Optika laserové hlavy - jak to funguje, kde je instalována, auto s takovými světlomety a zda je možné je nasadit sami. Igor Vladimirsky - o sportovním voze Audi R8 s "laserovými" světlomety Zařízení pro laserové světlomety

Optika laserové hlavy - jak to funguje, kde je instalována, auto s takovými světlomety a zda je možné je nasadit sami. Igor Vladimirsky - o sportovním voze Audi R8 s "laserovými" světlomety Zařízení pro laserové světlomety

30.07.2019

V roce 2008 ročník Audi R8 se stalo prvním sériově vyráběným vozem na světě s full LED světlomety, po kterém v roce 2012 následovaly inovativní dynamické ukazatele směru. Nová kapitola v historii automobilový průmysl byla společností Audi otevřena v roce 2013, kdy se na aktualizovaném modelu Audi A8 objevila maticová světla diodové světlomety Matrix LED. Nyní značka se čtyřmi prstenci na modelu Audi R8 LMX ukazuje laserový zářič, který tvoří paprsek dálkové světlo. Tato technologie zlepšuje rozsah osvětlení, což je ideální pro sportovní vůz Audi R8 LMX.

Při vývoji světelných technologií spolupracují inženýři Audi s kolegy z sportovní divize. Například kombinace LED a laserových zdrojů pro vytvoření dálkového paprsku bude poprvé použita u nových závodních prototypů Audi R18. e-tron quattro během maratonu 24 hodin Le Mans ve dnech 14. – 15. června. Pokračuje tak tradice značky se čtyřmi prsteny: sportovní soutěže se stávají testovací místo pro nové technologie určené pro použití na sériových vozidlech.

V dálkových laserových světlometech laserový modul vysílá paprsek světla, který dopadá dvakrát tak daleko než světlomety LED. Každý modul se skládá ze čtyř vysoce výkonných laserových diod. S průměrem pouhých 300 mikrometrů generují modrý laserový paprsek o vlnové délce 450 nanometrů. Fosforový konvertor převádí toto záření na to, k němuž se používá silniční provoz bílé světlo s barevnou teplotou 5500 Kelvinů, vytvářející ideální podmínky pro vnímání lidským okem.

Umožňuje řidiči snáze vnímat kontrastní detaily a zabraňuje únavě. Světelný paprsek, který se aktivuje při rychlostech od 60 km/h, doplňuje moduly LED dálkových světel Audi R8 LMX a výrazně zvyšuje viditelnost a bezpečnost. Inteligentní systém s videokamerou monitoruje přítomnost ostatních účastníků silničního provozu a automaticky upravuje rozložení světelný tok bez možnosti je oslepit.

Audi R8 je vlajkovou lodí sportovní model, designově blízký závodním vozům. Audi R8 LMX je nabízeno jako kupé a bude omezeno na 99 kusů. S výkonem 570 koní. Jeho 5,2litrový motor V10 s točivým momentem 540 Nm dokáže vůz zrychlit na 100 km/h za pouhé 3,4 sekundy.

Nový vlajkový model přitahuje pozornost svým exkluzivním lakem - modrá barva Ara Blue s křišťálovým efektem. Velký zadní spoiler s pevnou geometrií zvyšuje přítlak na zadní nápravu. Je vyrobena z vyztužených uhlíkových vláken s matným povrchem. Spodní přední spoiler, boční lemy nasávání vzduchu, kryt jsou vyrobeny ze stejného materiálu. motorový prostor, kryty vnějších zrcátek, boční podběhy, zadní blatník a difuzor.

skládací sportovní sedačky povrchová úprava jemnou kůží Nappa s diamantovým prošíváním Sepang Blue. Harmonie interiéru je zdůrazněna lehkými doteky. V dekoraci středového tunelu a páky parkovací brzda použitý matný karbon.

Audi R8 LMX vyjede na evropské silnice v létě 2014. V Německu budou ceny začínat na 210 000 eurech. Kvóta pro Rusko je omezena na několik vozů, cena bude oznámena na začátku prodeje - ve 4. čtvrtletí 2014.

