Лазерные фары: принцип работы и достоинства с недостатками

Содержание
  1. Устройство и принцип работы матричных фар
  2. Преимущества перед остальными типами фар
  3. Из каких элементов состоит матричная фара
  4. Преимущества и недостатки
  5. Экскурс по истории
  6. Дальний свет фар
  7. Последний модуль
  8. Видео – Матричные светодиодные фары на Audi A8
  9. Устройство матричных фар
  10. Лазерные фары Audi видео
  11. ДОСТОИНСТВА ЛАЗЕРНЫХ ФАР
  12. Заключение
  13. Фотогалерея
  14. Видео «CES 2015 BMW Audi Laser Headlights»
  15. Форма фары
  16. Предназначение фары
  17. Ближние
  18. Дальние
  19. Противотуманные
  20. Габаритные
  21. Задние
  22. Где можно разместить лазерные фары на авто
  23. Audi R8 V10
  24. Положительные отзывы о лазерных фарах
  25. Как сделать лазерные фары своими руками?
  26. Новейшая технология
  27. Видео — как работают лазерные фары
  28. Производители
  29. Устройство и принцип работы лазерных фар
  30. Противотуманные лазерные фары для авто принцип работы и изготовление своими руками
  31. Установка на автомобиль
  32. Характеристики

Устройство и принцип работы матричных фар

Еще недавно в системах освещения автомобилей массово использовали только галогенные или газоразрядные лампы (ксенон). Позже производители начали переход на светодиодные источники света. Но настоящим прорывом стало появление матричных фар. Устройства позволяют освещать только нужные для вождения зоны, не ослепляя пешеходов и встречных водителей.

Преимущества перед остальными типами фар

Как мы уже упоминали, светодиодные источники света стали постепенно вытеснять традиционные. Причиной послужила их экономичность и более длительный срок эксплуатации. И если говорить про матричные фары, то они обладают целым рядом дополнительных преимуществ:

  1. Габаритные размеры — галогенная и газоразрядная оптика требуют большого пространства для установки, а светодиоды легко разместить даже на маленькой плате.
  2. Срок эксплуатации — система состоит из минимального набора элементов, которые подвержены сбоям и выходу из строя.
  3. Яркость освещения — показатель регулируется количеством установленных светодиодов.
  4. Управление освещенностью зон — с помощью датчиков и систем распознавания автомобиля происходит автоматический анализ объектов и изменение световых режимов.

screen_shot_2015-01-16_at_10.28.22_2.png

Работа системы в темное время суток

В зависимости от режима работы матричные фары могут обеспечить яркий и тусклый свет, а также изменять фокус.

Из каких элементов состоит матричная фара

Поскольку в основе матричной фары лежат светодиоды, они являются неотъемлемой частью конструкции. Использование данного вида источников света позволяет улучшить качество и яркость освещения. В список конструктивных элементов фары входят:

  • светодиодные матрицы ближнего и дальнего света;
  • модули ДХО, указателей поворота и габаритов;
  • пластмассовый корпус с прозрачным рассеивателем;
  • вентилятор охлаждения;
  • декоративная решетка;
  • блок управления.

a8_matrix_beam_master.jpg

Конструктивные особенности матричной оптики

Поскольку система управляется автоматически, блок управления обменивается сигналами с другими модулями автомобиля, а также датчиками движения и видеокамерой.

Переключение угла освещения, яркости и режима работы фар происходит на основе информации с датчиков и навигационных систем транспортного средства.

Преимущества и недостатки

Хотя использование матричной оптики, на первый взгляд, может показаться излишеством, технология имеет ряд неоспоримых преимуществ:

  • увеличение комфорта и безопасности движения;
  • не нужно думать о режиме работы освещения;
  • отсутствие ослепляющего эффекта для встречных водителей;
  • адаптивная работа света при движении по прямой и в поворотах;
  • обнаружение пешеходов;
  • динамические указатели повторов.

Из недостатков оптики можно выделить только высокую стоимость и использование технологии в автомобилях премиум-класса.

Матричные фары значительно упрощают езду на дорогах, особенно в плохих погодных условиях или ночью. Водителю не нужно переключать режимы работы света, а повороты становятся легкими и безопасными. Остается только дождаться, пока разработка дойдет до массового рынка и будет устанавливаться на все автомобили.

Экскурс по истории

Технологии движутся вперед с молниеносной скоростью. Вспомните свой мобильный телефон 10 лет назад, а теперь возьмите в руки свой нынешний. То же самое касается и автомобильных фар, прошли они значительный путь прежде, чем стать именно такими. Многие еще могут вспомнить обычные фары с лампами нити накаливания. Обычно они ставились на классически ВАЗы, Волги и Москвичи – эти автомобили видел каждый, и желтый свет их тускловатых фар нам всем тоже знаком. Причудливо было видеть, как вслед за садящимся аккумулятором темнели и фары на старых машинах. Потом были сверхмодные и очень часто устанавливаемые ксеноновые фары, их горячо любили ставить все те же владельцы классики, тем самым меняя родной свет. Такие фары до сих пор широко распространены. Большинство новых, современных авто, комплектуются светодиодными фарами — самыми распространенными на сегодняшний день. Сначала они устанавливались только в поворотные огни или в ходовые огни, но когда производители осознали весь потенциал диодных фар и смогли его раскрыть – они стали применяться везде.

Дальний свет фар

25 светодиодов образуют своеобразную матрицу, которая делится на 5 блоков. В каждом блоке размещены по 5 светодиодов.

Каждый светодиодный блок имеет свою систему охлаждения, в которую входит металлических радиатор, и отражатель (рефлектор с линзой).

Благодаря такой технологии стало возможным распределять свет одним миллионом комбинаций, что не возможно было сделать на других видах фар.

Последний модуль

Последний модуль включает в себя светодиоды указателя поворотов, ходовых и габаритных огней. Всего в модуле установлено 30 светодиодов.

Все модули дизайнерски красиво оформлены, что придает фаре особую привлекательность.

Видео – Матричные светодиодные фары на Audi A8

(5 votes, average: 5,00 out of 5)

За развитием технологий в сегменте авторынка светотехники в настоящее время трудно уследить даже экспертам, не говоря уже об обычных среднестатистических автолюбителях. Еще вчера ксенон, например, считался самым крутым, но затем автомир заговорил о светодиодных фарах и, вдруг резко автомобильные компании переключаются на матричные фары. Пока встречная машина вас не ослепила лазерной оптикой, давайте кое в чем попробуем разобраться.

Устройство матричных фар

matrichnye-fary-preimushhestvo-02.jpg

Возьмите «простую» светодиодную оптику – она воспроизводит конструкцию, которую водители знают еще по «Жигулям», оставшимся от дедушек. Фара, как и ранее, состоит из отдельных блоков: ближний, дальний свет, габаритные огни – только на смену устаревшим лампочкам пришли современные светодиоды. При этом если переходить от ближнего света на дальний, то речь идет не об обычном выборе, а о создании световой динамичной картинки, постоянно подстраивающейся под дорожные условия (обстановку).

Привычное для водителя разделение на ближний/дальний можно найти в матричной фаре Matrix LED, но добавим, что выключать, включать и приглушать тут можно как отдельный блок светодиодов (кстати, которых, каждая пара содержит пять штук), так и каждый светодиод по отдельности. Поэтому получается, что электроника имеет множество вариантов настройки дальнего и ближнего света. Индивидуальный световой вариант можно подобрать на абсолютно все случаи жизни, поскольку число доступных приближается к миллиарду!

Лазерные фары Audi видео

ФараИнфо

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.

Заключение

В заключение можно сказать, что хоть приобрести их в настоящее время проблематично, а выполнить лазерные фары своими руками затруднительно, не стоит пренебрегать последним пунктом. Доработка фар также снизит опасность езды в ночное и туманное время.

Лазерная фара для авто – это отличное решение. Несмотря на то, что не все водители знают о таком нововведении и могут быть удивлены. В любом случае это убережет машину от столкновения.
Обязательно нужно помнить, что угол наклона цилиндра должен быть тщательно отрегулирован. В противном случае при наезде на возвышенность световая полоска попадет точно на ветровое стекло позади идущего автомобиля.

Фотогалерея

Загрузка ...

 Загрузка …

Видео «CES 2015 BMW Audi Laser Headlights»

В данном ролике от автора Epicroads можно увидеть презентацию светооптики, показанную на примере автомобиля марки BMW.

Форма фары

В классификацию автомобильной оптики входит вид фар по размеру и форме.

