Матричные фары
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 образующих матрицу. 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

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.
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?
- Из каких элементов состоит матричное освещение автомобиля?
- В чем заключаются конструктивные особенности матричных фар?
- Перечень функций, которые явно отличат матричные светодиоды от всех остальных
- Так ли хорошо матричное освещение автомобиля: немного о недостатках
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.
• Свет дальних фар.
• Свет ближних фар.
• Дневные ходовые огни.
• Габаритные огни и динамические поворотники.
• Воздуховод с вентилятором.
• Блок управления работой фар.
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.
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.
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.
Светодиодные матричные фары на разных автомобилях
Они отлично освещают дорогу и, что еще важнее, способны приспосабливаться к условиям движения.
IQ автомобилей растет впечатляющими темпами. Все более способная электроника научилась управлять основными агрегатами машины, от подвески и коробки передач до огромного числа электронных помощников. Особенно поражает скорость, с которой современные решения переходят от наиболее престижных моделей к автомобилям, рассчитанным на самый широкий круг покупателей. Например, год назад мы впервые испытали матричные фары на Audi A8, а сегодня Opel предлагает подобную технологию — IntellilLux -на новой Astra.
Содержание
- ВЫБОРОЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
- ЭКЗАМЕН ВЫДЕРЖАН
- 16 МАЛЕНЬКИХ НЕЗАВИСИМЫХ СВЕТОДИОДОВ
Задача состоит в том, чтобы сориентировать световой пучок в нужном направлении, то есть обеспечить оптимальную освещенность и при этом не ослепить водителя автомобиля, движущегося навстречу. Решается она с помощью светодиодной матрицы: это несколько маленьких источников света, включением и выключением которых управляет компьютер, с учетом ситуации придающий световому пучку необходимую форму и направление.
По сути, в реальном времени происходит вот что: когда в освещенную фарами зону (размеры которой система также изменяет автоматически) попадает транспортное средство (автомобиль или мотоцикл), отдельные светодиоды выключаются, образуя затемненное пятно, которое следует за автомобилем, движущимся попутно или во встречном направлении. Таким образом, автоматика полностью исключает ослепления, водителей.
Компьютерная программа корректирует работу фар с учетом условий и скорости движения. В городе, пока скорость не превышает 55 км/ч, интенсивность светового пучка и сила света ограничиваются, чтобы в трафике на мешать другим водителям. За городом, где дороги не освещены, фары светят ярче и дальше.
В поворотах включаются светодиоды дополнительного бокового модуля (соответственно, правого либо левого). При этом принимается во внимание угол поворота рулевого колеса, и освещенности вполне хватает, чтобы ехать по серпантину, не опасаясь, что за поворотом чего-то не разглядишь. На магистрали автоматически выключаются светодиоды, которые могли бы ослепить как водителя автомобиля, движущегося навстречу, так и того, кто обгоняет по соседней полосе.
ЭКЗАМЕН ВЫДЕРЖАН
Мы поступили так, как всегда поступаем с техническими новинками: для испытания системы IntelliLux постарались смоделировать ситуации, в которых она должна срабатывать автоматически. Тесты проводились на полигоне в Ваирано поздно вечером на участке, далеком от каких-либо источников освещения — условия неосвещенной загородной дороги.
Нажав кнопку на переключателе указателей поворотов, задействовали активные фары дальнего света и поехали навстречу другим автомобилям. Во всех тестах дальний свет включался точно в момент, когда стрелка спидометра переходила отметку 50 км/ч. С такой же точностью и быстротой светодиоды фар частично выключались, если телекамера на ветровом стекле обнаруживала свет от фар встречного транспорта.
Мы повторили тест несколько раз, изменяя условия: сначала навстречу двигались несколько автомобилей, потом другой автомобиль нас обгонял. Испытатели во встречных автомобилях ни разу не ощутили ослепления, а водитель Astra ни разу не пожаловался на ухудшение видимости. В завершение проверили, как умная электроника отреагирует на появление велосипеда, оборудованного всеми предписанными световыми приборами.