Zde však společnost BMW zpochybňuje nadřazenost Audi v „laserizaci“. Mnichovanům rozumíte: koncepční roadster Vision ConnectedDrive vybavený laserovou optikou debutoval v roce 2011 na autosalonu v Ženevě. Kromě toho bude brzy zahájen prodej sériového BMW s progresivními dálkovými světly – na hybridní sportovní vůz i8 budou volitelně instalovány pokročilé „hledací světlomety“. Vůz je plánován na prodej v Rusku a ukáže se na moskevském autosalonu.

Ve světle nejnovější publikace(technologie Volvo, technologie Mercedes), požádali čtenáři Habra, aby řekli více detailní informace o technologických inovacích v automobilovém průmyslu. Zdá se mi, že jedním z nejzajímavějších a slibný vývoj na tento moment- laserové světlomety od BMW.

V září 2011 představilo BMW novou technologii světlomety aut založené na použití modrých laserů. Tato technologie je použita poprvé vůz BMW i8, který byl zobrazen na Frankfurtský autosalon v roce 2009. Světlomet používá ne jeden, ale hned tři lasery, celkem jich je v autě 12 - 3 v každé ze 2 sekcí světlometu. Chcete-li pochopit, jak tato technologie funguje, podívejte se na schéma.

Tři lasery (A) jsou namontovány na trojúhelníkovém tvaru a svítí na malá zrcátka (B), která přesměrovávají paprsek na čočku (C). Uvnitř čočky (C) je žlutý fosfor, který po ozáření modrým laserem vyzařuje jasné bílé světlo. Toto světlo vyzařované fosforem je přesměrováno čočkou do reflektoru (D), který vrhá světlo o 180 stupňů na vozovku před vozem. Interiér světlometu je speciálně navržen tak, aby se veškeré generované světlo odráželo na povrch před vozem. Vpravo nahoře na fotce můžete vidět, jak funguje jeden ze 6 laserů, ačkoli jeho paprsek je blokován kartou. Upozorňujeme, že tato konfigurace je pouze jednou z možných a můžete vyrobit světlomety téměř libovolné velikosti a tvaru.

Na této fotce můžete vidět, jak fungují světlomety plná síla. BMW tvrdí, že tyto světlomety jsou 1000krát jasnější než aktuálně používané LED světlomety, ale ke snížení spotřeby elektrické energie používají pouze poloviční jas. Zástupci společnosti také tvrdí, že světlomety mají životnost minimálně 10 000 hodin, stejně jako LED světlomet. Důležité je, že možnost měnit velikost světlometů umožní návrhářům volněji vytvářet tvary a velikosti světlometů.

Samozřejmě první věc, kterou o laserech víme, je, že by neměly nikomu směřovat do očí, aby nedošlo k poškození sítnice. S těmito světlomety to prostě není možné, BMW vás žádá, abyste si nedělali starosti. Laser je nebezpečný, protože jeho světlo je velmi koncentrované a zaostřené. Světlo produkované žlutým fosforem není stejné, a aby to dokázal, inženýr BMW se podíval přímo do paprsku světla vytvářeného světlomety a vyzval novináře, aby udělali totéž. Navzdory tomu, že světlomety jsou velmi jasné, autor textu ani nikdo jiný touto ukázkou neublížil.
Ze stejného důvodu také eliminuje možnost, že by světlomety mohly zapálit předměty před vozem (navzdory tomu, že technik zapálil vonnou tyčinku jedním z laserů auta, aby demonstroval jeho sílu). Světlo produkované světlometem není laserový paprsek kvůli odlišné povaze samotného světla. Pokud se bojíte laserů, které při nehodě vyletí z předních světlometů a začnou ničit vše kolem - nebojte, BMW se o to postaralo v případě nehody, stejně jako u xenonových světlometů, napájení do světlomety se okamžitě vypnou.

BMW také využilo příležitosti a představilo nový systém Dynamic LightSpot, který osvětlí chodce ve vaší cestě. Na technický model, který nám byl ukázán, byly tyto reflektory zabudovány do místa instalace mlhových světlometů a jsou uváděny do pohybu systémem podobným adaptivnímu osvětlení zatáček. Systém využívá stejnou technologii jako systém nočního vidění BMW, který využívá infračervené senzory a kamery k rozpoznání osoby podle tělesné teploty a siluety.
Pokud kamera pro noční vidění indikuje chodce ikonou na displeji zábavní systém, pak je systém LightSpot aktivnější a osvětlí chodce jedním paprskem z mlhových světlometů. Vzhledem k tomu, že v autě jsou dvě mlhové světlomety, může vůz sledovat dva chodce najednou a může také vést světlo za chodcem, přecházet silnici ve tmě před tebou.

Aby nebyl rušen chodci, kteří neruší pohyb vozu, má systém dost úzké zorné pole. Počítač sleduje všechny chodce, kteří jsou před vozem, ale systém zvýrazní pouze ty, kteří se budou protínat s trajektorií vozu nebo bude hrozit překročení této trajektorie. BMW říká, že systém dokáže paprskem pohybovat rychleji, než může běžet jakýkoli člověk, takže neexistuje žádný způsob, jak před paprskem utéct. Pravda, BMW říká, že systém má stále potíže na hadu, kde auto neustále mění trajektorii pohybu. Proto je to stále prototyp. Přesto společnost tvrdí, že systém řidičům výrazně usnadňuje život a umožňuje jim vidět chodce v průměru o 34 metrů dříve než bez něj. Případného oslepování budou ušetřeni i protijedoucí řidiči, protože BMW má systém Active High Beam, který hlídá protijedoucí provoz a řidiče neoslepí.

Oba systémy jsou zatím prototypy. Dynamic LightSpot se dostane ke spotřebitelům jako první, ačkoli BMW neuvedlo kdy. Snad ale brzy přijde doba, kdy laserové světlomety budou stejně běžné jako dnes halogenové nebo xenonové světlomety.

Představte si obrázek: blížíte se přechod pro chodce a počkejte, až auta zastaví, abyste mohli projít. Auta zamrznou a přímo na zebře se objeví pohybující se šipka, která vás vyzývá, abyste přešli silnici kompletní zabezpečení. Odkud tento obrázek pochází? Je na cestách bezpečný displej, projektor na kandelábr?

Ne, animace se zobrazuje se světlomety auta, které zastavilo, aby vás nechalo projít. Tuto a mnoho dalších slibných technologií předvedli společnosti Popular Mechanics odborníci Audi kteří jsou přesvědčeni, že světlomety pro auto jsou pro člověka jako oči, prostředek komunikace a zrcadlo duše.

Pomocí zařízení s mikrozrcátky DMD, podobných těm, které se používají u videoprojektorů, inženýři obdařili laserový světlomet téměř neomezenými možnostmi, včetně vytváření neomezeného počtu stínových zón a promítání grafiky na vozovku.

Silniční kino

O tom, jak fungují laserové světlomety, jsme podrobně psali v červenci loňského roku. Takový reflektor se již chlubí, sice vzácně, ale přece sériové sportovní auto Audi R8 LMX. Čtyři laserové LED diody o průměru pouze 0,3 mm každá tvoří jeden monochromatický modrý paprsek s vlnovou délkou 450 nm. Laserový paprsek není zdrojem světla, ale slouží pouze jako dodavatel energie pro fosforový převodník. Jeho fluorescenční složení vyzařuje viditelné světlo.

Výhody laserové světlomety jsme ocenili v tunelu: jejich potkávací světlo doslova zaplavilo celý prostor, přitom LED světlomety ukazoval pouze obrysy vzdálených objektů za soumraku. Dosah laserových světlometů je dvojnásobný oproti tradičním analogům a může dosáhnout 600 m. Je důležité, aby se jejich barevná teplota (5500 K) co nejvíce blížila dennímu světlu, byla příjemná pro oči a nezpůsobovala únavu.


Je zřejmé, že takto výkonný světlomet lze použít pouze ve spojení se systémem automatického ovládání dálkových světel: oslepování protijedoucích řidičů nepozorností musí být zcela vyloučeno. U Audi R8 LMX kamera neustále sleduje přítomnost protijedoucích a projíždějících vozidel a v případě potřeby okamžitě ztlumí světlo.

Tvořením slibná technologie matrix-laserové světlomety, šli inženýři dále a spojili design laserového reflektoru a videoprojektoru. Z posledního světlometu dostal DMD (digital micromirror device) - zařízení s digitálními mikrozrcadly. Je to matrice stovek tisíc mikroskopických zrcadel, každé o velikosti několika setin milimetru. Zrcadla jsou upevněna na polovodičovém mikroobvodovém substrátu pomocí mikrosmyček. Pomocí elektrostatického pole se mohou otáčet v různých úhlech s frekvencí až 5000krát za sekundu a odrážet více či méně světla z fosforového korektoru do zaostřovací čočky.

Přeměnou světlometu na videoprojektor zabili inženýři Audi dvě mouchy jednou ranou. Nejprve nejlépe vyřešili problém s oslňováním ostatních účastníků silničního provozu. Matricový laserový světlomet pro ně dokáže vytvořit neomezený počet stínových zón a přitom nepřetržitě osvětlovat vozovku nejjasnějším dálkovým světlem.


Světelná koule je vyrobena technologií objemového lisování MID PCB. Obsahuje 52 integrovaných LED diod a všechny potřebné vodiče k jejich napájení a ovládání. Na fotografii jsou také desky OLED, světelná vlákna, tkanina z optických vláken.

Za druhé, DMD promění světlomet v prostředek komunikace a pomoci řidiči. Výkonný laserový dálkový paprsek je potřeba pouze mimo město při rychlostech nad 60 km/h. Ve městě může sloužit jako nápověda. V úzkých oblastech stavebních ploch a těsných parkovištích může světlomet promítat rozměry vozu přímo na vozovku, aby bylo snazší přizpůsobit šířku karoserie dostupnému prostoru. Za soumraku se rozsvítí dopravní značky aby nezůstali bez povšimnutí.

Možná v budoucnu budou takové světlomety promítat kontrastní vzorek přímo před vůz na vozovku, aby varovaly před jeho přiblížením zpoza rohu. A pohybující se šipky na „zebře“ chodci sdělí, že auto úplně zastavilo a vy můžete bezpečně přejít silnici.


lehký tah

Ukazuje se, že živě koncertovat mohou nejen hudebníci, ale i umělci. Cesar Muntada Roura, vedoucí oddělení světelného designu, shromáždí novináře kolem svého stolu, vezme velký list texturovaného černého kartonu a bílou tužkou rozmáchlým pohybem zdůrazňuje dynamický obraz Audi TT. Vysvětluje, jak ne více než tucet plynulé linie definují agresivní a rozpoznatelný styl sportovní auto. A pak se závěrečným akordem Cesar doslova pár tahy demonstruje, jak plně lze zprostředkovat stejné hodnoty pomocí designu světlometů.


Charakteristický koncept světel Audi znamená, že každý model Audi bude mít svůj vlastní jedinečný vzor světel pro denní svícení. běžící světla, odhalující charakter vozu, od agresivních úhlopříček TT až po pevné paralely Q7. Vývoj rozsvícených světel pro denní svícení modely Audi v posledních letech jasně ukazuje, jak rychle se vyvíjejí technologie osvětlení: jestliže se v roce 2008 svítilna skládala z několika jasně rozlišitelných LED, dnes jsou to naprosto homogenní (nebo, jak říkají odborníci, homogenní) svítící pruhy.

K rozptylu světla v takových případech se používá polymerní materiál, který vypadá jako plexisklo, uvnitř kterého je mnoho vzduchových bublin. Charakteristiky světelného prvku - homogenita, jas, účinnost - závisí na průměru a počtu těchto dutin. Moderní difuzory umožňují používat mnohem méně LED diod a umísťují je ve vzdálenosti větší než deset centimetrů od sebe. Pěnové polymery jsou považovány za perspektivní materiál pro difuzory, uchvacující svou nízkou hmotností a naprostou volností při výrobě složitých tvarů.


Socha „Audi OLED Matrix“ je navržena tak, aby jasně demonstrovala, co mají specialisté společnosti na mysli pod pojmem 3D design osvětlení. Jak se divák pohybuje, neustále se mění a jen v jednom úhlu se desítky malých štítků sčítají v jasný nápis Audi.

Pravděpodobně příští generace světel pro denní svícení bude využívat světelná vlákna – pružné závity z polymerových materiálů nebo křemenného skla. Jsou pohodlné z hlediska uspořádání, protože umožňují umístit zdroj světla hluboko do krytu světlometu. Vlákna mohou vyzařovat světlo z konce (vodiče optického vlákna) nebo po celé délce. Z nich můžete vytvořit tkané svítící látky.

Odborníci Audi považují trojrozměrnost za jeden z hlavních trendů v designu osvětlovacích zařízení: z různých úhlů by měla vypadat jinak a vytvářet bizarní hru složitých tvarů. Technologie lisovaných propojených zařízení (MID) pomůže realizovat obtížné umělecké nápady. Trojrozměrný rám MID je vylisován z kovu potaženého polymerem. Elektrické schéma naneseno na něj laserem: polymer se odpaří a obnaží kov. Výsledné kovové obvody jsou vylepšeny galvanizací - nyní mohou napájet výkonné LED.


Nové sportovní Audi R8 má standardně laserové světlomety. Jsou vybaveny laserovým i LED modulem dálkových světel. Záleží na dopravní situaci používá se světlo různé intenzity.

Nejdůležitější technologií světlometů budoucnosti jsou silikonové čočky. Umožňují vytvořit velmi malé poloměry zakřivení, což zase znamená, že velikost samotné čočky je malá ve srovnání se skleněným protějškem. Křemík je lehčí než sklo a lépe snáší vysoké teploty.

Modrý sen inženýrů a designérů Audi - vůz zcela pokrytý vrstvou organických světelných diod OLED, vše svítící a zobrazující video efekty vysoké rozlišení. Teoreticky je to možné, protože jednotlivé prvky emitující světlo OLED mají mikroskopickou velikost a lze je nanést na substrát ve velmi tenké vrstvě. Toho však v dohledné době nebude možné v praxi dosáhnout: OLED jsou příliš citlivé na změny teplot a nesnesou kontakt s vodou. Proto zatím vyžadují ochranu silnou vrstvou skla, kterou lze ohýbat pouze v jedné rovině.


laser mlhovka(na obrázku) se s největší pravděpodobností dostane na trh velmi brzy, jakmile bude schválen regulačními orgány. Sérii jsou velmi blízká také trojrozměrná obrysová světla založená na zakřivených deskách OLED. Ale excentrická animace v plném rozsahu zadní dveře pouze simuluje prostřednictvím projekce flexibilní povlak OLED, který se může objevit ve vzdálené budoucnosti.

Hi-tech pod dohledem

Kromě koncepčních osvětlovacích zařízení, která, pokud jdou do série, tak až po desítce či dvou letech, se v laboratořích Audi vyvíjejí vtipná řešení, která jsou na to zítra připravena. Jedním z nejpůsobivějších příkladů je laserové mlhové světlo. Jde o červený skenovací laser, který vykreslí tenký příčný pruh na silnici za autem. Pouze a všechno.


Za jasného počasí je tento pruh pro ostatní účastníky silničního provozu téměř neviditelný. Na rozdíl od tradičního zadního mlhového světla řidiče neoslepuje ani nerozptyluje, i když jej nedbalý majitel zapomněl zhasnout. Ale v mlze je vidět samotný laserový paprsek a za autem se objeví jasně červený trojúhelník.

Osvětlení je velmi konzervativní odvětví. Provoz osvětlovacích zařízení nejvíce přímo souvisí s bezpečností provozu, proto jsou jejich struktura a vlastnosti přísně regulovány vládními úřady. Lobbisté úzce spolupracují s designéry a technology, aby úředníkům předvedli nový vývoj a zdůvodnili jejich přínos pro bezpečnost silničního provozu.

U některých vylepšení, jako je laserová mlhová lampa, je to legislativa, která je hlavní nebo jedinou překážkou pro zavedení do série. Zkušenosti naštěstí ukazují, že tato překážka je dočasná. Jinak bychom na našich silnicích neviděli vozy Audi, chlubit se dynamickými ukazateli směru a blikáním, když prudké brzdění stopky.

Oproti světlometům s jinými zdroji světla (žárovka, plynový výboj, klasické LED) mají lasery celá řada výhod. Laserové záření má vysokou prostorovou koherenci, to znamená, že záření může být směrováno ve formě úzkého paprsku.

Laserové světlomety však ve skutečnosti nejsou lasery s bílým světlem, ale fluorescenční zdroje osvětlené výkonnými modrými nebo ultrafialovými polovodičovými lasery.

Ve skutečnosti existují lasery bílá barva založené na efektu generování superkontinua, ale jejich použití ve světlometech skladový vůz nemožné kvůli velmi vysoké ceně (přes 10 000 $ za kus).

Použití laserového fosforového osvětlení umožnilo vytvořit velmi jasné a kompaktní světlomety s úzkým paprskem.

Laserové světlomety jsou nejkompaktnější ze všech existujících. Plocha vyzařující světlo vyzařující fosfor je stokrát menší než u běžné LED. Proto při stejném světelném výkonu potřebuje laserový světlomet reflektor o průměru 30 mm, pro xenon - 70 mm a pro halogenová lampa- 120 mm. Díky tomu lze laserové světlomety mnohem zmenšit, aniž by ztratily účinnost osvětlení vozovky. V případě BMW i8 se výška odrazky snížila z 9 centimetrů na necelé 3 centimetry. I když jej designéři zatím neplánují snižovat, jelikož nové funkce umožní pohodlnější polohování světlometů, modelování nejlepší design auto.

Laserové světlo bude fungovat v tandemu s „digitálním asistentem“, který zabrání oslňování řidičů protijedoucích a projíždějících aut. Laserová optika poskytuje přesnější tvar světelného paprsku, což činí přední světlo bezpečnější a pohodlnější pro motoristy jedoucí v protisměru.

V pouzdře každého světlometu jsou tři zdroje laserového záření o výkonu cca 1W každý. Paprsky jsou směrovány pomocí soustavy zrcadel na prvek z fluorescenčního materiálu. Když druhý absorbuje energii, uvolní se bílá záře, ze které se vytvoří světelný paprsek.

LED ukazatel

Laserová technologie v automobilovém osvětlení dotlačila Bavory k vytvoření dalšího zajímavá technologie, s názvem Dynamic Light Spot - dynamické bodové osvětlení. Nový systém schopné detekovat chodce nebo jinou překážku na vozovce a nasměrovat na něj zesílený paprsek světla. Řidič tak dostává informace o potenciálním nebezpečí. Navíc taková nápověda vyskočí ještě předtím, než se objekt objeví v paprscích tlumených světel. Řidič tak získá náskok o několik sekund nebo desítek metrů, což často nestačí na zpomalení nebo objetí člověka. Systém Dynamic Light Spot dokáže udržet v záběru více objektů. Jakmile se člověk nebo zvíře dostane do objektivu infračervené kamery, okamžitě na něj zamíří paprsek světla.

Lasery jsou nedílnou součástí našeho každodenního života od konce 80. let s vynálezem CD a optických mechanik. Od té doby víme, že lasery mohou být velmi užitečné. Víme také, že jejich záření není vždy okem viditelné, ale přímým zásahem může způsobit vážné zranění. A také to, že lasery se používají v chirurgii jako skalpel a v průmyslové výrobě snadno řežou kov. To vše jaksi nesedí s oku lahodícím světlem, které otevírá temnotu na noční dálnici.

Tajemství je v tom, že v laserových světlometech samotný laser vůbec neslouží jako zdroj světla, ale jako dodavatel energie. Princip fungování jakéhokoli světelného zdroje spočívá v tom, že atomy emitující látky absorbují energii a emitují fotony. Například v žárovce se wolframové vlákno zahřívá elektrickou energií.

Fotografie ukazuje výhodu laserového dálkového světla (vpravo) oproti LED (vlevo). Ve světle laserových světlometů se stanou dobře viditelné předměty ve vzdálenosti 600 m od vozu, přičemž hranice možnosti LED světlometů je 300 m. Při jízdě ve dne může řidič vidět předměty na vzdálenost max. do 2 km.

V laserovém světlometu BMW i8 vyzařují tři laserové LED diody koherentní (jednosměrné) světlo v modré oblasti spektra. Síla tohoto záření je desetkrát větší než výkon xenonový světlomet. Pomocí systému zrcadel je několik laserových paprsků zaostřeno na čočku potaženou fluorescenční sloučeninou obsahující fosfor. Právě tato kompozice absorbuje energii laserů a vyzařuje bílé viditelné světlo, které je příjemné pro oči.

Svítivost takového světlometu sice není desetinásobná, ale přesto velmi výrazně převyšuje svítivost xenonových nebo LED světlometů. Dosah laserového světlometu dosahuje 600 m, přičemž limit LED světlometu je pouze 300 m.


Jeden z demonstračních prototypů laseru přední světlomety bmw. Kouř umožňuje vidět laserové paprsky nasměrované na fluorescenční desku pomocí systému zrcadel. Každý světlomet využívá energii tří modrých laserů.


Malá cívka, ale světlá

Laserová technologie nabízí řadu přesvědčivých konstrukčních výhod. Například velikost reflektoru - konkávního zrcadlového reflektoru, který tvoří světelný paprsek požadovaného tvaru - přímo závisí na velikosti světelného zdroje. Na halogenový světlomet je potřeba alespoň 120mm reflektor, na xenonový stačí 70mm. To částečně vysvětluje skutečnost, že pro mnoho prémiových vozů jsou k dispozici pouze xenonové nebo LED světlomety: jejich konstrukce neumožňuje použití velké halogenové optiky.

Fluorescenční látka v laserovém světlometu je prakticky bodový zdroj světla, pro který stačí 30mm reflektor. To znamená, že laserová optika může být velmi kompaktní, což designéři jistě ocení.


Design skutečného světlometu nainstalovaného na BMW i8 se poněkud liší od prototypu, ale princip fungování zůstává nezměněn. Tři laserové LED diody dodávají energii látce obsahující fosfor a kompaktní reflektor tvoří ze světla bodového zdroje paprsek požadovaného tvaru.

Možná nejvíc značná nevýhoda LED diody jsou náchylné k přehřívání. Velká část energie, kterou spotřebují, je vynaložena na generování zbytečného tepla, které musí být rozptýleno masivními chladiči a drahými ventilátory. Kromě toho závisí intenzita svitu a životnost LED Provozní teplota, tak se sofistikované inteligentní chladicí systémy stávají nedílnou součástí LED světlometů.

Laserová dioda je velmi účinným zdrojem energie. Není náchylný na přehřívání a na chlazení postačí kompaktní pasivní radiátor. To znamená, že laserová optika šetří drahocenné motorový prostor, několik kilogramů hmotnosti a velmi významné množství paliva.


Bohužel je nepravděpodobné, že bychom se v dohledné době dočkali laserových světlometů na masových vozech. A kromě ohledů na image jsou pro to velmi dobré objektivní důvody. Jas, a tedy i oslepující schopnost „laserového“ světla, je minimálně dvakrát vyšší než u všech moderních protějšků. Čelovky tohoto typu lze proto používat pouze ve spojení s „neoslňujícími“ technologiemi dálkového světla a regulace hladiny, které jsou samy o sobě dost drahé. V očích protijedoucích řidičů by se v žádném případě neměla objevit potkávací světla auta kvůli zatáčce na silnici nebo omylem zapnutá „dálková světla“.

V případě nehody je k dispozici systém, který při zničení světlometu vypne lasery: koneckonců přímý zásah laserovým paprskem může být nebezpečný.

Mířená palba

Podle statistik mnoho řidičů používá dálková světla výjimečně a někteří je nepoužívají vůbec. To je způsobeno neochotou sledovat vzhled protijedoucích aut na silnici a neustále přepínat na „blízko“. Mezitím, při rychlosti 100 km/h, potkávací světlo poskytuje viditelnost na 70-80 m, zatímco zastavovací cesta může tuto hodnotu překročit.


Tak vypadá zvíře na noční cestě, osvětlené úzkým paprskem dálkového světla. Jasný blikající paprsek nejen upozorňuje řidiče na nebezpečí, ale také činí samotný vůz jasně viditelným.

„Neoslňující“ dálková světla jsou již pevně zavedena v seznamech luxusních vozů. Připomeňme, že řidiči vozů vybavených tímto systémem nesmí vypnout dálková světla, ani když se objeví protijedoucí auta. Speciální mechanismus uvnitř světlometu mění světlo z dálky na blízko pouze v úzkém sektoru, do kterého vjíždí protijedoucí vůz. Zbytek vozovky včetně předjížděcích a protijedoucích jízdních pruhů a také krajnic zůstává osvětlen „vzdálenou“.

K realizaci tohoto užitečná funkce, výrobci používají dva opačné přístupy. Prvním je přítomnost masek, které zakrývají jednu nebo druhou část světelného paprsku. Masky jsou poháněny rychlými servomotory s přesností polohování až 0,1°. Motory jsou řízeny počítačem, který analyzuje obraz z vysoce citlivé videokamery. Mezi takové systémy patří například BMW Selective Beam.


Použití samostatných světelných zdrojů (LED) k osvětlení úzkých úseků vozovky umožňuje vyhnout se oslnění řidičů několika protijedoucích nebo projíždějících automobilů najednou a osvětlovat oblasti mezi nimi jasnými dálkovými světly.

Druhý přístup zahrnuje použití samostatných světelných zdrojů (xenonové výbojky nebo LED) k osvětlení každého úseku silnice. Odpůrci této koncepce mu vyčítají citelný pokles celkového jasu při vypnutí jednotlivých segmentů nebo přílišnou šířku stínové zóny.

Těžko se to dá vyčítat Přední světlomety Audi Matrix LED, volitelně namontovaná na nejnovější generace sedan A8. Za dálkový paprsek mají na starosti 25 výkonných LED uspořádaných v pěti reflektorech. To znamená, že dálkové světlo je rozděleno až do 25 úzkých sektorů a jejich ovládáním lze přesně zastínit velmi úzké oblasti.

Důležitá výhoda Matrix LED je schopnost stínit několik protijedoucích aut najednou a udržovat mezi nimi dálková světla. Tato funkce není k dispozici pro světlomety s motorizovanými maskami.


Pokud je spínač světel na A8 nastaven na auto, dálková světla se automaticky zapnou při rychlostech nad 30 km/h mimo město a nad 60 km/h v osad. Aby se rozlišovalo Venkovské silnice z města se systém obrátí na satelitní navigátor pro nápovědu.

Jednou z nejnovějších funkcí dostupných pro oba typy antioslňujících světlometů je osvětlení osob a zvířat při jízdě s potkávacími světly. To bylo možné díky vzhledu na autech výkonná třída přístroje pro noční vidění. Pokud takové zařízení detekuje osobu nebo zvíře na silnici nebo krajnici, vyšle úzký blikající paprsek dálkového světla v příslušném směru. Tento "maják" nejen upozorňuje řidiče na nebezpečí, ale také varuje chodce nebo zvíře na blížící se dopravu.


Na periferii

Inovace se dotýkají nejen světlometů, ale také pomocných světelných zařízení – pozičních světel, brzdových světel, směrových světel. Například „směrovky“ na stejném Audi A8 jsou řady 18 LED vpředu a 24 vzadu. Nesvítí současně, ale jeden po druhém a napodobují pohyb světelné čáry ve směru zatáčky.

Je zvláštní, že „kreslené“ ukazatele směru dobře zapadají do obvyklých pravidel: koneckonců, poté, co se střídavě rozsvítí v intervalu 20 milisekund, světla zůstanou svítit dalších 250 milisekund a pak zhasnou, jak předepisuje zákon. Standard.

Na autech budoucích generací místo obrysových světel, stejně jako interiér osvětlovací tělesa budou obsazeny OLED organické přisvětlovací diody. Na rozdíl od běžných LED, které jsou bodovým zdrojem světla, je OLED tenký film, který vyzařuje záři po celé ploše. Na jednotku plochy má OLED mnohem nižší tepelné zatížení a jas, což zase znamená úsporu místa, elektřiny a nakonec i paliva.



© 2023 globusks.ru - Opravy a údržba automobilů pro začátečníky