Světelné zdroje do auta jsou nezbytný systém, umožňující zvýšit úroveň bezpečnosti vozidla a ovladatelnosti stroje v podmínkách omezené viditelnosti.
Automobilky se přirozeně snaží své osvětlovací technologie neustále vylepšovat: zpočátku se používaly konvenční, pak se začaly používat LED zdroje a LED, nyní přišly na řadu laserové světlomety pro automobily.
Princip činnosti a zařízení laserových světlometů
Někteří lidé, hledají sci-fi filmy a když slyšeli první zprávy o vzhledu laserových světlometů pro auto, spustili poplach - tento světelný zdroj, jak říkají, nejen oslepí protijedoucí motoristy, ale také negativně ovlivní sítnici lidského oka a zničí ji.
Ve skutečnosti vývojáři této technologie tento problém vyřešili již dávno, a to díky speciálnímu přístupu k návrhu jejich systémů a principu jejich fungování:
- Lasery se používají pouze k zahřívání speciální prvek- fosfor.
- Fosfor se po zahřátí promění v nejsilnější světelný zdroj, který se soustředí na vozovku a umožňuje její efektivní osvětlení.
Kromě toho vývojáři implementovali do svých laserových mlhových světel následující principy:
- Automatické vypnutí zařízení, v případě vjetí vozidla do dopravní nehody, při které může dojít k poškození světlometů.
- Přítomnost speciálních senzorů, které čtou informace o všech přijíždějících objektech a změnách v konfiguraci silnice. Potom počítačový systém vozidlo může samostatně rozhodovat o snížení intenzity vyzařovaného světelného paprsku.
Výhody technologie
Je zřejmé, že takové světelné zdroje automaticky zvyšují počáteční náklady na vozidlo, na kterém budou provozovány. Motoristé proto mají zcela logickou otázku - jaké výhody tato technologie poskytne? Je jich několik:
- Čisté osvětlení - zdroj dává absolutně bílé světlo, které vůbec nezkresluje předměty a jejich obrysy.
- Laserové světlomety jsou schopny osvětlit vozovku na vzdálenost až 600 metrů.
Poslední faktor je velmi významný, protože vám umožňuje pohybovat se v noci mimo hranice města vysoké rychlosti a zároveň poskytuje sobě i vozu přijatelnou úroveň bezpečnosti.
Historie vzhledu a vývoje
První oficiální informace o této technologii se objevil v roce 2011. Není vůbec překvapivé, že průkopníky v tomto směru vývoje automobilových osvětlovacích systémů se staly dvě významné německé společnosti BMW a AUDI.
Prvními byli zástupci BMW, kteří v roce 2011 představili světové veřejnosti koncept vozidlo s názvem i8, který podobnou technologii dostal ve vysoce kvalitní výbavě. Přesně o tři roky později vstoupil na scénu německý sporťák sériová výroba a dnes je lidem k dispozici samozřejmě za poměrně vysokou částku od deseti milionů rublů a více.
Audi představilo svou verzi o několik měsíců později, ve stejném roce 2011. Ale na rozdíl od konkurentů to bylo okamžitě výrobní model R18 E-tron Quattro. Automobilka zároveň představila svůj další koncept (Sport Quattro Laserlight) s podobným systémem osvětlení.
Tedy na tento moment Lidé, kteří sní o vlastním vozidle vybaveném laserovými světelnými zdroji, si mohou vybrat pouze z omezeného počtu značky aut, vyráběný dvěma německými společnostmi – všechny ostatní automobilky zatím vývoj podobných technologií neoznámily.
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 halogenovou žárovku - 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.
Laserové světlomety jsou high-tech světelná optika, která je na seznamu přání všech pokročilých motoristů. Každý ví, že tato zařízení chrání řidiče před nehodami a jsou docela pohodlná v mlhavých dobách, ale mají také některé nevýhody. Více o tom níže.
[ Skrýt ]
Zařízení optiky laserového světla
Relativně nové zařízení, které se objevilo v roce 2014, ale již získalo vytrvalou a vášnivou lásku řidičů - laser světlomet proti zamlžování. Instalují se v závislosti na optice hlavy nebo obrysových světlech.
Často je najdete za autem a výběr instalace je široký:
- pod nárazníkem automobilu;
- za vozem přímo pod spoilerem;
- pod nebo na spodku vozu.
