Светодиодные матричные фары. Как работают светодиодные матричные фары Audi? Ночное многоборье: упражнения тестовой программы

Матричные фары: преимущества и принцип работы

Эволюция автомобильного освещения совершила грандиозный рывок с появлением матричных фар. На сегодняшний день – это самый прогрессивный и высокотехнологичный вариант автомобильной оптики. В чем преимущества матричных светодиодных фар и каков принцип их работы?

В области технологий освещения, ведущие позиции принадлежат Audi. Последней разработкой компании являются матричные фары, благодаря которым комфорт управления и уровень безопасности движения поднимается на качественно новый уровень.

Начиная с 2013 года матричные фары (Matrix LED headights) устанавливаются на флагман Audi – модель А8. Компания Opel разрабатывает Matrix Beam (пилотный проект матричных фар).

Матричные фары от Audi объединяют в себе блок управления, воздуховод с вентилятором, дизайнерское обрамление, модуль габаритных огней, дневных огней и указателя поворота, и, конечно же, модуль ближнего света фар и модуль дальнего света фар.

Принцип работы матричных фар

Модуль дальнего света фар состоит из двадцати пяти светодиодов, которые объединены в группы по пять штук, образующих матрицу. Каждая группа обладает своим металлическим радиатором для охлаждения и своим отражателем. Благодаря матрице, из светодиодов реализуется порядка миллиарда разных комбинаций распределения света.

Что касается модуля ближнего света фар, то он расположен над модулем дальнего света. Он тоже состоит из светодиодов, которые разделены на несколько групп. В самой нижней части фары расположен модуль указателя поворота, габаритных огней и дневных ходовых огней. Включает модуль тридцать последовательных светодиодов.

Дизайнерское обрамление подчеркивает расположение модулей освещения. Кроме этого в матричной фаре размещен электронный блок управления. В целях принудительного охлаждения светодиодов, фары вооружены воздуховодом с вентилятором.

Все конструктивные элементы таких фар находятся в пластмассовом корпусе, который является основой для размещения элементов и защитой от внешнего воздействия. Прозрачный рассеиватель закрывает корпус с лицевой части.

Матричные фары оснащены электронной системой управления, которая традиционно включает в себя блок управления, входные устройства и исполнительные элементы. Под входными устройствами подразумеваются GPS навигационная система, видеокамера и ряд датчиков. Навигационная система предоставляет водителю сведения о рельефе дороги (подъемы, спуски, повороты), а видеокамера дает информацию о прочих автомобилях, находящихся на дороге.

В «интересах» фар работает большое количество датчиков прочих систем автомобиля, таких как датчик угла поворота рулевого колеса, датчик дорожного просвета, датчик скорости движения, датчик дождя и датчик освещения. Информация, поступающая от входных устройств, обрабатывается электронным блоком управления, который в зависимости от ситуации на дороге активирует определенные светодиоды или дезактивирует их.

Поворотные механизмы в матричных фарах не используются подобно тому как они используются в ксеноновых фарах. Все рабочие функции матричных фар выполняются только с помощью статических светодиодов и электроники.

Преимущества матричных фар

Матричные фары реализуют ряд прогрессивных функций:

Обнаружение пешеходов и их подсвечивание;
Распознавание автомобилей, а также изменение светового луча;
Динамические указатели поворотов;
Адаптивное освещение поворотов.

Во время движения автомобиля по дороге в темноте, видеокамера обнаруживает попутные и встречные автомобили по их освещению. Сразу же по обнаружении автомобиля, системой управления включаются светодиоды, которые направляют на обнаруженную машину свет. Все оставшееся пространство дороги полностью освещается. При этом стоит отметить, что чем ближе обнаруженный автомобиль, тем сильнее включаются светодиоды. Однако при этом ослепление водителя едущего навстречу транспортного средства полностью исключено. Одновременно матричные фары способны выявлять до восьми машин.

Кроме автомобилей матричные фары могут обнаруживать в темноте животных и пешеходов, причем как тех, что находятся на дороге, так и тех, которые находятся поблизости от нее. Именно с этой целью матричные фары соединены с системой ночного видения.

Обнаружив пешехода или животное, фары подают дальним светом трехкратный сигнал, предупреждая и самого водителя, и пешехода.

С помощью навигационной системы реализуется адаптивное освещение поворотов. На основе данных навигационной системы, поворот освещается еще до того, как водитель начнет поворачивать руль. Благодаря адаптивному освещению, обеспечивается лучшая видимость и, соответственно, повышается безопасность движения на дороге.

Динамический указатель поворотов является управляемым (в направлении поворота) движением огней. Чтобы реализовать эту функцию, тридцать светодиодов последовательно включаются с периодичностью в сто пятьдесят миллисекунд. И, согласно заявлениям производителя, благодаря динамическому указателю поворотов информативность системы освещения транспортного средства существенно повышается.

]

Свет с интеллектом: чем интересны фары нового VW Touareg

Новый Touareg не зря носит гордое имя флагмана линейки автомобилей Volkswagen. Он соткан из инновационных решений: от мехатронного шасси до обширного набора систем помощи водителю. Одной из инноваций, оказывающей большое влияние на безопасность движения, является система головного света, самая «продвинутая» версия которой, носящая название IQ. Light, предлагается опционально.

текст: Станислав Шустицкий / фото: Volkswagen / 04.07.2018

Светодиодные матричные фары, разработанные в сотрудничестве с инженерами компании Hella, представляют собой триаду, объединяющую в одном блоке дневные ходовые огни, активные указатели поворотов и адаптивное освещение поворотов. При этом фары головного света не только максимально функциональны, но и выполнены на высоком уровне с точки зрения дизайна и органично вписались в облик нового . Матрица ближнего света состоит из 48 светодиодов, дальнего - из 27. Если же суммировать все источники света, то в каждой блок-фаре установлено по 128 светодиодов. Семь светодиодов, расположенных в пяти отражающих камерах, освещают ближний сектор, еще три подсвечивают повороты. Командует системой головного освещения электронный блок, который принимает и анализирует сигналы фронтальной камеры, систем навигации и GPS, данные о скорости движения и угле поворота рулевого колеса. Все эти данные моментально обрабатываются, после чего, в зависимости от ситуации, задействуются соответствующие группы светодиодов. «Вручную» водитель может пользоваться лишь системой автоматического управления дальним светом Dynamic Light Assist, а все остальные функции головного освещения возьмет на себя интеллектуальная система IQ. Light. Кстати, коль скоро мы заговорили о режиме дальнего света, то благодаря матричным светодиодным фарам длина светового пучка, в сравнении с ксеноновыми фарами предыдущего поколения Volkswagen Touareg, увеличилась более чем на 100 метров.

Теперь более детально о возможностях матричных фар IQ. Light. В городе, при скорости до 50 км/ч, фары обеспечивают широкий сектор освещения с концентрацией света по краям зоны. На загородных дорогах при использовании ближнего света также освещается широкий сектор с акцентом на освещение обочин. Если же Volkswagen Touareg движется на высокой скорости по автостраде, то фары ближнего света обеспечивают узкий световой луч с возможностью освещения максимально дальнего отрезка. Таким же образом на автостраде работают светодиоды дальнего света, но только в том случае, если отсутствует вероятность ослепления водителей автомобилей встречного или попутного направления.

В то же время нет необходимости переключать дальний свет на ближний при движении по загородной дороге даже при наличии встречного транспорта - интеллектуальная система сформирует оптимальный световой поток, не ослепляющий водителей встречных автомобилей. Четко сработает система и при обгоне: она точно сфокусирует свет, предотвратив ослепление водителя попутного автомобиля, а затем добавит освещенности при выезде вашего автомобиля на соседнюю полосу. Система управления матричными светодиодными фарами IQ. Light учитывает даже отражение света фар от мокрого дорожного покрытия, причем как собственного автомобиля, так и автомобилей других участников движения, а также препятствует ослеплению водителя светом, отраженным от дорожных знаков. В первом случае режим активируется датчиком дождя, а во втором снижается мощность дальнего света, и световой пучок, попадающий на дорожный знак, точечно фокусируется.

Задние светодиодные фонари нового Volkswagen Touareg выполняют сразу две функции: во-первых, они являются интересным дизайнерским решением и подчеркивают стиль автомобиля, во-вторых, на все сто процентов выполняют свою функцию - они хорошо видны в любое время суток. Опционально предлагаются фонари с функцией мигания, а модели в максимальной комплектации оснащаются динамическими указателями поворотов.

