Как работают лазерные фары
Перейти к содержимому

Как работают лазерные фары

  • автор:

Адаптивные фары и как они работают

Адаптивные фары и как они работают

Как и многие автолюбители, вы наверняка замечали, что какие-то фары слепят, а какие-то нет. Так в чём же дело, в правильной настройке или в чём-то ещё?

Представьте себе ситуацию: вы ночью едете по загородному посёлку и должны круто повернуть направо. Вы притормаживаете, поворачиваете руль, ждёте пока повернёт машина и всё это время не знаете, что вас ждёт на дороге. А всё потому, что фары светят только в одну точку и не освещают того, что происходит сбоку. Так всё и было, пока в автомобили не начали устанавливать адаптивные фары. Что это такое? Давайте разберёмся. Адаптивные фары — это то световое устройство, которое считывает информацию с датчиков и регулирует угол освещения в зависимости от поступающей информации. Самый простой пример — боковое освещение, если руль сильно повёрнут направо, то и справа подсветится дорога, если налево — то подсветится территория слева. И так может работать как биксеноновые так светодиодные адаптивные фары. При использовании адаптивного освещения можно быстро понять насколько устарели фары, которые закреплены в одном положении. Такой свет реагирует на различные показатели: угол наклона рулевого колеса, скорость и наклон автомобиля, датчики дождя и света и много чего ещё. Получаю эту информацию с внешних датчиков, компьютер сам решает, как лучше использовать освещение. В системе адаптивных фар для точного подстраивания под дорожную ситуацию используются электромоторы. Они встроены в корпус самой фары и поворачивают её в зависимости от положения руля. Максимальный угол поворота от центра составляет 15 градусов в обе стороны. При этом, компьютер, который отвечает за регулировку адаптивных фар может посылать команды, блокирующие поворот. Например, подъезжая к лежачему полицейскому вы могли заметить, что некоторые автомобили слепят вас даже на ближнем свете. Это происходит из-за того, что крепко закреплённые фары следуют за передней часть автомобиля и опустятся только после полного проезда неровности. Если же такое препятствие будет проезжать автомобиль у которого установлены фары адаптивного освещения, то ослепления не будет. Компьютер моментально считает угол наклона авто и даст команду фарам освещать только асфальт, не давая им подняться вверх и ослепить встречного водителя. Конечно, такой свет позволяет обезопасить ночное движение, и уже сейчас в Евросоюзе все выпускаемые машины должны обладать таким светом. Также и в Америке, автомобили, использующие в качестве источника света биксеноновые фары, должны обладать адаптивным светом. Но даже такая технология теряет актуальность, поскольку крупные концерны активно вкладываются в развитие умного освещения. И уже сейчас устанавливают на премиальные транспортные средства лазерные фары. У такого типа освещения есть три неоспоримых преимущества по сравнению со стандартными источниками света: дальность освещения, температура и размер световой оптики. Стоит знать, что ближний свет освещает дорогу на расстоянии 70-80 метров, а дальний — 300. В то же время лазерные источники света работают в одном режиме, и максимальная дальность освещения составляет 600 метров. Световая температура после всех преобразований составляет 5500 Кельвинов, что почти равняется дневному свету — 6000 К. Такая температура не напрягает глаза, делая использование такого света комфортным даже на длительный промежуток времени. А благодаря тому, что лазерам требуется меньший рассеиватель — около 30 миллиметров, производители смогли уменьшить размер фар улучшив при этом качество света. Лазерные фары, принцип работы которых заключается в преобразовании лазерного излучения в видимый световой поток, позволяют использовать адаптивный свет в гораздо больших вариациях, чем аналоги. Так, для того, чтобы рассеиватель и лазерного излучения сделал видимый свет, на него должно поступить большое количество этого излучения. Для этого используются линзы, которые фокусируют свет в одной точке. Но компьютер, получая данные с внешних датчиков может намеренно затенять некоторые линзы, чтобы не ослепить встречного водителя или пешеходов. Также, такие устройства различают знаки дорожного движения, поэтому также затеняют те участки света, которые падают на них, чтобы отражённый от знаков свет, не ослепил водителя. Также компьютер может используя линзы, обозначать светом габариты автомобиля для проезда сложных участков, оповещать сзади идущие автомобили о силе нажатия на тормоз и дополнительно подсвечивать потенциально опасные участки дороги. Благодаря таким качествам, этот источник освещения, даже несмотря на высокую цену пользуется спросом. А значит, со временем, он подешевеет в силу развития технологий производства и станет доступен массовому покупателю, а значит безопасность на дорогах только увеличится! Если у вас возникли проблемы с фарами, приезжайте в АТЦ «Гранд» на рестайлинг! Гарантированное качество работы от профессиональных мастеров.

