Как устроена матричная оптика: — Журнал Движок.

Постепенный переход на светодиодные источники света в автомобилях уже несомненная тенденция. Лампы накаливания в ближайшем будущем останутся уделом устаревших конструкций. А сейчас высокоэффективные и долговечные фары постепенно отвоевывают позиции у традиционных. В маломощных осветительных приборах светодиоды уже вытеснили конкурентов, а вот в области головного света сражение еще идет. И основное оружие светодиодов — матричная оптика конструкции Hella.

 

Просто заменить газоразрядный или галогенный источник света на светодиоды — идея не новая. Еще в 2008 году подобная система появилась на машинах Lexus LS, а сейчас построенная по тому же принципу головная оптика стала базовой на многих массовых автомобилях. Например, новый кроссовер Skoda Kodiaq оснащен ею в базовой комплектации, как и соплатформенный VW Tiguan. На базе подобной конструкции можно создать даже адаптивное освещение, и оно не будет ничем принципиально отличаться от использующего газоразрядные источники света. Но настоящий прорыв в эффективности дает только матричная светодиодная оптика.

Качественный головной свет автомобиля должен быть не только ярким, но и освещать исключительно необходимые зоны. Кроме того, не слепить встречных водителей, выделять важные объекты и при этом учитывать особенности человеческого глаза в отношении контрастности освещения и светотеневой границы.

Адаптивное головное освещение на базе единого источника света во многом решает эти сложности, но настоящий прорыв возможен только при использовании матричного освещения, когда за каждую зону отвечает отдельный источник света с регулируемой яркостью, а управляется система интеллектуальным модулем, способным распознавать объекты перед машиной и регулировать освещенность различных зон по ситуации. И именно по этому пути пошла компания Hella при разработке своих матричных светодиодных модулей адаптивного освещения.

Идея использовать много фар для освещения нескольких зон перед машиной в случае традиционных источников света сталкивается с габаритными ограничениями. И газоразрядные источники света, и лампы накаливания имеют достаточно крупные размеры рабочей области и требуют объемной оптической системы.

В случае со светодиодным освещением такая проблема не стоит. Если отказаться от использования сменных светодиодных модулей, то на небольшой плате можно разместить более 50 светодиодов, а поскольку их световой поток имеет явную направленность, то подобная матрица диодов отлично работает с компактной и простой оптической системой.

На практике в оптике Audi Matrix LED с 25 светодиодами адаптивного освещения они собраны в сменные модули по пять светодиодов в каждом, и еще пять модулей используются для статического освещения — ближнего света и статического бокового. В следующем поколении оптических систем Hella, которые с 2016 года устанавливаются на машины Mercedes, применяется целых 84 светодиода на единой плате.

Перспективная LED-оптика разработки Hella по-прежнему имеет «всего» 25 светодиодов на единой плате, но за счет использования в оптической системе фары проекционного LCD-дисплея с разрешением 30 тыс. пикселей с матрицей 100х300 число контролируемых зон освещения возрастает на порядок.

Сложность подобной конструкции легко недооценить. При тех же габаритах, что и у традиционной фары, внутри матричная LED-оптика и ее система управления устроены на порядок сложнее. Чтобы не быть голословным, рассмотрим конструкцию и ее возможности на примере оптики Audi Matrix LED для модели A8 в кузове D4 2013 года. Не самой новой, но зато одной из самых распространенных в России и имеющей много общего со светодиодной матричной оптикой других машин Audi. На следующих поколениях и для других моделей, скорее всего, будет уже лазерный источник света.

Возможности и конструкция

Помимо конструкции самой оптической системы, важную роль для работы адаптивного освещения играет конструкция системы управления. 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.

Уникальные светодиодные матричные фары –инновационная система освещения!

Светодиодные матричные фары с адаптируемыми параметрами обеспечивают непревзойденную функциональность автомобильного освещения.

Совместно разработанная HELLA и Volkswagen система фар на базе светодиодной матрицы  –мощная и функциональная  система  освещения на рынке .

 Инновационная система освещения для нового внедорожника класса люкс, которую Volkswagen предложит водителям, называется IQ.LIGHT — LED Matrix Headlamps. Благодаря индивидуальному управлению диодами световой матрицы обеспечивается не только мощный световой поток, но и высокая точность его распределения и регулирования. Количество индивидуально управляемых светодиодов достигает 128 штук. По сравнению с традиционными системами автомобильного освещения светодиодная система IQ.LIGHT позволяет значительно повысить безопасность и комфорт вождения. Ведь с системой фар на базе светодиодной матрицы водители имеют гораздо более четкую картину дорожной обстановки и намного раньше видят возможные препятствия.

Светодиодные фары состоят из индивидуально управляемых светодиодов, образующих адаптивную световую матрицу с модулями ближнего и дальнего света, которые входят в единую электрическую цепь. При необходимости применяется режим индивидуального управления светодиодами. Модуль ближнего света состоит из 48 светодиодов. Количество светодиодов в модуле дальнего света – 27. Именно эти 75 светодиодных модулей ближнего и дальнего света формируют адаптивный световой поток системы освещения. Дополнительные 53 светодиода обеспечивают такие функции как освещение непосредственно перед автомобилем, поворотный свет, дневной ходовой и позиционный свет, а также индикацию поворота.

В этом году премия «Мировые Автомобильные Компоненты»  впервые ввела  номинацию «Фары головного освещения», в которой победителем стала – HELLA, и, по мнению экспертов, и по выбору потребителя. Уверенные позиции компании и бренда, инновационные разработки подтверждают, что премия получена заслуженно.

Каждый из светодиодов активируется соответствующим блоком управления, который анализирует сигналы, поступающие от передней камеры, а также данные цифровой карты и координаты от блока GPS. Кроме того, учитываются такие параметры как угол поворота автомобиля и скорость движения. За счет анализа всех этих данных система за доли секунды идеально адаптирует характеристики освещения дороги и прилегающей местности.

Динамическая адаптация освещения не только обеспечивает индивидуальное управление светодиодными фарами, каждая из которых может включаться и выключаться независимо от других, но и позволяет регулировать параметры освещения в зависимости от конкретной местности, окружающей обстановки и дорожной ситуации. Система освещения автомобиля получает множество различных сигналов от устройств и систем. Это позволяет автомобилю «узнавать», где он находится: в городе, на грунтовой дороге за городом, на шоссе или на пересеченной местности, а также определять примерные координаты других участников дорожного движения. Благодаря точной адаптации светового потока и его компонентов система фар со светодиодной матрицей позволяет никогда не ослеплять других водителей и участников движения. Поэтому при максимально высоком качестве освещения и комфорте для водителя автомобиль не мешает другим водителям и пешеходам. Адаптируемая система защищает от ослепления и самих водителей . Перед попаданием света фар на дорожные знаки видеокамера автомобиля посылает в систему освещения сигнал о временном снижении яркости света от светодиодов. Высокоточная система позволяет нивелировать даже свет, отражаемый от мокрой поверхности дороги. Кроме того, водители обязательно оценят более высокую мощность освещения, которую обеспечивает новое световое решение.

