Установка матричных фар на ауди

Обновлено: 04.07.2024

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.

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.

Audi-A6_2015_1600x1200_wallpaper_01

Два варианта пружинной подвески, опциональные пневмоопоры и активный задний редуктор для машин с двигателями мощностью от 272 л.с. — все на месте. Полный привод с блокируемым центральным дифференциалом конструктивных изменений не перенес

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:

Audi-A6_Avant_2015_1600x1200_wallpaper_07

Обновленное семейство Audi A6 представили официально

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.

Сейчас
читают
Что будет если перелить масло в двигатель

Как правильно проверить уровень масла в двигателе

Audi-A6_2015_1600x1200_wallpaper_03

Немолодой компрессорный мотор V6 3.0, который в России развивает 310 л.с., был серьезно модернизирован, сообщают в Audi

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.

HELLA Matrix LED System

Разновидность функций освещения в матричной оптике

Сложное устройство фар позволяет им выполнять множество функций. Матричные фары, как светодиодные, так и лазерные, обеспечивают:

Как видите, матричные фары гораздо удобнее в пользовании, чем обычные. Они избавляют водителя от ручного переключения дальнего и ближнего света, обеспечивают лучшую видимость в любых условиях, а для окружающих не создают неудобств.

Преимущества 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.

Audi-A6_Avant_2015_1600x1200_wallpaper_04

В 190-сильном Audi A6 Avant 2.0 TDI ultra пружины не стальные, а из пластмассы, армированной стекловолокном. Такие экономят 4,4 кг массы

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.

В данной части расскажу про установку матричных фар на Audi A3 8V Sedan 2015 модельного года.
Процедура проста но очень много нюансов.
Необходимо закупить:
1. Фары:
а. 8V0941783 (8V0941036) — правая
б. 8V0941784 (8V0941035) — левая
в. 8V0998473B — светодиодный модуль левый
г. 8V0998474B — светодиодный модуль правый
д. 7PP941592CB 2 шт. — блок питания фары
е. 8S0907397D 2 шт. — блок управления освещением
ж. 8V0941717B — шланг отвода тепла от радиатора охлаждения фары левый
з. 8V0941718B — шланг отвода тепла от радиатора охлаждения фары правый

2. Бампер (раз менять то менять сразу на s-line или как сделал я на S3)
а. 8V5807065AHGRU — облицовка бампера s-line\S3 под 6 датчиков парктроника (паркпилот)
б. 8V5807319 — замыкающая панель (усилитель бампера под фарой) — левая
в. 8V5807320 — замыкающая панель (усилитель бампера под фарой) — правая
г. 8V5807233C — нижняя замыкающая панель
д. 8V3807647C — нижняя псевдо решетка радиатора
е. 8V3807823 — боковая накладка — левая
ж. 8V3807824 — боковая накладка — правая
з. 8V5807409A — Адаптер на локер колесной арки — левый
и. 8V5807409A — Адаптер на локер колесной арки — правый
к. 8V3955275CGRU — Колпачек фароомывателя — левый
л. 8V3955276CGRU — Колпачек фароомывателя — правый
м. 8V3807682QBMO — решетка в противотуманку — правая (s3 хром)
н. 8V3807681AEBMO — решетка в противотуманку — левая (s3 хром)
о. 8V3853651AE1RR — решетка радиатора (S3 хром под передний парктроник и дыркой под радар круиза)
п. 8V5853949 — внутренний усилитель решетки радиатора
р. N90974701 14 шт. — болты решетки радиатора и омывателя фар
с. 8V3955970Q — шланг омывателя фар
т. 8V0955101A — выдвижной цилиндр омывателя фар — левый
у. 8V0955102A — выдвижной цилиндр омывателя фар — левый
у. WHT006099 — втулка для крепления омывателя фар — 4 шт.

3. Блоки управления:

а. 8V0907357A — Матричными фарами
б. 5Q0937084CQ — Блок управления центральной электроникой
в. 3Q0980654H — фронтальная камера вспомогательных ассистентов водителя
г. 81A857511G9B9 — безрамочное зеркало заднего вида с камерой ассистентов.(используется вместо п. 3.в. если нет необходимости в системе Audi active line asisst)

а. 5Q0412521C — датчик положения кузова спереди слева
б. 5G0927903AK — жгут колесной арки спереди слева с разъемом под датчик положения кузова
в. N10205802 — гайка для крепления датчика 2 шт.
г. N10653201 — болт для крепления датчика 2 шт.

