Светодиодный мультилуч: чем круты фары нового Mercedes-Benz E-класса

Как мы помним, в Жигулях модели 2101 было две фары, а в 2103 – уже четыре. Тогда это казалось усложнением. То, что творится с автомобильной оптикой сегодня, и вовсе фантастика. Однако если попытаться припомнить многообразие современных систем головного света, то нарисуется примерно следующая картина:

• Автомат дальнего света. Это система, помогающая чаще использовать дальний свет. Водители обычно не пользуются им при встречном движении, чтобы постоянно не переключаться, избегая ослепления мирных сограждан. В данном же случае специальная видеокамера фиксирует встречный и попутный потоки, автоматически давая команду на переключение с дальнего на ближний и обратно, чтобы не слепить ни встречных, ни попутных через зеркала. Водитель, впрочем, может взять управление светом в свои руки. Система работает в паре с ксеноновыми или светодиодными фарами.
• Адаптивный головной свет. Здесь уже автоматика вмешивается в светораспределение с помощью шторок в фарах или путем поворота самих фар, когда луч следует за поворотом баранки и высвечивает обстановку «за углом».
• Светодиодные фары. Вчерашние супердорогие новинки сегодня постепенно «спускаются» в средний класс. Хотя мощные светодиоды до сих пор весьма дороги, да еще требуют системы охлаждения, зато они долговечны и очень экономичны. Лучшие из лучших светят как настоящие газоразрядные лампы (в просторечье — ксенон), но такие и ставят в «самые-самые» автомобили. В моделях подешевле (например, в Opel Astra) пока стоят светодиоды, дающие такой же световой поток, как галогеновые лампы, но при вчетверо меньшем потребляемом токе. Про цену владелец вспомнит, если такая фара все-таки потухнет…
• Матричные или пиксельные фары. Здесь свет создается целой кучей отдельно управляемых светодиодов. Куча бывает как мала (от 25), так и велика (до 100). Но уже задумываются и над 1000 отдельных светодиодиков. Суть идеи в том, что каждый настроен на освещение небольшой определенной зоны перед автомобилем. Выключая часть светодиодов, легко притушить мешающую другим «часть света». Чем больше светодиодов в матрице, тем, естественно, больше вариантов конечного светораспределения.
• Лазерный свет. По сути, это разновидность матричной фары, только каждый светодиод лазерный, исключительно малого размера, буквально точечный. Они излучают монохромный, часто в невидимом диапазоне, но сильный свет, который преобразуется крупинкой люминофора в белый. Свет самого лазерного светодиода наружу не выходит. Матрица из таких микролазеров очень компактна, вся фара получается диаметром с пятирублевую монету. И к тому же лучом научились гибко управлять.
• DMD. Сокращение от Digital Micromirror Devices – техника, известная по кинопроекторам. По сути, механический аналог матричного света, только источник тут один, но его луч попадает на матрицу из тысяч поворотных микрозеркал. Таким образом регулируется светораспределение. Разработчики надеются внедрить эту систему в автомобили через пару лет, если она еще будет востребована тогда.
• OLED. Органические светодиоды в качестве источника света для фар еще только в прожектах. Останутся там или нет – дело темное. Другое дело задние фонари, салон – тут им раздолье. Фактически это целые светящиеся поверхности любой формы и цвета, какую придумает дизайнер.

Много? Да, много. А вот очередное решение от компании Hella, которая представила многострочный матричный свет в фарах нового Mercedes-Benz Е-класса (модельный ряд W213). Технология позволяет создать практически любой световой рисунок на дороге без использования какой-либо механики – с помощью матрицы.

Фара, названная Multibeam LED, содержит растровый модуль из 84 светодиодов, распределенных в трех строчках. Нужная световая картинка создается включением или отключением нужных «пикселей» управляющим фарой компьютером согласно полученной им от видеокамеры и/или навигатора информации. Даже если встречный автомобиль находится в зоне луча света, он может быть «вырезан» буквально за миллисекунды, и эта искусственная тень будет следовать за ним на любой скорости. Таким образом исключается ослепление. Аналогично система реагирует и на впереди идущий попутный автомобиль, чтобы не слепить его водителя через зеркала.

Возможные варианты светораспределения при отсутствии помех от других авто, обеспечивающие наибольший комфорт в различных условиях

Во время движения электроника вырезает часть подсвечиваемой картинки в целях безопасности

Технически фара состоит из двух оптических систем – первичной и вторичной. Первая – особый рефлектор со световодом-концентратором, обеспечивающий яркость луча, вторая – двухлинзовый объектив. Одним рефлектором не удается обойтись, так как из-за дискретности светодиодов в луче были бы вкрапления темных промежутков между ними. Проблемой для разработчиков стал и поиск подходящего материала: обычный пластик не выдерживал, стекло не удавалось сделать с нужной точностью, применили особый силикон (Liquid Silicone Rubber).

Схема новой фары. Слева направо: охлаждающий модуль с вентилятором, пластина с 84 светодиодами на радиаторе, первичная оптика (световоды и рефлектор), вторичная оптика. Понятно, что в реальной фаре все элементы плотно прижаты друг к другу!

Фара в разрезе. При изготовлении каждая фара проходит процесс технологической юстировки. Он заключается в индивидуальной подгонке пластины со светодиодами к первичной оптике. После него они склеиваются твердеющим под УФ-излучением клеем. После юстировки проводят калибровку. Каждый светодиод включается поочередно и ищется/запоминается нужный именно ему ток, чтобы получилась световая картинка с равномерной засветкой, без провалов в тень. Затем – фокусировка: это подгонка расстояния до линз вторичной оптики, и, наконец, квалификация – проверка соответствия ТУ.

Cвет для плохой погоды: уменьшает отражения от мокрой дороги, выключением части светодиодов

Как управляется все это хозяйство? Понятно, что от компьютера, но ему постоянно «подсказывает» многофункциональная видеокамера за зеркалом заднего вида. Кроме того, используется информация от бортового навигатора, дабы учитывать предстоящие перекрестки, круговые развязки, повороты и прочие дорожные нюансы. Еще задействованы специальные сенсоры дождя и тумана, датчик освещенности (день/сумерки/ночь или уличное освещение) и даже переключатель в режим левостороннего движения, если попадаешь в такую страну, — там же все наоборот.

В новой фаре используется информация от бортового навигатора, дабы учитывать предстоящие перекрестки, круговые развязки, повороты и прочие дорожные нюансы

P.S. Говорят, что уже в этом году появится система µAFS, состоящая из 1024 светодиодов. Кстати, любопытно, а как с такой фарой проходить техосмотр?

Фото: Daimler и Hella