Умная светотехника для авто, Блог автолюбителя

В ночное время суток, в сумерках, в различных погодных условиях, при езде по шоссе или в городе создаются абсолютно разные требования к вождению. Под эти требования можно подстроить фары чтобы улучшить видимость на дороге. Далее речь пойдет об оптике и ее развитии.

Системы умного света

Сейчас машины стали оснащать системами умного света, который светит как вперед, так и может заглянуть за поворот, осветить обочины и не слепить других водителей.

Такие системы имеют 5 световых пучков. Освещение, называемое асимметричным, при езде за городом (до 90 км/ч) светит более ярко и с широким углом освещения. Видимость увеличится на 10 м, это обеспечивает лучшую ориентацию и своевременность реакции.

При скорости движения выше 90 км/ч включится режим «трасса», он имеет две ступени. В первую очередь увеличится мощность свечения ламп, а когда стрелка спидометра достигнет отметки 110 км/ч, произойдет увеличение угла освещения. Мощность светового пучка займет всю ширину дороги и длина освещения увеличится до 120 м. В сравнении с обычной оптикой видимость впереди возрастет на 50 м.

Умный свет помогает при движении в тумане. Когда скорость меньше 70 км/ч автолюбитель включает задние противотуманные огни, а система поймет это как команду к действию. Левая фара сделает наружный поворот на 8° и наклонится. За счет этого дорога под колесами станет хорошо освещенной. В таком режиме оптика будет работать до достижения скорости 100 км/ч.

Боковой свет также помогает в тумане. Если машина стоит на перекрестке и у нее включен поворотник, то противотуманная фара с этой стороны включится автоматически и улучшит боковой обзор. Эта же функция срабатывает при повороте руля на большой угол, а скорость при этом должна быть не более 40 км/ч.

Конструкцию модуля освещения «Хелла» можно представить как смещающийся прожектор. Простая ксеноновая фара оснащается электрическим приводом, который меньше чем за 1 сек может сдвинуть линзу и свет переключится с ближнего на дальний, или наоборот. Внутри фары размещена призма имеющая сложную форму, она используется вместо смещаемой линзы.

В зависимости от нужды призма подставит необходимую сторону под свет и обеспечит включение различных режимов освещения. Также есть режим, который включается при плохой погоде.

Для самостоятельного переключения режимов освещения фары оснащаются контрольным блоком, который собирает данные с датчиков скорости, освещенности дороги, температуры печки, наличия осадков и действий с рулем. Также конструкторы привязали функции оптики к навигатору. Если он включен во время езды, то фары наперед знают, какой потребуется включить режим.

Светодиодная оптика

В головной оптике также используются светодиоды и по словам многих конструкторов, светодиодная оптика с большим количеством секций должна вытеснить ксенон.

• Некоторое навесное световое оборудование, такое как минибалки, дополнительные фары, ходовые огни, спецсигналы для автомобилей и другие, делают с использованием светодиодов. За счет быстрого реагирования светодиоды используются и в задних огнях.

Диоды имеют много плюсов. Для их размещения не нужно много места, они долговечны (10,000 часов работы, а это средняя продолжительность эксплуатации самого авто), быстрее срабатывают, имеют малое энергопотребление, при групповом объединении диодов, каждая из них легко контролируется.

К примеру, при увеличении скорости потребуется свет мощнее, но дальний свет ограничен, а с помощью светодиодов можно найти компромиссное решение.

При таких фарах, для избежания ослепления водителей, за стеклом устанавливается камера, которая будет следить за транспортом впереди. Она подключена к компьютеру, а он будет контролировать расстояние между машинами и подбирать приемлемую дальность света. Диоды могут мгновенно увеличить или уменьшить свет и обеспечить наилучшую отдачу света.

Следующим этапом в эволюции оптики для автомобилей — лазерные фары. Они экономичнее всех существующих фар и вырабатывают 170 люменов. Также они имеют небольшие размеры, но их стоимость выше.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Источники: http://myautoexp.ru/umnaya-svetotexnika-dlya-avto/

Автомобильное освещение в настоящий момент находится в стадии эволюционной трансформации. Все автомобильные компании в ближайшем будущем планируют улучшать качество дорожного освещения своей продукции. Дело в том, что уже со следующего года такие организации как NHTSA и IIHS (независимые организации, которые проводят тестирование новых автомобилей на безопасность) будут выставлять итоговые рейтинги безопасности с учетом качества дорожного освещения. Что же нас ждет в ближайшем будущем? Как изменятся технологии в области головной оптики автомобилей? Давайте немного приоткроем завесу будущего автомобильной промышленности.

Напомним, что недавно Страховой институт безопасности дорожного движения США (IIHS) провел ряд тестов головной оптики популярных кроссоверов. В результате выяснилось, что большинство новых современных автомобилей оснащаются не эффективными передними фарами, которые не идеально освещают дорогу, а также способны навредить встречному потоку машин. В итоге IIHS приняла решение с 2017 года ввести в свой регламент проверки автомобилей на безопасность обязательный тест на качество головной оптики. Так что теперь чтобы автомобилю получить высшую награду IIHS придется успешно пройти не только краш-тесты, но и тест на качество передний оптики.

Как видите к головной оптике в настоящее время направлено максимальное внимание, поскольку качество освещения дороги напрямую влияет на безопасность на дороге. Поэтому многие автомобильные компании в настоящий момент ведут активные разработки по созданию головной оптики будущего.

Давайте узнаем, как может измениться передняя оптика новых автомобилей в ближайшем будущем. Для этого оценим шансы той или иной технологии, которые в настоящий момент применяются в автопромышленности.

Несмотря на то, что ксеноновые фары в несколько раз эффективнее обычной галогенной оптики, галогеновые фары по-прежнему самые распространенные в автопромышленности.

Напомним, что в ксеноновых лампах нет нити накаливания. Лампа дает свет за счет горения газа. В итоге ксеноновая лампа выдает более яркий и мощный свет, а также потребляет значительно меньше электроэнергии, чем обычная галогеновая лампочка.

Но, тем не менее, чаще всего ксеноновые фары устанавливаются на премиальные автомобили или топовые комплектации более дешевых моделей.

Удивительно, но с момента появления ксеноновых ламп, прошло уже более 20 лет, с тех пор, когда их впервые представила компания БМВ на модели Е32 (7-серии). Также в 1996 году ксеноновые фары появились на Lincoln Mark VIII, который стал первым Американским автомобилем с ксеноновой оптикой.

Почему же автопроизводители не хотят отказываться от обычных галогеновых фар, несмотря на явное преимущество ксеноновой оптики?

Дело в том, что себестоимость галогеновых фар намного меньше ксеноновой оптики. Также эффективность галогеновых фар также не оспорима.

Например, рыночная стоимость обычных галогеновых автомобильных ламп составляет в среднем от 100 до 500 рублей, когда как ксеноновые лампы стоят в среднем от 2 тыс. рублей.

Современные галогеновые лампы производятся в условиях жестких условий допуска. Например, на заводе Osram малейшие отклонения в процессе производства ламп, приводят к полной отбраковки всей партии продукции.

15 лет назад часть подобной партии пошла бы в продажу.

Популярность галогеновых ламп также связана с тем, что для их работы не требуется дополнительных преобразователей тока и т.п. Галогеновая оптика работает напрямую от аккумулятора, когда как ксеноновые фары используют специальные блоки розжига и преобразователи переменного тока.

Тем не менее, галогеновые лампы, также как и ксеноновые обречены на полное исчезновение из автопромышленности. Уже в недалеком будущем эти лампы будут восприниматься точно так же, как сейчас воспринимаются античные лампы, заполненные ацетиленом. Просто сегодня еще не пришло время к новым технологиям. Но судя по прогрессу в автопромышленности, совсем скоро передняя оптика автомобилей изменится до неузнаваемости.

По аналитики компании Osram Sylvania в течение ближайших 4-х лет во всем мире 20 процентов новых автомобилей будут оснащены светодиодными фарами. Например, уже сегодня даже не дорогие автомобили начали оснащаться светодиодами в качестве габаритного света. Но уже скоро даже эконом-автомобили получат светодиодную переднюю оптику.

Светодиоды будут играть роль в снижении потребления топлива. Это главная цель автопромышленности сделать все автомобили более экономичными.

В самом деле, светодиоды реально могут снизить количество потребляемого автомобилем топлива. Например, светодиодная автомобильная лампа ближнего света потребляет всего от 15 до 18 Вт мощности, когда как галогеновая лампа потребляет от 55 до 65 Вт. Ксеноновая лампа в среднем потребляет больше 42 Вт. Так что как видите преимущество светодиодов для энергосбережения очевидно.

