Как работают фары ауди

Обновлено: 08.01.2025

Lichttechnologie

Инженеры Audi раскрыли предо мной не все свои секреты, но увиденное и услышанное дает четкое представление о том, в каком направлении будут развиваться световые технологии.

Появление лазерных подсказок в задних фонарях пока сдерживается законодательством: яркость такого источника света выше допустимой. Но луч направлен к дороге, а потому водителей он не ослепляет — и Audi добивается внесения поправок в техрегламент.

КСЕНОН УЙДЕТ…

В недалеком будущем дорогу водителям бюджетных автомобилей будут освещать по-прежнему галогеновые лампы. А вот в более дорогих машинах через четыре-пять лет ксенон окончательно уступит место в головной светотехнике светодиодам — они уже прописались на премиум-моделях, а с постепенным удешевлением технологий появятся и на более доступных машинах.

Следующая ступень эволюции — матричный светодиодный свет, который уже работает на некоторых серийных Audi. В таких фарах несколько десятков светодиодов, каждый из которых отвечает за освещение определенного сектора и имеет более полусотни (у Audi, например, до шестидесяти четырех) уровней яркости. Такие фары могут формировать до миллиона комбинаций светового пучка, опираясь на данные передней камеры и навигации. Например, при разъезде с встречным автомобилем они затемняют лишь небольшой сектор, продолжая светить дальним светом, а при въезде в населенный пункт фары сами переключаются на ближний. Во время короткого тест-драйва мне удалось протестировать умные фары. Постараюсь сдержать эмоции: классно!

Один из материалов, которые планируют использовать при разработке будущей автомобильной светотехники, — оптические волокна из полимеров или кварцевого стекла. Они могут излучать свет не только с торца, но и по всей длине. Из них планируют ткать световые полотна, например, для подсветки интерьера.

Очевидно, при таком обилии вариаций светового пучка куда больше времени отнимает создание софта, чем разработка собственно фары и управляющих систем. В алгоритме прописываются все возможные ситуации, возникающие на дороге! А еще нужно учесть вмешательство в процесс электронных ассистентов. Тенденция такова, что в ближайшее время количество этих помощников, сотрудничающих со светотехникой, существенно вырастет.

…ЛАЗЕР ПРИДЕТ

Лазеры заменят светодиоды, хотя сейчас эти два источника света в фарах некоторых премиум-моделей работают вместе. Лазерный прожектор (Laser-Spot) бьет вдаль, а светодиоды выполняют остальные функции. В перспективе на лазер переключат весь головной свет.

Другое перспективное направление — светотехника на органических светодиодах (OLED). С их помощью создают светящиеся пластины толщиной всего несколько миллиметров, которые можно изгибать. Располагая такие элементы в определенном порядке, можно придать светотехнике объемную структуру.

Мне показали матрично-лазерную фару, которая дебютировала на Женевском автосалоне на концепт-каре Audi Prologue Avant. Одно из важных преимуществ перед матрично-светодиодной светотехникой состоит в том, что при меньших габаритах и мощности луч бьет вдвое дальше — на расстояние до полукилометра. При этом сохраняются все суперспособности предшественницы — например, затемнение определенных сегментов или подсветка внутренней обочины в повороте.

СВЕТ В ПОМОЩЬ

У матричных фар со светодиодными и лазерными источниками света большой потенциал в области активной безопасности. Еще один из вариантов их использования — так называемый свет для движения в ремонтных зонах. Получая от навигационной системы информацию о приближающемся участке с зауженными рядами, головная светотехника проецирует на дорогу две световые полосы длиной около 15 метров, обозначающие габариты машины и помогающие таким образом водителю корректировать траекторию автомобиля. Функция окажется полезной и при маневрах в ограниченном пространстве. Скоро ее примерят серийные модели.

По мере внедрения технологии общения автомобилей между собой (Car-to-Сar) и с дорожной инфраструктурой (Car-to-X) у световых ассистентов появится больше информации, а значит, они смогут работать на опережение. Например, фары, не дожидаясь, когда встречная машина попадет в поле зрения камеры, заблаговременно перейдут в режим ближнего света.

НЕМНОГО ФАНТАСТИКИ

Свет в автомобиле становится одним из самых модных направлений проектирования. Причем не только для инженеров, которым стремительно развивающаяся электроника позволила создавать хитроумные конструкции, поднимающие активную безопасность на новый уровень.

Дополнительные возможности получили и дизайнеры: необычные решения усиливают привлекательность автомобиля и позволяют скрыть мелкие недочеты. Главное, чтобы разработчики автомобилей не забывали об основной функции света — освещать дорогу. Впрочем, в этом их пока грех упрекать.

Самые последние разработки проникают ту либо иную сферу не сразу. На это требуется время. Но в автомобилестроение внедрение различных технологических новшеств происходит быстрее, чем в остальных областях. Эволюция автомобильной оптики прошла довольно длительный путь. Многие владельцы автомобилей знакомы с фары, имеющими лампы с нитью накаливания. Затем пришли более совершенные ксеноновые и биксеноновые модели. Они до сих пор используются на современных автомобилях. А последний рывок в области автомобильных световых приборов сделали светодиодные устройства. Поначалу светодиоды стали использоваться в габаритах, поворотниках, ходовых огнях. Эволюция автомобильных фар сделала большой шаг с разработкой матричных фар. Они являются наиболее прогрессивными на сегодняшний день. Компания Ауди занимается одну из ведущих позиций в разработке таких фар. В этой статье мы поговорим об устройстве и принципе работы матричных светодиодных фар Audi.

Конструкция и принцип работы матричных фар

Впервые Ауди установили матричные фары на серийную модель в 2013 году. Это был флагманский седан Audi А8. Как говорят представители компании, матричные фары значительно повышают удобство управления автомобилем в тёмное время суток. Кроме того, существенно повышается уровень безопасности на дороге. Если максимально просто ответить на вопрос, что такое матричные фары, то – это осветительные приборы на 100% работающие от светодиодов.

Матричные фары Ауди

Сразу стоит сказать, что матричные фары – это не просто головное устройство освещения, а целая система. В неё входят следующие модули:

Дальнего света;
Ближнего света;
Ходовые огни;
Габариты;
Указатели поворота;
Дизайнерская подсветка.

В конструкции матричных фар имеется:

Электронный блок управления;
Система ночного видения;
Рассеиватель;
Различные датчики;
Вентилятор и воздуховод для принудительного охлаждения;
Составляющие заключены в пластиковый корпус.

Матричные фары Ауди функционируют вместе навигационной системой, камерой, прибором ночного видения и различными датчиками. Среди датчиков можно отметить такие, как угол поворота руля, освещения, дождя, дорожного подсвета и ряд других.

Осветительная система матричных фар автоматически включается при достижении скорости 60 км/ч в городе, 30 км/ч за городом. Это включаются не фары, а именно работа фар по матричной технологии Ауди, которая будет описана ниже.

В модуле дальнего света так называемая матрица разделена на 5 блоков. Каждый такой блок имеет 5 светодиодов, что в результате даёт 25 штук. Все блоки светодиодов оснащены системой охлаждения, состоящей из железного радиатора и рефлектора с линзой в роли отражателя. Технология матричных фар Ауди сделала возможным распределение света с использованием миллиона композиций. Никакой другой тип фар этого не позволяет.

Матричные фары Audi

Модуль ближнего света фар находится над блоком дальним светом. Он также разделяется на блоки светодиодов. Но они имеют меньший размер по сравнению с модулем дальнего света.

В нижней части матричных фар находится блок указателей поворота, габаритов, ходовых огней. Он состоит из тридцати последовательных светодиодов. Дизайнерская подсветка призвана подчеркнуть расположение основных осветительных модулей.

Вся конструкция матричных фар Ауди собрана в пластиковом корпусе, который защищает модули от внешнего воздействия. С лицевой стороны фары защищает прозрачный рассеиватель. Никаких поворотных механизмов здесь нет, как это предусмотрено в ксеноновых фарах. Всё необходимое освещение обеспечивается с помощью статических светодиодов и управляющей электроники.

Электронный блок управления включает в себя:

Визуальные данные днём поступают с камеры, ночью – с прибора ночного видения;
Координаты GPS с навигационной системы. Это информация о поворотах, спусках, подъёмах и прочие данные о местности;
Прочие данные с датчиков, названных выше.

Электронный блок управления (ЭБУ) обрабатывает поступающую информацию и выдаёт команды на исполнительные элементы в зависимости от ситуации на дороге.

Исполнительные элементы представляют собой электрические приборы, перенаправляющие сигналы от ЭБУ на определённые светодиодные группы. Так обеспечивается регулировка светового потока.

Матричная технология фар Ауди обеспечила такие функции, как:

Смена направления потока света;
Динамический режим работы указателей поворота;
Настраиваемое освещение поворота на дороге;
Распознавание автомобилей и снижение интенсивности освещения в автоматическом режиме;
Распознавание пешеходов, знаков, животных и их подсветка.

Функции матричных фар

Теперь рассмотрим возможности фар Ауди, выполненных по матричной технологии.

Распознавание автомобилей и уменьшение интенсивности освещения

Главной целью этой функции является предотвращение ослепления водителей, находящихся в автомобилях на дороге. Причём как во встречных автомобилях, так и в попутных. Эта функция распознаёт автомобиль благодаря специальной камере по источникам света транспортного средства. На некоторых автомобилях может устанавливаться специальный радар, фиксирующий нахождение других машин.

Когда обнаруживается автомобиль впереди, система матричных фар Ауди выключает световые потоки, ориентированы на машину. При этом, чем ближе автомобиль, тем больше выключается светодиодов, которые направлены на него. А освежение окружающего пространства остаётся прежним. Система матричных фар Ауди может распознавать до 8 автомобилей. В реальных условиях этого вполне достаточно.

Определение пешеходов, животных, знаков

Эта функция зависит от работы системы ночного видения. Если матричные фары Audi устанавливаются изначально, то система ночного видения также устанавливается производителем. Такие приборы ночного видения имеют широкий угол обзора, что позволяет хорошо просматривать дорогу и обочину впереди. Если система обнаруживает впереди пешехода или животных, то фары Audi автоматически мигают 3 раза дальним светом.

Распознавание пешеходов, животных, знаков

В результате фокусируется внимание водителя и предупреждается пешеход. Это повышает безопасность на дороге. Если система обнаруживает дорожный знак, то фары Ауди сосредотачивают на нём световой пучок. В результате его легче идентифицировать.

Освещение поворотов

Эту функцию ещё называют адаптивным освещением, поскольку фары могут автоматически подстраиваться под любой поворот. Функционирование в этом случае сильно зависит, от системы навигации автомобиля.

Адаптивное освещение поворотов

Динамические указатели поворота

В заключение остаётся только упомянуть преимущества матричных фар Ауди. Среди них:

Повышение безопасности на дороге благодаря подсветке пешеходов, животных, а также отсутствия ослепления водителей в других автомобилях;
Повышение удобства вождения благодаря подсветке поворотов заранее;
Увеличение информативности благодаря динамическим указателям поворота.

Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье, а также свои отзывы о матричных фарах Ауди, оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию

Матричные фары или Matrix LED headlights впервые начали применяться на автомобилях от компании Audi, которая уже долгие годы является лидером в создании передовых устройств автомобильного освещения.

Эволюция фар

Новые современные технологии в ту или иную область промышленности не приходят сразу. Всему нужно время. Вот и в автомобилестроении прежде, чем на машинах начали появляется матричные фары, этому явлению предшествовала эволюция автомобильной оптики.

Многим водителям уже известны ушедшие в прошлое автомобильные фары с нитью накаливания, более современные биксеноновые и ксеноновые, которые еще применяются на автомобилях.

В наши дни революцию в системе освещения автомобиля сделали светодиодные устройства, но применимы они были сначала только в поворотниках или в ходовых и габаритных огнях.

Компания Audi решила пойти еще дальше и создать устройства освещения со светодиодами, работающее, как в дальнем, так и ближнем режимах работы главных фар.

Поэтому, если дать простое определение, что такое матричные фары, то это приборы освещения, которые полностью функционируют на светодиодах.

Устройство

Стоит отметить, что под матричными фарами подразумевается не только головные устройства освещения.

Это целая система в которую входят матричные модули света:

Дальнего.
Ближнего.
Ходовых огней.
Габаритных огней.
Указателей поворота.
Дизайнерское освещение.

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 скорости:

Дальний свет

25 светодиодов образуют своеобразную матрицу, которая делится на 5 блоков. В каждом блоке размещены по 5 светодиодов.

Каждый светодиодный блок имеет свою систему охлаждения, в которую входит металлический радиатор, и отражатель (рефлектор с линзой).

Благодаря такой технологии стало возможным распределять свет одним миллионом комбинаций, что не возможно было сделать на других видах фар.

Ближний свет

Общий модуль имеет такое же устройство, как и у дальнего света фар. Расположен ниже первого, и тоже делится на светодиодные блоки, но уже меньших размеров.

Последний модуль

Последний модуль включает в себя светодиоды указателя поворотов, ходовых и габаритных огней. Всего в модуле установлено 30 светодиодов.

Все модули дизайнерски красиво оформлены, что придает фаре особую привлекательность.

Электронный блок управления

Электронный блок управления состоит из:

Как уже отмечалось выше к входным устройствам относятся приборы, благодаря которым блок управления получает:

Внешние визуальные данные, как днем, так и ночью (видеокамера, прибор ночного видения);
GPS координаты, наличие поворота, спуска или подъема, данные об общем рельефе местности (навигатор);
Другие данные, которые получаются благодаря различным датчикам.

Блок управления принимает исходную информацию, обрабатывает ее, и в зависимости от дорожной обстановки, дает необходимые команды на исполнительные элементы.

Исполнительные элементы представляют из себя не те, привычные нам рычаги, тяги, тросики и т.д. Это электронные приборы, которые перенаправляют полученный электрический сигнал от блока управления на определенные блоки светодиодов, тем самым регулируя поток света в нужном для водителя направлении.

Преимущества перед другими типами фар

Благодаря внедрению матричной технологии фар, стали доступны функции, которые трудно реализуемы на автомобилях с другими типами осветительных приборов.

К данным функциям относится:

Изменение направления светового потока.
Указатели поворотов, работающие в динамическом режиме.
Распознавание автомобилей и автоматическое уменьшение интенсивности их освещения.
Распознавание и подсвечивание пешеходов, животных, дорожных знаков.
Самоприспосабливающееся освещение поворотов.

Компактные размеры системы позволяют внедрить ее там, где газоразрядная и галогенная оптика не подойдет по габаритам.
Благодаря минимизации наличия подвижных элементов, внедрения инновационных технических решений, срок службы автомобильной оптике увеличивается в разы.
Удобство регулирования яркости освещения благодаря включению или отключению отдельных светодиодов.

Распознавание автомобилей

Основное предназначение данной функции, это предотвращение ослепления водителей, которые движутся как в попутном, так и во встречном направлениях.

Как Вы уже догадались она работает в темное время суток и выявление автомобиля происходит с помощью специальной видеокамеры по его источникам света.

Однако на некоторых автомобилях впереди может стоять специальный радар, который также фиксирует расположение других машин на дороге.

При обнаружении транспортного средства система автоматически отключает те светодиоды, потоки света от которых максимально направлены на машину.

Чем ближе к Вам машина, тем больше направленных на нее светодиодов отключается, но при этом освещенность окружающего пространства остаётся неизменным.

Работа системы рассчитана на определение до 8 автомобилей, что вполне достаточно.

Распознавание людей, животных и знаков

Работа этой функции зависит от наличия в автомобиля системы ночного видения. Если на автомобиле уже стоят матричные фары при его покупке в автосалоне, то такая система уже должна быть предусмотрена заводом производителем.

Система ночного видения охватывает большой угол обзора, благодаря этому придорожное пространство хорошо просматривается. При выявлении людей или животных фары автоматически начинают мигать три раза в режиме дальнего света.

При выявлении дорожного знака, световой пучок фокусируется на нем, и проблема распознавания знака ночью отпадает сама собой.

Благодаря этому повышается внимание как водителя, так и пешехода, а это безопасность на дороге.

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.

Динамический указатель поворотов

Благодаря матричным фарам, информативность указателей поворотов стала выше. При включении правого или левого поворота, 30 светодиодов с периодом в 150 мс, начинают последовательно мигать в направлении предполагаемого поворота.

Это выглядит не только информативно, но и красиво.

Чтобы матричные фары не вышли из строя, а вернее не перегорели светодиоды, в системе предусмотрен специальный воздуховод с вентилятором, который их охлаждает.

А крепкий герметичный пластиковый корпус надежно защищает их от внешних воздействий.

Пока технология матричных фар внедрена только в модели Audi A8.

Но так как она уже себя хорошо зарекомендовала, вскоре мы увидим матричные фары и на других моделей автомобилей и не только от Audi.

Неоригинальные Bi-LED-модули освещают дорогу не хуже штатной светотехники и при этом существенно дешевле. Самый серьезный их недостаток — по закону такую переделку нужно зарегистрировать.

Рецепт на очки

Лекарства для лечения автомобильного зрения известны: замена ламп, восстановление линз, полировка рассеивателей. Максимальный эффект дают все средства одновременно, но на такую терапию решается далеко не каждый, предпочитая ограничиться полумерами. Замена фары в сборе — вовсе решение для сильных духом, ибо цены на ксеноновую и светодиодную светотехнику заставят взвыть даже людей с твердыми доходами. Поэтому мы решили проверить, что дает компромиссный вариант, набирающий популярность в России, - установка светодиодных линз в сборе. Это заметно дешевле, чем купить пару фар.

Подобная переделка автомобильных фар действительно допустима. Например, мы установили и должным образом зарегистрировали ксенон в фары редакционной Гранты (ЗР, № 12, 2016).

Линзы в сборе имплантируются в фары сравнительно просто. Посадочные места производители тюнинговых линз адаптируют под штатные элементы. Можно внедрить модуль и в рефлекторную оптику. Рассеиватель сейчас правильнее называть просто защитным колпаком, так как в современных фарах он не участвует в формировании пучка — за это отвечает линза. Так что самая большая сложность — отсоединить рассеиватель от корпуса для проведения работ, поскольку современную оптику делают неразборной.

В каждом Bi-LED-модуле Luma установлено по шесть светодиодов. Каждый накрыт персональной миниатюрной линзой плюс одна большая общая. Все источники света работают постоянно. Переключение между ближним светом и дальним происходит с помощью подвижной шторки. Модули оснащены креплением, адаптированным под популярные линзы Hella и Koito, что упрощает замену.

Компания Ауди показала в действие новые матричные фары [видео].

Если вы едите по шоссе без освещения или по плохо освещенной дороге в городе, то новые матричные светодиодные фары Ауди могут стать незаменимым помощником для безопасности. Вполне возможно, что новая технология может стать идеальным решением для освещения дороге в полной темноте.

На YouTube компания Ауди разместила новое анимированное видео которое объясняет как работает технология светодиодных фар Matrix. Первое время новые фары будут доступны на автомобилях в качестве опции. Но любому кто будет покупать новый автомобиль Ауди стоит рассмотреть эту опцию, поскольку новые светодиодные фары это не просто какой-то новая модная ненужная технология, а вполне полезная опция, которая увеличивает безопасность автомобиля.

В первую очередь матричные фары появятся на новом поколение Аудии ТТ. В качестве опции на других автомобилях стоимость новых LED фар будет составлять 2,140 Евро (цена в Германии).

Напомним, что уже несколько лет компания Ауди в качестве переднего освещения использует светодиоды (в том числе и для ближнего и дальнего света). Правда, новые технологии последние годы не были лучше ксеноновых фар по качеству освещения. И вот теперь компания Ауди заявляет, что новые LED технологии имеют преимущество перед ксеноновыми фарами за счет новых технологий, которые позволяют не ослеплять водителей встречного направления и не мешают впереди идущим машинам.

Инновационная система позволяет улучшать ночную видимость на дороге за счет изменения света фар и регулировки яркости. В настоящие время матричные фары уже доступны на следующих автомобилях: TT, A6 , A7 и A8. В ближайшее время новая светодиодная оптика будет доступна на новом поколение кроссовера Q7.

Читайте также: