Автомобильные фары будущего

Автомобильные фары будущего

Да будет свет! Автоосвещение — из темноты в будущее.

Автоосвещение транспорта в настоящий момент находится в стадии эволюционной трансформации. Автомобильные компании в ближайшем будущем планируют улучшать качество дорожного освещения своей продукции. И дело тут вот в чем. Уже со следующего года такие, к примеру, организации, как NHTSA и IIHS (независимые организации, проводящие тестирование новых автомобилей на безопасность) будут выставлять итоговые рейтинги безопасности конкретно, с учетом качества самого дорожного освещения. Что же в этом случае ждет всех нас в ближайшем будущем. Как могут измениться или изменятся технологии в части головной оптики автомобилей? Давайте друзья вместе немного приоткроем ту неизвестную завесу будущего автомобильной промышленности в этой части производства.

Напомним нашим читателям, что недавно, Страховой институт безопасности дорожного движения США (IIHS) провел ряд тестов головной оптики популярных автомашин кроссоверов. В результате выяснилось следующее, что большинство новых современных автомобилей оснащаются в данный момент не совсем эффективными передними фарами, которые в неидеальной степени комфортности освещают автодорогу и, которые даже способны навредить встречному потоку машин. В конечном итоге IIHS приняла решение, что с начала 2017 года в регламент проверки автомобилей на безопасность ими будет внесен обязательный тест проверки на качество головной оптики транспорта. Таким образом, теперь, чтобы автомобилю получить высшую награду от IIHS придется успешно пройти не только обозначенные краш-тесты, но и еще пройти дополнительный тест на качество передний оптики.

Как мы с вами видим господа, в настоящее время к головной оптике автомашин направлено максимальное и пристальное внимание, поскольку качество освещения дорог напрямую влияет на безопасность автотранспорта. По этой самой причине многие автомобильные компании в настоящий момент ведут активные разработки по созданию оптимальной головной оптики будущего.

Давайте вместе узнаем, как может измениться передняя оптика новых автомобилей в самом ближайшем будущем. Для этого мы оценим с вами имеющиеся шансы той или иной технологии применяющиеся сегодня в автопромышленности.

Галоген

Несмотря на такой факт, что ксеноновые фары у машин в несколько раз эффективнее обычной галогенной оптики, все-равно эти галогеновые фары по-прежнему являются самыми распространенными в автопромышленности по всему миру.

Напомним нашим читателям, что в ксеноновых лампах отсутствует нить накаливания. Лампа дает (выдает) свет за счет горения газа. В итоге этого ксеноновая лампа выдает более яркий и более мощный свет, а еще потребляет значительно меньше электроэнергии, чем обычная галогеновая лампочка.

Но, тем не менее, мы с вами знаем, что чаще всего ксеноновые фары устанавливаются на премиальные автомобили, или на топовые комплектации более дешевых моделей авто

Удивительно, но факт остается фактом, с момента появления ксеноновых ламп прошло уже более 20 лет, когда их впервые представила и показала компания «БМВ» на автомодели Е32 7-й серии. Также, в 1996 году, такие ксеноновые фары появились и на модели Lincoln Mark VIII, которая стала первым Американским автомобилем с ксеноновой оптикой.

Почему же тогда автопроизводители не хотят отказываться от обычных галогеновых фар несмотря на явное преимущество такой ксеноновой оптики?

А все просто. Дело в том, что себестоимость галогеновых фар намного меньше ксеноновой оптики. И еще, надежность и эффективность галогеновых фар также не оспорима.

Например, рыночная стоимость обычных галогеновых авто-ламп составляет в среднем от 100 до 500 рублей, когда как стоимость ксеноновых ламп начинается в среднем от 2000 тыс. рублей.

Современные галогеновые лампы производятся и выпускаются в условиях очень жестких условий допуска. К примеру, на том же заводе «Osram» малейшие отклонения в процессе производства этих ламп приводят к полной отбраковке всей партии продукции.

15 лет назад часть подобной партии таких ламп пошла бы в продажу

Популярность галогеновых ламп связана также и с тем, что для их работы не требуется каких-либо дополнительных преобразователей тока и т.д. и т.п. Галогеновая оптика работает напрямую непосредственно от аккумулятора, когда как ксеноновые фары используют у себя внутри специальные блоки розжига и определенные преобразователи переменного тока.

Тем не менее друзья, так галогеновые и ксеноновые лампы обречены в будущем на полное исчезновение из автопромышленности. Уже в недалеком будущем эти лампы будут восприниматься точно так же, как воспринимаются сейчас античные лампы, заполненные ацетиленом. Просто еще не пришло и не настало время новых технологий. Но судя по прогрессу в автопромышленности, совсем скоро передняя оптика в автомобилях изменится до неузнаваемости.

Светодиоды

По аналитике компании «Osram Sylvania» подсчитано, что в течение ближайших 4-х лет во всем мире 20% новых автомобилей будут оснащены светодиодными фарами. Например, уже сегодня в наше время, даже не самые дорогие автомобили начали оснащаться светодиодами в качестве габаритного света. Но уже совсем скоро даже эконом-автомобили получат для себя переднюю светодиодную оптику.

Светодиоды будут играть особую роль в снижении потребления топлива. Это главная цель мировой автопромышленности сделать все автомобили более экономичными.

В самом деле, установлено, что светодиоды реально могут снизить количество потребляемого автомобилем топлива. Например, светодиодная автомобильная лампа ближнего света потребляет мощности всего от 15 до 18 Вт, когда как галогеновая лампа потребляет уже от 55 до 65 Вт этой мощности. Ксеноновая лампа, к примеру, в среднем потребляет больше 42 Вт мощности. Так что господа, как мы с вами видим, преимущество светодиодов для энергосбережения очевидно

Кроме того, светодиодные лампы дают этот максимальный свет с момента их включения всего за одну миллисекунду. Например, обычная лампа накаливания выдает полную мощность и яркость свечения в 250 раз (!) медленнее. В итоге использование светодиодов в задней оптике очень выгодно.

Также светодиоды намного ярче. К примеру, светодиодные лампы имеют яркость в 3000 люменов, когда как галогеновые лампы выдают яркость в среднем 800 люменов. Существенная разница, не правда ли друзья?

В том числе, сама температура по цвету светодиодных автомобильных ламп ближе всего к естественному солнечному свету.

Вот например, светодиоды выдают световую гамму в 5500 Кельвинов, когда как ксеноновые лампы в среднем выдают гамму в 4500 Кельвинов. А галогеновые лампы и подавно не могут дать теплоту светового потока схожего с дневным солнечным светом, так как температура по световой гамме света таких ламп не превышает 2500-3000 Кельвинов.

Почему же тогда светодиодные фары еще не вытеснили с рынка традиционную галогенную и более дорогую ксеноновую оптику?

Дело в следующем, что самым большим недостатком светодиодов являетя стоимость самого производства этой светодиодной оптики. Но в будущем, несомненно, такое производство светодиодов станет намного дешевле и возможно сравняется по своей себестоимости с галогеновой оптикой. Тогда безусловно светодиодная головная оптика автофар полностью вытеснит с рынка традиционное автомобильное освещение.

Сегодня в настоящее время многие автомобильные компании начали инвестировать огромные средства в разработку современных светодиодных фар. В итоге на мировом авторынке стали появляться автомобили с полностью передней светодиодной головной оптикой. Правда технология светодиодного дорожного освещения у всех компаний сегодня своя. Например, фирма «Тойота» развивает технологию ввиде проектора на основе светодиодов, а компании «Ауди» и «Акура» создали на сегодня такие передние фары, которые имеют многочисленное число светодиодов выставленных непосредственно в один ряд и создающих единый пучок света. А вот другая авто-компания «Лексус», используя примерно ту же технологию, взяла и установила эти светодиоды в треугольник. Ну а компания «Форд» со своей стороны создала аж целые блоки из этих светодиодов, которые чем-то напоминают кубики льда

Но несмотря на такое бурное развитие светодиодной головной оптики, в ближайшем будущем эта технология вряд вытеснит с рынка галогеновые фары. И дело тут в том, что для производства светодиодного головного освещения требуется специальная электронная печатная плата, которая содержит в себе более 130 различных деталей-компонентов, начиная к примеру, от алюминиевых элементов и заканчивая дорогостоящими отражателями

В том числе, в процессе производства светодиодов и светодиодных фар требуется стерильное производство с дорогостоящим оборудованием, которое следить за влажностью в помещении и имеет антистатическую защиту. Также этот процесс производства светодиодов в несколько раз медленнее, чем необходимо для производства тех же галогеновых ламп.

В итоге себестоимость светодиодов пока получается очень дорогой и связана она с большими затратами на единицу продукции.

Например, на том же заводе «Osram» при 24 часовой смене в течении года производится около 100 млн. штук галогеновых ламп. К сожалению, за этот же срок завод может произвести лишь столько светодиодов, которых хватит только всего для 130.000 тыс. штук светодиодных фар для автомобиля Ford F-150.

Таким образом получается, для того чтобы уменьшить себестоимость продукции все автопроизводители в совокупности должны в первую очередь стандартизировать все имеющиеся компоненты светодиодного освещения на сегодня. Только после появления единого стандарта производства светодиодного головного освещения начнется поэтапное снижения себестоимости продукции.

Светодиодные матрицы

Светодиодные матричные фары, что имеют активное освещение (могут освещать встречную полосу движения но не ослеплять водителей), имеют ряд преимуществ перед обычной светодиодной головной оптикой.

Впервые подобная оптика появилась на автомобиле Ауди А8. Так, матричные фары у Ауди имеют на одной плате 1024 отдельных светодиода (как-бы на одном чипе), создавая тем самым по сути подобие экранных пикселей. В сочетании с умным программным обеспечением и с чувствительными инфракрасными камерами эти матричные светодиодные фары имеют высокую четкость и разрешение. Также благодаря умному управлению электроника позволяет активировать только те светодиоды, которые в настоящий момент обеспечат максимальную видимость на дороге, не ослепляя таким образом встречных водителей и пешеходов

Вот например, благодаря матричным светодиодам обочина дороги будет полностью освещена, когда как лицо идущего на встречу пешехода будет затемнено. То же самое касается и водителей встречных автомобилей.

Конечно, эта технология пока не будет массово применяться в ближайшие годы в автопромышленности, так как себестоимость этой технологии оставляет желать лучшего. Но в будущем, непременно, когда производство светодиодных фар станет намного дешевле, появится вероятность того, что матричная передняя оптика фар займет свое доминирующее положение на рынке.

Лазер

Лазерные фары могут стать следующим очередным шагом в развитии автомобильной передней оптики. Уже сегодня подобное головное освещение используется на авто-гиперкарах марки BMW i8

В качестве освещения в этой машине используется три лазерных диода фирмы «Osram».

Как работают лазерные фары?

Технология основана и построена на оптических эффектах преобразования света. Так, например, синий луч светодиодных лазеров проходит через керамический люминофор, в результате чего свет преобразуется в один белый мощный пучок, который проецируется на автодорогу в довольно широком размахе. Так дальность такого пучка света составляет около 600 метров. Также эти лазерные фары дают в 10 раз больше яркости, чем теже светодиодные лампы (количество яркости на 1 квадратный метр у них в несколько раз превышает все существующие автомобильные фары в мире)

В настоящий момент в одной фаре используется сразу три светодиодных лазера. Но уже в следующем году компания «БМВ» представит новую головную оптику, которая будет иметь всего один лазер для создания подобного пучка света, что непременно уменьшит себестоимость такой лазерной оптики примерно на 1/3.

Применяя на автомашине лазерные фары производитель позволяет разработчикам, конструкторам, дизайнерам и инженерам проявлять в области дорожного освещения больше гибкости для разработок более новых технологий. Например, оснастив модель BMW i8 лазерной оптикой, инженеры фирмы «БМВ» создали при этом технологию Dynamic Light Spot Laser для безопасного освещения пешеходов. Кстати подобная технология уже применяется и на нелазерных фарах в противотуманных фарах некоторых моделей БМВ.

Будущее автомобильной оптики

В будущем вполне возможно, что автопроизводители будут создавать гибридную переднюю автомобильную оптику, которая будет использовать у себя как светодиодные матричные фары, так и лазерные технологии. К сожалению высокая стоимость технологий и различные нормы безопасности в ряде развитых стран пока не позволят лазерной оптике вытеснить с рынка в ближайшие годы другие системы автомобильного освещения.

Так что друзья, на ближайшие 5 — 10 лет нам не стоит ждать повсеместного распространения не только лазерных фар, но и других более дешевых технологий на основе светодиодных ламп.

Скорее всего до 2030 года большинство современных автомобилей будут по-прежнему оснащаться галогеновыми и ксеноновыми лампами, правда за исключением задней оптики, которая распространяется более быстрыми темпами в автопромышленности.

ТЕХНОЛОГИИ, ИНЖИНИРИНГ, ИННОВАЦИИ

Измеритель диаметра, измеритель эксцентриситета, автоматизация, ГИС, моделирование, разработка программного обеспечения и электроники, БИМ

Самые перспективные инновационные решения для автосвета: восемь интересных стартапов

Опубликовано 03.02.2021 автором kornelik

Автопроизводители, стремясь достичь наилучшего качества освещения дороги в темное время суток, улучшить эффективность энергопотребления источников света, а также воплотить смелые дизайнерские решения при разработке автомобильных сред освещения, внедряют новые перспективные технологии, благодаря чему автовладельцам в настоящее время стало доступно светодиодное, газоразрядное и даже лазерное освещение, которые набирают все большую популярность. При желании усовершенствовать автосвет у своего транспортного средства, владельцы машин приобретают новые модели световых приборов. Реже стробоскопы и фары дополнительного света. Наиболее популярными остаются галогеновые и ксеноновые лампы. Автопроизводители постоянно улучшают светоотдачу этих источников света одновременно снижая их мощность. Для этого активно внедряются инновационные технологии. При разработке моделей современных автомобильных фар используются интересные дизайнерские решения. На сегодняшний день рынок автосвета представлен ассортиментом источников светодиодного, газоразрядного и, даже, лазерного освещения. Лампы накаливания теперь вытеснены галогеном. В принципе, это те же лампы, но с добавлением инертного газа в колбу. Здесь мы кратко расскажем о восьми интересных инноваций в этой области.

Lumilor — электролюминесцентная краска

Воспользуйтесь нашими услугами

• Наша продукция
• Презентации по направлениям
• Инжиниринг
• Консалтинг
• Металлообработка
• Моделирование
• Разработки

Индийский автостартап Luminor – это покрасочная компания, которая разрабатывает запатентованную электролюминесцентную краску. Процесс покраски с ее использованием не отличается обычного, благодаря чему нет необходимости в использовании специального оборудования. Люминесцентная краска обеспечивает хорошую видимость даже в сложных погодных условиях, таких как туман и проливной дождь.

Versalume – гибкое внешнее освещение

Американский стартап Versalume специализируется на разработке и распространении интегрированных оптоволоконных световых решений. Осветительные устройства Versalume разрабатываются для применения в области дизайна и проектирования.

В осветительные приборы этой компании устанавливаются перезаряжаемые батареи, которые исключают технические ограничения, возникающие в различных сценариях использования.

Lightly Technologies — сверхтонкие светодиодные панели

Команда ирландского стартапа Lightly Technologies занимается разработкой и производством световых платформ. Они производят автомобильное световое оборудование, предназначенное для освещения внутренних и наружных панелей. Сверхтонкая и гибкая структура их осветительных модулей позволяет создавать новые конструкции без ущерба для их функциональности.