В этой ситуации главное не в том, чтобы не ослепить велосипедиста, который едет гораздо медленнее автомобиля, — важно заметить его в темноте как можно раньше. Обмануть систему не удалось, на велосипедиста она не отреагировала. Тогда мы увеличили интенсивность света закрепленной на велосипедном руле фары до максимума: электроника Opel Astra выключила несколько светодиодов, но это ни на что не повлияло, водитель заметил велосипедиста своевременно. Так что можем с ответственностью утверждать, что IQ у системы IntelliLux выше среднего.
Ночью у водителя больше не будет проблем ни на серпантине, ни в узких поворотах. Одна из функций системы IntelliLux предполагает включение в подобных ситуациях светодиодов дополнительной секции, которые значительно увеличивают размер светового пятна, подсвечивая обычно остающиеся в темноте зоны.
Непонимание того, что ждет тебя за поворотом, нервирует водителя и плохо влияет на безопасность. На Astra мы увидели систему подсветки поворотов нового поколения. В принципе, идея не нова, подобные решения, более или менее «умные», встречаются и на недорогих моделях. В данном случае команда на включение неподвижно закрепленного сегмента светодиодов подается при повороте руля. Функция активна на скоростях до 70 км/ч. Чтобы проверить эффективность работы системы, наш
Испытательный центр воспроизвел подобную ситуацию, установив условное препятствие внутри поворота.
Муляж автомобиля, припаркованного внутри поворота, фары дальнего света едва освещают, а система IntelliLux (большое фото) позволяет увидеть абсолютно четкую картину.
16 МАЛЕНЬКИХ НЕЗАВИСИМЫХ СВЕТОДИОДОВ
В МАТРИЧНЫХ ФАРАХ системы IntelliLux 16 светодиодов, восемь в левой и восемь в правой. Система самостоятельно включает дальний свет, автоматически контролирует силу света и форму светового пятна, учитывая условия движения. Установленная на ветровом стекле телекамера распознает источники света, установленные на попадающих в освещенную дальним светом зону транспортных средствах, и выборочно выключает те или иные светодиоды .
СИСТЕМА оберегает от ослепления и водителей автомобилей, движущихся впереди в попутном направлении: отдельные светодиоды выключаются, образуя затемненную зону. На левом фото активная система выключена: фары Opel явно мешают водителю и пассажирам автомобиля, который едет перед ним. Когда система IntelliLux активна (правое фото), часть светодиодов фар дальнего света остается включенной: дорога видна не хуже, а свет никому не мешает.
В рамках европейской инициативы LightSightSafety Дармштадский университет также протестировал систему. Было доказано, что на скорости 80 км/ч светодиодные фары позволяют заметить объекты на обочине дороги на 30-40 м раньше, чем ксеноновые фары дальнего света.
Если источник света на движущемся навстречу транспортном средстве слаб (как у велосипедов), система на него не реагирует. Свет фар велосипедиста, конечно, ослепит, но он не останется незамеченным. На фару мотоцикла система реагирует так же, как на автомобиль: вокруг создается затемненная зона.
Цифровые светодиодные фары Audi Matrix: миллион пикселей танцуют в такт
- Дом
- Инновации
- Электронная мобильность
Цифровые светодиодные фары Audi Matrix: миллион пикселей танцует на шаге
На протяжении многих лет Audi расширяет границы технологий автомобильного освещения. Его последняя инновация — цифровая матричная светодиодная фара для нового Audi e-tron Sportback. Он предлагает новые функции, которые делают вождение более безопасным и безопасным — для всех на дороге.
Время чтения: 2 мин
Audi e-tron Sportback: Потребляемая мощность (комбинированная*), кВтч/100 км: 24–20,9 (NEDC) | 25,9–21,1 (WLTP)Выбросы CO₂ (комбинированные*) в г/км: 0,
Информация о расходе топлива/мощности и выбросах CO₂ с диапазонами в зависимости от выбранного оборудования автомобиля.
