Hino-avto.ru

официальный дилер Hino Motors
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Матричные фары автомобиля

Матричная оптика машин — преимущества и недостатки

Обзор матричной оптики современных автомобилей: строение фар, принцип работы и основные функции освещения, цена, преимущества и недостатки. В конце статьи видео-обзор матричной оптики.

Содержание статьи:

  • Что такое матричная оптика
  • Основные детали оптики
  • Главные функции для освещения
  • Преимущества и недостатки
  • Видео-обзор

С самого начала и по сегодняшний день, первенство в производстве и разработке матричной оптики остается за компанией Audi. Впервые Ауди установили матричную оптику на свои серийные автомобили в 2013 году. В списке они значатся как Matrix LED Headlights. Основой для матричной оптики служат светодиоды разных размеров и характеристик, а так же электроника, которая правильно организовывает работу всего этого комплекса.

Помимо красоты, матричная оптика автомобиля на уровень выше обеспечивает безопасность, и комфорт. Теперь вся электроника на шаг вперед продумывает действия водителя, тем самым не только облегчив управление автомобилем, но и полностью контролирует непредвиденные ситуации.

Матричная оптика и её особенности

Главным отличием матричной оптики от других типов передних фар является использование только светодиодов в конструкции. На основе светодиодов сделано все, дальний свет, габариты и указатели поворотов. Помимо стандартного набора разные производители добавляют свои изюминки, в виде специфической формы и расположение элементов.

По словам автолюбителей, матричную оптику невозможно спутать, она нечем не похожа на привычную оптику с галогенками или ксеноном. Отличия по внешнему виду и форме, как правило, матричная оптика более выраженная по стилю и дизайну, отчетливо видны деления светодиодов на габариты и дальний свет.

Не менее важную роль в матричной оптике выполняет электроника. За счет использования информации с других систем (радары и датчики автомобиля, навигационная система), электроника самостоятельно решает, когда включить ближний свет, а когда переключить дальний. Так же в зависимости от местности электроника автоматически подстроит яркость или сделает светодиоды тусклее, чтоб не заслепить встречный автомобиль и максимально увеличить видимость для водителя. Как видно, отличия достаточно серьезные, что потянуло за собой появление ряда функций, преимуществ и недостатков.

С чего состоит матричная оптика автомобиля и принцип работы

По составным деталям матричная оптика существенно отличается от классической оптики. Первое – это специальная форма, так званая матрица, в которую набирается необходимое количество светодиодов. Стандартного количества элементов нет, каждый производитель рассчитывает и решает самостоятельно, сколько светодиодов установить в каждую оптику, тем самым улучшив освещение и сделав её дороже или выбрав золотую середину и сделав более дешевый вариант.

Как пример тому, для дальнего света одной матричной оптики автомобилей Audi используют порядка 25 светодиодов, а в состав ближнего входит 15 светодиодов. Но есть и исключения, ближний свет Audi A3 организован за счет 9-ти элементов, а дальний за счет 10-ти светодиодов. Инженеры автомобилей Mercedes решили отойти от правил, для дальнего света матричной оптики Multibeam устанавливают по 24 светодиода, а модернизированный вариант для E-Class использует 28 светодиодов.

Помимо дальнего и ближнего света, есть габаритные огни и дневные ходовые огни. Стоит отметить, что каждый блок состоит из 5-ти светодиодов, а последние разработки инженеров позволяют подобрать оттенок свечения или габаритов по вкусу водителя, от ярко белого до более контрастных оттенков. В матричную оптику так же входит блок управления на каждую фару отдельно, воздуховод с вентилятором для охлаждения системы и модуль указателя поворотов. По желанию производитель может добавить другие блоки, например встроенные противотуманки или лазерные радары, чтоб дополнить матричную оптику системами контролю и распознавания.