5. Дополнительно (не обязательно):

а. 5Q0907561G — радарный датчик адаптивного круиз контроля
б. 8V0907574F — крепление радарного датчика адаптивного круиз контроля к усилителю бампера
в. 8V0907224C — защитная накладка радарного датчика адаптивного круиз контроля

6. Лобовое стекло и крепления салонного зеркала заднего вида:

а. 8V59072994PK — крышка на камеру ассистентов — черный
б. 8V0907299A4PK — составная часть крышки зеркала — черный
в. 8V5845099JNVB — стекло лобовое под камеру ассистентов водителя (стекло меняется только в случае использования пункта 3.в.)

Установка:
Так, как я все делал сам (кроме замены лобового стекла), то установку проводил в 3 отдельных этапа.

Этап 1. Установка датчика положения кузова на передней оси слева.

Фотографий не сохранилось, но подробные отчеты по его установке есть на Драйве, где ребята ставили адаптивный ксенон на Skoda Octavia A7.
Первым делом вывешиваем переднее левое колесо используя для этого домкрат и желательно упор для страховки.
— Снимаем переднее колесо.
— Снимаем подкрылок.
— Отключаем аккумулятор и вытаскиваем его.
— Снимаем площадку аккумулятора (для этого необходимо снять воздушный фильтр и его патрубки).
Под площадкой аккумулятора находится пластиковый короб основного жгута проводов который приходит из салона и в который вклинивается жгут проводов из колесной арки.
— Отсчелкиваем разъем от датчика ABS внутри колесной арки и вынимаем его из всех крепежных мест. Верхнее крепежное место находится во внутренней части крыла.
— Вытаскиваем его в подкапотное пространство. Находим место стыковки жгутов и начинаем разматывать изоленту до того момента пока не будет понятно где отрезать 2 проводочка идущие от датчика ABS к блоку ABS.
— Размотали, отрезали.
— Берем новый жгут проводов колесной арки (5G0927903AK) на котором уже 5 проводов(2 на датчик ABS, 3 в блок управления матричными фарам (8V0907357A) который будет находится в салоне под рулем) и протаскиваем его из подкапотного пространства в колесную арку.
— Фиксируем новый жгут проводов по всем крепежным местам.
— Устанавливаем датчик положения кузова (5Q0412521C). Поставить его не правильно не возможно. одна часть датчика крепится на амортизатор другая на рычаг подвески разъемом вверх.
— Протаскиваем 3 провода до блока управления матричными фарами в салон делая отверстие в резиновой заглушке между подкапотным пространством и салоном.
— Оставшиеся 2 провода для датчика абс соединяем с помощью специальных обжимных муфт с гидроизоляционной термоусадкой с сечением не больше 1мм. Обжимаем провода и греем термоусадку.
— Заматываем обратно все жгуты специальной подкапотной ВАГовской изолентой и собираем в обратной последовательности.
Еще раз повторюсь. Отчетов с подробными фотками полно на драйве.

Этап 2. Замена лобового стекла и окраска бампера.

Для установки матричных фар замена лобового стекла (8V5845099JNVB) не обязательна, т.к. матричные фары могут использоваться и с салонным зеркалом заднего вида (81A857511G9B9) с интегрированной камерой ассистентов для матричных фар, но оно не позволит в последствии осуществить все задуманное на будущее.
По этому решено менять!
Замена лобового стекла проводилась у ОД. по этому тут больше добавить нечего.
Так же проводилась окраска бампера по подбору краски с лючка бензобака

Этап 3. Установка всего остального и не только :)

Так как для работы матричных фар необходимо было менять блок центральной электроники (BCM — 5Q0937084CQ), а у него защита компонентов (CP — component protection) и прописаны ключи, то надо было менять его в месте, где можно через online снять защиту компонентов.
На что очень дружелюбные и даже очень отзывчивые ребята из AUDI-RUS согласились мне помочь и мало того предоставили свой бокс, что бы я в нем все это сделал! Ребята вы лучшие никогда не забуду!
Вот таким я к ним приехал!

Эту статью могут комментировать только участники сообщества.
Вы можете вступить в сообщество одним кликом по кнопке справа.

Современная светодиодная оптика с матричными модулями позволяет не просто заливать светом дорогу ночью, а вообще всегда ездить с включенным дальним светом и не слепить при этом встречных водителей. Но во сколько в случае чего выльется замена столь сложных элементов? АвтоВести посчитали и снова прослезились.

