Немецкое качество ценится во всем – от продуктов питания до высоких технологий. Не обошло оно стороной и автомобилестроение. Но немцы, как всегда, не стремятся останавливаться на достигнутом. Так, в 2013 году на автомобильном рынке появился флагман концерна Audi – модель автомобиля А8, оснащенная уникальными матричными фарами со специальными возможностями. Сегодня такой тип фар пытаются перенять и другие концерны, однако, прежде чем начать их хвалить, давайте более подробно разберемся, стоит ли отдавать деньги за такое удовольствие как матричное освещение автомобиля?
Матричные светодиоды – в чем заключается особенность новшества в автомобильном освещении?
На автомобильных формах все чаще можно встретить вопросы, что такое матричные фары и в чем заключаются их особенности. На сегодняшний день матричные фары по достоинству принято считать уникальным достижением, поскольку его разработчикам удалось объединить в одной конструкции целый ряд необходимых при движении моделей:
Свет дальних фар.
Свет ближних фар.
Дневные ходовые огни.
Габаритные огни и динамические поворотники.
Воздуховод с вентилятором.
Блок управления работой фар.
Полезно знать! Автомобильные лампы накаливания имеют собственную маркировку: С – ближний свет; R – дальний свет; СR – двухрежимный, с возможностью переключения с ближнего на дальний и наоборот.
И все это обрамлено в привлекательном дизайне обычных автомобильных фар. Таким образом, разработчикам удалось сделать одновременный шаг в дизайне и в безопасности своего нового автомобиля. Но главная особенность этих фар заключается в наличии дополнительных датчиков, которые улавливают информацию о погодных условиях, приближающихся автомобилях и пешеходах, передают ее на блок управления фарами, в результате чего свет автоматически выстраивается под нужный угол и дает необходимую интенсивность.
Из каких элементов состоит матричное освещение автомобиля?
Основные элементы матричных фар – это модули дальнего и ближнего света , с конструкционными особенностями которых мы хотим вас познакомить более подробно.
1. Модуль дальнего света представляет собой набор из 25 светодиодов. Все светодиоды разделены на 5 групп по 5. При этом каждая группа образует специальную матрицу, которая оснащается отдельным отражателем и радиатором, способствующим их охлаждению. Благодаря такому расположению матрицы могут воспроизводить любую мощность и интенсивность света, по необходимости меняя даже его направленность. При необходимости модель дальнего света можно вмонтировать в обычный автомобиль по стандартной схеме.
2. Модуль ближнего света состоит из 30 светодиодов, которые также разделены на несколько сегментов. Для максимально быстрого и эффективного охлаждения модуль оснащен воздуховодом и вентилятором. Размещается модуль внизу основной фары, вместе с модулем дневных ходовых огней, габаритных огней и динамических поворотников.
Таким образом, матричные фары состоят из большого количества модулей, которые очень грамотно объединены в одной фаре и, благодаря специальному программному обеспечению, способны функционировать практически без вмешательства человека.
Интересно знать! Противотуманные фары могут иметь либо белый, либо специальный желтый цвет. Однако на обеих фарах должны стоять лампы одинакового света.
В чем заключаются конструктивные особенности матричных фар?
Итак, большое количество модулей в матричном освещении помещаются в одну фару, которая представляет собой привычный пластмассовый корпус. Благодаря этому обеспечивается также надежная защита светодиодов от внешних повреждений и попадания влаги. Внешняя сторона фары представлена прозрачным рассеивателем, благодаря которому свет от диодов подается максимально точно и не заламывается.
В отношении конструктивных особенностей матричных фар необходимо отдельно остановиться на системе их управления. Кроме блока управления, о котором мы уже вспоминали, такие фары оснащаются входными устройствами (датчиками) и исполнительными приборами. К входным устройствам, которые устанавливаются на автомобиль вместе с фарами, относятся:
1. Камера , благодаря которой фиксируется положение всех остальных автомобилей на дороге: примерная скорость их движения, близость и направление. К примеру, если по свету фар камера определяет приближение встречного автомобиля, блок управления тут же отключит только те диоды, которые непосредственно направляются на встречный автомобиль. Основной же свет останется таким же интенсивным, но слепить встречного водителя уже не будет. При этом матричная фара может одновременно фиксировать и реагировать на движение 8 автомобилей.
2. Система навигации , которая передает на фары особенности рельефа местности, по которой движется автомобиль. Речь идет о поворотах, подъемах и спусках, перед которыми фары автоматически меняют интенсивность своего света.
3.
