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.
(5
votes, average: 5,00
out of 5)
За развитием технологий в сегменте авторынка светотехники в настоящее время трудно уследить даже экспертам, не говоря уже об обычных среднестатистических автолюбителях. Еще вчера ксенон, например, считался самым крутым, но затем автомир заговорил о светодиодных фарах и, вдруг резко автомобильные компании переключаются на матричные фары. Пока встречная машина вас не ослепила лазерной оптикой, давайте кое в чем попробуем разобраться.
Что из себя представляют матричные фары
В целом, это один из видов конструкции фар с диодной начинкой. Кстати, всем известная компания Audi одной из первых внедрила данное решение в свои модели, назвав его – Matrix LED. Все теми же остаются источники света, но важным отличием при этом является организация работы данных источников.
Читая характеристики матричных фар зачастую производитель акцент делает на задействованном количестве светодиодов. К примеру, каждая мерседесовская фара Multibeam содержит 24 работающих диода, а модернизированный вариант, который нашел использование на новом поколении E-Class, насчитывает уже 28 диодов. Хотя нужно сказать, что в обычной светодиодной оптике количество таких диодов может доходить до нескольких десятков. Возьмем сравнительно доступную модель Audi A3 – девять «светодиодных чипов» тут отвечают за ближний свет, а дальний – на совести десяти светодиодов. Если брать во внимание матричные фары, то тут надо обращать внимание не столько на число диодов, а сколько на их качество.
Устройство матричных фар
Возьмите «простую» светодиодную оптику – она воспроизводит конструкцию, которую водители знают еще по «Жигулям», оставшимся от дедушек. Фара, как и ранее, состоит из отдельных блоков: ближний, дальний свет, габаритные огни – только на смену устаревшим лампочкам пришли современные светодиоды. При этом если переходить от ближнего света на дальний, то речь идет не об обычном выборе, а о создании световой динамичной картинки, постоянно подстраивающейся под дорожные условия (обстановку).
Привычное для водителя разделение на ближний/дальний можно найти в матричной фаре Matrix LED, но добавим, что выключать, включать и приглушать тут можно как отдельный блок светодиодов (кстати, которых, каждая пара содержит пять штук), так и каждый светодиод по отдельности. Поэтому получается, что электроника имеет множество вариантов настройки дальнего и ближнего света. Индивидуальный световой вариант можно подобрать на абсолютно все случаи жизни, поскольку число доступных приближается к миллиарду!
Цена – недостаток матричных фар
В последнее время матричные фары все чаще появляются в оснащении сравнительно доступных автомобилей и, таким примером можно назвать целое семейство .
Чтобы реализовать все возможности матричных фар необходимо наличие: во-первых, сложной управляющей электроники, во-вторых, комплекс устройств, которые считывают информацию о дорожных условиях (видеокамеры, датчики) и даже система навигации, которая предупредит компьютер, если автомобиль приближается к повороту, а также «расскажет» о конфигурации последнего. Посему, такая новомодная штучка, как матричные фары – стоит довольно дорого.
И если вы увидите в прайс-листе напротив нужного товара (матричная фара) стоит сравнительно демократичная цена, то наверняка при необходимости заменить за свой счет разбитую при ДТП фару вам быстро придет на ум, что допотопные галогенки не так уж и плохи…
В заключение добавим, что в ближайшее время мы расскажем, во сколько вообще может обойтись водителю замена парочка матричных фар. Как и ранее вы можете задавать интересующие вас вопросы, а мы с — всегда ответим на них.
Прошлой осенью мы свели в очном поединке машины с галогенной, ксеноновой и LED-светотехникой (ЗР, 2015, № 10) - и выяснили, что способности светодиодных фар, которым поют дифирамбы производители и маркетологи, слегка преувеличены. Однако технологии не стоят на месте: за светодиодами наше светлое будущее! Поэтому мы пригнали на полигон десяток из доступных на российском рынке машин со светодиодными фарами и устроили им «темную». Разношерстная компания - от самых популярных и относительно доступных автомобилей до откровенно дорогих - дала обильную пищу для размышлений.
