Передня оптика автомобіля здатна змінити хоч і весь його вигляд, але на 40% як мінімум. Багато виробників стали використовувати світлодіодну оптику на нових моделях. Розповімо про принцип роботи та влаштування матричних фар.
Зміст статті:
Провідну позицію в галузі оптики тримає компанія Audi. Починаючи з 2013 року Audiстали встановлювати матричну оптику або більш відомі як Matrix LED headlights оновлену модель A8. Як стверджують інженери компанії, вони піднімають рівень безпеки та полегшують керування автомобілем.
Спочатку базу для матричної оптикипоклала компанія Opelпід назвою Matrix Beam. У порівнянні зі звичайною оптикою, матричні фари набагато складніші. Вона складається з модуля ближнього та модуля далекого світла, так само в наявності є денні ходові вогні, габаритні вогні та блок поворотів. У дизайнерському рішенні є повітропровід з вентилятором для охолодження механізмів та блок керування, на кожну фару свій.
Модулі далекого та ближнього світла матричної оптики.
Не дивлячись на складність технології, матричні фари вміщують модуль далекого і ближнього світла. Кожен блок унікальний за своєю, як за будовою, і по управлінню. Набір далекого світла матричних фар складається з 25 світлодіодів, поєднаних по п'ять штук у групу. Спільно вони утворюють матрицю далекого світла. Кожен блок матричних фар з п'яти світлодіодів має свій окремий радіатор та відбивач. Завдяки такому інженерному рішенню, За допомогою матриць реалізовано близько мільярда різних комбінацій з розподілу світла.
Що ж до модуля ближнього світла, то він розташовується під далеким світлом. У його складі 15 світлодіодів. Так само по п'ять світлодіодів у блоці, але слабші за потужністю. У самому низу оптики розмістилися денні ходові вогні, габарити та світлодіоди покажчиків поворотів. Загалом у такому блоці матричної фари можна нарахувати 30 послідовних світлодіодів.
Як влаштована матрична фара
З наведеної інформації видно, що в основі матричної фари лежать світлодіоди і жодних інших освітлювальних приладів. Справді, така будова видасть набагато більше світла, ніж відомі види оптики.
Для кращого виглядуелементи матричної оптики підкреслили дизайнерським обрамленням сучасному стилі. Всі частини оптики, включаючи блок управління та примусову вентиляцію, поміщені в пластмасовий корпус, який також є основою і захищає від впливу зовнішніх факторів. Лицьову частину матричної фари закриває прозорий розсіювач.
Стає зрозуміло, що за наявності блоку управління, вся система контролю та управління буде електронною, за традицією включаючи вхідні пристрої та виконавчі елементи. Як вхідні пристрої вважаються різні датчики і відеокамера.
Відеокамера надає інформацію про наявність інших автомобілів на дорозі. Таким чином, блок управління буде перемикати дальнє та ближнє світло автоматично, регулювати кут та яскравість оптики. Якщо ж говорити про датчики матричної оптики, то часто вони використовуються від інших систем, таких як кут повороту керма, датчик швидкості автомобіля, датчик дорожнього просвіту, датчик освітлення і датчик дощу. Саме ці датчики відповідають за комфортну їздута своєчасне спрацювання різних систем.
Якщо ж в автомобілі є навігаційна система, то в блок управління матричних фар буде використовувати дані з маршруту, характер водіння автомобіля, рельєф дороги та місцевості, а також враховувати проїзд населеними пунктами.
Головну роль матричних фарах несе блок управління. Він обробляє інформацію, отриману від вхідних пристроїв, і залежно від даних включає або вимикає певний ряд світлодіодів. Нововведенням варто відзначити те, що в матричній оптики не використовуються поворотні механізми, як це було у ксенонових фарах. Всі функції виконують завдяки статичним світлодіодам та електроніці матричних фар.
Різновид функцій освітлення в матричній оптиці
Чим складніше влаштовано конструкцію оптики, тим більше функцій вона може виконувати. У матричній оптики налічують дев'ять різновидів функцій освітлення:
- постійний Дальнє світло;
- освітлення для автомагістралей;
- ближнє освітлення;
- адаптивне висвітлення;
- освітлення на перехрестях;
- освітлення у будь-яку погоду;
- підсвічування пішоходів;
- адаптивне динамічне освітлення;
- динамічний покажчик поворотів.
Полісегментальне дальнє світлодозволить водієві рухатися з постійним увімкненим далеким світлом. У такому разі буде задіяно 25 окремих світлодіодів далекого світла. Також буде задіяна відеокамера, яка в темний часдоби стежить за зустрічними та попутними автомобілями їхнього світла фар. Як тільки виявлено автомобіль, блок управління вимикає частину світлодіодів, які спрямовані на автомобіль, що рухається. Вільний простір дороги висвітлюватиметься у колишньому вигляді. Для зменшення засліплення водіїв яскравість блоку матричної оптики, що залишився, буде зменшена. За даними паспорта, блок управління матричних фар одночасно може розпізнати до восьми автомобілів.
Світло для руху по автомагістраліґрунтується на отриманій інформації з навігаційної системи. Адаптивна системазвужує конус далекого світла матричних фар, щоб максимально направити вперед і зробити зручною для інших водіїв.
Ближнє освітленнямає традиційну форму, середня частина дороги висвітлюється менше, а ось бічна частина та узбіччя більше. При цьому матрична оптика прямує вниз залежно від рельєфу дороги та населеного пункту.
Адаптивне світлоспрямований на краще освітлення машини спереду та збоку під час виконання маневру повороту. У такому випадку система матричних фар у кожній із фар задіює по три світлодіоди, які включаються або вимикаються при повороті керма або спрацьовуванні поворотів.
Висвітлення перехрестьпризначений для освітлення перехресть при наближенні до них. У цьому випадку для матричних фар також задіяна навігаційна система, на основі інформації якої визначається перехрестя.
Всепогодне освітленняіз самої назви говорить про те, що при русі в поганих погодних умовах (туман, дощ, сніг) змінюється якість освітлення. Блок управління налаштувати світлодіоди матричної оптики таким чином, щоб уникнути засліплення від своїх фар. Інтенсивність світлодіодів матричної фари змінюватиметься залежно від видимості.
Підсвічування пішоходіву матричних фарах реалізовано на високому рівні. У разі виявлення пішохода за допомогою камери та системи нічного бачення, на узбіччі або небезпечній близькості від неї оптика триразово сигналізуватиме далеким світлом про це. Тим самим попереджати як водія, так і пішохода.
Динамічне адаптивне освітленняце передостанній варіант у матричних фарах. Суть його роботи спрямовано освітлення дороги під час повороту. Повертаючи рульове колесо, яскравість світлового пучка перенаправляється з центральної частини у бік повороту. Тобто одна частина світлодіодів стає тьмянішою, інша яскравіша.
Динамічний покажчик поворотівматричних фар розрахований на керований рух світлодіодів у напрямку повороту. Таким чином, 30 послідовних світлодіодів оптики включаються послідовно з періодичністю 150 мс. З боку це не тільки гарно виглядає, а й дає більше інформаціїпро те чи цей маневр автомобіля.
Багато виробників вже готують свої автомобілі під впровадження подібної технології матричної оптики, але наскільки це вдасться, поки що ніхто не може сказати. на Наразікомпанія Audi є єдиним правовласником подібної технології в оптиці і чи захоче вона ділитися з іншими виробниками під питанням.
Відео про принцип роботи матричної оптики та її будову:
(5
votes, average: 5,00
out of 5)
За розвитком технологій у сегменті авторинку світлотехніки нині важко встежити навіть експертам, не кажучи вже про звичайних середньостатистичних автолюбителів. Ще вчора ксенон, наприклад, вважався найкрутішим, але потім автосвіт заговорив про світлодіодні фари і, раптом різко автомобільні компанії перемикаються на матричні фари. Поки що зустрічна машина вас не засліпила лазерною оптикою, давайте в чому спробуємо розібратися.
Що собою представляють матричні фари
В цілому, це один із видів конструкції фар з діодною начинкою. До речі, всім відома компанія Audi однією з перших запровадила дане рішенняу свої моделі, назвавши його – Matrix LED. Усі тими самими залишаються джерела світла, але важливою відмінністю у своїй є роботи цих джерел.
Читаючи характеристики матричних фар часто виробник акцент робить на задіяній кількості світлодіодів. Наприклад, кожна мерседесівська фара Multibeam містить 24 діоди, а модернізований варіант, який знайшов використання на новому. поколінні E-Class, налічує вже 28 діодів Хоча треба сказати, що у звичайній світлодіодній оптиці кількість таких діодів може сягати кількох десятків. Візьмемо порівняно доступну модель Audi A3 - дев'ять "світлодіодних чіпів" тут відповідають за ближнє світло, а далеке - на совісті десяти світлодіодів. Якщо брати до уваги матричні фари, то тут треба звертати увагу не так на кількість діодів, а скільки на їх якість.
Влаштування матричних фар
Візьміть "просту" світлодіодну оптику - вона відтворює конструкцію, яку водії знають ще по "Жигулях", що залишилися від дідусів. Фара, як і раніше, складається з окремих блоків: ближнє, дальнє світло, габаритні вогні – лише на зміну застарілим лампочкам прийшли сучасні світлодіоди. При цьому якщо переходити від ближнього світла на далеке, то йдеться не про звичайний вибір, а про створення світлової динамічної картинки, що постійно підлаштовується під дорожні умови (обстановку).
Звичне для водія поділ на ближній/далекий можна знайти в матричній фарі Matrix LED, але додамо, що вимикати, включати та приглушувати тут можна як окремий блок світлодіодів (до речі, яких кожна пара містить п'ять штук), так і кожен світлодіод окремо. Тому виходить, що електроніка має безліч варіантів налаштування далекого та ближнього світла. Індивідуальний світловий варіант можна підібрати на абсолютно всі випадки життя, оскільки кількість доступних наближається до мільярда!
Ціна – нестача матричних фар
Останнім часом матричні фари все частіше з'являються в оснащенні порівняно доступних автомобіліві таким прикладом можна назвати ціле сімейство .
Щоб реалізувати всі можливості матричних фар необхідно наявність: по-перше, складної електроніки, що управляє, по-друге, комплекс пристроїв, які зчитують інформацію про дорожніх умовах(відеокамери, датчики) і навіть система навігації, яка попередить комп'ютер, якщо автомобіль наближається до повороту, а також розкаже про конфігурацію останнього. Тому така новомодна штучка, як матричні фари, коштує досить дорого.
І якщо ви побачите у прайс-листі навпроти потрібного товару (матрична фара) варто порівняно демократична ціна, то напевно при необхідності замінити за свій рахунок розбиту при ДТП фару вам швидко спаде на думку, що допотопні галогенки не такі вже й погані.
На закінчення додамо, що в Найближчим часомми розповімо, скільки взагалі може обійтися водієві заміна парочка матричних фар. Як і раніше ви можете ставити питання, що вас цікавлять, а ми з - завжди відповімо на них.
Матричні фари - один з варіантів конструкції світлодіодних фар (не дарма компанія Audi, яка впровадила це рішення однією з перших, називає його Matrix LED). Джерела світла ті самі, а важлива відмінність - у цьому, як організована робота цих джерел.
В описах матричної оптики акцент нерідко роблять на кількості світлодіодів - наприклад, у кожній з мерседесівських фар Multibeam працює 24 діоди, а в удосконаленому варіанті, який представлять публіці разом з новим поколінням Е-класу, їх буде вже 28. Однак і в "звичайних" світлодіодних фарах кількість. Наприклад, на порівняно доступному Audi A3 за ближнє світло відповідають дев'ять "світлодіодних чіпів", а за далеке світло - десять світлодіодів. При розмові про матричні фари звернути увагу треба не так на кількість, як на якість.
«Проста» світлодіодна оптика відтворює структуру, відому нам ще за дідусями «Жигулями»: як і раніше, є окремі блоки габаритних вогнів, далекого і ближнього світла - просто застарілі лампочки поступилися місцем діодам. При переході йдеться вже не про простий вибір між ближнім та далеким, а про створення динамічної світлової картини, яка постійно підлаштовується під дорожню обстановку. У фарі Matrix LED звичний поділ на кшталт світла існує - але включати, приглушувати чи вимикати можна як окремий блок діодів (яких кожної парі п'ять), а й кожен окремий світлодіод. У результаті електроніка має у своєму розпорядженні безліч варіантів ближнього і далекого. Свій світловий сценарій знайдеться практично на всі випадки життя - кількість доступних комбінацій наближається до одного мільярда!
Матричні фари останнім часом почали з'являтися навіть порівняно доступних моделях– однією з таких нещодавно стало сімейство Audi A4.
Неважко здогадатися, що для реалізації всіх можливостей матричних фар потрібні, по-перше, складна електроніка, що управляє, а по-друге, система пристроїв, що зчитують інформацію про дорожню обстановку - датчики, відеокамери і навіть навігаційна система, яка попередить про наближення до повороту і розповість про його конфігурацію. А отже, ця новомодна оптика – штука дорога. І якщо в прайс-листі у відповідній графі стоїть порівняно гуманна сума, то при необхідності власним коштом міняти розбиту в аварії фару швидко може спасти на думку, що не так, можливо, і погані допотопні галогенки… Не дарма ж новомодна оптика однієї з перших потрапила в нашу рубрику. Чи зможете вгадати, в яку суму обійдеться заміна пари фар? Правильну відповідь .
P.S.За останні півтора року ми відповіли вже на 48 років. простих питань(їх повний список) - і не хочемо зупинятися. Ви, як і раніше, можете залишати питання, що вас цікавлять, в коментарях - а ми, як і раніше, шукатимемо відповіді.
Технологія Matrix LED в автомобілях Audi останнього поколінняякщо і не здійснила революцію в стандартах освітлення дороги (все-таки у головних конкурентів теж є класні рішення), то вийшла на вістря прогресу. Машина, оснащена світлодіодними фарами з матричними модулями, здатна сама розпізнавати автомобілі на дорозі, віртуозно жонглюючи світловим пучком.
Давайте подивимося, як описує свою розробку сам виробник:
Технологія Audi Matrix LED полягає в тому, що дальнє світло, що випромінюється світлодіодами, розділене на кілька окремих сегментів. Окремі світлодіоди, що працюють одночасно з лінзами або відбивачами, забезпечують освітлення незмінно високої якості, при цьому немає необхідності в поворотному механізмі - натомість світлодіоди окремо вмикаються, відключаються або приглушуються.
З прес-релізу Audi
Світлодіодні фари Audi Matrix LED отримують необхідну інформацію від камери, системи навігації або інших датчиків. Коли камера розпізнає інші транспортні засоби, дальнє світло, розділене на кілька зон, у певних підзонах блокується. Навіть у складних ситуаціях фари можуть висвітлювати зони між кількома автомобілями. Далеке світло фактично веде водія дорогою.
З прес-релізу Audi
Світлодіодні фари Audi випромінюють світло з температурою 5500 Кельвінів, що майже відповідає денному освітленню. Це допомагає вашим очам у нічний час доби сприймати оточення більш контрастним та знімати з них навантаження.
З прес-релізу Audi
Складно не погодитися - майбутнє однозначно за світлодіодними фарами, які довговічніші та економічніші за галогенові та газорозрядні (ксенонові) аналоги. Тим більше, що АвтоВісті вже встигли протестувати дещо автомобілів Audiз матричними фарами та особисто переконалися у їх ефективності. Освітлення дороги рівномірне, світло яскраве, а зустрічних водіїв ніби захищає невидима рука, закриваючи необхідну ділянку фари. Якщо раніше подібні системипросто вимикали дальнє світло або відкривали шторку, то зараз це справді інтелектуальна системаконтролю світла.
На новому Audi A6 доплата за світлодіодну оптику Matrix LED становить як би не надхмарні 128 тисяч рублів. Судіть самі – навіть опціональна "музика" Bang&Olufsen тут потягне аж на 340 тисяч. А додайте дороге шкіряне оздоблення - і вже півмільйона згори.
Мінімальна ціна
Максимальна ціна
Але недарма наша нова постійна рубрика називається "Порахували-розплакалися". Нехай ні з того ні з сього оптику зазвичай не змінюють, а термін служби світлодіодів становить близько 20 років, ми раз у раз бачимо перегорілі фари і ліхтарі на нових машинах. Та й можливість потрапляння в аварію ніхто не скасовував. А якщо так, АвтоВісті вирішили запитати у офіційного представництва марки Audiвартість заміни настільки високотехнологічних фар...
Після аналізу отриманих цифр можна обійтися без нарізання цибулі - тут будь-який заплаче коров'ячими сльозами. Тільки одна світлодіодна фара з матричним модулем потягне на 254 175 рублів, а дві - це вже 508 350 рублів. Робота із заміни обох фар в офіційному сервісі обійдеться в 9 600 рублів, разом - 517 950 рублів!
Запчастини
Робота із заміни
Числа особливо вражають, якщо взяти до уваги вартість "звичайної" біксенонової головної оптики, яка є в базовому оснащенні Audi A6, і на ефективність якої, між іншим, ніхто не скаржиться. Одна фара для газорозрядної лампи коштує всього 63 135 рублів за штуку - у чотири рази дешевше за світлодіодні!
Втім, остаточно втрачати в надію світлодіодного майбутнього поки що зарано. По-перше, світлодіоди справді виключно надійні. Тому шанс на їхню поломку дуже низький. По-друге, спочатку фари захищені гарантією, а потім програмою "куланц", яка якраз покриває вартість дефектних запчастин. По-третє, ціни на сучасні джерела світла падають за нашими підрахунками в 2 рази кожні 4 роки, тож до 2018 року нові фари вже не підійдуть для об'єкта дослідження в наших дослідженнях. Вважатимемо лазерні!
P.S. Якщо ви думаєте, що у вашому автомобілі нічого такого страшно затратного немає – то ви просто не читали наші нові дослідження, стежте за оновленнями. Нові сльози обіцяємо щотижня. :)
Компанія Audi однією з перших застосувала світлодіодне головне світло у своїх моделях, а до цього – ксенон, адаптивне світло з поворотними механізмами... Зараз же світлодіодними фарами головного світла вже нікого не здивуєш – багато виробників стали пропонувати їх як опціональне обладнання. Але в Audi пішли далі, розробивши матричні світлодіодні фари. Розробка отримала назву Audi Matrix LED.
Фари містять у собі по 25 світлодіодів, розбитих на п'ять груп, по п'ять світлодіодів у кожній. Кожна група має рефлектор з лінзою та керується електронікою. Вся ця конструкція позбавлена поворотних механізмів, а перенаправлення світлового пучка здійснюється шляхом зміни фокусу світлового променя – електроніка окремо змінює яскравість світлодіодних блоків або відключає їх. Система вступає в роботу при досягненні автомобілем 60 км/год за умов міста, або після 30 км/год на трасі.
Наявність подібної світлотехніки дозволяє не засліплювати водіїв попереду. транспортних засобів, висвітлювати дорожні знаки та пішоходів, «заглядати» за поворот.
Автомобіль з матричними фарами обладнаний спеціальною камерою, що спостерігає за дорожньою обстановкою. Якщо камера побачить машину, що рухається на зустріч, то подасть сигнал бортовому комп'ютеруі той почне по черзі включати та відключати групи діодів, так щоб зустрічний автомобіль залишався в тіні, а решта ділянок дороги, як і раніше, освітлена. Принцип роботи антисліпучої функції показаний на лівому фото.
Ще одна корисна можливість – напрямок світлового пучка у бік повороту. У цьому Audi Matrix LED допомагає навігаційна система, що передає інформацію про найближчі віражі, наближаючись до яких світло фар заздалегідь прямує у бік майбутнього повороту.
Також матричні фари подружили з системою нічного бачення, яка розпізнає пішоходів, що знаходяться близько до проїжджої частини, повідомляючи їх координати системі, а та направляє світло на пішохода (верхнє фото), попередивши його про автомобіль, що наближається, тричі моргнувши. Те саме відбувається і з дорожніми знаками: світловий промінь фокусується на поверхні знака, але без моргання.
І останнє. Частиною Matrix LED є динамічні покажчики поворотів: світлодіоди в «поворотниках» спалахують послідовно за напрямом повороту з інтервалом 150 мілісекунд. Як це працює показано на фото праворуч.
Вперше технологія Audi Matrix LED застосували на флагмані компанії – , який з недавнього часу продається у Росії. У майбутньому "вісімка" поділиться матричними фарами з іншими моделями.