Набор датчиков
, который делает матричные фары максимально функциональными. Стандартный комплект состоит сразу из 5 датчиков:
датчик дождя;
Датчик угла поворота рулевого колеса;
Датчик скорости движения;
Датчик освещения;
Датчик дорожного просвета.
Со всех этих приборов информация подается на ЭБУ матричных фар, где она перерабатывается, и компьютер принимает решение о включении или выключении освещения.
Важно! В матричных фарах отсутствует система поворотных механизмов, которые свойственны ксеноновым фарам. Интенсивность и направленность освещения меняется благодаря наличию разных моделей и блоков диодов.
Перечень функций, которые явно отличат матричные светодиоды от всех остальных
Чего мы ожидаем от обычных автомобильных фар? Способности освещать дорожное полотно на разном расстоянии, то есть просто переключаться с дальнего на ближний свет. Ну и еще нелишними бывают противотуманки, а также дополнительные габариты – аварийки и поворотники. Но если речь идет о матричном освещении автомобиля, то здесь водитель может получить в разы больше дополнительных функций.
Особенности полисегментального дальнего света
Особенность данного типа освещения заключается в возможности не выключать дальний свет даже при активном движении встречного транспорта. Возможно это благодаря наличию камеры, которая определяет точное расположение встречного автомобиля и меняет направленность света, не снижая его интенсивности.
Дальний свет для автомагистрали
В этом случае активизируется навигационная система, которая способна передавать на блок управления информацию, что автомобиль выехал на автомагистраль. В таком случае пучок света не будет рассеиваться по дорожному полотну, а сузит свой конус. Такое освещение является идеальным для магистралей, обеспечивая максимальную видимость и безопасность.
Как работает ближний свет матричных фар?
Ближний свет матричных фар в целом ничем не отличается от обычного ближнего света, поскольку также имеет ассиметричную форму. То есть, при активации ближнего света диоды направляются не на основную часть дороги перед авто, а больше на обочины.
Статическое адаптивное освещение
Данный вид освещения необходим для того, чтобы при выполнении поворота дополнительно освещать пространство перед автомобилем и по его бокам. Специально для выполнения функции статического адаптивного освещения в матричных фарах присутствует три диода, которые включаются одновременно с поворотом рулевого колеса и активацией поворотников.
Функция освещения перекрестков
Речь идет об адаптивном освещении, которое активируется непосредственно перед перекрестками и предоставляет водителю наиболее подходящее освещение дорожного полотна. Система работает благодаря информации, полученной от навигационной системы.
Всепогодное освещение, эффективное даже в снегопад
Нередко во время сильного дождя или снегопада водителя могут заслепить фары собственного автомобиля. Специально для того, чтобы предотвращать возникновение подобной ситуации, матричные фары были оснащены всепогодным освещением. В салоне автомобиля присутствует специальная кнопка, при активации которой интенсивность ближнего света максимально снижается, но одновременно с этим в обеих фарах включаются статистические адаптивные диоды.
Подсвечивание пешеходов на перекрестках
Благодаря системе ночного видения, фары способны не только дополнительно подсвечивать пешеходов и животных, но и сигнализировать им о приближении автомобиля троекратным миганием. Подобное также полезно и водителя, который может отвлечься и не увидеть пешехода. Таким образом, данная функция является очень полезной в качестве способа предотвращения аварий на дорогах.
Динамическое адаптивное освещение
Оно возможно благодаря наличию навигационной системы, которая передает на блок управления информацию об особенностях дорожного полотна. Заключается же динамическое адаптационное освещение в том, что при выезде на поворот поворотники могут включиться еще до того момента, как водитель повернет руль. Помимо того, что матричные фары снимают с водителя обязанность включать поворотники, делая управление автомобилем максимально комфортным, это еще и повышает безопасность движения на дороге.
Динамические поворотники – главное достоинство матричных фар
Данное устройство является уникальным в своем роде и позволяет направлять свет фар по направлению поворота, который осуществляется на автомобиле. Для этого 30 светодиодов ближнего света включаются не одновременно, а постепенно, как бы друг за другом, с периодичностью включения в 150Мс. Благодаря этому водитель не будет отвлекаться на неосвещенные участки дорог и будет видеть только то дорожное полотно, по которому ему в данный момент предстоит проехать. Динамические поворотники, в первую очередь, выполняют информативную функцию.
Так ли хорошо матричное освещение автомобиля: немного о недостатках
Да, матричные фары – это революция в автомобильном освещении. Они имеют примерно миллиард возможных комбинаций освещения дорожного покрытия, делают движение максимально комфортным и безопасным, снимают с водителя обязанность включать и выключать свет и габариты. По сути, это идеальный вариант для любого автомобиля.
Однако есть у матричного освещения автомобиля и один недостаток – его стоимость. Как мы отмечали выше, такое освещение состоит из большого количества дополнительных элементов, начиная с электронного блока управления и заканчивая видеокамерами для фиксации движения транспорта на дороге. Даже если при покупке автомобиля с подобной системой освещения вы не задумываетесь о том, сколько переплачиваете, то если придется осуществлять замену случайно разбитой матричной фары – можно столкнуться с некоторыми трудностями. При этом сложность может заключаться не столько в переустановке, сколько в поиске необходимых фар, поскольку они на сегодняшний день еще не так сильно распространены в нашей стране.
Матричное освещение автомобиля показало себя только с самой лучшей стороны. Если не принимать во внимание его стоимость и поставить на первое место собственную безопасность и безопасность других участников дорожного движения, то предпочтение стоит отдавать именно матричным фарам. Вероятнее всего, в скором времени и другие автоконцерны начнут использовать эту технологию.
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.
Итак, речь идет о фарах-противотуманках по углам переднего бампера, которые зажигаются по одной в зависимости от поворота руля и подсвечивают таким образом поворот. Это неплохо как на парковке, так и в движении ночью по извилистой дороге. Однозначного мнения у экспертов Consumer Reports испытания поворотных фар не оставили, так что специалисты предлагают потребителям решать, нужна ли им такая платная опция.
КСЕНОН
Ксеноновые фары - больная тема для российских потребителей. Слишком много водителям пришлось сталкиваться с так называемым колхозным ксеноном, который слепит встречную полосу и вызывает море негативных эмоций, да и светит хуже штатного ксенона.
HID-фары - это оптика, в которой используется газ ксенон. Недостаточно даже линзованных фар для установки ксенона, так как если изначально фара не спроектирована под установку ксенона, там не учтены параметры нагрева, размер и яркость ксенона и галогена.
Но американские эксперты анализировали все же «правильный» штатный ксенон. Первый вывод: из-за более низких температур такие лампы , но на выходе их замена обойдется сильно дороже. Но в целом особых преимуществ перед хорошей галогенной оптикой спецы не разглядели.
СВЕТОДИОДЫ
Фары, которые прозводители называет LED, могут быть световодные - когда горит пара диодов в трубочках, наполняя их светом, и светодиодные - когда вся линия представляет собой горящие диоды. Световоды применяются в основном в задних фонарях из-за меньшей стоимости.
История освещения у автомобилей начиналась с ацетиленовых горелок и обычных электрических фонарей, и с тех пор техника шагнула далеко вперед.
Светодиоды имеют множество преимуществ: у них более высокая световая отдача, высокая механическая прочность и вибростойкость из-за отсутствия ламп накаливания, долгий срок службы, они не требуют времени на разогрев до полной яркости, они . Поэтому в автопромышленности они получают все большее распространение с выходом каждой новой модели. Но не дешевы.
Светодиоды активно используются для того самого «семейного» рисунка оптики. Однако полностью светодиодные фары, направленные на освещение дороги, могут бы как очень хороши - S-Class, так и «слепее» галогенок - на Seat Leon, например.
МАТРИЧНЫЕ СВЕТОДИОДНЫЕ ФАРЫ
Матричные светодиодные фары - это уже следующий шаг. Причем доступный и для массового сегмента, так как появляются уже и на машинах гольф-класса. в блоках фар расположено больше десятка светодиодных сегментов, которые отвечают за дневные ходовые огни, ближний и дальний свет и боковую освещенность, регулируя интенсивность светового потока, направления и отключаясь группами по необходимости, например, чтобы не слепить встречных. Ориентироваться помогают камеры и датчики, «засекающие» встречную или попутную машину.
Матричный светодиодный свет очень хорош, но и весьма дорог. К слову, в США он запрещен. Но там и ксенон не сразу легализовался.
ЛАЗЕРНЫЕ ФАРЫ
Лазерные фары - последний тренд, доступный пока только в премиуме за неприличные деньги. По сути, такой свет пока предлагают только на BMW i8 и Audi R8, на подходе новые генерации седанов Audi. Неслучайно инженеры начали со спорткаров - лазерные фары светят вперед на 600 метров, что важно при быстром движении.
Синие лазерные лучи, попадая на специальную пластику, при помощи микрозеркала (Bosch) преобразуются в белые, которые и освещают путь. На малых скоростях фары освещают дорогу вширь, а на больших - «бьют» вперед. По словам производителей, по сравнению с матричными светодиодными фарами «лазеры» имеют большее динамическое разрешение и лучше освещают объекты в темноте. В США эта технология пока не разрешена законом.
(5
votes, average: 5,00
out of 5)
За развитием технологий в сегменте авторынка светотехники в настоящее время трудно уследить даже экспертам, не говоря уже об обычных среднестатистических автолюбителях. Еще вчера ксенон, например, считался самым крутым, но затем автомир заговорил о светодиодных фарах и, вдруг резко автомобильные компании переключаются на матричные фары. Пока встречная машина вас не ослепила лазерной оптикой, давайте кое в чем попробуем разобраться.
Что из себя представляют матричные фары
В целом, это один из видов конструкции фар с диодной начинкой. Кстати, всем известная компания Audi одной из первых внедрила данное решение в свои модели, назвав его – Matrix LED. Все теми же остаются источники света, но важным отличием при этом является организация работы данных источников.
Читая характеристики матричных фар зачастую производитель акцент делает на задействованном количестве светодиодов. К примеру, каждая мерседесовская фара Multibeam содержит 24 работающих диода, а модернизированный вариант, который нашел использование на новом поколении E-Class, насчитывает уже 28 диодов. Хотя нужно сказать, что в обычной светодиодной оптике количество таких диодов может доходить до нескольких десятков. Возьмем сравнительно доступную модель Audi A3 – девять «светодиодных чипов» тут отвечают за ближний свет, а дальний – на совести десяти светодиодов. Если брать во внимание матричные фары, то тут надо обращать внимание не столько на число диодов, а сколько на их качество.
Устройство матричных фар
Возьмите «простую» светодиодную оптику – она воспроизводит конструкцию, которую водители знают еще по «Жигулям», оставшимся от дедушек. Фара, как и ранее, состоит из отдельных блоков: ближний, дальний свет, габаритные огни – только на смену устаревшим лампочкам пришли современные светодиоды. При этом если переходить от ближнего света на дальний, то речь идет не об обычном выборе, а о создании световой динамичной картинки, постоянно подстраивающейся под дорожные условия (обстановку).
Привычное для водителя разделение на ближний/дальний можно найти в матричной фаре Matrix LED, но добавим, что выключать, включать и приглушать тут можно как отдельный блок светодиодов (кстати, которых, каждая пара содержит пять штук), так и каждый светодиод по отдельности. Поэтому получается, что электроника имеет множество вариантов настройки дальнего и ближнего света. Индивидуальный световой вариант можно подобрать на абсолютно все случаи жизни, поскольку число доступных приближается к миллиарду!
Цена – недостаток матричных фар
В последнее время матричные фары все чаще появляются в оснащении сравнительно доступных автомобилей и, таким примером можно назвать целое семейство .
Чтобы реализовать все возможности матричных фар необходимо наличие: во-первых, сложной управляющей электроники, во-вторых, комплекс устройств, которые считывают информацию о дорожных условиях (видеокамеры, датчики) и даже система навигации, которая предупредит компьютер, если автомобиль приближается к повороту, а также «расскажет» о конфигурации последнего. Посему, такая новомодная штучка, как матричные фары – стоит довольно дорого.
И если вы увидите в прайс-листе напротив нужного товара (матричная фара) стоит сравнительно демократичная цена, то наверняка при необходимости заменить за свой счет разбитую при ДТП фару вам быстро придет на ум, что допотопные галогенки не так уж и плохи…
В заключение добавим, что в ближайшее время мы расскажем, во сколько вообще может обойтись водителю замена парочка матричных фар. Как и ранее вы можете задавать интересующие вас вопросы, а мы с — всегда ответим на них.
Ведущие позиции в области технологий освещения принадлежат компании Audi. С 2013 года Audi устанавливает матричные фары (Matrix LED headlights) на свою флагманскую модель — Audi А8. Матричные фары поднимают на новый уровень безопасность дорожного движения и комфорт управления автомобилем. Пилотный проект матричных фар (Matrix Beam) разрабатывает компания Opel.
Матричная фара от Audi объединяет матричный модуль дальнего света фар, модуль ближнего света фар, модуль дневных ходовых огней, габаритных огней и указателя поворота, дизайнерское обрамление фары, воздуховод с вентилятором и блок управления.
Модуль дальнего света фар состоит из 25 светодиодов, объединенных в группы по 5 штук и в совокупности образующихматрицу . Каждая группа имеет свой отражатель и металлический радиатор для охлаждения. С помощью матрицы из светодиодов реализовано около одного миллиарда различных комбинаций распределения света.
Модуль ближнего света фар расположен под модулем дальнего света фар и состоит из 15 светодиодов, поделенных на несколько сегментов. В самом низу фары размещен модуль дневных ходовых огней, габаритных огней и указателя поворота. Конструктивно модуль включает 30 последовательных светодиодов.
Расположение модулей освещения подчеркнуто дизайнерским обрамлением. В матричной фаре расположен и электронный блок управления. Для принудительного охлаждения светодиодов фара оснащена воздуховодом с вентилятором.
Все конструктивные элементы матричной фары помещены в пластмассовый корпус, который служит основой для размещения элементов и защищает их от внешних воздействий. С лицевой части корпус закрыт прозрачным рассеивателем.
Матричные фары имеют электронную систему управления, традиционно включающую входные устройства, блок управления и исполнительные элементы. Входными устройствами являются видеокамера и ряд датчиков. Видеокамера представляет информацию о других автомобилях на дороге. В интересах матричных фар работает множество датчиков других систем автомобиля: датчик угла поворота рулевого колеса, датчик скорости движения, датчик дорожного просвета, датчик освещения, датчик дождя.
При наличии в автомобиле навигационной системы в управлении матричными фарами используются маршрутные данные (характер движения, рельеф дороги, населенные пункты).
Электронный блок управления обрабатывает информацию от входных устройств и в зависимости от дорожной ситуации активирует (дезактивирует) определенные светодиоды. Необходимо отметить, что в матричных фарах не используются поворотные механизмы, как в ксеноновых фарах. Все рабочие функции выполняются с помощью электроники и статических светодиодов.
В матричных фарах реализовано несколько функций освещения:
- полисегментальный дальний свет;
- дальний свет для автомагистрали;
- ближний свет;
- статическое адаптивное освещение;
- освещение перекрестков;
- всепогодное освещение;
- подсвечивание пешеходов;
- динамическое адаптивное освещение;
- динамические указатели поворотов.
Полисегментальный дальний свет позволяет двигаться с постоянно включенным дальним светом фар. Луч дальнего света фары объединяет 25 отдельных сегментов (по числу светодиодов).
При движении в темное время суток видеокамера обнаруживает встречные и попутные автомобили по их освещению. Как только автомобиль обнаружен, система управления выключает светодиоды, направляющие свет на транспортное средство. Остальное пространство дороги освещается полностью. Кроме того, для исключения ослепления других водителей, яркость включенных светодиодов может быть уменьшена. Матричные фары одновременно могут маскировать до 8 автомобилей.
Дальний свет для движения по автомагистрали реализуется при получении от навигационной системы информации, что автомобиль движется по автомагистрали. Система управления фарами сужает световой конус дальнего света фар, что соответствует данному типу дороги и движению по нему.
Ближний свет фар имеет традиционную ассиметричную форму: средняя часть освещается меньше, обочина дороги освещается больше.
Статическое адаптивное освещение предназначено для лучшего освещения пространства спереди и сбоку автомобиля при выполнении поворота. Для этого в каждой из фар задействуется по три светодиода, которые включаются при повороте рулевого колеса или включении указателя поворотов.
Функция освещения перекрестков служит для лучшего освещения приближающего перекрестка. Приближение перекрестка определяется с помощью навигационной системы, после чего включаются светодиоды статического адаптивного освещения в обеих фарах.
При движении в плохих погодных условиях (снег, туман, дождь) используется функция всепогодного освещения . Она позволяет избежать ослепление водителя от света своих фар. При нажатии соответствующей клавиши снижается интенсивность ближнего света фар, и включаются светодиоды статического адаптивного освещения в обеих фарах.
Матричные фары способны в темноте подсвечивать пешеходов и животных , находящихся на дороге или в опасной близости от нее. Для этого фары объединены с системой ночного видения. При обнаружении пешехода фары троекратно сигнализируют дальним светом, предупреждая как пешехода, так и водителя.
При включенном дальнем свете фар задействуется динамическое адаптивное освещение поворотов . При повороте рулевого колеса яркость светового пучка дальнего света переносится с центральной части в сторону поворота за счет изменения яркости светодиодов.
Динамический указатель поворотов представляет собой управляемое движение огней в направлении поворота. Для реализации данной функции 30 последовательных светодиодов последовательно включаются с периодичностью 150 мс. Как утверждает производитель, динамический указатель поворотов значительно повышает информативность системы освещения автомобиля.