Классовое неравенство
Разница в конструктивной сложности фар и систем управления ими оказалась настолько значительной, что мы разбили участников теста на несколько условных групп. Обладатели самых простых систем - Hyundai Tucson , Nissan X‑Trail и Toyota Land Cruiser 200. Не удивляйтесь, что «двухсотый» со стартовой ценой 3,8 млн рублей попал в эту компанию - по степени технической навороченности Toyota находится на уровне автомобилей Hyundai и Nissan. На Ниссане и Тойоте установлены полностью светодиодные фары и система автоматического управления дальним светом. Hyundai ее лишен, а по LED-технологии у него выполнен только ближний свет. Зато он умеет дополнительно подсвечивать повороты, чему не обучены оба «японца».
Вторую группу сформировали Infiniti Q50, Jaguar XF и Cadillac Escalade ESV, которые обладают внушительным арсеналом для борьбы с «силами тьмы»: располагают полностью светодиодными фарами, системой автоматического управления светом и функцией подсветки поворотов.
К высшей категории мы отнесли Audi Q7, Mercedes-Benz C‑класса , Volvo XC90 и Lexus LX. В довесок к перечисленным выше функциям они являются обладателями так называемых матричных фар, которые умеют сегментарно приглушать свет, чтобы не слепить водителей встречных и попутных машин, - и теоретически должны на голову превзойти прочих участников теста по качеству освещения дороги.
Общепринятой методики сравнительных испытаний современной светотехники нет. Поэтому, как и в случае с системами автоматического торможения (ЗР, 2015, № 6), мы разработали собственную тестовую программу, включающую комплекс различных упражнений.
Тесты поделили на три этапа. Для начала - статические испытания. В определенных точках замеряем люксметром освещенность в режиме ближнего и дальнего света, а также оцениваем работу боковых и поворотных фар (при их наличии). Затем в динамике проверяем, насколько четко и быстро функционирует автоматическое включение и выключение дальнего света, а еще - как работает матричная технология. На десерт - регламентированный тестовый маршрут по дорогам общего пользования, где, в отличие от рафинированных условий полигона, есть другие автомобили, дорожные знаки, мачты освещения и прочие особенности, сбивающие с толку управляющую электронику.
Из-за значительных технических различий и сильного разброса цен мы не стали расставлять участников теста по ранжиру, но лучших в отдельных дисциплинах выявили.
Ночное многоборье: упражнения тестовой программы
1. «Далеко гляжу»
Асфальтовая площадка размечена конусами на квадраты со стороной 10 м. Люксметром Эколайт СФАТ. 412125.002 замеряем освещенность у каждого конуса на высоте 0,1 м от асфальта. На основе полученных данных строим модели пучков дальнего и ближнего света. Они показывают распределение света и его дальность.
2. «Глаза разбегаются»
Во втором статическом упражнении измеряем ширину пучка и оцениваем эффективность режима подсветки поворотов (при его наличии). Конус установлен в 20 м перед бампером автомобиля. Пешеход приближается к нему справа под прямым углом к стоящей машине и останавливается по команде водителя на границе зоны видимости. Результат - расстояние в метрах от человека до конуса. Если у машины есть поворотный или боковой свет, то даны два результата - без него и с ним.
3. «На встречке»
Самый очевидный из тестов в движении - встречный разъезд. Фиксируем, за сколько метров автоматика, заметив приближающуюся машину, переключит дальний свет на ближний или, в случае матричных фар, начнет затемнять отдельные сегменты.
4. «Нагоняем попутного»
Чуть усложним предыдущее испытание и подставим камере не яркие фары, а задние габаритные огни. Посмотрим, когда электронный разум перестанет слепить нагоняемый автомобиль.