Kubos Semiconductor – светодиоды на основе нитрида галлия

Британский стартап Kubos Semiconductors занимается производством светодиодов, используя кубический нитрид галлия вместо привычного гексагонального. Возможность замены стандартных подложек, повышение яркости и эффективности в сочетании с масштабируемым производственным процессом делают эту технологию идеальным решением для компаний, занимающихся созданием различных продуктов.

FlexEnable — гибкие OLED-дисплеи

Британский стартап FlexEnable занимается разработкой и производством гибких OLED-дисплеев для различных промышленных применений. Их технология создания органических ЖК-дисплеев позволяет им производить большие, ударопрочные и гибкие экраны, которые светятся ярче обычных дисплеев (при этом срок службы их службы не сокращается).

Optoflux – оптические линзы для датчиков в системах ADAS

Немецкий стартап Optoflux производит оптические линзы для светодиодов, камер и лидаров для применения в автомобилях. Их производственный процесс направлен на создание объективов, которые захватывают высокоточные изображения с минимальными искажениями, экономя время и ресурсы для производственного цикла.

EFi Lightning – освещение интерьеров

Французский стартап EFi Lighting разрабатывает осветительные решения для салонов автомобилей. Их продукт под названием Light Guides представляет собой гибкий источник света на основе волоконно-оптического кабеля с равномерным рассеиванием света, который может быть интегрирован в любое дизайнерское пространство. Запатентованный производственный процесс EFi Lighting позволяет им работать с дизайнерами автомобильных осветительных приборов для создания индивидуального автомобильного освещения.

TriEye – SWIR-камеры для автомобильной промышленности

Израильский производитель полупроводниковых устройств TriEye специализируется на камерах для работы в условиях плохой видимости, которые помогают автономным транспортным средствам и системам ADAS. Архитектура их набора датчиков и типы данных обеспечивают легкость интеграции, а их технология использования коротковолнового инфракрасного спектра решает задачу безопасного и надежного наблюдения при плохой погоде и других распространенных условиях низкой видимости.

Воспользуйтесь нашими услугами

• Наша продукция
• Презентации по направлениям
• Инжиниринг
• Консалтинг
• Металлообработка
• Моделирование
• Разработки

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

Также читайте:

1. Сверчеловеческие возможности искусственного интеллекта: мифы и реальность
2. Мультимедиа в Вашем авто: вехи истории и перспективы
3. В России разработан инновационный метод оценки качества угольного топлива
4. Как создать материал, противоречащий основным принципам химии и физики: пример от профессионалов

Запись опубликована автором kornelik в рубрике Инновации, Новости. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

НОВОСТИ

ИНЖИНИРИНГ

• Наша продукция
• Презентации по направлениям
• Инжиниринг
• Консалтинг
• Металлообработка
• Моделирование
• Разработки

ПОРТФОЛИО

• Инжиниринг
• Консалтинг
• Металлообработка
• Моделирование
• Наши разработки

Февраль 2021

Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5	6	7
8	9	10	11	12	13	14
15	16	17	18	19	20	21
22	23	24	25	26	27	28

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ

• Искусственный интеллект готовится предсказывать будущее
• Венчурный бизнес как основа продвижения инноваций на производство: пять основных подходов
• Пять самых востребованных инноваций от IBM на ближайшие пять лет
• Колеса или гусеницы: нелегкий выбор для боевых машин
• Ученые разработали логический элемент с тремя входами и выходами на основе квантовых кубитов

Архивы

• Июль 2023
• Июнь 2023
• Май 2023
• Апрель 2023
• Март 2023
• Февраль 2023
• Январь 2023
• Декабрь 2022
• Ноябрь 2022
• Октябрь 2022
• Сентябрь 2022
• Август 2022
• Июль 2022

Источник https://1gai.ru/publ/517067-avtomobilnye-fary-buduschego.html

Источник https://integral-russia.ru/2021/02/03/samye-perspektivnye-innovatsionnye-resheniya-dlya-avtosveta-vosem-interesnyh-startapov/

Источник