1. пристрій фар
2. прецизійне затінення
3. Що новенького?
4. розпис світлом
5. Лазери тут, лазери там

Давайте уявимо собі таку ситуацію. На пішохідному переході стоять люди, які очікують моменту, коли можна буде перейти дорогу. Автомобілі зупиняються, і безпосередньо на асфальті виникає рухається стрілка, яка вказує на те, що можна йти і це безпечно. Де криється джерело цього зображення?

Напевно не вгадали. Зображення проектується фарами авто, що стоїть перед переходом. Цю і подібні, вкрай цікаві технології, вже сьогодні демонструють майстри концерну Audi . Там точно знають, що фари - це не просто джерело світла, це справжнісінькі очі автомобіля.

пристрій фар

Про лазерних фарах і їх пристрої написано вже чимало. Поки що наявністю такої чудасії може похвалитися тільки один серійний автомобіль - це спорткар Audi R8 LMX .

Природно, сам по собі лазерний промінь не може бути джерелом розсіяного світла. А ось фосфорний конвертер під дією лазера - може. Тому світло, який бачимо ми - це випромінювання флуоресціюючого складу під дією лазерного променя з довжиною хвилі 450 нм. Всього в формуванні монохромного променя синього спектра беруть участь чотири 0,3 міліметрових лазерних світлодіода.

прецизійне затінення

Інженери запозичили у відеопроекторів технологію рухомих мікродзеркал DMD, з деякими доробками імпортувавши її в пристрій фари. Тим самим були відкриті величезні можливості. Фара створює проекції зображень, вміє створювати тіньові зони різних розмірів.

Особливо явно перевага фар, зроблених із застосуванням лазерних джерел, відчувається при русі в замкнутих просторах. Світло, що виходить від них, немов заповнює простір, м'яко і рівномірно. А класичні світлодіодні фари тільки злегка окреслюють контури розташованих далеко об'єктів. Колірна температура близька до денного світла, близько 5500K, він дуже м'який і не втомлює очі навіть при тривалому русі. Вражає і дальність дії - до 500-600 метрів, що в два рази більше, ніж у всіх використовуваних на сьогодні варіантів.

Настільки потужне джерело світла може всерйоз і надовго засліпити водія зустрічного автотранспорту. Тому його використання виключено без якої б то не було системи контролю. У Audi R8 LMX є спеціальна відеокамера, постійно фіксує обстановку на дорозі. У разі появи будь-якого об'єкта, борткомпьютер відповідним чином моментально змінить інтенсивність світла.

Що новенького?

Інженери Audi славляться своїми розробками і інноваціями. Відеопроектори і лазерні прожектора були взяті за основу останніх розробок в напрямку світлових пріборов.Результатом симбіозу двох цих технологій стали матрично-лазерні фари. Матриця пристрою складається з крихітних дзеркал діаметром в соті частки міліметра кожне.

Їх кількість сягає кількох сотень тисяч. Цей елемент конструкції запозичений з Digital Micromirror Device. Основа - підкладка-схема з напівпровідників, до якої дзеркала приєднані за допомогою мікропетель. Під дією електростатичних полів мікродзеркала здатні обертатися в різні боки. Частота поворотів досягає 5000 / с. За допомогою цього варіюється кількість світла, відбитого на фокусуються лінзу від фосфорного коректора.
Такий інженерний хід дозволив наздогнати дві мети одночасно:

• В першу чергу, філігранно було вирішено питання засліплення водіїв та інших учасників дорожнього руху, без втрат для власної безпеки. Фара з матрично-лазерною технологією здатна створити для кожного свою тіньову зону, запобігши осліплення, а вільну частину дороги вона продовжить висвітлювати найяскравішим світлом.
• Друге, DMD наділило фару комунікаційними здібностями і функцією помічника. Оскільки дальнім світлом користуються, як правило, тільки на трасах, рухаючись з високою швидкістю, то в міській місцевості знайдено інше застосування всіх переваг. Наприклад, в скрутних ситуаціях з рухом по вузьких вулицях з перешкодами або паркуванням, фари зможуть створювати проекцію габаритів автомобіля прямо на дорозі. Що значно спростить завдання водієві і забезпечить більше безпеки оточуючих об'єктів. У темний час доби фари зможуть підсвітити дорожні покажчики.

Розвиток технології має великі перспективи і простір для уяви. Наприклад, фари зможуть проектувати попереду автомобіля певний знак, що сигналізує про появу з-за рогу. А уявна ситуація з початку статті теж цілком може стати реальністю в найближчому майбутньому.

розпис світлом

Сезар Мунтада Соар, який очолює департамент, відповідальний за дизайн світлотехнічних приладів Audi, нічим не поступається відомим музикантам. Тільки його живі концерти відбуваються не у величезних залах з гітарою в руках, а на власному столі, з білим олівцем в руках і листом фактурного картону чорного кольору в якості майданчика. На очах у журналістів Сезар швидкими розмашистими розчерками робить начерк горезвісної Audi TT. Попутно він оповідає про те, що всього лише кілька ліній формують динамічний і агресивний образ спорткара. Завершальним акордом наноситься парочка штрихів, промальовує автомобілю очі. Таким чином, Сезар показує, як можна передати весь дух автомобіля лише в дизайні фар.

Мова йде про концепцію світлових підписів. У Audi планують забезпечити кожну модель денними ходовими вогнями з властивим тільки їй, неповторним малюнком. За задумом авторів, візерунок повинен повною мірою розкривати сутність і характер автомобіля, підкреслюючи риси основного дизайну. Прогрес йде повним ходом, адже ще в 2008 році окремі світлодіоди можна було розрізнити, а вже сьогодні ходові вогні представляють собою цілісні, нерозривні смуги.
Для досягнення необхідних характеристик світлових елементів, таких як яскравість, гомогенність і економічність, використовується особливий полімер. По виду він схожий на оргскло, а всередині знаходяться тисячі бульбашок повітря. Їх розмір і кількість визначають показник розсіювання світла. Технологія з використанням полімерної речовини дозволяє розташовувати світлодіоди на більшій відстані між ними. Ще один вид полімеру, що має великі перспективи у виробництві розсіювачів - спінені. З цього полімеру виходить ліпити буквально будь-які форми. Також вони мають невелику вагу.

Експерти передрікають, що еволюція денних ходових вогнів на цьому не закінчиться. Уже зараз опрацьовується можливість застосування світлових волокон з кварцового скла або полімерів. Вони являють собою гнучкі нитки, які дуже зручно компонувати в довільні форми. Випромінювання світла може відбуватися як по всій їх довжині, так і з торців. Гнучкість дає можливість посадки в глибину корпусу фари. Ще з них роблять цілі світяться полотна.
У Audi велику ставку роблять на тривимірність світлових приладів. Дизайн повинен розроблятися таким чином, щоб під різними кутами огляду вид відрізнявся, в цілому створюючи хитромудрі складні форми. Для реалізації творчих задумів планують використовувати Molded Interconnected Device. Ці плати здатні живити не один потужний світлодіод. Об'ємний металевий каркас MID покривається полімерним речовиною. Випарівая полімер за допомогою лазера, наносять саму схему. Контури згодом гальванізіруют.

Ще одна технологія, на яку розраховують інженери - лінзи з кремнію. Цей матеріал набагато стійкіший до високих температур і набагато легше скла. За допомогою кремнієвих лінз можна отримувати вкрай маленькі радіуси кривизни. І розмір у них значно менше, ніж у скляних.

Інженери і дизайнери Audi мріють створити автомобіль, корпус якого буде суцільним HD екраном. Для цього потрібно його повністю покрити органічними OLED світлодіодами. В теорії така можливість є, тому що розмір їх мікроскопічний і вже зараз отримують полотна з подібними характеристиками. А ось на практиці справа йде трохи інакше. Органіка занадто сприйнятлива до перепадів температур, а контакт з рідинами для неї згубний. Без товстої і надійного захисту не обійтися. Тому в найближчому майбутньому з реалізацією цієї задумки доведеться почекати.

Лазери тут, лазери там

Концепти світлових приладів, описаних вище, в серійне виробництво зможуть піти років так через десять, не раніше. Але є і дещо таке, що технології дозволяють запустити в серію хоч завтра. Наприклад, лазерна протитуманні фари. Ця штуковина - не що інше, як червоний лазер, який малює на дорожньому покритті поперечну смугу. Встановлювати скануючий лазер планується ззаду.
При звичайній погоді смужка ледь помітна, вона не в змозі засліпити водія, що їде позаду. А ось в тумані візерунок проявляється у вигляді червоного трикутника за автомобілем.

Бюрократія в сфері автомобільної світлотехніки не знає кордонів, оскільки це має прямий вплив на дорожню безпеку. Конструкція і вимоги до приладів освітлення строго регламентуються. Тому поряд з інженерами і дизайнерами існує штат лобістів, які просувають новітні розробки в середовищі державних чиновників. Їх основне завдання - довести практичну користь відносно безпеки на дорогах.
Взагалі, законодавство перешкоджає впровадженню багатьох інновацій в серійне виробництво. Протитуманний лазерний ліхтар - не виняток. Практика показала, що з цим теж можливо впоратися з часом. Ті ж динамічні поворотники або мерехтливі при гальмуванні стоп-сигнали в останніх моделях Audi теж пробивалися через бюрократичну стіну.

Уже сьогодні остання модель спорткара Audi R8 в серії оснащується лазерними фарами і модулем далекого освітлення на світлодіодах. Інтенсивність світла змінюється автоматично в залежності від стану справ на дорозі.
Лазерний протитуманні фари вже повністю сконструйований і випробуваний. Компанія очікує лише схвалення з боку державних регуляторів, щоб випустити розробку на ринок.

Багато з розробок на гнучких OLED пластинах теж в один-два кроки від серії. А ось автомобіль, який представляє собою суцільний HD екран, з'явиться, швидше за все, тільки в дуже віддаленому майбутньому.

Вам також сподобається