УВИДЕТЬ И ПРЕДУПРЕДИТЬ

Наверное, среди автомобилистов нет ни одного, у кого хоть раз не сжималось сердце, когда ночью перед капотом его автомобиля внезапно появлялся пешеход. Разработчики матричных фар IQ. Light предусмотрели и это, наделив их функцией маркерного освещения пешеходов, которая доступна в комплексе с системой ночного видения Night Vision. Встроенный в переднюю часть Volkswagen Touareg тепловизор на расстоянии от 10 до 130 метров регистрирует исходящее от людей или животных инфракрасное излучение. Если объект находится вне зоны риска, его черно-белое изображение, выведенное на экран приборной панели, подсвечивается желтым контуром, а если он перемещается в опасную зону, контур становится красным.

Если система Night Vision неактивна, а автомобиль движется со скоростью свыше 50 км/ч, то при возникновении угрозы столкновения экран автоматически переключается в режим ночного видения. Если опасность возникает на скорости менее 50 км/ч, то на панели загорается красный сигнал, который дублируется на проекционном дисплее. Вместе с этим следует звуковое предупреждение и включается система аварийного торможения Brake Assist. Что касается матричных фар IQ. Light, то при возникновении опасности, обнаруженной системой Night Vision, они короткими вспышками подсвечивают находящихся в опасной зоне пешеходов, тем самым акцентируя на них внимание водителя.

Еще вчера считалось, что нет ничего круче ксенона, потом все заговорили о светодиодных фарах, а затем резко переключились на матричные… И пока всех не ослепило лазерными фарами, имеет смысл кое в чем разобраться вместе с нашими коллегами из «АвтоВести ».

Матричные фары – один из вариантов конструкции светодиодных фар (не зря компания Audi, внедрившая это решение одной из первых, называет его Matrix LED). Источники света все те же, а важное различие – в том, как организована работа этих источников.

Матричные фары в последнее время начали появляться даже на сравнительно доступных моделях - одной из таких недавно стало семейство Audi A4.

В описаниях матричной оптики акцент нередко делают на количестве светодиодов – к примеру, в каждой из мерседесовских фар Multibeam работает 24 диода, а в усовершенствованном варианте, который представят публике вместе с новым поколением Е-класса, их будет уже 28. Однако и в "обычных" светодиодных фарах количество источников света запросто может составлять несколько десятков. К примеру, на сравнительно доступном Audi A3 за ближний свет отвечают девять "светодиодных чипов", а за дальний свет – десять светодиодов. При разговоре о матричных фарах обратить внимание надо не столько на количество, сколько на качество.

«Простая» светодиодная оптика воспроизводит структуру, известную нам еще по дедушкиным «Жигулям»: как и раньше, есть отдельные блоки габаритных огней, дальнего и ближнего света – просто устаревшие лампочки уступили место диодам. При переходе речь идет уже не о простом выборе между ближним и дальним, а о создании динамической световой картины, которая постоянно подстраивается под дорожную обстановку. В фаре Matrix LED привычное разделение по типу света существует – но включать, приглушать или выключать можно не только отдельный блок диодов (которых в каждой паре пять), но и каждый отдельный светодиод. В итоге электроника располагает множеством вариантов ближнего и дальнего. Свой световой сценарий найдется практически на все случаи жизни – ведь количество доступных комбинаций приближается к одному миллиарду!

Нетрудно догадаться, что для реализации всех возможностей матричных фар нужны, во-первых, сложная управляющая электроника, а во-вторых, система устройств, считывающих информацию о дорожной обстановке – датчики, видеокамеры и даже навигационная система, которая предупредит о приближении к повороту и расскажет о его конфигурации. А значит, эта новомодная оптика – штука дорогая. И если в прайс-листе в соответствующей графе стоит сравнительно гуманная сумма, то при необходимости за свой счет менять разбитую в аварии фару быстро может прийти в голову в мысль, что не так, может быть, и плохи допотопные галогенки…

Технология Matrix LED в автомобилях Audi последнего поколения если и не совершила революцию в стандартах освещения дороги (все-таки у главных конкурентов тоже есть классные решения), то вышла на самое-самое острие прогресса. Машина, оснащенная светодиодными фарами с матричными модулями, способна сама распознавать автомобили на дороге, виртуозно жонглируя световым пучком.

Давайте посмотрим, как описывает свою разработку сам производитель:

Технология Audi Matrix LED, состоит в том, что дальний свет, излучаемый светодиодами, разделен на несколько отдельных сегментов. Отдельные светодиоды, работающие одновременно с линзами или отражателями, обеспечивают освещение неизменно высокого качества, при этом нет необходимости в поворотном механизме - вместо этого светодиоды по отдельности включаются, отключаются или приглушаются.

Из пресс-релиза Audi

Светодиодные фары Audi Matrix LED получают необходимую информацию от камеры, навигационной системы или других датчиков. Когда камера распознает другие транспортные средства, дальний свет, разделенный на несколько зон, в определенных подзонах блокируется. Даже в сложных ситуациях фары могут освещать зоны между несколькими автомобилями. Дальний свет фактически ведет водителя по дороге.

Из пресс-релиза Audi

Светодиодные фары Audi излучают свет с температурой 5500 Кельвинов, что почти соответствует дневному освещению. Это помогает вашим глазам в ночное время суток воспринимать окружение более контрастным и снимать с них нагрузку.

Из пресс-релиза Audi

Сложно не согласиться - будущее однозначно за светодиодными фарами, которые долговечнее и экономичнее галогеновых и газоразрядных (ксеноновых) аналогов. Тем более, что АвтоВести уже успели протестировать несколько автомобилей Audi с матричными фарами и лично убедились в их эффективности. Освещение дороги равномерное, свет яркий, а встречных водителей как будто защищает невидимая рука, закрывая нужный участок фары. Если раньше подобные системы просто выключали дальний свет или открывали шторку, то сейчас это действительно интеллектуальная система контроля света.

На новом Audi A6 доплата за светодиодную оптику Matrix LED составляет вроде бы не заоблачные 128 тысяч рублей. Судите сами - даже опциональная "музыка" Bang&Olufsen здесь потянет аж на 340 тысяч. А добавьте дорогую кожаную отделку - и уже полмиллиона сверху.

Минимальная цена

Максимальная цена

Но неспроста наша новая постоянная рубрика называется "Посчитали-прослезились". Пускай ни с того ни с сего оптику обычно не меняют, а срок службы светодиодов составляет около 20 лет, мы то и дело видим перегоревшие фары и фонари на новых машинах. Да и возможность попадания в аварию никто не отменял. А раз так, АвтоВести решили запросить у официального представительства марки Audi стоимость замены столь высокотехнологичных фар...

После анализа полученных цифр можно вполне обойтись без нарезания лука - здесь любой заплачет коровьими слезами. Только лишь одна светодиодная фара с матричным модулем потянет на 254 175 рублей, а две - это уже 508 350 рублей. Работа по замене обеих фар в официальном сервисе обойдется в 9 600 рублей, итого - 517 950 рублей!

Запчасти

Работа по замене

Числа особенно впечатляют, если принять во внимание стоимость "обычной" биксеноновой головной оптики, которая присутствует в базовом оснащении Audi A6, и на эффективность которой, между прочим, никто не жалуется. Одна фара для газоразрядной лампы стоит всего 63 135 рублей за штуку - в четыре раза дешевле светодиодных!

Впрочем, окончательно терять в надежду светодиодного будущего пока рано. Во-первых, светодиоды действительно исключительно надежны. Поэтому шанс на их поломку весьма низок. Во-вторых, первое время фары защищены гарантией, а затем программой "куланц", которая как раз покрывает стоимость дефектных запчастей. В-третьих, цены на современные источники света падают по нашим подсчетам в 2 раза каждые 4 года, так что к 2018 году новенькие фары уже не подойдут для объекта исследования в наших исследованиях. Будем считать лазерные!

P.S. Если вы думаете, что в вашем автомобиле ничего такого страшно затратного нет - то вы просто не читали наши новые исследования, следите за обновлениями. Новые слезы обещаем каждую неделю. :)

Давайте посмотрим, как описывает свою разработку сам производитель:

Из пресс-релиза Audi

Минимальная цена

Максимальная цена

Запчасти

Работа по замене