Audi e-tron Sportback: Потребляемая мощность (комбинированная*), кВтч/100 км: 24–20,9 (NEDC) | 25.9–21.1 (WLTP)Выбросы CO₂ (суммарные*) в г/км: 0
Информация о расходе топлива/мощности и выбросах CO₂ с диапазонами в зависимости от выбранного оборудования автомобиля.
Светлые умы видят дальше — и имя человека, освещающего Audi, Стефан Берлиц. Он является руководителем отдела инноваций в области освещения и зрения. Его последняя инновация, которая пойдет в серийное производство, дебютировала на автосалоне в Лос-Анджелесе в 2019 году. : цифровые матричные светодиодные фары для нового
Ауди е-трон Спортбэк.
На шоссе: 50-метровый ковер света
«На узких улицах или в зонах строительных работ ориентировочный свет эффективно помогает водителям оставаться в середине полосы движения».
Stephan Berlitz
Новая цифровая система освещения предлагает функции, которые упрощают вождение и делают его более безопасным. Одним из основных преимуществ является полосное и ориентационное освещение для автомагистралей, в которых фары излучают ковер света длиной до 50 метров. Он ярко освещает текущую полосу движения водителя и динамически настраивается при смене полосы движения. Темные пятна — области, где освещение приглушено — показывают, где находится автомобиль в полосе.
Независимо от того, какая система освещения используется в какой ситуации вождения, цифровые матричные светодиодные фары воспроизводят это с максимальной точностью. «Мы используем ближний свет для создания криволинейного освещения, освещения городов и шоссе — и делаем это еще точнее и гармоничнее, чем когда-либо прежде», — говорит Берлитц. «Главные фары могут еще точнее исключать другие автомобили из луча света, чтобы не ослеплять их». В начале и в конце поездки цифровые фары Matrix могут генерировать динамические циклы — анимацию, отображающую геометрические узоры освещения на воротах гаража или на земле.
Миллион микрозеркал: технология Audi Matrix LED
В основе новых светодиодных фар Audi Matrix LED лежит так называемая технология DMD, что означает Digital Micromirror Device. Сердцем устройства является небольшой чип с примерно миллионом микрозеркал, каждое из которых имеет длину края всего в несколько сотых миллиметра. Электростатические поля позволяют наклонять зеркала со скоростью до 5000 раз в секунду.
Положение зеркал определяет, что происходит со светом, генерируемым тремя светодиодами. Система линз направляет большую часть света на улицу; когда необходимо затемнить определенную область, необходимый свет направляется на поглотитель, который его поглощает.
Новая ответственность — автомобильное освещение, которое общается с другими на дороге
Глобальная инновация от Audi: полностью электрический Audi e-tron Sportback следует за ковром света, который он проецирует на улицы.
Штефан Берлитц уже почти 20 лет занимает руководящую должность в Audi по инновациям в области освещения. Он и его команда принесли такие инновации, как светодиодные фары, динамические поворотники и задние OLED-фонари, в серийное производство. А благодаря светодиодным фарам Audi Matrix он снова на годы опережает конкурентов. «Это открывает совершенно новый мир, потому что теперь автомобиль может использовать свое освещение для тонкой связи с окружающей средой», — говорит Берлитц.
Автомобили Audi, объясняет разработчик, скоро смогут (и разрешено) предупреждать других водителей об авариях или гололеде, проецируя на улицу соответствующие символы. Дополнительными идеями являются пешеходные переходы с подсветкой или указателями направления, которые можно использовать для предупреждения других водителей о предстоящей смене полосы движения. Однако, прежде чем это станет реальностью, власти на мировых рынках должны сначала дать свое согласие.
Автономное вождение продвигает технологии освещения вперед
В ближайшее время перед разработчиками освещения в Audi не останется проблем;
будущее вождения возложит на освещение автомобиля совершенно новые функции. Вместо того, чтобы просто освещать улицы для водителя, освещение станет средством, с помощью которого автомобиль общается с окружающей средой.
Или, как выразился Стефан Берлиц: «Общение есть для всех. Мы запускаем освещение».
