0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Матричная оптика машин

Как устроена матричная оптика: разбираемся на примере разработок компании HELLA

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

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

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

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

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

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.

Матричная оптика машин — преимущества и недостатки

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

Содержание статьи:

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

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

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

Матричная оптика и её особенности

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

Читать еще:  Как работает инжекторный двигатель?

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

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

С чего состоит матричная оптика автомобиля и принцип работы

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

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

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

Основные функции освещения матричной оптики

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Преимущества и недостатки матричной оптики

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

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

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

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

Видео-обзор матричной оптики автомобилей:

Устройство и принцип работы матричных фар

Еще недавно в системах освещения автомобилей массово использовали только галогенные или газоразрядные лампы (ксенон). Позже производители начали переход на светодиодные источники света. Но настоящим прорывом стало появление матричных фар. Устройства позволяют освещать только нужные для вождения зоны, не ослепляя пешеходов и встречных водителей.

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.

Преимущества перед остальными типами фар

Как мы уже упоминали, светодиодные источники света стали постепенно вытеснять традиционные. Причиной послужила их экономичность и более длительный срок эксплуатации. И если говорить про матричные фары, то они обладают целым рядом дополнительных преимуществ:

Читать еще:  Как продлить жизнь авторезине

  1. Габаритные размеры — галогенная и газоразрядная оптика требуют большого пространства для установки, а светодиоды легко разместить даже на маленькой плате.
  2. Срок эксплуатации — система состоит из минимального набора элементов, которые подвержены сбоям и выходу из строя.
  3. Яркость освещения — показатель регулируется количеством установленных светодиодов.
  4. Управление освещенностью зон — с помощью датчиков и систем распознавания автомобиля происходит автоматический анализ объектов и изменение световых режимов.

Работа системы в темное время суток

В зависимости от режима работы матричные фары могут обеспечить яркий и тусклый свет, а также изменять фокус.

Основные функции матричных фар

Матричные фары регулируются с помощью электронного блока управления, который обеспечивают работу следующих функций освещения:

  • сегментальный дальний свет;
  • ближний свет с асимметричной формой;
  • статичное адаптивное освещение;
  • дальний свет для автомагистрали;
  • освещение перекрестков;
  • динамическое освещение поворотов;
  • всепогодный свет;
  • динамический указатель поворотов.

Распознавание пешехода системой Volkswagen IQ Light

Система может подсвечивать пешеходов и животных, находящихся на дороге или в непосредственной близости на обочине.

Из каких элементов состоит матричная фара

Поскольку в основе матричной фары лежат светодиоды, они являются неотъемлемой частью конструкции. Использование данного вида источников света позволяет улучшить качество и яркость освещения. В список конструктивных элементов фары входят:

  • светодиодные матрицы ближнего и дальнего света;
  • модули ДХО, указателей поворота и габаритов;
  • пластмассовый корпус с прозрачным рассеивателем;
  • вентилятор охлаждения;
  • декоративная решетка;
  • блок управления.

Конструктивные особенности матричной оптики

Поскольку система управляется автоматически, блок управления обменивается сигналами с другими модулями автомобиля, а также датчиками движения и видеокамерой.

Переключение угла освещения, яркости и режима работы фар происходит на основе информации с датчиков и навигационных систем транспортного средства.

Логика и принцип работы системы освещения

Рассмотрим пример работы матричной оптики в рамках разработки Audi Matrix LED. Каждая фара автомобиля состоит из 5 секций, которые оснащены пятью светодиодами. В общей сумме получается 25 элементов на одного устройство. При этом для каждой группы светодиодов предусмотрена собственная линза, позволяющая изменять фокус, яркость и направленность освещения.

Блок управления контролирует и управляет работой матричных фар. Специально для отслеживания дорожной ситуации в передней части автомобиля расположен датчик, позволяющий обнаруживать приближение встречного автомобиля. При поступлении сигнала от сенсора система изменяет количество рабочих секций, чтобы не ослеплять водителей, но поддерживать достаточный уровень освещенности.

Системы света с матричной оптикой синхронизированы с устройствами навигации, а также получают данные о внешней среде от видеокамеры. Это позволяет увеличить количество режимов работы, а также распознавать объекты и фокусироваться на них.

Какие производители применяют подобные фары

Автопроизводители стараются активно внедрять новые решения в свою технику. И если говорить о матричных фарах, то на текущий момент их использует ряд компаний:

  1. Matrix Beam от Opel, которая корректирует работу оптики исходя из погодных условий, скорости и маршрута движения, загруженности транспорта.
  2. Matrix LED от Audi устанавливается только в новые автомобили марки A8. Технология доступна исключительно для дорогих машин.
  3. Светодиодные матричные фары от Volkswagen IQ Light — каждое устройство состоит из 128 светодиодов. Работоспособность освещения гарантирует интеллектуальная система, приспособленная к любым режимам движения.

Технология матричной оптики Opel Matrix Beam

Преимущества и недостатки

Хотя использование матричной оптики, на первый взгляд, может показаться излишеством, технология имеет ряд неоспоримых преимуществ:

  • увеличение комфорта и безопасности движения;
  • не нужно думать о режиме работы освещения;
  • отсутствие ослепляющего эффекта для встречных водителей;
  • адаптивная работа света при движении по прямой и в поворотах;
  • обнаружение пешеходов;
  • динамические указатели повторов.

Из недостатков оптики можно выделить только высокую стоимость и использование технологии в автомобилях премиум-класса.

Матричные фары значительно упрощают езду на дорогах, особенно в плохих погодных условиях или ночью. Водителю не нужно переключать режимы работы света, а повороты становятся легкими и безопасными. Остается только дождаться, пока разработка дойдет до массового рынка и будет устанавливаться на все автомобили.

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.

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.

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.

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.

Супертест светодиодных фар: какая из 10 машин заглянет дальше?

Есть ли смысл раскошеливаться на дорогие светодиодные фары? Чтобы прояснить животрепещущий вопрос, мы собрали на Дмитровском автополигоне десять машин с самой современной светотехникой.

Audi > Q7

Volvo > XC90

Mercedes-Benz > C-класса

Lexus > LX

Jaguar > XF

Cadillac > Escalade

Infiniti > Q50

Toyota > Land Cruiser

Hyundai > Tucson

Nissan > X-Trail

Прошлой осенью мы свели в очном поединке машины с галогенной, ксеноновой и LED-светотехникой (ЗР, 2015, № 10) — и выяснили, что способности светодиодных фар, которым поют дифирамбы производители и маркетологи, слегка преувеличены. Однако технологии не стоят на месте: за светодиодами наше светлое будущее! Поэтому мы пригнали на полигон десяток из доступных на российском рынке машин со светодиодными фарами и устроили им «темную». Разношерстная компания — от самых популярных и относительно доступных автомобилей до откровенно дорогих — дала обильную пищу для размышлений.

Читать еще:  Subaru Outback 2015 — обновление легенды

Классовое неравенство

Разница в конструктивной сложности фар и систем управления ими оказалась настолько значительной, что мы разбили участников теста на несколько условных групп. Обладатели самых простых систем — Hyundai Tucson, Nissan X‑Trail и Toyota Land Cruiser 200. Не удивляйтесь, что «двухсотый» со стартовой ценой 3,8 млн рублей попал в эту компанию — по степени технической навороченности Toyota находится на уровне автомобилей Hyundai и Nissan. На Ниссане и Тойоте установлены полностью светодиодные фары и система автоматического управления дальним светом. Hyundai ее лишен, а по LED-технологии у него выполнен только ближний свет. Зато он умеет дополнительно подсвечивать повороты, чему не обучены оба «японца».

Вторую группу сформировали Infiniti Q50, Jaguar XF и Cadillac Escalade ESV, которые обладают внушительным арсеналом для борьбы с «силами тьмы»: располагают полностью светодиодными фарами, системой автоматического управления светом и функцией подсветки поворотов.

К высшей категории мы отнесли Audi Q7, Mercedes-Benz C‑класса, Volvo XC90 и Lexus LX. В довесок к перечисленным выше функциям они являются обладателями так называемых матричных фар, которые умеют сегментарно приглушать свет, чтобы не слепить водителей встречных и попутных машин, — и теоретически должны на голову превзойти прочих участников теста по качеству освещения дороги.

Есть ли смысл раскошеливаться на дорогие светодиодные фары? Чтобы прояснить животрепещущий вопрос, мы собрали на Дмитровском автополигоне десять машин с самой современной светотехникой.

Общепринятой методики сравнительных испытаний современной светотехники нет. Поэтому, как и в случае с системами автоматического торможения (ЗР, 2015, № 6), мы разработали собственную тестовую программу, включающую комплекс различных упражнений.

Тесты поделили на три этапа. Для начала — статические испытания. В определенных точках замеряем люксметром освещенность в режиме ближнего и дальнего света, а также оцениваем работу боковых и поворотных фар (при их наличии). Затем в динамике проверяем, насколько четко и быстро функционирует автоматическое включение и выключение дальнего света, а еще — как работает матричная технология. На десерт — регламентированный тестовый маршрут по дорогам общего пользования, где, в отличие от рафинированных условий полигона, есть другие автомобили, дорожные знаки, мачты освещения и прочие особенности, сбивающие с толку управляющую электронику.

Из-за значительных технических различий и сильного разброса цен мы не стали расставлять участников теста по ранжиру, но лучших в отдельных дисциплинах выявили.


  • Ночное многоборье: упражнения тестовой программы

    Асфальтовая площадка размечена конусами на квадраты со стороной 10 м. Люксметром Эколайт СФАТ. 412125.002 замеряем освещенность у каждого конуса на высоте 0,1 м от асфальта. На основе полученных данных строим модели пучков дальнего и ближнего света. Они показывают распределение света и его дальность.

    2. «Глаза разбегаются»

    Во втором статическом упражнении измеряем ширину пучка и оцениваем эффективность режима подсветки поворотов (при его наличии). Конус установлен в 20 м перед бампером автомобиля. Пешеход приближается к нему справа под прямым углом к стоящей машине и останавливается по команде водителя на границе зоны видимости. Результат — расстояние в метрах от человека до конуса. Если у машины есть поворотный или боковой свет, то даны два результата — без него и с ним.

    Самый очевидный из тестов в движении — встречный разъезд. Фиксируем, за сколько метров автоматика, заметив приближающуюся машину, переключит дальний свет на ближний или, в случае матричных фар, начнет затемнять отдельные сегменты.

    4. «Нагоняем попутного»

    Чуть усложним предыдущее испытание и подставим камере не яркие фары, а задние габаритные огни. Посмотрим, когда электронный разум перестанет слепить нагоняемый автомобиль.

    5. «Внимание — обгон»

    Тестовый автомобиль должен оперативно убавить яркость света, распознав опередившую его машину. Так как оба участника теста находятся в движении, результат представлен не в метрах, а в секундах.

    6. «Скорость реакции»

    По сути, имитируем ситуацию, когда встречный автомобиль выскакивает из-за поворота или после подъема. Автомобиль едет в кромешной темноте, а стоящая на встречной обочине машина в определенный момент (расстояние между машинами около 200 м) включает фары. Задача электроники всё та же — как можно быстрее переключиться на ближний свет. Фиксируем время реакции в секундах.

    Ночное бдение

    В полной темноте приступаем к замерам освещенности беспристрастным люксметром. Глаза перестают видеть объект, когда освещенность падает ниже пяти люксов. Но на границе светового пучка, за которой визуально начинается кромешная тьма, прибор еще фиксирует один люкс — вот это значение и примем в качестве пограничного. До нуля освещенность может снижаться очень долго — десятки метров! — но это уже фоновое значение, которым можно пренебречь.

    С ближним светом всё поначалу кажется логичным. Простенький Nissan X‑Trail не добил светодиодными фарами и до 40 м, а продвинутые Audi Q7 и Mercedes-Benz C‑класса вышли аж за 130 м. Более чем трехкратная разница! Lexus LX и Jaguar XF продемонстрировали весьма скромные способности, явно не соответствующие их навороченной светотехнике: 40 и 65 м соответственно. Кроме того, Nissan и Lexus выделяются очень резкой границей перехода из света в темноту — возникает ощущение опустившегося занавеса. Ехать с такими фарами некомфортно.

    Измерение границ дальнего света — изнурительный труд. Еще бы, ведь некоторые испытуемые заставляют отходить с люксметром почти на 300 м. Мы ожидали увидеть самый яркий свет на машинах с продвинутыми матричными фарами, но в лидерах неожиданно оказался Land Cruiser 200 с полностью светодиодной, но относительно простой светотехникой. Его результат — 290 м. «Японец», правда, нещадно «лупит» на встречную полосу, тогда как соперники с чуть худшей дальнобойностью (Volvo, Jaguar, Mercedes-Benz, Audi) сохраняют интеллигентное светораспределение. Впрочем, при наличии функции автоматического управления светом эту особенность Тойоты не стоит считать серьезным недостатком. Худшим ожидаемо оказался Hyundai с галогенными фарами дальнего света.

    За исключением Ниссана и Тойоты, все машины умеют подсвечивать виражи с помощью поворотных механизмов в фаре или включением бокового света — противотуманки или отдельной секции в основной фаре.

    Управляющая электроника получает команду от указателя поворота или датчика угла поворота руля и отдает команду исполнительным механизмам. Ширину светового пучка замеряем в 20 м от машины — на этом расстоянии поперек «взгляда» фар идет человек от оси симметрии машины к обочине. А мы замеряем точку, в которой он станет невидимым. Лучший результат показал Volvo: водитель видит пешехода, стоящего в 27,6 м справа от машины. Причем XC90 выдал этот результат без использования каких-либо дополнительных функций: измерения мы проводили в статике, когда у XC90 не активен механизм поворота фар (это, например, умеет Infiniti), а боковая подсветка противотуманной фарой бесполезна, потому что озаряет лишь небольшое пространство под бампером. Широко светят основные фары Volvo!

    А вот Hyundai, наоборот, продемонстрировал, насколько эффективна дополнительная секция боковой подсветки. С ее помощью он повторил результат лидера — но для этого уже нужно крутить руль, чтобы включилась боковая подсветка. Остальные в этом упражнении серьезно отстали. Лучшие из числа преследователей — Infiniti Q50 (19,8 м с поворотными фарами) и Jaguar XF (19,2 м с боковым светом). Но оба в то же время оказались худшими при прямом положении колес: 10,2 и 9,9 м соответственно.

    Кстати, количество LED-источников в фаре напрямую не влияет на эффективность освещения. К примеру, Mercedes-Benz и Audi выступили в статичных дисциплинах практически наравне, при этом у С‑класса на одну фару приходится всего восемь светодиодов, а в Q7 только за дальний свет отвечают три десятка.

    Поехали!

    В динамических тестах мы оценивали работу автоматики переключения с дальнего света на ближний и обратно. Практически все машины выступили одинаково при встречном разъезде, когда в объектив камеры попадал яркий головной свет: они не испытывали затруднений и мгновенно меняли режим (кроме, разумеется, Hyundai, который лишен этой функции). А вот когда нужно было ориентироваться на более тусклые задние габариты, некоторые давали сбои. Nissan X‑Trail даже в идеальных условиях полигона, где на спецдорогах нет дополнительных источников света, мешающих корректной работе автоматики, распознавал их через раз.

    Infiniti Q50 и Cadillac Escalade стабильно опаздывают при переключениях с дальнего света на ближний, когда их обгоняет другой автомобиль, — мы намерили соответственно четыре и три секунды задержки! Всё это время обогнавший их водитель мучается из-за отражающегося в зеркалах яркого света фар. Других замечаний у нас нет.

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector