На уровне с иными производителями автомобилей и автомобильной светотехники, компания Audi занимает лидирующие позиции. Данный производитель за последнее время сумел разительно отличиться от иных. Показательной стала работа над современной разработкой – матричными фарами. Фары стали не только уникальным достижением, но и настоящей изюминкой автомобилей известного завода.
Подобное достижение имеет не столько эстетические совершенства, сколько технические. Так уровень безопасности при передвижениях по автострадам вышел на новый уровень.
Матричные фары также придают процессу вождения и дополнительный комфорт, что также имеет большое значение. Теперь водители могут не просто управлять любимым автомобилем, но и получать недюжинное удовлетворение от самого процесса.
Немного истории и общих данных
Установка и производство матричных фар датируется 2013 годом. Впервые новшество вышло в свет под названием Matrix LED headlights. Установка была произведена на флагман – модель А8. А разработкой пилотного проекта таких фар стала компания Opel (Matrix Beam).
В автомобилях марки Ауди фары объединяют несколько модулей:
- модуль дальнего света
- модуль ближнего света
- модуль ДХО
- габаритных огней
- указателей поворота
Также присутствует дизайнерское оформление (специальное обрамление) фары, воздуховод с вентилятором, блок управления.
| Модуль дальнего света | Модуль ближнего света |
| Состоит из 25 специальных светодиодов. | Состоит со светодиодов, которые разделены на несколько сегментов. |
| Конструкция объединяет по группам по 5 диодов, которые в совокупности образуют специальную матрицу. | Конструкция. Модуль включает в себя последовательные диоды в количестве 30 штук. |
| Особенности. Каждая из групп диодов имеет свой специальный отражатель, металлический радиатор, который способствует охлаждению | Особенности. Имеется технология принудительного охлаждения, которая оснащена воздуховодом с вентилятором. |
| Свет и расположение приборов. Матрица, которая присутствует в устройстве фары, помогает воссоздать миллиарды различных комбинаций для воспроизведения и правильного распределения света. | Свет и расположение приборов. Располагается непосредственно под модулем дальнего света. Модули размещены таким образом, чтобы их наружность выглядела дизайнерски оформленной и давала максимально яркий свет. |
| Размещение. Установка производится по стандартной схеме монтажа. | Размещение. В самом низу фары модуль ДХО, габариток, указателей поворотов. |
Элементы фары. Все конструктивные элементы, которые имеются в фаре помещаются в специальный пластмассовый корпус. Данный подход обеспечивает не только полноценную защиту всех элементов фары, но и дает возможность правильно их разместить. С пластмассовым корпусом у неблагоприятных погодных условий нет никаких шансов испортить конструкцию. Также для полного обеспечения безопасности корпус фары покрыт (закрыт) прозрачным рассеивателем.
Система управления фарами . Фары матричные отличаются тем, что имеют полностью электронную систему управления. Такая система традиционно включает в себя специальные входные устройства, блоки по управлению и различные исполнительные элементы.
Входные устройства :
1. Видеокамера . Устройство предназначено для подачи подлинной информации о других машинах, которые передвигаются по трассе.
2. Навигационная система . Фары оснащены данной системой специально для того, чтобы она подавала сведения о рельефе дорожного пути, а именно, о всяческих поворотах, спусках, подъёмах и прочее.
3. . С датчиками матричные фары становятся наиболее управляемыми. К стандартной комплектации датчиков относятся:
- датчик скорости движения
- датчик дорожного просвета
- датчик освещения
4. Электронный блок управления . Подобный механизм предназначен для обработки данных, поступающих напрямую от входных устройств. Учитывая то, какая складывается дорожная ситуация, устройство может активизировать или отключать определенные светодиоды.
Но! В подобных матричных фарах не используется система поворотных механизмов в отличие от ксеноновых фар. Все рабочие процессы выполняются полностью при помощи электроники и статических диодов.
Прогрессивные функции в фарах
- Фары имеют реализованные функции распознавания иных машин, а также изменения светового луча
- Фары могут вычислять присутствие пешеходов, а также изменять функцию подсветки
- Имеется адаптивное подсвечивание поворотов
- Наличие динамических указателей поворотов
Основные особенности матричных фар
Камера, которая снимает видео, служит специальным средством для обнаружения встречных транспортных средств и пешеходов. Таким образом происходит обнаружение не только встречного, но и попутного транспорта. Камера отслеживает все объекты по их свету фар. При первом же обнаружении встречного транспорта система автоматически выключает светодиоды, которые направляли ранее свой свет на авто. Но остальное пространство пути остается освещаемым. Особенностью такой системы служит и принцип ее работы: так, чем ближе встречный транспорт, тем меньше диодов активны. Такой подход дает отличную возможность избавиться от ослепления участников дорожного движения. Одновременно матричные фары могут маскировать до 8 автомобилей.
Еще одной отличительной особенностью матричных фар служит полное и абсолютное распознавание пешеходов, животных. Определяются только те объекты, которые находятся на дорожной полосе или же в зоне критичной близости к дороге.