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

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:

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.

Матричные фары

В матричных фарах в качестве источника света используются светодиоды, которые создаются на основе полупроводниковых кристаллов — при прохождении электрического тока в них образуются фотоны света. Диод не нагревается, а для свечения ему нужно минимум энергии. Если приблизить ладонь на один сантиметр к такой фаре на ней отразятся несколько пучков света — это и будут светодиодные лучи, формирующие светоиспускающую матрицу. Они имеют ярко-белый цвет.

Матричные фары могут воспроизводить до миллиона вариантов освещения дороги: светодиоды способны менять мощность, а сама фара — корректировать направление их лучей в зависимости от ситуации на дороге. Благодаря разным комбинациям мощности светодиодов и направленности лучей рождаются новые типы освещенности.

Новые фары не слепят водителей. При езде в полной темноте по загородной дороге их матрица включится на максимальную мощность — фары будут светить очень ярко, освещая трассу почти как прожектора. Их свет не такой белый, как у ксеноновых фар, поэтому световой поток, генерируемый ими, не поблекнет и не потеряется, например, в пыли. Спектр этого света таков, что он не поглощается листвой деревьев, отлично освещая заросшую растительностью местность. В условиях города пучок света, испускаемый диодами, сужается. Таким образом, поток света адаптируется в зависимости от окружающей обстановки, следуя установленным алгоритмам. К слову, ксеноновые фары могут продемонстрировать лишь несколько режимов свечения.

Сейчас матричные фары используют только премиальные автобренды — высокая цена является их главным недостатком. Специалисты считают, что на автомобили массовых марок их начнут устанавливать минимум через пять лет.

Что такое матричные фары и как они работают

В последние годы автомобильная оптика стала гораздо совершеннее. Фары теперь представляют собой не просто лампу с отражателем, а высокотехнологичное устройство, способное выполнять множество функций. Кроме того, всё чаще в них используют яркие светодиоды.

Одна из разновидностей – матричные фары, наиболее совершенный продукт автомобилестроения на сегодняшний день. Впервые они были применены компанией Audi, и её разработки остаются самыми передовыми в этой области.

Благодаря этой технологии вождение в тёмное время суток становится гораздо комфортнее, а безопасность поднимается на новый уровень.

Матричная оптика и ее особенности

Главная особенность матричной фары – использование светодиодов. В ней совсем нет ни ксеноновых, ни галогеновых ламп. На светодиодах работает и дальний, и ближний свет, и указатели поворотов. У разных производителей они могут располагаться по-разному, форма корпуса также бывает разной, но принцип одинаков, и матричные фары невозможно спутать с обычными – у них оригинальный дизайн, и разделение матриц чётко видно.

Особенностью такой конструкции является и её возросшая функциональность. Управляется освещение с помощью освещения, в этом процессе участвует и бортовой компьютер. Используются всевозможные датчики – поворота руля, дождя, освещения, навигационная система, и даже видеокамера.

На основе полученных данных управляющий блок сам принимает решение, как лучше осветить дорогу. Например, при повороте больше света направляется в сторону поворота, а при обнаружении идущего впереди человека он освещается сильнее и становится заметнее. Видеокамера фиксирует встречные автомобили по свету фар и подстраивает освещение таким образом, чтобы оно не било в глаза водителям, но остальные зоны освещаются по-прежнему ярко.

Если используется бортовая навигационная система, то в расчет идут и данные о местности – рельеф, трасса или населенный пункт, и многое другое.

В матричных фарах нет поворотных элементов. В них группы светодиодов заранее расположены оптимальным образом. Уровень света в какой-либо зоне перед автомобилем меняется с помощью изменения яркости определенной светодиодной группы. Это позволяет, например, ярко освещать дорогу, не ослепляя при этом водителя встречного автомобиля.

Как устроена матричная фара

Конструкция самой фары такого типа состоит из отдельных модулей – дальнего света, ближнего света, указателей поворота, габаритов. Всё это оформлено в единый блок, форма которого зависит от конструкции автомобиля и дизайнерских решений.

В каждом модуле используются группы светодиодов. Например, в секции дальнего света их может быть 25 штук, сгруппированных по 5 штук. У каждой группы есть собственный отражатель и радиатор для охлаждения.

Модуль ближнего света тоже состоит из блоков светодиодов, и расположен обычно выше модуля дальнего света. Блок поворотов и габаритов располагают снизу. Спереди фара закрывается прозрачным рассеивателем.

В корпусе фары расположена электроника блока управления и вентилятор с воздуховодом для охлаждения светодиодов.

В новейших моделях Audi используются матрично-лазерные фары. В такой конструкции источником света служит лазер. Его луч, проходя через специальную линзу, покрытую особым флуоресцентным составом, приобретает белый свет, и становится безопасным для глаз. Но мощность такой фары во много раз больше ксеноновой и даже светодиодной. Дальнобойность её может достигать 600 метров против 300 метров для светодиодной и 100 метров для обычной.

Матрично-лазерная фара не только прекрасно освещает дорогу. Она может, как и обычная матричная, избирательно создавать теневые зоны, например, для встречных автомобилей. Кроме того, она может регулировать створ луча. Например, при движении по трассе на большой скорости луч становится уже, свет сконцентрирован в более узком пучке, светит дальше и ярче. При медленном движении, например, по населенному пункту, луч расширяется, захватывая больше окружающей местности.

Разновидность функций освещения в матричной оптике

Сложное устройство фар позволяет им выполнять множество функций. Матричные фары, как светодиодные, так и лазерные, обеспечивают:

• Дальний свет, который можно не переключать, если навстречу двигаются другие автомобили. Для них создаются теневые зоны, и водители не ослепляются. Такая зона создается и для автомобиля, расположенного впереди. При этом остальное пространство освещается с прежней яркостью, и видимость не уменьшается.
• Ближний свет обычного вида, когда боковые сектора и обочина освещаются сильнее, а луч света опускается вниз.
• Адаптивное освещение, которое подстраивается в зависимости от манёвра. Например, при повороте задействуются дополнительные боковые светодиоды, улучшающие видимость сбоку. Кроме того, луч света в последних моделях может поворачиваться при плавных изгибах дороги, подсвечивая опасные места.
• Всепогодное освещение, которое меняет свою интенсивность на основе данных от различных датчиков. Движение в дождь, туман, пургу, становится гораздо безопаснее и комфортнее.
• Подсвечивание пешеходов и знаков основано на данных с видеокамеры. Фары сигнализируют трехкратным изменением яркости, предупреждая людей и животных, оказавшихся на опасном расстоянии от автомобиля.
• Динамический указатель поворотов гораздо лучше показывает направление манёвра, чем обычный. «Бегущие огни» из 30 светодиодов заметны издалека, привлекают внимание и информативнее.

