатели указывают прямо вверх и вниз в использовании и невидимы от других транспортных средств. По состоянию на 2008 год Калифорнийский закон позволяет отражателям белых или желтых обуви (спереди и задней части) или отражающих полос лодыжки вместо отражателей педали.

Одежда

Освеченная велосипедная куртка, сделанная из прозрачной винила, волоконной оптики, светодиодов и рождественских огней, которые улучшают видимость гонщика

3M, На темных дорогах, переключающие материалы, такие как Scotchlite будут смело отображаться в автомобильных фарах.

Цвет освещения должен быть проверен в окружении гонщика. Один твердый цвет может исчезнуть под искусственным освещением, особенно желтым светом парами натрия, и распространенная слепота; Красный/зеленый цветовой пузырь может сделать желтый флуоресцентный исчезновение на зеленом фоне (изгороди или траве), хотя люди с красным/зеленым цветом оспаривают это. Лучшим раствором могут быть жилеты с желтыми и оранжевыми флуоресцентными областями плюс широкие полоски отражающего.

В последнее время электролюминесцентная одежда стала доступной, чтобы добавить к существующему массиву привязки для светодиодов и миганий шлема .

Колесовые огни

Велосипедные огни, установленные на колесах

Установленные на колесах огни используются для улучшения видимости велосипеда со стороны. Из -за постоянства зрения , отдельные огни, установленные на спицах колес на движущемся велосипеде, воспринимаются как светящиеся дуги или круги. Есть свет, контролируемые с помощью MCU , которые способны отдать разноцветные узоры или анимации. Светящиеся диски или колеса могут изолировать велосипед от визуального шума городских огней и помочь водителям увидеть и сразу распознать велосипедиста. Такие огни в основном имеют батарею, но также существуют конструкции без аккумулятора.

Меры световой выводы

Потребление электроэнергии в ваттах

Дополнительная информация: электроэнергия и ватт

Ватт (W) является единицей мощности и обычно цитируется для входа электроэнергии , а не вывода света. Электрическая мощность является произведением напряжения и тока (Watts = Volts × Amperes ). Входная мощность полезна только при сравнении света аналогичных технологий.

Светящаяся интенсивность в данном направлении в канделах

Дополнительная информация: светящаяся интенсивность и кандела

Кандела (CD) является единицей Si светящейся интенсивности , то есть мощностью на единицу твердого угла в заданном направлении, взвешенной в соответствии с чувствительностью человеческого глаза к различным цветам света. Типичная свеча производит свет с примерно 1 канделой светящейся интенсивности во всех направлениях. Лампа может производить более высокую светящуюся интенсивность либо путем увеличения света, либо путем укрепления ее фокусировки. Светящаяся интенсивность света зависит от многих факторов, включая цвет света и чувствительность глаза к этому цвету, вовлеченную оптику, отражатель и линзу. Несмотря на свою сложность, это более полезная мера, чем Watts, потому что он определяет, сколько используемого света проливается в данном месте: фара динамо, предназначенная для использования дороги и сфокусирован для того, чтобы увидеть дорогу более эффективное использование мощности лампы чем огни, используя вращающе симметричную оптику.

Полный светящийся поток в просветах

Дополнительная информация: светящийся поток и просвет (единица)

Просвет (LM) - это единица Si для светящегося потока , общее количество света, излучаемого источником, взвешенным в соответствии с чувствительностью человеческого глаза к различным цветам света. Люмены за ватт являются распространенной мерой эффективности источника света. Светящий поток имеет меньшую ценность для велосипедного освещения из -за важности направленности. Светящаяся интенсивность гораздо более полезна , но люмены на ватт - это удобный способ сравнить выходные данные аналогичных огней.

Освещение на данном расстоянии в люкс

Дополнительная информация: освещение и люкс

Lux (LX) - это блок SI для освещения , то есть количество света, которое освещает поверхность (дорога, в случае велосипедного света) на единицу площади в данной точке, взвешенную в соответствии с чувствительностью человека Глаз на различные цвета света. Некоторые производители указывают на освещение, которое их передние огни обеспечивают дорогу в точке, расположенном на стандартном расстоянии прямо перед велосипедом.

Внешние ссылки

• Страница часто задаваемых вопросов велосипеда