Свет с интеллектом: чем интересны фары нового VW Touareg
Новый Touareg не зря носит гордое имя флагмана линейки автомобилей Volkswagen. Он соткан из инновационных решений: от мехатронного шасси до обширного набора систем помощи водителю. Одной из инноваций, оказывающей большое влияние на безопасность движения, является система головного света, самая «продвинутая» версия которой, носящая название IQ. Light, предлагается опционально.
текст: Станислав Шустицкий / фото: Volkswagen / 04.07.2018
Светодиодные матричные фары, разработанные в сотрудничестве с инженерами компании Hella, представляют собой триаду, объединяющую в одном блоке дневные ходовые огни, активные указатели поворотов и адаптивное освещение поворотов. При этом фары головного света не только максимально функциональны, но и выполнены на высоком уровне с точки зрения дизайна и органично вписались в облик нового . Матрица ближнего света состоит из 48 светодиодов, дальнего - из 27. Если же суммировать все источники света, то в каждой блок-фаре установлено по 128 светодиодов. Семь светодиодов, расположенных в пяти отражающих камерах, освещают ближний сектор, еще три подсвечивают повороты. Командует системой головного освещения электронный блок, который принимает и анализирует сигналы фронтальной камеры, систем навигации и GPS, данные о скорости движения и угле поворота рулевого колеса. Все эти данные моментально обрабатываются, после чего, в зависимости от ситуации, задействуются соответствующие группы светодиодов. «Вручную» водитель может пользоваться лишь системой автоматического управления дальним светом Dynamic Light Assist, а все остальные функции головного освещения возьмет на себя интеллектуальная система IQ. Light. Кстати, коль скоро мы заговорили о режиме дальнего света, то благодаря матричным светодиодным фарам длина светового пучка, в сравнении с ксеноновыми фарами предыдущего поколения Volkswagen Touareg, увеличилась более чем на 100 метров.
Теперь более детально о возможностях матричных фар IQ. Light. В городе, при скорости до 50 км/ч, фары обеспечивают широкий сектор освещения с концентрацией света по краям зоны. На загородных дорогах при использовании ближнего света также освещается широкий сектор с акцентом на освещение обочин. Если же Volkswagen Touareg движется на высокой скорости по автостраде, то фары ближнего света обеспечивают узкий световой луч с возможностью освещения максимально дальнего отрезка. Таким же образом на автостраде работают светодиоды дальнего света, но только в том случае, если отсутствует вероятность ослепления водителей автомобилей встречного или попутного направления.
В то же время нет необходимости переключать дальний свет на ближний при движении по загородной дороге даже при наличии встречного транспорта - интеллектуальная система сформирует оптимальный световой поток, не ослепляющий водителей встречных автомобилей. Четко сработает система и при обгоне: она точно сфокусирует свет, предотвратив ослепление водителя попутного автомобиля, а затем добавит освещенности при выезде вашего автомобиля на соседнюю полосу. Система управления матричными светодиодными фарами IQ. Light учитывает даже отражение света фар от мокрого дорожного покрытия, причем как собственного автомобиля, так и автомобилей других участников движения, а также препятствует ослеплению водителя светом, отраженным от дорожных знаков. В первом случае режим активируется датчиком дождя, а во втором снижается мощность дальнего света, и световой пучок, попадающий на дорожный знак, точечно фокусируется.
Задние светодиодные фонари нового Volkswagen Touareg выполняют сразу две функции: во-первых, они являются интересным дизайнерским решением и подчеркивают стиль автомобиля, во-вторых, на все сто процентов выполняют свою функцию - они хорошо видны в любое время суток. Опционально предлагаются фонари с функцией мигания, а модели в максимальной комплектации оснащаются динамическими указателями поворотов.
УВИДЕТЬ И ПРЕДУПРЕДИТЬ
Наверное, среди автомобилистов нет ни одного, у кого хоть раз не сжималось сердце, когда ночью перед капотом его автомобиля внезапно появлялся пешеход. Разработчики матричных фар IQ. Light предусмотрели и это, наделив их функцией маркерного освещения пешеходов, которая доступна в комплексе с системой ночного видения Night Vision. Встроенный в переднюю часть Volkswagen Touareg тепловизор на расстоянии от 10 до 130 метров регистрирует исходящее от людей или животных инфракрасное излучение. Если объект находится вне зоны риска, его черно-белое изображение, выведенное на экран приборной панели, подсвечивается желтым контуром, а если он перемещается в опасную зону, контур становится красным.
Если система Night Vision неактивна, а автомобиль движется со скоростью свыше 50 км/ч, то при возникновении угрозы столкновения экран автоматически переключается в режим ночного видения. Если опасность возникает на скорости менее 50 км/ч, то на панели загорается красный сигнал, который дублируется на проекционном дисплее. Вместе с этим следует звуковое предупреждение и включается система аварийного торможения Brake Assist. Что касается матричных фар IQ. Light, то при возникновении опасности, обнаруженной системой Night Vision, они короткими вспышками подсвечивают находящихся в опасной зоне пешеходов, тем самым акцентируя на них внимание водителя.
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.
Начиная с 2013 года матричные фары (Matrix LED headights) устанавливаются на флагман Audi – модель А8. Компания Opel разрабатывает Matrix Beam (пилотный проект матричных фар).
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.
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.
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.
Обнаружив пешехода или животное, фары подают дальним светом трехкратный сигнал, предупреждая и самого водителя, и пешехода.
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.
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
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. :)
Ведущие позиции в области технологий освещения принадлежат компании Audi. С 2013 года Audi устанавливает матричные фары (Matrix LED headlights) на свою флагманскую модель — Audi А8. Матричные фары поднимают на новый уровень безопасность дорожного движения и комфорт управления автомобилем. Пилотный проект матричных фар (Matrix Beam) разрабатывает компания Opel.
Матричная фара от Audi объединяет матричный модуль дальнего света фар, модуль ближнего света фар, модуль дневных ходовых огней, габаритных огней и указателя поворота, дизайнерское обрамление фары, воздуховод с вентилятором и блок управления.
Модуль дальнего света фар состоит из 25 светодиодов, объединенных в группы по 5 штук и в совокупности образующихматрицу . Каждая группа имеет свой отражатель и металлический радиатор для охлаждения. С помощью матрицы из светодиодов реализовано около одного миллиарда различных комбинаций распределения света.
Модуль ближнего света фар расположен под модулем дальнего света фар и состоит из 15 светодиодов, поделенных на несколько сегментов. В самом низу фары размещен модуль дневных ходовых огней, габаритных огней и указателя поворота. Конструктивно модуль включает 30 последовательных светодиодов.
Расположение модулей освещения подчеркнуто дизайнерским обрамлением. В матричной фаре расположен и электронный блок управления. Для принудительного охлаждения светодиодов фара оснащена воздуховодом с вентилятором.
Все конструктивные элементы матричной фары помещены в пластмассовый корпус, который служит основой для размещения элементов и защищает их от внешних воздействий. С лицевой части корпус закрыт прозрачным рассеивателем.
Матричные фары имеют электронную систему управления, традиционно включающую входные устройства, блок управления и исполнительные элементы. Входными устройствами являются видеокамера и ряд датчиков. Видеокамера представляет информацию о других автомобилях на дороге. В интересах матричных фар работает множество датчиков других систем автомобиля: датчик угла поворота рулевого колеса, датчик скорости движения, датчик дорожного просвета, датчик освещения, датчик дождя.
При наличии в автомобиле навигационной системы в управлении матричными фарами используются маршрутные данные (характер движения, рельеф дороги, населенные пункты).
Электронный блок управления обрабатывает информацию от входных устройств и в зависимости от дорожной ситуации активирует (дезактивирует) определенные светодиоды. Необходимо отметить, что в матричных фарах не используются поворотные механизмы, как в ксеноновых фарах. Все рабочие функции выполняются с помощью электроники и статических светодиодов.
В матричных фарах реализовано несколько функций освещения:
- полисегментальный дальний свет;
- дальний свет для автомагистрали;
- ближний свет;
- статическое адаптивное освещение;
- освещение перекрестков;
- всепогодное освещение;
- подсвечивание пешеходов;
- динамическое адаптивное освещение;
- динамические указатели поворотов.
Полисегментальный дальний свет позволяет двигаться с постоянно включенным дальним светом фар. Луч дальнего света фары объединяет 25 отдельных сегментов (по числу светодиодов).
При движении в темное время суток видеокамера обнаруживает встречные и попутные автомобили по их освещению. Как только автомобиль обнаружен, система управления выключает светодиоды, направляющие свет на транспортное средство. Остальное пространство дороги освещается полностью. Кроме того, для исключения ослепления других водителей, яркость включенных светодиодов может быть уменьшена. Матричные фары одновременно могут маскировать до 8 автомобилей.
Дальний свет для движения по автомагистрали реализуется при получении от навигационной системы информации, что автомобиль движется по автомагистрали. Система управления фарами сужает световой конус дальнего света фар, что соответствует данному типу дороги и движению по нему.
Ближний свет фар имеет традиционную ассиметричную форму: средняя часть освещается меньше, обочина дороги освещается больше.
Статическое адаптивное освещение предназначено для лучшего освещения пространства спереди и сбоку автомобиля при выполнении поворота. Для этого в каждой из фар задействуется по три светодиода, которые включаются при повороте рулевого колеса или включении указателя поворотов.
Функция освещения перекрестков служит для лучшего освещения приближающего перекрестка. Приближение перекрестка определяется с помощью навигационной системы, после чего включаются светодиоды статического адаптивного освещения в обеих фарах.
При движении в плохих погодных условиях (снег, туман, дождь) используется функция всепогодного освещения . Она позволяет избежать ослепление водителя от света своих фар. При нажатии соответствующей клавиши снижается интенсивность ближнего света фар, и включаются светодиоды статического адаптивного освещения в обеих фарах.
Матричные фары способны в темноте подсвечивать пешеходов и животных , находящихся на дороге или в опасной близости от нее. Для этого фары объединены с системой ночного видения. При обнаружении пешехода фары троекратно сигнализируют дальним светом, предупреждая как пешехода, так и водителя.
При включенном дальнем свете фар задействуется динамическое адаптивное освещение поворотов . При повороте рулевого колеса яркость светового пучка дальнего света переносится с центральной части в сторону поворота за счет изменения яркости светодиодов.
Динамический указатель поворотов представляет собой управляемое движение огней в направлении поворота. Для реализации данной функции 30 последовательных светодиодов последовательно включаются с периодичностью 150 мс. Как утверждает производитель, динамический указатель поворотов значительно повышает информативность системы освещения автомобиля.
На уровне с иными производителями автомобилей и автомобильной светотехники, компания Audi занимает лидирующие позиции. Данный производитель за последнее время сумел разительно отличиться от иных. Показательной стала работа над современной разработкой – матричными фарами. Фары стали не только уникальным достижением, но и настоящей изюминкой автомобилей известного завода.
Подобное достижение имеет не столько эстетические совершенства, сколько технические. Так уровень безопасности при передвижениях по автострадам вышел на новый уровень.
Матричные фары также придают процессу вождения и дополнительный комфорт, что также имеет большое значение. Теперь водители могут не просто управлять любимым автомобилем, но и получать недюжинное удовлетворение от самого процесса.
Немного истории и общих данных
Установка и производство матричных фар датируется 2013 годом. Впервые новшество вышло в свет под названием Matrix LED headlights. Установка была произведена на флагман – модель А8. А разработкой пилотного проекта таких фар стала компания Opel (Matrix Beam).
В автомобилях марки Ауди фары объединяют несколько модулей:
- модуль дальнего света
- модуль ближнего света
- модуль ДХО
- габаритных огней
- указателей поворота
Также присутствует дизайнерское оформление (специальное обрамление) фары, воздуховод с вентилятором, блок управления.