Лазерные фары: принцип работы и достоинства с недостатками

Для интересующихся развитием современных автомобильных технологий лазерные фары, принцип работы которых основан на люминофорном свечении, уже не являются диковинкой. Более того, уже стала известной так называемая адаптивная оптика на базе этой разработки. Как же устроены лазерные фары будущего, по какому принципу они работают, сколько стоят, и за что потребитель платит такие деньги – кратко и доступно рассказано в этом материале.

Лазерные фары: принцип работы и достоинства с недостатками

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ЛАЗЕРНОЙ ФАРЫ

На момент написания статьи устройство лазерной фары еще не претерпело никаких принципиальных изменений, отличающих конструкцию от концептуальной. Как и в прототипе, основой серийно выпускающейся оптики является не лазер, давший название технологии, а люминофорная пластина. Этот материал обладает способностью излучать мощный пучок белого света с волнами одинаковой длины и амплитуды. Именно эту деталь можно увидеть при визуальном осмотре автомобильной фары.

Лазерные фары УСТРОЙСТВО

А где же лазер? Разве не он должен светить в лазерной фаре? Нет. В данной разработке лазер выступает только лишь в качестве источника энергии. Сам узел состоит из набора лазеров, излучающаяся энергия из которых через систему зеркал фокусируется и попадает на ту самую люминофорную пластину. Она и является непосредственным источником света, использующегося для освещения дорожной обстановки.

«ПАРУ СЛОВ» ОБ АДАПТИВНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ФАРАХ

Более интересной конструкцией являются не просто лазерные фары, а так называемая адаптивная оптика на их основе. Эта технология по максимуму использует весь потенциал, заложенный в мощном источнике света. Рассмотрим основные моменты, как она работает, и чем может порадовать своего владельца.

  • Во-первых, такие фары никогда не слепят водителей движущегося вам на встречу транспорта. При этом, все работает в автоматическом режиме. Фара сама «решает», когда освещать встречную полосу, а когда нет. То есть оптика постоянно контролирует дорожную обстановку, и как только в «поле ее зрения» появляется свет встречного автомобиля, электроника делает все, чтобы не заслепить его водителя.

В этом плане фара имеет три режима работы. Первый режим включается тогда, когда встречный автомобиль только попадает в освещаемую в данный момент зону. Электроника в этот момент уводит световой пучок левой фары в левую сторону. В результате водитель продолжает видеть ситуацию на встречной обочине, а едущий на встречу автомобиль остается, как бы, в тени.

Второй режим работы – полное отключение дальнего света. Происходит в момент, когда встречная машина приближается на такое расстояние, когда простого хода светового пучка в сторону недостаточно. После разъезда фара опять включается, и продолжает освещать дорожную обстановку на расстояние в полкилометра, сканируя эту зону на предмет наличия встречного потока.

Третий режим активируется тогда, когда встречный транспорт идет непрерывным потоком. В такой ситуации электроника полностью прекращает освещать данный участок ровно до того момента, пока встречная полоса опять не опустеет.

  • Во-вторых, адаптивная лазерная оптика «заботится» не только о водителях встречного транспорта, но и попутного. Если в «поле зрения» таких фар находится попутно движущийся автомобиль, в зоне его текущего расположения электроникой образуется теневой тоннель. Остальная же часть дороги полноценно освещается мощным дальним светом. В итоге, благодаря этим режимам, водитель может даже в городском потоке двигаться с включенным дальним светом фар.
  • В-третьих, адаптивные лазерные фары уже сегодня способны «видеть» дорожную обстановку в тех зонах, которые в данный момент времени не подсвечиваются. Когда в этих зонах появляется потенциальная опасность, оптика направляет в это место пучок света, благодаря чему у водителя появляется фора в несколько секунд. Примером срабатывания этого режима является ситуация, когда перпендикулярно дороге движется пешеход или велосипедист. В свете обычных фар такое препятствие появится уже непосредственно перед автомобилем, тогда как адаптивная оптика проинформирует о нем водителя намного раньше.

Лазерные фары как светят

На этом потенциальный функционал лазерной адаптивной оптики не заканчивается. «Умные» фары также могут проецировать прямо на дорожном покрытии световые линии, по которым водитель может ориентироваться при парковке. Сюда стоит отнести и такие способности, как адаптивная подсветка дорожных знаков и разметки, изменение угла освещения при скоростной езде на плавных поворотах дороги и другие функции.

ДОСТОИНСТВА ЛАЗЕРНЫХ ФАР

Плюсов у лазерных автомобильных фар очень много. Из числа наиболее важных и полезных стоит отметить следующие:

  • Лазерные фары на максимальных режимах способны освещать дорожную обстановку на расстояние около 600 метров. Для сравнения самые продвинутая светодиодная оптика «теряется» на 300 метрах. Среди автолюбителей уже кочует фраза, что лазерные фары способны светить дальше, чем водитель может видеть.
  • Оптика в совокупности с управляющей электроникой потребляет в разы меньше энергии, чем самые экономичные светодиодные лампы.
  • Излучаемый лазерными фарами пучок света имеет максимально комфортные параметры для зрения водителя. Это освещение не утомляет и не напрягает глаза.
  • Производители лазерной оптики утверждают, что эта технология также порадует своих владельцев надежностью, несравнимой с существовавшими до этого источниками света.
  • Световым потоком лазерных фар легко можно управлять при помощи электроники, благодаря чему становятся доступными описанные выше адаптивные режимы работы головного освещения.

Впечатляет, не так ли? Но не все так сладко и радужно.

СКОЛЬКО СТОЯТ ЛАЗЕРНЫЕ ФАРЫ?

Как и любая другая новинка в автомобильной сфере, лазерная технология освещения на заре своего развития стоит немалых денег. По этой причине такие фары пока что доступны только на последних моделях от именитых немецких концернов – BMW и AUDI. Причем идет лазерная оптика далеко не в базовой комплектации, а в качестве дополнительной опции, которая стоит, как хороший народный автомобиль в немного подержанном состоянии.

Для наглядного примера можно посмотреть на официальные цифры той же компании BMW. На сегодняшний день только одна лазерная фара для их модели Х7 обойдется без установки примерно в 5500 долларов. Сюда стоит также прибавить плату за установку и настройку оптики, так как эти операции пока что доступны только на сервисах у официального дилера. Там говорят, что за такую работу берут 100-120 долларов.

Однако любителям современных технологий не стоит расстраиваться. Достаточно только вспомнить ажиотаж, который несколько лет назад был вокруг ксенонового света и светодиодов. Тоже было неслыханно дорого и доступно только для тех, кто покупает авто за миллионы. А сегодня эти чудеса технологий буквально мешками продаются за вполне вменяемые деньги. Поверьте – то же самое будет и с лазерными фарами.

Видео — как работают лазерные фары

ИТОГИ

Несмотря на то, что лазерные фары по стоимости соответствуют сегодня целому автомобилю (хоть и б/у), за этой технологией будущее. Благодаря экономичности, способности повышать безопасность дорожного движения и адаптироваться под обстановку такое освещение очень быстро пойдет в массы, и будет устанавливаться на автомобили не только премиум класса. Поговаривают, что китайцы не дремлют, и уже сегодня предлагают нечто похожее. А прошло всего лишь пару лет с того момента, как эта новинка появилась в виде прототипа.

Как работают лазерные фары, и почему они взорвут рынок

К недостаткам лазерного освещения относят большую стоимость по сравнению с классическими системами. Однако многие автомобилисты считают, что полученные преимущества, значительно повышающие возможности водителя и безопасность на дорогах, адекватны затратам. Новейшие разработки немецких инженеров добавляют интеллектуальную составляющую в систему управления лазерным светом — автоматика позволяет устанавливать нужные режимы и более ярко освещать опасные зоны. Подобных инноваций в сфере автомобильного освещения пока просто не существует.

autooptica.ru
Поделиться в соц. сетях:
© 2004-2024 Retrofit.PRO г. Москва

Вт – Сб: 11.00 – 20.00
Вс – Пн: выходные
Создание сайта — Cetera Labs
+7 (926) 151-05-01
Поддержка сайта

Ответим в течение 24 часов

Ответим в течение 24 часов

Ответим в течение 24 часов

Устройство и принцип работы лазерных фар

Высокие технологии в автомобилестроении внедряются постоянно. Автомобильная светотехника также не стоит на месте. На смену светодиодным, ксеноновым и биксеноновым источникам света пришли лазерные фары. Не многие автопроизводители могут похвастаться подобными технологиями, но уже ясно, что это будущее автомобильного освещения.

Что такое лазерные фары

Впервые новая технология была представлена в концепте BMW i8 в 2011 году. Уже через несколько лет в 2014 году модель пошла в серийное производство. Это был тот случай, когда прототип стал полноценным серийным суперкаром.

lazernye-fary

Разработкой вместе с производителями занимаются и ведущие компании в производстве автомобильного освещения: Bosch, Philips, Hella, Valeo и Osram.

Это сложная система с электронной начинкой, создающая мощный лазерный луч. Система включается на скорости свыше 60 км/ч, когда автомобиль двигается вне городской черты. В городе работает обычное освещение.

Как устроены лазерные фары

Свет лазерных фар принципиально отличается от дневного или любого другого искусственного источника. Получаемый луч когерентный и монохромный. Это значит, что он имеет постоянную длину волны и одинаковую разность фаз. В чистом виде он представляет собой точечный пучок света, который в 1 000 раз интенсивнее диодного света. Лазерный луч дает поток света мощностью в 170 люменов, против 100 люменов от светодиодов.

Разница светового потока

Изначально луч имеет голубой цвет. Чтобы получить яркий белый свет, он проходит через специальное люминофорное покрытие. Оно рассеивает направленный лазерный пучок, образуя мощный световой поток.

Лазерные источники света не только мощнее, но и вдвое экономичнее светодиодных. А сами фары намного меньше и компактнее привычных конструкций.

Если брать во внимание технологию BMW, то в качестве флуоресцентного рассеивающего материала выступает кубический элемент, заполненный желтым фосфором. Голубой луч проходит через элемент и получается яркое излучение белого света. Желтый фосфор образует свет с температурой 5 500 К, что максимально приближено к привычному для нас дневному свету. Такое освещение не напрягает глаза. Специальный отражатель концентрирует до 99,95% светового потока в нужном месте перед автомобилем.

Дальний свет “бьет” до 600 метров. Другие же варианты ксеноновых, диодных или галогенных фар показывают дальность не больше 300 метров, а в среднем и вовсе 200 метров.

Мы часто связываем лазер с чем-то ослепительным и ярким. Может показаться, что такое освещение будет ослеплять людей и движущиеся навстречу автомобили. Это совсем не так. Испускаемый поток не ослепляет других водителей. Кроме того, такое освещение можно назвать «умным» светом. Лазерная фара анализирует дорожную ситуацию, подсвечивая только те области, которые необходимы. Разработчики уверены, что в недалеком будущем светотехника автомобиля будет распознавать препятствия (например, диких животных) и предупреждать водителя или брать управление тормозной системой под свой контроль.

Лазерные фары разных производителей

На сегодняшний день данную технологию активно внедряют два автогиганта: BMW и AUDI.

В BMW i8 две фары, каждая из которых имеет по три лазерных элемента. Пучок проходит через элемент с желтым фосфором и систему отражателей. На дорогу свет попадает в рассеянном виде.

Лазерные фары BMW

Каждая лазерная фара от Audi имеет по четыре лазерных элемента с диаметром сечения 300 микрометров. Длина волны каждого диода составляет 450 нм. Глубина исходящего дальнего света порядка 500 метров.

Преимущества и недостатки

  • мощный свет, который не напрягает глаза и не вызывает их усталости;
  • интенсивность освещения намного сильнее, чем, например, светодиодного или галогенового. Длина – до 600 метров;
  • не ослепляет встречных водителей, подсвечивая только ту область, которую нужно;
  • потребляют в два раза меньше энергии;
  • компактный размер.

Среди минусов можно назвать только один – высокая стоимость. А к стоимости самой фары стоит еще добавить периодическое обслуживание и настройку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *