Супертест светодиодных фар: какая из 10 машин заглянет дальше?
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 XC90 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.
Сами разберемся
Работу автоматики дополнительно проверяли на дорогах общего пользования, где мешают другие источники света, сложный рельеф, дорожные знаки и автомобили. Сбои при распознавании габаритных огней повторились. Более того, к компании Infiniti, Ниссана и Кадиллака присоединилась Toyota. Эта четверка до последнего момента слепит водителя нагоняемого автомобиля в зеркала, вынуждая брать управление светом на себя и принудительно переключаться на ближний.
В целом электронный разум всех наших подопечных соображает более-менее адекватно (за исключением вышеупомянутой особенности). Ездить со световыми ассистентами действительно легче и приятнее – во всяком случае, пока не возникают специфические условия, которые на данном этапе развития технологий невозможно заложить в алгоритм.
Например, неудобно перед дальнобойщиками. Верх кабины грузовика появляется из-за пригорка намного раньше фар, на которые ориентируется управляющая система. А пока нет «раздражителя», дальний свет продолжает слепить – ведь положенные фурам три желтые лампочки наверху кабины теряются в темноте, электроника их не распознаёт. Пару раз я получил от фур вполне заслуженный упрек включением всех прожекторов. А в ручном режиме вежливый водитель, заметив верхние габариты грузовика, заранее переключился бы на ближний.
Похожие проблемы могут возникнуть в зимнюю слякоть. Камера попросту не поймет, что вот это тусклое мерцание впереди – головная оптика встречной машины.
Еще один нюанс – особенности рельефа дороги. До встречной машины запросто может быть километр, и ваш дальний ей пока не мешает. Или же вы оба спускаетесь в низину, когда свет можно не переключать до послед- него момента. Как и в случае с фурой, грамотный водитель будет действовать по ситуации, а электроника переключает свет строго в соответствии с заложенной программой – когда встречные фары начнут «бить в лоб».
Конечно, со временем электроника станет получать больше информации (например, через коммуникацию Car-to-Car или Car-to-Х) и лучше ориентироваться в нестандартных ситуациях. Пока же всем машинам они не по зубам.
Дань технологиям
Выводы из нашего ночного дозора следующие. Еще раз подтвердился тезис, что сами по себе светодиоды в фаре вовсе не гарантируют ее отличную работу. И чем дешевле машина (и соответственно фара), тем хуже свет. Переход с галогена и ксенона на светодиоды обусловлен необходимостью быть в тренде и рапортовать о снижении энергопотребления.
Среди очевидных плюсов LED-фар – более привычный для человеческого глаза спектр и «вечные» источники света (второе утверждение чисто теоретическое и требует подтверждения практикой).
Минусы – сложная и дорогая конструкция, которая при любых неполадках или повреждениях заменяется только в сборе. Цены на новые светодиодные фары сильно зависят от марки. Например, ниссановская фара стоит около 40 000 рублей, на Infiniti она уже вдвое дороже, на Mercedes-Benz – втрое, а на Audi – в пять-шесть раз! Цены, разумеется, примерные, но порядок такой.
Как заводская опция LED-оптика тоже влетает в копеечку. Volvo оценивает ее в 85 900 рублей относительно базовой галогенной, Mercedes-Benzдля С‑класса – в 120 452 рубля. Замена штатного ксенона светодиодным светом при покупке седана Jaguar XF обойдется в 170 900 рублей. У Audi доплата скромнее – «всего» 67 382 рубля, но берут ее не за замену ламп накаливания светодиодами, а за одну только матричную технологию (в базе у Q7 уже стоят более простые LED-фары). Машины родом из Японии, Южной Кореи и США заоблачными расценками не шокируют – у них модные источники света идут в пакете с другими опциями или вовсе входят в базовое оснащение.
Наши рекомендации таковы. Доплачивать за «просто» LED-фары не стоит. Но если они оснащены хотя бы одной-двумя дополнительными функциями, например поворотным светом, дополнительными секциями боковой подсветки, автоматическим управлением дальним светом или, наконец, матричной технологией, имеет смысл раскошелиться, если финансы позволяют. Это чрезвычайно полезный арсенал, заметно повышающий уровень активной безопасности и делающий поездки в темное время комфортнее.
ОРУДИЯ БОРЬБЫ
Что представляло собой управление светом до появления интеллектуальных систем? Переключатель в салоне, фары, а между ними – незамысловатая электропроводка с реле и предохранителями. У героев сегодняшнего дня всё гораздо сложнее.
Первый помощник системы – датчик света. Он уже не первый десяток лет автоматически включает фары при наступлении сумерек или на въезде в туннель. У некоторых современных моделей заявлена функция изменения формы светового пучка и его яркости в зависимости от условий движения. В этом случае электроника также опирается на показания этого сенсора, а еще ей нужна информация о скорости машины. Так компьютер понимает, что необходимо задействовать городской или автобанный режим.
Автокорректор стал массовым с появлением ксеноновых фар больше двадцати лет назад. Оптические или механические датчики измеряют положение кузова относительно условного нулевого уровня, а блок управления дает команду на корректировку светового пучка по высоте. Важно понимать, что система довольно инертна и призвана компенсировать изменение угла наклона кузова в зависимости от загрузки автомобиля, а отрабатывать дорожные неровности или подстраивать пучок на спусках и подъемах она неспособна.
В 2000‑е годы стали набирать популярность поворотные фары, улучшающие видимость при маневрах. Они бывают двух типов: отдельная секция, включающаяся при необходимости, или подвижный оптический элемент ближнего света. Первый вариант используется исключительно для подсветки медленных поворотов (например, при въезде во двор), второй больше помогает при прохождении быстрых виражей, хотя и на черепашьей скорости польза от него заметна. В обоих случаях электроника опирается еще и на данные с датчика угла поворота руля. Как только водитель начал крутить баранку, тут же активируется подсветка в соответствующем направлении. Отдельные секции могут также реагировать на указатель поворота и включаться заранее. Очень удобно: водитель видит ситуацию «за углом», даже не начав маневр.
Автоматика управления дальним светом еще совсем молода. Ее внедрили, когда современные автомобили получили «зрение» – видеокамеры, расположенные рядом с датчиком света за салонным зеркалом. Объектив ловит любой достаточно яркий источник света и до момента его исчезновения из поля зрения держит фары в режиме ближнего света. В теории всё просто, но камера и ее программная поддержка должны обладать недюжинными способностями. К примеру, нужно замечать задние габаритные огни, которые бывают очень тусклыми (особенно на возрастных машинах), и в то же время игнорировать свечение яркой отражающей пленки дорожных знаков.
Вершина современных технологий – так называемый матричный свет. Его впервые применила фирма Audi, а теперь он есть даже у вполне демократичного Опеля.
При появлении встречной или попутной машины такие фары не выключают дальний свет полностью, а «вырезают» отдельный фрагмент светового пятна. Это обеспечивает водителю наилучший обзор и практически полностью исключает вероятность ослепления тех, кто на встречке.
Работает продвинутая система, опираясь на описанные выше датчики, а также дополнительные устройства. Так, Audi задействует еще и данные навигации, заранее перенастраивая свет под ближайший вираж.