Для того чтобы фары могли воспроизводить подобную функцию, они соединены с системой ночного видения. При первом же обнаружении пешехода, фары подают специальный троекратный световой сигнал (активизируется дальний свет). Этот фактор служит специальным сигналом не только для водителя, но и для самого пешехода.
В данном случае играет значительную роль в матричных фарах навигационная система. Таким образом функция адаптивного освещения поворотов реализована с ее помощью.
Воспроизводится технология за счет навигационных данных: получается, что еще до непосредственного вращения рулевого колеса, которое производит водитель авто, поворотник начинает автоматически включаться. Адаптивное освещение поворотов дает возможность многократно улучшить безопасность при управлении транспортным средством, а также освещение дорожно полотна.
Динамический указатель поворотов . Устройство, управляющее движением огней в направлении поворота. Для того чтобы реализовать эту функцию 30 светодиодов в последовательном порядке включаются. Периодичность включений составляет 150 мс. Производители уверены, что информативность системы освещения машины повышает именно динамический указатель поворотов.
Матричные фары или Matrix LED headlights впервые начали применяться на автомобилях от компании Audi, которая уже долгие годы является лидером в создании передовых устройств автомобильного освещения.
В 2013 году первые матричные фары были установлены на автомобиль Audi А8.
Эволюция фар
Новые современные технологии в ту или иную область промышленности не приходят сразу. Всему нужно время. Вот и в автомобилестроении прежде, чем на машинах начали появляется матричные фары, этому явлению предшествовала эволюция автомобильной оптики.
Многим водителям уже известны ушедшие в прошлое с нитью накаливания, более современные биксеноновые и , которые еще применяются на автомобилях.
В наши дни революцию в системе освещения автомобиля сделали светодиодные устройства, но применимы они были сначала только в поворотниках или в ходовых и габаритных огнях.
Поэтому, если дать простое определение, что такое матричные фары, то это приборы освещения, которые полностью функционируют на светодиодах.
Расширяем значение
Стоит отметить, что под матричными фарами подразумевается не только головные устройства освещения.
Это целая система в которую входят матричные модули света:
- Дальнего;
- Ближнего;
- Ходовых огней;
- Габаритных огней;
- Указателей поворота;
- Дизайнерское освещение.
- Электронный блок управления;
- Система ночного видения;
- Датчики;
- Вентилятор с воздуховодом;
- Пластиковый корпус;
- Рассеиватель.
Все это работает в комплексе с видеокамерой, с системой навигации, приборами ночного видения, а также с датчиками: угла поворота руля, дождя, дорожного подсвета, датчика освещения и других.
Включение системы освещения по матричной технологии происходит автоматически при достижении автомобилем скорости:
- В городе 60 км/ч;
- За городом 30 км/ч.
Дальний свет фар
25 светодиодов образуют своеобразную матрицу, которая делится на 5 блоков. В каждом блоке размещены по 5 светодиодов.
Каждый светодиодный блок имеет свою систему охлаждения, в которую входит металлических радиатор, и отражатель (рефлектор с линзой).
Благодаря такой технологии стало возможным распределять свет одним миллионом комбинаций, что не возможно было сделать на других видах фар.
Ближний свет фар
Общий модуль имеет такое же устройство, как и у дальнего света фар. Расположен ниже первого, и тоже делится на светодиодные блоки, но уже меньших размеров.
Последний модуль
Последний модуль включает в себя светодиоды указателя поворотов, ходовых и габаритных огней. Всего в модуле установлено 30 светодиодов.
Все модули дизайнерски красиво оформлены, что придает фаре особую привлекательность.
Электронный блок управления
Электронный блок управления состоит из:
- Непосредственно из компьютерного блока (мозг системы);
- Входные устройства, которые дают исходную информацию;
- Исполнительные элементы, которые непосредственно выполняют нужные действия (дополнительные электронные устройства).
Как уже отмечалось выше к входным устройствам относятся приборы, благодаря которым блок управления получает:
- Внешние визуальные данные, как днем, так и ночью (видеокамера, прибор ночного видения);
- GPS координаты, наличие поворота, спуска или подъема, данные об общем рельефе местности (навигатор);
- Другие данные, которые получаются благодаря различным датчикам.
Блок управления принимает исходную информацию, обрабатывает ее, и в зависимости от дорожной обстановки, дает необходимые команды на исполнительные элементы.
Исполнительные элементы представляют из себя не те, привычные нам рычаги, тяги, тросики и т.д.
Это электронные приборы, которые перенаправляют полученный электрический сигнал от блока управления на определенные блоки светодиодов, тем самым регулируя поток света в нужном для водителя направлении.
Благодаря внедрению матричной технологии фар, стали доступны функции, которые трудно реализуемы на автомобилях с другими типами осветительных приборов.
К данным функциям относится:
- Изменение направления светового потока;
- Указатели поворотов, работающие в динамическом режиме;
- Распознавание автомобилей и автоматическое уменьшение интенсивности их освещения;
- Распознавание и подсвечивание пешеходов, животных, дорожных знаков;
- Самоприспосабливающееся освещение поворотов.
