Что значит проекционные фары
LED: Проекционный свет от Hella
Проекционные технологии входят в нашу жизнь, некоторые мои знакомые уже обзавелись домашними проекторами вместо обычного телевизора в зале, так что не за горами и следующий этап развития пиксельной технологии которую я показывал в этой записи.
А именно переход к проекционной технологии, наброском это выглядит так:
Это стало возможным благодаря компании Merck KGaA, разработавшей специальный жидкий кристалл.
Используя этот химический компонент, IGM Университета Штутгарта разработала и построила прототипы дисплеев. Схематично в разрезе этот дисплей весьма сложен.
Проекционный свет на прототипе с разрешением 30 000 пикселей (100 х 300). 25 светодиодов высокой мощности, расположенных в три ряда, будут служить источником света, который разделяется зеркалом на две половинки. При этом нижняя половина (отмеченная жёлтым) отвечает за заливку дорожного полотна, а верхняя за подсветку всех остальных элементов.
Сам источник света тоже управляемый (не все 25 светиков будут задействованы для ближнего света) а судя по всему поликарбонатные линзы будут иметь разделение на правосторонний и левосторонний свет.
Интересный момент — на модуле не обнаружено активное охлаждение в виде вентиляторов, то есть светодиоды будут охлаждаться естественной конвекцией через ламели радиатора снизу модуля, а выходить воздух будет с задней стороны зеркал.
Видео работы модуля на стене с презентации:
Как я понимаю исключается необходимость подвижных частей фары, за исключением наверно корректора по вертикали. И режимы работы оптики полностью развязываются от механики — свет будет формировать программное обеспечение. Возможно фары с подобными инновациями останутся по стоимости в разумных пределах.
А теперь риторический вопрос: как думаете какая марка автомобилей будет, где применят это новшество? (данный вопрос был задан в записи официального блога компании hella-russia).
Наш выбор — фары проекционного типа. Что это за зверь?
С недавних пор в автомобилестроении все чаще применяют фары проекционного типа. Что это даёт при эксплуатации, рассмотрим в этой статье.
Вообще эффективность любых фар с учётом современного законодательства заключается в оптимальном сочетании фокусированного яркого света и соблюдении светотеневой границы, которая принята по европейским нормам. Иными словами, водитель должен как можно лучше видеть дорогу, но при этом не слепить других участников движения на встречной полосе. Россия приняла европейскую систему, которая предполагает строгий контроль за слепящей силой света, еще в советское время. Соответственно, у нас допускается эксплуатация лишь тех автомобилей, которые оснащены соответствующими фарами.
Большинство фар на российских дорогах долгое время были параболическими. Однако сегодня большинство иномарок имеют линзованные фары проекционного типа. Что это даёт автомобилисту?
Во-первых, линзованные проекционные фары позволяют значительно улучшить качество освещения без применения ксеноновых ламп, которые, как известно, сильно ослепляют встречного водителя.
Во-вторых, проекционная фара устанавливается в целый комплекс из модулей: дальний, ближний свет, противотуманная лампа, поворотник и габариты. Это придаёт эстетичный внешний вид автомобилю.
В-третьих, такая фара относится к прожекторной оптике, то есть линза собирает свет в единый пучок. Получается, что проезжая часть лучше и шире освещена, при этом освещение равномерное и создает чёткую светотеневую границу.
Проекционные фары с эллипсоидными отражателями завоевали большую популярность среди автомобилистов. Среди их неоспоримых преимуществ:
В салоне Саранск-Автостекло вы можете найти любые фары проекционного типа. Что это, вы уже знаете, достаточно лишь выбрать нужную модель к вашему автомобилю. Ремонт и полировка таких фар будет качественно выполнен в нашем сервисе.
Новые умные фары Audi могут проецировать анимированные изображения на дорогу
Немецкий автопроизводитель Audi представил новые матричные светодиодные фары, способные проецировать различные изображения на дорогу, как кинопроектор. Новые фары в виде опции будут предлагаться для новых моделей электрического внедорожника Audi e-tron SUV и электрического кроссовера Audi e-tron Sportback 2021.
Источник изображения: Audi
Как указывается в пресс-релизе компании, в каждой матричной фаре с системой микрозеркал содержится 1,3 миллион отражающих элементов (каждый имеет размер всего несколько сотых миллиметра).
Они могут менять положение до 5 тысяч раз в секунду, позволяя очень точно регулировать световой пучок и даже проецировать различные изображения или анимацию на дорогу или стены, например, название модели.
