Система освітлення автомобіля розвивається стрімкими темпами, забезпечуючи дедалі нові рівні безпеки та комфорту руху. Вражає еволюція джерел автомобільного світла: галоген, ксенон, світлодіоди і ось, нарешті, лазери. Джерелами світла на основі лазерних діодів в даний час займаються дві автомобільні компанії– BMW та Audi, які представили лазерні фари на своїх спортивних автомобілях.

Лазерна фара в її нинішньому вигляді фарою, як такої, не є, а є лазерним модулем далекого світла у складі матричної фари . У перспективі вся автомобільна оптика може перейти лазерні джерела світла. Перевагами лазерних фар, що забезпечують їх широке застосуванняу майбутньому, є:

• велика дальність висвітлення (до 600 м);
• чітка світлотіньова межа;
• компактність конструкції;
• низьке споживання енергії.

Крім адаптивного далекого світла, лазерні фари можуть виконувати й інші функції:

• взаємодія з пішоходами (допомога, попередження);
• активна дорожня розмітка(розділові смуги, узбіччя);
• маркувальне світло (підсвічування пішоходів, тварин на проїжджій частині);
• точне затемнення зустрічних та попутних автомобілів;
• вказівка ​​габаритів автомобіля в обмежених умовах.

З розвитком системи комунікації між автомобілями перелік функцій лазерних фар лише розширюватиметься.

Конструкція лазерної фари (лазерного модуля матричної фари) включає блок лазерних діодів, дзеркальну матрицю, люмінофор та лінзу. Лазерні діоди від фірми Osram формують лазерні промені довжиною 450 нм, які перетворюються (заломлюються) DMD-матрицею (Digital Micromirror Device, дослівно – цифровий мікродзеркальний пристрій), що складається з понад 100000 мікродзеркал.

Матриця від фірми Bosch побудована на кремнієвій технології. електромеханічне керування, що дозволяє кожному з мікродзеркал повертатися у горизонтальній та вертикальній площині. Це дає можливість змінювати площу та інтенсивність освітлення з високою швидкістю в широкому діапазоні. Люмінофор перетворює сині лазерні промені на біле світіння. На виході лінзи виходить потужний світловий пучок високої колірної температури, порівнянної з денним світлом.

Управління лазерною фарою здійснює електронний блок, який змінює положення мікродзеркал на підставі сигналів від радара та відеокамери. При низьких швидкостяхруху світло розподіляється на великій площі проекції, і дорога висвітлюється у широкому діапазоні. на високих швидкостяхкут розчину зменшується, а інтенсивність світла збільшується.

Чекаємо на появу лазерних фар на масових автомобіляхі це, мабуть, не за горами.

Дотик до майбутнього, перше знайомство з тим, що незабаром стане буденністю. Ось що таке лазерні фари. Реально як додаткового обладнанняпоки що їх пропонують тільки для BMW i8, а серійно ними оснастили 99 екземплярів суперексклюзивного Audi R8 LMX. Позначення моделі натякає на Ле-Ман, і недарма. З одного боку, це данина 15-річчю перемоги у відомих 24-годинних перегонах, з іншого — пряма вказівка ​​на технічне рішення, яким досі міг похвалитися лише «бойовий» R18 Quattroruote вирішив перевірити, як працюють лазерні фари і чим вони гарні. Для цього R8 приїхав на нічні випробування.

Нове слово автомобільної науки лише доповнює традиційне освітлення: якщо вірити виробнику, лазерні фари дозволяють висвітлити дорогу на 500-600 м-коду.У кожній фарі встановлено чотири світлодіоди, що випромінюють світло з довжиною хвилі 450 нанометрів. Світло концентрується фосфорним відбивачем, що змінює колір променя із синього на білий. В результаті виходить потужний пучок світла, що за температурою наближається до денного: 5500 Кельвінів.

До півкілометра

Розставивши на прямій ділянці треку щити через кожні 100 м, робимо кілька заїздів. Від наших випробувачів, власне, нічого особливого не потрібно: дві додаткові фаривключаються за командою електроніки, що управляє далеким світлом. Вступна електроніка отримує від встановленої на вітровому склі телекамери, яка стежить за дорогою.