Как видите, матричные фары гораздо удобнее в пользовании, чем обычные. Они избавляют водителя от ручного переключения дальнего и ближнего света, обеспечивают лучшую видимость в любых условиях, а для окружающих не создают неудобств.

Преимущества и недостатки матричной оптики

Большим плюсом нового типа фар является удобство, интеллектуальное управление, повышенная безопасность в темное время суток или при плохих погодных условиях. Расположенные матрицами светодиоды обеспечивают более яркий свет в нужном направлении. Всё это, конечно, нравится водителям.

Но у матричных фар есть один большой недостаток – стоимость. Они могут стоить тысячи и десятки тысяч долларов за штуку. Стоит только нечаянно стукнуть и придётся покупать очень дорогостоящую деталь, притом её придётся заказывать у производителя. Кроме того, при выходе из строя даже одного светодиода придётся менять всю фару. Хотя производитель и даёт гарантию в 10 лет, но это может случиться.

 

Несмотря на это, функционал матричных фар настолько превосходит обычные, что всё больше автопроизводителей внедряют эту технологию на своих автомобилях. Со временем, возможно, и цена на них заметно снизится.

Матричные светодиодные фары. В чем инновационность?

О  технологиях «умного» света мы говорим давно. И вот теперь он доступен на серийных автомобилях. Чем такой свет необычен, как устроен и как помогает водителю на практике? «Автоцентр» опробовал в деле фирменные матричные фары ALH (Adaptive LED Headlights – адаптивные светодиодные), входящие в комплектацию Mazda3 и Mazda6. Впечатления очень яркие – в прямом и в переносном смыслах. И мы считаем своим долгом не только поделиться ими, но и вникнуть в суть новинки.

Ситуация 1

Самая типичная проблема ночной езды: на темной дороге вам навстречу едет автомобиль. Вы (или автоматика вашей машины) переключаете фары с дальнего света на ближний. Вследствие этого плохо видна дорога впереди до самого момента разъезда. Обзор ухудшается не только из-за более короткого луча ближнего света, но и вследствие контраста. Рядом с яркими фарами встречной машины темнота на вашей полосе кажется еще гуще. И вы несетесь в нее около десятка секунд на полном ходу. Но матричные фары ALH в такой ситуации продолжают светить дальним, вы видите все, как и до появления встречной машины, водитель которой на вас не в обиде, так как ваши фары его не слепят.

При встречном разъезде модуль управления ALH отключает светодиоды фар, которые светят на встречный автомобиль. Ослепление исключено.

Ситуация 2

Вы приближаетесь к пешеходному переходу или, скажем, двигаетесь по узкой улочке с плотно прилегающей к проезжей части застройкой. С обычной оптикой здесь невозможно будет увидеть пешеходов, стоящих у края тротуара и готовящихся переходить дорогу. А ведь не успей вы затормозить – ответственность ляжет именно на вас! Но маздовский ALH на ближнем свете дает более широкий луч, захватывающий тех, кто при обычных фарах находится в неосвещенной зоне. Это пригодится и при маневрировании в темноте на узких улочках, на виражах с малым радиусом, где нужно заглянуть в незнакомый поворот, чтобы понять, есть ли там опасности.

На малых скоростях в фарах включаются боковые группы диодов, расширяя пучок света спереди машины. Это помогает водителю контролировать пространство c обеих сторон авто.

Ситуация 3

Скоростная дорога ровная, малозагруженная. Можно ехать очень быстро с дальним светом, но вам нужно будет съезжать с этой трассы. Вы ждете развилки, высматриваете соответственный указатель. И, конечно же, проскакиваете его, потому что заметили поздно и не смогли перестроиться в нужную полосу. Но с Adaptive LED Headlights вероятность такой неприятности существенно ниже. Потому что при езде по автобану «думающая» оптика светит заметно дальше и выше обычных фар: указатели можно заметить издалека. Естественно, препятствия на дороге теперь также видны на большем расстоянии.

Ситуация 4

Вы догоняете попутную машину. Фары вашего авто как ни в чем ни бывало работают в полную силу, освещая дорогу без ограничений. Но водитель другого авто при этом не клянет вас последними словами, поскольку вы не слепите его через зеркала, как это обычно бывает.

В чем секрет

Каким же образом достигаются подобные почти волшебные характеристики адаптивной оптики от Mazda? Секрет – в источнике света, поскольку в каждой фаре он не один. Точнее, луч каждой фары формируется путем сочетания лучей четырех мощных светодиодов, которые могут включаться как все сразу, так и частично, в определенных комбинациях, формируя при этом те или иные характеристики общего луча впереди автомобиля. Например, на полном дальнем свете в каждой фаре работает весь блок фронтальных светодиодов. В режиме хайвея на скорости 95 км/ч они начинают светить дальше, ведь автоматика поднимает оптическую ось общего луча вверх. А для расширения луча ближнего света активируются по три дополнительных боковых диода с каждой стороны. Но самое интересное тут – что фары умеют самостоятельно выбирать объекты, которые им не нужно освещать: например, встречные и попутные автомобили. Именно благодаря этому за рулем Mazda вы можете уверенно ехать с дальним светом при наличии впереди других машин – как встречных, так и попутных. Расположенная под лобовым стеклом камера отслеживает чужие фары или габаритные огни. Затем электроника, отключая по отдельности светодиоды ваших фар, затеняет встречный или попутный автомобиль от вашего света, не ослепляя другого водителя, но не ухудшая освещенности дороги для вас.

Матричная светодиодная оптика ALH освещает путь дальше, выше и шире. Причем делает это даже в очень неблагоприятных условиях.

Мнение

Юрий Дацык
зам. главного редактора журнала «Автоцентр»

Когда впервые едешь ночью на обновленной Mazda с ее фарами Adaptive LED Headlights, начинаешь понимать, что они работают как-то необычно. При маневрах лучше освещаются боковые зоны, где вы хотите проложить свой маршрут или где могут быть пешеходы. При виде встречной машины на трассе рука поначалу автоматически включает ближний свет фар, однако когда вспоминаешь, что здесь – «интеллектуальные» фары, пытаешься отучить себя от старой привычки. И только спустя несколько поездок на дальние расстояния этого все же удается добиться. Уже после понимаешь, как же стало комфортнее разъезжаться на ночной дороге со встречными машинами, когда не нужно напрягать зрение для поиска препятствия за границами ближнего света. Это именно та функция, которую сразу же захотелось иметь в собственном автомобиле. Умные фары не только повышают безопасность движения, но и делают процесс управления машиной более комфортным, исключающим перегрузки в работе человеческих глаз.

