лазерные фары что это такое
Лазерные фары: что это и как это работает?
Еще недавно слово «ксенон» вызывало восхищение и уважение окружающих, а биксенон и подавно. Казалось бы, все уже придумано и развиваться автомобильной оптике больше некуда, однако создатели лазерных фар так не считают.
Светодиодные фары как, впрочем, и любые другие революционные для своего времени фары, до появления лазерных фар считались наиболее эффективным источником освещения, который по сей день активно используют автопроизводители в своих автомобилях. Кстати серийный выпуск светодиодных фар могут сегодня позволить себе далеко не все автогиганты, как правило, такими фарами оснащаются автомобили премиум-сегмента.
С лазерными фарами все еще более сложно и запутано, эти фары являются достижением высоких технологий, а для их создания необходимы особые условия и множество различной электроники, которая собственно и создает лазерный луч. В данной области активно работают ведущие производители автомобильной светооптики такие как: Osram, Philips, Valeo, Bosch и Hella.
Кроме ведущих производителей источников освещения лазерными фарами очень заинтересованы автопроизводители. Так в 2011 году лазерные фары были представлены компанией BMW, которая продемонстрировала собственные достижения в этой области на своем концепте под кодовым названием i8. Тот, кто следит за событиями в BMW помнит, как через несколько лет концепт превратился в полноценный серийный суперкар.
Лазерные фары BMW i8 видео
Спустя еще несколько лет такие фары стали появляться на других моделях «БМВ». Лазерный модуль BMW был разработан инженерами компании Osram. Несмотря на дороговизну самой технологии, а также стоимость комплектующих и разработок, лазерные фары получили одобрение руководства, которое даже не смутил тот факт, что наличие лазерных фар существенно скажется на итоговой стоимости всего автомобиля. Более важным для разработчиков и руководителей проектов было первенство в данной области, а также то преимущество которое получит покупатель после покупки их детища.
Второй автогигант Audi — не менее активно работает в «лазерном направлении». Впервые лазерные фары получили Audi R18 E-Tron Quattro, а также концепт Audi Sport Quattro Laserlight. Характерным отличием лазерных фар производства «Ауди» является то, что активация лазерных модулей происходит на скорости 60 км/час и выше. До этой отметки дорогу освещают «обычные» светодиодные фары.
Лазерная фара производства Audi состоит из четырех мощных лазерных диодов, их диаметр тела свечения равен – 300 микрометрам. Эти диоды способны генерировать световой луч синего цвета с длиной волны порядка 450 нм. Благодаря специальному флуоресцентному преобразователю синее свечение превращается в белое (цветовая температура 5500 К). Такой свет по мнению производителей наиболее приятен для глаз и практически не вызывает усталости. Длина самого светового луча составляет порядка 500 метров.
В отличие от привычных нам источников света (лампы накаливания, газоразрядные лампы, светодиоды) лазерные фары обладают множеством «плюсов». Все начинается с того, что лазерное излучение монохромно и когерентно, другими словами волны постоянно одинаковой длины при постоянной разности фаз.
Перечислим плюсы лазерных фар
Несколько слов о том, как это работает
Работать лазерный головной свет будет в тесном взаимодействии с компьютером, который руководствуясь данными с датчиков будет следить за тем, чтобы встречные автомобили и пешеходы не ослеплялись. Каждая лазерная фара содержит три диода излучающих световой луч мощностью около 1 Вт. Лучи посредством системы зеркал перенаправляются на флуоресцентный элемент после поглощения энергии последним, происходит выделение белого свечения, который формируется в световой луч.
В процессе разработки лазерных фар возникла еще одна новая технология под названием Dynamic Light Spot (в перевод с анг. — динамическое точечное освещение). Данная разработка позволяет обнаруживать пешеходов, а также другое препятствие на пути автомобиля посредством инфракрасной камеры. После того как система обнаружит преграду она автоматически подсвечивается более интенсивным светом, для того чтобы водитель мог обратить на нее внимание и безопасно его преодолеть. Что характерно, подсказка для водителя появляется с некоторым опережением, то есть до того, как объект будет подсвечен лучами ближнего света. Это необходимо для того чтобы обезопасить водителя и дать ему возможность подготовиться к выполнению тех или иных маневров и действий.
Лазерные фары: современные автомобильные технологии и перспективы тюнинга
Еще каких-то 15 лет назад ксеноновые фары, работающие по технологии HID (High Intensity Discharge) xenon — разряда высокой интенсивности в колбе с ксеноном — устанавливались исключительно в премиальных авто представительского класса. Сегодня же, обзавестись подобной оптикой, включая усовершенствованные модели с механизмом переключения дальности света — так называемым, биксеноном — может владелец практически любого авто. Технологии стали доступнее, а комплект источников света — значительно дешевле.
Но прогресс не стоит на месте, и вот уже в серийных авто (опять же, пока премиального класса) появилась новая перспективная оптика — лазерные фары. Их принцип действия, какие существуют технологии у различных разработчиков, а также самый главные вопросы — когда вся эта красота подешевеет, и можно ли будет устанавливать подобные источники света в штатные места рядовых автомобилей — давайте и разберем.
Как это работает
По большому счету, правы инженеры Phillips (а оптикой различных поколений от этого известного производителя оснащен каждый третий автомобиль в мире), когда заявляют, что чисто лазерной оптики на сегодня не существует. То есть такой, в конструкции которой лазерный элемент выступал бы в качестве источника света.
Конечно, есть подобные лучи, видимые глазу и работающие в соответствующем спектре и с соответствующей длиной волны — помните, как в старом советском фильме “Гиперболоид инженера Гарина”. Но что касается современной автомобильной оптики последнего поколения, то в ней лазерные диоды играют роль не источника света, а источника энергии.
Упрощенно, принцип действия сводится к следующему. Однонаправленный (когерентный) лазерный луч, испускаемый светодиодом, с помощью комбинации зеркал и отражателей концентрируется на линзе, покрытой флуоресцентным составом.
Который, в свою очередь, поглощая энергию лазерного луча, интенсивно испускает фотоны — их мы видим в виде белого свечения.
Но кратная яркость и дальность освещения (у лазер-светодиодных фар она достигает 600 метров, у нынешних тиражных диодных, для сравнения, не превышает 300 метров) — далеко не главный параметр перспективной оптики. Многофункциональность такой фары — вот основной момент, за который владельцы эксклюзивных авто готовы выложить до 15 тысяч евро сверх базовой цены. Давайте посмотрим, что сегодня уже предлагают рынок и производители
Лазерная оптика в серийных авто
Первыми “иноваторами” в области лазерной оптики стали, конечно же, мейджоры — Ауди включила свои новейшие фары, сделанные по технологии Matrix Laser, в состав стандартного оборудования для мощного спорткара R8 LMX еще в 2014 году. И тогда же BMW предложила в качестве опции собственную эксклюзивную технологию Iconic Ligths для уже серийного футур-мобиля BMW i8. В этом году лазерной оптикой обзавелся и флагман баварских моторов — представительский BMW 7-ой серии.
Концерн Ауди начал разработку своих фар еще в 2012 году, объединив усилия с Bosch, OSRAM Licht AG и Институтом технологии Карлсруэ. Установив первый тиражный модуль на каждом из 99 выпущенных R8 два года назад, сегодня лаборатория Audi работает над следующим этапом — заменой всех LED-элементов в концепции Matrix Laser тысячами микрозеркал:
Фактически разбивая на пиксели отраженный лазерный луч, система этих микрозеркал, способных совершать до 5000 наклонов в секунду, дает просто огромные возможности “игры” со головным светом. Хотите — затемняйте область приближающейся встречной машины. Хотите — проецируйте на асфальт габариты автомобиля для уверенного прохождения узких мест и тоннелей. Или предупреждающие надписи на асфальте перед пешеходами, когда вы вдруг выныриваете из-за угла. Умная математика сделает за водителя все. И это при том, что по своим характеристикам яркость лазерных фар уже вплотную приближается к дневному свету — 5500 К против 6000 К, а максимальная дальность достигает 600 метров.
Что касается прямого конкурента — концерна BMW, то в реализации лазерных фар для нынешней линейки 7-ой серии, инженеры остановились пока на концепции совмещения лазерного модуля с матрицей из LED-источников последнего поколения. Что интересно, этот модуль — так же, как и для Audi — разработан OSRAM Licht AG.
Смотрится, конечно, очень красиво — баварцы, похоже, сумели найти лучший на сегодня дизайн фар головного освещения:
Но по сути конструкции модуля — ничего не изменилось с 2014 года. Все те же три лазерных диода с фосфорной накачкой мощностью 1,6 Вт каждый, система отражателей и линза с флуоресцентным составом. Плюс комплект осрамовских светодиодов для постоянного ближнего света, поворотников, адаптивного света и так далее. Характеристики почти такие же, что и Ауди — глубина до 600 метров и температура до 6000 К.
Ну а что же лидер Большой тройки? Mersedes в этой гонке лазерных технологий пока решил не участвовать, сконцентрировавшись на разработке матричных LED-фар, увеличив количество светодиодов в моделях уже 2017 года до 84. Индивидуальная настройка всей матрицы позволяет расширить до предела функциональные возможности головного света плюс использовать практически безграничные комбинации цветопередачи.
LightsLAB.ru
WhatsApp Viber +7-925-132-8085
E-mail: info@lightslab.ru
Наша страница на DRIVE2:
Комментарии 14
Ауди были первыми в 2014 году. Хотя БМВ в 2011 году такие фары на концепте I8 показал и в 2014 году уже на серийной I8 опуионально предлагал. Когда у Ауди они стояли на несерийном гоночном болиде. Классаная инфа! Прям первые спустя три года, после минус первых или нулевых?
На каком гоночном болиде? R8 LMX это вполне серийная машина, версия, выпущенная в честь победы в Ле-Мане. Концепт концептом, но в серию BMW пошла уже после R8 LMX. Так что фактически, технически, именно Ауди стал первым серийным авто с такими фарами. А Вы уж, прежде чем слюной брызгать почем зря, загуглили бы хотя бы что за Ауди имеет в виду автор.
Вы, прежде чем слюной брызгать, вникайте в суть вопроса. БМВ представила концепт I8 с лазерными фарами в 2011 году, в 2014 году уже серийные машины с лазерными фарами пошли к клиенту. Первая машина с лазерными фарами у ауди — гоночный болид R18 E-Tron, а первая серийная машина — R8 LMX. Так вот R8 вышла в продажу после I8 от БМВ. Идите проверяйте информацию. И гуглите про Е-Трон, когда он выкатился. На нём лазерка была раньше, чем на R8, но позже, чем на I8. Напоминаю, БМВ выкатила концепт I8 с лазерками в 2011 году. До 2011 года на какой модели/концепте от Ауди были лазерные фары? Я, конечно, понимаю отбитость фанатов ауди и хорошую работу маркетологов их же. Но маразмом болеть не надо. Официально о разработке лазерных фар обе фирмы заявили в одно время примерно и нет инфы кто первый заявил. Но на машину лазерки первыми поставила БМВ и на первую серийную машину так же от БМВ лазерки поехали. Теперь жду что там предлагалась у Ауди в 2011 году.
Ну и вот пруф, что бы не было вопросов. Ауди преуспела только в своих дебютных высказываниях. Лучше бы на деле показывали.
На каком гоночном болиде? R8 LMX это вполне серийная машина, версия, выпущенная в честь победы в Ле-Мане. Концепт концептом, но в серию BMW пошла уже после R8 LMX. Так что фактически, технически, именно Ауди стал первым серийным авто с такими фарами. А Вы уж, прежде чем слюной брызгать почем зря, загуглили бы хотя бы что за Ауди имеет в виду автор.
Самое ржачное, как Ауди чешет про первенство и передовые технологии в светотехнике. А фанаты хавают. Но люди же не все глупые и не все забанены в гугле.
1986 год — Впервые в мире линзованная галогенная фара — БМВ Е32.
1991 год — Впервые в мире ксеноновая фара — БМВ Е32
1992 год — впервые в мире диоды в светотехнике — стоп сигналы на БМВ 3 серии Кабрио (Америка)
2001 год — диодные стоп сигналы БМВ Е46
2001 год — ангельские глазки БМВ Е39, задавшие тон стайлингу любых современных фар. С этого времени фары стали не просто элементом функционала, а так же подчеркивают харизму авто.
2004 год — ходовые огни диодные на Ауди А8 (ну наконец-то, хоть и не первые кто применил диод в светотехнике)
2006 год — полностью диодные фары Лексус 600h (ауди заявляет, что первыми были её R8, там же и Мерседес спорит с ними в этом направлении)
2011 год первые лазерные фары на концепте БМВ I8 (не серийная машина)
2014 год первая серийная машина с лазерными фарами БМВ I8, раньше, чем R8 LMX.
Я смотрю у ауди с технологиями всё ок, передовые технологии в виде линзованной фары 1986 года нормально используют по сей день. Ну а всё же, в 2011 году какая ауди с лазерной фарой была? М? Хотя даже в этой статье говорится, что Ауди только в 2012 году начали разработку. А у БМВ на год раньше уже был концепт с такими фарами. Забавно? Эти все вскукареки про передовые технологии Ауди мне напоминают ПЕРВЫЕ В МИРЕ ПАРКТРОНИКИ мерседеса W140 в 1995 году. Хотя их придумал немец Брухманн в 70ые, уже в 80ые их Тойота ставила на короллу и другие модели. В 1991 году БМВ на 7 серию (Е32) ставила вкруг и на 5 серию сзади (Е34) и на 3 серии (Е36) сзади. В 1992 году ауди так же ставила парктроники на свои модели Фау 8 (V8). Но первыми были S класс в 1995 году. Браво.
Про лазерные фары
Стало интересно принцип работы фар и вот что я нашёл в интернете.
Пока многие производители еще только осваивают технологии светодиодного освещения, самые топовые автобренды уже шагают дальше. Например, BMW совершенно серийно оснащает флагманский седан 7 серии лазерной оптикой. Стоимость таких технологий? Лучше не знать!
За минувшее столетие эволюция автомобильного освещения прошла путь от ацетиленовых горелок и лампочек Ильича до современной оптики, построенной на светодиодах. Адаптивными фарами головного света сегодня в той или иной мере могут похвастать многие автопроизводители, но немногие из них не копируют друг друга, а предлагают что-то по-настоящему прорывное. Компании Audi и BMW почти одновременно начали работу над технологиями так называемого лазерного света (и даже немного поссорились на тему того, кто был первым), и обеим удалось воплотить свои идеи в стандартных автомобилях.
Правда, если Audi оснастила лазерной оптикой только 99 экземпляров суперкара R8 LMX, то в случае с BMW никакого эксклюзива нет. Заходишь в конфигуратор нового поколения 7 Серии, ставишь галочку напротив опции BMW Laserlight, отстегиваешь 251 200 рублей за эту опцию и получаешь немного автомобильного будущего, если, конечно, можешь себе позволить. Чем же отличается лазерное освещение от обычного светодиодного, раз за него просят такие деньги?
Во-первых, правильнее называть такую оптику не лазерной, а лазерно-люминофорной. Конструкция устроена таким образом, что несколько лазерных диодов подсвечивают люминофор — специальный компонент, который преобразовывает энергию в световое излучение. В результате образовывается сверхмощный световой пучок, который направляется на дорогу через преломления и систему отражателей. Так что сам по себе лазер дорогу не освещает, а лишь вырабатывает необходимую энергию.
Во-вторых, лазерное освещение не работает на городских скоростях — для таких сценариев освещения у BMW 7 Серии присутствует обычный дальний и ближний светодиодный свет, который и так работает эффективно. Лазерный режим активируется вдобавок к основным источникам при долговременном движении со скоростью свыше 70 км/ч, когда поблизости нет других источников света, встречки и попутного транспорта. При этом лазерный модуль не подсвечивает дорогу веерным способом — помимо обычного пучка создается узкий световой тоннель, который «стреляет» вперед более чем на полкилометра. Идеальный режим для движения на высокой скорости по магистралям!
Вот как описывает работу BMW Laserlight сам производитель:
В режиме дальнего света лазерные фары BMW освещают зону до 600 метров, что почти в два раза больше дальности света обычных светодиодных фар. Данный режим автоматически включается по достижении скорости 70 км/ч. В состав фар входит светодиодный ближний свет и светодиодный дальний свет с лазерным модулем. Благодаря неослепляющей системе управления дальним светом BMW и встроенной системе адаптивного освещения поворотов лазерные фары BMW делают ночные поездки еще более приятными и безопасными. Неослепляющая система управления дальним светом BMW распознает наличие других участников дорожного движения и целенаправленно исключает их ослепление.
Из маркетинговых материалов компании BMW.
Иначе говоря, BMW продает клиентам действительно полезную технологию, которая прямо повышает безопасность движения. Здесь отлично работает правило — хорошего освещения много не бывает (бывает мало денег). А мы, в свою очередь, просто обязаны выяснить, сколько стоит подобный лазерный свет в реальной жизни. Не установленный с завода, а купленный с полки российского продавца BMW. Например, при восстановлении автомобиля даже после легкой аварии или в случае банального вандализма. Автоворы научились прекрасно разбираться в дорогих и востребованных деталях.
Топовую оптику BMW Laserlight легко отличить по горизонтальным шторкам синего цвета.
Посчитать, во сколько обойдется новая оптика, мы традиционно попросили официальных дилеров марки BMW в Москве на примере седана BMW 730Ld 2017 года выпуска с соответствующим опциональным освещением. Новость первая: только одна передняя фара BMW Laserlight будет стоить сумасшедшие 339 560 рублей, то есть эту цифру придется умножать на два. Новость вторая: при проблемах с оптикой придется какое-то время поездить вслепую, поскольку срок ожидания детали из Германии составляет около 3 недель. Прибавим сюда стоимость установки и адаптации фар силами официального сервиса — 6 800 рублей, и получим итоговую цифру 685 920 рублей!
Запчасти
679 120
рублей
Работы по установке
6 800
рублей
Итого
685 920
рублей
Audi, твой рекорд с матричными светодиодными фарами побит! Что тут скажешь, у флагманского седана и технологии, и цены — тоже флагманские. Стоит подчеркнуть, что мы ни в коем случае не ставим перед собой цель отговорить потенциального покупателя BMW 7 Серии от дорогой оптики BMW Laserlight, а даже наоборот. Если есть возможность дооснастить автомобиль действительно полезными опциями и потом его обслуживать, то это стоит сделать. А сегодняшний выпуск лишь в очередной раз подтверждает, что в случае с премиальными автомобилями всегда лучше защищать свои финансовые риски расширенной страховкой.
Лазерные фары
Вот, в интернете наткнулся на интересную статью.
В сентябре 2011 года БМВ представила новую технологию автомобильных фар, основанную на использовании синих лазеров. Эта технология впервые применяется на автомобиле BMW i8, который был показан на Франкфуртском автосалоне в 2009 году. В фаре используется не один, а сразу три лазера, всего в автомобиле их 12 — по 3 в каждой из 2 секций фары. Чтобы понять как эта технология работает посмотрите на диаграмму.
Три лазера (A) установлены на треугольную форму и светят на маленькие зеркала (В), которые перенаправляют луч на линзу(С). Внутри линзы (С) находится желтый фосфор, который под воздействием синего лазера излучает яркий белый свет. Этот свет излучаемый фосфором, перенаправляется линзой на отражатель (D), который отбрасывает свет на 180 градусов на дорогу перед автомобилем. Внутренности фары созданы специальным образом так, что весь созданный свет отражается на поверхность перед автомобилем. Вверху справа на фотографии вы можете увидеть как работает один из 6 лазеров, хоть его луч и перекрыт карточкой. Учтите, что такая конфигурация лишь одна из возможных и можно сделать фары почти любого размера и формы.
На этой фотографии вы можете увидеть как фары работают на полную мощность. БМВ заявляет, что эти фары в 1000 раз ярче чем диодные фары, которые используются сейчас, но используют лишь половину яркости, чтобы снизить потребление электричества автомобилем. Так же, представители компании заявляют, что срок службы фар не менее 10 000 часов, такой же как у LED фар. Что важно, возможность изменения размера фар позволит дизайнерам более свободно создавать форму фар и их размер.
Конечно, первое, что мы знаем о лазерах это то, что их не надо никому направлять в глаза, чтобы не повредить сетчатку глаза. С этими фарами это просто невозможно, БМВ просит не беспокоиться. Лазер опасен тем, что его свет очень сконцентрированный и сфокусированный. Свет же, производимый желтым фосфором не такой, а чтобы это доказать инженер БМВ посмотрел прямо в луч света создаваемый фарами и пригласил журналистов сделать то же самое. Несмотря на то, что свет фар очень яркий, ни автор текста, ни кто-либо другой не пострадал от этой демонстрации.
Так же исключается возможность того, что свет фар может поджечь объекты перед автомобилем (несмотря на то, что инженер поджег ароматическую палочку от одного из лазеров автомобиля, чтобы продемонстрировать его мощность) по той же причине. Свет создаваемый фарой не является лучом лазера исходя из другой природы самого получения света. Если вы боитесь лазеров, которые вылетят из фары при аварии и начнут разрушать всё вокруг — не беспокойтесь, БМВ позаботилась и об этом, в случае ДТП, так же как и с ксеноновыми фарами — сразу отключается подача электроэнергии на фары.
НОВЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ ФАРЫ «убийцы КСЕНОНА и ДИОДОВ
Решил с Вами поделиться информацией,
тема далеко не новая для тех кто интересуется.
Специалисты считают, что внедрение еще более экономичных и эффективных лазерных диодов станет следующим шагом в развитии автомобильной светотехники и в дальнейшем заменит ксеноновые лампы и существующие светодиоды.
Первым фары с лазерными диодами получил серийный гибридный спорткар BMW i8, который должен появиться в продаже в ближайшее время.
В чем же заключаются преимущества лазерного освещения? Все дело в специфических свойствах данного вида освещения, в корне отличающихся от солнечного света и разных видов искусственного. Благодаря тому что лазерное излучение монохромно и когерентно (волны имеют одинаковую длину и постоянную разность фаз), оно обеспечивает почти параллельный пучок света с интенсивностью в 1000 раз выше диодного. Таким образом, лазерные диоды производят световой поток 170 люменов на один ватт потребляемой мощности, тогда как обычные светодиоды — 100 люмен. Чтобы изначально производимый диодами голубоватый луч лазерного света был безопасен для других участников движения, его преобразуют в приятное для глаз человека яркое белое свечение посредством флюоресцентного материала.
Использование лазерных диодов в светотехнике принесет существенную экономию будущим моделям, поскольку энергопотребление у лазерных фар вдвое меньше, чем у диодных. Еще одним существенным преимуществом новой светотехники является ее компактность. При размере порядка 10 микрон (в 100 раз меньше ныне используемых светодиодов) лазерные диоды позволяют сделать автомобильные фары миниатюрнее без потери эффективности. Скорее всего, в будущем размеры головной оптики будут гораздо компактнее. И при этом они смогут сделать обычные фары не такими глубокими, а также наверняка воспользуются возможностью вписывать светотехнику в разнообразные дизайны. Каждый светящийся элемент будет в сотни раз более миниатюрным, нежели светодиодная ячейка, что открывает совершенно новые возможности для их интеграции в автомобиль. Кто знает, что придет в голову дизайнерам? Может, вдесятеро меньшие фары, или превращение их в единую узкую полосу вдоль капота? Тем более что использование новых фар позволит использовать все современные технологии, связанные с этой важной деталью автомобиля – такое, как вращение для адаптивной подсветки во время поворотов, антиослепляющие и другие решения.
Некоторые читатели, одаренные богатым воображением, могут представить себе стильный новый авто, мчащийся по трассе и лазерами испепеляющий препятствия впереди… По счастью, все далеко не столь грозно. Непосредственно лазерный луч и не будет попадать на дорогу: он должен насыщать энергией флуоресцентный фосфорсодержащий материал внутри фары, который будет испускать белый свет, оптимальный для использования в условиях дорожного движения, достаточно яркий, но совершенно безопасный и для препятствий, и для других водителей и пешеходов. При том что энергопотребление фары будет более чем вдвое ниже, чем у обычной на светодиодах, яркость ее будет на много превосходящей сегодняшние аналоги.
Разработчики обещают, что мы увидим новинку в деле уже через год с небольшим – на серийных автомобилях, созданных на базе концепта BMW i8. Их производство уже началось в конце 2012г., так что ждать осталось точной китайской копии, за смешные деньги совсем не долго.
Информация собрана по частям с разных источников.
Друзья светите на дорогу, а не в глаза таких же как Вы водителей!