Audi собирается предложить пять уникальных анимированных проекционных изображений приветствия и прощания с водителем, примеры которых можно увидеть на видео ниже.
В компании также сообщают, что помимо ярких анимационных изображений, новые матричные фары могут проецировать так называемый «световой ковёр» протяжённостью 50 метров только внутри полосы движения. Эта функция предназначена для того, чтобы уберечь водителей встречных автомобилей от яркого света фар, что в некоторых случаях может приводить к кратковременному ослеплению.
«Криволинейное освещение ближнего света» также поможет водителю определять другие объекты и людей на обочинах, указывают в компании. По данным ресурса Futurism, использование вышеупомянутых функций фар на дорогах США требует получения разрешения у соответствующих регуляторов. Между тем полный набор функций уже доступен для европейских покупателей Audi e-tron SUV и электрического кроссовера Audi e-tron Sportback 2021.
Высвечиваем будущее опытными фарами Фольксвагена
Считается, что вероятность попасть в аварию в тёмное время суток втрое выше, чем в светлое. Около половины смертей при ДТП происходят в темноте, хотя мы ездим в таких условиях в четыре раза реже, чем днём.
В опытно-исследовательском центре Фольксвагена в Вольфсбурге царит секретность: камеры на телефонах и ноутбуках заклеены, не приветствуется даже малейшее отклонение от заданного маршрута. Вот-вот нам покажут новейшие наработки в области освещения ― перспективные фары, фонари и прочее. Первым слово берёт кто-то из шеф-дизайнеров. Вторым — тоже дизайнер, но рангом пониже. Говорят, как им важно играть пластикой осветительных приборов, их наполнением, иметь свободу формы. Только этим в компании занимаются 15 художников. А инженеры на третьих ролях?
Исторически вроде бы нет. Вообще, прорывом в области головного света стало внедрение галогенной двухнитевой лампы H4 в 1971 году. Её номинальный световой поток ближнего света в 1000 люмен был недостижим, и по сей день H4 применяется во многих бюджетных автомобилях, включая начальные версии седана Volkswagen Polo. Именно количество света от источника в основном определяет то, как хорошо фара освещает дорогу. А площадь отражателя, его форма и качество поверхности, оптические свойства рассеивателя — нюансы.
До начала 90-х годов мир (за исключением США с их собственными стандартами) довольствовался лампой H4 и некоторыми другими галогенками. К этому времени конструкторы научились добиваться лучшего использования светового потока за счёт формы отражателя или установки проекторных модулей. Затем появились новые лампы, включая популярнейшую однонитевую H7 (1500 люмен) ― такая ставится в фары ближнего и дальнего света средних комплектаций калужских Polo. Правда, Kia Rio/Hyundai Solaris используют лампы HB3 (аж 1860 люмен), а рекорд производительности среди галогенок держит Н9 дальнего света, генерирующая 2100 люмен.
В 1991 году ― снова благодаря инженерам ― появилась революционная технология ксеноновых ламп номиналом 3200 люмен, более чем в три раза больше, чем у Н4. Источником света стала электрическая дуга, а не разогретая нить. Никак не отличаясь внешне, ксеноновые фары поставили массу технических вызовов: выросли требования к точности оптики, наличие блоков розжига усложнило компоновку узлов. Чуть позже для ксенона стали обязательны автоматический корректор и система фароочистки. Всё это очень дорого, зато эффективно, особенно в сочетании с системами поворота луча (с 2000-х годов).
Лет 15–20 назад дизайнеры вышли из тени. Сначала они играли «внутренним наполнением» фары. Помните, как при схожей форме отличались фары «третьего» и «четвёртого» Гольфов? Как свежо смотрелись прозрачный пластик без оребрения и нарядные «кругляши» внутри? Потом фары вытягивают, плющат, сужают ради хищного взгляда… А какие горизонты открыл «световой дизайн», когда меняется собственно форма светящихся элементов! Сейчас, чтобы выполнить все пожелания эстетов, в фаре просто не остаётся места для лампы. Поэтому курс ― на светодиоды, и не только у Фольксвагена.
Любопытно, что ксеноновые технологии умирают, но ещё не мёртвы. Придуман новый стандарт ламп мощностью 25 Вт вместо классического 35-ваттного ксенона. Это позволяет вписать световой поток в регламентные 2000 люмен, не требующие дорогущих автокорректора и омывателя. Увы, свет таких фар моего бусика Citroen SpaceTourer скорее разочаровывает. Выигрыш относительно хороших галогенок ― разве что в более приятном глазу холодном свете. Поговаривают, что кашу с 25-ваттным ксеноном заварили производители ламп для загрузки простаивающих мощностей.
Но инженерам тоже нравится глобальный переход на светодиодные технологии, ведь снижается энергопотребление и увеличивается срок службы. Цена уже не пугает. Простенькая фара с малым числом диодов (как на Polo в «топе») стоит лишь чуть больше среднестатистической галогенки. Но 25-ваттная ксеноновая без корректора ― почти вдвое дороже. Кусаются пока матричные фары: в них десятки диодов позволяют гибко изменять светораспределение попеременным подключением. Можно, например, затенить встречный автомобиль при включённом дальнем. Но и они вот-вот подешевеют.
Матричный модуль фары IQ.Light новейшего Туарега размером с полблока сигарет содержит плату, радиатор с вентилятором, 48 диодов ближнего света и 27 ― дальнего. Вкупе с дополнительными боковыми элементами работает этот ансамбль классно, словно протягивая щупальцы света ко всем неосвещённым участкам дороги, оставляя встречных в тени. Режимы светораспределения зависят от массы факторов: погоды, скорости, траектории… Дальнобойность ― на 100 метров лучше, чем у 35-ваттного ксенона.
Ту же эффективность уже обеспечивает компактный «микропиксельный» светодиод размером 4х4 мм. Я подержал такой в руках и оценил работу оснащённой им фары, не заметив существенной разницы в силе света. Впечатляет точность управления пучком: прогресс относительно фар Туарега такой же, как между ними и устаревшими всего за четыре года фарами Пассата с механической шторкой. Довольны и дизайнеры, и инженеры: имея в фаре три «пиксельных» диода, дающих 1024 индивидуальных мини-луча, можно играть матрицей на 3072 ячейки вместо нынешних 75–80.
Возможно, развитие света пойдёт в другом направлении. Источники света размножаться не станут, а светораспределением займутся промежуточные фильтры-матрицы с разрешением до 30 000 пикселей. Этого достаточно, чтобы не просто искусно менять пучок, но и проецировать на дорогу надписи, символы, подсказки… Например, показывать в вираже коридор, в котором автомобиль поедет при текущем повороте руля, или дублировать на асфальт сигналы поворота. Но на мой взгляд, это утопия. Дороги и так переполнены визуальным мусором, провести такую идею через сертификационные дебри малореально, а чуть грязь ― и вся красивая «картинка» поплывёт.
Совершенствуются и простые светодиоды. В специальном чёрном ангаре, оборудованном для испытания систем освещения, нам показали прототип с высокомощными диодами, потребляющими 3–4А против примерно 1А у нынешних. Света действительно становится больше, а это значит, им также можно управлять более гибко. Если сузить пучок дальнего света таких фар, он прошьёт 550 метров темноты, что под силу только лазерным фарам, где свет «выбивается» из люминесцентной фосфорной пластины лазерными лучами.
Такая технология на рынке присутствует около пяти лет ― помимо BMW, как раз у фольксвагеновских коллег по концерну, фирмы Audi. Однако её появление на «народных автомобилях» VW маловероятно. Из-за специфичных материалов и технологий такие фары безумно дороги (в случае с седаном Audi A8 ― на 215 тысяч рублей дороже и без того недешёвых матричных), а перспектив снижения стоимости не видно. Кроме того, лазерно-люминесцентный источник даёт очень мощный, но узкий пучок, применение которого ограничено дальним светом.
Какую картину освещённости вообще предпочитает потребитель? Наиболее противоречивые оценки обычно вызывает именно дальний свет. В Скандинавии предпочитают дальнобойный пучок, а в остальной Европе ― широкий, создающий иллюзию большой мощности. Volkswagen надеется со временем предложить водителю выбор разных пучков. Ближний свет существенно зарегламентирован, хотя кто-то предпочитает чёткую границу света и тени (характерную для проекторных фар), а кто-то ― плавную. Объективно они одинаково эффективны, и это чисто дело вкуса. Немцы стараются сделать переход «слегка сглаженным», чтобы понравиться всем.
А вот отдельные противотуманные фары — вымирающий динозавр. Угадаете, кому они помешали в борьбе за чистоту линий кузова? Полноценно компенсировать потерю противотуманок можно только применением дорогого адаптивного света основных фар, умеющего расширять пучок при плохой погоде и при поворотах. В случае недорогих машин нас просто лишают дополнительного источника света. Причём россиянам должно быть особенно обидно: в отличие от Европы применение противотуманок у нас законно в любое время суток, а дополнительный свет весьма полезен на неустроенных дорогах.
