Матричные фары

Матричные фары

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

Больше безопасности с Ауди

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

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

Немного истории и общих данных

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

Из чего же состоит матричная фара?

В автомобилях марки Ауди фары объединяют несколько модулей:

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

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

Матричная фара и ее конструктивные особенности

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

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

Входные устройства:

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

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

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

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

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

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

Прогрессивные функции в фарах

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

Основные особенности матричных фар

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

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

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

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

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

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

Что такое матричные фары

Матричные фары — нашумевшая во всем мире технология на основе светодиодов, разработанная и популяризированная компанией Audi. Полное название системы «Audi Matrix LED». Устройство реализует основные функции головного освещения автомобиля, включая дальний и ближний свет.

Внешний вид матричной фары Audi Matrix LED

В отличие от стандартной оптики, матричные фары представляют собой сложную систему из светодиодов, контроллеров и интеллектуальных модулей. В случае с обычными фарами, водитель только включает определенный режим, а освещение работает согласно установленным параметрам. Матричная же оптика делится на функциональные сегменты и в автоматическом режиме регулирует яркость и освещенность определенных зон в зависимости от дорожной ситуации.

Водителю больше не нужно думать про переключение режимов света, поскольку управлением занимается встроенная интеллектуальная система.

Что такое галогенные фары, и как они работают?

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

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

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

Как работают галогенные лампы?

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

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

ВЫБОРОЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Задача состоит в том, чтобы сориентировать световой пучок в нужном направлении, то есть обеспечить оптимальную освещенность и при этом не ослепить водителя автомобиля, движущегося навстречу. Решается она с помощью светодиодной матрицы: это несколько маленьких источников света, включением и выключением которых управляет компьютер, с учетом ситуации придающий световому пучку необходимую форму и направление.

По сути, в реальном времени происходит вот что: когда в освещенную фарами зону (размеры которой система также изменяет автоматически) попадает транспортное средство (автомобиль или мотоцикл), отдельные светодиоды выключаются, образуя затемненное пятно, которое следует за автомобилем, движущимся попутно или во встречном направлении. Таким образом, автоматика полностью исключает ослепления, водителей.

Компьютерная программа корректирует работу фар с учетом условий и скорости движения. В городе, пока скорость не превышает 55 км/ч, интенсивность светового пучка и сила света ограничиваются, чтобы в трафике на мешать другим водителям. За городом, где дороги не освещены, фары светят ярче и дальше.

В поворотах включаются светодиоды дополнительного бокового модуля (соответственно, правого либо левого). При этом принимается во внимание угол поворота рулевого колеса, и освещенности вполне хватает, чтобы ехать по серпантину, не опасаясь, что за поворотом чего-то не разглядишь. На магистрали автоматически выключаются светодиоды, которые могли бы ослепить как водителя автомобиля, движущегося навстречу, так и того, кто обгоняет по соседней полосе.

ЭКЗАМЕН ВЫДЕРЖАН

Мы поступили так, как всегда поступаем с техническими новинками: для испытания системы IntelliLux постарались смоделировать ситуации, в которых она должна срабатывать автоматически. Тесты проводились на полигоне в Ваирано поздно вечером на участке, далеком от каких-либо источников освещения — условия неосвещенной загородной дороги.

Нажав кнопку на переключателе указателей поворотов, задействовали активные фары дальнего света и поехали навстречу другим автомобилям. Во всех тестах дальний свет включался точно в момент, когда стрелка спидометра переходила отметку 50 км/ч. С такой же точностью и быстротой светодиоды фар частично выключались, если телекамера на ветровом стекле обнаруживала свет от фар встречного транспорта.

Мы повторили тест несколько раз, изменяя условия: сначала навстречу двигались несколько автомобилей, потом другой автомобиль нас обгонял. Испытатели во встречных автомобилях ни разу не ощутили ослепления, а водитель Astra ни разу не пожаловался на ухудшение видимости. В завершение проверили, как умная электроника отреагирует на появление велосипеда, оборудованного всеми предписанными световыми приборами.