На практиці виявилося, що лазерні фари включаються тільки на швидкостях вище 60 км/год, тільки на неосвітлених ділянках і лише за умови, що попереду немає попутних та зустрічних автомобілів. Як тільки камера помічає на узбіччі включений ліхтар, електронна системаавтоматично переходить на ближнє світло: світлодіодні фари, і їх цілком вистачає. Коли ж система, нарешті, вирішує, що час, спочатку включаються звичайні фаридалекого світла (вони власними силами гарантують видимість з відривом до 300 м), а за мить дорогу заливає далекобійне світло лазерних прожекторів.

Результат вражаючий. Ми не можемо беззастережно підтвердити, що дорога, як це заявляє виробник, освітлюється на 600 м, але промінь світла йде за півкілометра — факт. Ну і, звісно, ​​відчуття: коли працюють лазерні фари, контроль над дорогою повний. Винятково з цікавості (на дорозі це робити категорично не слід) ми вирішили перевірити, як швидше дозволяють їхати лазерні фари. Як точку відліку взяли власні відчуття при русі на швидкості 130 км/год зі світлодіодними фарами.

Потім увімкнули лазерні. Прикинули, порахували та дійшли висновку, що новий винахід дозволяє контролювати дорогу анітрохи не гірше на швидкостях до 260 км/год і навіть більше.

Не говорячи про обмеження, які накладає закон, і про здоровий глузд, ми вважаємо, що є цілком переконлива причина не повторювати подібні екзерсиси на дорогах загального користування: якщо телекамера раптом виявить, що назустріч їде інший автомобіль, система миттєво вимкне лазери. Виявитись на темній дорозі на такій швидкості з одними світлодіодами — доля незавидна.

Останні досягнення

У захоплюючому світі автомобільного світла вже кілька місяців з'явилася ще одна новинка. Річ дорога, ексклюзивна, хоч і набагато далі, ніж лазерні фари, що віддаляється від галузі наукової фантастики. Ми ведемо мову про світлодіодні матриці. Вперше такі з'явилися кілька місяців тому на рестайлінговому Audi А8, а сьогодні їх пропонують і для моделей нехай недешевих, але все ж таки більш доступних, на зразок ТТ. Тим самим шляхом йдуть і конструктори зі Штутгарта.

У даному випадкумова йде не про кількість світла, що випускається — за цим показником матричні фаринічим не відрізняються від звичайних світлодіодних, а про те, як цією кількістю керувати. Вмикаються фари далекого світла, коли відповідну команду видає камера на вітровому склі. При цьому, якщо по зустрічній смузі наближається інший автомобіль, Дальнє світлоне вимикається. Можливе таке? Так, можливо: вимикаються тільки світлодіоди, які теоретично здатні засліпити водія зустрічного транспортного засобу. Інша частина дороги залишається освітленою, а на смузі, якою рухається зустрічний автомобіль, утворюється темна пляма, яка переміщається разом з ним.

Такий собі прожектор навпаки: темна зона в центрі ділянки, яскраво освітленого фарами далекого світла. Але це не все: система здатна одночасно відстежувати кілька «мішеней», створюючи комфортні зони, наприклад, для водіїв двох автомобілів і мотоцикла, що рухаються зустрічною смугою, плюс для водія попутного автомобіля, що йде попереду. Для матричних фар це не проблема, темних плям може бути декілька. Ну а якщо раптом у темній зоні система виявить людину, вона попередить про це водія: спочатку тричі яскраво блимне, а потім висвітлить фігуру.

Лазерні фари видно далеко

Щоб зрозуміти, на що здатні лазерні фари, достатньо поглянути на наведену нижче схему і порівняти зону, що освітлюється ними, з зонами, які освітлюються фарами ближнього і далекого світла (йдеться про світлодіодні фари останнього покоління). Слід зазначити, що пучок світла лазерних фар набагато більше, ніж ми звикли.

• Фари ближнього світла «б'ють» приблизно на 150 м. Пучок їхнього світла асиметричний, зустрічна смугане висвітлюється.
• Фари далекого світла, як ксенонові, і світлодіодні, освітлюють дорогу перед автомобілем на 200-300 м.
• При невеликому тумані (що для нашого полігону в італійському Ваірано у певну пору року не рідкість) відразу помітне своєрідне гостре та різке світло лазерних фар.

Дальність світла лазерних фар згідно з документацією виробника може досягати 600 м. Зверніть увагу на форму світлової плями - вона вузька і довга.

Ексклюзив у всьому

На замовлення лазерні фари пропонують BMW i8. Саме на цій моделі вони дебютували у 2013 році. Як це можливо, якщо продажі фар тільки починаються? Все просто: у червні 2013 року лазерні фари були в ексклюзивному порядку встановлені на восьми перших серійних екземплярах німецького спорткара, переданих щасливим власникам під час спеціально влаштованої у Мюнхені церемонії. У технічному планіРішення мало чим відрізняється від того, що ми бачили на Audi R8, та й постачальник у BMW той же - Osram. На i8 лазерні фари далекого світла теж встановлені не замість традиційних, а на додаток до них і включаються лише за наявності відповідних умов. Ну а вам ми надаємо повну свободу у виборі висловлювань, доречних щодо ціни опції -9750 євро (у Європі).

Матричні фари. Гра світла і тіні

Тут завдання інші: не світити, як лазер, якнайдалі, а вберегти інших учасників руху від засліплення далеким світлом. Спочатку матричні фари ставили тільки на А8, але через кілька місяців підхід став більш демократичним: сьогодні, наприклад, їх можна замовити і для ТТ останнього покоління. Щоправда, опція не дешева – 2585 євро (у Європі).

• Незважаючи на наявність зустрічного автомобіля, ця зона залишається повністю освітленою.
• Темна зона переміщається разом із зустрічним автомобілем.
• Сіра зона, обмежена пунктирною лінією, освітлена фарами ближнього світла.
• Система розпізнає і автомобілі, що рухаються у попутному напрямку. Щоб не зліпити їх водіїв, матричні фари створюють темні зони.
• Матричні фари – це 25 світлодіодів, які за командою електроніки включаються, вимикаються або просто знижують яскравість.

Mersedes також вибрав матрицю

В 2010 РОЦІ Mercedes CLSдругого покоління став першим у світі автомобілем, у якого у ліхтарях та фарах стояли лише світлодіоди. Після недавнього рестайлінгу штутгартський седан обзавівся опцією Active Multibeam Led – такі ж матричні фари, як у Audi, і працюють вони за тим самим принципом. Управління фарами здійснюється окремо, що дозволяє точно контурувати освітлювані та неосвітлювані ділянки перед автомобілем. Світлодіоди коригують розміри темних плям дуже швидко і точно, при цьому ліва та права фари працюють незалежно один від одного. Кожну секунду електронні блокисто разів розраховують оптимальну конфігурацію світлової плями. Вихідну інформацію система одержує від камери, розміщеної у верхній частині вітрового скла. Як правило, система Active Multibeam Led пропонується як опція. Виняток становлять модифікації AMG, що штатно оснащуються матричними фарами.

Лазерні фари- Високотехнологічна світлооптика, яка є в списку бажань у всіх просунутих автолюбителів. Про те, що ці прилади захищають водіїв від аварій і досить зручні в туманний час, знають усі, але вони також мають деякі недоліки. Докладніше про це – нижче.

[ Приховати ]

Пристрій лазерної світлооптики

Відносно новий пристрій, який з'явився в 2014 році, але вже завоював стійке та гаряче кохання водіїв – лазерна протитуманна фара. Вони встановлюються залежно від головної оптики чи габаритних вогнів.

Найчастіше можна зустріти їх за автомобілем, причому вибір установки великий:

• під бампером машини;
• за авто просто під спойлером;
• під або на днище машини.

Лазерні ліхтарі тим хороші, що вони помітні для машин, що їдуть позаду, в будь-яку погоду. Варто зупинитися і прилади залишають яскраво-червону смугу, яка пробивається крізь імлу і відмінно помітна крізь дощ, тим самим кажучи водіям машин, що їдуть ззаду, про те, що теж варто пригальмувати і дотримати дистанцію.

Пристрій має досить маленький розмір, тому майже непомітний, щоб хвилюватися про те, наскільки гармонійно прилад буде виглядати на машині.

Принцип роботи

Цей пристрій бере за основу. Головним завданням такої фари є те, що на неї не опадають опади, тому що оптика знаходиться в незручному положенні нижче лінії туману.