Технология Matrix LED в автомобилях Audi последнего поколения если и не совершила революцию в стандартах освещения дороги (все-таки у главных конкурентов тоже есть классные решения), то вышла на самое-самое острие прогресса. Машина, оснащенная светодиодными фарами с матричными модулями, способна сама распознавать автомобили на дороге, виртуозно жонглируя световым пучком.

Давайте посмотрим, как описывает свою разработку сам производитель:

Технология Audi Matrix LED, состоит в том, что дальний свет, излучаемый светодиодами, разделен на несколько отдельных сегментов. Отдельные светодиоды, работающие одновременно с линзами или отражателями, обеспечивают освещение неизменно высокого качества, при этом нет необходимости в поворотном механизме – вместо этого светодиоды по отдельности включаются, отключаются или приглушаются.

Из пресс-релиза Audi

Светодиодные фары Audi Matrix LED получают необходимую информацию от камеры, навигационной системы или других датчиков. Когда камера распознает другие транспортные средства, дальний свет, разделенный на несколько зон, в определенных подзонах блокируется. Даже в сложных ситуациях фары могут освещать зоны между несколькими автомобилями. Дальний свет фактически ведет водителя по дороге.

Из пресс-релиза Audi

Светодиодные фары Audi излучают свет с температурой 5500 Кельвинов, что почти соответствует дневному освещению. Это помогает вашим глазам в ночное время суток воспринимать окружение более контрастным и снимать с них нагрузку.

Из пресс-релиза Audi

Сложно не согласиться - будущее однозначно за светодиодными фарами, которые долговечнее и экономичнее галогеновых и газоразрядных (ксеноновых) аналогов. Тем более, что АвтоВести уже успели протестировать несколько автомобилей Audi с матричными фарами и лично убедились в их эффективности. Освещение дороги равномерное, свет яркий, а встречных водителей как будто защищает невидимая рука, закрывая нужный участок фары. Если раньше подобные системы просто выключали дальний свет или открывали шторку, то сейчас это действительно интеллектуальная система контроля света.

На новом Audi A6 доплата за светодиодную оптику Matrix LED составляет вроде бы не заоблачные 128 тысяч рублей. Судите сами - даже опциональная "музыка" Bang&Olufsen здесь потянет аж на 340 тысяч. А добавьте дорогую кожаную отделку - и уже полмиллиона сверху.

МИНИМАЛЬНАЯ ЦЕНА

МАКСИМАЛЬНАЯ ЦЕНА

Но неспроста наша новая постоянная рубрика называется "Посчитали-прослезились". Пускай ни с того ни с сего оптику обычно не меняют, а срок службы светодиодов составляет около 20 лет, мы то и дело видим перегоревшие фары и фонари на новых машинах. Да и возможность попадания в аварию никто не отменял. А раз так, АвтоВести решили запросить у официального представительства марки Audi стоимость замены столь высокотехнологичных фар.

После анализа полученных цифр можно вполне обойтись без нарезания лука - здесь любой заплачет коровьими слезами. Только лишь одна светодиодная фара с матричным модулем потянет на 254 175 рублей, а две - это уже 508 350 рублей. Работа по замене обеих фар в официальном сервисе обойдется в 9 600 рублей, итого - 517 950 рублей!

Запчасти

Работа по замене

Итого

Числа особенно впечатляют, если принять во внимание стоимость "обычной" биксеноновой головной оптики, которая присутствует в базовом оснащении Audi A6, и на эффективность которой, между прочим, никто не жалуется. Одна фара для газоразрядной лампы стоит всего 63 135 рублей за штуку - в четыре раза дешевле светодиодных!

Впрочем, окончательно терять в надежду светодиодного будущего пока рано. Во-первых, светодиоды действительно исключительно надежны. Поэтому шанс на их поломку весьма низок. Во-вторых, первое время фары защищены гарантией, а затем программой "куланц", которая как раз покрывает стоимость дефектных запчастей. В-третьих, цены на современные источники света падают по нашим подсчетам в 2 раза каждые 4 года, так что к 2018 году новенькие фары уже не подойдут для объекта исследования в наших исследованиях. Будем считать лазерные!

P.S. Если вы думаете, что в вашем автомобиле ничего такого страшно затратного нет - то вы просто не читали наши новые исследования, следите за обновлениями. Новые слезы обещаем каждую неделю. :)

Автор Владислав Бахман

Ваш комментарий сохранен, но пока скрыт.
Войдите или зарегистрируйтесь для того, чтобы Ваш комментарий стал видимым для всех.

За сутки посетители оставили 592 записи в блогах и 6898 комментариев.
Зарегистрировался 11 новых макспаркеров. Теперь нас 5030217.

Бескомпромиссная яркость: светодиодные инновационные фары. Светодиоды (LED) имеют ряд технических преимуществ по сравнению с традиционными лампами. Наиболее важными из них являются высокое качество освещения дороги и долгий срок службы. Светодиоды в несколько раз лучше освещают дорогу, по сравнению с обыными ксеноновыми фарами.

Audi A8 LED – матричные светодиодные фары для автомобилей Ауди А8. Это прогрессивная технология в сфере освещения, выводящая безопасность движения на новый уровень. Такая оптика обеспечивает комфорт не только ее владельцу, но и другим участникам движения.

Особенности Matrix Audi A8

Фара Ауди А8 состоит из нескольких модулей:

Модуль дальнего света. Это 25 светодиодов, соединенных в группы по пять штук. Каждая такая группа оборудована своим отражателем и радиатором для охлаждения. Это решение позволило реализовать бесчисленное количество сочетаний светового распределения.
Модуль ближнего света. Построен из 15 светодиодов, разделенных на сегменты.
Модуль дневных ходовых и габаритных огней, а также поворотника.

Кроме того, лед фары Ауди А8 включают в себя воздуховод, вентилятор, электронный центр управления и дизайнерское оформление. Все детали конструкции Matrix для Ауди А8 размещены в пластмассовом корпусе, который, помимо прочего, является для них защитой от постороннего воздействия.

Принцип работы матричных фар

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

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

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

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

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

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 и функционал оптики

Установив на Audi A8 фары системы Matrix LED, автовладелец получит в свое распоряжение множество функций освещения:

ближний свет;
дальний автомагистральный свет;
дальний многосегментальный свет;
всепогдное освещение;
адаптивное статическое и динамическое освещение;
подсвечивание пешеходов;
освещение перекрестков и динамические поворотники.

Такая оптика помогает избежать ослепления встречных водителей. Когда камера замечает движущееся навстречу авто, она подает сигнал компьютеру. Тот формирует свет так, чтобы встречная машина оставалась в тени, а другие дорожные участки продолжали освещаться. Еще одна новаторская функция – направление света в сторону поворота.

Наша компания предлагает не только купить фары на Ауди А8 – мы занимаемся также установкой этого оборудования под ключ. Светодиодные матричные фары – новое слово в области автомобильной оптики.

Матричные фары Audi Matrix LED – как это работает

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

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

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

Преимущества и недостатки матричной оптики

Большим плюсом нового типа фар является удобство, интеллектуальное управление, повышенная безопасность в темное время суток или при плохих погодных условиях. Расположенные матрицами светодиоды обеспечивают более яркий свет в нужном направлении. Всё это, конечно, нравится водителям.

Но у матричных фар есть один большой недостаток – стоимость. Они могут стоить тысячи и десятки тысяч долларов за штуку. Стоит только нечаянно стукнуть и придётся покупать очень дорогостоящую деталь, притом её придётся заказывать у производителя. Кроме того, при выходе из строя даже одного светодиода придётся менять всю фару. Хотя производитель и даёт гарантию в 10 лет, но это может случиться.

Несмотря на это, функционал матричных фар настолько превосходит обычные, что всё больше автопроизводителей внедряют эту технологию на своих автомобилях. Со временем, возможно, и цена на них заметно снизится.

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.

Что такое матричные фары

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.

Почему матричные фары так хороши?

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

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

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

В последние годы автомобильная оптика стала гораздо совершеннее. Фары теперь представляют собой не просто лампу с отражателем, а высокотехнологичное устройство, способное выполнять множество функций. Кроме того, всё чаще в них используют яркие светодиоды.

Одна из разновидностей – матричные фары, наиболее совершенный продукт автомобилестроения на сегодняшний день. Впервые они были применены компанией Audi, и её разработки остаются самыми передовыми в этой области.

Благодаря этой технологии вождение в тёмное время суток становится гораздо комфортнее, а безопасность поднимается на новый уровень.

Что такое матричные фары

Внешний вид матричной фары Audi Matrix LED

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

Весь прошлый выпуск мы посвятили автосалону в Шанхае. Однако в дебютные дни мероприятия не все производители успели представить свои новинки — к примеру, кроссовер SEM DX7 был показан немного позже, поэтому в обзор мотор-шоу он не вошел. Мы бы не заметили потери бойца, если бы не оригинальный внешний вид автомобиля.

Зачастую китайские машины выглядят по меньшей мере вторично. Нередко производители из Поднебесной без стеснения копируют известные модели мировых брендов, хотя стоит признать, что за последнее десятилетие визуальная часть местных автомобилей сделала качественный скачок. SEM DX7 тоже отлично выглядит, но при этом никому не подражает. Однако это заслуга не китайцев, а итальянцев: паркетник нарисован в известном ателье Pininfarina.

В китайской автомобильной промышленности сложилась парадоксальная ситуация с дизайном легковушек. Всем очевидно, что местным производителям далеко не всегда удается создать опрятный облик автомобилей собственными силами. Иногда китайцы обращаются за помощью к европейским дизайнерам, но это случается довольно редко. Вместе с тем в Италии и некоторых других развитых странах на грани банкротства балансируют всемирно известные дизайн-студии с вековой историей. Разумеется, и они порой рисуют весьма причудливые машины, однако это все же лучше безликого копирования. У китайских гигантов есть деньги для покупки западных производителей, но нет желания выкупить знаменитые студии фактически за бесценок. Вот и ателье Pininfarina давно демонстрирует далеко не лучшие финансовые показатели. К счастью, в скором времени итальянцы будут спасены от финансовой пропасти: индийская компания Mahindra & Mahindra вот-вот купит студию.

В целом дизайн SEM DX7 соответствует современным веяниям. На боках кроссовера присутствуют волны с ярко выраженным рельефом. Подобные экспрессивные элементы содержатся, например, в облике паркетника Nissan Murano. Некоторое сходство с японским автомобилем можно обнаружить и в оформлении задней стойки крыши. Однако SEM DX7 будет заметно компактнее: общая длина кузова составит 4537 мм при колесной базе 2700 мм. Точные технические параметры пока не публикуются, однако автомобиль предполагается оснащать турбированными бензиновыми двигателями объемом 1,5 и 2 литра.

Компания SEM в течение долгого времени сотрудничает с Mitsubishi. В рамках совместного предприятия в Китае осуществляется сборка ряда японских моделей. Это позволяет предположить, что в SEM DX7 использована платформа кроссовера Mitsubishi Outlander прошлого поколения.

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:

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

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

Милион комбинаций

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

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

Фото: пресс-служба Jaguar Land Rover

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.

П2.3. Оптическая система

Рассмотрим вычисление и отображение оптической системы, состоящей из нескольких линз.

Пусть у нас задана оптическая система в воздухе со следующими параметрами:

П2.3.1. Вычисление параксиальных характеристик оптической системы

Нахождение матриц преломления и переноса.

Для того чтобы найти параксиальные характеристики системы, необходимо вычислить ее , которая определяется как последовательное перемножение матриц и всех элементов оптической системы.

Матрицы преломления для данной оптической системы будут выглядеть следующим образом:

Матрицы переноса между поверхностями будут такие:

Нахождение матрицы преобразования оптической системы

Матрица преобразования оптической системы, состоящей из нескольких компонентов, разделенных промежутками, будет состоять из произведения матриц преломления и матриц переноса для отдельных компанентов:

Вычисление параксиальных характеристик оптической системы.

Зная значение элементов матрицы преобразования оптической системы, можно определить значения параксиальных характеристик:

П2.3.2. Отображение параксиальных характеристик оптической системы

В соответствии с , все положительные отрезки откладываются слева направо, а отрицательные — справа налево.

Отложим (в соответствии с правилом знаков) передний и задний вершинные отрезки и найдем .

Отображение вершинных отрезков

Передний вершинный отрезок

— это расстояние от первой поверхности до передней главной плоскости.
Задний вершинный отрезок
— это расстояние от последней поверхности до задней главной плоскости.

В данном случае передний вершинный отрезок — положительный, следовательно, откладываем от первой поверхности вправо. Задний вершинный отрезок — отрицательный, следовательно, откладываем его от последней поверхности влево.

Отображение фокальных отрезков

Теперь отложим и фокальные отрезки и найдем положение фокусов.

Передний фокальный отрезок

— это расстояние от первой поверхности до .
Задний фокальный отрезок
— это расстояние от последней поверхности до .

В данном случае передний фокальный отрезок — отрицательный, следовательно, откладываем его от первой поверхности влево. Задний фокальный отрезок — положительный, следовательно, откладываем его от последней поверхности вправо.

Отображение фокусных расстояний

Переднее фокусное расстояние

— это расстояние от передней до переднего фокуса.
Заднее фокусное расстояние
— это расстояние от задней главной точки до заднего фокуса.

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.

Сравнение стандартной и матричной системы

Литература

Джеррард А., Бёрч Дж. М. Введение в матричную оптику. М. Мир 1978г. 341с.
Салех Б.Е.А., Тейх М.К. Оптика и фотоника. Принципы и применения. Пер. с англ.: Учебное пособие. В 2 т. Долгопрудный: Интеллект, 2012. — 1544 с. — Раздел 1.4, стр. 50-68.

Геометри́ческая о́птика — раздел оптики, изучающий законы распространения света в прозрачных средах, отражения света от зеркально-отражающих поверхностей и принципы построения изображений при прохождении света в оптических системах без учёта его волновых свойств.

Основное понятие геометрической оптики — это световой луч. При этом подразумевается, что направление потока лучистой энергии (ход светового луча) не зависит от поперечных размеров пучка света.

Законы геометрической оптики являются частным предельным случаем более общих законов волновой оптики, в предельном случае стремления длины световых волн к нулю. Так как свет физически является распространением электромагнитной волны, происходит интерференция, в результате которой ограниченный пучок света распространяется не в каком-то одном направлении, а имеет конечное угловое распределение т. е. наблюдается дифракция. Интерференция и дифракция находятся вне предмета изучения оптических свойств оптических систем средствами геометрической оптики. Однако, в тех случаях, когда характерные поперечные размеры пучков света достаточно велики по сравнению с длиной волны, можно пренебречь дифракционной расходимостью пучка света и считать, что лучи света распространяются по отрезкам прямых, до преломления или отражения.

Геометрическая оптика неполно описывает оптические явления, являясь упрощением более общей волновой оптической теории. Но широко используется, например, при расчёте оптических систем, так как её законы математически более просты по сравнению с обобщающими волновыми законами, что существенно снижает математические трудности при анализе и синтезе оптических систем. Приблизительная аналогия между геометрической и волновой оптиками — как между ньютоновской механикой и общей теории относительности.

Помимо пренебрежения волновыми эффектами в геометрической оптике также пренебрегают квантовыми явлениями. В геометрической оптике скорость распространения света считается бесконечной (поэтому динамическая физическая задача превращается в чисто геометрическую), однако учёт конечной скорости света в рамках геометрической оптики (например, в астрофизических приложениях) не представляет математической трудности. Кроме того, как правило, не рассматриваются эффекты, связанные с влиянием прохождения света через оптические среды, например, изменения показателя преломления среды под воздействием мощного излучения. Эти эффекты, даже формально лежащие в рамках геометрической оптики, относят к нелинейной оптике. В случае, когда интенсивность светового пучка, распространяющегося в данной среде, достаточно мала для того, чтобы можно было пренебречь нелинейными эффектами, геометрическая оптика базируется на общем для всех разделов оптики фундаментальном законе о независимом распространении лучей (принцип суперпозиции).

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:

Matrix Beam от Opel, которая корректирует работу оптики исходя из погодных условий, скорости и маршрута движения, загруженности транспорта.
Matrix LED от Audi устанавливается только в новые автомобили марки A8. Технология доступна исключительно для дорогих машин.
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

Электрокары и гибриды

Продажи Toyota Mirai начнутся в США ближе к концу текущего года. Автомобиль будут сдавать в лизинг за 499 долларов в месяц либо продавать за 57 500 долларов без учета государственных субсидий, которые зависят от штата.

По новым данным инженерной компании GKN, использование маховика позволит снизить вредные выбросы в окружающую среду на 50-75 процентов. Столь впечатляющие показатели стали доступны благодаря работе дизельного двигателя при постоянных оборотах — 1500 в минуту. Также использование инновационного маховика позволит снизить шум ускоряющегося автобуса.

Благодаря использованию углепластикового маховика в качестве источника энергии для электромотора можно будет сэкономить на двигателе внутреннего сгорания — он может стать компактнее и дешевле. По расчетам GKN, срок окупаемости инновационной системы составит всего два года. Также британцы рассказали о планах по дальнейшему совершенствованию своих автобусов. В перспективе в трансмиссию можно будет интегрировать небольшую батарею, которая вкупе с маховиком позволит проезжать несколько кварталов с полностью заглушенным двигателем внутреннего сгорания.

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.

Читайте также: