Матричные фары: преимущества и принцип работы

Эволюция автомобильного освещения совершила грандиозный рывок с появлением матричных фар. На сегодняшний день – это самый прогрессивный и высокотехнологичный вариант автомобильной оптики. В чем преимущества матричных светодиодных фар и каков принцип их работы?

Эволюция автомобильного освещения совершила грандиозный рывок с появлением матричных фар. На сегодняшний день – это самый прогрессивный и высокотехнологичный вариант автомобильной оптики. В чем преимущества матричных светодиодных фар и каков принцип их работы?

В области технологий освещения, ведущие позиции принадлежат Audi. Последней разработкой компании являются матричные фары, благодаря которым комфорт управления и уровень безопасности движения поднимается на качественно новый уровень.

Начиная с 2013 года матричные фары (Matrix LED headights) устанавливаются на флагман Audi – модель А8. Компания Opel разрабатывает Matrix Beam (пилотный проект матричных фар).

Матричные фары от Audi объединяют в себе блок управления, воздуховод с вентилятором, дизайнерское обрамление, модуль габаритных огней, дневных огней и указателя поворота, и, конечно же, модуль ближнего света фар и модуль дальнего света фар.

Принцип работы матричных фар

Модуль дальнего света фар состоит из двадцати пяти светодиодов, которые объединены в группы по пять штук, образующих матрицу. Каждая группа обладает своим металлическим радиатором для охлаждения и своим отражателем. Благодаря матрице, из светодиодов реализуется порядка миллиарда разных комбинаций распределения света.

Что касается модуля ближнего света фар, то он расположен над модулем дальнего света. Он тоже состоит из светодиодов, которые разделены на несколько групп. В самой нижней части фары расположен модуль указателя поворота, габаритных огней и дневных ходовых огней. Включает модуль тридцать последовательных светодиодов.

Дизайнерское обрамление подчеркивает расположение модулей освещения. Кроме этого в матричной фаре размещен электронный блок управления. В целях принудительного охлаждения светодиодов, фары вооружены воздуховодом с вентилятором.

Все конструктивные элементы таких фар находятся в пластмассовом корпусе, который является основой для размещения элементов и защитой от внешнего воздействия. Прозрачный рассеиватель закрывает корпус с лицевой части.

Матричные фары оснащены электронной системой управления, которая традиционно включает в себя блок управления, входные устройства и исполнительные элементы. Под входными устройствами подразумеваются GPS навигационная система, видеокамера и ряд датчиков. Навигационная система предоставляет водителю сведения о рельефе дороги (подъемы, спуски, повороты), а видеокамера дает информацию о прочих автомобилях, находящихся на дороге.

В «интересах» фар работает большое количество датчиков прочих систем автомобиля, таких как датчик угла поворота рулевого колеса, датчик дорожного просвета, датчик скорости движения, датчик дождя и датчик освещения. Информация, поступающая от входных устройств, обрабатывается электронным блоком управления, который в зависимости от ситуации на дороге активирует определенные светодиоды или дезактивирует их.

Поворотные механизмы в матричных фарах не используются подобно тому как они используются в ксеноновых фарах. Все рабочие функции матричных фар выполняются только с помощью статических светодиодов и электроники.

Преимущества матричных фар

Матричные фары реализуют ряд прогрессивных функций:

• Обнаружение пешеходов и их подсвечивание;
• Распознавание автомобилей, а также изменение светового луча;
• Динамические указатели поворотов;
• Адаптивное освещение поворотов.

Во время движения автомобиля по дороге в темноте, видеокамера обнаруживает попутные и встречные автомобили по их освещению. Сразу же по обнаружении автомобиля, системой управления включаются светодиоды, которые направляют на обнаруженную машину свет. Все оставшееся пространство дороги полностью освещается. При этом стоит отметить, что чем ближе обнаруженный автомобиль, тем сильнее включаются светодиоды. Однако при этом ослепление водителя едущего навстречу транспортного средства полностью исключено. Одновременно матричные фары способны выявлять до восьми машин.

Кроме автомобилей матричные фары могут обнаруживать в темноте животных и пешеходов, причем как тех, что находятся на дороге, так и тех, которые находятся поблизости от нее. Именно с этой целью матричные фары соединены с системой ночного видения.

Обнаружив пешехода или животное, фары подают дальним светом трехкратный сигнал, предупреждая и самого водителя, и пешехода.

С помощью навигационной системы реализуется адаптивное освещение поворотов. На основе данных навигационной системы, поворот освещается еще до того, как водитель начнет поворачивать руль. Благодаря адаптивному освещению, обеспечивается лучшая видимость и, соответственно, повышается безопасность движения на дороге.

Динамический указатель поворотов является управляемым (в направлении поворота) движением огней. Чтобы реализовать эту функцию, тридцать светодиодов последовательно включаются с периодичностью в сто пятьдесят миллисекунд. И, согласно заявлениям производителя, благодаря динамическому указателю поворотов информативность системы освещения транспортного средства существенно повышается.

Как работают матричные фары в автомобиле?

Немецкое качество ценится во всем – от продуктов питания до высоких технологий. Не обошло оно стороной и автомобилестроение. Но немцы, как всегда, не стремятся останавливаться на достигнутом. Так, в 2013 году на автомобильном рынке появился флагман концерна Audi – модель автомобиля А8, оснащенная уникальными матричными фарами со специальными возможностями. Сегодня такой тип фар пытаются перенять и другие концерны, однако, прежде чем начать их хвалить, давайте более подробно разберемся, стоит ли отдавать деньги за такое удовольствие как матричное освещение автомобиля?

Матричные светодиоды – в чем заключается особенность новшества в автомобильном освещении?

На автомобильных формах все чаще можно встретить вопросы, что такое матричные фары и в чем заключаются их особенности. На сегодняшний день матричные фары по достоинству принято считать уникальным достижением, поскольку его разработчикам удалось объединить в одной конструкции целый ряд необходимых при движении моделей:

• Свет дальних фар.

• Свет ближних фар.

• Дневные ходовые огни.

• Габаритные огни и динамические поворотники.

• Воздуховод с вентилятором.

• Блок управления работой фар.

Полезно знать! Автомобильные лампы накаливания имеют собственную маркировку: С – ближний свет; R – дальний свет; СR – двухрежимный, с возможностью переключения с ближнего на дальний и наоборот.

И все это обрамлено в привлекательном дизайне обычных автомобильных фар. Таким образом, разработчикам удалось сделать одновременный шаг в дизайне и в безопасности своего нового автомобиля. Но главная особенность этих фар заключается в наличии дополнительных датчиков, которые улавливают информацию о погодных условиях, приближающихся автомобилях и пешеходах, передают ее на блок управления фарами, в результате чего свет автоматически выстраивается под нужный угол и дает необходимую интенсивность.

Из каких элементов состоит матричное освещение автомобиля?

Основные элементы матричных фар – это модули дальнего и ближнего света, с конструкционными особенностями которых мы хотим вас познакомить более подробно.

1. Модуль дальнего света представляет собой набор из 25 светодиодов. Все светодиоды разделены на 5 групп по 5. При этом каждая группа образует специальную матрицу, которая оснащается отдельным отражателем и радиатором, способствующим их охлаждению. Благодаря такому расположению матрицы могут воспроизводить любую мощность и интенсивность света, по необходимости меняя даже его направленность. При необходимости модель дальнего света можно вмонтировать в обычный автомобиль по стандартной схеме.

2. Модуль ближнего света состоит из 30 светодиодов, которые также разделены на несколько сегментов. Для максимально быстрого и эффективного охлаждения модуль оснащен воздуховодом и вентилятором. Размещается модуль внизу основной фары, вместе с модулем дневных ходовых огней, габаритных огней и динамических поворотников.

Таким образом, матричные фары состоят из большого количества модулей, которые очень грамотно объединены в одной фаре и, благодаря специальному программному обеспечению, способны функционировать практически без вмешательства человека.

Интересно знать! Противотуманные фары могут иметь либо белый, либо специальный желтый цвет. Однако на обеих фарах должны стоять лампы одинакового света.

В чем заключаются конструктивные особенности матричных фар?

Итак, большое количество модулей в матричном освещении помещаются в одну фару, которая представляет собой привычный пластмассовый корпус. Благодаря этому обеспечивается также надежная защита светодиодов от внешних повреждений и попадания влаги. Внешняя сторона фары представлена прозрачным рассеивателем, благодаря которому свет от диодов подается максимально точно и не заламывается.

В отношении конструктивных особенностей матричных фар необходимо отдельно остановиться на системе их управления. Кроме блока управления, о котором мы уже вспоминали, такие фары оснащаются входными устройствами (датчиками) и исполнительными приборами. К входным устройствам, которые устанавливаются на автомобиль вместе с фарами, относятся:

1.

Камера, благодаря которой фиксируется положение всех остальных автомобилей на дороге: примерная скорость их движения, близость и направление. К примеру, если по свету фар камера определяет приближение встречного автомобиля, блок управления тут же отключит только те диоды, которые непосредственно направляются на встречный автомобиль. Основной же свет останется таким же интенсивным, но слепить встречного водителя уже не будет. При этом матричная фара может одновременно фиксировать и реагировать на движение 8 автомобилей.

2. Система навигации, которая передает на фары особенности рельефа местности, по которой движется автомобиль. Речь идет о поворотах, подъемах и спусках, перед которыми фары автоматически меняют интенсивность своего света.

3. Набор датчиков, который делает матричные фары максимально функциональными. Стандартный комплект состоит сразу из 5 датчиков:

• датчик дождя;

• датчик угла поворота рулевого колеса;

• датчик скорости движения;

• датчик освещения;

• датчик дорожного просвета.

Со всех этих приборов информация подается на ЭБУ матричных фар, где она перерабатывается, и компьютер принимает решение о включении или выключении освещения.

Важно! В матричных фарах отсутствует система поворотных механизмов, которые свойственны ксеноновым фарам. Интенсивность и направленность освещения меняется благодаря наличию разных моделей и блоков диодов.

Перечень функций, которые явно отличат матричные светодиоды от всех остальных

Чего мы ожидаем от обычных автомобильных фар? Способности освещать дорожное полотно на разном расстоянии, то есть просто переключаться с дальнего на ближний свет. Ну и еще нелишними бывают противотуманки, а также дополнительные габариты – аварийки и поворотники. Но если речь идет о матричном освещении автомобиля, то здесь водитель может получить в разы больше дополнительных функций.

Особенности полисегментального дальнего света

Особенность данного типа освещения заключается в возможности не выключать дальний свет даже при активном движении встречного транспорта. Возможно это благодаря наличию камеры, которая определяет точное расположение встречного автомобиля и меняет направленность света, не снижая его интенсивности.

Дальний свет для автомагистрали

В этом случае активизируется навигационная система, которая способна передавать на блок управления информацию, что автомобиль выехал на автомагистраль. В таком случае пучок света не будет рассеиваться по дорожному полотну, а сузит свой конус. Такое освещение является идеальным для магистралей, обеспечивая максимальную видимость и безопасность.

Как работает ближний свет матричных фар?

Ближний свет матричных фар в целом ничем не отличается от обычного ближнего света, поскольку также имеет ассиметричную форму. То есть, при активации ближнего света диоды направляются не на основную часть дороги перед авто, а больше на обочины.

Статическое адаптивное освещение

Данный вид освещения необходим для того, чтобы при выполнении поворота дополнительно освещать пространство перед автомобилем и по его бокам. Специально для выполнения функции статического адаптивного освещения в матричных фарах присутствует три диода, которые включаются одновременно с поворотом рулевого колеса и активацией поворотников.

Функция освещения перекрестков

Речь идет об адаптивном освещении, которое активируется непосредственно перед перекрестками и предоставляет водителю наиболее подходящее освещение дорожного полотна. Система работает благодаря информации, полученной от навигационной системы.

Всепогодное освещение, эффективное даже в снегопад

Нередко во время сильного дождя или снегопада водителя могут заслепить фары собственного автомобиля. Специально для того, чтобы предотвращать возникновение подобной ситуации, матричные фары были оснащены всепогодным освещением. В салоне автомобиля присутствует специальная кнопка, при активации которой интенсивность ближнего света максимально снижается, но одновременно с этим в обеих фарах включаются статистические адаптивные диоды.

Подсвечивание пешеходов на перекрестках

Благодаря системе ночного видения, фары способны не только дополнительно подсвечивать пешеходов и животных, но и сигнализировать им о приближении автомобиля троекратным миганием. Подобное также полезно и водителя, который может отвлечься и не увидеть пешехода. Таким образом, данная функция является очень полезной в качестве способа предотвращения аварий на дорогах.

Динамическое адаптивное освещение

Оно возможно благодаря наличию навигационной системы, которая передает на блок управления информацию об особенностях дорожного полотна. Заключается же динамическое адаптационное освещение в том, что при выезде на поворот поворотники могут включиться еще до того момента, как водитель повернет руль. Помимо того, что матричные фары снимают с водителя обязанность включать поворотники, делая управление автомобилем максимально комфортным, это еще и повышает безопасность движения на дороге.

Это интересно! В европейских, азиатских и большинстве африканских стран и Австралии сигнал поворота должен иметь оранжевый цвет. Но вот в Америке он может быть также красным.

Динамические поворотники – главное достоинство матричных фар

Данное устройство является уникальным в своем роде и позволяет направлять свет фар по направлению поворота, который осуществляется на автомобиле. Для этого 30 светодиодов ближнего света включаются не одновременно, а постепенно, как бы друг за другом, с периодичностью включения в 150Мс. Благодаря этому водитель не будет отвлекаться на неосвещенные участки дорог и будет видеть только то дорожное полотно, по которому ему в данный момент предстоит проехать. Динамические поворотники, в первую очередь, выполняют информативную функцию.

Так ли хорошо матричное освещение автомобиля: немного о недостатках

Да, матричные фары – это революция в автомобильном освещении. Они имеют примерно миллиард возможных комбинаций освещения дорожного покрытия, делают движение максимально комфортным и безопасным, снимают с водителя обязанность включать и выключать свет и габариты. По сути, это идеальный вариант для любого автомобиля.

Однако есть у матричного освещения автомобиля и один недостаток – его стоимость. Как мы отмечали выше, такое освещение состоит из большого количества дополнительных элементов, начиная с электронного блока управления и заканчивая видеокамерами для фиксации движения транспорта на дороге. Даже если при покупке автомобиля с подобной системой освещения вы не задумываетесь о том, сколько переплачиваете, то если придется осуществлять замену случайно разбитой матричной фары – можно столкнуться с некоторыми трудностями. При этом сложность может заключаться не столько в переустановке, сколько в поиске необходимых фар, поскольку они на сегодняшний день еще не так сильно распространены в нашей стране.

Матричное освещение автомобиля показало себя только с самой лучшей стороны. Если не принимать во внимание его стоимость и поставить на первое место собственную безопасность и безопасность других участников дорожного движения, то предпочтение стоит отдавать именно матричным фарам. Вероятнее всего, в скором времени и другие автоконцерны начнут использовать эту технологию.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

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.

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 на Audi A8

Ведущие позиции в области освещения автомобиля по праву твердо заняла компания Audi при установке данного эволюционного новшества на модель А8, чем сразили наповал многих своих конкурентов. Если есть еще неосведомленные в этом виде освещения, пришло время расширить область видения и расширить свой кругозор.

Работа матричных светодиодных фар ближнего света отличается от других видов освещения тем, что их работа полностью сосредоточена на светодиодах как в дальнем, так и в ближнем освещении. Эта технология получила название Audi Matrix LED, но проще это назвать матричными фарами, смысл от этого не меняется. Было время, когда освещение на дороге осуществлялось обычными лампами накаливания в фарах, чуть позже пришло время ксенонового освещения, затем светодиоды, способные служить лишь в условиях дневного освещения, но компания Ауди изменила представление об освещении на дороге, внедрив это новшество в развитие автомобилестроения.

Принцип работы матричных фар

Матричная фара имеет несколько вариантов работы,зависимо от интенсивности освещения. Сама фара имеет 25 светодиодов, по пять в каждой секции, а каждая из секций регулируется по степени интенсивности освещения и имеет отдельную линзу, способную менять фокус.

В салоне автомобиля устанавливается специальный датчик, который управляет работой фар и интенсивностью раздачи света. Необычной особенностью матричных фар можно считать антиослепляемость, то есть при приближении встречного автомобиля водителю не нужно делать свет фар тусклее, можно смело продолжать движение с ярким светом, ведь он совершенно не слепит и полностью безопасен. 

Также, нельзя не отметить еще один весомый плюс данных фар – это возможность навигационной системы перемещать свет в сторону поворота, что немаловажно в условиях малоосвещенной улицы и очень удобно для водителя.

Матричные фары, кроме всего прочего, могут распознавать предметы или людей, находящихся возле дороги, если это человек – фара моргнет трижды, предупредив об этом водителя, а когда неодушевленный предмет – просто сфокусируется на нем.

Матричные фары являются новшеством и пока доступны только на модели автомобиля Ауди А8, но производители обещают вскоре выпустить другие машины с этой опцией.

Видео — Матричные светодиодные фары на Audi A8

Матричные фары. Матричные фары что это, из чего они состоят и как работают Матричные фары реализуют ряд прогрессивных функций

Еще вчера считалось, что нет ничего круче ксенона, потом все заговорили о светодиодных фарах, а затем резко переключились на матричные… И пока всех не ослепило лазерными фарами, имеет смысл кое в чем разобраться вместе с нашими коллегами из «АвтоВести ».

Матричные фары – один из вариантов конструкции светодиодных фар (не зря компания Audi, внедрившая это решение одной из первых, называет его Matrix LED). Источники света все те же, а важное различие – в том, как организована работа этих источников.

Матричные фары в последнее время начали появляться даже на сравнительно доступных моделях — одной из таких недавно стало семейство Audi A4.

В описаниях матричной оптики акцент нередко делают на количестве светодиодов – к примеру, в каждой из мерседесовских фар Multibeam работает 24 диода, а в усовершенствованном варианте, который представят публике вместе с новым поколением Е-класса, их будет уже 28. Однако и в «обычных» светодиодных фарах количество источников света запросто может составлять несколько десятков. К примеру, на сравнительно доступном Audi A3 за ближний свет отвечают девять «светодиодных чипов», а за дальний свет – десять светодиодов. При разговоре о матричных фарах обратить внимание надо не столько на количество, сколько на качество.

«Простая» светодиодная оптика воспроизводит структуру, известную нам еще по дедушкиным «Жигулям»: как и раньше, есть отдельные блоки габаритных огней, дальнего и ближнего света – просто устаревшие лампочки уступили место диодам. При переходе речь идет уже не о простом выборе между ближним и дальним, а о создании динамической световой картины, которая постоянно подстраивается под дорожную обстановку. В фаре Matrix LED привычное разделение по типу света существует – но включать, приглушать или выключать можно не только отдельный блок диодов (которых в каждой паре пять), но и каждый отдельный светодиод. В итоге электроника располагает множеством вариантов ближнего и дальнего. Свой световой сценарий найдется практически на все случаи жизни – ведь количество доступных комбинаций приближается к одному миллиарду!

Нетрудно догадаться, что для реализации всех возможностей матричных фар нужны, во-первых, сложная управляющая электроника, а во-вторых, система устройств, считывающих информацию о дорожной обстановке – датчики, видеокамеры и даже навигационная система, которая предупредит о приближении к повороту и расскажет о его конфигурации. А значит, эта новомодная оптика – штука дорогая. И если в прайс-листе в соответствующей графе стоит сравнительно гуманная сумма, то при необходимости за свой счет менять разбитую в аварии фару быстро может прийти в голову в мысль, что не так, может быть, и плохи допотопные галогенки…

Немецкое качество ценится во всем – от продуктов питания до высоких технологий. Не обошло оно стороной и автомобилестроение. Но немцы, как всегда, не стремятся останавливаться на достигнутом. Так, в 2013 году на автомобильном рынке появился флагман концерна Audi – модель автомобиля А8, оснащенная уникальными матричными фарами со специальными возможностями. Сегодня такой тип фар пытаются перенять и другие концерны, однако, прежде чем начать их хвалить, давайте более подробно разберемся, стоит ли отдавать деньги за такое удовольствие как матричное освещение автомобиля?

Матричные светодиоды – в чем заключается особенность новшества в автомобильном освещении?

На автомобильных формах все чаще можно встретить вопросы, что такое матричные фары и в чем заключаются их особенности. На сегодняшний день матричные фары по достоинству принято считать уникальным достижением, поскольку его разработчикам удалось объединить в одной конструкции целый ряд необходимых при движении моделей:

Свет дальних фар.

Свет ближних фар.

Дневные ходовые огни.

Габаритные огни и динамические поворотники.

Воздуховод с вентилятором.

Блок управления работой фар.

Полезно знать! Автомобильные лампы накаливания имеют собственную маркировку: С – ближний свет; R – дальний свет; СR – двухрежимный, с возможностью переключения с ближнего на дальний и наоборот.

И все это обрамлено в привлекательном дизайне обычных автомобильных фар. Таким образом, разработчикам удалось сделать одновременный шаг в дизайне и в безопасности своего нового автомобиля. Но главная особенность этих фар заключается в наличии дополнительных датчиков, которые улавливают информацию о погодных условиях, приближающихся автомобилях и пешеходах, передают ее на блок управления фарами, в результате чего свет автоматически выстраивается под нужный угол и дает необходимую интенсивность.

Из каких элементов состоит матричное освещение автомобиля?

Основные элементы матричных фар – это модули дальнего и ближнего света , с конструкционными особенностями которых мы хотим вас познакомить более подробно.

1. Модуль дальнего света представляет собой набор из 25 светодиодов. Все светодиоды разделены на 5 групп по 5. При этом каждая группа образует специальную матрицу, которая оснащается отдельным отражателем и радиатором, способствующим их охлаждению. Благодаря такому расположению матрицы могут воспроизводить любую мощность и интенсивность света, по необходимости меняя даже его направленность. При необходимости модель дальнего света можно вмонтировать в обычный автомобиль по стандартной схеме.

2. Модуль ближнего света состоит из 30 светодиодов, которые также разделены на несколько сегментов. Для максимально быстрого и эффективного охлаждения модуль оснащен воздуховодом и вентилятором. Размещается модуль внизу основной фары, вместе с модулем дневных ходовых огней, габаритных огней и динамических поворотников.

Таким образом, матричные фары состоят из большого количества модулей, которые очень грамотно объединены в одной фаре и, благодаря специальному программному обеспечению, способны функционировать практически без вмешательства человека.

Интересно знать! Противотуманные фары могут иметь либо белый, либо специальный желтый цвет. Однако на обеих фарах должны стоять лампы одинакового света.

В чем заключаются конструктивные особенности матричных фар?

Итак, большое количество модулей в матричном освещении помещаются в одну фару, которая представляет собой привычный пластмассовый корпус. Благодаря этому обеспечивается также надежная защита светодиодов от внешних повреждений и попадания влаги. Внешняя сторона фары представлена прозрачным рассеивателем, благодаря которому свет от диодов подается максимально точно и не заламывается.

В отношении конструктивных особенностей матричных фар необходимо отдельно остановиться на системе их управления. Кроме блока управления, о котором мы уже вспоминали, такие фары оснащаются входными устройствами (датчиками) и исполнительными приборами. К входным устройствам, которые устанавливаются на автомобиль вместе с фарами, относятся:

1. Камера , благодаря которой фиксируется положение всех остальных автомобилей на дороге: примерная скорость их движения, близость и направление. К примеру, если по свету фар камера определяет приближение встречного автомобиля, блок управления тут же отключит только те диоды, которые непосредственно направляются на встречный автомобиль. Основной же свет останется таким же интенсивным, но слепить встречного водителя уже не будет. При этом матричная фара может одновременно фиксировать и реагировать на движение 8 автомобилей.

2. Система навигации , которая передает на фары особенности рельефа местности, по которой движется автомобиль. Речь идет о поворотах, подъемах и спусках, перед которыми фары автоматически меняют интенсивность своего света.

3. Набор датчиков , который делает матричные фары максимально функциональными. Стандартный комплект состоит сразу из 5 датчиков:

датчик дождя;

Датчик угла поворота рулевого колеса;

Датчик скорости движения;

Датчик освещения;

Датчик дорожного просвета.

Со всех этих приборов информация подается на ЭБУ матричных фар, где она перерабатывается, и компьютер принимает решение о включении или выключении освещения.

Важно! В матричных фарах отсутствует система поворотных механизмов, которые свойственны ксеноновым фарам. Интенсивность и направленность освещения меняется благодаря наличию разных моделей и блоков диодов.

Перечень функций, которые явно отличат матричные светодиоды от всех остальных

Чего мы ожидаем от обычных автомобильных фар? Способности освещать дорожное полотно на разном расстоянии, то есть просто переключаться с дальнего на ближний свет. Ну и еще нелишними бывают противотуманки, а также дополнительные габариты – аварийки и поворотники. Но если речь идет о матричном освещении автомобиля, то здесь водитель может получить в разы больше дополнительных функций.

Особенности полисегментального дальнего света

Особенность данного типа освещения заключается в возможности не выключать дальний свет даже при активном движении встречного транспорта. Возможно это благодаря наличию камеры, которая определяет точное расположение встречного автомобиля и меняет направленность света, не снижая его интенсивности.

Дальний свет для автомагистрали

В этом случае активизируется навигационная система, которая способна передавать на блок управления информацию, что автомобиль выехал на автомагистраль. В таком случае пучок света не будет рассеиваться по дорожному полотну, а сузит свой конус. Такое освещение является идеальным для магистралей, обеспечивая максимальную видимость и безопасность.

Как работает ближний свет матричных фар?

Ближний свет матричных фар в целом ничем не отличается от обычного ближнего света, поскольку также имеет ассиметричную форму. То есть, при активации ближнего света диоды направляются не на основную часть дороги перед авто, а больше на обочины.

Статическое адаптивное освещение

Данный вид освещения необходим для того, чтобы при выполнении поворота дополнительно освещать пространство перед автомобилем и по его бокам. Специально для выполнения функции статического адаптивного освещения в матричных фарах присутствует три диода, которые включаются одновременно с поворотом рулевого колеса и активацией поворотников.

Функция освещения перекрестков

Речь идет об адаптивном освещении, которое активируется непосредственно перед перекрестками и предоставляет водителю наиболее подходящее освещение дорожного полотна. Система работает благодаря информации, полученной от навигационной системы.

Всепогодное освещение, эффективное даже в снегопад

Нередко во время сильного дождя или снегопада водителя могут заслепить фары собственного автомобиля. Специально для того, чтобы предотвращать возникновение подобной ситуации, матричные фары были оснащены всепогодным освещением. В салоне автомобиля присутствует специальная кнопка, при активации которой интенсивность ближнего света максимально снижается, но одновременно с этим в обеих фарах включаются статистические адаптивные диоды.

Подсвечивание пешеходов на перекрестках

Благодаря системе ночного видения, фары способны не только дополнительно подсвечивать пешеходов и животных, но и сигнализировать им о приближении автомобиля троекратным миганием. Подобное также полезно и водителя, который может отвлечься и не увидеть пешехода. Таким образом, данная функция является очень полезной в качестве способа предотвращения аварий на дорогах.

Динамическое адаптивное освещение

Оно возможно благодаря наличию навигационной системы, которая передает на блок управления информацию об особенностях дорожного полотна. Заключается же динамическое адаптационное освещение в том, что при выезде на поворот поворотники могут включиться еще до того момента, как водитель повернет руль. Помимо того, что матричные фары снимают с водителя обязанность включать поворотники, делая управление автомобилем максимально комфортным, это еще и повышает безопасность движения на дороге.

Динамические поворотники – главное достоинство матричных фар

Данное устройство является уникальным в своем роде и позволяет направлять свет фар по направлению поворота, который осуществляется на автомобиле. Для этого 30 светодиодов ближнего света включаются не одновременно, а постепенно, как бы друг за другом, с периодичностью включения в 150Мс. Благодаря этому водитель не будет отвлекаться на неосвещенные участки дорог и будет видеть только то дорожное полотно, по которому ему в данный момент предстоит проехать. Динамические поворотники, в первую очередь, выполняют информативную функцию.

Так ли хорошо матричное освещение автомобиля: немного о недостатках

Да, матричные фары – это революция в автомобильном освещении. Они имеют примерно миллиард возможных комбинаций освещения дорожного покрытия, делают движение максимально комфортным и безопасным, снимают с водителя обязанность включать и выключать свет и габариты. По сути, это идеальный вариант для любого автомобиля.