В этой ситуации главное не в том, чтобы не ослепить велосипедиста, который едет гораздо медленнее автомобиля, — важно заметить его в темноте как можно раньше. Обмануть систему не удалось, на велосипедиста она не отреагировала. Тогда мы увеличили интенсивность света закрепленной на велосипедном руле фары до максимума: электроника Opel Astra выключила несколько светодиодов, но это ни на что не повлияло, водитель заметил велосипедиста своевременно. Так что можем с ответственностью утверждать, что IQ у системы IntelliLux выше среднего.

Ночью у водителя больше не будет проблем ни на серпантине, ни в узких поворотах. Одна из функций системы IntelliLux предполагает включение в подобных ситуациях светодиодов дополнительной секции, которые значительно увеличивают размер светового пятна, подсвечивая обычно остающиеся в темноте зоны.

Непонимание того, что ждет тебя за поворотом, нервирует водителя и плохо влияет на безопасность. На Astra мы увидели систему подсветки поворотов нового поколения. В принципе, идея не нова, подобные решения, более или менее «умные», встречаются и на недорогих моделях. В данном случае команда на включение неподвижно закрепленного сегмента светодиодов подается при повороте руля. Функция активна на скоростях до 70 км/ч. Чтобы проверить эффективность работы системы, наш

Испытательный центр воспроизвел подобную ситуацию, установив условное препятствие внутри поворота.

Муляж автомобиля, припаркованного внутри поворота, фары дальнего света едва освещают, а система IntelliLux (большое фото) позволяет увидеть абсолютно четкую картину.

16 МАЛЕНЬКИХ НЕЗАВИСИМЫХ СВЕТОДИОДОВ

В МАТРИЧНЫХ ФАРАХ системы IntelliLux 16 светодиодов, восемь в левой и восемь в правой. Система самостоятельно включает дальний свет, автоматически контролирует силу света и форму светового пятна, учитывая условия движения. Установленная на ветровом стекле телекамера распознает источники света, установленные на попадающих в освещенную дальним светом зону транспортных средствах, и выборочно выключает те или иные светодиоды .

СИСТЕМА оберегает от ослепления и водителей автомобилей, движущихся впереди в попутном направлении: отдельные светодиоды выключаются, образуя затемненную зону. На левом фото активная система выключена: фары Opel явно мешают водителю и пассажирам автомобиля, который едет перед ним. Когда система IntelliLux активна (правое фото), часть светодиодов фар дальнего света остается включенной: дорога видна не хуже, а свет никому не мешает.

В рамках европейской инициативы LightSightSafety Дармштадский университет также протестировал систему. Было доказано, что на скорости 80 км/ч светодиодные фары позволяют заметить объекты на обочине дороги на 30-40 м раньше, чем ксеноновые фары дальнего света.

Если источник света на движущемся навстречу транспортном средстве слаб (как у велосипедов), система на него не реагирует. Свет фар велосипедиста, конечно, ослепит, но он не останется незамеченным. На фару мотоцикла система реагирует так же, как на автомобиль: вокруг создается затемненная зона.

Как устроена матричная фара

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

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

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

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

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

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

Матричные фары что это, из чего они состоят и как работают

• Матричные фары что это, из чего они состоят и как работают
• Матричные светодиоды – в чем заключается особенность новшества в автомобильном освещении?
• Из каких элементов состоит матричное освещение автомобиля?
• В чем заключаются конструктивные особенности матричных фар?
• Перечень функций, которые явно отличат матричные светодиоды от всех остальных
• Так ли хорошо матричное освещение автомобиля: немного о недостатках

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

• Матричные светодиоды – в чем заключается особенность новшества в автомобильном освещении?
• Из каких элементов состоит матричное освещение автомобиля?
• В чем заключаются конструктивные особенности матричных фар?
• Перечень функций, которые явно отличат матричные светодиоды от всех остальных
• Так ли хорошо матричное освещение автомобиля: немного о недостатках

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

На автомобильных формах все чаще можно встретить вопросы, что такое матричные фары и в чем заключаются их особенности. 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.

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

Из каких элементов состоит матричное освещение автомобиля?

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

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

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

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

В чем заключаются конструктивные особенности матричных фар?

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

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

1. Камера, благодаря которой фиксируется положение всех остальных автомобилей на дороге: примерная скорость их движения, близость и направление. К примеру, если по свету фар камера определяет приближение встречного автомобиля, блок управления тут же отключит только те диоды, которые непосредственно направляются на встречный автомобиль. 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 дорожного просвета.

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

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.

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.

Самоприспосабливающееся освещение поворотов

Данное освещение еще называют адаптивным, так как оно адаптируется к каждому повороту автоматически, освещая его в большей степени.

Работа данной функции на прямую завязана на работу навигационной системы автомобиля.

Благодаря полученным навигационным данным, в которые входит место начала поворота, его продолжительность, радиус, и место его окончания, система автоматически начинает направлять поток света в нужное направление еще до того, как автомобиль начал входить в поворот.

Это в значительной мере повышает безопасность вождения ночью.

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.

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.

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.

Источники света автомобильных фар

Фары с лампами накаливания

Классическими фарами с лампами накаливания разных типов оснащались все машины, выпускавшиеся до начала 90-х годов прошлого столетия. Внутри ламп не содержится ничего, кроме вакуума и вольфрамовой нити. Такие фары, несмотря на значительное энергопотребление, дают мало света на выходе. Тем не менее, несмотря на недостатки, лампы накаливания до сих пор остаются наиболее распространенными источниками фарного света, правда, в усовершенствованном варианте.

Галогенные фары

Галогенные лампы впервые появились в 1962 году. Они, как и лампы накаливания, имеют внутреннюю спираль (или две спирали), создающую температуру до 3000 ˚С, но их объем заполнен парами галогенов: брома или йода. Это предотвращает появление на стенках колбы осадка из атомов вольфрама, усиливает яркость автомобильных фар в 2. 2,5 раза и увеличивает срок службы в 2. 4 раза. Средняя мощность галогенных ламп составляет 35. 60 Вт, а максимальная — 130 Вт.
Сила светового потока для ближнего света фар – 1000 люмен, для дальнего – 1650-2100 люмен.

Различные типы галогенных ламп отличаются друг от друга по способу установки в автомобильной фаре и подключения к бортовой электросети. Чаще всего в автомобильной оптике применяются галогенные лампы со следующей маркировкой: H1, H3, H4 (самые распространенные), H7, H9, H11, а также HB3, HB4 и R2.

Ксеноновые фары

Ксеноновые фары давно завоевали популярность среди производителей и автомобилистов. Внутри колбы газоразрядной ксеноновой фары находится одноименный ионизированный инертный газ, производящий яркий белый естественный свет. А вместо спирали используются два электрода. Между ними возникает дуга, разогревающая ксенон. Давление внутри колбы составляет примерно 30 атмосфер, а при работающих фарах — до 120 атмосфер.
Чем ярче свет, тем ниже потребление электричества. Поэтому такие фары являются экономичнее предыдущих вариантов, при этом они также обеспечивают хорошую видимость на дороге, поскольку мощный световой поток, создаваемый ими, достигает 3200 люмен.

Иногда вместо ксенона в лампах используется другой инертный газ — криптон либо смесь газов. Кстати, ксеноновые лампы также применяются в мощных кинопроекторах и фотовспышках. Но, в отличие от них, ксеноновые автомобильные фары имеют другую структуру. В них инертный газ выступает в роли «запала», а дуга, создающая световой поток, возникает в атмосфере паров ртути и солей натрия и скандия.
Таким образом, ксеноновые фары правильнее было бы называть металлогалогенными, но данный термин не прижился.

Название «ксеноновые» подчеркивает отличие этих источников света от галогенных ламп и обычных ламп накаливания. Ксеноновые лампы работают при постоянном напряжении 42 В или 85 В. Но для того, чтобы «запустить процесс», необходим импульс переменного тока частотой от 400 Гц и напряжением до 25000 В.
Для формирования такого импульса служит электронный блок розжига, индивидуальный для каждой лампы. Необходимость его установки является недостатком газоразрядных ламп. В ксеноновой автомобильной оптике применяются полиэллипсоидные отражатели.

Задняя часть их корпуса, имеющая отражающую поверхность, выполнена в форме эллипса. Подобная конфигурация помогает концентрировать все исходящие лучи в одной точке, а затем пропускать их через конденсорную линзу, которая предназначена для создания параллельного потока лучей.
Ксеноновые фары, в которых присутствует элемент, управляющий силой светового потока, называются биксеноновыми. Но переключение с дальнего света на ближний требует определенного времени, поскольку инертные газы разогреваются не быстро.

Классификация ксеноновых фар строится по принципу направления луча: лампы D1S, D2S, D3S и D4S предназначены для фар прожекторного типа, а D1R, D2R, D3R и D4R – для фар рефлекторного типа (с отражателями).

Светодиодные или матричные фары

Дальнейшее развитие автомобильной оптики, вероятнее всего, приведет к тому, что в скором времени все рассмотренные выше типы фар вытеснят фары, основанные на светодиодах и на оптоволокне. Впервые на серийном автомобиле матричные или светодиодные (LED) фары появились на Lexus LS 600h / LS 600h L в 2008 году. Затем полностью светодиодные фары были установлены на Audi R8 V10 sports. В 2009 им смог похвастаться Cadillac Escalade Platinum.
Точный узкий пучок, мощный свет и широкие возможности в настройке и дизайне делают светодиодные автомобильные фары LED – фарами будущего.

Современные светодиодные автомобильные фары – это модифицированная версия обычных лампочек, используемых в уличных источниках освещения, адаптированная к применению в транспортных средствах. Их основой является набор мощных, очень ярких светодиодов, излучающих белый свет. Впервые светодиодные фары появились в 1992 году в качестве замены лампам в сигналах поворота и габаритных огнях.

В фарах переднего (головного) света светодиоды в основном устанавливаются в престижных моделях автомобилей. Их отличительные характеристики – эффективность, надежность, яркость, долговечность, компактность, нечувствительность к ударам и вибрациям, а также экономичность и более высокая мощность по сравнению с обычными световыми фарами.
Главным недостатком, препятствующим массовому распространению светодиодных автомобильных фар, является их непомерно высокая стоимость, достигающая 100000 рублей за штуку! Но, возможно, большой потенциал светодиодов позволит в скором времени их удешевить и сделать доступными для большего числа автолюбителей.

Стоит отметить, что под матричными фарами подразумевается не только головные устройства освещения. Это целая система, в которую входят матричные модули дальнего и ближнего света, ходовых и габаритных огней, указатели поворота, дизайнерское освещение, а также электронный блок управления, система ночного видения, датчики, вентилятор с воздуховодом, пластиковый корпус, рассеиватель.
Все это работает в комплексе с видеокамерой, с системой навигации, приборами ночного видения, а также с датчиками: угла поворота руля, дождя, дорожного подсвета, датчика освещения и других. Включение системы освещения по матричной технологии происходит автоматически при достижении автомобилем определенной скорости

Лазерные фары

Впервые лазерные световые элементы начали разрабатывать в лабораториях известного немецкого автоконцерна BMW. Их серийный выпуск пока еще не налажен, но отдельные модели, например, BMW i8, уже оснащены лазерными фарами.
Их конструкция довольно проста.
Создается рамочная основа, на ней закрепляются три лазерных элемента. Также в конструкции имеются зеркальные отражатели и специальная «фосфорная» линза. Попадая на отражатели, лучи лазера перенаправляются на линзу, и желтый фосфор под их воздействием излучает свет. Отражательная пластина фокусирует его перед автомобилем. По утверждению разработчиков, лазерные фары намного эффективнее предшествующих им светодиодных элементов по нескольким параметрам: яркости свечения (в 1000 раз), энергопотреблению (значительно ниже), сроку службы (10000 часов работы).
Кроме этого, лазерная технология позволяет создавать элементы света любой конфигурации, что является очевидным преимуществом данной новинки.

По утверждению разработчиков, использование лазерного луча в таких фарах абсолютно безопасно, поскольку световой поток генерируется желтым фосфором, который является совершенно безобидным элементом.

Ближний и дальний свет фар

Как уже упоминалось выше, проблема ослепления водителей встречных автомобилей возникла с появлением ацетиленовых фар. Для борьбы с этим были изобретены первые корректоры фар. Это были тросовые или гидравлические системы, позволяющие водителю на ходу опускать и поднимать фары. С той же целью двигали саму горелку, а также ставили на пути света различные шторки, заслонки и жалюзи. А когда в фарах засветилась лампа накаливания, в электрическую цепь при встречных разъездах даже включали добавочные сопротивления, снижавшие накал нити.

Но лучшее решение предложила фирма Bosch, в 1919 году создавшая лампу с двумя нитями накаливания — для дальнего и ближнего света. К тому времени уже был придуман рассеиватель — покрытое призматическими линзами стекло фары, отклоняющее свет лампы вниз и по сторонам. С тех пор перед конструкторами стоят две противоположные задачи: максимально осветить дорогу и не допустить ослепления встречных водителей.

Еще один шаг в решении проблемы ослепления был сделан в середине 50-х — французская фирма Cibie в 1955 году предложила идею асимметричного распределения ближнего света для того, чтобы «пассажирская» обочина освещалась дальше «водительской». И через два года «асимметричный» свет в Европе был узаконен.

Современные фары оснащаются электронными устройствами, предотвращающими ослепление водителя встречного транспортного средства. К таким устройствам относят автоматические корректоры фар.

Автоматические корректоры фар и адаптивное освещение

Современные фары, устанавливаемые пока на ограниченном числе дорогих автомобилей, способны автоматически изменять угол наклона светового потока при появлении встречного автомобиля, удерживая пучок света таким образом, чтобы он не попадал на кабину встречного автомобиля.
Кроме того, такие фары способны даже реагировать на поворот автомобиля — при повороте управляемых колес они автоматически корректируют направление светового потока в сторону поворота.

Чтобы фары всегда оптимально освещали дорогу, независимо от положения кузова в пространстве, их сделали полностью независимыми от кузова. Корректор фары управляет упорным штоком, регулируя наклон фары, в зависимости он угла наклона кузова к горизонту. Корректоры бывают гидравлические и электрические.

Применяемое на дорогих автомобилях (Audi A8, S5, Mersedes Benz W212 и W221, Volkswagen Touareg) адаптивное освещение (Adaptive Light) позволяет управлять световым потоком при повороте автомобиля, эффективно освещая дорогу при маневре.
При движении бортовой компьютер анализирует скорость автомобиля и угол поворота колес. В зависимости от этих данных система принимает решение насколько градусов нужно повернуть фары, чтобы эффективно осветить дорогу за поворотом.
Таким образом, в современных автомобилях фара может поворачиваться как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.

Адаптивное освещение получило дальнейшее развитие, объединив в себе еще несколько систем. Например, чтобы не слепить встречных водителей применяются компьютеризированные регуляторы светового пучка. «Увидев» встречный автомобиль (по свету его фар) и проанализировав скорость встречного движения, траекторию и высоту автомобиля, система затемняет область дороги, в которой движется встречный автомобиль, снижая при этом яркость света фар.

Стеклоомыватели и дворники фар

Первое с чем сталкивается фара на дороге это внешняя среда. А точнее обычная грязь, которая непременно покрывает стекло фары. В стародавние времена скорость движения и дальность поездок не позволяла этой проблеме встать так остро, но чем больше ездит автомобиль, тем больше он собирает на себя грязи, в том числе и на фары. Постоянно выходить и протирать горячие фары от высохшей на них грязи мокрой тряпкой – это удовольствие не для всех.

Для повышения комфорта при управлении автомобилем необходимо было создавать устройства, позволяющее очищать фары от загрязнений и осадков не выходя из кабины. Благодаря усердию конструкторов, появились устройства принудительной очистки фар — омыватели и дворники. Омыватель фары, в отличие от омывателя лобового стекла, подает воду в форсунку под большим давлением. Напор чистящего средства в считанные секунды полностью отмывает стекло от загрязнений.

На современных автомобилях фарные «дворники» полностью уступили место омывателям. Причина отказа от дворников в пользу стеклоомывателей проста — фары перестали быть прямоугольными и плоскими. Все современные автомобили имеют сложную форму кузова и убранные «заподлицо» стекла фар, которые повторяют форму кузова. Очищать такие фары дворниками малоэффективно.

Матричные светодиодные фары. В чем инновационность?

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

Ситуация 1

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

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

Ситуация 2

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

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

Ситуация 3

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

Ситуация 4

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

В чем секрет

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

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

Мнение

Юрий Дацык
зам. главного редактора журнала «Автоцентр»

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

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.