Наибольшее распространение имеют квадратные фары или фары с удлиненными боками, повторяющие форму кузова. В зависимости от производителя форма блока головной оптики – узнаваемая часть дизайна. Например, круглые фары – это фишка таких производителей, как Bentley (с 1919 года) и Mercedes-Benz (с 1967).

Предназначение фары

Автомобильная оптика должна максимально полно освещать дорожное полотно и указывать местоположение автомобиля (габаритные огни). Это основное ее предназначение.

Наибольший ассортимент имеют передние фары. Одна из разновидностей головной оптики – адаптивные фары. Этот класс оптических приборов отличается от традиционного освещения тем, что направление пучка света меняется в зависимости от передвижения машины.

Принцип работы автомобильной адаптивной фары построен на работе автокорректора. Оптика меняет направление света по горизонтальной линии в зависимости от того, в какую сторону повернет автомобиль. Поворот освещения происходит за несколько секунд до поворота колес благодаря электронному блоку управления, в который входят элементы:

  • электронные датчики (рулевого колеса, частоты вращения колес, головного освещения, продольного ускорения и пр.);
  • электропривод;
  • элементы фары (лампа, линза и пр.);
  • бортовой компьютер.

Второе название адаптивной фары – система адаптивного освещения.

Ближние

Автомобильная фара ближнего света предназначена для освещения дорожного полотна на расстоянии не более 55 метров. Главный критерий – луч не должен ослеплять водителей встречных авто. Это достигается благодаря установке лампы оптимальной мощности и угла наклона.

Освещение на близкое расстояние

При формировании ближнего света отражение светового пучка происходит только от верхней части рефлектора, левая часть луча ограничивается специальным экраном, в то время как правая хорошо освещает обочину.

Дальние

Фары дальнего света должны обеспечивать хорошую видимость дороги на расстоянии не менее 120 метров от машины. В современных автомобилях вместе со штатными дальними огнями устанавливают дополнительное освещение. В качестве альтернативы используют новые технологии – матричные фары.

Матричная фара объединяет в себе всю основную оптику автомобиля: дневные огни, дальний и ближний свет, дневное освещение, габариты. Производится модуль ведущими компаниями, например Audi. В конструкции присутствуют до нескольких тысяч светодиодов, блок управления, компьютерная система, кондиционер и пр. Диоды объединены в блоки с отражателями. Матрица способна реализовать более миллиарда различных световых комбинаций в зависимости от ситуации и обеспечивает следующие элементы освещения:

  • дальний свет полисегментальный (расстояние светового потока более 500 м);
  • стандартный дальний свет (для автомагистрали);
  • адаптивный свет;
  • противотуманные огни;
  • габариты;
  • дневной и ближний свет;
  • подсвечивание объектов на дороге на расстоянии до 120 м и др.

Противотуманные

Противотуманные фары имеют желтый свет, что достигается установкой ламп низких цветовых температур. В автомобиле ПТФ располагаются на горизонтальной линии, стандартно чуть ниже головного света или на его уровне.

Микроавтобус с туманками

Желтый теплый свет не допускает отражения капель влаги и обеспечивает хорошую видимость во время дождя, снега, тумана. В непогоду не рекомендуется использовать дальний свет: видимость не улучшится, но водители на встречной полосе будут ослеплены.

Противотуманные фары имеют достаточно узкий вертикальный световой луч при захвате большой горизонтальной плоскости. ПТФ проекционного типа светит как бы снизу вверх, обеспечивая водителя хорошей видимостью на расстоянии до 30-50 метров.

Габаритные

Габаритная оптика предназначена для определения размеров автомобиля. Ночью и в непогоду габариты всегда должны быть включены. Днем как альтернатива используются универсальные дневные ходовые огни. В зависимости от расположения на авто предупреждающая оптика делится на задние и передние (подфарники) габариты.

Передние габариты должны светить только белым светом. Их обязательно включают ночью, совместно с противотуманными фарами в период непогоды.

Желтый световой поток от габарит

Задние габариты чаще всего комплектуются в блок-фару, они бывают только красные. Для грузовых и пассажирских авто задние габаритные огни устанавливаются как на нижней части кузова, так и сверху.

Задние

Конструктивно задние фары состоят из блока оптических элементов, необходимых для безопасного вождения:

  • стоп-сигналы;
  • поворотники;
  • противотуманная фара заднего хода;
  • огни аварийной сигнализации.

Некоторые части сигнальной оптики могут устанавливаться вне основного блока фары. Для задних огней предусмотрено три цвета: желтый, красный, белый. Для этого подкрашивают покрытие рассеивателя или отражатель. Линзы в фарах, как правило, не устанавливаются.

Работа всех сигнальных задних огней, кроме габаритов, в современных автомобилях  совмещена с соответствующими системами. Стоп-сигналы, габариты и указатели поворотов включаются кнопкой или рычагом на приборной доске. Фонарь заднего хода включается автоматически при переключении рычага коробки на задний ход.

Включенные огни

Задние противотуманные фонари имеют автоматическое независимое отключение, работа оптики объединена либо с лампами дальнего света, либо с ПТФ.

Конструктивно задняя правая фара имеет отражатель свободной формы, реже параболической. При использовании светодиодов для каждого блока предусматривается определенная область отражателя.

Где можно разместить лазерные фары на авто

Разместить лазерные фары на автомобиле можно будет практически в любом месте, которое вздумается водителю. Установка может быть:

  1. В качестве лампы головного света, то есть совместно с передними;
  2. Вместо противотуманного;
  3. Под задним бампером машины;
  4. Под спойлером, сзади авто;
  5. Под основными задними;
  6. На днище ТС.

Audi R8 V10

1457986427_005.jpg

Фирма Ауди в свое время, долго соперничала с автокомпанией БМВ в битве за право, стать одной из первых автопроизводителей в мире, которая оснащает свои серийные автомобили передними лазерными фарами. В итоге, как мы уже знаем, эту битву выиграла автофирма БМВ.

Но если вспомнить, то окажется, что компания Ауди в отличие от БМВ (компания предлагает лазерные фары только на новых поколениях автомобилей) предлагала устанавливать передние лазерные фары в качестве опции не только на новые машины, но и на предыдущее поколение автомобилей Audi R8.

Данные передние лазерные фары на новом поколении чувствуют себя и смотрятся прекрасно.

1457986702_006.jpg

Правда эта лазерная передняя оптика сегодня доступна только в качестве дополнительного оборудования, а в качестве базовой комплектации новая модель авто R8 оснащается только светодиодными передними фарами.

1457986459_001.jpg

Как и фирма БМВ компания Ауди заявляет, что ее лазерные фары на автомобиле R8 имеют дальность освещения в 600 метров. И еще, автофирма Ауди решила интегрировать в свои существующие лазерные передние фары динамические светодиодные поворотники, что безусловно является новым инновационным решением.

Автомобильный свет развивается в строго устоявшихся направлениях, которые редко меняются. На сегодняшний день особый интерес у большинства водителей вызывает светодиодная оптика. У нее масса достоинств, которые не позволяют приблизиться к этому сегменту альтернативным решениям. И все же технологические разработки не стоят на месте, постепенно набирает популярность совсем другая концепция светоподачи. Это лазерные фары, которые привнесли принципиально новые качества в организацию оптического обеспечения современного автомобиля.

Положительные отзывы о лазерных фарах

Новая технология обеспечила сразу несколько преимуществ автомобильной оптике. Как уже отмечалось, даже у современного ксенона такая фара выиграет за счет мощности. И потребитель это подтверждает. Так, практика использования говорит о том, что сила лазерной системы в разы выше, чем у традиционных галогенок и светодиодов. Более точные расчеты указывают на то, что лазерные фары способны работать на 600 м вперед. Для сравнения, максимальный потенциал обычного дальнего света в лучшем случае достигает 400 м.

Но даже не в базовых рабочих качествах заключается главное преимущество лазерного света. Такой источник благодаря особому принципу работы облегчил процессы управления пучком света. Немногие пользователи, в частности, смогли опробовать новейшую систему интеллектуального управления динамическим лазерным светом. Однако, по словам специалистов, это направление развития оптики обещает массу новых возможностей. Достаточно сказать, что в последних моделях немецких автомобилей лазерный ориентируется на возможность точечной подачи луча. Таким образом, система автоматически отслеживает опасные зоны, акцентируя на них внимание водителя.

1600725.jpg

Как сделать лазерные фары своими руками?

О полноценном изготовлении лазерной фары с упомянутыми выше характеристиками речи быть не может, однако частичное внедрение диодов такого типа в автомобильную оптику может дать некоторый положительный результат. Так, многие домашние мастера предлагают технику изготовления лазерной указки для фары, основой в которой выступит диод из привода DVD-RW. Лазер интегрируется в нишу стоп-сигнала или с коррекцией луча посредством холодной сварки. Для ограничения длины потока можно применить трафарет, который повторит форму нужного луча. Поэтому еще перед началом изготовления следует определиться с теми, какими характеристиками должны обладать лазерные фары. Своими руками коррекционную основу можно выполнить из картона, оставив окошко подходящего размера. Обычно делают фары из расчета подачи луча в 1,5 м при условии обеспечения 4-метровой проекции.

Новейшая технология

Не стоит думать, что лазерные фары головного света подобны тем, что были установлены на автомобиле всемирно известного шпиона Джеймса Бонда — они являются абсолютно безопасными для окружающих и не способны поджигать своим излучением мешающие вам транспортные средства. Понятно, что на гражданские автомобили будут устанавливаться абсолютно безопасные для окружающих источники света, которые просто существенно повысят эффективность освещения дороги перед транспортным средством. Чтобы понять лучше принцип, по которому работают лазерные фары, стоит рассмотреть их устройство.

В их основу положена уникальная технология рассеяния, которая основана на применении такого химического элемента, как жёлтый фосфор — фактически, лазер используется только в качестве средства, обеспечивающего его свечение. Следовательно, лазерное освещение не может применяться для того, чтобы наносить вред окружающим, на радость большинству участников дорожного движения, и к огорчению поклонников знаменитого английского разведчика. Если рассматривать технологию, созданную концерном BMW, то можно заметить, что в ней используется три синих лазера, которые направлены на кубический осветительный элемент, наполненный фосфором. Через минимальное время после попадания на него луча он начинает испускать очень яркое белое излучение, интенсивность которого в несколько раз выше, чем у иных источников света при сходных энергетических затратах. За фосфорным источником света в лазерных фарах установлен отражатель особой конструкции, который позволяет концентрировать до 99,95% излучения на дороге.

На видео презентация лазерных фар BMW M4:

Многие люди, которые видят перед собой лазерные фары для авто в разрезе, начинают сомневаться, не нанесёт ли подобная технология вреда окружающим — ведь лазеры известны своей способностью ослеплять глаза человека и даже нарушать целостность некоторых материалов при достаточно высокой мощности источника излучения. Однако специалисты компании BMW, которая первая представила прототип лазерных фар, указывают на то, что сам лазер используется исключительно для «розжига» фосфорного осветительного элемента, следовательно, для водителей встречного транспорта, а также людей, встреченных около дороги, такая светотехника будет абсолютно безопасной. Даже если автомобиль, оснащённый лазерными фарами, попадёт в аварию и целостность его фонарей будет нарушена, источники излучения будут моментально отключены, что позволит свести к минимуму опасность такого источника света для окружающих.

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.

Производители

Эти устройства выпускают непосредственно производители автомобилей. Как было сказано выше – например, компания BMW и Audi. Пока еще установка является операционным решением, так как в массовых моделях машин она редко присутствует. В качестве производителя выступают также разработчики светодиодной техники, в том числе и компания Philips.

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.

Противотуманные лазерные фары для авто принцип работы и изготовление своими руками

Lazernaya-protivotumannaya-fara-e1486131406616.jpg

Установка на автомобиль

Установка заняла 0,5 работочаса. Процесс установки подробно описывать не считаю нужным и сразу выкладываю результат работы.

Без допилинга также не обошлось

: угол наклона лазерной полоски можно регулировать покрутив колпачок линзы. От вибрации в машине линза сбивается. Чтобы этого избежать я зафиксировал колпачок каплей гермета.

Характеристики

Ниже мы рассмотрим технические и эксплуатационные характеристики таких лазеров:

  • корпус изготовлен из алюминиевого сплава;
  • масса около 70 граммов;
  • в комплектацию входит излучатель, элементы крепления, схема установки;
  • цвет лазера – красный;
  • длина волны – 650 нм;
  • напряжение от 16 до 19 В;
  • устройство можно эксплуатировать при температурах от -30 до 60 о C;
  • водонепроницаемый корпус;
  • противоударные характеристики;
  • стойкость к появлению коррозии.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...