| Модуль дальнего света | Модуль ближнего света |
| Состоит из 25 специальных светодиодов. | Состоит со светодиодов, которые разделены на несколько сегментов. |
| Конструкция объединяет по группам по 5 диодов, которые в совокупности образуют специальную матрицу. | Конструкция. Модуль включает в себя последовательные диоды в количестве 30 штук. |
| Особенности. Каждая из групп диодов имеет свой специальный отражатель, металлический радиатор, который способствует охлаждению | Особенности. Имеется технология принудительного охлаждения, которая оснащена воздуховодом с вентилятором. |
| Свет и расположение приборов. Матрица, которая присутствует в устройстве фары, помогает воссоздать миллиарды различных комбинаций для воспроизведения и правильного распределения света. | Свет и расположение приборов. Располагается непосредственно под модулем дальнего света. Модули размещены таким образом, чтобы их наружность выглядела дизайнерски оформленной и давала максимально яркий свет. |
| Размещение. Установка производится по стандартной схеме монтажа. | Размещение. В самом низу фары модуль ДХО, габариток, указателей поворотов. |
Элементы фары. Все конструктивные элементы, которые имеются в фаре помещаются в специальный пластмассовый корпус. Данный подход обеспечивает не только полноценную защиту всех элементов фары, но и дает возможность правильно их разместить. С пластмассовым корпусом у неблагоприятных погодных условий нет никаких шансов испортить конструкцию. Также для полного обеспечения безопасности корпус фары покрыт (закрыт) прозрачным рассеивателем.
Система управления фарами . Фары матричные отличаются тем, что имеют полностью электронную систему управления. Такая система традиционно включает в себя специальные входные устройства, блоки по управлению и различные исполнительные элементы.
Входные устройства :
1. Видеокамера . Устройство предназначено для подачи подлинной информации о других машинах, которые передвигаются по трассе.
2. Навигационная система . Фары оснащены данной системой специально для того, чтобы она подавала сведения о рельефе дорожного пути, а именно, о всяческих поворотах, спусках, подъёмах и прочее.
3. . С датчиками матричные фары становятся наиболее управляемыми. К стандартной комплектации датчиков относятся:
- датчик скорости движения
- датчик дорожного просвета
- датчик освещения
4. Электронный блок управления . Подобный механизм предназначен для обработки данных, поступающих напрямую от входных устройств. Учитывая то, какая складывается дорожная ситуация, устройство может активизировать или отключать определенные светодиоды.
Но! В подобных матричных фарах не используется система поворотных механизмов в отличие от ксеноновых фар. Все рабочие процессы выполняются полностью при помощи электроники и статических диодов.
Прогрессивные функции в фарах
- Фары имеют реализованные функции распознавания иных машин, а также изменения светового луча
- Фары могут вычислять присутствие пешеходов, а также изменять функцию подсветки
- Имеется адаптивное подсвечивание поворотов
- Наличие динамических указателей поворотов
Основные особенности матричных фар
Камера, которая снимает видео, служит специальным средством для обнаружения встречных транспортных средств и пешеходов. Таким образом происходит обнаружение не только встречного, но и попутного транспорта. Камера отслеживает все объекты по их свету фар. При первом же обнаружении встречного транспорта система автоматически выключает светодиоды, которые направляли ранее свой свет на авто. Но остальное пространство пути остается освещаемым. Особенностью такой системы служит и принцип ее работы: так, чем ближе встречный транспорт, тем меньше диодов активны. Такой подход дает отличную возможность избавиться от ослепления участников дорожного движения. Одновременно матричные фары могут маскировать до 8 автомобилей.
Еще одной отличительной особенностью матричных фар служит полное и абсолютное распознавание пешеходов, животных. Определяются только те объекты, которые находятся на дорожной полосе или же в зоне критичной близости к дороге.
Для того чтобы фары могли воспроизводить подобную функцию, они соединены с системой ночного видения. При первом же обнаружении пешехода, фары подают специальный троекратный световой сигнал (активизируется дальний свет). Этот фактор служит специальным сигналом не только для водителя, но и для самого пешехода.
В данном случае играет значительную роль в матричных фарах навигационная система. Таким образом функция адаптивного освещения поворотов реализована с ее помощью.
Воспроизводится технология за счет навигационных данных: получается, что еще до непосредственного вращения рулевого колеса, которое производит водитель авто, поворотник начинает автоматически включаться. Адаптивное освещение поворотов дает возможность многократно улучшить безопасность при управлении транспортным средством, а также освещение дорожно полотна.
Динамический указатель поворотов . Устройство, управляющее движением огней в направлении поворота. Для того чтобы реализовать эту функцию 30 светодиодов в последовательном порядке включаются. Периодичность включений составляет 150 мс. Производители уверены, что информативность системы освещения машины повышает именно динамический указатель поворотов.