Основные функции освещения матричной оптики

Как уже говорили, матричная оптика не просто освещает дорогу впереди автомобиля, а имеет встроенный интеллект, который способен самостоятельно просчитывать действия водителя на шаг вперед. За счет такого механизма реализовано множество функций освещения. Все производители выделили девять основных типов освещения матричной оптики:

  • динамический указатель поворота;
  • подсвечивание пешеходов независимо от местности;
  • освещение перекрестков во время движения;
  • режим статического адаптивного освещения;
  • ближний свет матричной оптики;
  • адаптивное динамическое освещение;
  • освещение в любую погоду;
  • дальний свет (полисегментальный);
  • дальний свет на автоматигистрали.

Каждая из перечисленных функций считается стандартной и выполняет свое назначение. Динамический указатель поворотов, как и полагается, предназначен для указания выполнения маневра. Для работы система задействует 30 светодиодов, включая блок с периодичностью 150 мс. Такое оповещение о маневре автомобиля хорошо заметно и дает больше информации участникам движения.

Подсвечивание пешеходов независимо от местности позволяет водителю избежать столкновения, а пассажиру сигнализирует о приближении автомобиля. В матричной оптике данная функция реализована, как максимально важная и параллельно использует другие системы безопасности машины. Для этого используется система ночного виденья, радары и датчики движения. В случае обнаружения пешехода, матричная оптика трижды подаст сигнал дальним светом и подсветит пешехода, тем самым предупредив водителя и пешехода.

Освещение перекрестков во время движения – это не менее полезная функция. Как только автомобиль приближается к перекрестку, система автоматически поворачивает матричную оптику в сторону поворота руля или увеличивая угол освещения. В пару с матричной оптикой работает навигационная система, предупреждая о наличии перекрестков спереди.

Режим статического адаптивного освещения организовано на основе подсветки перекрестков. Система матричной оптики улучшает освещение пространства сбоку и спереди машины в момент выполнения поворота. Для этого задействуют по три светодиода, которые задействуются в момент включения поворота или поворота рулевого колеса.

Ближний свет матричной оптики автомобиля это традиционная асимметричная форма. Ближе к середине освещение меньше, а вот обочина дороги освещается больше, инженеры сделали такое для того, чтоб можно было вовремя среагировать на помеху сбоку.

Адаптивное динамическое освещение матричной оптики чаще всего используется на скорости, в таком случае, пучок дальнего света переносится с центральной части оптики в сторону поворота. Такой эффект достигается за счет изменения яркости светодиодов оптики, одни становятся тусклее, а другие более яркими.

Плохие погодные условия – еще один нюанс, когда водителю плохо видно дорого. Освещение в любую погоду это достижение инженеров матричной оптики, система рассчитывает мощностью светодиодов так, чтоб можно было избежать ослепления своими же фарами. В таком случае, снижается интенсивность основных светодиодов и включается подсветка статического адаптивного освещения.

Полисегментальное освещение самое главное в матричной оптике. Для данной функции используется несколько вспомогательных систем автомобиля, включая переднюю видеокамеру. Основную функцию выполняет блок электронного управления. Определив встречный автомобиль, электроника тушит определенные светодиоды, направленные на встречную машину, а вот остальные продолжают работать в прежнем режиме. Если определен впереди идущий автомобиль, то система автоматически рассчитывает насколько нужно приглушить яркость светодиодов. По данным производителя, система одновременно может маскировать до восьми машин, тем самым освещая дорогу, не ослепив других водителей.

Свет матричной оптики для автомагистрали базируется на основе информации полученной от навигационной системы. В случае движения по автомагистрали, электроника матричной оптики сужает пучок света и конус света фар, чтоб максимально осветить дорогу впереди, но при этом так же используется система полисегментного освещения. На первый взгляд матричная оптика красивая по дизайну, но копнув глубже, видим, что за счет инженерных систем она очень помогает водителю в самых непредсказуемых ситуациях.

Преимущества и недостатки матричной оптики

Как и в любой технике есть свои плюсы и минусы. Но если говорить о матричной оптике, то все же преимуществ больше, нежели недостатков. С преимуществ матричной оптики можно отметить отличное качество освещение, интеллектуальную систему, способную предусмотреть все необходимые моменты для освещения и конечно же привлекательный дизайн.

Выше наведенный список стандартных и основных функций освещения матричной оптики показывает, что действительно инженеры облегчили управление автомобилем в ночное время суток. Система подскажет и поможет подсветить самые необходимые участки дороги, к тому же полисегментное освещение не будет слепить встречные и соседние автомобили.

С недостатков матричной оптики это естественно цена. В случае ДТП и вы повредили оптику, то сразу придет мысль заменить её на обычную. Средняя цена матричной оптики стартует от нескольких тысяч долларов, до нескольких десятков тысяч долларов. Во многом цена матричной оптики зависит от марки, модели автомобиля и функционального набора. Не меньший минус матричной оптики состоит в её обслуживании, ведь в случае перегорания одного светодиода, с рабочего состояния выйдет вся оптика. Хоть производитель и дает гарантию более 10 лет, но всех ситуаций попросту нельзя предвидеть.

Как новая технология, матричная оптика на современных автомобилях можно встретить все чаще. Функциональный принцип так же оказался намного лучше, нежели в классических вариантах оптики. Но вот как дальше, через время зарекомендует себя матричная оптика, остается только ожидать и наблюдать за отзывами владельцев.

Видео-обзор матричной оптики автомобилей:

Как устроена матричная оптика: разбираемся на примере разработок компании HELLA

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.

Читать еще:  Как подготовить автомобиль к зиме: 10 практичных советов

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. В случае с матричной оптикой самым важным датчиком системы является LiDAR — дальномер оптического диапазона, позволяющий системе управления получить предоставления обо всех источниках света и объектах в зоне освещения головной оптики. Так же используются данные навигационной системы, датчики скорости автомобиля, дождя и освещенности и данные ассистента ночного видения, если он есть в автомобиле. На основании этих данных блок управления может использовать один из множества режимов работы.

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. При проезде перекрестков срабатывает режим освещения для перекрестков, который включается по данным навигационной системы 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.

Матричные фары автомобиля

Передняя оптика автомобиля способна сменить хоть и не весь его вид, но на 40% как минимум. Многие производители стали использовать светодиодную оптику на своих новых моделях. Расскажем о принципе работы и устройстве матричных фар.

Содержание статьи:

  • Модули ближнего и дальнего света
  • Строение оптики
  • Функции освещения
  • Видео

Ведущую позицию в области оптики держит компания Audi. Начиная с 2013 года Audi стали устанавливать матричную оптику или более известные как Matrix LED headlights на обновленную модель A8. Как утверждают инженеры компании, они поднимают уровень безопасности и облегчают управление автомобилем.

Изначально базу для матричной оптики положила компания Opel под названием Matrix Beam. В сравнении с обычной оптикой, матричные фары намного сложней. Она состоит из модуля ближнего и модуля дальнего света, так же в наличии есть дневные ходовые огни, габаритные огни и блок поворотов. В дизайнерском решении есть воздуховод с вентилятором для охлаждения механизмов и блок управления, на каждую фару свой.

Модули дальнего и ближнего света матричной оптики

Не смотря на сложность технологии, матричные фары вмещают в себе модуль дальнего и ближнего света. Каждый блок уникален по своему, как по строению, так и по управлению. Набор дальнего света матричных фар состоит из 25 светодиодов, объединенных по пять штук в группу. Совокупно они образуют матрицу дальнего света. Каждый блок матричный фар из пяти светодиодов имеет свой отдельный радиатор и отражатель. Благодаря такому инженерному решению, с помощью матриц реализовано порядка миллиарда разных комбинаций по распределению света.

Что ж касается модуля ближнего света, то он располагается под дальним светом. В его составе 15 светодиодов. Так же по пять светодиодов в блоке, но более слабые по мощности. В самом низу оптики разместились дневные ходовые огни, габариты и светодиоды указателей поворотов. Всего в таком блоке матричной фары можно насчитать 30 последовательных светодиодов.

Как устроена матричная фара

С наведенной информации видно, что в основе матричной фары лежат светодиоды и никаких других осветительных приборов. Действительно, такое строение выдаст намного больше света, чем ранее известные виды оптики.

Для лучшего вида элементы матричной оптики подчеркнули дизайнерским обрамлением в современном стиле. Все части оптики, включая блок управления и принудительную вентиляцию, помещены в пластмассовый корпус, который так же является основой и защищает от воздействия внешних факторов. Лицевую часть матричной фары закрывает прозрачный рассеиватель.

Становится понятно, что при наличии блока управления, вся система контроля и управления будет электронной, по традиции включая входные устройства и исполнительные элементы. В качестве входных устройств считаются различные датчики и видеокамера.

Видеокамера дает информацию о наличии других автомобилей на дороге. Таким образом, блок управления будет переключать дальний и ближний свет автоматически, регулировать угол и яркость оптики. Если же говорить о датчиках матричной оптики, то зачастую они используются от других систем, таких как угол поворота руля, датчик скорости автомобиля, датчик просвета дорожного, датчик освещения и датчик дождя. Именно эти датчики отвечают за комфортную езду и своевременное срабатывание различных систем.

Если же в автомобиле есть навигационная система, то в блок управления матричных фар будет использовать данные с маршрута, характер вождения автомобиля, рельеф дороги и местности, а так же учитывать проезд по населенным пунктам.

Главную роль в матричных фарах несет блок управления. Он обрабатывает информацию, полученную от входных устройств, и зависимо от полученных данных включает или выключает определенный ряд светодиодов. Новшеством стоит отметить то, что в матричной оптики не используются поворотные механизмы, как это было у ксеноновых фарах. Все функции выполняют благодаря статическим светодиодам и электронике матричных фар.

Разновидность функций освещения в матричной оптике

Чем сложней устроена конструкция оптики, тем больше функций она может выполнять. В матричной оптики насчитывают девять разновидностей функций освещения:

  • постоянный дальний свет;
  • освещение для автомагистралей;
  • ближнее освещение;
  • адаптивное освещение;
  • освещение на перекрестках;
  • освещение в любую погоду;
  • подсвечивание пешеходов;
  • адаптивное динамическое освещение;
  • динамический указатель поворотов.

Список не малый как видим, рассмотрим по каждому пункту отдельно, как устроен и принцип освещения.

Полисегментальный дальний свет позволит водителю двигаться с постоянным включенным дальним светом. В таком случае будут задействованы 25 отдельных светодиодов дальнего света. Так же будет задействована видеокамера, которая в темное время суток следит за встречными и попутными автомобилями по их свету фар. Как только обнаружен автомобиль, блок управления выключает часть светодиодов, которые направлены на движущийся автомобиль. Свободное пространство дороги будет освещаться в прежнем виде. Для уменьшения ослепления водителей яркость оставшегося блока матричной оптики будет уменьшена. По данным с паспорта, блок управления матричных фар одновременно может распознать до восьми автомобилей.

Свет для движения по автомагистрали основывается на полученную информацию с навигационной системы. Адаптивная система сужает конус дальнего света матричных фар, таким образом, чтоб максимально направить вперед и сделать удобной для других водителей.

Читать еще:  Японцы против немцев: какой автомобиль выбрать

Ближнее освещение имеет традиционную форму, средняя часть дороги освещается меньше, а вот боковая часть и обочина больше. При этом матричная оптика направляется вниз в зависимости от рельефа дороги и населенного пункта.

Адаптивный свет направлен на лучшее освещение машины спереди и сбоку во время выполнения маневра поворота. В таком случае система матричных фар в каждой из фар задействует по три светодиода, которые включаются или выключаются при повороте руля или срабатывании поворотов.

Освещение перекрестков предназначено для освещения перекрестков при приближении к ним. В этом случае для матричных фар так же задействована навигационная система, на основе информации которой и определяется перекресток.

Всепогодное освещение из самого названия говорит о том, что при движении в плохих погодных условиях (туман, дождь, снег) будет меняется качество освещения. Блок управления настроить светодиоды матричной оптики таким образом, чтоб избежать ослепления от своих же фар. Интенсивность светодиодов матричной фары будет меняться в зависимости от видимости.

Подсвечивание пешеходов в матричных фарах реализовано на высоком уровне. В случае обнаружения пешехода с помощью камеры и системы ночного виденья, на обочине или опасной близости от нее оптика будет троекратно сигнализировать дальним светом об этом. Тем самым предупреждать как водителя, так и пешехода.

Динамическое адаптивное освещение это предпоследний вариант в матричных фарах. Суть его работы направлена на освещение дороги во время поворота. Поворачивая рулевое колесо, яркость светового пучка перенаправляется с центральной части в сторону поворота. То есть одна часть светодиодов становится тусклее, другая ярче.

Динамический указатель поворотов матричных фар рассчитан на управляемое движение светодиодов в направлении поворота. Таким образом, 30 последовательных светодиодов оптики включаются последовательно с периодичностью в 150 мс. Со стороны это не только красиво выглядит, но и дает больше информации о том или этом маневре автомобиля.

Многие производители уже готовят свои автомобили под внедрение подобной технологии матричной оптики, но насколько это удастся, пока никто не может сказать. На данный момент компания Audi является единственным правообладателем подобной технологии в оптике и захочет ли она делиться с другими производителями остается под вопросом.

Видео о принципе работы матричной оптики и её строении:


Матричные фары

На уровне с иными производителями автомобилей и автомобильной светотехники, компания Audi занимает лидирующие позиции. Данный производитель за последнее время сумел разительно отличиться от иных. Показательной стала работа над современной разработкой – матричными фарами. Фары стали не только уникальным достижением, но и настоящей изюминкой автомобилей известного завода.

Больше безопасности с Ауди

Подобное достижение имеет не столько эстетические совершенства, сколько технические. Так уровень безопасности при передвижениях по автострадам вышел на новый уровень.

Матричные фары также придают процессу вождения и дополнительный комфорт, что также имеет большое значение. Теперь водители могут не просто управлять любимым автомобилем, но и получать недюжинное удовлетворение от самого процесса.

Немного истории и общих данных

Установка и производство матричных фар датируется 2013 годом. Впервые новшество вышло в свет под названием Matrix LED headlights. Установка была произведена на флагман – модель А8. А разработкой пилотного проекта таких фар стала компания Opel (Matrix Beam).

Из чего же состоит матричная фара?

В автомобилях марки Ауди фары объединяют несколько модулей:

  • модуль дальнего света
  • модуль ближнего света
  • модуль ДХО
  • габаритных огней
  • указателей поворота

Также присутствует дизайнерское оформление (специальное обрамление) фары, воздуховод с вентилятором, блок управления.

Модуль дальнего светаМодуль ближнего света
Состоит из 25 специальных светодиодов.Состоит со светодиодов, которые разделены на несколько сегментов.
Конструкция объединяет по группам по 5 диодов, которые в совокупности образуют специальную матрицу.Конструкция. Модуль включает в себя последовательные диоды в количестве 30 штук.
Особенности. Каждая из групп диодов имеет свой специальный отражатель, металлический радиатор, который способствует охлаждениюОсобенности. Имеется технология принудительного охлаждения, которая оснащена воздуховодом с вентилятором.
Свет и расположение приборов. Матрица, которая присутствует в устройстве фары, помогает воссоздать миллиарды различных комбинаций для воспроизведения и правильного распределения света.Свет и расположение приборов. Располагается непосредственно под модулем дальнего света. Модули размещены таким образом, чтобы их наружность выглядела дизайнерски оформленной и давала максимально яркий свет.
Размещение. Установка производится по стандартной схеме монтажа.Размещение. В самом низу фары модуль ДХО, габариток, указателей поворотов.

Матричная фара и ее конструктивные особенности

Элементы фары. Все конструктивные элементы, которые имеются в фаре помещаются в специальный пластмассовый корпус. Данный подход обеспечивает не только полноценную защиту всех элементов фары, но и дает возможность правильно их разместить. С пластмассовым корпусом у неблагоприятных погодных условий нет никаких шансов испортить конструкцию. Также для полного обеспечения безопасности корпус фары покрыт (закрыт) прозрачным рассеивателем.

Система управления фарами. Фары матричные отличаются тем, что имеют полностью электронную систему управления. Такая система традиционно включает в себя специальные входные устройства, блоки по управлению и различные исполнительные элементы.

Входные устройства:

1. Видеокамера. Устройство предназначено для подачи подлинной информации о других машинах, которые передвигаются по трассе.

2. Навигационная система. Фары оснащены данной системой специально для того, чтобы она подавала сведения о рельефе дорожного пути, а именно, о всяческих поворотах, спусках, подъёмах и прочее.

3. Датчики. С датчиками матричные фары становятся наиболее управляемыми. К стандартной комплектации датчиков относятся:

  • датчик угла поворота рулевого колеса
  • датчик скорости движения
  • датчик дорожного просвета
  • датчик освещения
  • датчик дождя

4. Электронный блок управления. Подобный механизм предназначен для обработки данных, поступающих напрямую от входных устройств. Учитывая то, какая складывается дорожная ситуация, устройство может активизировать или отключать определенные светодиоды.

Но! В подобных матричных фарах не используется система поворотных механизмов в отличие от ксеноновых фар. Все рабочие процессы выполняются полностью при помощи электроники и статических диодов.

Прогрессивные функции в фарах
  • Фары имеют реализованные функции распознавания иных машин, а также изменения светового луча
  • Фары могут вычислять присутствие пешеходов, а также изменять функцию подсветки
  • Имеется адаптивное подсвечивание поворотов
  • Наличие динамических указателей поворотов

Основные особенности матричных фар

Видеонаблюдение. Камера, которая снимает видео, служит специальным средством для обнаружения встречных транспортных средств и пешеходов. Таким образом происходит обнаружение не только встречного, но и попутного транспорта. Камера отслеживает все объекты по их свету фар. При первом же обнаружении встречного транспорта система автоматически выключает светодиоды, которые направляли ранее свой свет на авто. Но остальное пространство пути остается освещаемым. Особенностью такой системы служит и принцип ее работы: так, чем ближе встречный транспорт, тем меньше диодов активны. Такой подход дает отличную возможность избавиться от ослепления участников дорожного движения. Одновременно матричные фары могут маскировать до 8 автомобилей.

Распознавание объектов в любое время. Еще одной отличительной особенностью матричных фар служит полное и абсолютное распознавание пешеходов, животных. Определяются только те объекты, которые находятся на дорожной полосе или же в зоне критичной близости к дороге.

Для того чтобы фары могли воспроизводить подобную функцию, они соединены с системой ночного видения. При первом же обнаружении пешехода, фары подают специальный троекратный световой сигнал (активизируется дальний свет). Этот фактор служит специальным сигналом не только для водителя, но и для самого пешехода.

Адаптивное освещение. В данном случае играет значительную роль в матричных фарах навигационная система. Таким образом функция адаптивного освещения поворотов реализована с ее помощью.

Воспроизводится технология за счет навигационных данных: получается, что еще до непосредственного вращения рулевого колеса, которое производит водитель авто, поворотник начинает автоматически включаться. Адаптивное освещение поворотов дает возможность многократно улучшить безопасность при управлении транспортным средством, а также освещение дорожно полотна.

Динамический указатель поворотов. Устройство, управляющее движением огней в направлении поворота. Для того чтобы реализовать эту функцию 30 светодиодов в последовательном порядке включаются. Периодичность включений составляет 150 мс. Производители уверены, что информативность системы освещения машины повышает именно динамический указатель поворотов.

Светодиодные матричные фары на массовых 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.

  1. ВЫБОРОЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
  2. ЭКЗАМЕН ВЫДЕРЖАН
  3. 16 МАЛЕНЬКИХ НЕЗАВИСИМЫХ СВЕТОДИОДОВ

ВЫБОРОЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

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.

Читать еще:  Как Toyota стала самой популярной автомобильной маркой в мире

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.

Автомобильные фары: светодиодные, галогенные, ксеноновые, лазерные и фары будущего

Вот как работают светодиодные, галогенные, ксеноновые, лазерные фары.

Итак, мы рассмотрим в нашей статье различные типы автомобильных фар и объясним вам, как работает каждая технология. В том числе мы познакомим вас с будущими технологиями, которые изменят автомобильную оптику до неузнаваемости.

На заре автопромышленности автомобильные фары были просты: лампочка с отражающей чашей и стеклянная крышка – вот и вся конструкция передней оптики. Но это было лучше, чем ничего. Несмотря на то что первые фары имели небольшую мощность, они хоть как-то делали автомобиль видимым на дороге, а также немного помогали водителю ехать в темное время суток. Правда, о движении в полной темноте речи не шло. Первые фары были не способны обеспечить нормальную освещенность дороги.

Со временем желание автомобилистов видеть, куда они едут в темноте, привело к появлению в автопромышленности технологичных фар. Мы стали свидетелями появления галогенной оптики. Затем на сцене автопромышленности появились ксеноновые лампы, которые сделали огромный скачок в автомобильном освещении. Но поскольку автопроизводители полвека искали, как сделать автомобиль экономичным, разработки автомобильной оптики не остановились. В итоге на смену ксеноновой оптике вместе с облегченными кузовами, двигателями и т. п. пришла светодиодная оптика, которая за короткий срок стала популярна во всем мире.

Однако на этом технологии оптики не перестали эволюционировать. Использование светоизлучающих диодов стало развиваться и дальше. В итоге миру были представлены светодиодные матричные фары, которые иногда еще называют адаптивной LED-оптикой.

После этого Audi и BMW пошли еще дальше, представив уникальную технологию лазерных фар, которая подтолкнула развитие автомобильной оптики в будущее. Интересно, как скоро снова произойдет следующий прорыв в этой сфере? Кто знает. Вполне возможно, что уже завтра будет представлена новая технология автомобильного освещения, которая снова перевернет наше представление об автомобильной оптике.

Ну, а пока давайте подробно рассмотрим все варианты (типы) фар, которые сегодня уже используются в автопромышленности.

Какой тип фар лучше для вас?

Ниже мы по разделам объясним вам, как работает каждый тип фар, используемый сегодня в автомире. Естественно, каждый вид автомобильной оптики имеет свои плюсы и минусы. И это логично, поскольку известно, что идеального в мире не существует. Также вы должны понять, что не всем водителям нравятся современные технологии. Например, есть водители, которые ни за что не хотят отказываться от старых надежных галогенных ламп в пользу того же ксенона или светодиодов.

А какой тип фар нравится вам? Например, многие автолюбители ломают голову перед покупкой машины, решая, какой тип освещения должен быть в машине. И, тут, конечно, дилемма более сложная. Ведь наш выбор должен зависеть не только от каких-то вкусов и личных взглядов, но и от того, что выгоднее: галоген, ксенон или светодиод?

Галогенные лампы являются самым старым типом источника света в автомобильных фарах. Если вы ищете дешевые и относительно надежные фары, то вас не должно беспокоить, что галогенная оптика устарела по сравнению с современными фарами. Галогенное освещение в автомобиле проверено временем и зарекомендовало себя с довольно-таки хорошей стороны. Сегодня автомобили с галогенными фарами стоят намного дешевле, чем машины с ксеноновой или светодиодной оптикой.

Однако галогенные фары, как правило, выглядят сегодня устаревшими. Им просто не хватает высокотехнологичного внешнего вида, а также более интересных опций. В том числе галогенная оптика не может сравниться с качеством освещения дороги по сравнению с ксеноновыми или светодиодными фарами. Но главное – галоген не может соперничать с более современными фарами по сроку службы. Галогеновые лампы имеют маленький срок службы в отличие от ксеноновых или светодиодных ламп.

С другой стороны, стоимость ксеноновой лампы существенно больше галогенной. Кроме того в ксеноновых фарах используется электрооборудование, которое со временем выходит из строя. В том числе есть проблема с выгоранием линз в оптике, стоимость замены которых может быть сопоставима со стоимостью новых галогенных фар.

Так что светодиодные источники освещения, вероятнее всего, в скором времени отправят на пенсию не только галоген, но и ксенон.

Сегодня на авторынке представлено огромное количество различных светодиодных фар, начиная от самых простых и до невероятно сложных (и, следовательно, дорогостоящих для ремонта и замены). Светодиоды не только выглядят современно. На их основе автопроизводители стали разрабатывать новые виды автомобильной оптики, представив автомиру матричные и лазерные фары.

В настоящий момент матричные фары появились пока только на премиальных автомобилях, поскольку эта технология еще дорога. Матричная технология LED основана на объединении светодиодов с датчиками, что позволяет адаптировать лучи света для максимального охвата дороги впереди машины, беря в расчет встречное движение. В итоге эта технология, по сути, отправила дальний и ближний свет на пенсию. В матричных фарах у водителя нет необходимости выбирать, на каком освещении ехать (ближний, дальний). Автоматика сама решает, как освещать дорогу.

Ну и, наконец, в мире теперь есть и лазерные фары, которые предлагают лучшую осветительную мощность. Но пока их можно найти только в нескольких новых автомобилях премиум-сегмента. Причина, по которой лазерные фары пока не появились на обычных автомобилях, – это себестоимость этих фар, а также невероятно дорогая стоимость их ремонта/замены (в некоторых машинах стоимость одной фары может составлять 8000-10000 долларов). Но главной проблемой лазерных фар является их хрупкость. Например, даже при небольшом ударе и появлении трещины на стекле фары требуется полная замена блока оптики.

Итак, после того как вы получили общее представление о типах фар в сегодняшней автопромышленности, давайте теперь перейдем непосредственно к описанию каждой технологии, чтобы вы смогли выбрать для себя, какая оптика подходит вам больше всего. Вот как каждый тип фар работает.

Что такое галогенные фары, и как они работают?

Галогенные фары названы в честь группы элементов (галогенов), которые используются внутри них. Так, в галогенной фаре устанавливаются лампы, внутри которых закачан газ галоген, продлевающий срок службы вольфрамовой нити. Но все равно по сравнению с более современными источниками света галогенные лампы работают недолго.

Но, несмотря на долговечность галогенных ламп, галогенные источники освещения стали популярны не только в автопромышленности, но и в других отраслях. Например, галогенные источники освещения уже давно (более полувека) массово используются в домах, уличных фонарях и т. д.

Тем не менее сегодня мир стоит на пороге революции в освещении. Например, во многих странах использование галогенных источников освещения в домах уже запрещено из-за низкой энергоэффективности по сравнению с энергосберегающими и со светодиодными лампами. Но, несмотря на это, в автомобильной промышленности галогеновые фары по-прежнему массово используются на многих автомобилях. Хотя стоит признать, что постепенно им на смену приходит ксеноновая и светодиодная оптика.

Как работают галогенные лампы?

Галогенки – один из самых старых типов ламп, которые вы сегодня можете найти в автомобилях. Эти лампочки работают аналогично обычным лампам накаливания, которые мы используем у себя дома. Эти лампочки просты в устройстве: стеклянная колба, нить и газ. На нить подается электричество, которая, пропуская его через себя, начинает выделять свет (и, естественно, тепло от нагрева).

Галогенными лампы называются, так как внутри стеклянных колб используется газ галоген, который предотвращает повреждение вольфрамовой нити, а также защищает стекло от почернения из-за нагрева.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector