Как устроена матричная оптика: — Журнал Движок.
Постепенный переход на светодиодные источники света в автомобилях уже несомненная тенденция. Лампы накаливания в ближайшем будущем останутся уделом устаревших конструкций. А сейчас высокоэффективные и долговечные фары постепенно отвоевывают позиции у традиционных. В маломощных осветительных приборах светодиоды уже вытеснили конкурентов, а вот в области головного света сражение еще идет. И основное оружие светодиодов — матричная оптика конструкции Hella.
Просто заменить газоразрядный или галогенный источник света на светодиоды — идея не новая. Еще в 2008 году подобная система появилась на машинах Lexus LS, а сейчас построенная по тому же принципу головная оптика стала базовой на многих массовых автомобилях. Например, новый кроссовер Skoda Kodiaq оснащен ею в базовой комплектации, как и соплатформенный VW Tiguan. На базе подобной конструкции можно создать даже адаптивное освещение, и оно не будет ничем принципиально отличаться от использующего газоразрядные источники света. Но настоящий прорыв в эффективности дает только матричная светодиодная оптика.
Качественный головной свет автомобиля должен быть не только ярким, но и освещать исключительно необходимые зоны. Кроме того, не слепить встречных водителей, выделять важные объекты и при этом учитывать особенности человеческого глаза в отношении контрастности освещения и светотеневой границы.
Адаптивное головное освещение на базе единого источника света во многом решает эти сложности, но настоящий прорыв возможен только при использовании матричного освещения, когда за каждую зону отвечает отдельный источник света с регулируемой яркостью, а управляется система интеллектуальным модулем, способным распознавать объекты перед машиной и регулировать освещенность различных зон по ситуации. И именно по этому пути пошла компания Hella при разработке своих матричных светодиодных модулей адаптивного освещения.
Идея использовать много фар для освещения нескольких зон перед машиной в случае традиционных источников света сталкивается с габаритными ограничениями. И газоразрядные источники света, и лампы накаливания имеют достаточно крупные размеры рабочей области и требуют объемной оптической системы.
В случае со светодиодным освещением такая проблема не стоит. Если отказаться от использования сменных светодиодных модулей, то на небольшой плате можно разместить более 50 светодиодов, а поскольку их световой поток имеет явную направленность, то подобная матрица диодов отлично работает с компактной и простой оптической системой.
На практике в оптике Audi Matrix LED с 25 светодиодами адаптивного освещения они собраны в сменные модули по пять светодиодов в каждом, и еще пять модулей используются для статического освещения — ближнего света и статического бокового. В следующем поколении оптических систем Hella, которые с 2016 года устанавливаются на машины Mercedes, применяется целых 84 светодиода на единой плате.
Перспективная LED-оптика разработки Hella по-прежнему имеет «всего» 25 светодиодов на единой плате, но за счет использования в оптической системе фары проекционного LCD-дисплея с разрешением 30 тыс. пикселей с матрицей 100х300 число контролируемых зон освещения возрастает на порядок.
Сложность подобной конструкции легко недооценить. При тех же габаритах, что и у традиционной фары, внутри матричная LED-оптика и ее система управления устроены на порядок сложнее. Чтобы не быть голословным, рассмотрим конструкцию и ее возможности на примере оптики Audi Matrix LED для модели A8 в кузове D4 2013 года. Не самой новой, но зато одной из самых распространенных в России и имеющей много общего со светодиодной матричной оптикой других машин Audi. На следующих поколениях и для других моделей, скорее всего, будет уже лазерный источник света.
Возможности и конструкция
Помимо конструкции самой оптической системы, важную роль для работы адаптивного освещения играет конструкция системы управления.
Дальний свет для движения по автомагистрали включается на основании данных навигационной системы. В этом случае система Matrix Beam включает узкий луч с максимальной дальностью освещения, наилучшим образом подходящий для ночных поездок на высокой скорости.
Ближний свет с классической асимметричной формой светового пучка использует 15 отдельных светодиодов в каждой фаре и включается в населенных пунктах. Может применяться отдельно от адаптивного освещения. Дальняя зона освещения реализуется отдельным набором светодиодов и может быть отключена для реализации туристического или всепогодного режима.
Туристический режим используется при движении в странах с левосторонним движением для машин, созданных для движения правостороннего. Он позволяет уменьшить асимметрию светового луча при включенном режиме ближнего света. Включается режим или автоматически, по данным навигационной системы, или вручную, через меню мультимедийной системы.
Конструкцию основной оптической системы фары можно увидеть на рисунке, но помимо нее в конструкцию входят также модуль указателя поворота (разумеется, со светодиодами), модуль охлаждения, причем со сменным вентилятором, и внутренняя проводка.
Статическое освещение боковой зоны предназначено для облегчения маневрирования и безопасного проезда перекрестков. Специальная секция фары освещает широкую зону спереди-сбоку от автомобиля. Включается автоматически при малой скорости и включении указателя поворотов, а также при угле поворота рулевого колеса более 50 градусов и скорости менее 60 км/ч.
Всепогодное освещение используется в условиях тумана и снегопада. В этом случае снижается мощность ближнего света и включается статическое освещение боковых зон. Включается режим вручную, кнопкой на панели, а ассистент дальнего света при этом отключается.
Динамическое адаптивное освещение работает на скорости более 60 км/ч вне населенных пунктов. Используется матрица из 25 светодиодов дальнего света, создающая 25 независимых сегментов. Система обеспечивает изменение направления луча света в зависимости от рельефа, не ослепляет встречный и попутный транспорт, снижает яркость в зонах расположения источников с высоким коэффициентом отражения — дорожных знаков и все другие функции адаптивности.
Маркирующая подсветка пешеходов срабатывает вне населенных пунктов и скорости более 60 км/ч, при наличии ассистента ночного видения. Секции дальнего света фар в направлении пешехода мигают, привлекая внимание водителя, а силуэт пешехода подсвечивается красным на дисплее приборной панели.
Помимо датчика LiDAR в работе системы задействованы блок управления корректора фар и блок комфорта бортовой сети. Причем самих корректоров у адаптивной оптики нет по двум причинам. На машинах с матричной LED-оптикой установлена пневмоподвеска и сама оптика имеет высокий запас адаптивности даже в режиме ближнего света за счет разделения зон. Так что блок управления в строгом смысле слова блоком коррекции уровня не является, просто располагается и подключен так же, как блок коррекции на машинах без этой системы. Помимо внешних блоков, используются три блока контроля в самой фаре.
Конструкция модуля охлаждения для светодиодной оптики крайне важна, так как от него зависит долговечность самих светодиодов и он включает в себя индивидуальные воздуховоды для каждой диодной сборки и множество датчиков. Вместо линз в этом поколении оптики используются зеркальные отражатели, имеющие повышенную стойкость к перегреву.
Снаружи корпус закрыт общим герметичным колпаком.
В целом развитие автомобильного света уже семимильными шагами идет по пути внедрения интеллектуального светодиодного освещения, в чем корреспонденты журнала «Движок» убедились на практике, сравнив его с адаптивным биксеноновым. Ну а постепенное удешевление конструкции и ее повсеместное внедрение в ближайшем будущем позволит значительно улучшить ситуацию с освещением на дороге, а следовательно, и с безопасностью.
Что такое матричные фары и как они работают
В последние годы автомобильная оптика стала гораздо совершеннее. Фары теперь представляют собой не просто лампу с отражателем, а высокотехнологичное устройство, способное выполнять множество функций. Кроме того, всё чаще в них используют яркие светодиоды.