Не ожидается прогресса в области фароочистки. Нынешние струйные системы устраивают Volkswagen, поскольку вписываются в сертификационные требования, по которым фара загрязняется тарированным составом. Всем ясно, что в химическом грязном тумане российских реагентов омыватели малоэффективны, но никто не станет разрабатывать новую технологию специально для нас. Ещё важный момент ― температура стекла фары. Светодиоды холодны и не растапливают снег так, как ксенон и особенно галогенки. Поэтому если в автомобиле использованы мощные LED-элементы, требующие вентилятора охлаждения, идущий от него поток стараются направить по стеклу.
Ещё один подводный камень ― надёжность и долговечность светодиодов. Теоретически это как раз их сильная сторона. Но все диодные фары и фонари «запаяны» и не подразумевают замену светящихся элементов. Только недавно появились первые сообщения, что Toyota внедряет заменяемые LED-модули в фонарях новой Короллы. Расчётный срок службы диодов хоть и больше, чем у ламп, но тоже конечен. Volkswagen рассчитывает на 8000 часов работы, это примерно 11 лет, если жечь фары по два часа в день. Или меньше года, если держать их включёнными круглосуточно, например в такси. Затем неизбежно потускнение.
И всё же пути назад нет. Лет через пять на Фольксвагенах останутся только диоды. Дизайнеры в экстазе, конструкторы будут искать новые поля применения технологий. Например, для коммуникации между беспилотникам. Сейчас мы бы хотели знать, что на уме у другого водителя, и световые сигналы могут помочь. Уже готова проекция на асфальт активных парковочных линий. Скоро можно будет отправить соседям по потоку текстовые, визуальные сообщения на экранах или в светодиодном поле задних фонарей…
Главный потребительский вывод из всего сказанного ― не покупайтесь на догмы. Ошибочно думать, что галогенки ― самые ущербные фары по определению, а светодиоды лучше ксенона. Внутри каждого из типов есть лидеры и аутсайдеры. Базовые LED-модули запросто могут светить хуже топовых галогенок. Помните, что если у фары нет омывателя, световой поток ближнего света гарантированно меньше 2000 люмен. Слова «светодиодная фара» могут означать как продукт высоких технологий, так и недорогую поделку. Одно бесспорно: фары становятся всё красивее и красивее.
За кадром
Что такое фары проекционного типа?
Найти и уничтожить
Кого? Главных вредителей российских дорог! Ведь вот же они — алчные водители и собственники машин, которые ради обогащения нещадно перегружают грузовики и разрушают наши замечательные федеральные, региональные и межмуниципальные трассы. К чему это я? К статье Федора Лапшина «Платон взвесит всех». А еще — к российской ежегодной традиции закрывать дороги на «просушку».
Я согласен, что в весенний период дороги разрушаются быстрее и определенные ограничения вводить надо. Но те допустимые нагрузки на ось, которые устанавливают наши региональные власти, фактически вводят полный запрет на передвижение тяжелых грузовиков по трассам между федералками, а также по областным и межмуниципальным дорогам!
Разберем на примере: в большинстве регионов повесили знаки ограничения «6—5—4 т на ось» соответственно для одиночной, сдвоенной и строенной осей. При таком раскладе даже стандартный европейский тягач с трехосным полуприцепом может весить только 24 тонны. Вычитаем отсюда снаряженную массу фуры (15—16 тонн с топливом и запчастями) и получаем максимальную полезную нагрузку в районе восьми—девяти тонн. А если грузить с запасом, а не на пределе (на многих автопредприятиях вы видели весы?), то эта цифра составит всего тонн пять—шесть! Получается, что в период «просушки» вместо одной фуры нужно отправлять четыре пятитонных автомобиля. А если груз неделимый, то и вовсе прекратить перевозки.
А теперь вопрос к властям: вы согласовали с предприятиями остановку производства на месяц-полтора из-за невозможности завезти необходимые материалы и вывезти готовую продукцию? И не надо думать, что все можно отправить на пятитонниках. В России нет столько машин, способных выполнить работу фур в четырехкратном объеме, да и цена такой перевозки будет заоблачной.
И вот теперь мы наблюдаем беспрецедентное ужесточение санкций за перегруз автомобиля по осям. Так что, товарищи перевозчики, предлагаю вам принять все ограничения, которые на нас наложили на период «просушки», — поставить автомобили в гараж, заняться ремонтом, съездить с семьями в отпуск. Ну а когда экономика регионов встанет, тогда и посмотрим, кто прав, а кто виноват.
Дмитрий Гаршин, г. Липецк
Видео
Дальний свет фар
Дальний свет фар отличается наибольшей интенсивностью и яркостью светового потока, выхватывая из темноты 200-300 метров дорожного полотна. Он обеспечивает максимальную дальность освещения дороги. Но использовать его можно только в том случае, если в зоне видимости перед автомобилем нет других машин: слишком яркий свет ослепляет водителей.
Снизить отрицательный эффект дальнего света помогает система адаптивного освещения, которая в качестве дополнительной функции устанавливается на некоторые современные автомобили.
Передние блок-фары: элементы конструкции
Передние фары совершенствовались на протяжении десятилетий. Вплоть до конца ХХ века на автомобили устанавливались круглые фары прожекторного типа. Однако по мере изменения эргономики и аэродинамики кузова возникла необходимость в новых решениях: круглые фары не позволяли создавать плавные, обтекаемые линии кузова. Поэтому дизайнеры и конструкторы начали внедрять новые более привлекательные формы, не уступающие по световым качествам и характеристикам.
Основные элементы передних блок-фар автомобиля
Современная фара головного света объединяет в себе несколько устройств:
Единая конструкция носит название блок-фара. В дополнение к ней на передней части автомобиля могут устанавливаться противотуманные фары (ПТФ), обеспечивающие безопасность поездки в условиях недостаточной видимости.
В чем разница между проекторным и отражающим светом?
Как следует из названия, рефлекторные фары полагаются на отражение для усиления своей мощности. Это достигается за счет помещения лампы в нишу, облицованную светоотражающим материалом. Раньше металл использовался вместе с герметичными балками. Это делало их замену весьма неудобной. К счастью, в настоящее время корпус облицован зеркалами, а колба отделена от чаши, что позволяет заменять ее отдельно и дешевле.
В проекционных фарах используется та же система, но с добавлением дополнительной линзы, которая помогает фокусировать световой луч, увеличивая яркость. Поскольку они более дорогие, они изначально предназначались для роскошных автомобилей, но в наши дни они становятся все более обычным явлением. Так какой из них лучше? Лучи проектора ярче и с меньшей вероятностью будут слепить встречный транспорт, и в нем можно использовать ксеноновые лампы HID вместо старых галогенных ламп — определенно модернизация по сравнению с типами отражателей.
Способы управления головным светом
Способ включения передних блок-фар в автомобиле зависит от марки, модели и комплектации машины. В бюджетных вариантах предусмотрен ручной способ управления оптикой. Водитель использует специальный переключатель, который может быть установлен под рулем или на панели управления.
В более современных и дорогих моделях присутствует устройство, автоматически включающее свет фар при определенных условиях. Например, оптика может начинать работу в момент запуска двигателя. Иногда устройство включения фар объединено с датчиком дождя или специальными элементами, реагирующие на уровень освещенности.
Главная задача передних блок-фар — освещать дорогу и обеспечивать безопасность в темное время суток
Как и другие элементы автомобиля, передние блок-фары продолжают совершенствоваться. Они приобретают не только яркий и технологичный дизайн, но и улучшенные световые характеристики. Однако главная задача головных фар остается неизменной и заключается в обеспечении безопасности водителя, его пассажиров и других участников дорожного движения в темное время суток. системе освещения автомобиля занимают передние блок-фары (головного света). Они обеспечивают безопасность поездок в вечернее и ночное время, освещая дорогу перед транспортным средс…» />
Фара проекционного типа, предназначенная для самоходных транспортных средств
Использование: фара проекционного типа, предназначенная для самоходных транспортных средств, в которой между экраном 3 и объективом 4 у нижней стороны последнего находится отражательный сегмент 5, отражательная поверхность которого находится у боковой стороны объектива 4 и в вертикальном сечении наклонена под углом (i5). За объективом 4 следует рефрактор, снабженный полосными линзами 62 диаметром (R) и шириной (H), при этом линзы перекрывают отражательную поверхность 51 сегмента 5. Отражательная поверхность 51 либо симметрична в круговом направлении, либо планарна. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к фаре проекционного типа, предназначенной для самоходных транспортных средств, при этом фара обладает повышенной интенсивностью освещения проходящим световым лучом над границей света и темноты и повышенным проникновением света в туман.