Дизайн Каждый вклад имеет значение Дизайн освещения Электронная мобильность электронный трон устойчивость История Альтернативные приводные системы
Новый взгляд на адаптивное переднее освещение с помощью технологии Smart High Beam
Матричные светодиодные фары представляют собой систему адаптивного дальнего света (ADB), оснащенную массивом индивидуально адресуемых и управляемых светодиодов, которые работают вместе с электронным блоком управления (ECU). и устройство обнаружения движения, чтобы оптимизировать сценарии освещения для улучшения видимости вождения в ночное время, не ослепляя водителей встречных или движущихся впереди транспортных средств. Эта адаптивная фара использует преимущества превосходной управляемости светодиодов, что 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.
Дальний и ближний свет
Автомобильные фары настраиваются 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 пронзает темноту далеко на расстоянии. Освещение дальним светом отдает приоритет расширению поля зрения для максимальной безопасности вождения, не принимая во внимание, что этот дальний луч может подвергать других участников дорожного движения потенциально опасному ослеплению. Ближний свет предназначен для обеспечения ближнего прямого освещения с горизонтальным отсечением на верхнем конце, чтобы не ослеплять других участников дорожного движения. По сравнению с дальним светом ближний свет представляет собой компромисс между расстоянием вперед и защитой от бликов. Он сводит к минимуму блики для других участников дорожного движения, но его короткое расстояние луча дает водителю ограниченное время, чтобы среагировать 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 она чрезмерно использует механическую систему фары, которая со временем может выйти из строя из-за износа и вибрации. Наряду с базовыми операциями, такими как переключение между дальним и ближним светом и выключение лучей, направленных на встречную полосу, адаптивное управление светом в этой фаре AFS реализовано путем изменения направления луча, чтобы исключить встречное транспортное средство из зоны действия освещения, поворотом механического затемнение, чтобы заблокировать часть луча, или поворот луча при повороте автомобиля. Задержка этой механической системы слишком высока, чтобы реагировать на сложные алгоритмы прогнозирования. В такой AFS отсутствует взаимодействие между источником света и электронным блоком управления, поскольку технологические ограничения, присущие галогенным и газоразрядным лампам для фар, делают невозможным интеллектуальное управление светоотдачей и другие расширенные функции.
Матричное светодиодное освещение
Признавая ограничения традиционных адаптивных фар, матричные светодиодные системы освещения были разработаны для обеспечения интеллектуального переднего освещения с динамическим управлением и адаптацией луча за доли секунды в ответ на изменение условий движения. Хотя матричные светодиодные фары требуют сложных инженерных решений, они работают по очень простому принципу — цифровое управление дальним светом на уровне пикселей. В отличие от газовых и дуговых ламп, светодиоды представляют собой полупроводниковые устройства, которые создают поток фотонов (свет) за счет пропускания электрического тока 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 для прогрева. Способность выдерживать десятки тысяч циклов переключения усиливает преимущества применения светодиодов в цифровых системах освещения. Превосходная диммируемость придает светодиодным модулям фар беспрецедентную универсальность. Светодиоды дальнего света можно приглушить, чтобы они выполняли роль дневных ходовых огней. Кроме того, компактный форм-фактор светодиодов, твердотельная природа, а также гибкость оптического управления обеспечивают несравненную свободу проектирования и инженерную применимость 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 вариантов оптического распределения без необходимости использования какого-либо поворотного механизма. Таким образом, матричная светодиодная технология разделяет ранее одноточечный дальний свет на несколько дополнительных лучей, которыми можно управлять независимо. Мощные светодиоды обеспечивают высокую эффективность и высокую плотность потока, что обеспечивает точное управление лучом, а также исключительно высокую яркость, что делает эти индивидуально изготовленные лучи такими же мощными, как и одноточечные галогенные лучи. В сочетании со значительно более высокой цветовой температурой (около 6000 Кельвинов), которая снижает утомляемость водителя и обеспечивает улучшенную видимость, светодиодный свет дальнего света обладает мощным эффектом, не занимая много места в блоке фары и не привлекая много внимания. сила.