Принцип роботи лазерних фар такий самий: вони, можна сказати, враховують розташування паморозі. Світло лягає прямо на дорогу червоною смужкою, сигналізуючи для решти водіїв. Незважаючи на те, що як світло виступають світлодіоди, завдяки яким працює лазер, фари є не джерелом освітлення, а елементом енергозабезпечення.

Не має значення яка фара, всередині неї атоми активної речовиниспоживають кілька енергії, перетворюючи їх у фотони. Наприклад, пристрій лампи розжарювання має вольфрамову нитку, яка при нагріванні випромінює світло. Цей принцип модифікувався та перетворився. Лазерні ліхтарі можуть забезпечити таку потужність, яка в кілька разів перевищить потужність базових ксенонових ламп(Автор відео - Techno Drive).

Переваги та недоліки використання

Переваги очевидні:

1. Якщо порівнювати із звичайним пристроєм, витрати електроенергії будуть однаковими, однак яскравість у лазерної лампи буде значно більшою.
2. Прототип лазерних ліхтарівдля моделі BMW виробляють інтенсивність світіння в 1,7-1,8 більше, враховуючи те, що потужність на 50% нижче, ніж у звичайних пристроїв.
3. Ця оптика створюється за допомогою високих технологій, а тому її «зоровість» не тільки чіткіша, а й далі, порівняно з ксеноновими фарами.
4. У складі оптики знаходяться мікроконтролери, які обмежують спрямованість пучка світла. Цей механізм захищає решту водіїв від перешкод.

Незважаючи на те, що плюсів дуже багато, є й мінуси, як і у будь-якому технічне обладнання. Очевидний недолік – ціна. Щоб дозволити собі таку оптику потрібно добре заробляти. Крім того, не кожна машина справді потребує таких «прибамбасів». Іншим недоліком є ​​те, що зробити своїми руками такий пристрій практично неможливий.

Виробники

Ці пристрої випускають безпосередньо автовиробники. Як було сказано вище – наприклад, компанія BMWта Audi. Поки що установка є операційним рішенням, тому що в масових моделях машин вона рідко присутня. Як виробник виступають також розробники світлодіодної техніки, в тому числі і компанія Philips.

Як зробити лазерні фари?

Трохи вище було сказано, що виготовити таку високоякісну оптику практично неможливо, проте надія вмирає останньою. Як пристрій можна використовувати часткове впровадження діодів в автомобільну оптику. Це дасть певний результат.

Деякі автолюбителі висувають свої власні техніки, де як виготовлення пристрою використовують діод із приводу DVD-RW програвача. У цьому випадку прилад встановлюється в нішу протитуманки чи стоп-сигнального вогню. Після цього конструкція зварюється, завдяки чому відбувається коригування променя завдяки трафарету, вирізаному з картону. Перед початком цієї кропіткої роботи необхідно визначитися з характеристиками ліхтарів.

Висновок

Насамкінець можна сказати, що хоч придбати їх нині проблематично, а виконати лазерні фари своїми руками важко, не варто нехтувати останнім пунктом. Доробка фар також знизить небезпеку їзди у нічний та туманний час.

Лазерна фара для авто – це відмінне рішення. Незважаючи на те, що не всі водії знають про таке нововведення та можуть бути здивовані. У будь-якому разі це убереже машину від зіткнення.
Обов'язково потрібно пам'ятати, що кут нахилу циліндра має бути ретельно відрегульований. Інакше при наїзді на пагорб світлова смужка потрапить точно на вітрове скло позаду автомобіля, що йде.

викликало захоплення і повагу оточуючих, а й поготів. Здавалося б, все вже придумано і розвиватися автомобільній оптиці більше нікуди, проте творці лазерних фар так не вважають...

Світлодіодні фарияк, втім, будь-які інші революційні для свого часу фари, до появи лазерних фар вважалися найбільш ефективним джерелом освітлення, яке до цього дня активно використовують автовиробники у своїх автомобілях. До речі серійний випускСьогодні можуть дозволити собі далеко не всі автогіганти, як правило, такими фарами оснащуються автомобілі преміум-сегмента.

З лазерними фарами все ще складніше та заплутаніше, ці фари є досягненням високих технологій, а для їх створення необхідні особливі умовиі безліч різної електроніки, яка власне і створює лазерний промінь. У цій галузі активно працюють провідні виробники автомобільної світлооптики такі як: Osram, Philips, Valeo, Bosch та Hella.