Одна из разновидностей – матричные фары, наиболее совершенный продукт автомобилестроения на сегодняшний день. Впервые они были применены компанией Audi, и её разработки остаются самыми передовыми в этой области.
Благодаря этой технологии вождение в тёмное время суток становится гораздо комфортнее, а безопасность поднимается на новый уровень.
Матричная оптика и ее особенности
Главная особенность матричной фары – использование светодиодов. В ней совсем нет ни ксеноновых, ни галогеновых ламп. На светодиодах работает и дальний, и ближний свет, и указатели поворотов. У разных производителей они могут располагаться по-разному, форма корпуса также бывает разной, но принцип одинаков, и матричные фары невозможно спутать с обычными – у них оригинальный дизайн, и разделение матриц чётко видно.
Особенностью такой конструкции является и её возросшая функциональность. Управляется освещение с помощью освещения, в этом процессе участвует и бортовой компьютер. Используются всевозможные датчики – поворота руля, дождя, освещения, навигационная система, и даже видеокамера.
На основе полученных данных управляющий блок сам принимает решение, как лучше осветить дорогу.
Например, при повороте больше света направляется в сторону поворота, а при обнаружении идущего впереди человека он освещается сильнее и становится заметнее. Видеокамера фиксирует встречные автомобили по свету фар и подстраивает освещение таким образом, чтобы оно не било в глаза водителям, но остальные зоны освещаются по-прежнему ярко.
Если используется бортовая навигационная система, то в расчет идут и данные о местности – рельеф, трасса или населенный пункт, и многое другое.
В матричных фарах нет поворотных элементов. В них группы светодиодов заранее расположены оптимальным образом. Уровень света в какой-либо зоне перед автомобилем меняется с помощью изменения яркости определенной светодиодной группы. Это позволяет, например, ярко освещать дорогу, не ослепляя при этом водителя встречного автомобиля.
Как устроена матричная фара
Конструкция самой фары такого типа состоит из отдельных модулей – дальнего света, ближнего света, указателей поворота, габаритов. Всё это оформлено в единый блок, форма которого зависит от конструкции автомобиля и дизайнерских решений.
В каждом модуле используются группы светодиодов. Например, в секции дальнего света их может быть 25 штук, сгруппированных по 5 штук. У каждой группы есть собственный отражатель и радиатор для охлаждения.
Модуль ближнего света тоже состоит из блоков светодиодов, и расположен обычно выше модуля дальнего света. Блок поворотов и габаритов располагают снизу. Спереди фара закрывается прозрачным рассеивателем.
В корпусе фары расположена электроника блока управления и вентилятор с воздуховодом для охлаждения светодиодов.
В новейших моделях Audi используются матрично-лазерные фары. В такой конструкции источником света служит лазер.
Его луч, проходя через специальную линзу, покрытую особым флуоресцентным составом, приобретает белый свет, и становится безопасным для глаз. Но мощность такой фары во много раз больше ксеноновой и даже светодиодной. Дальнобойность её может достигать 600 метров против 300 метров для светодиодной и 100 метров для обычной.
Матрично-лазерная фара не только прекрасно освещает дорогу. Она может, как и обычная матричная, избирательно создавать теневые зоны, например, для встречных автомобилей. Кроме того, она может регулировать створ луча. Например, при движении по трассе на большой скорости луч становится уже, свет сконцентрирован в более узком пучке, светит дальше и ярче. При медленном движении, например, по населенному пункту, луч расширяется, захватывая больше окружающей местности.
Разновидность функций освещения в матричной оптике
Сложное устройство фар позволяет им выполнять множество функций. Матричные фары, как светодиодные, так и лазерные, обеспечивают:
- Дальний свет, который можно не переключать, если навстречу двигаются другие автомобили. Для них создаются теневые зоны, и водители не ослепляются. Такая зона создается и для автомобиля, расположенного впереди. При этом остальное пространство освещается с прежней яркостью, и видимость не уменьшается.
- Ближний свет обычного вида, когда боковые сектора и обочина освещаются сильнее, а луч света опускается вниз.
- Адаптивное освещение, которое подстраивается в зависимости от манёвра. Например, при повороте задействуются дополнительные боковые светодиоды, улучшающие видимость сбоку. Кроме того, луч света в последних моделях может поворачиваться при плавных изгибах дороги, подсвечивая опасные места.
- Всепогодное освещение, которое меняет свою интенсивность на основе данных от различных датчиков. Движение в дождь, туман, пургу, становится гораздо безопаснее и комфортнее.
- Подсвечивание пешеходов и знаков основано на данных с видеокамеры. Фары сигнализируют трехкратным изменением яркости, предупреждая людей и животных, оказавшихся на опасном расстоянии от автомобиля.
- Динамический указатель поворотов гораздо лучше показывает направление манёвра, чем обычный. «Бегущие огни» из 30 светодиодов заметны издалека, привлекают внимание и информативнее.
Как видите, матричные фары гораздо удобнее в пользовании, чем обычные. Они избавляют водителя от ручного переключения дальнего и ближнего света, обеспечивают лучшую видимость в любых условиях, а для окружающих не создают неудобств.
Преимущества и недостатки матричной оптики
Большим плюсом нового типа фар является удобство, интеллектуальное управление, повышенная безопасность в темное время суток или при плохих погодных условиях. Расположенные матрицами светодиоды обеспечивают более яркий свет в нужном направлении. Всё это, конечно, нравится водителям.
Но у матричных фар есть один большой недостаток – стоимость. Они могут стоить тысячи и десятки тысяч долларов за штуку. Стоит только нечаянно стукнуть и придётся покупать очень дорогостоящую деталь, притом её придётся заказывать у производителя. Кроме того, при выходе из строя даже одного светодиода придётся менять всю фару. Хотя производитель и даёт гарантию в 10 лет, но это может случиться.
Несмотря на это, функционал матричных фар настолько превосходит обычные, что всё больше автопроизводителей внедряют эту технологию на своих автомобилях. Со временем, возможно, и цена на них заметно снизится.
Как работают матричные фары в автомобиле?
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.
Это интересно! В европейских, азиатских и большинстве африканских стран и Австралии сигнал поворота должен иметь оранжевый цвет. Но вот в Америке он может быть также красным.
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.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
Матричные светодиодные фары на Audi A8
Ведущие позиции в области освещения автомобиля по праву твердо заняла компания Audi при установке данного эволюционного новшества на модель А8, чем сразили наповал многих своих конкурентов. Если есть еще неосведомленные в этом виде освещения, пришло время расширить область видения и расширить свой кругозор.
Работа матричных светодиодных фар ближнего света отличается от других видов освещения тем, что их работа полностью сосредоточена на светодиодах как в дальнем, так и в ближнем освещении. Эта технология получила название Audi Matrix LED, но проще это назвать матричными фарами, смысл от этого не меняется.
Было время, когда освещение на дороге осуществлялось обычными лампами накаливания в фарах, чуть позже пришло время ксенонового освещения, затем светодиоды, способные служить лишь в условиях дневного освещения, но компания Ауди изменила представление об освещении на дороге, внедрив это новшество в развитие автомобилестроения.
Принцип работы матричных фар
Матричная фара имеет несколько вариантов работы,зависимо от интенсивности освещения. Сама фара имеет 25 светодиодов, по пять в каждой секции, а каждая из секций регулируется по степени интенсивности освещения и имеет отдельную линзу, способную менять фокус.
В салоне автомобиля устанавливается специальный датчик, который управляет работой фар и интенсивностью раздачи света. Необычной особенностью матричных фар можно считать антиослепляемость, то есть при приближении встречного автомобиля водителю не нужно делать свет фар тусклее, можно смело продолжать движение с ярким светом, ведь он совершенно не слепит и полностью безопасен.
Также, нельзя не отметить еще один весомый плюс данных фар – это возможность навигационной системы перемещать свет в сторону поворота, что немаловажно в условиях малоосвещенной улицы и очень удобно для водителя.
Матричные фары, кроме всего прочего, могут распознавать предметы или людей, находящихся возле дороги, если это человек – фара моргнет трижды, предупредив об этом водителя, а когда неодушевленный предмет – просто сфокусируется на нем.
Матричные фары являются новшеством и пока доступны только на модели автомобиля Ауди А8, но производители обещают вскоре выпустить другие машины с этой опцией.
Видео — Матричные светодиодные фары на Audi A8
Матричные фонари. Матричные фары
Если вы едите по шоссе без освещения или по плохо освещенной дороге в городе, то Ауди могут стать незаменимым помощником для безопасности. Вполне возможно, что новая технология может стать идеальным решением для освещения дороге в полной темноте.
На YouTube разместила новое анимированное видео которое объясняет как работает технология светодиодных фар Matrix. Первое время новые фары будут доступны на автомобилях в качестве опции. Но любому кто будет покупать новый автомобиль Ауди стоит рассмотреть эту опцию, поскольку новые светодиодные фары это не просто какой-то новая модная ненужная технология, а вполне полезная опция, которая увеличивает безопасность автомобиля.
В первую очередь матричные фары появятся . В качестве опции на других автомобилях стоимость новых LED фар будет составлять 2,140 Евро (цена в Германии).
Напомним, что уже несколько лет компания Ауди в качестве переднего освещения использует светодиоды (в том числе и для ближнего и дальнего света). Правда, новые технологии последние годы не были лучше ксеноновых фар по качеству освещения. И вот теперь компания Ауди заявляет, что новые LED технологии имеют преимущество перед ксеноновыми фарами за счет новых технологий, которые позволяют не ослеплять водителей встречного направления и не мешают впереди идущим машинам.
Инновационная система позволяет улучшать ночную видимость на дороге за счет изменения света фар и регулировки яркости. В настоящие время матричные фары уже доступны на следующих автомобилях: TT, A7 и A8. В ближайшее время новая светодиодная оптика будет доступна .
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.
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.
]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.
Газ или светодиоды? Что такое матричные фары и чем они лучше ксеноновых | Обслуживание | Авто
До сих пор фары делились на две большие группы: галогенные и ксеноновые. В галогенной лампе вольфрамовая нить помещена в колбу с галогенным газом (йод, бром), за счет чего поднимается яркость ее свечения. Такие фары устанавливаются на подавляющее большинство автомобилей.
Ксенононовые фары принципиально отличаются по конструкции. В них светится газ под высоким давлением в колбе из кварцевого стекла с электродами из вольфрама. Основной поток света излучается плазмой возле катода. Не удивительно, что при работе лампы колба значительно нагревается. Такие фары обладают низким КПД, но выдают яркий поток белого света, близкий по спектру к дневному.
Милион комбинаций
Матричные фары — это настоящий прорыв и технологическая революция в мире автопроизводителей. Они построены на новых принципах и в качестве светимого элемента используют светодиоды. Из «лампы» излучают свет совсем не так как ксенон. Диод состоит из полупроводникового кристалла. В момент прохождения электрического тока в результате сложного процесса в нем образуются фотоны света. Диод не нагревает плазму, а излучает фотоны во время перехода энергии через полупроводник. Поэтому температура диода не повышается и для образования света он тратит минимум энергии.
На основе множества светодиодов и создаются матричные фары.
Если ксеноновые фары имеют лишь несколько режимов работы, то матричные прожектора способны воспроизвести до миллиона комбинаций освещения дорожного полотна.
Благо пришлось познакомиться с ними вблизи. Подобные фары ставятся на ряд моделей премиальных брендов. Есть они и в арсенале Land Rover. Матричные фары идут, к примеру, на внедорожник Range Rover Velar. Вместе с ним мы и познакомились с возможностями новой техники.
Фото: пресс-служба Jaguar Land RoverБелый прожектор
Матричные фары определяются просто. Если подойти к ним и поставить в сантиметре ладонь или черный предмет с плоской площадкой, то на поверхности будет отражаться несколько световых пучков ярко-белого цвета. Это лучи светодиодов, расположенных внутри фары и формирующих светоиспускаюшую матрицу. Она состоит из нескольких блоков.
Модуль дальнего света скомпонован из 25 согласованных светодиодов. Все они разделены на 5 групп по 5 штук в каждой и образуют секции с отдельной управляющей электроникой, отражателями и системой воздушного охлаждения. Каждая группа выполняет ряд специфических функций. Светодиоды могут менять мощность, а механика фары корректирует направленность лучей в зависимости от дорожной ситуации. Из их комбинаций и создаются типы освещенности.К примеру, автомобиль едет по загородной трассе в полной темноте в лесу и вдали от населенных пунктов. Тогда матрица включает максимальную мощность, и фары освещают дорогу, как военные прожектора системы противовоздушной обороны. Белые лучи матричных фар не настолько белые, как у ксеноновых, отчего не теряются и не блекнут в пыли в окружающей дымке. Свет по своему спектру таков, что не поглощается листвой и хорошо пробивает темноту леса. Когда смотришь вперед, то видишь отчетливые границы освещенной зоны, которая далеко залезает на обочину, поднимается по стволам деревьев и превращается впереди в серую белесую арку.
Фото: пресс-служба Jaguar Land RoverПутешествуя на Velar, видишь дорогу примерно метров на 200 вперед.
За рулем перестаешь чувствовать то напряжение, что обычно присутствует, когда тусклые галогеновые фары светят под нос машины. Но вот впереди появляется встречный автомобиль. Камера в основании внутрисалонного зеркала замечает огни, проводит их анализ и вычисляет траекторию движения приближающейся машины. Видно, как лучи расходятся в стороны и на месте несущегося навстречу автомобиля образуется область тени. Машина закрывается черным прямоугольником. Зато обочины и дорога по ходу движения остаются по-прежнему освещены дальним прожектором. Ничего лучше и представить невозможно.
Причем за время нашего 1000-километрового пробега ни один встречный автомобиль не моргнул нам в просьбе переключиться на ближний. Матричные фары не слепили водителя.
Подсветка пешеходов
Ближний свет матрицы устроен немного по-другому. Модуль с вентиляцией состоит из 30 светодиодов, которые разбиты уже на 6 групп. Размещается модуль внизу основной фары, вместе с полоской дневных ходовых огней и динамических поворотников. Они не следят за встречным транспортом, однако тоже способны на чудеса.
Матрица полностью выключает адаптивный дальний свет на скоростях ниже 60 км/ч. Она меняет пучок света в зависимости от погодных условий. При тумане фара светит вниз под бампер и по сторонам. В городе пучок суживается, а на загородной трассе, наоборот расширяется и залезает на обочины. Если камера увидит идущего человека, то один из модулей направляет на пешехода яркий луч и подсвечивает его в темноте. Это очень помогает, когда путешествуешь мимо деревень.В общем, матрица из 30 светодиодов позволяет адаптировать световой поток в зависимости от обстановки. Возможности матричных светодиодных фар безграничны. Программисты не придумали еще такое количество алгоритмов их использования, чтобы загрузить потенциал фар хотя бы наполовину.
Правда матричные фары имеют существенный недостаток. Они еще дороги, хотя и наметился устойчивый тренд в сторону их удешевления. То, что увидено нами на Velar, вскоре будет применяться повсеместно. Эксперты отмечают, что в массовом сегменте такие фары начнут активно использоваться уже через 5-7 лет.
Уникальные светодиодные матричные фары –инновационная система освещения!
Светодиодные матричные фары с адаптируемыми параметрами обеспечивают непревзойденную функциональность автомобильного освещения.
Совместно разработанная HELLA и Volkswagen система фар на базе светодиодной матрицы –мощная и функциональная система освещения на рынке .
Инновационная система освещения для нового внедорожника класса люкс, которую Volkswagen предложит водителям, называется IQ.LIGHT — LED Matrix Headlamps. Благодаря индивидуальному управлению диодами световой матрицы обеспечивается не только мощный световой поток, но и высокая точность его распределения и регулирования. Количество индивидуально управляемых светодиодов достигает 128 штук. По сравнению с традиционными системами автомобильного освещения светодиодная система IQ.LIGHT позволяет значительно повысить безопасность и комфорт вождения. Ведь с системой фар на базе светодиодной матрицы водители имеют гораздо более четкую картину дорожной обстановки и намного раньше видят возможные препятствия.
Светодиодные фары состоят из индивидуально управляемых светодиодов, образующих адаптивную световую матрицу с модулями ближнего и дальнего света, которые входят в единую электрическую цепь. При необходимости применяется режим индивидуального управления светодиодами. Модуль ближнего света состоит из 48 светодиодов. Количество светодиодов в модуле дальнего света – 27. Именно эти 75 светодиодных модулей ближнего и дальнего света формируют адаптивный световой поток системы освещения. Дополнительные 53 светодиода обеспечивают такие функции как освещение непосредственно перед автомобилем, поворотный свет, дневной ходовой и позиционный свет, а также индикацию поворота.
В этом году премия «Мировые Автомобильные Компоненты» впервые ввела номинацию «Фары головного освещения», в которой победителем стала – HELLA, и, по мнению экспертов, и по выбору потребителя. Уверенные позиции компании и бренда, инновационные разработки подтверждают, что премия получена заслуженно.
Каждый из светодиодов активируется соответствующим блоком управления, который анализирует сигналы, поступающие от передней камеры, а также данные цифровой карты и координаты от блока GPS. Кроме того, учитываются такие параметры как угол поворота автомобиля и скорость движения. За счет анализа всех этих данных система за доли секунды идеально адаптирует характеристики освещения дороги и прилегающей местности.
Динамическая адаптация освещения не только обеспечивает индивидуальное управление светодиодными фарами, каждая из которых может включаться и выключаться независимо от других, но и позволяет регулировать параметры освещения в зависимости от конкретной местности, окружающей обстановки и дорожной ситуации. Система освещения автомобиля получает множество различных сигналов от устройств и систем. Это позволяет автомобилю «узнавать», где он находится: в городе, на грунтовой дороге за городом, на шоссе или на пересеченной местности, а также определять примерные координаты других участников дорожного движения. Благодаря точной адаптации светового потока и его компонентов система фар со светодиодной матрицей позволяет никогда не ослеплять других водителей и участников движения. Поэтому при максимально высоком качестве освещения и комфорте для водителя автомобиль не мешает другим водителям и пешеходам. Адаптируемая система защищает от ослепления и самих водителей . Перед попаданием света фар на дорожные знаки видеокамера автомобиля посылает в систему освещения сигнал о временном снижении яркости света от светодиодов. Высокоточная система позволяет нивелировать даже свет, отражаемый от мокрой поверхности дороги. Кроме того, водители обязательно оценят более высокую мощность освещения, которую обеспечивает новое световое решение.
Новое определение адаптивного переднего освещения с технологией Smart High Beam
Матричная светодиодная фара — это система адаптивного дальнего света (ADB), оснащенная набором индивидуально адресуемых и управляемых светодиодов, которые работают вместе с электронным блоком управления (ECU) и устройство обнаружения движения, позволяющее оптимизировать сценарии освещения для улучшения видимости при вождении в ночное время, без ослепления водителей встречных или движущихся впереди транспортных средств. Эта адаптивная фара использует преимущества превосходной управляемости светодиодов, которая позволяет фаре очень динамично реагировать на централизованное управление.Вместе с непревзойденной надежностью, мгновенным освещением, высокой энергоэффективностью и сверхнизкими задержками светодиодная технология предлагает интригующие возможности для интеллектуального автомобильного освещения.
Сравнение дальнего света и ближнего света
Автомобильные фары настроены на переключение между ближним и дальним светом в зависимости от дорожных условий и трафика. Дальний свет обеспечивает яркое центрально-взвешенное распределение света с высокой освещенностью и далеко проникает в темноту.Освещение дальним светом отдает приоритет расширению поля зрения для максимальной безопасности вождения, не принимая во внимание, что этот далеко идущий луч может подвергнуть других участников дорожного движения потенциально опасным бликам. Ближний свет предназначен для обеспечения ближнего прямого освещения с горизонтальной отсечкой на верхнем конце, чтобы предотвратить ослепление других участников дорожного движения. По сравнению с дальним светом, ближний свет — это компромисс между дальностью движения вперед и контролем ослепления. Он сводит к минимуму ослепление для других участников дорожного движения, но его короткое расстояние луча дает водителю ограниченное время, чтобы отреагировать на любые потенциальные опасности на высоких скоростях движения и на неровных дорогах.
Адаптивная система переднего освещения
Обычная адаптивная система переднего освещения (AFS) имеет ограниченную надежность, поскольку в ней чрезмерно используется механическая система фары, которая со временем может быть нарушена из-за износа и вибрации. Наряду с основными операциями, такими как переключение между дальним и ближним светом и отключение лучей, направленных на встречную полосу, адаптивное управление лучом в этом блоке фары AFS реализуется путем изменения направления луча, чтобы исключить встречный автомобиль из зоны освещения, вращая механический тень, чтобы заблокировать часть луча, или поворот луча при повороте автомобиля.Задержка этой механической системы слишком велика, чтобы реагировать на сложные алгоритмы прогнозирования. В таком AFS отсутствует взаимодействие между источником света и ЭБУ, поскольку присущие технологическим ограничениям галогенных и HID-ламп головного света невозможно реализовать интеллектуальное управление светоотдачей и другими расширенными функциями.
Матричное светодиодное освещение
Признавая ограничения традиционных адаптивных фар головного света, были разработаны матричные светодиодные системы освещения, обеспечивающие интеллектуальное переднее освещение с динамическим управлением и мгновенной адаптацией луча в ответ на меняющиеся условия вождения.Хотя системы матричных светодиодных фар требуют сложной инженерии, они работают по очень простому принципу работы — цифровому управлению дальним светом на уровне пикселей. В отличие от газовых и дуговых ламп, светодиоды представляют собой полупроводниковые устройства, которые создают поток фотонов (свет), пропуская электрический ток через p-n-переход, смещенный в прямом направлении. Интенсивность света можно динамически и точно контролировать, регулируя ток, протекающий через светодиоды. Эти полупроводниковые диоды могут быть мгновенно активированы и не требуют времени на прогрев.Способность выдерживать десятки тысяч циклов переключения усиливает преимущества использования светодиодов в цифровых системах освещения. Превосходная регулировка яркости придает светодиодным модулям головного света беспрецедентную универсальность. Светодиоды дальнего света можно уменьшить, чтобы они выполняли роль дневных ходовых огней. Более того, компактный форм-фактор светодиода, полупроводниковая природа, а также гибкость в оптическом управлении предлагают несравненную свободу дизайна и инженерное применение в интеллектуальных системах ADB.
Матричные светодиодные фары состоят из множества светодиодных двигателей, собранных в единый модуль.Каждый светодиодный двигатель оснащен специальной схемой управления для переменного управления силой света и включения / выключения. Использование отражателей и / или линз позволяет светодиодному модулю обеспечивать огромное количество вариаций оптического распределения без необходимости в каком-либо поворотном механизме. Таким образом, матричная светодиодная технология разделяет ранее одноточечный дальний свет на несколько дополнительных лучей, которыми можно управлять независимо. Светодиоды высокой мощности обеспечивают высокую эффективность и высокую плотность потока, что обеспечивает точное управление лучом, а также исключительно высокую яркость, что делает эти индивидуально создаваемые лучи столь же мощными, как и одноточечный галогенный луч.В сочетании со значительно более высокой цветовой температурой (около 6000 К), которая снижает утомляемость водителя и обеспечивает улучшенную видимость, светодиодные фары дальнего света обладают мощным эффектом, не занимая при этом тонны места в блоке фары и не тратя тонны света. мощность.
Как работают матричные системы
Обычные фары AFS реагируют только на состояние вождения автомобиля, такое как скорость вращения колеса, рыскание (движение вдоль вертикальной оси автомобиля) и движение рулевого колеса.Матричные светодиодные системы делают шаг вперед благодаря своей способности взаимодействовать с окружающей средой вождения через систему бортовых камер автомобиля, в которой датчик изображения отслеживает дорожную среду перед автомобилем. Установленная на транспортном средстве камера, чувствительная к видимому и ближнему инфракрасному свету, может обнаруживать практически все потоки транспорта в пределах своего диапазона обнаружения. Данные, собранные камерой, интерпретируются ЭБУ, который затем отправляет указания в схему управления, регулирующую светоотдачу каждого светодиодного двигателя.При обнаружении объекта перед автомобилем система адаптивного освещения замаскирует встречный автомобиль, приглушив или выключив светодиодные двигатели, которые создают отвлекающие блики, в то время как другие светодиодные двигатели дальнего света продолжают светить повсюду на дороге. При движении по поворотам светодиоды дальнего света матричной фары смещают фокус света вдоль поворота и освещают обочину дороги больше, чем саму дорогу. Компьютерное зрение может извлекать информацию о полосах движения, что может помочь повысить точность адаптивного освещения.Кроме того, интеграция с GPS позволяет выполнять прогнозируемое управление фарами.
Светодиодная система дальнего света Audi HD Matrix
Матричные светодиодные технологии вызывают растущий интерес ведущих автопроизводителей и производителей автозапчастей, таких как Audi, BMW, Mercedes-Benz, Opel, Volvo, Varroc, Hella и Bosch. Audi и Hella недавно представили светодиодную фару дальнего света HD Matrix, которая объединяет 32 небольших индивидуально управляемых светодиода, расположенных в два ряда.64-ступенчатое регулирование яркости позволяет светодиодной матрице HD Matrix создавать миллионы световых узоров. Система дальнего света использует обратную связь от камеры, навигационной системы и других датчиков для обеспечения точного интеллектуального переднего освещения. Режим адаптивного освещения активируется за пределами города на скорости 30 км / ч (18,6 миль / ч) и выше. Светодиоды в матричных светодиодных фарах также служат в качестве огней поворота и используют прогнозные данные о маршруте, предоставляемые навигационной системой MMI, для автоматического освещения участков дороги, лежащих вокруг приближающегося поворота, до того, как туда прибудет водитель.В светодиодных фарах HD Matrix для избранных топ-моделей встроены лазерные модули, которые удваивают дальность действия дальнего света. Динамический лазерный дальний свет автоматически включается на скорости 70 км / ч и гаснет, когда камера распознает другие автомобили в своем диапазоне.
Вызовы
Хотя матричные светодиодные фары обладают убедительными показателями безопасности, производители автомобилей сталкиваются с повышенными сложностями в схемах, тепловых и конструктивных решениях, что в конечном итоге увеличивает общую стоимость системы.
обычно имеют устройство управления матрицей освещения (LMM), которое обеспечивает регулировку нагрузки и контроль уровня пикселей светодиодов. LMM обычно содержит микроконтроллер, который управляет интегральными схемами привода каждого светодиода через интерфейс SPI и трансиверы, которые обмениваются данными с ECU. Каждый светодиодный двигатель подключен к низковольтному переключателю (MOSFET), который может иметь широтно-импульсную модуляцию (PWM) с запрограммированной частотой и рабочим циклом. Схема ИС привода, встроенная в полевой МОП-транзистор, эффективно предотвращает повреждение светодиода из-за колебаний напряжения и переходных всплесков напряжения.Сложная схема светодиодной матрицы не только увеличивает пространство на печатной плате, но и приводит к повышенным электромагнитным помехам (EMI).
Управление температурой должно идти в ногу с работой светодиодных модулей с высокой удельной мощностью. Стесненное пространство внутри фары может вызвать накопление теплового потока вокруг светодиодов. Непрерывная работа за пределами максимальной номинальной температуры перехода ускоряет деградацию материалов, используемых в светодиодах, таких как люминофор или инкапсулят, что приводит к снижению светового потока, изменению цвета и сокращению срока службы.Отвод тепла от источника света обычно обеспечивается алюминиевыми радиаторами с большой площадью поверхности. Система терморегулирования может включать электрические вентиляторы для облегчения конвективного охлаждения.
Что такое матричные фары и как они работают?
Audi была первым производителем автомобилей, выпустившим матричные фары для Audi A8 в 2013 году, но с тех пор все больше и больше производителей выпускают эти умные светодиодные фары. Хотя компания Practical Motoring впервые опробовала матричные фары Audi при запуске модели A4 в 2016 году, с тех пор у нас накопился большой опыт работы с ними.Действительно, за последние пару недель мы протестировали матричные фары двух брендов: Land Rover и Audi.
Этот опыт побудил к написанию этой статьи, поскольку все, что вы будете делать в автомобиле, пока не придет полностью автономное вождение, видение синего символа дальнего света, горящего на приборной панели во время движения в пробке, возможно, наиболее сбивает с толку.
Что такое матричные фары?
Иногда известные как пиксельное освещение, матричные системы основаны на блоке дальнего света, состоящем из группы светодиодов (матричная система Audi состоит из до 25 светодиодов на блок дальнего света), а не на одной лампе дальнего света. которые вы можете найти в обычных фарах.Некоторые производители, такие как Land Rover, предлагают пакеты освещения определенного уровня, включая Matrix LED и Matrix-Laser LED. Большинство этих систем освещения более или менее одинаковы, в том смысле, что когда вы выбираете «Авто» на переключателе света, дальний свет включается выше «определенной» скорости.
Камера, установленная на лобовом стекле, может обнаруживать фары и задние фонари и часто более чем на трех или четырех транспортных средствах, а затем отключает светодиод в том месте, где находится транспортное средство, помещая его в тень, с дорогой вокруг и между автомобиль (а) освещается дальним светом.Система Matrix-LED Land Rover, подобная той, что используется Audi и другими производителями, предназначена для дальнего света дальнего света со скоростью более 80 км / ч на расстояние около 600 метров.
Световые лучи вместо того, чтобы проецироваться из транспортного средства в виде «луча», предназначены для «освещения» как в виде горизонтальных, так и вертикальных полос, что позволяет системе создавать квадратные тени и так далее. Умная штука.
Каково использовать матричные фары?
Однажды ночью, ехав по шоссе на Range Rover Sport PHEV, я случайно переключил фары в автоматический режим.Это активировало матричную систему, и при движении со скоростью более 80 км / ч фары переключались на дальний свет. Находясь в пробке и видя на приборной панели маленький синий символ дальнего света, вызвала панику… моя жена сказала выключить его.
И это потому, что мы так и поступали, верно. Едя по дороге ночью, у вас будет включен дальний свет, и вы будете взведены пальцем, готовым щелкнуть волшебной палочкой и переключиться обратно только на дальний свет. Но теория матричных светильников такова, что в этом нет необходимости.
Эксперты говорят, что система определит, приближается ли машина к вам или вы следуете за машиной, а затем отключит ее, чтобы не ослепить водителя. В то же время вы получите преимущество дальнего света вокруг автомобиля. И это работает.
Двигаясь вперед, вы можете наблюдать, как система освещения гаснет определенные группы, когда автомобиль движется от вас или к вам. А затем вы можете наблюдать, как свет возвращается, когда автомобиль уезжает.У меня не было шанса следовать за автомобилем с матричным освещением, но я сделаю это на этой неделе, пока я буду тестировать Audi Q8, и я обновлю эту статью, как только я сам это испытаю.
Тем не менее, во время вождения прошлой ночью, и я, в конце концов, выключил автоматические фары, потому что маленький синий дальний свет на приборной панели был слишком большим, чтобы сделать (маленькие шаги), ни один человек не едет навстречу мне щелкнули их дальним светом. Можно ли это использовать как неофициальное доказательство того, что система работает так, как задумано? Наверное.Я дам тебе знать позже на этой неделе. Следите за обновлениями.
Почему Америка застряла с плохими фарами?
Я не думал, что влюблюсь в Porsche 911 Turbo S 2021 года из-за его фар. В конце концов, это автомобиль, который имеет 640 лошадиных сил, разгоняется от нуля до 60 за 2,6 секунды и разгоняется до 205 миль в час. Я подумал, что мне это понравится, в основном по этим причинам, которые в любом контексте являются довольно сильными положительными моментами. Но на этом конкретном Turbo S спереди была немецкая табличка, а на лобовом стекле — немецкая регистрационная наклейка.В наши дни обычно нет большой разницы между автомобилем для рынка США и автомобилем, предназначенным для Европы, но европейский Turbo S включает в себя важную функцию, запрещенную для нас здесь: светодиодные матричные фары. Теперь я совершенно разорен из-за наших тупых старых ламп, потому что я буквально увидел свет. И мы не можем этого допустить.
Автомобиль и водитель
Каждый из осветительных приборов 911 включает 84 индивидуально управляемых светодиода, которые позволяют автомобилю непрерывно изменять узор своих лучей.Когда машина приближается к встречной полосе, фары 911 тускнеют вокруг нее, оставляя остальную часть рисунка яркой. Другой водитель не ослеплен, но на вашей стороне все еще горят огни. Это чудо. Во время ночных поездок на Turbo S я ни разу не видел, чтобы другой водитель раздражал меня светом дальнего света, что иногда случается с автомобилями, у которых просто есть яркие светодиодные лампы ближнего света. Porsche также затемнял бы правую сторону, если бы дорожные знаки на обочине были слишком светоотражающими.Иногда можно увидеть, как свет проходит через две отдельные фазы затемнения, что показывает, насколько ярким он становится при максимальной мощности. Когда все 168 светодиодов горят на полную мощность, вы чувствуете, что видите четверть мили вниз по дороге. А может, и получится.
В 1967 году фары не могли этого сделать. Но теперь они могут.Автомобиль и водитель
Адаптивные фары Porsche явно являются большим улучшением по сравнению с простой настройкой дальнего или ближнего света, предусмотренной для U.С. Так почему их можно купить в Мюнхене, а не в Милуоки? Речь идет о Федеральном стандарте безопасности транспортных средств № 108, который определяет наши фары с 1967 года. А старый FMVSS 108 установил правила, которые определяли только дальний и ближний свет, потому что тогда у нас не было фар Willy Wonka. которые могут идти боком, и наискось, и вдоль, и назад.
Любители истории заметят, что 1967 год был давным-давно, и с тех пор кое-что изменилось в области автомобильного освещения проезжей части.Но правило остается в силе по той простой причине, что очень трудно заставить всех участников прийти к соглашению о том, что должно быть дальше. Однако надежда есть. Toyota обратилась в NHTSA с ходатайством об изменении правила, разрешив использование систем адаптивного освещения поворотов. И похоже, что этот процесс продвигался вперед в 2018 году, когда он находился на той стадии, когда производители могли высказаться с комментариями (Субару указала, что NHTSA упомянул «зелье» теста, когда оно означало «порция», и мы уважаем их внимание к мелочам, мелочам.) Но, большой сюрприз, ни одно обновленное правило не доработано. И именно поэтому мы все еще придерживаемся дальнего и ближнего света, а не промежуточных лучей.
Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.
У меня есть решение для ускоренного утверждения нового правила. Это включает в себя сдачу определенного 911 Turbo S в NHTSA на неделю или две для замеров и прочего.Стань тем изменением, которое ты хочешь увидеть в мире, Porsche. И, может быть, после того, как фара будет устранена, мы сможем поговорить с ними о моей идее автобана.
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
Светодиодные лампы Audi Digital Matrix: работают ли они?
► Тестирование новейших светотехнических решений Audi
► Набор Matrix перешел на новый уровень
► Никакого ослепления и некоторых уловок
Теория никогда не менялась: чтобы сделать вождение в ночное время безопасным, нужно сделать ночь как можно более похожей на день.И проблема не изменилась: лучи, освещающие ваш путь, будут ослеплять встречных водителей, поэтому вам нужно включить фары.
В последнее время прогресс был достигнут в поиске способов минимизировать распространение и продолжительность этого падения. И Audi сделала еще один шаг вперед, выпустив систему следующего поколения.
Его современное современное освещение, HD Matrix LED, представляет собой адаптивную систему, которая работает путем разделения традиционного одиночного луча фары на десятки меньших лучей, которые можно включать и выключать индивидуально, чтобы не освещать небольшие участки спереди. .Он использует 32 диода на каждую сторону, управляется фронтальной камерой, и в значительной степени эффективен.
В новых цифровых матричных светодиодных устройствах используется отражающий чип размером с ноготь, который содержит миллион микроскопических зеркал размером в несколько сотых миллиметра каждое, что означает, что можно генерировать гораздо более точный и пикселизированный луч по сравнению с 32 большими блоками старой системы. света. Визуально это разница между игрой в Minecraft и последней игрой Call of Duty.
Но «немного лучше, чем старая система» редко продается хорошо, поэтому, помимо более полного освещения дороги и исключения других автомобилей из вашего полного луча с большей точностью, чем предыдущая инновация, эти цифровые фары также могут показывать некоторые изящные трюки для вечеринок. .
Во-первых, когда вы едете по автомагистрали, машина будет проецировать световой ковер на полосу перед вами, полностью зажатую между белыми линиями и способную изгибаться в соответствии с рельефом дороги. Два ряда наложенных шевронов показывают точную ширину вашего автомобиля, включая зеркала заднего вида, так что вы можете оценить пробелы в движении или точно разместить его между узкими дорожными работами.
И поскольку «микрозеркало», лежащее в основе этой системы, по сути является той же технологией, что и в кинопроекторе, теоретически вы можете использовать фары автомобиля для импровизированного просмотра фильма, учитывая подходящую стену.Поскольку эта функция вряд ли будет омологирована, вам придется довольствоваться набором предварительно загруженных анимаций, которые автомобиль может направлять на вертикальную поверхность или дорогу при запуске или выключении. Если вы думали, что фирменные лампы для лужа — лучший аксессуар для привлечения внимания, подумайте еще раз.
Цифровой матричный светодиод: принцип работы
Посмотри на меня! Посмотри на меня!
Анимации можно направить на стену или дорогу, когда вы трогаетесь с места и останавливаетесь. Там нет настраиваемой функции, поэтому вам придется довольствоваться предустановками.
Но это полезно …
Этот прямоугольник, направленный на дорогу, показывает дефекты асфальта и отмечает ваше положение между линиями и расстояние до идущего впереди автомобиля.
… и это спасает жизни
Главное преимущество — это то, насколько они освещают дорогу, не раздражая других водителей. HD Matrix LED — это хорошо, Digital Matrix LED лучше.
Работает?
Да. Хотя проецируемые анимации выглядят круто, они в конечном итоге несерьезны.Настоящая ценность заключается в способности освещать дорогу еще больше, уменьшая блики — двойная победа. Планируемое руководство по использованию автомагистралей находится посередине — немного театра с полезной стороной.
Светодиодные фары Audi Digital Matrix: первый взгляд на технологию e-tron в США
Для тех из вас, кто достаточно взрослый, чтобы помнить, Audi R8 был первым серийным автомобилем, оснащенным светодиодными фарами. В то время технология автомобильного светодиодного освещения находилась в зачаточном состоянии: R8 был на заре эпохи новых, более современных и высокотехнологичных автомобилей.На автосалоне в Лос-Анджелесе в 2019 году Audi пролила свет на нечто большее, чем новый Audi e-tron Sportback, и все это связано с цифровыми матричными светодиодными фарами автомобиля. Я сказал себе, что это будущее автомобильного освещения.
Я не хочу подчеркивать важность новейшего Audi e-tron Sportback, заметьте. Он явно сделан из той же ткани, что и внедорожник e-tron, и это неплохо, поскольку версия Sportback — это, по сути, внедорожник e-tron с более спортивной покатой линией крыши.Все, от носа до средних стоек, взято прямо из внедорожника e-tron, отсюда и сверхъестественное сходство между ними — даже задние фонари такие же, хотя изогнутая задняя часть Sportback придает хвосту более привлекательный и спортивный вид. позиция.
Значение e-tron Sportback, тем не менее, закрепилось в истории как первый серийный автомобиль с цифровыми матричными фарами. Да, система также входит в комплект внедорожников e-tron, но не стоит ожидать, что эта технология будет доступна в США в ближайшее время, что, честно говоря, является большим обломом.Судя по всему, законодательство США запрещает автомобилю иметь что-либо большее, чем обычный ближний и дальний свет, — и так уж случилось, что эти цифровые матричные фары могут гораздо больше. Я не могу не почувствовать, что обычные фары похожи на старые раскладушки Motorola, в то время как более продвинутые фары с цифровой матрицей представляют собой футуристический складной телефон Razr, о котором недавно было объявлено. Это печальное положение для покупателей из США.
Что мы упускаем? Полагаю, вы знакомы с адаптивными светодиодными фарами других автопроизводителей, которые автоматически регулируют световой пучок, чтобы предотвратить ослепление встречного транспорта без ущерба для ночной видимости, верно? Цифровые матричные светодиодные фары Audi тоже могут это сделать.Он распознает автомобили и пешеходов перед автомобилем и при необходимости регулирует свет фар. Но что является абсолютно революционным в системе Audi, так это способность проецировать вперед буквально ковер света.
Это похоже на путеводный свет духовного существа, которое постоянно регулирует края луча, чтобы в реальном времени проецировать световой ковер длиной от 10 до 50 метров. Сердцем системы является революционный чип, произведенный американской компанией Texas Instruments. Да, иронию ситуации понять гораздо проще.Не спрашивайте меня, почему потенциально новаторская функция считается незаконной в соответствии с федеральными законами и законами штата, особенно с учетом того, что основной компонент, обеспечивающий работу системы, производится прямо здесь, на территории США. Это совершенно отдельная тема, которую стоит обсудить, но я считаю, что эта система настолько новаторская, что я серьезно думаю, что правительству необходимо пересмотреть.
Каждая фара в сборе способна проецировать до 1,2 миллиона отдельных пикселей света. С двумя фарами число удваивается до 2.4 миллиона пикселей, что, очевидно, означает, что фары теоретически могут проецировать весь фильм перед автомобилем, хотя и в черно-белом режиме. Если смотреть черно-белые фильмы, проецируемые вне вашего высокотехнологичного Audi e-tron Sportback, вам не нравится, не волнуйтесь. Я слышал, что Audi работает над разработкой цветных пикселей для следующего поколения светодиодной технологии с цифровой матрицей, хотя возможность покупки зависит, опять же, от существующих и будущих правительственных правил.
«В будущем мы думаем о коммуникации перед машиной или коммуникации вокруг машины, чтобы, скажем, предупредить велосипедистов с правой стороны машины и пешеходов с левой стороны», — сказал Стивен Берлитц. Глава отдела инноваций в освещении Audi, когда мы ехали по сельскому Лос-Анджелесу в ранние утренние часы.«У нас может быть что-то для вас на выставке CES в следующем году, возможно, та же технология применяется в задних фонарях, но это все, что я могу сказать на данный момент», — поддразнивает Стефан.
Ковер света — или то, что Audi любит называть своим «одеялом света», — излучаемый Audi e-tron Sportback, работает совместно с камерами, используемыми системой автономного вождения. Свет может уменьшаться или увеличиваться в зависимости от дорожных условий. Однако система предназначена только для движения по шоссе: она активируется только при достижении 40 миль в час и выше и работает только в том случае, если на дороге есть видимая разметка полосы движения.
К сожалению, это означает, что у вас не может быть светового ковра, когда вы едете по окрестностям, как бы круто это ни выглядело. С другой стороны, вся эта болтовня бессмысленна, если она не распространяется на США. В Европе система стоит на 4000 фунтов стерлингов больше (около 4400 долларов США) по сравнению с базовой ценой e-tron Sportback, и, хотя это большие деньги, она кажется подходящей ценой, чтобы испытать будущее автомобильного освещения.
Что такое светодиодные фары и как они работают?
Большинство людей знают, что LED означает Light Emitting Diode; однако менее известно, что светодиодные автомобильные фары могут привести к увеличению стоимости и сложности по сравнению с галогенными лампами, а также к повышению эффективности и возможности регулировки — отчасти благодаря миниатюрным размерам и потребляемой мощности каждого диода.
Большинство новых автомобилей оснащаются светодиодными дневными ходовыми огнями, но полностью светодиодные фары не являются отраслевым стандартом (пока). Поскольку производители стремятся снизить расход топлива и выбросы, снижение электрической нагрузки на автомобиль становится все более важным, и именно в этом помогают светодиодные фонари.
• Лучшие лампы для фар в продаже
Они излучают кристально чистый свет, который в сочетании с технологией матричного освещения (поясняется позже) предлагает огромные преимущества в адаптируемости и мощности освещения по сравнению со стандартными светодиодными, ксеноновыми и галогеновыми фарами.Минусом для светодиодных блоков, особенно матричного типа, является то, что замена блока может быть невероятно дорогостоящей.
Тем не менее, использование полностью светодиодных фар, вероятно, будет продолжать расти, и трата дополнительных денег может стать преимуществом в будущем, когда начнется распродажа. Кроме того, если вы не уверены в себе при вождении ночью, светодиодные матричные фонари могут вам помочь.
Как работают светодиодные фонари?
Светодиод — это просто полупроводник, который излучает свет, когда через него проходит ток. Имейте в виду, они работают только с током, текущим в одном направлении.Из-за того, что для освещения требуется относительно небольшой ток, энергия, потребляемая от батареи (и, следовательно, двигателя) меньше, чем у галогенов и ксенонов.
Ток течет от катода к аноду, проходя через полупроводниковый материал, который имеет проводимость где-то между металлом и резиной, полученный путем добавления материала, проводящего электричество, к изолирующему материалу. Затем полупроводник излучает фотоны, которые затем освещают дорогу впереди.
Из-за простоты светодиода, с ними очень мало ошибок, поэтому прогнозируется, что они прослужат более десяти лет.Тем не менее, светодиодные фары используются недостаточно давно, чтобы определить, сколько они прослужат при использовании на открытой дороге.
Что такое адаптивные светодиодные фонари
Стоит отметить, что не все адаптивные фары головного света являются светодиодными. Адаптивный блок — это просто фара, которая может изменять свое направление и / или яркость в соответствии с дорожными условиями — будь то старые галогенные блоки, более современные светодиодные или ведущие в отрасли лазерные блоки. Адаптивный светодиодный светильник состоит из светодиодов и может изменять свое направление и / или яркость.
Что такое светодиодные матричные светильники и как они работают?
В математике матрица определяется как прямоугольный массив чисел, организованный в строки и столбцы, которые рассматриваются как единое целое. Замените «цифры» на «светодиоды и зеркала» в этом определении, и вы сможете представить, в качестве приблизительной концепции, что такое светодиодная матричная фара.
• Что такое очки для ночного вождения и работают ли они?
Светодиодные матричные фары объединяют набор светодиодов и зеркал с набором датчиков и камер.Последние сканируют дорогу впереди, чтобы определить движение и изменения дорожных условий, например крутой поворот.
Затем они используют эти данные для освещения, затемнения или даже выключения каждого светодиода в матрице с конечной целью сохранить как можно большую часть дороги освещенной максимальным количеством света. Из-за этих атрибутов матричные светодиодные светильники также называют адаптивными источниками света.
Плюсы и минусы светодиодных фар
Плюсы
- • Энергоэффективность
- • Может быть относительно недорого
- • Долгий прогнозируемый срок службы
Минусы
- • Могут быть сложными
- • Может быть невероятно дорогой
Вам понравились эти советы и рекомендации? Затем прочтите нашу статью о дневных ходовых огнях.
Светодиодные фары Audi HD Matrix вскоре могут быть разрешены на дорогах США
Фары обычно служат одной цели — помогают водителям видеть дорогу. Для освещения асфальта в ночное время у фонарей традиционно было две настройки. Ближний свет для езды по городу и проезда других транспортных средств или дальний свет для большей видимости дороги и окрестностей. Это почти все, что у нас было за десятилетия. В то время как автомобили в Соединенных Штатах по-прежнему работают таким же образом, в других частях мира — благодаря технологиям — свет эволюционировал.
В настоящее время на вашем автомобиле, предназначенном для США, есть два обычных варианта дальнего / ближнего света, выходящие из двух ламп, обычно размещенных в одном элементе. Есть системы получше. Например, новый Audi HD Matrix LED с лазерным лучом Audi.
Наши фары довольно тупые. Конечно, ваш автомобиль может автоматически включать и выключать дальний свет в зависимости от встречного движения, а некоторые автомобили даже предлагают возможность включать свет, когда вы поворачиваете за угол. Между тем, у Audi, Mercedes и других автопроизводителей есть автомобили в Европе с подсветкой ADB (адаптивный луч дальнего света), которая уменьшает блики от встречных автомобилей, обеспечивая водителям более яркую среду вождения.
Светодиодные лампы Audi HD Matrixво многом соответствуют названию. Они освещают дорогу более ярким и чистым светом, чем традиционные лампочки. Вместо одного (или двух) световых элементов каждая фара представляет собой матрицу из 32 индивидуально управляемых светодиодов. Эти крошечные светильники можно выключать независимо друг от друга, они поддерживают 64 уровня затемнения.
Используя набор маленьких огней, каждая фара может регулировать интенсивность освещения и создавать сегменты в этой проекции, где свет тусклее или ярче.Поэтому, если камера, установленная на лобовом стекле, обнаруживает встречный автомобиль, Audi может приглушить свет, падающий на этот автомобиль. Audi может отслеживать этот автомобиль с помощью камеры и соответствующим образом регулировать освещение. По сути, это создает движущуюся маску света меньшей интенсивности на встречный автомобиль, в то время как водитель в Audi по-прежнему пользуется преимуществами ярких светодиодов повсюду на дороге.
Это впечатляющая система, на разработку которой потребовались годы.
«Мы обсуждали светодиодные фонари, и наши конкуренты сказали мне:« Почему вы имеете дело со светодиодами? Это слишком дорого.Это слишком рано. Пройдет 10 лет, прежде чем он будет запущен в производство, и он будет конкурентоспособным по стоимости ». — сказал Штефан Берлитц, руководитель отдела разработки освещения Audi, когда мы стояли в световом туннеле Audi в ее штаб-квартире в Ингольштадте, Германия. Он отметил, что это произошло на самом деле потребуется 10 лет, чтобы светодиоды приобрели смысл в автомобилях. «Но вы не смогли бы попасть сюда, если бы не сделали ничего за 10 лет до этого».
Berlitz сказал, что идея фар, которые можно затемнять и увеличивать по сегментам, родилась в отделе ночного видения.Менеджер проекта, работающий над ночным видением для Audi, спросил Берлитца, могут ли они создать сегменты из светодиодов для освещения и использовать камеру ночного видения для обнаружения встречных автомобилей. «Это была безумная идея, — сказал Берлиц. Не помогло то, что поставщики сказали Берлитцу, что это не сработает и что это «против физики». «Нет, это не против физики. Это должно сработать, и мы нашли решение», — сказал Берлиц.
Чтобы найти это решение, компания даже получила финансирование от правительства Германии на создание этих светодиодов с индивидуальной адресацией.
Создание работающей и конкурентоспособной по цене системы освещения — долгий и трудный путь. Еще жестче обстоят дела с контролирующими органами. В Соединенных Штатах это NHTSA (Национальная администрация безопасности дорожного движения), и именно этот правительственный орган не спешит давать автопроизводителям, таким как Audi, добро на установку систем освещения следующего поколения на автомобили, продаваемые в США.
NHTSA заботится о безопасности. Государственный орган несет ответственность за отзыв и обеспечение того, чтобы автопроизводители не добавляли в автомобили опасные элементы или технологии, которые могут подвергнуть опасности водителей, пассажиров и других людей на дороге.Это важная работа. Но его подход к освещению ADB, возможно, был слишком осторожным.
В ходе исследования этих типов огней в 2015 году (инициированного Toyota) отдел пришел к выводу:
Во многих случаях уровни освещенности ADB превышали уровень освещенности в режиме ближнего света в местах расположения других транспортных средств. В большинстве случаев испытанные системы ADB постоянно производили такое же или большее количество яркого света, чем нижний луч этого транспортного средства.
Создается впечатление, что все тестовые автомобили все время давали слишком много света.На самом деле, случаи во время контролируемых лабораторных испытаний, в которых фары производили больше яркого света, чем обычный ближний свет для всех транспортных средств, были на перекрестках и некоторых поворотах. В целом большинство систем работало большую часть времени.