Как работают матричные системы
Обычные фары AFS реагируют только на режим вождения автомобиля, такой 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 через бортовую систему 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 любой транспорт 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 адаптивная система освещения будет маскировать встречный автомобиль, затемняя или выключая светодиодные двигатели, которые создают отвлекающие блики, в то время как другие светодиодные двигатели дальнего света продолжают освещать все остальное на дороге. При движении по кривым светодиоды дальнего света матричной фары будут смещать фокус света вдоль кривой и освещать обочину больше, чем саму дорогу. Компьютерное зрение может извлекать информацию о полосе движения, что может помочь повысить точность адаптивного освещения. Кроме того, интеграция с GPS позволяет выполнять предиктивное управление фарами.
Audi HD Matrix Светодиодная система дальнего света
Технология матричных светодиодов вызывает растущий интерес у 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-ступенчатая регулировка яркости позволяет HD Matrix LED создавать миллионы световых паттернов. Система дальнего света использует обратную связь с камерой, навигационной системой и другими датчиками для обеспечения точного и интеллектуального переднего освещения. Режим адаптивного освещения активируется за пределами городской застройки при скорости 30 км/ч (18,6 миль/ч) и выше. Светодиоды в матричных светодиодных фарах также служат для освещения поворотов и используют прогнозируемые данные о маршруте, предоставляемые навигационной системой MMI, для автоматического освещения участков дороги, лежащих вокруг приближающегося поворота, до того, как водитель прибудет туда. Светодиодные фары HD Matrix для некоторых топовых моделей оснащены лазерными модулями, которые удваивают дальность дальнего света. Динамические лазерные фары дальнего света автоматически включаются на скорости 70 км/ч и тускнеют, когда камера распознает другие автомобили в зоне ее действия.
Вызовы
Несмотря на то, что матричные светодиодные фары обладают убедительными показателями безопасности, производители автомобилей сталкиваются с повышенной сложностью схем, температурных режимов и конструкции, что в конечном итоге увеличивает общую стоимость системы.
Матричные системы освещения обычно имеют устройство управления матрицей освещения (LMM), которое обеспечивает регулировку нагрузки и контроль уровня пикселей светодиодов. LMM обычно содержит микроконтроллер, который управляет микросхемами привода каждого светодиодного двигателя через интерфейс SPI, и приемопередатчики, которые обмениваются данными с ECU. Каждый светодиодный двигатель подключен к переключателю низкого напряжения (MOSFET), который может иметь широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) с запрограммированной частотой и рабочим циклом. Схема управляющей ИС, встроенная в полевой МОП-транзистор, эффективно предотвращает повреждение светодиодов из-за скачков напряжения и переходных процессов. Сложная схема светодиодной матрицы не только увеличивает пространство на печатной плате, но и приводит к повышенным электромагнитным помехам (EMI).
Управление температурным режимом должно соответствовать работе светодиодных модулей с высокой удельной мощностью. Тесное пространство внутри блока 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 уменьшению светового потока, изменению цвета и сокращению срока службы. Теплоотвод источника света обычно обеспечивается алюминиевыми радиаторами с большой площадью поверхности. Система терморегулирования может включать в себя электрические вентиляторы для облегчения конвективного охлаждения.
Матричные светодиодные фары Audi A6
Полезная информация и ценные советы по матричным светодиодным фарам Audi A6.
Светодиодные фары или блоки управления должны обрабатывать множество данных от различных источников в автомобиле, чтобы рассчитать и реализовать отдельные функции освещения. Здесь вы найдете важную информацию, которую следует учитывать при замене фары и компонентов.
Дизайн
Матричные светодиодные фары Audi A6
Функция
Световые функции светодиодной фары Audi A6 Matrix
Блоки управления
Связь в автомобиле со светодиодной фарой Matrix
Причины отказа
Дефект светодиодной фары Audi A6 Matrix
Инструкции
Тестирование светодиодной фары Matrix на примере Audi A6 Avant 2015 модельного года
Видео
Замена полностью светодиодной фары на примере Audi A6/S6
Матричные светодиодные фары Audi A6: дизайн
Будь то технический прогресс, распространение электромобилей или повышенные требования к дизайну автомобиля: значение автомобильного освещения продолжает расти. Это уже давно перестало быть «просто» хорошим световым исполнением. Востребованы технологии, сочетающие технические инновации с высокой энергоэффективностью и передовым индивидуальным дизайном. HELLA представляет впечатляющий пример того, что возможно в этой области: основная светодиодная фара Audi A6 Matrix LED представляет собой еще одну веху в технологии и дизайне освещения. Основная светодиодная фара Matrix «сливается» с автомобилем чисто визуально, а также технически полностью интегрирована в электронику автомобиля.
При взаимодействии с системой фронтальной камеры светодиод Matrix LED может реализовать динамическое распределение света в режиме реального времени. Интеллектуальное управление отдельными светодиодами не только обеспечивает оптимальное, целенаправленное освещение дороги и других объектов, но и значительно повышает безопасность дорожного движения — ослепление других участников дорожного движения теперь в прошлом, даже при включенном дальнем свете. включен постоянно.
Структура светодиодной фары Matrix (левая фара — вариант ECE): (1) Пластмассовая рассеивающая линза, (2) Рамка крышки, (3) Световой блок (указатель поворота / дневной ходовой огонь / габаритный огонь), (4) Поворотный свет, (5) Модуль луча Matrix, (6) Модуль фартука, (7) Модуль ближнего света для симметрии и асимметрии, (8) Опорная рама и элементы регулировки, (9)) Блок вентилятора и воздуховода, (10) Кабельная группа с блоками управления; корректор фар, вентилятор, (11) Корпус
Основные компоненты фары
Модуль ближнего света для асимметрии и симметрии
Фартук модуль/рассеиватель
Модуль поворотного, отражающего света
Вентиляторный блок с воздуховодами: Вентиляторы, которые специально адаптированные к технологии налобных фонарей, убедительны благодаря интеграции в интеллектуальную систему управления температурным режимом.
Функции освещения светодиодной фары Audi A6 Matrix: Функция
«Сердцем» налобного фонаря Matrix LED является используемая технология освещения, которая обеспечивает интеллектуальное управление светодиодами. С их помощью можно реализовать все функции освещения. Два вентилятора, встроенные в фару, вместе со сложной системой терморегулирования предотвращают перегрев электрики. Отдельные функции освещения управляются блоками управления освещением (LCU), установленными на корпусе фары. Как и в фарах Audi A8 Matrix, свет распределяется через проекционные модули или отражатели.
Связь между блоками управления освещением и другими блоками управления в автомобиле осуществляется через шину данных автомобиля. Таким образом, согласование между светодиодными фарами Matrix и вспомогательными системами автомобиля происходит за миллисекунды. Распределение света адаптируется к соответствующей дорожной и окружающей ситуации с помощью запрограммированных алгоритмов переключения.
Помимо классических функций освещения, таких как ближний и дальний свет, налобный фонарь Matrix LED имеет дополнительные функции комфорта — в частности, это всепогодный свет, освещение автомагистрали, освещение поворотов и «туристический свет» (когда движение в левостороннем движении с левым рулем). Дневные ходовые огни и сигнальные огни реализованы с помощью технологии световодов. Также доступны дополнительные световые функции, такие как возвращение домой / уход из дома.
На рисунке показаны алгоритмы переключения для различных функций основного освещения: (1–5) Освещение проселочной дороги/Базовое (2) со статическим освещением поворота справа (3) со статическим освещением поворота слева (4) Освещение перекрестка; с поворотным освещением левый+правый (5) Всепогодный свет; с поворотным освещением слева+справа и приглушенной дальностью ближнего света прибл. 70% (6) Туристическое решение; выключение асимметричного диапазона левый+правый (7) Дорожный свет; подъем ближнего света, увеличение дальности прибл. 0,34° при регулировке фар (8) Дальний свет; статический
Система управления дальним светом
Блок управления камеры включает программное обеспечение для обработки изображений. Таким образом, текущий трафик и условия окружающей среды определяются, анализируются и обрабатываются для системы управления дальним светом. Затем он генерирует неослепляющий дальний свет (также: непрерывный дальний свет или маскированный дальний свет).