Крім провідних виробників джерел освітлення лазерними фарами, дуже зацікавлені автовиробники. Так, у 2011 році лазерні фари були представлені компанією BMW, яка продемонструвала власні досягнення в цій галузі на своєму концепті під кодовою назвою i8. Той, хто стежить за подіями в BMW, пам'ятає, як через кілька років концепт перетворився на повноцінний серійний суперкар.

Лазерні фари BMW i8 відео

Ще через кілька років такі фари стали з'являтися на інших моделях "БМВ". Лазерний модуль BMW розроблений інженерами компанії Osram. Незважаючи на дорожнечу самої технології, а також вартість комплектуючих та розробок, лазерні фариотримали схвалення керівництва, яке навіть не збентежив той факт, що наявність лазерних фар суттєво позначиться на підсумковій вартості всього автомобіля. Найбільш важливим для розробників і керівників проектів була першість у цій галузі, а також ту перевагу, яку отримає покупець після купівлі їх дітища.

Другий автогігант Audi - не менш активно працює у "лазерному напрямку". Вперше лазерні фари отримали Audi R18 E-Tron Quattro та концепт Audi Sport Quattro Laserlight. Характерною відмінністю лазерних фар виробництва "Ауді" є те, що активація лазерних модулів відбувається на швидкості 60 км/год та вище. До цієї позначки дорогу висвітлюють "звичайні".

Лазерна фараВиробництво Audi складається з чотирьох потужних лазерних діодів, їх діаметр тіла світіння дорівнює - 300 мікрометрів. Ці діоди здатні генерувати світловий промінь синього кольоруіз довжиною хвилі близько 450 нм. Завдяки спеціальному флуоресцентному перетворювачу синє світіння перетворюється на біле (колірна температура 5500 К). Таке світло на думку виробників найбільш приємне для очей і практично не викликає втоми. Довжина світлового променя становить близько 500 метрів.

На відміну від звичних нам джерел світла (лампи розжарювання, газорозрядні лампи, світлодіоди) лазерні фари мають безліч "плюсів". Все починається з того, що лазерне випромінювання монохромно і когерентно, тобто хвилі завжди однакової довжини при незмінній різниці фаз.

Перерахуємо плюси лазерних фар

• Це дозволяє формувати пучок світла, який дуже близький за своєю суттю до паралельного (дає можливість висвітлювати конкретну зону).

• Лазерний промінь у десять сильніший у порівнянні з галогенками, а також . Протяжність лазерного променя досягає позначки 600 метрів, при тому, що звичайне дальнє світло може похвалитися тільки 200-300 метрами (а ближній і того гірше всього 60-85 метрів).
• Лазерні фари не сліпить оскільки ксенон, оскільки промінь світла спрямований строго в ту точку, яка повинна освіжатися. У разі потрапляння в область освітлення живої істоти, наприклад, людини частина діодів відразу відключиться і підсвітить все, крім тієї області, в якій знаходиться живий об'єкт.
• Фари лазернімають на 30% менше енергоспоживання, ніж класичні аналоги.
• Компактність ще один "плюс" на користь лазерних фар, їх по праву можна сміливо назвати компактними з усіх існуючих. Площа світловипромінювання лазерного діода в сто разів менша порівняно із звичайним світлодіодом, у зв'язку з однакової світловіддачі лазерна фара вимагає відбивача розміром всього 30 мм в діаметрі (для порівняння у ксенону – 70 мм, у галогенок взагалі - 120 мм). Такі можливості лазерних фар дозволили інженерам значно зменшити розмір фар, не втративши при цьому, а навпаки додавши ефективності освітлення.

Декілька слів про те, як це працює

Працюватиме лазерне головне світло у тісній взаємодії з комп'ютером, який, керуючись даними з датчиків, стежитиме за тим, щоб зустрічні автомобілі та пішоходи не засліплювалися. Кожна лазерна фара містить три діоди випромінюючих світловий промінь потужністю близько 1 Вт. Промені через систему дзеркал перенаправляються на флуоресцентний елемент після поглинання енергії останнім, відбувається виділення білого світіння, що формується у світловий промінь.

У процесі розробки лазерних фар виникла ще одна нова технологіяпід назвою Dynamic Light Spot(У перекладі з англ. - динамічне точкове освітлення). Дана розробка дозволяє виявляти пішоходів, а також іншу перешкоду на шляху автомобіля за допомогою інфрачервоної камери. Після того, як система виявить перешкоду, вона автоматично підсвічується більш інтенсивним світлом, щоб водій міг звернути на неї увагу і безпечно його подолати. Що характерно, підказка для водія з'являється з деяким випередженням, тобто перед тим, як об'єкт буде підсвічений променями ближнього світла. Це необхідно для того, щоб убезпечити водія та дати йому можливість підготуватися до виконання тих чи інших маневрів та дій.

Лазерні фари Audi відео

Джерела світла для автомобіля є найважливішою системою, що дозволяє підвищити рівень безпеки транспортного засобу та керованість машиною в умовах обмеженої видимості.

Природно, що автовиробники намагаються постійно вдосконалювати свої освітлювальні технології: спочатку використовувалися звичайні, потім стали застосовувати LED-джерела та світлодіоди, тепер дійшло до лазерної фари для авто.

Принцип роботи та влаштування лазерних фар

Деякі люди, надивившись фантастичних фільмів і почувши перші новини про появу лазерних фар для автомобіля, забили на сполох – це джерело світла, мовляв, не тільки засліплюватиме зустрічних автолюбителів, а й негативно впливатиме на сітківку людського ока, руйнуючи її.

Насправді розробники подібної технології давно вирішили цю проблему завдяки особливому підходу до влаштування своїх систем та принципу їх функціонування:

• Лазери використовуються тільки для розігріву. спеціального елемента- Фосфору.
• Фосфор, нагріваючись, перетворюється на сильне джерело світла, яке фокусується на дорозі і дозволяє її ефективно висвітлювати.

Крім того, розробники реалізували у своїх лазерних протитуманних фарахтакі принципи:

• Автоматичне відключення обладнання, у разі потрапляння транспортного засобу до дорожньо-транспортної пригоди, за якої фари можуть бути пошкоджені.
• Наявність спеціальних датчиків, які зчитують інформацію про всі зустрічні предмети та зміну конфігурації дороги. Після цього комп'ютерна системаавтомобіля може приймати самостійні рішення про зниження інтенсивності пучка світла, що випускається.

Переваги технології

Зрозуміло, що подібні джерела світла автоматично піднімають початкову вартість транспортного засобу, на якому вони експлуатуватимуться. Тому у автолюбителів виникає цілком логічне питання – а які саме переваги даватиме подібна технологія? Їх декілька:

• Чисте освітлення – джерело дає абсолютно білий світщо зовсім не спотворює предмети та їх обриси.
• Лазерні фари здатні освітлювати дорогу на відстані до 600 метрів.

Останній фактор є дуже суттєвим, оскільки дозволяє в нічний час переміщатися за межами міської межі на досить високих швидкостях, одночасно забезпечуючи собі та автомобілю прийнятний рівень безпеки.

Історія появи та розвиток

Перша офіційна інформаціяпро подібну технологію з'явилася у 2011-му році. Зовсім не дивно, що піонерами у цьому напрямі розвитку автомобільних освітлювальних систем стали дві відомі німецькі компанії – BMW та АУДІ.

Першими стали представники BMW, які у 2011-му році представили світовій публіці концептуальне транспортний засібпід назвою i8, що отримала якісне оснащення подібну технологію. Рівно через три роки німецький спорткар перейшов у стадію серійного виробництваі сьогодні доступний людям, звичайно, за досить високу суму грошей від десяти мільйонів рублів та вище.

Audi представила свій варіант декількома місяцями пізніше, того ж 2011 року. Але, на відміну від конкурентів, це одразу була серійна модель R18 E-tron Quattro. Водночас автовиробник презентував і свій черговий концепт (Sport Quattro Laserlight) з аналогічною системою освітлення.

Тобто, на Наразічасу, люди, які мріють мати власний транспортний засіб, оснащений лазерними джерелами світла, можуть вибрати тільки серед обмеженого числа автомобільних марок, що випускаються двома німецькими компаніями– решта автовиробників поки що не заявили про розробку аналогічних технологій.