Однако есть у матричного освещения автомобиля и один недостаток – его стоимость. Как мы отмечали выше, такое освещение состоит из большого количества дополнительных элементов, начиная с электронного блока управления и заканчивая видеокамерами для фиксации движения транспорта на дороге. Даже если при покупке автомобиля с подобной системой освещения вы не задумываетесь о том, сколько переплачиваете, то если придется осуществлять замену случайно разбитой матричной фары – можно столкнуться с некоторыми трудностями. При этом сложность может заключаться не столько в переустановке, сколько в поиске необходимых фар, поскольку они на сегодняшний день еще не так сильно распространены в нашей стране.

Матричное освещение автомобиля показало себя только с самой лучшей стороны. Если не принимать во внимание его стоимость и поставить на первое место собственную безопасность и безопасность других участников дорожного движения, то предпочтение стоит отдавать именно матричным фарам. Вероятнее всего, в скором времени и другие автоконцерны начнут использовать эту технологию.

Матричные фары: преимущества и принцип работы

Эволюция автомобильного освещения совершила грандиозный рывок с появлением матричных фар. На сегодняшний день – это самый прогрессивный и высокотехнологичный вариант автомобильной оптики. В чем преимущества матричных светодиодных фар и каков принцип их работы?

В области технологий освещения, ведущие позиции принадлежат Audi. Последней разработкой компании являются матричные фары, благодаря которым комфорт управления и уровень безопасности движения поднимается на качественно новый уровень.

Начиная с 2013 года матричные фары (Matrix LED headights) устанавливаются на флагман Audi – модель А8. Компания Opel разрабатывает Matrix Beam (пилотный проект матричных фар).

Матричные фары от Audi объединяют в себе блок управления, воздуховод с вентилятором, дизайнерское обрамление, модуль габаритных огней, дневных огней и указателя поворота, и, конечно же, модуль ближнего света фар и модуль дальнего света фар.

Принцип работы матричных фар

Модуль дальнего света фар состоит из двадцати пяти светодиодов, которые объединены в группы по пять штук, образующих матрицу. Каждая группа обладает своим металлическим радиатором для охлаждения и своим отражателем. Благодаря матрице, из светодиодов реализуется порядка миллиарда разных комбинаций распределения света.

Что касается модуля ближнего света фар, то он расположен над модулем дальнего света. Он тоже состоит из светодиодов, которые разделены на несколько групп. В самой нижней части фары расположен модуль указателя поворота, габаритных огней и дневных ходовых огней. Включает модуль тридцать последовательных светодиодов.

Дизайнерское обрамление подчеркивает расположение модулей освещения. Кроме этого в матричной фаре размещен электронный блок управления. В целях принудительного охлаждения светодиодов, фары вооружены воздуховодом с вентилятором.

Все конструктивные элементы таких фар находятся в пластмассовом корпусе, который является основой для размещения элементов и защитой от внешнего воздействия. Прозрачный рассеиватель закрывает корпус с лицевой части.

Матричные фары оснащены электронной системой управления, которая традиционно включает в себя блок управления, входные устройства и исполнительные элементы. Под входными устройствами подразумеваются GPS навигационная система, видеокамера и ряд датчиков. Навигационная система предоставляет водителю сведения о рельефе дороги (подъемы, спуски, повороты), а видеокамера дает информацию о прочих автомобилях, находящихся на дороге.

В «интересах» фар работает большое количество датчиков прочих систем автомобиля, таких как датчик угла поворота рулевого колеса, датчик дорожного просвета, датчик скорости движения, датчик дождя и датчик освещения. Информация, поступающая от входных устройств, обрабатывается электронным блоком управления, который в зависимости от ситуации на дороге активирует определенные светодиоды или дезактивирует их.

Поворотные механизмы в матричных фарах не используются подобно тому как они используются в ксеноновых фарах. Все рабочие функции матричных фар выполняются только с помощью статических светодиодов и электроники.

Преимущества матричных фар

Матричные фары реализуют ряд прогрессивных функций:

• Обнаружение пешеходов и их подсвечивание;
• Распознавание автомобилей, а также изменение светового луча;
• Динамические указатели поворотов;
• Адаптивное освещение поворотов.

Во время движения автомобиля по дороге в темноте, видеокамера обнаруживает попутные и встречные автомобили по их освещению. Сразу же по обнаружении автомобиля, системой управления включаются светодиоды, которые направляют на обнаруженную машину свет. Все оставшееся пространство дороги полностью освещается. При этом стоит отметить, что чем ближе обнаруженный автомобиль, тем сильнее включаются светодиоды. Однако при этом ослепление водителя едущего навстречу транспортного средства полностью исключено. Одновременно матричные фары способны выявлять до восьми машин.

Кроме автомобилей матричные фары могут обнаруживать в темноте животных и пешеходов, причем как тех, что находятся на дороге, так и тех, которые находятся поблизости от нее. Именно с этой целью матричные фары соединены с системой ночного видения.

Обнаружив пешехода или животное, фары подают дальним светом трехкратный сигнал, предупреждая и самого водителя, и пешехода.

С помощью навигационной системы реализуется адаптивное освещение поворотов. На основе данных навигационной системы, поворот освещается еще до того, как водитель начнет поворачивать руль. Благодаря адаптивному освещению, обеспечивается лучшая видимость и, соответственно, повышается безопасность движения на дороге.

Динамический указатель поворотов является управляемым (в направлении поворота) движением огней. Чтобы реализовать эту функцию, тридцать светодиодов последовательно включаются с периодичностью в сто пятьдесят миллисекунд. И, согласно заявлениям производителя, благодаря динамическому указателю поворотов информативность системы освещения транспортного средства существенно повышается.

Компания Audi одной из первых применила светодиодный головной свет в своих моделях, а до этого – ксенон, адаптивный свет с поворотными механизмами… Сейчас же светодиодными фарами головного света уже никого не удивишь – многие производители стали предлагать их в качестве опционального оборудования. Но в Audi пошли дальше, разработав матричные светодиодные фары. Разработка получила название «Audi Matrix LED».

Фары содержат в себе по 25 светодиодов, разбитых на пять групп, по пять светодиодов в каждой. Каждая группа имеет рефлектор с линзой и управляется электроникой. Вся эта конструкция лишена поворотных механизмов, а перенаправление светового пучка осуществляется путем изменения фокуса светового луча – электроника по отдельности меняет яркость светодиодных блоков либо отключает их. Система вступает в работу при достижении автомобилем 60 км/ч в условиях города, или после 30 км/ч на трассе.

Наличие подобной светотехники позволяет не ослеплять водителей впередиидущих транспортных средств, освещать дорожные знаки и пешеходов, «заглядывать» за поворот.

Автомобиль с матричными фарами оборудован специальной камерой, наблюдающей за дорожной обстановкой. Если камера увидит движущуюся на встречу машину, то подаст сигнал бортовому компьютеру и тот начнет поочередно включать и отключать группы диодов, так чтобы встречный автомобиль оставался в тени, а остальные участки дороги были по-прежнему освещены. Принцип работы «антиослепляющей» функции показан на левом фото.

Еще одна полезная возможность – направление светового пучка в сторону поворота. В этом Audi Matrix LED помогает навигационная система, передающая информацию о ближайших виражах, приближаясь к которым свет фар заранее направляется в сторону предстоящего поворота.

Также матричные фары подружили с системой ночного видения, которая распознает пешеходов находящихся близко к проезжей части, сообщая их координаты системе, а та направляет свет на пешехода (верхнее фото), предупредив его о приближающемся автомобиле, трижды моргнув. Тоже самое происходит и с дорожными знаками: световой луч фокусируется на поверхности знака, но без моргания.

И последнее. Частью Matrix LED являются динамические указатели поворотов: светодиоды в «поворотниках» загораются последовательно по направлению поворота с интервалом в 150 миллисекунд. Как это работает показано на фото справа.

Впервые технология Audi Matrix LED применили на флагмане компании – , который с недавнего времени продается в России. В будущем «восьмерка» поделится матричными фарами с другими моделями.

Эволюция автомобильного освещения совершила грандиозный рывок с появлением матричных фар. На сегодняшний день – это самый прогрессивный и высокотехнологичный вариант автомобильной оптики. В чем преимущества матричных светодиодных фар и каков принцип их работы?

В области технологий освещения, ведущие позиции принадлежат Audi. Последней разработкой компании являются матричные фары, благодаря которым комфорт управления и уровень безопасности движения поднимается на качественно новый уровень.

Начиная с 2013 года матричные фары (Matrix LED headights) устанавливаются на флагман Audi – модель А8. Компания Opel разрабатывает Matrix Beam (пилотный проект матричных фар).

Матричные фары от Audi объединяют в себе блок управления, воздуховод с вентилятором, дизайнерское обрамление, модуль габаритных огней, дневных огней и указателя поворота, и, конечно же, модуль ближнего света фар и модуль дальнего света фар.

Принцип работы матричных фар

Модуль дальнего света фар состоит из двадцати пяти светодиодов, которые объединены в группы по пять штук, образующих матрицу. Каждая группа обладает своим металлическим радиатором для охлаждения и своим отражателем. Благодаря матрице, из светодиодов реализуется порядка миллиарда разных комбинаций распределения света.

Что касается модуля ближнего света фар, то он расположен над модулем дальнего света. Он тоже состоит из светодиодов, которые разделены на несколько групп. В самой нижней части фары расположен модуль указателя поворота, габаритных огней и дневных ходовых огней. Включает модуль тридцать последовательных светодиодов.

Дизайнерское обрамление подчеркивает расположение модулей освещения. Кроме этого в матричной фаре размещен электронный блок управления. В целях принудительного охлаждения светодиодов, фары вооружены воздуховодом с вентилятором.

Все конструктивные элементы таких фар находятся в пластмассовом корпусе, который является основой для размещения элементов и защитой от внешнего воздействия. Прозрачный рассеиватель закрывает корпус с лицевой части.

Матричные фары оснащены электронной системой управления, которая традиционно включает в себя блок управления, входные устройства и исполнительные элементы. Под входными устройствами подразумеваются GPS навигационная система, видеокамера и ряд датчиков. Навигационная система предоставляет водителю сведения о рельефе дороги (подъемы, спуски, повороты), а видеокамера дает информацию о прочих автомобилях, находящихся на дороге.

В «интересах» фар работает большое количество датчиков прочих систем автомобиля, таких как датчик угла поворота рулевого колеса, датчик дорожного просвета, датчик скорости движения, датчик дождя и датчик освещения. Информация, поступающая от входных устройств, обрабатывается электронным блоком управления, который в зависимости от ситуации на дороге активирует определенные светодиоды или дезактивирует их.

Поворотные механизмы в матричных фарах не используются подобно тому как они используются в ксеноновых фарах. Все рабочие функции матричных фар выполняются только с помощью статических светодиодов и электроники.

Преимущества матричных фар

Матричные фары реализуют ряд прогрессивных функций:

• Обнаружение пешеходов и их подсвечивание;
• Распознавание автомобилей, а также изменение светового луча;
• Динамические указатели поворотов;
• Адаптивное освещение поворотов.

Во время движения автомобиля по дороге в темноте, видеокамера обнаруживает попутные и встречные автомобили по их освещению. Сразу же по обнаружении автомобиля, системой управления включаются светодиоды, которые направляют на обнаруженную машину свет. Все оставшееся пространство дороги полностью освещается. При этом стоит отметить, что чем ближе обнаруженный автомобиль, тем сильнее включаются светодиоды. Однако при этом ослепление водителя едущего навстречу транспортного средства полностью исключено. Одновременно матричные фары способны выявлять до восьми машин.

Кроме автомобилей матричные фары могут обнаруживать в темноте животных и пешеходов, причем как тех, что находятся на дороге, так и тех, которые находятся поблизости от нее. Именно с этой целью матричные фары соединены с системой ночного видения.

Обнаружив пешехода или животное, фары подают дальним светом трехкратный сигнал, предупреждая и самого водителя, и пешехода.

С помощью навигационной системы реализуется адаптивное освещение поворотов. На основе данных навигационной системы, поворот освещается еще до того, как водитель начнет поворачивать руль. Благодаря адаптивному освещению, обеспечивается лучшая видимость и, соответственно, повышается безопасность движения на дороге.

Динамический указатель поворотов является управляемым (в направлении поворота) движением огней. Чтобы реализовать эту функцию, тридцать светодиодов последовательно включаются с периодичностью в сто пятьдесят миллисекунд. И, согласно заявлениям производителя, благодаря динамическому указателю поворотов информативность системы освещения транспортного средства существенно повышается.

Газ или светодиоды? Что такое матричные фары и чем они лучше ксеноновых | Обслуживание | Авто

До сих пор фары делились на две большие группы: галогенные и ксеноновые. В галогенной лампе вольфрамовая нить помещена в колбу с галогенным газом (йод, бром), за счет чего поднимается яркость ее свечения. Такие фары устанавливаются на подавляющее большинство автомобилей. 

Ксенононовые фары принципиально отличаются по конструкции. В них светится газ под высоким давлением в колбе из кварцевого стекла с электродами из вольфрама. Основной поток света излучается плазмой возле катода. Не удивительно, что при работе лампы колба значительно нагревается. Такие фары обладают низким КПД, но выдают яркий поток белого света, близкий по спектру к дневному. 

Милион комбинаций 

Матричные фары — это настоящий прорыв и технологическая революция в мире автопроизводителей. Они построены на новых принципах и в качестве светимого элемента используют светодиоды. Из «лампы» излучают свет совсем не так как ксенон. Диод состоит из полупроводникового кристалла. В момент прохождения электрического тока в результате сложного процесса в нем образуются фотоны света. Диод не нагревает плазму, а излучает фотоны во время перехода энергии через полупроводник. Поэтому температура диода не повышается и для образования света он тратит минимум энергии. На основе множества светодиодов и создаются матричные фары. 

Если ксеноновые фары имеют лишь несколько режимов работы, то матричные прожектора способны воспроизвести до миллиона комбинаций освещения дорожного полотна. 

Благо пришлось познакомиться с ними вблизи. Подобные фары ставятся на ряд моделей премиальных брендов. Есть они и в арсенале Land Rover. Матричные фары идут, к примеру, на внедорожник Range Rover Velar. Вместе с ним мы и познакомились с возможностями новой техники. 

Фото: пресс-служба Jaguar Land Rover

Белый прожектор 

Матричные фары определяются просто. Если подойти к ним и поставить в сантиметре ладонь или черный предмет с плоской площадкой, то на поверхности будет отражаться несколько световых пучков ярко-белого цвета. Это лучи светодиодов, расположенных внутри фары и формирующих светоиспускаюшую матрицу. Она состоит из нескольких блоков. 

Модуль дальнего света скомпонован из 25 согласованных светодиодов. Все они разделены на 5 групп по 5 штук в каждой и образуют секции с отдельной управляющей электроникой, отражателями и системой воздушного охлаждения. Каждая группа выполняет ряд специфических функций. Светодиоды могут менять мощность, а механика фары корректирует направленность лучей в зависимости от дорожной ситуации. Из их комбинаций и создаются типы освещенности. 

К примеру, автомобиль едет по загородной трассе в полной темноте в лесу и вдали от населенных пунктов. Тогда матрица включает максимальную мощность, и фары освещают дорогу, как военные прожектора системы противовоздушной обороны. Белые лучи матричных фар не настолько белые, как у ксеноновых, отчего не теряются и не блекнут в пыли в окружающей дымке. Свет по своему спектру таков, что не поглощается листвой и хорошо пробивает темноту леса. Когда смотришь вперед, то видишь отчетливые границы освещенной зоны, которая далеко залезает на обочину, поднимается по стволам деревьев и превращается впереди в серую белесую арку. 

Фото: пресс-служба Jaguar Land Rover

Путешествуя на Velar, видишь дорогу примерно метров на 200 вперед. За рулем перестаешь чувствовать то напряжение, что обычно присутствует, когда тусклые галогеновые фары светят под нос машины. Но вот впереди появляется встречный автомобиль. Камера в основании внутрисалонного зеркала замечает огни, проводит их анализ и вычисляет траекторию движения приближающейся машины. Видно, как лучи расходятся в стороны и на месте несущегося навстречу автомобиля образуется область тени. Машина закрывается черным прямоугольником. Зато обочины и дорога по ходу движения остаются по-прежнему освещены дальним прожектором. Ничего лучше и представить невозможно. 

Причем за время нашего 1000-километрового пробега ни один встречный автомобиль не моргнул нам в просьбе переключиться на ближний. Матричные фары не слепили водителя. 

Подсветка пешеходов 

Ближний свет матрицы устроен немного по-другому. Модуль с вентиляцией состоит из 30 светодиодов, которые разбиты уже на 6 групп. Размещается модуль внизу основной фары, вместе с полоской дневных ходовых огней и динамических поворотников. Они не следят за встречным транспортом, однако тоже способны на чудеса. 

Матрица полностью выключает адаптивный дальний свет на скоростях ниже 60 км/ч. Она меняет пучок света в зависимости от погодных условий. При тумане фара светит вниз под бампер и по сторонам. В городе пучок суживается, а на загородной трассе, наоборот расширяется и залезает на обочины. Если камера увидит идущего человека, то один из модулей направляет на пешехода яркий луч и подсвечивает его в темноте. Это очень помогает, когда путешествуешь мимо деревень. 

В общем, матрица из 30 светодиодов позволяет адаптировать световой поток в зависимости от обстановки. Возможности матричных светодиодных фар безграничны. Программисты не придумали еще такое количество алгоритмов их использования, чтобы загрузить потенциал фар хотя бы наполовину. 

Правда матричные фары имеют существенный недостаток. Они еще дороги, хотя и наметился устойчивый тренд в сторону их удешевления. То, что увидено нами на Velar, вскоре будет применяться повсеместно. Эксперты отмечают, что в массовом сегменте такие фары начнут активно использоваться уже через 5-7 лет. 

Что такое матричные фары и работают ли они?

В 2013 году Audi стала первым автопроизводителем, выпустившим матричные фары на Audi A8, но с тех пор все больше и больше автопроизводителей внедряют эти умные светодиодные фары. Хотя компания «Практик Моторинг» впервые попробовала матричные фары Audi при запуске A4 в 2016 году, с тех пор у нас накопился большой опыт работы с ними. Действительно, за последние пару недель мы попробовали матричные фары от двух брендов, Land Rover и Audi.

Этот опыт побудил написать эту статью, потому что из-за всего, что вы будете делать в автомобиле, пока не появится полное автономное вождение, вид синего символа дальнего света, подсвечиваемого на вашей приборной панели во время движения в пробке, возможно, больше всего сбивает с толку.

Что такое матричные фары?

Матричные системы, иногда называемые пиксельным освещением, 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 различные пакеты освещения, в том числе 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 будет активироваться при превышении «определенной» скорости.

Камера, установленная на ветровом стекле, может обнаруживать фары и задние фонари, а часто и более трех или четырех транспортных средств, а затем деактивирует светодиод в том месте, где находится транспортное средство, помещая его в тень на дороге вокруг и между транспортными средствами. ) освещается дальним светом. Система Matrix-LED от Land Rover, подобная той, что используется Audi и другими производителями, предназначена для того, чтобы излучать более длинный дальний свет на скорости свыше 80 км/ч примерно до 600 метров.

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

Каково использовать матричные фары?

Проезжая однажды ночью по шоссе в Range Rover Sport PHEV, я случайно включил автоматический режим фар. Это активировало матричную систему, и при движении со скоростью более 80 км/ч фары переключались на дальний свет. Глубоко в пробке и видя, что маленький синий символ дальнего света загорается на приборной панели, вызвал панику… моя жена сказала выключить его.

И это потому, что мы так и делали, да.Если вы едете по дороге ночью, у вас будет включен дальний свет, а палец поднят и готов щелкнуть палочкой и переключиться обратно только на дальний свет. Но теория с матричным освещением заключается в том, что вам это не нужно.

Учёные говорят, что система будет определять, едет ли машина навстречу вам или вы следуете за машиной, и отключать её, чтобы не ослеплять водителя. В то же время вы получите преимущество дальнего света вокруг автомобиля. И это работает.

Проезжая мимо, вы можете наблюдать, как система освещения гасит определенные кластеры, когда автомобиль движется от вас или к вам. А затем вы можете наблюдать, как свет возвращается, когда автомобиль удаляется. Теперь у меня не было возможности следить за автомобилем с матричными фарами, но я сделаю это на этой неделе, когда буду тестировать Audi Q8, и я обновлю эту статью, как только испытаю это на себе.

Тем не менее, когда я ехал той ночью, и я в конце концов выключил автофары, потому что маленький синий индикатор дальнего света на приборной панели был слишком большим, чтобы сделать (маленькими шагами), ни один человек не ехал мне навстречу. щелкнули дальним светом.Можно ли это использовать как неподтвержденное доказательство того, что система работает так, как задумано? Наверное. Я дам вам знать наверняка позже на этой неделе. Быть в курсе.

Audi добавляет светодиодные фары с «цифровой матрицей» и задние фонари OLED к A8

Обновленная модель Audi A8 оснащена новой технологией «оцифрованного света», которая, по словам компании, сравнима с видеопроекторами и обеспечивает большую безопасность.

В светодиодных фарах с «цифровой матрицей» используется технология DMD (цифровое микрозеркальное устройство).Каждая фара содержит примерно 1,3 миллиона микрозеркал, которые рассеивают свет на крошечные пиксели, а это означает, что ее можно регулировать с максимальной точностью, утверждает Audi.

Одной из новых функций, которые это включает, является полоса движения и ориентационные огни для автомагистралей. Здесь фары испускают ковер света, который особенно ярко освещает полосу движения водителя. Утверждается, что прежде всего ориентировочные огни помогают водителям интуитивно оставаться в своей полосе движения на строительных площадках.Цифровые матричные светодиодные фары также могут генерировать динамические функции «приход домой / уход из дома» при отпирании автомобиля и выходе из него. По словам Audi, они сияют, как проекции на земле или стене.

Обновленный A8 также оснащен задними фонарями с цифровыми OLED-дисплеями (OLED = органический светодиод) в качестве стандартной функции. При заказе автомобиля на выбор предлагается две подписи задних фонарей — три у S8. Когда выбран «динамический» режим выбора привода Audi, индикаторы меняются на дополнительную подпись, которая доступна только в этом режиме.

В сочетании со вспомогательными системами задние фонари Digital OLED имеют функцию индикации приближения: если другой автомобиль приближается сзади к неподвижному A8 на расстояние двух метров (6,6 фута), активируются все сегменты OLED. Дополнительные функции включают в себя динамические сигналы поворота, а также последовательности прихода домой и выхода из дома.

Данные, идеи и анализ доставлены вам Просмотреть все информационные бюллетени Команда Just Auto Подпишитесь на наши информационные бюллетени Подпишите здесь

Заказы на обновленный A8 в Великобритании начинаются 2 декабря, а первые поставки клиентам должны состояться во втором квартале 2022 года.Стартовая цена A8 составляет 73 375 фунтов стерлингов с длинной колесной базой, начиная с 77 375 фунтов стерлингов. Стоимость S8 составляет 99 650 фунтов стерлингов.

Различные типы фар | heycar

• Мы объясняем, что представляют собой различные типы фар 
• Узнайте свой галоген по ксенону
• Что такое матричные светодиодные фонари?

Было время, когда вы покупали машину с фарами, и на этом любой разговор об освещении заканчивался.Эти фары, вероятно, были столь же эффективны, как свеча при сильном ветре, но, по крайней мере, покупатели автомобилей знали, что они получают.

Теперь существует более одного типа фар с некоторыми автомобилями, сочетающими в себе несколько разных технологий. Но в чем разница между этими различными видами фар? Ксенон лучше галогена? Где светодиод вписывается в картину? И законны ли лазерные лучи?

Что такое галогенная лампа?

Галоген

— самый старый тип ламп для фар, который используется в автомобилях.Это та же самая технология, которая раньше освещала наши гостиные. В лампах используется вольфрамовая нить, которая излучает свет и тепло при прохождении через нее тока. Газообразный галоген защищает нить накала, отсюда и название.

Подобно нашим бытовым лампочкам (теперь они запрещены и заменены светодиодами), галогенные лампы потребляют много энергии, поскольку при производстве света выделяется много тепла. Их также довольно легко заменить, просто открутив один и установив его замену. И они относительно хрупкие, что не очень хорошо, когда вам приходится справляться с ухабистыми дорогами.

В чем разница между галогенными и ксеноновыми фарами?

Ксеноновые лампы

работают совершенно иначе, чем галогеновые. Вместо того, чтобы использовать нить накала, они производят свет от дуги, которая создается путем пропускания тока между двумя электродами. Они получили свое название от газа ксенона, который помогает создавать электрическую дугу при низких температурах.

Из них получаются отличные фары, потому что свет яркий, с голубоватым оттенком. Ксеноновые лампы также называют разрядными или газоразрядными.Как следует из названия, они намного ярче своих галогенных конкурентов. Они также служат намного дольше, до 10 лет, потому что выделяется меньше тепла.

Большая разница заключается в том, что ксеноновые лампы более сложны, чем галогенные, поэтому замена газоразрядных ламп так дорога. По мере того, как ваш автомобиль становится старше, вероятность износа газоразрядных ламп увеличивается. И хотя они более энергоэффективны, чем галогены, они не так хороши, как светодиоды.

Что такое светодиодные фонари?

LED означает светоизлучающий диод.Он работает, пропуская ток между катодом и анодом через полупроводниковый материал. Это излучает свет.

Большим преимуществом светодиодов является то, что они выделяют очень мало тепла и потребляют очень мало тока от автомобильного аккумулятора. В свою очередь, это означает, что они потребляют очень мало топлива.

Кроме того, они гораздо компактнее традиционных ламп накаливания и светят намного ярче. Этот автомобиль позволяет дизайнерам делать гораздо более тонкие фары для более современных двигателей.

Сколько используются светодиодные фонари?

Почти невозможно сказать, какие автомобили оснащены светодиодными фарами, потому что все большее число автопроизводителей используют их для улучшения дизайна и экономии топлива.И если они не используют их для основного освещения, они используют светодиодные ходовые огни.

Дневные ходовые огни (ДХО)

устанавливаются на новые автомобили с февраля 2011 года, поскольку было доказано, что они повышают безопасность дорожного движения.

Поскольку они постоянно включены, многие автопроизводители решили использовать в них светодиоды для снижения энергопотребления. Дополнительным преимуществом является то, что различные автомобильные компании могут придавать своим ДХО крутые, узнаваемые формы, такие как Seat и Peugeot.

Светодиодные фары

также не должны сильно ломаться, и, по прогнозам, они прослужат намного дольше, чем 10 лет, что должно означать, что они переживут большинство автомобилей, на которых они установлены.Но большой минус — стоимость. Когда они выходят из строя, вы не просто меняете лампочку, вам часто требуется совершенно новый блок. И это может быть невероятно дорого.

Что такое матричные светодиодные фонари?

Автопроизводители все чаще используют адаптивное освещение. Здесь диапазон и направление света фар автоматически регулируются в соответствии с дорожными условиями. Хотя адаптивное освещение не обязательно должно использовать светодиоды, это легко сделать.

Светодиодное освещение

Matrix — это шаг вперед по сравнению с простым адаптивным освещением.Он использует набор светодиодных модулей — обычно около 15 на свет — плюс зеркала. Затем они связываются с датчиками и камерами, которые считывают дорогу впереди и соответствующим образом регулируют освещение.

Если они видят приближающийся угол, матричные светодиодные фонари могут указывать на угол, чтобы осветить его. Если они обнаруживают встречный транспорт, они могут отключить некоторые модули, чтобы не ослеплять других участников дорожного движения. Настоящим преимуществом является то, что у водителя всегда есть наилучшее освещение для дорожных условий, с которыми он сталкивается.И больше не нужно щелкать подрулевым переключателем для переключения между дальним и ближним светом.

Что такое лазерные лучи?

В то время как светодиоды постепенно становятся все более широко используемыми, лазерные источники света находятся только в начале своего пути. Сегодня они используются в топовых BMW, но со временем они будут устанавливаться на все более доступные автомобили.

Лазерные фонари работают, стреляя лазером по фосфору. Это дает свет, который фильтруется через линзу, чтобы не ослеплять других участников дорожного движения, и рассеивается зеркалами.Существуют сотни регулируемых отражателей, которые можно включать и выключать в зависимости от того, что решает компьютер освещения автомобиля.

Для водителя большое преимущество аналогично матричному светодиодному освещению: дорога освещена настолько, насколько это возможно. Но лазерные лучи имеют гораздо больший радиус действия, чем светодиоды, что делает освещение еще лучше.

См. также:

Лучшие кроссоверы на heycar

Лучшие автомобили с семилетней гарантией

Лучшие беспилотные автомобили

Porsche Освещение пути — Porsche USA

Лучшая видимость и меньше бликов: матричные светодиодные фары используют 218 прожекторов, чтобы лучше освещать еще большую часть дороги.

Дело не только в том, чтобы принести свет во тьму. Компания Porsche разработала инновационную концепцию освещения, которая обеспечивает чрезвычайно высокую степень освещения, не ослепляя встречных водителей, и это лишь одна из основных особенностей нового класса автомобильных фар.

В основе каждой фары лежит блок из 84 светодиодов, расположенных в виде сетки с математической точностью и известной инженерам как матрица. Это созвездие окружено типичным для Porsche квартетом дневных ходовых огней, которые тускнеют при ярком свете и светятся на полную мощность в темноте.Затем есть еще несколько модулей для вспомогательного дальнего света и статического компонента поворотных огней — все со светодиодной технологией. Все это составляет 109 светодиодов в каждом из двух корпусов Panamera — всего 218 крошечных фар, которые ярко светят, но не ослепляют.

То, что может показаться противоречием, стало возможным благодаря интеллектуальной системе управления, основным компонентом которой является матрица, состоящая из 84 светодиодов. 30 диодов в самом нижнем из трех рядов матрицы составляют основу ближнего света.Средний ряд из 28 формирует синтетический криволинейный свет. Эта особая функция Porsche, которая всегда адаптируется к радиусу кривой, динамически светит вправо или влево, переключаясь между рядами, поэтому ей не нужно использовать серводвигатель или довольствоваться жестким конусом света. 28 диодов среднего ряда соединяются с 26 диодами верхнего ряда, образуя новый дальний свет. Яркость каждого отдельного диода регулируется электронным способом. Если камера на зеркале заднего вида обнаруживает встречный автомобиль или автомобиль впереди, блок управления выключает светодиодные блоки, которые могут ослепить этих водителей.

Блок управления матричными светодиодными фарами всегда учитывает человеческий фактор, объясняет доктор Себастьян Зёнер, отвечающий за автоматическую настройку фар. «Взгляд водителя притягивается к самой яркой точке в поле его зрения, как правило, к фарам встречного автомобиля. Это может помешать им видеть, что происходит в таких местах, как края их полосы движения. Таким образом, матричные светодиодные фары не только подавляют блики для других водителей, но и увеличивают интенсивность света по бокам, например, в направлении разделителя полосы движения, чтобы обеспечить визуальную поддержку при следовании курсу.«Увеличение мощности светодиодов, направленных по краям полосы движения, происходит за счет выключенных диодов. Адаптивная система управления температурным режимом предотвращает перегрев и продлевает срок службы ламп.

Фары нового поколения сохраняют характерные для Porsche четырехточечные дневные ходовые огни. С 2014 года Porsche расширяет эту отличительную черту бренда автомобиля за автомобилем, начиная с Macan и заканчивая 911. Промышленность

Светодиод имеет преимущества энергосбережения и длительного срока службы и широко используется в различных небольших лампах в салоне автомобиля.С появлением светодиодов высокой яркости светодиоды также стали использоваться в различных лампах для наружного освещения автомобилей. Эта статья покажет вам процесс разработки фар и решение для светодиодных фар, представленное Arrow.

Эволюция дизайна фар

С момента рождения автомобиля керосиновые лампы (1886-1904) первоначально использовались для освещения. Дизайн фар был просто лучше, чем ничего. Так называемые фары были просто керосиновыми лампами, подвешенными к транспортному средству, и фактически не выполняли никакой функции.С течением времени керосиновые лампы были быстро заменены ацетиленовыми (1905-1925 гг.) из-за малой световой мощности керосиновых ламп. С развитием электрических ламп и повышением долговечности колбы ацетиленовые лампы вместе с их дефектами постепенно уходили со сцены ламповой истории и вытеснялись все более совершенными лампами накаливания.

Однако световая мощность ламп накаливания обычно невелика, поэтому родились более энергосберегающие галогенные лампы, которые постепенно стали основным направлением автомобильных фар.Однако ввиду недостатков серии ламп накаливания, таких как низкая яркость, энергопотребление и короткий срок службы, компания Hella, профессиональный производитель ламп, в 1990-х годах вывела на рынок ксеноновые лампы с более высокой яркостью, улучшив световой поток с вольфрамовой нитью накаливания. принцип, изобретенный Эдисоном, и заполнил кварцевые трубки инертным газом под высоким давлением, чтобы заменить традиционную нить накала, что сделало ксеноновые лампы лучшим выбором для фар высокой яркости.

За ксеноновыми фарами

последовали светодиодные фары, которые в настоящее время не получили широкого распространения.Хотя светодиодные фары были замечены на многих концептуальных автомобилях, они стали использоваться в автомобилях только в последние годы из-за таких факторов, как технологии, затраты и правила.

 

Преимущества светодиодных фар

В настоящее время фары, которые все еще используются, в основном включают галогенные лампы, ксеноновые лампы и появляющиеся светодиодные лампы. Среди них галогенные лампы имеют такие недостатки, как низкая светоотдача, высокое тепловыделение и относительно низкая яркость, и обычно являются стандартными для автомобилей низкого класса, поэтому удовлетворить потребности нынешних автовладельцев сложно.Кроме того, срок службы галогенной лампы относительно невелик. В нормальных условиях срок службы галогенной лампы может составлять до 1000 часов. Кроме того, из-за их негибкого внешнего вида галогенные лампы могут быть изготовлены только в виде двойных круглых ламп, что ограничивает форму ламп.

Ксеноновая лампа с более высокой яркостью является основной фарой, используемой в настоящее время в автомобилях высокого класса. Однако из-за плохой концентрации света и чрезмерно высокой яркости ксеноновые лампы легко ослепляют водителей встречных транспортных средств, что приводит к авариям.Кроме того, их светопроницаемость плохая. В туманную, гололедицу и снежную погоду пробиваемость ксеноновых фар очень слабая. Еще один недостаток ксеноновой лампы, который является наиболее фатальным, — это эффект задержки, который является следствием принципа работы ксеноновых фар. Зажигание ксеноновой лампы занимает от 2 до 4 секунд. При движении автомобиля на большой скорости подавать звуковой сигнал зачастую бесполезно, поэтому приходится использовать фары для «ослепления» водителей транспортных средств, следующих во встречном направлении.Однако полагаться на ксеноновые фары в экстренной ситуации не получится.

Новейшая светодиодная лампа имеет преимущество очень высокой светоотдачи. Светодиодные лампы напрямую преобразуют электрическую энергию в энергию света через светодиоды, поэтому светодиодные лампы также называют источниками холодного света. Их рабочая температура обычно составляет от 50 до 70 ℃, а их энергопотребление составляет всего около 1/10 по сравнению с обычными автомобильными лампами. Следовательно, они могут лучше снизить расход масла и защитить цепь автомобиля от перегорания чрезмерным током нагрузки.Кроме того, светодиодные лампы по яркости аналогичны ксеноновым лампам. При этом они стабильны в энергосберегающих показателях и относительно экологичны. В спектре его света отсутствуют ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Кроме того, фара представляет собой комбинацию нескольких светодиодов, поэтому доступно множество вариантов дизайна формы, которая может быть крутой и эстетичной. Кроме того, его срок службы очень велик, до 50 000 часов, и он имеет широкий диапазон цветовых температур, от высокой цветовой температуры до противотуманных фар.Его высокая скорость реакции позволяет ему загораться без промедления, что делает его наиболее перспективной технологией налобных фонарей в настоящее время.

 

Плохое зрение ночью — основная причина автомобильных аварий

Фары являются одной из самых важных частей в автомобиле, ведь аварии, вызванные неправильным использованием фар, составляют около 40% всех автомобильных аварий. По неполным статистическим данным около 60% дорожно-транспортных происшествий в мире происходят ночью. В 2013 году число погибших в результате дорожно-транспортных происшествий в ночное время в Китае составило 50 000 человек, что составляет около 50% от общего числа погибших в дорожно-транспортных происшествиях.Среди них в период времени с 19:00 до 6:00 следующего дня число погибших составило более половины от общего числа. Как видно, плохое зрение в ночное время является основной причиной дорожно-транспортных происшествий.

Причины, по которым так много автомобильных аварий в ночное время, включают не только человеческий фактор плохого вождения, но и влияние автомобильного освещения на безопасное вождение. Около 22 % дорожно-транспортных происшествий произошло в условиях плохой видимости, т.е. многие аварии были вызваны ограниченной шириной и расстоянием освещения транспортных средств, тусклым освещением, неспособностью водителей четко видеть препятствия впереди и вовремя затормозить и объехать их во время движения.Таким образом, новой тенденцией развития автомобильных фар стало внедрение матричных светодиодных фар адаптивного дальнего света (ADB) с высокой яркостью и автоматическими типами света, меняющимися в зависимости от дорожных условий.

 

Адаптивные фары с функцией интеллектуального освещения

Фары

ADB — это интеллектуальная система управления дальним светом, которая может адаптивно изменять тип дальнего света в зависимости от дорожных условий. Он преобразует полное пятно дальнего света в пятно дальнего света, состоящее из нескольких зон оптического освещения с помощью специальных оптических модулей и электронного управления.Когда на дороге появляются такие цели, как транспортные средства и пешеходы, система управления, состоящая из датчиков (камер) и приводных цепей, выключает или затемняет некоторые зоны освещения дальним светом, тем самым избегая ослепления освещенных целей и обеспечивая четкое освещение дальним светом.

Кроме того, система ADB может автоматически включать или выключать дальний свет для водителя в зависимости от режима вождения автомобиля, состояния окружающей среды и состояния других транспортных средств на дороге. В то же время, в сочетании с системой управления в автомобиле, система ADB может регулировать и изменять направление света во время движения автомобиля, что делает управление светом более удобным и комфортным.Он даже может устанавливать различные режимы освещения, такие как городской режим, режим проселочной дороги, высокоскоростной режим, режим кривой и т. д., чтобы удовлетворить потребности в более сложных дорожных условиях.

 

Отличное решение для матричных фар

Чтобы ускорить разработку клиентом системы ADB, Arrow представила решение для матричных фар, полное программное и аппаратное обеспечение которого было завершено в 2020 году, а управление ADB будет достигнуто в 2021 году (благодаря сотрудничеству с IDH Arrow).В настоящее время поддерживается до 60 элементов управления светодиодами, с входным напряжением от 9 В до 18 В постоянного тока, выходной мощностью до 60 Вт, с использованием 5 цепочек x 12 светодиодов, до 1,5 А на канал, эффективность более 82% при 1 А в режиме дальнего света, повышение / понижение выходное напряжение, устанавливаемое программным обеспечением, с модулем управления кузовом (BCM) и взаимосвязью через интерфейс CAN, поддерживающее сегментное и матричное переключение, для комплексной диагностики системы и защиты цепочки светодиодов, а также оптимизированных характеристик электромагнитных помех. В настоящее время Arrow имеет встроенные 6 комплектов демонстрационных систем, которые можно использовать для предварительной оценки заказчиком, и намерена произвести еще 30 комплектов в первом квартале 2021 года для дальнейшего продвижения на рынке.

ФС32К144ХАТ0МЛЛТ

Решение для матричных фар Arrow включает микроконтроллер NXP (FS32K144HAT0MLLT), двухфазный повышающий преобразователь (ASL2507SHN), двухканальный понижающий драйвер светодиодов (ASL2417SHN), трехканальный понижающий драйвер светодиодов (ASL3417SHN), матричный контроллер светодиодов (ASL5115SHN, 5 шт./компл.) ), системный чип (SBC) (UJA1163 и UJA1164), приемопередатчик CAN (TJA1044T) и светодиоды CREE (AP20AW-1E-CZZ-000Q325TTT, 60 шт./компл.), ограничитель перенапряжений ADI (LTC4380CDD-1#PBF) и MOLEX соединитель (5023521200 1393366-1) и другие ключевые части и компоненты, которые в настоящее время являются лучшими конструкциями системы.

 

Заключение

Появляющиеся матричные светодиодные фары ADB в настоящее время являются лучшим выбором фар, которые могут повысить общую безопасность автомобиля, обеспечить большую гибкость в дизайне моделирования автомобилей и повысить технологический смысл и ценность автомобиля. В настоящее время многие производители автомобилей применяют их в серийно выпускаемых моделях автомобилей. Ожидается, что с постепенным расширением рынка светодиодных фар стоимость будет снижаться. Светодиодные фары также будут постепенно популяризироваться среди большего числа моделей автомобилей, формируя положительный рыночный цикл с чрезвычайно значительными рыночными перспективами.

 

См. соответствующий продукт

См. соответствующий продукт

См. соответствующий продукт

Адаптивные фары

наконец-то появятся в США благодаря законопроекту об инфраструктуре

Если вы не знали, технология фар неуклонно развивается уже довольно давно.Если вы только заметили, что фары стали ярче, вы, вероятно, живете в Соединенных Штатах, где самые передовые технологии автомобильного освещения были ограничены из-за устаревшего законодательства. В других странах фары могут делать такие вещи, как затемнение встречного транспорта, рисуя уровень дальнего света на вашей полосе, или уменьшать яркость некоторых ослепляющих отражающих знаков.

Фары такого типа в настоящее время не разрешены в США, но теперь Закон об инвестициях в инфраструктуру и рабочих местах (H.R.3684), который должен стать законом, говорит, что пора это изменить. В течение 24 месяцев вы, вероятно, будете поражены цунами передовых технологий освещения на новых автомобилях.

Текст, который включает это изменение, относительно прост. В разделе 24212 законопроекта, который озаглавлен соответствующим образом «ФАРЫ», говорится, что «не позднее чем через 2 года после даты вступления в силу этого закона секретарь должен издать окончательное правило, вносящее поправки в Стандарт 108» — это правила перевозки, касающиеся к дизайну фар.В законопроекте говорится, что в этот раздел кодекса следует внести поправки, «чтобы разрешить использование на транспортных средствах систем адаптивных фар дальнего света». Короче говоря, как только H.R.3684 будет принят, у министра транспорта будет два года, чтобы сделать адаптивные фары популярными в Соединенных Штатах. Это может произойти раньше, но это максимальный срок.

Если вам интересно, как законодатели сочли нужным описать адаптивные фары, они обратились за этим к Обществу автомобильных инженеров. Международный стандарт группы J3069 довольно четко определяет, что они из себя представляют.Если вы хотите потратить 85 долларов, вы можете прочитать международный стандарт во всех его мучительных деталях. Я слышал, что это настоящее переворачивание страниц.

Итак, наш темный национальный кошмар почти закончился. Если вы когда-либо жаловались на ультраяркий дальний свет, то более дорогие версии новых автомобилей станут вашими новыми фаворитами. Поскольку многие автомобили, продаваемые за пределами Соединенных Штатов, уже оснащены этой технологией, более чем вероятно, что некоторые модели будут оснащены этими системами в ближайшее время.

«Я вижу то, чего не видите вы!» – Интеллектуальные матричные светодиодные фары привели к возрождению дозаторов клея Ι Essemtec

Десять лет назад простые светодиодные фары нашли свое применение в автомобилях класса люкс. Сегодня они превратились в AFS (усовершенствованные системы переднего освещения). Чтобы разместить необходимые светодиодные компоненты с максимальной точностью, в производственном процессе снова используется склейка для точной фиксации. Это предотвращает неконтролируемое «вымывание» компонентов в процессе оплавления, что может привести к сильному растеканию светодиодной матрицы в фаре, что приведет к отказам.Из-за этого производственного требования скромный дозатор клея переживает возрождение. Являясь одним из лидеров рынка, Essemtec AG поставляет как уважаемым субподрядчикам автомобильной промышленности, так и производителям светодиодных фар, таким как Deltec, Osram, Zollner, ZKW и многим другим мировым производителям, свои новые высокопроизводительные струйные установки «Scorpion» и «Spider».

Что делает эту светодиодную технологию AFS такой привлекательной?

Источник: Motor-Talk Opel Astra

Адаптивные фары — это фары с антибликовым покрытием и наблюдением за камерой, которые мгновенно реагируют и поддерживают водителя еще более интеллектуальными функциями.Для этого жизненно важна интеграция как микро-, так и оптоэлектроники. Адаптивные фары, основанные на светодиодной матрице, в наши дни предлагают лучший дальний свет. Основной мотивацией является безопасность вождения; Согласно опросу Европейской комиссии, вероятность серьезных автомобильных аварий ночью на 60% выше. Чтобы уменьшить эту тревожную статистику, производители автомобилей хотят выпускать автомобили со значительно более совершенными фарами и лампами во всех классах.

Благодаря светодиодной технологии усовершенствованные системы прямого освещения (AFS) реализовать намного проще, поскольку для перемещения фары или какой-либо ее части больше не нужны механические системы.Благодаря светодиодной технологии интеллектуальная система управления выборочно включает и выключает отдельные чипы.

Например: Система управления использует датчики и электронные компоненты для реализации безбликового дальнего света путем гибкого затухания определенных полей в световом конусе фары. Это затухание зависит от дорожной ситуации в сочетании с динамической адаптацией к положению других автомобилистов. Кроме того, благодаря светодиодам легко реализовать адаптируемые поворотные и поворотные огни или прожекторы для освещения возможных препятствий.

Прямое сравнение систем AFS с обычными лампочками, в которых двигатель управляет выравниванием светового луча, показывает, что управление несколькими светодиодными излучателями с помощью пиксельного света намного эффективнее. С помощью GPS, встроенного в автомобиль, можно управлять светом излучателя, формируя луч для лучшего освещения поворота и обеспечивая соответствующий подъем или опускание фонарей перед холмами или лощинами (рисунок 1). В сочетании с системами обработки изображений дорожные знаки, пешеходы и другие объекты в поле зрения водителя могут быть лучше освещены, и в то же время уменьшается ослепление встречного транспорта.

Рисунок 1: Подъем/опускание луча с пиксельной фарой: слева без АФС и справа с АФС на базе пиксельной фары. Источник: all-electronics.de

Благодаря высокой функциональности, быстрому переключению и лучшей производительности пиксельной подсветки он обладает огромным потенциалом для повышения безопасности на наших улицах в любых условиях вождения. На рис. 2 показано, как можно опустить поле встречного автомобиля, чтобы уменьшить блики.

Источник: CES 2016 – Audi

Световой луч фар реагирует быстро, и его можно выровнять или изогнуть в форме, наиболее подходящей для обеспечения наиболее точного освещения.Кроме того, при необходимости в световой пучок можно интегрировать несколько слепых зон. Теперь это возможно сделать без двигателей, их микросхем драйверов или подобных устройств.