Например, если система обнаруживает задние фонари впереди идущего транспорта или фары встречных автомобилей, модуль питания светодиодной фары Matrix автоматически затемняет или выключает соответствующие световые сегменты или соответствующие светодиоды.
Результат: Наилучшее освещение дороги и максимальное использование дальнего света при движении в ночное время.
Ассистент дальнего света
Светодиодная фара Matrix или блоки управления должны обрабатывать множество данных от различных автомобильных источников для расчета и реализации отдельных функций освещения.
Дальнейшая связь в автомобиле с дополнительными участниками BUS происходит путем объединения в сеть блоков управления светильниками с блоком управления бортовой сетью и блоком управления системами помощи водителю.
- Блок управления бортовой сетью – управление наружным освещением автомобиля: Информация о положении переключателя включенного освещения передается по шине LIN.
- Блок управления вспомогательными системами — для матричных функций: Рассчитывает, какие сегменты фар затемняются или включаются и выключаются, используя данные из программного обеспечения обработки изображения блока управления передней камеры.
- Блок питания-1: Дневной ходовой огонь, габаритный огонь, указатель поворота
- Блок питания-2: Ближний свет, дальний свет
- Блок питания-3: Функции матрицы
Дефект светодиодной фары Audi A6 Matrix: Причины отказа
Функциональный отказ светодиодных фар может привести к следующим последствиям:
- Загорается лампа ошибки (зависит от системы)
- Запись неисправности в соответствующем блоке управления фарами
Следующие причины могут рассматриваться для отказа или неисправности:
- Неисправность источника питания
- Внешнее повреждение; авария
- Система автомобиля, значения шины CAN недостоверны
- Отказ электроники фары
- Неисправен блок управления
- Неисправен вентилятор фар
Неисправны следующие системные ограничения и системные ошибки 9003 9003 1 Возможные причины: или неправильно установлен
Проверка матричной светодиодной фары на примере Audi A6 Avant модельного года 2015: Инструкции
Если необходимо заменить основную фару, специальные этапы работы нужны для диагностики и ремонта. Следующая информация в качестве примера относится к Audi A6 Avant 2015 модельного года, но аналогично относится и к другим моделям автомобилей с идентичными системами фар.
Светодиодная фара Matrix и другие осветительные приборы автомобиля контролируются блоками управления более высокого уровня в системе автомобиля. Любые возникающие неисправности сохраняются в памяти неисправностей блока управления и могут быть считаны с помощью подходящего диагностического оборудования. На некоторых моделях автомобилей водитель информируется о неисправности системы дополнительным предупреждением на дисплее комбинации приборов.
Перед диагностикой неисправностей с помощью диагностического прибора необходимо сначала провести визуальный осмотр отдельных компонентов системы, так как некоторые неисправности уже могут быть обнаружены и устранены таким образом.
Код ошибки
С помощью этой функции можно считывать и удалять коды ошибок, хранящиеся в памяти ошибок. Кроме того, можно вызвать информацию о коде ошибки. В данном примере был отсоединен электрический штекерный разъем на фаре, в результате чего код неисправности был сохранен в памяти неисправностей.
Код ошибки: 5545009/ B149C31 Левый модуль светодиодной фары > электрическая неисправность или обрыв
Параметры
С помощью этой функции текущие измеренные значения, такие как «Горизонтальный угол опорного сегмента фары», могут быть выбраны и отображены слева или справа.
Проверка привода
С помощью этой функции диагностическое устройство может контролировать различные сегменты светодиодной фары Matrix. Таким образом, функциональная проверка периферии, а также соответствующего компонента системы может быть выполнена без особых усилий по демонтажу.
Регулировка светодиодной фары Matrix: ИНСТРУКЦИЯ
Базовая регулировка фар
После проведения следующих ремонтных работ светодиодную фару Matrix необходимо отрегулировать. Только так можно обеспечить безопасную работу фары.
- Фара снята или заменена
- Ремонт, во время которого была снята и установлена фара
- Ремонт или регулировка, влияющие на высоту шасси
- после замены следующих компонентов: датчик дорожного просвета, блок управления бортовой сетью, серводвигатель регулировки высоты, блок управления дальним светом матричных светодиодов или модуль питания матричных светодиодных фар необходимо предварительно выполнить на автомобиле: автомобиль и корректор фар находятся на ровной поверхности
- стояночный тормоз отпущен и автомобиль зафиксирован от откатывания
- давление в шинах в норме
- колпаки фар чистые и без повреждений
- рулевое колесо находится в положении «прямо»
- правильный уровень автомобиля гарантирован. Транспортные средства, которые ранее были подняты, должны быть подрессорены до нормального уровня шасси.
- нагрузка автомобиля проверена и при необходимости отрегулирована до нагрузки, указанной производителем
- напряжение аккумуляторной батареи выше 11,0 вольт
- нет записей об ошибках в релевантных для системы блоках управления комфортом.
Для регулировки фар помимо устройства регулировки фар требуется диагностический прибор. Процесс настройки запускается диагностическим прибором и выполняется в соответствии с заранее заданными рабочими последовательностями. Если автомобиль оборудован системой контроля уровня, шасси доводится до нормального уровня, и перед регулировкой функция контроля отключается. После успешной настройки управление снова активируется.
Регулировка рабочего процесса светодиодных фар Matrix 9
Внимание! система ночного видения, регулировка контроля расстояния или повторная калибровка камеры окружения абсолютно необходимы!При этом соблюдайте указания по ремонту и указания по технике безопасности производителя соответствующей системы или транспортного средства!
При замене электронных компонентов в фаре следите за максимально возможной чистотой.
Кроме того, необходимо соблюдать меры по защите от электростатического разряда (ЭСР).
Ремонт системы освещения автомобиля может выполняться только обученным персоналом. Неправильно выполненный ремонт может привести к отказу системы и, в худшем случае, к травмам.
Различные варианты диагностики были проиллюстрированы на примере диагностического прибора mega macs 77 от Hella Gutmann Solutions. Соответствующая глубина проверки и разнообразие функций могут быть разработаны по-разному в зависимости от производителя транспортного средства и зависят от соответствующей конфигурации системы блока управления.
Схематические изображения, изображения и описания служат для пояснения и иллюстрации текста документа и не могут использоваться в качестве основы для ремонта конкретного автомобиля.
Замена полностью светодиодной фары на примере Audi A6/S6: ВИДЕО
В этом видео мы покажем вам профессиональную замену полностью светодиодной фары на примере Audi A6/S6.
Насколько полезна эта статья для вас?
Совершенно бесполезно
Очень полезно
Расскажите, пожалуйста, что вам не понравилось.
Для получения бесплатного информационного бюллетеня HELLA TECH WORLD.
Ваш отзыв*
Капча*
Спасибо! Но прежде чем ты уйдешь!
Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку новостей HELLA TECH WORLD, чтобы быть в курсе последних технических видеороликов, советов по ремонту автомобилей, тренингов, советов по диагностике и маркетинговых кампаний.
Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD — для автомастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.
Дополнительная информация о конфиденциальности.
Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD — для автомастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.
Дополнительная информация о конфиденциальности.
Вы уже подписаны
Ваш адрес электронной почты ожидает подтверждения
Неверный новый адрес электронной почты.
Новый адрес электронной почты недействителен. Подписчик не обновлен
Неверный адрес электронной почты. Адрес электронной почты отсутствует или имеет неправильный формат.
Проблема со статусом электронной почты
Процесс регистрации не запущен.
Ошибка:
Для получения бесплатного информационного бюллетеня HELLA TECH WORLD.
Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD — для автомастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.
Дополнительная информация о конфиденциальности.