International scientific e-journal

ΛΌГOΣ. ONLINE

16 (December, 2020)

e-ISSN: 2663-4139
КВ №20521-13361Р

ENGINEERING AND IT

UDC 656.084

EOI 10.11232/2663-4139.16.63

ОСТАННІ ТЕНДЕНЦІЇ В СФЕРІ АВТОМОБІЛЬНОГО ОСВІТЛЕННЯ

ГУБАРЬКОВ Сергій Сергійович

судовий експерт сектору автотехнічних досліджень

Харківський Науково-дослідний експертно-криміналістичний центр МВС України

 

УКРАЇНА


Анотація. Проведено аналіз тенденцій в сфері автомобільного освітлення, основних переваг у нововведеннях в автомобільному освітленні. Запропоновано звернути увагу на використання лазерного освітлення.

Ключові слова: головне світло; автомобільне-лазерне світло; лазерні фари; лазерний діод; адаптивне освітлення; світлотехніка.

Постановка проблеми. 

Оскільки робота світлових приладів безпосередньо впливає на безпеку руху, виробники зобов'язані забезпечувати їх відповідність вимогам державних та міжнародних стандартів. В даному випадку маються на увазі "Правила Європейської Економічної Комісії ООН" №37, які є базовим європейським стандартом з безпеки засобів автомобільного транспорту.

Лазерне світло для фар головного світла.

Уже в першому десятилітті двохтисячних нас вражали світлодіодні ліхтарі, коли з’являється ще одна обставина у світі світлотехніки – лазерні фари.

Ми часто пов'язуємо лазер з чимось сліпучим і яскравим. Може здатися, що таке освітлення буде засліплювати людей і рухомі зустрічні автомобілі. Це зовсім не так. Цей потік не засліплює інших водіїв. Крім того, таке освітлення можна назвати «розумним» світлом. Лазерна фара аналізує дорожню ситуацію, підсвічуючи тільки ті області, які необхідні.

Аналіз досліджень та публікацій. 

Перший сигнал можливого впровадження в автомобілях фар нового покоління, а саме використання лазерної технології, був в 2011-му, коли компанія BMW показала на той момент ще концептуальну модель I8. Через три роки цей спорткар з гібридною силовою установкою вже презентували як серійну модель. Як не дивно, але показані раніше в концепті як ноу-хау лазерні фари перекочували і в серійну модель, правда, тільки в її більш дорожчу версії.

На сьогоднішній день цю технологію активно впроваджують два автогіганта: BMW і AUDI. У BMW I8 дві фари, кожна з яких має по три лазерних елемента. Кожна лазерна фара від Audi має по чотири лазерних елемента з діаметром перетину 300 мікрометрів. Довжина хвилі кожного діода становить 450 нм.

Мета статті.

Проаналізувати тенденцій в сфері автомобільного освітлення, основних переваг нововведення в автомобільному освітленні. Запропоновано звернути увагу на використання лазерного освітлення.

Виклад основного матеріалу.

Лазерне світло являється абсолютнім нововведенням в автомобільному освітленні і наступним великим кроком вперед з моменту впровадження галогенних, ксенонових та світлодіодних технологій фар.

Ця тенденція освітлення відкриває абсолютно нові горизонти в дизайні та експлуатації фар.

Одна із головних задач автовиробників зробити фари головного світла ще більш ефективними. Звісно, цим займаються не вони самі, а ті, хто спеціалізується на розробці і виробництві джерел світла. Автопроми співпрацюють з цілим рядом відомих спеціалізованих компаній, які займаються виробництвом та розробкою світлотехніки, а саме - Philips, Osram, Valeo, Hella і Bosch. Причому у них є власна внутрішня спеціалізація. Черговим кроком кооперації автовиробників і згаданих спеціалізованих компаній стало створення лазерних фар, кардинально відрізняються від попередніх конструкцій.

Якщо порівняти фари інших джерел світла (лампами розжарювання, газорозрядними, класичними світлодіодами), то лазерні фари мають цілий ряд переваг. А полягають вони в тому, що лазерне випромінювання монохромне і когерентне, тобто хвилі мають однакову довжину і постійну різницю фаз. По-перше, формується пучок світ ла, наближений до паралельного, а саме, дозволяє керувати освітленням конкретних зон. По-друге, сила світла лазерного світлового променю в 10 разів вище класичних галогенок, ксенону і світлодіодів. Дальність лазерного променю світла становить до 600 метрів, в той час як звичайне дальнє світло висвітлює від 200 до 300 метрів. (Рис. 1.). При цьому важливо те, що навіть в режимі ближнього світла (класичний ближнє світло «працює» на дистанції 60-85 м) лазерні фари не будуть сліпити, так як промені чітко спрямовані, і якщо в зоні освітлення з'явиться людина, спеціальний режим зможе відключити ту частина діодів, промені яких потрапляють в його очі.

Рис.1. Протяжність лазерного проміння у порівняльні зі звичайним світлодіодним світлом.

 

По-третє, енергоспоживання у лазерних фар на 30% менше, ніж у звичайних, що дуже затребувано в століття економії енергоресурсів.

По-четверте, лазерні фари найкомпактніші з усіх існуючих. Світловипромінюючих площа поверхні лазерного діода в сто разів менше, ніж у звичайного світлодіода. Тому при одній і тій же світловіддачі лазерної фарі потрібен відбивач діаметром 30 мм, для ксенону - 70 мм, а для галогенною лампи - 120 мм. Завдяки цьому лазерні фари можна робити набагато меншими без втрат ефективності освітлення дороги.

Лазерне головне світло буде краще працювати в парі з «цифровим помічником», який перешкоджає засліплення водіїв зустрічних і попутних машин. Оптика на основі лазерів забезпечує більш точну форму світлового пучка, що робить ближнє світло більш безпечним і комфортним для автомобілістів, що рухаються в зустрічному напрямку. А саме, лазерне головне світло буде тісно взаємодіяти з комп'ютером, який керуючись даними з датчиків буде слідкувати за тим, щоб зустрічний автомобілі і пішоходи НЕ засліплювались.

Висновки і пропозиції.

Розробка автомобільно-лазерного світла зазнає значного тиску завдяки швидкому розвитку. Поряд з сучасними складними системами, використовуваними в серійному виробництві, в майбутньому також з'являться невеликі «пакети», що дають дизайнерам фар головного світла більше свободи для відкриття нових областей застосування. У перспективі будуть запропоновані складні модулі з відповідною продуктивністю потоку, а також невеликі компактні модулі з меншою продуктивністю.

Розробники впевнені, що в недалекому майбутньому світлотехніка автомобіля буде розпізнавати перешкоди (наприклад, диких тварин, тощо) і попереджати водія або брати керування гальмовою системою під свій контроль. Що є актуальним для водіїв з вадами зору чи недосвідченими початківцями у сфері керування транспортних засобів. Також на даний час активно розвивають адаптивне освітлення фарами, яке краще працює в парі з «цифровим помічником». Адаптивне освітлення - це можливість змінювати напрямок світла в різні боки синхронно зі зміною напрямку автомобіля, що робить більш комфортними поїздки в нічний час.

Також хочеться відмітити незначні погрішності в даному освітленні. Не зважаючи на вищевказані показники, які характеризують переваги лазерного освітлення для фар головного світла, є і недоліки даного освітлення. Так як лазерне освітлення забезпечує світло високої щільності, тим самим іноді надає негативний вплив на очі. Також це дорого. А до вартості самої фари варто ще додати періодичне обслуговування і налаштування.


СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ:

 

  • Веб-сайт. URL: https://minjust.gov.ua/m/str_45893 (дата звернення 02.11.2020).

  • Веб-сайт. URL https://techautoport.ru/elektrooborudovanie-i-elektronika/sistema-osvescheniya/lazernye-fary.html.

  • Веб-сайт. URL https://techautoport.ru/elektrooborudovanie-i-elektronika/sistema-osvescheniya/perednie-blok-fary.html.


THE LATEST TRENDS IN AUTOMOTIVE LIGHTING

HYBARKOV S.,
Forensic expert
Kharkiv Scientific Research Forensic Centre of the Ministry of Internal Affairs of Ukraine
UKRAINE

Abstract.
An analysis of trends in the field of automotive lighting, the main advantages of innovations in automotive lighting. It is suggested to pay attention to the use of laser lighting


Keywords: main light; car laser light; laser headlights; laser diode; adaptive lighting; lighting.

© Губарьков С.С., 2020

© Hybarkov S., 2020

 

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

PUBLISHED : 21.12.2020