Основное предназначение данной функции, это предотвращение ослепления водителей, которые движутся как в попутном, так и во встречном направлениях.
Как Вы уже догадались она работает в темное время суток и выявление автомобиля происходит с помощью специальной видеокамеры по его источникам света.
Однако на некоторых автомобилях впереди может стоять специальный радар, который также фиксирует расположение других машин на дороге.
При обнаружении транспортного средства система автоматически отключает те светодиоды, потоки света от которых максимально направлены на машину.
Чем ближе к Вам машина, тем больше направленных на нее светодиодов отключается, но при этом освещенность окружающего пространства остаётся неизменным.
Работа системы рассчитана на определение до 8 автомобилей, что вполне достаточно.
Работа этой функции зависит от наличия в автомобиля системы ночного видения. Если на автомобиле уже стоят матричные фары при его покупке в автосалоне, то такая система уже должна быть предусмотрена заводом производителем.
Система ночного видения охватывает большой угол обзора, благодаря этому придорожное пространство хорошо просматривается. При выявлении людей или животных фары автоматически начинают мигать три раза в режиме дальнего света.
При выявлении дорожного знака, световой пучок фокусируется на нем, и проблема распознавания знака ночью отпадает сама собой.
Благодаря этому повышается внимание как водителя, так и пешехода, а это безопасность на дороге.
Самоприспосабливающееся освещение поворотов
Данное освещение еще называют адаптивным, так как оно адаптируется к каждому повороту автоматически, освещая его в большей степени.
Работа данной функции на прямую завязана на работу навигационной системы автомобиля.
Благодаря полученным навигационным данным, в которые входит место начала поворота, его продолжительность, радиус, и место его окончания, система автоматически начинает направлять поток света в нужное направление еще до того, как автомобиль начал входить в поворот.
Это в значительной мере повышает безопасность вождения ночью.
Благодаря матричным фарам, информативность указателей поворотов стала выше. При включении правого или левого поворота, 30 светодиодов с периодом в 150 мс, начинают последовательно мигать в направлении предполагаемого поворота.
Это выглядит не только информативно, но и красиво.
Чтобы матричные фары не вышли из строя, а вернее не перегорели светодиоды, в системе предусмотрен специальный воздуховод с вентилятором, который их охлаждает.
А крепкий герметичный пластиковый корпус надежно защищает их от внешних воздействий.
Пока технология матричных фар внедрена только в модели Audi A8.
Ведь такую же технологию начала внедрять, и компания Opel, здесь она получила название «Matrix Beam». Как говориться, «немцы рулят».
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…
Компания Audi одной из первых применила светодиодный головной свет в своих моделях, а до этого – ксенон, адаптивный свет с поворотными механизмами... Сейчас же светодиодными фарами головного света уже никого не удивишь – многие производители стали предлагать их в качестве опционального оборудования. Но в Audi пошли дальше, разработав матричные светодиодные фары. Разработка получила название «Audi Matrix LED».
Фары содержат в себе по 25 светодиодов, разбитых на пять групп, по пять светодиодов в каждой. Каждая группа имеет рефлектор с линзой и управляется электроникой. Вся эта конструкция лишена поворотных механизмов, а перенаправление светового пучка осуществляется путем изменения фокуса светового луча – электроника по отдельности меняет яркость светодиодных блоков либо отключает их. Система вступает в работу при достижении автомобилем 60 км/ч в условиях города, или после 30 км/ч на трассе.
Наличие подобной светотехники позволяет не ослеплять водителей впередиидущих транспортных средств, освещать дорожные знаки и пешеходов, «заглядывать» за поворот.
Автомобиль с матричными фарами оборудован специальной камерой, наблюдающей за дорожной обстановкой. Если камера увидит движущуюся на встречу машину, то подаст сигнал бортовому компьютеру и тот начнет поочередно включать и отключать группы диодов, так чтобы встречный автомобиль оставался в тени, а остальные участки дороги были по-прежнему освещены. Принцип работы «антиослепляющей» функции показан на левом фото.
Еще одна полезная возможность – направление светового пучка в сторону поворота. В этом Audi Matrix LED помогает навигационная система, передающая информацию о ближайших виражах, приближаясь к которым свет фар заранее направляется в сторону предстоящего поворота.
Также матричные фары подружили с системой ночного видения, которая распознает пешеходов находящихся близко к проезжей части, сообщая их координаты системе, а та направляет свет на пешехода (верхнее фото), предупредив его о приближающемся автомобиле, трижды моргнув. Тоже самое происходит и с дорожными знаками: световой луч фокусируется на поверхности знака, но без моргания.
И последнее. Частью Matrix LED являются динамические указатели поворотов: светодиоды в «поворотниках» загораются последовательно по направлению поворота с интервалом в 150 миллисекунд. Как это работает показано на фото справа.
Впервые технология Audi Matrix LED применили на флагмане компании – , который с недавнего времени продается в России. В будущем «восьмерка» поделится матричными фарами с другими моделями.