Новые умные фары Audi могут проецировать анимированные изображения на дорогу

Немецкий автопроизводитель Audi представил новые матричные светодиодные фары, способные проецировать различные изображения на дорогу, как кинопроектор. Новые фары в виде опции будут предлагаться для новых моделей электрического внедорожника Audi e-tron SUV и электрического кроссовера Audi e-tron Sportback 2021.

Источник изображения: Audi

Как указывается в пресс-релизе компании, в каждой матричной фаре с системой микрозеркал содержится 1,3 миллион отражающих элементов (каждый имеет размер всего несколько сотых миллиметра).

Они могут менять положение до 5 тысяч раз в секунду, позволяя очень точно регули­ровать световой пучок и даже проецировать различные изображения или анимацию на дорогу или стены, например, название модели.

Audi собирается предложить пять уникальных анимированных проекционных изображений приветствия и прощания с водителем, примеры которых можно увидеть на видео ниже.

В компании также сообщают, что помимо ярких анимационных изображений, новые матричные фары могут проецировать так называемый «световой ковёр» протяжённостью 50 метров только внутри полосы движения. Эта функция предназначена для того, чтобы уберечь водителей встречных автомобилей от яркого света фар, что в некоторых случаях может приводить к кратковременному ослеплению.

«Криволинейное освещение ближнего света» также поможет водителю определять другие объекты и людей на обочинах, указывают в компании. По данным ресурса Futurism, использование вышеупомянутых функций фар на дорогах США требует получения разрешения у соответствующих регуляторов. Между тем полный набор функций уже доступен для европейских покупателей  Audi e-tron SUV и электрического кроссовера Audi e-tron Sportback 2021.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Новое определение адаптивного переднего освещения с технологией Smart High Beam

Матричная светодиодная фара представляет собой систему адаптивного дальнего света (ADB), оснащенную набором индивидуально адресуемых и управляемых светодиодов, которые работают вместе с электронным блоком управления (ECU) и устройство обнаружения движения, позволяющее оптимизировать сценарии освещения для улучшения видимости при вождении в ночное время, без ослепления водителей встречных или движущихся впереди транспортных средств. Эта адаптивная фара использует преимущества превосходной управляемости светодиодов, которая позволяет фаре очень динамично реагировать на централизованное управление.Вместе с непревзойденной надежностью, мгновенным освещением, высокой энергоэффективностью и сверхнизкими задержками светодиодная технология предлагает интригующие возможности для интеллектуального автомобильного освещения.

Сравнение дальнего света и ближнего света
Автомобильные фары настроены на переключение между ближним и дальним светом в зависимости от дорожных условий и трафика. Дальний свет обеспечивает яркое центрально-взвешенное распределение света с высокой освещенностью и далеко проникает в темноту.Освещение дальним светом отдает приоритет расширению поля зрения для максимальной безопасности вождения, не принимая во внимание, что этот далеко идущий луч может подвергнуть других участников дорожного движения потенциально опасным бликам. Ближний свет предназначен для обеспечения ближнего прямого освещения с горизонтальной отсечкой на верхнем конце, чтобы предотвратить ослепление других участников дорожного движения. По сравнению с дальним светом, ближний свет — это компромисс между дальностью движения вперед и контролем ослепления. Он сводит к минимуму ослепление для других участников дорожного движения, но его короткое расстояние луча дает водителю ограниченное время для реагирования на любые потенциальные опасности на высоких скоростях движения и на неровных дорогах.

Адаптивная система переднего освещения
Обычная адаптивная система переднего освещения (AFS) имеет ограниченную надежность, поскольку в ней чрезмерно используется механическая система фары, которая со временем может быть нарушена из-за износа и вибрации. Наряду с основными операциями, такими как переключение между дальним и ближним светом и отключение лучей, направленных на встречную полосу, адаптивное управление лучом в этом блоке фары AFS реализуется путем изменения направления луча, чтобы исключить встречный автомобиль из зоны освещения, вращая механический тень, чтобы заблокировать часть луча, или поворот луча при повороте автомобиля.Задержка этой механической системы слишком велика, чтобы реагировать на сложные алгоритмы прогнозирования. В таком AFS отсутствует взаимодействие между источником света и ЭБУ, поскольку присущие технологическим ограничениям галогенные и HID лампы головного света невозможно реализовать интеллектуальное управление светоотдачей и другими расширенными функциями.

Матричное светодиодное освещение
Признавая ограничения традиционных адаптивных фар головного света, были разработаны матричные светодиодные системы освещения, обеспечивающие интеллектуальное переднее освещение с динамическим управлением и мгновенной адаптацией луча в ответ на меняющиеся условия вождения.Хотя матричные светодиодные системы фар требуют сложной инженерии, они работают по очень простому принципу работы — цифровому управлению дальним светом на уровне пикселей. В отличие от газовых и дуговых ламп, светодиоды представляют собой полупроводниковые устройства, которые создают поток фотонов (свет), пропуская электрический ток через p-n-переход, смещенный в прямом направлении. Интенсивность света можно динамически и точно контролировать, регулируя ток, протекающий через светодиоды. Эти полупроводниковые диоды могут быть мгновенно активированы и не требуют времени на прогрев.Способность выдерживать десятки тысяч циклов переключения усиливает преимущества использования светодиодов в цифровых системах освещения. Превосходная регулировка яркости придает светодиодным модулям головного света беспрецедентную универсальность. Светодиоды дальнего света можно уменьшить, чтобы они выполняли роль дневных ходовых огней. Более того, компактный форм-фактор светодиода, полупроводниковая природа, а также гибкость в оптическом управлении предлагают несравнимую свободу дизайна 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 вариаций оптического распределения без необходимости в каком-либо поворотном механизме. Таким образом, матричная светодиодная технология разделяет ранее точечный дальний свет на несколько дополнительных лучей, которыми можно управлять независимо. Светодиоды высокой мощности обеспечивают высокую эффективность и высокую плотность потока, что обеспечивает точное управление лучом, а также исключительно высокую яркость, что делает эти индивидуально создаваемые лучи столь же мощными, как и одноточечный галогенный луч.В сочетании со значительно более высокой цветовой температурой (около 6000 К), которая снижает утомляемость водителя и обеспечивает улучшенную видимость, светодиодные фары дальнего света обладают мощным эффектом, не занимая при этом тонны места в блоке фары и не тратя тонны света. власть.

Как работают матричные системы
Обычные фары AFS реагируют только на состояние вождения автомобиля, такое как скорость вращения колеса, рыскание (движение вдоль вертикальной оси автомобиля) и движение рулевого колеса.Матричные светодиодные системы делают шаг вперед благодаря своей способности взаимодействовать с окружающей средой вождения через систему бортовых камер автомобиля, в которой датчик изображения отслеживает дорожную среду перед автомобилем. Установленная на транспортном средстве камера, чувствительная к видимому и ближнему инфракрасному свету, может обнаруживать практически все потоки транспорта в пределах своего диапазона обнаружения. Данные, собранные камерой, интерпретируются ЭБУ, который затем отправляет указания в схему управления, регулирующую светоотдачу каждого светодиодного двигателя.При обнаружении объекта перед автомобилем адаптивная система освещения будет маскировать встречный автомобиль, затемняя или выключая светодиодные двигатели, которые производят отвлекающие блики, в то время как другие светодиодные двигатели дальнего света продолжают светить повсюду на дороге. При движении по поворотам светодиоды дальнего света матричной фары смещают фокус света вдоль поворота и освещают обочину дороги больше, чем саму дорогу. Компьютерное зрение может извлекать информацию о полосах движения, что может помочь повысить точность адаптивного освещения.Кроме того, интеграция с GPS позволяет выполнять прогнозируемое управление фарами.

Светодиодная система дальнего света Audi HD Matrix
Технология матричных светодиодов вызывает растущий интерес ведущих автопроизводителей и производителей автозапчастей, таких как Audi, BMW, Mercedes-Benz, Opel, Volvo, Varroc, Hella и Bosch. Audi и Hella недавно представили светодиодную фару дальнего света HD Matrix, которая объединяет 32 небольших индивидуально управляемых светодиода, расположенных в два ряда.64-ступенчатое регулирование яркости позволяет светодиодной матрице HD Matrix создавать миллионы световых узоров. Система дальнего света использует обратную связь от камеры, навигационной системы и других датчиков для обеспечения точного интеллектуального переднего освещения. Режим адаптивного освещения активируется за пределами города на скорости 30 км / ч (18,6 миль / ч) и выше. Светодиоды в матричных светодиодных фарах также служат в качестве огней поворота и используют прогнозные данные о маршруте, предоставляемые навигационной системой MMI, для автоматического освещения участков дороги, лежащих вокруг приближающегося поворота, до того, как туда прибудет водитель.В светодиодных фарах HD Matrix для избранных топ-моделей встроены лазерные модули, которые удваивают дальность действия дальнего света. Динамический лазерный дальний свет автоматически включается на скорости 70 км / ч и гаснет, когда камера распознает другие автомобили в своем диапазоне.

Вызовы
Хотя матричные светодиодные фары обладают убедительными показателями безопасности, производители автомобилей сталкиваются с повышенными сложностями в схемах, тепловых и конструктивных решениях, что в конечном итоге увеличивает общую стоимость системы.

Системы матричного освещения

обычно имеют устройство управления матрицей освещения (LMM), которое обеспечивает регулировку нагрузки и контроль уровня пикселей светодиодов. LMM обычно содержит микроконтроллер, который управляет интегральными схемами привода каждого светодиода через интерфейс SPI и трансиверы, которые обмениваются данными с ECU. Каждый светодиодный двигатель подключен к переключателю низкого напряжения (MOSFET), который может иметь широтно-импульсную модуляцию (PWM) с запрограммированной частотой и рабочим циклом. Схема ИС привода, встроенная в полевой МОП-транзистор, эффективно предотвращает повреждение светодиода из-за колебаний напряжения и переходных скачков напряжения.Сложная схема светодиодной матрицы не только увеличивает пространство на печатной плате, но и приводит к повышенным электромагнитным помехам (EMI).

Управление температурой должно идти в ногу с работой светодиодных модулей с высокой удельной мощностью. Стесненное пространство внутри фары может вызвать накопление теплового потока вокруг светодиодов. Непрерывная работа за пределами максимальной номинальной температуры перехода ускоряет деградацию материалов, используемых в светодиодах, таких как люминофор или инкапсулят, что приводит к уменьшению светового потока, изменению цвета и сокращению срока службы.Отвод тепла от источника света обычно обеспечивается алюминиевыми радиаторами с большой площадью поверхности. Система терморегулирования может включать электрические вентиляторы для облегчения конвективного охлаждения.

Цифровые матричные светодиодные фонари Audi: работают ли они?

► Тестирование новейших светотехнических решений Audi
► Матричный комплект выходит на новый уровень
► Отсутствие ослепления и некоторые уловки

Теория никогда не менялась: чтобы сделать вождение в ночное время безопасным, нужно сделать ночь как можно более похожей на день.И проблема не изменилась: лучи, освещающие ваш путь, будут ослеплять встречных водителей, поэтому вам нужно включить фары.

В последнее время был достигнут прогресс, так это в поисках способов минимизировать распространение и продолжительность этого падения. И Audi сделала еще один шаг вперед, выпустив систему следующего поколения.

Его современное освещение, HD Matrix LED, представляет собой адаптивную систему, которая работает путем разделения традиционного одиночного луча фары на десятки меньших лучей, которые можно включать и выключать индивидуально, чтобы не освещать небольшие участки спереди. .Он использует 32 диода на каждую сторону, управляемый камерой, обращенной вперед, и в значительной степени эффективен.

В более новых цифровых матричных светодиодных устройствах используется отражающий чип размером с ноготь, который содержит миллион микроскопических зеркал размером в несколько сотых миллиметра каждое, что означает, что можно генерировать гораздо более точный и пикселизированный луч по сравнению с 32 большими блоками старой системы. света. Визуально это разница между игрой в Minecraft и последней игрой Call of Duty.

Но «немного лучше, чем старая система» редко продается хорошо, поэтому, помимо более полного освещения дороги и исключения других автомобилей из вашего полного луча с большей точностью, чем предыдущая инновация, эти цифровые фары также могут показывать некоторые изящные трюки для вечеринок. .

Во-первых, когда вы едете по автомагистрали, машина будет проецировать световой ковер на полосу перед вами, полностью зажатую между белыми линиями и способную изгибаться в соответствии с топографией дороги. Два ряда наложенных шевронов показывают точную ширину вашего автомобиля, включая зеркала заднего вида, так что вы можете оценить пробелы в движении или точно разместить его между узкими дорожными работами.

А поскольку «микрозеркало», лежащее в основе этой системы, по сути является той же технологией, что и в кинопроекторе, теоретически вы можете использовать фары автомобиля для импровизированного просмотра фильма, учитывая подходящую стену.Поскольку эта функция вряд ли будет омологирована, вам придется довольствоваться набором предварительно загруженных анимаций, которые автомобиль может направлять на вертикальную поверхность или дорогу при запуске или выключении. Если вы думали, что фирменные лампы для лужа — лучший аксессуар для привлечения внимания, подумайте еще раз.

Цифровой матричный светодиод

: как это работает

Посмотри на меня! Смотри на меня!
Анимации можно направить на стену или дорогу, когда вы начинаете и останавливаетесь. Там нет настраиваемой функции, поэтому вам придется довольствоваться предустановками.

Но это полезно …
Этот прямоугольник, направленный на дорогу, показывает дефекты асфальта и отмечает ваше положение между линиями и расстояние до идущего впереди автомобиля.

… и это спасает жизни
Главное преимущество — это то, насколько они освещают дорогу, не раздражая других водителей. HD Matrix LED — это хорошо, Digital Matrix LED лучше.

Работает?

Да. Несмотря на то, что проецируемые анимации выглядят круто, в конечном итоге они несерьезны.Настоящая ценность заключается в возможности еще больше осветить дорогу при уменьшении бликов — двойная победа. Планируемое руководство по использованию автомагистралей находится посередине — немного театра с полезной стороной.

Почему Америка застряла с плохими фарами?

Я не думал, что влюблюсь в Porsche 911 Turbo S 2021 года из-за его фар. В конце концов, это автомобиль, который имеет 640 лошадиных сил, разгоняется от нуля до 60 за 2,6 секунды и разгоняется до 205 миль в час. Я подумал, что мне это понравится, в основном по этим причинам, которые в любом контексте являются довольно сильными положительными моментами.Но на этом конкретном Turbo S спереди была немецкая табличка, а на лобовом стекле — немецкая регистрационная наклейка. В наши дни обычно нет большой разницы между автомобилем для рынка США и автомобилем, предназначенным для Европы, но европейский Turbo S включает в себя важную функцию, запрещенную для нас здесь: светодиодные матричные фары. Теперь я совершенно разорен из-за наших тупых старых ламп, потому что я буквально увидел свет. И мы не можем этого допустить.

Автомобиль и водитель

Каждый из осветительных приборов 911 включает 84 индивидуально управляемых светодиода, которые позволяют автомобилю непрерывно изменять узор своих лучей.Когда машина приближается к встречной полосе, фары 911 тускнеют вокруг нее, оставляя остальную часть рисунка яркой. Другой водитель не ослеплен, но на вашей стороне все еще горят огни. Это чудо. Во время ночных поездок на Turbo S я ни разу не видел, чтобы другой водитель раздражал меня светом дальнего света, что иногда случается с автомобилями, у которых просто есть яркие светодиодные лампы ближнего света. Porsche также затемнял бы правую сторону, если бы дорожные знаки на обочине были слишком светоотражающими.Иногда можно увидеть, как свет проходит через две отдельные фазы затемнения, что показывает, насколько ярким он становится при максимальной мощности. Когда все 168 светодиодов горят на полную мощность, вы чувствуете, что видите четверть мили вниз по дороге. И, может быть, ты сможешь.

В 1967 году фары не могли этого сделать. Но теперь они могут.

Автомобиль и водитель

Адаптивные фары Porsche явно являются большим улучшением по сравнению с простой настройкой дальнего или ближнего света, предусмотренной для U.С. Так почему их можно купить в Мюнхене, а не в Милуоки? Речь идет о Федеральном стандарте безопасности транспортных средств № 108, который определяет наши фары с 1967 года. А старый FMVSS 108 установил правила, которые определяли только дальний и ближний свет, потому что тогда у нас не было фар Willy Wonka. которые могут идти боком, и наискось, и вдоль, и назад.

Любители истории заметят, что 1967 год был давным-давно, и с тех пор кое-что изменилось в области автомобильного освещения проезжей части.Но правило остается в силе по той простой причине, что очень трудно заставить всех участников прийти к соглашению о том, что должно быть дальше. Однако надежда есть. Toyota обратилась в Национальное управление безопасности дорожного движения США (NHTSA) с ходатайством об изменении правила, разрешив использование систем адаптивного освещения поворотов. И похоже, что этот процесс продвигался вперед в 2018 году, когда он находился на той стадии, когда производители могли высказаться с комментариями (Субару указала, что NHTSA упомянул «зелье» теста, когда оно означало «порция», и мы уважаем их внимание к деталям, мелочность.) Но, большой сюрприз, ни одно обновленное правило не доработано. Вот почему мы все еще придерживаемся дальнего и ближнего света, а не промежуточных лучей.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

У меня есть решение для ускоренного утверждения нового правила. Это включает в себя сдачу определенного 911 Turbo S в NHTSA на неделю или две, ну, знаете, для замеров и так далее.Стань тем изменением, которое ты хочешь увидеть в мире, Porsche. И, может быть, после того, как фара будет устранена, мы сможем поговорить с ними о моей идее автобана.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Что такое матричные фары и как они работают?

Audi была первым производителем автомобилей, который в 2013 году выпустил матричные фары для Audi A8, но с тех пор все больше и больше производителей выпускают эти умные светодиодные фары.Хотя компания Practical Motoring впервые опробовала матричные фары Audi при запуске модели A4 в 2016 году, с тех пор у нас накопился большой опыт работы с ними. Действительно, за последние пару недель мы протестировали матричные фары двух брендов: Land Rover и Audi.

Этот опыт вызвал появление этой статьи, поскольку все, что вы будете делать в транспортном средстве, пока не придет полностью автономное вождение, видение синего символа дальнего света, горящего на приборной панели во время движения в пробке, возможно, наиболее сбивает с толку.

Что такое матричные фары?

Иногда известные как пиксельное освещение, матричные системы основаны на блоке дальнего света, состоящем из группы светодиодов (матричная система Audi состоит из до 25 светодиодов на блок дальнего света), а не на одной лампе дальнего света, которая вы можете найти в обычной фаре. Некоторые производители, такие как Land Rover, предлагают пакеты освещения определенного уровня, включая Matrix LED и Matrix-Laser LED. Большинство этих систем освещения более или менее одинаковы, в том смысле, что когда вы выбираете «Авто» на переключателе света, дальний свет включается выше «определенной» скорости.

Камера, установленная на лобовом стекле, может обнаруживать фары и задние фонари и часто более чем на трех или четырех транспортных средствах, а затем деактивирует светодиод в том месте, где находится транспортное средство, помещая его в тень, с дорогой вокруг и между транспортным средством (автомобилями). ) с подсветкой дальним светом. Система Matrix-LED Land Rover, аналогичная той, что используется Audi и другими производителями, предназначена для дальнего дальнего света со скоростью более 80 км / ч на расстояние около 600 метров.

Световые лучи вместо того, чтобы проецироваться из транспортного средства в виде «луча», предназначены для «освещения» как горизонтальных, так и вертикальных полос, что позволяет системе создавать квадратные тени и так далее.Умная штука.

Каково использование матричных фар?

Однажды ночью, проезжая по шоссе на Range Rover Sport PHEV, я случайно переключил фары в автоматический режим. Это активировало матричную систему, и при движении со скоростью более 80 км / ч фары переключались на дальний свет. Находясь в пробке и видя на приборной панели маленький синий символ дальнего света, вызвала панику… моя жена сказала выключить его.

И это потому, что мы так и поступали, верно.Едя по дороге ночью, у вас будет включен дальний свет, и вы будете взведены пальцем, готовым щелкнуть волшебной палочкой и переключиться обратно только на дальний свет. Но теория матричных светильников такова, что в этом нет необходимости.

Эксперты говорят, что система определит, приближается ли машина к вам или вы следуете за машиной, а затем отключит ее, чтобы не ослепить водителя. В то же время вы получите преимущество дальнего освещения вокруг автомобиля. И это работает.

Проезжая мимо, вы можете наблюдать, как система освещения гаснет определенные группы по мере того, как транспортное средство движется от вас или к вам. А затем вы можете наблюдать, как свет возвращается, когда автомобиль уезжает. У меня не было шанса следовать за автомобилем с матричным освещением, но я сделаю это на этой неделе, пока я буду тестировать Audi Q8, и я обновлю эту статью, как только я сам это испытаю.

Тем не менее, во время вождения прошлой ночью, и я, в конце концов, выключил автоматические фары, потому что маленький синий дальний свет на приборной панели был слишком большим, чтобы сделать (маленькие шаги), ни один человек не двигался ко мне щелкнули дальним светом.Можно ли это использовать как неофициальное доказательство того, что система работает так, как задумано? Наверное. Я дам тебе знать позже на этой неделе. Будьте на связи.

Светодиодные фары Audi Digital Matrix

: первый взгляд на технологию e-tron в США

Для тех из вас, кто достаточно взрослый, чтобы помнить, Audi R8 был первым серийным автомобилем, оснащенным светодиодными фарами. В то время технология автомобильного светодиодного освещения находилась в зачаточном состоянии: R8 был на заре эпохи новых, более современных и высокотехнологичных автомобилей.На автосалоне в Лос-Анджелесе в 2019 году Audi пролила свет на нечто большее, чем новый Audi e-tron Sportback, и все это связано с цифровыми матричными светодиодными фарами автомобиля. Я сказал себе, что это будущее автомобильного освещения.

Я не хочу подчеркивать важность новейшего Audi e-tron Sportback, заметьте. Он явно сделан из той же ткани, что и внедорожник e-tron, и это неплохо, поскольку версия Sportback — это, по сути, внедорожник e-tron с более спортивной покатой линией крыши.Все, от носа до средних стоек, взято прямо из внедорожника e-tron, отсюда и поразительное сходство между ними — даже задние фонари такие же, хотя изогнутая задняя часть Sportback придает хвосту более привлекательный и спортивный вид. позиция.

Значение e-tron Sportback, тем не менее, закрепилось в истории как первый серийный автомобиль с цифровыми матричными фарами. Да, эта система также появится на внедорожниках e-tron, но не стоит ожидать, что эта технология будет доступна в США в ближайшее время, что, честно говоря, является большим обломом.Судя по всему, законодательство США запрещает автомобилю иметь что-либо большее, чем обычный ближний и дальний свет, — и так уж случилось, что эти цифровые матричные фары могут гораздо больше. Я не могу не почувствовать, что обычные фары похожи на старые раскладушки Motorola, в то время как более продвинутые фары с цифровой матрицей представляют собой футуристический складной телефон Razr, о котором недавно было объявлено. Это печальное положение для покупателей из США.

Что мы упускаем? Полагаю, вы знакомы с адаптивными светодиодными фарами других автопроизводителей, которые автоматически регулируют световой пучок, чтобы предотвратить ослепление встречного транспорта без ущерба для ночной видимости, верно? Цифровые матричные светодиодные фары Audi тоже могут это сделать.Он распознает автомобили и пешеходов перед автомобилем и при необходимости регулирует свет фар. Но что совершенно революционно в системе Audi, так это способность проецировать вперед буквально ковер света.

Это похоже на путеводный свет духовного существа, которое постоянно регулирует края луча, чтобы в реальном времени проецировать световой ковер длиной от 10 до 50 метров. Сердцем системы является революционный чип, произведенный американской компанией Texas Instruments. Да, иронию ситуации понять гораздо проще.Не спрашивайте меня, почему потенциально новаторская функция считается незаконной в соответствии с федеральными законами и законами штата, особенно с учетом того, что основной компонент, обеспечивающий работу системы, производится прямо здесь, на территории США. Это совершенно отдельная тема, которую стоит обсудить, но я считаю, что эта система настолько новаторская, что я серьезно думаю, что правительству необходимо пересмотреть.

Каждая фара в сборе способна проецировать до 1,2 миллиона отдельных пикселей света. С двумя фарами число удваивается до 2.4 миллиона пикселей, что, очевидно, означает, что фары теоретически могут проецировать весь фильм перед автомобилем, хотя и в черно-белом режиме. Если смотреть черно-белые фильмы, проецируемые вне вашего высокотехнологичного Audi e-tron Sportback, вам не нравится, не волнуйтесь. Я слышал, что Audi работает над разработкой цветных пикселей для следующего поколения светодиодной технологии с цифровой матрицей, хотя возможность покупки зависит, опять же, от существующих и будущих правительственных правил.

«В будущем мы думаем о коммуникации перед автомобилем или коммуникации вокруг машины, чтобы, скажем, предупредить велосипедистов с правой стороны машины и пешеходов с левой стороны», — сказал Стивен Берлитц. Глава отдела инноваций в освещении Audi, когда мы ехали по сельскому Лос-Анджелесу в ранние утренние часы.«У нас может быть что-то для вас на выставке CES в следующем году, возможно, та же технология применяется к задним фонарям, но это все, что я могу сказать на данный момент», — поддразнивает Стефан.

Ковер света — или то, что Audi любит называть своим «одеялом света», — излучаемый Audi e-tron Sportback, работает совместно с камерами, используемыми системой автономного вождения. Свет может уменьшаться или увеличиваться в зависимости от дорожных условий. Однако система предназначена только для движения по шоссе: она активируется только при достижении 40 миль в час и выше и работает только в том случае, если на дороге есть видимая разметка полосы движения.

К сожалению, это означает, что у вас не может быть светового ковра, когда вы едете по окрестностям, как бы круто это ни выглядело. С другой стороны, вся эта болтовня бессмысленна, если она не распространяется на США. В Европе система стоит на 4000 фунтов стерлингов больше (около 4400 долларов США) по сравнению с базовой ценой e-tron Sportback, и, хотя это большие деньги, она кажется подходящей ценой, чтобы испытать будущее автомобильного освещения.

Что такое светодиодные фары и как они работают?

Большинство людей знают, что LED означает Light Emitting Diode; однако менее известен тот факт, что светодиодные автомобильные фары могут повысить стоимость и сложность по сравнению с галогенными лампами, а также повысить эффективность и возможность регулировки — отчасти благодаря маленьким размерам и потребляемой мощности каждого диода.

Большинство новых автомобилей оснащаются светодиодными дневными ходовыми огнями, но полностью светодиодные фары не являются отраслевым стандартом (пока). Поскольку производители стремятся снизить расход топлива и выбросы, снижение электрической нагрузки на автомобиль становится все более важным, и именно в этом помогают светодиодные фонари.

• Лучшие лампы для фар в продаже

Они излучают кристально чистый свет, который в сочетании с технологией матричного освещения (поясняется позже) предлагает огромные преимущества в адаптируемости и мощности освещения по сравнению со стандартными светодиодными, ксеноновыми и галогеновыми фарами.Минусом для светодиодных блоков, особенно матричного типа, является то, что замена блока может быть невероятно дорогостоящей.

Тем не менее, использование полностью светодиодных фар, вероятно, будет продолжать расти, и трата дополнительных денег может стать преимуществом в будущем, когда начнется распродажа. Кроме того, если вы не уверены в себе при вождении ночью, светодиодные матричные фонари могут вам помочь.

Как работают светодиодные фонари?

Светодиод — это просто полупроводник, который излучает свет, когда через него проходит ток. Имейте в виду, что они работают только с током, текущим в одном направлении.Из-за того, что для освещения требуется относительно небольшой ток, энергия, потребляемая от батареи (и, следовательно, двигателя) меньше, чем у галогенов и ксенонов.

Ток течет от катода к аноду, проходя через полупроводниковый материал, который имеет проводимость где-то между металлом и резиной, полученный путем добавления материала, проводящего электричество, к изолирующему материалу. Затем полупроводник излучает фотоны, которые затем освещают дорогу впереди.

Из-за простоты светодиода, с ними очень мало ошибок, поэтому прогнозируется, что они прослужат более десяти лет.Тем не менее, светодиодные фары используются недостаточно долго, чтобы определить, сколько они прослужат при использовании на открытой дороге.

Что такое адаптивные светодиодные фонари

Стоит отметить, что не все адаптивные фары являются светодиодными. Адаптивный блок — это просто фара, которая может изменять свое направление и / или яркость в соответствии с дорожными условиями — будь то старые галогенные блоки, более современные светодиодные или ведущие в отрасли лазерные блоки. Адаптивный светодиодный светильник состоит из светодиодов и может изменять свое направление и / или яркость.

Что такое светодиодные матричные светильники и как они работают?

В математике матрица определяется как прямоугольный массив чисел, организованный в строки и столбцы, которые рассматриваются как единое целое. Замените «цифры» на «светодиоды и зеркала» в этом определении, и вы сможете представить, в качестве приблизительной концепции, что такое светодиодная матричная фара.

• Что такое очки для ночного вождения и работают ли они?

Светодиодные матричные фары объединяют набор светодиодов и зеркал с набором датчиков и камер.Последние сканируют дорогу впереди, чтобы определить движение и изменения дорожных условий, например крутой поворот.

Затем они используют эти данные для освещения, затемнения или даже выключения каждого светодиода в матрице, с конечной целью сохранить как можно большую часть дороги освещенной максимальным количеством света. Из-за этих атрибутов матричные светодиодные светильники также называют адаптивными источниками света.

Плюсы и минусы светодиодных фар

Плюсы

• • Энергоэффективность
• • Может быть относительно недорого
• • Долгий прогнозируемый срок службы

Минусы

• • Могут быть сложными
• • Могут быть невероятно дорогой

Вам понравились эти советы и рекомендации? Затем прочтите нашу статью о дневных ходовых огнях.

Фары | HELLA

Пожалуйста, выберите изображение, чтобы открыть галерею

24.05.2016

Ксеноновые фары помогают спасать жизни.Если бы все автомобили на немецких дорогах были оснащены ксеноновыми фарами, количество аварий, происходящих в ночное время, сократилось бы примерно на 50%, а количество погибших в результате дорожно-транспортных происшествий за тот же период снизилось бы на 18% [1]. Несмотря на поразительные преимущества ксеноновых фар, более половины всех немцев недостаточно осведомлены об этом типе системы фар, и почти столько же не могут назвать ни одного преимущества ксеноновых фар. Это резко контрастирует с высоким уровнем удовлетворенности владельцев транспортных средств, оснащенных системой этого типа (96%).[2] Ксеноновые фары излучают свет по принципу газового разряда. Высокое напряжение, необходимое для воспламенения газообразного ксенона — 20 000 вольт — создается электронным балластом.

В биксеноновых фарах ближний и дальний свет фар генерируются с помощью всего одного проекционного модуля, который механически переключается между ближним и дальним светом через заслонку в фаре. Поскольку свет сохраняет свой цвет и интенсивность, человеческий глаз воспринимает освещение как неизменное.По сравнению с галогеновыми лампами ближнего света, ксеноновая лампа ближнего света отличается более ярким и широким освещением дороги. Дальность дальнего света намного больше, а края дороги освещены более четко.

В ксеноновых фарах система автоматического или динамического выравнивания фар всегда обеспечивает правильную настройку луча в зависимости от нагрузки, процесса торможения и / или ускорения автомобиля. Состояние нагрузки автомобиля измеряется индуктивными или магниторезистивными датчиками оси, а передние фары перемещаются с помощью серводвигателей.При динамическом регулировании угла наклона фар скорость автомобиля обрабатывается с помощью сигнала спидометра. Это означает, что лампы могут быстро компенсировать процессы торможения и ускорения.

Полная ксеноновая система также включает в себя систему мойки с усилителем, которая поддерживает чистоту линз крышки фары, так что ксеноновый свет направляется на дорогу, и водителям встречных автомобилей не приходится сталкиваться с дополнительными бликами.

Система динамического освещения поворотов была представлена ​​в 2003 году, чтобы обеспечить водителям улучшенную и большую дальность видимости.В этой системе световые модули вращаются в соответствии с углом поворота. Следующий этап в разработке передовых систем фар наступил в 2005 году с внедрением адаптивной системы переднего освещения (AFS). На основе модуля VarioX распределение света фар адаптируется к конкретной ситуации в зависимости от скорости автомобиля и угла поворота. Затем, в 2009 году, был совершен новый прорыв: впервые в истории система фар была объединена с камерой в качестве датчика, что позволило объединенному устройству полагаться на данные, собранные из окружающей среды транспортного средства, наряду с данными самого транспортного средства.Когда адаптивная светотеневая граница (aCOL) создается таким образом, световой конус фар транспортного средства управляется так, что он заканчивается впереди других транспортных средств. Современные безбликовые системы дальнего света идут еще дальше, автоматически маскируя участки дороги, где освещение может раздражать других водителей.