5. «Внимание - обгон»
Тестовый автомобиль должен оперативно убавить яркость света, распознав опередившую его машину. Так как оба участника теста находятся в движении, результат представлен не в метрах, а в секундах.
6. «Скорость реакции»
По сути, имитируем ситуацию, когда встречный автомобиль выскакивает из-за поворота или после подъема. Автомобиль едет в кромешной темноте, а стоящая на встречной обочине машина в определенный момент (расстояние между машинами около 200 м) включает фары. Задача электроники всё та же - как можно быстрее переключиться на ближний свет. Фиксируем время реакции в секундах.
Ночное бдение
В полной темноте приступаем к замерам освещенности беспристрастным люксметром. Глаза перестают видеть объект, когда освещенность падает ниже пяти люксов. Но на границе светового пучка, за которой визуально начинается кромешная тьма, прибор еще фиксирует один люкс - вот это значение и примем в качестве пограничного. До нуля освещенность может снижаться очень долго - десятки метров! - но это уже фоновое значение, которым можно пренебречь.
С ближним светом всё поначалу кажется логичным. Простенький Nissan X‑Trail не добил светодиодными фарами и до 40 м, а продвинутые Audi Q7 и Mercedes-Benz C‑класса вышли аж за 130 м. Более чем трехкратная разница! Lexus LX и Jaguar XF продемонстрировали весьма скромные способности, явно не соответствующие их навороченной светотехнике: 40 и 65 м соответственно. Кроме того, Nissan и Lexus выделяются очень резкой границей перехода из света в темноту - возникает ощущение опустившегося занавеса. Ехать с такими фарами некомфортно.
Измерение границ дальнего света - изнурительный труд. Еще бы, ведь некоторые испытуемые заставляют отходить с люксметром почти на 300 м. Мы ожидали увидеть самый яркий свет на машинах с продвинутыми матричными фарами, но в лидерах неожиданно оказался Land Cruiser 200 с полностью светодиодной, но относительно простой светотехникой. Его результат - 290 м. «Японец», правда, нещадно «лупит» на встречную полосу, тогда как соперники с чуть худшей дальнобойностью (Volvo, Jaguar, Mercedes-Benz, Audi) сохраняют интеллигентное светораспределение. Впрочем, при наличии функции автоматического управления светом эту особенность Тойоты не стоит считать серьезным недостатком. Худшим ожидаемо оказался Hyundai с галогенными фарами дальнего света.
За исключением Ниссана и Тойоты, все машины умеют подсвечивать виражи с помощью поворотных механизмов в фаре или включением бокового света - противотуманки или отдельной секции в основной фаре.
Управляющая электроника получает команду от указателя поворота или датчика угла поворота руля и отдает команду исполнительным механизмам. Ширину светового пучка замеряем в 20 м от машины - на этом расстоянии поперек «взгляда» фар идет человек от оси симметрии машины к обочине. А мы замеряем точку, в которой он станет невидимым. Лучший результат показал Volvo: водитель видит пешехода, стоящего в 27,6 м справа от машины. Причем выдал этот результат без использования каких-либо дополнительных функций: измерения мы проводили в статике, когда у XC90 не активен механизм поворота фар (это, например, умеет Infiniti), а боковая подсветка противотуманной фарой бесполезна, потому что озаряет лишь небольшое пространство под бампером. Широко светят основные фары Volvo!
А вот Hyundai, наоборот, продемонстрировал, насколько эффективна дополнительная секция боковой подсветки. С ее помощью он повторил результат лидера - но для этого уже нужно крутить руль, чтобы включилась боковая подсветка. Остальные в этом упражнении серьезно отстали. Лучшие из числа преследователей - Infiniti Q50 (19,8 м с поворотными фарами) и Jaguar XF (19,2 м с боковым светом). Но оба в то же время оказались худшими при прямом положении колес: 10,2 и 9,9 м соответственно.
Кстати, количество LED-источников в фаре напрямую не влияет на эффективность освещения. К примеру, Mercedes-Benz и Audi выступили в статичных дисциплинах практически наравне, при этом у С‑класса на одну фару приходится всего восемь светодиодов, а в Q7 только за дальний свет отвечают три десятка.
Поехали!
В динамических тестах мы оценивали работу автоматики переключения с дальнего света на ближний и обратно. Практически все машины выступили одинаково при встречном разъезде, когда в объектив камеры попадал яркий головной свет: они не испытывали затруднений и мгновенно меняли режим (кроме, разумеется, Hyundai, который лишен этой функции). А вот когда нужно было ориентироваться на более тусклые задние габариты, некоторые давали сбои. Nissan X‑Trail даже в идеальных условиях полигона, где на спецдорогах нет дополнительных источников света, мешающих корректной работе автоматики, распознавал их через раз.
Infiniti Q50 и Cadillac Escalade стабильно опаздывают при переключениях с дальнего света на ближний, когда их обгоняет другой автомобиль, - мы намерили соответственно четыре и три секунды задержки! Всё это время обогнавший их водитель мучается из-за отражающегося в зеркалах яркого света фар. Других замечаний у нас нет.
Матричные фары: преимущества и принцип работы
Эволюция автомобильного освещения совершила грандиозный рывок с появлением матричных фар. На сегодняшний день – это самый прогрессивный и высокотехнологичный вариант автомобильной оптики. В чем преимущества матричных светодиодных фар и каков принцип их работы?
В области технологий освещения, ведущие позиции принадлежат Audi. Последней разработкой компании являются матричные фары, благодаря которым комфорт управления и уровень безопасности движения поднимается на качественно новый уровень.
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.
Ведущие позиции в области освещения автомобиля по праву твердо заняла компания Audi при установке данного эволюционного новшества на модель А8, чем сразили наповал многих своих конкурентов. Если есть еще неосведомленные в этом виде освещения, пришло время расширить область видения и расширить свой кругозор.
Работа матричных отличается от других видов освещения тем, что их работа полностью сосредоточена на светодиодах как в дальнем, так и в ближнем освещении. Эта технология получила название Audi Matrix LED, но проще это назвать матричными фарами, смысл от этого не меняется. Было время, когда освещение на дороге осуществлялось обычными лампами накаливания в фарах, чуть позже пришло время ксенонового освещения, затем светодиоды, способные служить лишь в условиях дневного освещения, но компания Ауди изменила представление об освещении на дороге, внедрив это новшество в развитие автомобилестроения.
Принцип работы матричных фар
Матричная фара имеет несколько вариантов работы,зависимо от интенсивности освещения. Сама фара имеет 25 светодиодов, по пять в каждой секции, а каждая из секций регулируется по степени интенсивности освещения и имеет отдельную линзу, способную менять фокус.
В салоне автомобиля устанавливается специальный датчик, который управляет работой фар и интенсивностью раздачи света. Необычной особенностью матричных фар можно считать антиослепляемость, то есть при приближении встречного автомобиля водителю не нужно делать свет фар тусклее, можно смело продолжать движение с ярким светом, ведь он совершенно не слепит и полностью безопасен.
Также, нельзя не отметить еще один весомый плюс данных фар - это возможность навигационной системы перемещать свет в сторону поворота, что немаловажно в условиях малоосвещенной улицы и очень удобно для водителя.
Матричные фары, кроме всего прочего, могут распознавать предметы или людей, находящихся возле дороги, если это человек - фара моргнет трижды, предупредив об этом водителя, а когда неодушевленный предмет - просто сфокусируется на нем.
Матричные фары являются новшеством и пока доступны только на модели автомобиля Ауди А8, но производители обещают вскоре выпустить другие машины с этой опцией.
Видео - Матричные светодиодные фары на Audi A8