Laserová světla jsou dobrá, protože jsou viditelná pro auta jedoucí za vámi za každého počasí. Stojí za to zastavit a zařízení zanechávají jasně červený pruh, který proráží mlhu a je dokonale viditelný v dešti, čímž říká řidičům aut jedoucích za nimi, že by také měli zpomalit a udržovat si odstup.
Zařízení je dostatečně malé, a tedy téměř neviditelné, na to, abyste se obávali, jak harmonicky bude zařízení na autě vypadat.
Princip činnosti
Toto zařízení je založeno na Hlavním úkolem takového světlometu je, že na něj nespadají srážky, protože optika je v nepohodlné poloze - pod čárou mlhy.
Princip fungování laserových světlometů je úplně stejný: lze říci, že berou v úvahu umístění mrazu. Světlo leží přímo na vozovce s červeným pruhem, signalizuje pro ostatní řidiče. Navzdory tomu, že LED fungují jako světlo, díky kterému funguje laser, světlomety nejsou zdrojem osvětlení, ale prvkem dodávky energie.
Bez ohledu na to, jaký je světlomet, uvnitř něj atomy účinné látky spotřebovávají určité množství energie a přeměňují ji na fotony. Například žárovka má wolframové vlákno, které při zahřívání vydává světlo. Tento princip byl upraven a transformován. Laserové svítilny mohou poskytnout výkon, který je několikanásobně vyšší než výkon těch základních. xenonové výbojky(autorem videa je Techno Drive).
Výhody a nevýhody použití
Výhody jsou zřejmé:
- Ve srovnání s konvenčním zařízením budou náklady na elektřinu stejné, ale jas laserové lampy bude mnohem vyšší.
- Prototyp laserových světel pro model BMW produkuje o 1,7-1,8 vyšší intenzitu světla, vzhledem k tomu, že výkon je o 50 % nižší než u běžných zařízení.
- Tato optika je vytvořena pomocí High-tech, a proto je jeho „viditelnost“ oproti xenonovým světlometům nejen jasnější, ale i dále.
- Součástí optiky jsou mikrokontroléry, které omezují směr světelného paprsku. Tento mechanismus chrání ostatní ovladače před rušením.
Navzdory skutečnosti, že existuje spousta plusů, existují také mínusy, jako v každém Technické vybavení. Jasnou nevýhodou je cena. Abyste si mohli takovou optiku dovolit, musíte vydělat slušné peníze. Navíc ne každé auto takové „zvonky a píšťalky“ opravdu potřebuje. Další nevýhodou je, že je téměř nemožné vyrobit takové zařízení vlastníma rukama.
Výrobci
Tato zařízení jsou vyráběna přímo výrobci automobilů. Jak je uvedeno výše, např. společnost BMW a Audi. Instalace je prozatím provozním řešením, protože se u masových modelů strojů vyskytuje jen zřídka. Jako výrobce vystupují také vývojáři LED technologie, mezi které patří i Philips.
Jak si vyrobit vlastní laserové světlomety?
O něco výše se říkalo, že vyrobit tak kvalitní optiku je téměř nemožné, ale naděje umírá poslední. Jako zařízení můžete využít částečné zavedení diod do automobilové optiky. To dá nějaký výsledek.
Někteří automobiloví nadšenci předkládají své vlastní techniky, kdy jako zařízení používají diodu z mechaniky DVD-RW přehrávače. V tomto případě je zařízení instalováno ve výklenku mlhového nebo brzdového světla. Po svaření konstrukce, díky čemuž je nosník upraven pomocí šablony vyříznuté z lepenky. Před zahájením této pečlivé práce je nutné určit vlastnosti lamp.
Závěr
Závěrem lze říci, že ačkoli je v současné době problematické je zakoupit a je obtížné vyrobit laserové světlomety vlastníma rukama, neměli byste zanedbávat poslední bod. Rafinace světlometů také sníží riziko jízdy v noci a za mlhy.
Laserový světlomet do auta je skvělým řešením. Nehledě na to, že ne všichni řidiči si takovou novinku uvědomují a mohou být překvapeni. V každém případě to ušetří auto před kolizí.
Nezapomeňte, že úhel válce musí být pečlivě nastaven. Jinak při nárazu do kopce světelná lišta zasáhne přesně čelní sklo za jedoucím autem.
Počkal jsem na tmu, najel superauto Audi R8 LMX na německé příměstské silnice dál od Ingolstadtu, nechal všechny projít, otočil se na vzdálenou - a ... kde je ta slíbená laserové světlo? Funguje až po 60 km/h a osvětlená plocha je téměř dvojnásobná – až šest set metrů! Svítí pouze zároveň ... ne tak docela laser.
Byly tam olejové světlomety aut, pak acetylénové, pak se žárovkami, pak plynové výbojky a LED. A nyní s lasery! Objevily se téměř současně na BMW i8 a na Audi R8 LMX. Letters LMX - na počest Le Mans. Ostatně vítězné vozy Audi byly letos poprvé vybaveny „laserovou“ optikou hlavy a nyní se na silnice R8 nasazuje její sériová verze ve verzi „Le Mans“.
Do prodeje půjde pouze 99 těchto kupé, které se liší od sériová verze V10 plus (AR č. 19, 2013) s posíleným motorem (570 k místo 550 k), díly karoserie z uhlíkových vláken (spoilery, zadní křídlo, kryty zrcátek atd.), sportovní vlastnosti v kabině a speciální modré zbarvení . V Německo Audi R8 LMX se prodává za 210 000 eur – o 35 000 více než původní verze V10 plus. A zhruba polovina tohoto příplatku je jen za „laserové“ světlo!
Srovnání paprsku světlometů Audi R8 LMX
Proč v uvozovkách?
Co je laser? Ve zkratce jde o kvantový generátor, který produkuje záření v optickém rozsahu s monochromatičností a koherencí nedosažitelnou pro jiné světelné zdroje.
Monochromatičnost, tedy stálost barvy paprsku, je důsledkem pevné vlnové délky. To znamená, že laserový paprsek může být buď červený, nebo modrý, nebo... Ale vůbec ne bílý, protože bílé světlo, které je potřeba k osvětlení vozovky, je achromatické. Bílé světlo nemá vlastní vlnovou délku a získává se smícháním minimálně tří monochromatických záření (například červeného, zeleného a modrého – jako u TV kineskopů).
A koherence je synchronismus kmitání vln v různých bodech prostoru a uvnitř jiný čas. Vzpomeňte si na laserová ukazovátka, která fungují na konvenční baterie. Výkon takového laseru není větší než 5 miliwattů, ale paprsek zasáhne několik kilometrů, zatímco na „zaměřovacím“ povrchu je vidět pouze malý osvětlený bod.
Ale pro světlomety aut naopak k osvětlení velké plochy před autem potřebujete zdroj rozptýleného světla!
Pro oči jsou přitom nebezpečná i levná laserová ukazovátka: paprsek soustředěný do jednoho bodu trvale poškozuje buňky sítnice. A s nárůstem výkonu spadá do „rizikové skupiny“ i kůže a dokonce i anorganické materiály.
Jak tedy inženýři německá společnost Dokázal Osram, který vyvinul nové světlomety pro Audi i BMW, přizpůsobit laser tak, aby osvětloval vozovku?
Nepřímo. Ve světlometech Audi R8 LMX jsou lasery, ale jejich paprsky nepřesahují kryty!
Viz sekce "laserové" světlo? A ona je! Hlaveň laserově fosforové "pistole" (znázorněno šipkou) má průměr pouhé 2 cm a je zakryta miniaturními roletami, které se otevírají na povel. elektronický blok při zapnutí
Za prvé, optika hlavy je zde primárně LED: polovodičové světelné zdroje jsou zodpovědné za potkávací i dálková světla. Kromě toho má každý světlomet čtyři miniaturní laserové diody o výkonu 1,6 W (in BMW světlomety i8 jsou tři takové diody - a tato je jediná zásadní rozdíl od Audi). Lasery generují tenké paprsky o velikosti vlasů modré barvy(vlnová délka - 450 Nm). Pomocí čoček se tyto paprsky shromažďují do jednoho a ... dopadají na fosfor - žlutou fosforovou desku o ploše pouze 0,5 x 0,5 mm. Toto je skutečný zdroj světla! Absorbuje energii laserového záření a vydává paprsek prakticky bílého světla (barevná teplota - 5500 K), který dopadá na vozovku soustavou reflektorů.
Vícestupňový bezpečnostní systém, který přeruší napájení při sebemenším poškození nebo „podezření“ na nouzovou situaci, chrání před výstupem „čistých“ laserových paprsků ven. Součástí tohoto systému jsou i rolety ve světlometech.
To znamená, že laser je zde pouze zdrojem energie a je správnější nazývat takové světlomety laser-fosfor. A pokud uvážíte, že „laserová“ sekce se automaticky připojí k LED až po 60 km/h, tak... Styďte se, Osram? Ale koho dnes zajímá technická správnost? Těmto světlometům nebudete říkat „LED-laser-phosphor“. Dlouhé a nejasné. A vy řeknete „laser“ – a wow efekt je zaručen!
A která technologie je lepší?
Dnes – matrix, – bez stínu pochybností odpovídá Stefan Berlitz, hlavní specialista Audi na světlomety.
Herr Berlitz odkazuje na optiku LED Audi Matrix LED, který je instalován například na Audi A8 (AR č. 21, 2013): 25 výkonných, počítačem řízených LED diod automaticky přizpůsobuje tvar světelného paprsku a zabraňuje tak oslňování protijedoucích řidičů. Laser-fosforová optika to neumí. Ale narazí na 500-600 metrů! A standardní LED světlomety Audi R8 mají deklarovaný dosah jen asi 300 m.
Ale LED maticové světlomety na aktualizovaný Mercedes CLS (AR č. 15-16, 2014) „podle pasu“ svítí ve výšce 485 m, jen o něco méně než laserové světlomety Audi.
My i naši kolegové z Mercedesu jsme se již naučili, jak dělat dobro LED světlomety, vysvětluje Stefan Berlitz. - A "laserové" světlo se může pochlubit pouze dlouhým dosahem a miniaturní velikost. Ale právě jsme na tom začali pracovat, bude to zajímavější!
Bezpochyby. Po všem, xenonové světlomety zpočátku byly extrémně drahé a teď jsou včera. A budoucnost je buď LED nebo fosfor. A rozhodně světlé.
Nedávno představila Audi novou verzi Superauto R8. Dostala označení LMX. Novinka byla vybavena předními světlomety, jejichž design obsahuje laserové LED diody. Kupé LMX lze podle zástupců značky považovat za první na světě sériové auto vybavený laserová optika"z továrny".
Brzy by měl vyjít také hybridní supersport BMW i8, jehož prototyp byl představen již v roce 2011. Tento vůz dostane také laserové světlomety, ale pouze jako volitelnou možnost. Otázkou je, je to nebezpečné? nová technologie pro oči a zda je vhodné jej aplikovat v praxi. Na takové otázky se pokusíme dále odpovědět.
Design
Každý Přední světlomet Audi LMX obsahuje pole čtyř LED diod. Laserový paprsek vycházející z každé LED dopadá na fosfor, který vyzařuje viditelné světlo o teplotě 5500 K. Světelný tok vyzařovaný fosforem je spíše jako světlo halogenové žárovky a nemá nic společného s laserovým zářením. To znamená, že inovativní optika nepředstavuje pro lidské oko žádné nebezpečí, přestože je v ní hlavním zdrojem energie laser.
Otázkou je, proč jsou potřeba všechny tyto složitosti, jako jsou lasery, fosforeskující obrazovka a tak dále. Ve skutečnosti je rozsah osvětlení získaný pomocí laserových modulů dvojnásobný oproti LED nebo xenonu. Což je dobrý argument pro aplikaci předmětné technologie konkrétně v automobilové optice. Při použití režimu potkávacího světla samozřejmě nelze použít laserové světlo s dlouhým dosahem. To lze považovat za další záruku nezávadnosti nové technologie.
Pouze v superautech
Je nepravděpodobné, že zde diskutovaná technologie bude ve skutečnosti rozšířená. laserová světla dovnitř auto Audi LMX se aktivují při rychlostech 60 km/h, ale superauto má systém, který detekuje protijedoucí auta a v případě potřeby vypne laserový modul. Takový kybernetický systém je jistě drahý a bez dostupnosti podobné systémy použití laserová optika bude nezákonné.