Кроме того, светодиодные лампы дают максимальный свет с момента включения всего за одну миллисекунду. Например, обычная лампа накаливания выдает полную мощность и яркость в 250 раз медленнее. В итоге использование светодиодов очень выгодно в задней оптике.

Также светодиоды ярче. Светодиодные лампы имеют яркость в 3000 люменов, когда как галогеновые лампы выдают яркость в среднем 800 люменов.

В том числе температура цвета светодиодных автомобильных ламп ближе к естественному солнечному свету.

Светодиоды выдают световую гамму в 5500 Кельвинов, когда как ксеноновые лампы в среднем выдают гамму в 4500 Кельвинов. Галогеновые лампы не могут дать теплоту светового потока схожего с дневным солнечным светом, так как температуру света таких ламп не превышает 2500-3000 Кельвинов.

Почему же тогда светодиодные фары не вытеснили с рынка традиционную галогенную и более дорогую ксеноновую оптику?

Дело в том, что самый большой недостаток светодиодов это стоимость производства светодиодной оптики. Но в будущем, несомненно, производство светодиодов станет намного дешевле и возможно сравняется по себестоимости с галогеновой оптикой. Тогда, безусловно, светодиодная головная оптика полностью вытеснит с рынка традиционное автомобильное освещение.

Сегодня многие автомобильные компании начали инвестировать огромные средства в разработку современных светодиодных фар. В итоге на рынке появились автомобили с полностью светодиодной головной оптикой. Правда, технология светодиодного дорожного освещения у всех компаний своя. Например, Тойота развивает технологию проектора на основе светодиодов. Ауди и Акура создали передние фары, которые имеют множество светодиодов выставленных в один ряд и создающие единый пучок света. Компания Лексус, используя примерно ту же технологию, установила светодиоды в треугольник. Компания Форд создала блоки из светодиодов, напоминающие кубики льда.

Но, несмотря на бурное развитие светодиодной головной оптики, в ближайшем будущем эта технология вряд вытеснит с рынка галогеновые фары. Дело в том, что для производства светодиодного головного освещения, требуется специальная электронная печатная плата, которая содержит более 130 различных компонентов, начиная от алюминиевых элементов, и заканчивая дорогостоящими отражателями.

В том числе в процессе производства светодиодов и светодиодных фар требуется стерильное производство, с дорогостоящим оборудованием, которое следить за влажностью в помещении и имеет антистатическую защиту. Также процесс производства светодиодов в несколько раз медленнее, чем необходимо для производства галогеновых ламп.

В итоге себестоимость светодиодов пока что очень дорогая, связанная с большими затратами на единицу продукции.

Например на заводе Osram в течении года при 24 часовой смене производится около 100 млн. галогеновых ламп. К сожалению, за этот же срок завод может произвести только столько светодиодов, которых хватит только для 130 000 светодиодных фар Ford F-150.

Так что для того чтобы уменьшить себестоимость все автопроизводители должны в первую очередь стандартизировать все компоненты светодиодного освещения. Только после появления единого стандарта производства светодиодного головного освещения начнется этап снижения себестоимости.

Светодиодные матричные фары, которые имеют активное освещение (могут освещать встречную полосу движения, но не ослеплять водителей) имеют ряд преимуществ перед обычной светодиодной головной оптикой.

Впервые подобная оптика появилась на Ауди А8. Так матричные фары Ауди имеют 1024 отдельных светодиода на одной плате (на одном чипе) создавая, по сути, подобие экранных пикселей. В сочетании с умным программным обеспечением и чувствительных инфракрасных камер матричные светодиодные фары имеют высокую четкость и разрешение. Также благодаря умному управлению электроника позволяет активировать только те светодиоды, которые в настоящий момент обеспечат максимальную видимость на дороге, не ослепляя встречных водителей и пешеходов.

Например, благодаря матричным светодиодам, обочина дорога будет полностью освещена, когда как лицо идущего на встречу пешехода будет затемнено. То же самое касается и водителей встречных автомобилей.

Конечно, эта технология массово пока не будет применяться в ближайшие годы в автопромышленности, так как себестоимость этой технологии оставляет желать лучшего. Но в будущем, когда производство светодиодных фар станет намного дешевле, есть вероятность что матричная передняя оптика займет свое доминирующее положение на рынке.

Лазерные фары могут стать следующим шагом в развитии автомобильной передней оптики. Уже сегодня, подобное головное освещение используется на гиперкарах BMW i8.

В качестве освещения в этой машине используется три лазерных диода Osram.

Как работают лазерные фары?

Технология основана на оптических эффектах преобразования света. Так синий луч светодиодных лазеров проходит через керамический люминофор. В результате свет преобразуется в один белый мощный пучок, который проецируется на дорогу в довольно широком размахе. Так дальность пучка света составляет около 600 метров. Также лазерные фары дают в 10 раз больше яркости, чем светодиодные лампы (количество яркости на 1 квадратный метр в несколько раз превышает все существующие автомобильные фары в мире).

В настоящий момент в одной фаре используется три светодиодных лазера. Но уже в следующем году компания БМВ представит новую головную оптику, которая будет иметь всего один лазер для создания пучка света, что уменьшит себестоимость лазерной оптики на 1/3.

Применяя на автомашине лазерные фары, производитель позволяет разработчикам, конструкторам, дизайнерам и инженерам проявлять больше гибкости для разработок новых технологий в области дорожного освещения. Например, оснастив i8 лазерной оптикой, инженеры БМВ создали технологию Dynamic Light Spot Laser для безопасного освещения пешеходов. Кстати подобная технология уже применяется на не лазерных фарах в противотуманных фарах некоторых моделей БМВ.

В будущем возможно автопроизводители будут создавать гибридную переднюю автомобильную оптику, которая будет использовать, как светодиодные матричные фары, так и лазерные технологии. К сожалению, высокая стоимость технологий и различные нормы безопасности в ряде развитых стран не позволят лазерной оптики вытеснить другие системы автомобильного освещения с рынка в ближайшие годы.

Так что, на ближайшие 5-10 лет не стоит ждать повсеместного распространения не только лазерных фар, но и других более дешевых технологий на основе светодиодных ламп.

Скорее всего, до 2030 года большинство современных автомобилей будут по-прежнему оснащаться галогеновыми и ксеноновыми лампами, за исключением задней оптики, которая распространяется быстрыми темпами в автопромышленности.

Популярные новости

Права на изображения и материалы принадлежат их авторам

Источники: http://www.1gai.ru/publ/517067-avtomobilnye-fary-buduschego.html

Головной свет в современном автомобиле должен быть многофункциональным. Однако и у навороченной ксеноновой фары возможности ограничены. Причем разгуляться управляющей электронике не дают сами источники света, ведь их всего два, по одному в каждой фаре. Даже крутясь, как зенитка при авианалете, «прожектор» не сможет охватить своим лучом одновременно и дорожный знак на левой обочине, и примыкание дороги, и приткнувшийся справа грузовик без габаритных огней. Кроме того, при встречном разъезде водитель фактически лишается помощи левой фары: та, чтобы не ослеплять, упирает взгляд в асфальт.

А вот в светодиодную фару можно уместить по паре десятков источников света, и каждый будет освещать свой сектор перед машиной. Еще один плюс такой конструкции: диоды долговечнее ксенона (заявленный срок службы до 100 тысяч часов, фактически весь срок жизни автомобиля). И вдобавок относительно недороги в производстве (речь о самих лампах, а не о фаре в сборе с умными вспомогательными системами). Поэтому светодиоды мало-помалу появляются в автомобильной оптике. «Ауди» и «Опель» сделали следующий шаг, создав новое поколение многорежимного головного освещения.

На топовые модели «Ауди» сейчас устанавливают фары двух типов. Адаптивный биксенон с приставкой «плюс» перенастраивает пучок в зависимости от скорости, принятого в стране лево- или правостороннего движения и наличия встречных или попутных автомобилей. Значительную часть подсказок он получает от навигационной системы, меняя блюда из светового меню с ненавязчивостью вышколенного официанта. Отправлены в отставку противотуманные фары, а переключение ближнего и дальнего света доверено автоматике. К услугам водителя есть городской, пригородный, магистральный, всепогодный режимы и режим проезда перекрестков.

В более современных светодиодных фарах набор удобств тот же, но реализовать их проще – за счет нескольких источников света. Доплату за них просят немалую даже по сравнению с ксеноном, но не из-за сверхспособностей, а по причине довольно скромных объемов выпуска. Отказаться от коррекции фары в вертикальной плоскости светодиоды не позволяют. Зато по горизонтали каждый светит строго в отведенный сектор. При приближении встречной машины по сигналу с камеры начинаются чудеса. Чтобы не слепить водителя дальним, достаточно притушить всего два-три источника света, направленных ему в глаза. Остальные полтора десятка продолжают работать! В результате – максимальный комфорт обоим рулевым. А по мере приближения к впереди идущему автомобилю электроника постепенно опускает пучок света, ориентируясь на задние габаритные огни. Эти две доработки, очевидно, через пару лет уже пойдут в серию.

Опелевская система адаптивного головного освещения AFL (Adaptive Forward Lighting) готовится выйти уже в пятом поколении. Как и в Ингольштадте, на светодиодах. Ключевое отличие в том, что в качестве основного света взяли дальний. Разумеется, в городе и на освещенных дорогах задействованы другие режимы, но вне их включается полная иллюминация. Схож и принцип действия: как только камера фиксирует встречный или попутный автомобиль, слепящие светодиоды убавляют яркость. Но не гаснут полностью, чтобы не создавать эффект выбитых зубов.

В отличие от коллег, решившихся только на статическую презентацию, опелевцы провели для нас тест-драйв по дорогам общего пользования. Подтверждаю: ни один из десятков попавшихся на пути водителей не был ослеплен. За изменением световой границы я наблюдал с восторгом ребенка, впервые увидевшего новогоднюю гирлянду. Представляете, «Инсигния» даже дарит яркие лучики попутной машине. Ее водителю лучше видно обочины и придорожные знаки, хотя при взгляде в зеркала заднего вида кажется, что горит обычный ближний свет.

В ответ на вопросы, сколько стоит опция и когда появится на рынке, специалисты лукаво улыбались. Однако утверждали, что готовы запустить светодиодные фары в серию чуть ли не прямо сейчас. Светотехника уже обкатана и заточена под дизайн «Инсигнии», рестайлинг которой, судя по всему, презентуют на осеннем салоне в Париже. Вряд ли кто-то из массового сегмента сможет опередить компанию «Опель».

Но сколько попросят за такие фары? Думаю, даже двойное удорожание относительно ксеноновых – отличное предложение. Правда, для премиальных «Ауди» разница наверняка будет больше. Зато на российских дорогах пользу от такой опции трудно переоценить.

Однако есть существенное «но»: омыватель фар для светодиодной матрицы «Опеля» пока не предусмотрен, что в наших условиях немаловажно. Да и сомнительно, что он будет эффективно работать при столь сложной форме и обширной площади фары. В общем, разработчикам еще есть к чему приложить голову.

В «Ауди» не прочь позволить себе некоторые вольности в думах о перспективной светотехнике. Например, предлагают покрыть кузов так называемыми органическими светодиодами. Паста, нанесенная тончайшим слоем, светится при подаче электрического напряжения. Горящие глаза технологов подсказывают, что заменой только стандартной оптики они не ограничатся. Внешняя подсветка кузова может выражать настроение водителя, а целое световое панно – информировать о маневрах едущих сзади. Правда, материал не переносит температур выше 80 ºС. Да и никаким ГОСТам такая светотехника не будет соответствовать.

Наиболее приближена к серийной новая конструкция заднего противотуманного фонаря – сюда приспособили лазер. В дождь или туман его лучи, расходящиеся в форме треугольника, отлично видны. В ясную погоду проекция лазера на дорожное полотно в виде алой поперечной линии убедительно обозначает безопасную дистанцию.

В 2002 году, когда опелевцы выпустили первое поколение AFL, биксеноновые фары еще были достаточно редки. В Рюссельсхайме же их научили поворачиваться на угол до 15º в каждую сторону и дополнили подсветкой поворотов с охватом до 90º. Представленный вместе с «Инсигнией» в 2008 году свет имел восемь автоматически перенастраиваемых режимов. Учитывая стоимость модели, аналогов на рынке он не имеет и по сей день. Отмечая гигантский шаг вперед относительно предшественника, «Опель» пожаловал системе звание третьего поколения.

AFL пятого поколения (на нижнем снимке из двух) деликатно обходит те объекты, которые может побеспокоить своим светом. В реальности это выглядит столь же четко и эффектно.

«Зафира Турер» и «Астра GTC», последние новинки марки, обладают чуть более широкими способностями, нежели «Инсигния». Камера «Опель ай» (Opel Eye) оценит дистанцию до впереди идущей машины и направит свет ниже ее зеркал заднего вида.

Умному «глазу» не помешает даже рельеф местности: завидев уходящее вверх полотно дороги, электроника смело поднимет взгляд – и, разумеется, откорректирует его после того, как сама машина пойдет на подъем.

Источники: http://www.zr.ru/content/articles/449860-svetodiodnyje_fary_diody_v_massy