Перейти к содержимому
SergLight

"Лазерная лампа" всё ближе

Рекомендуемые сообщения

SergLight    58

Одним из модных направлений, в котором работает конструкторская мысль, – головной свет. И в последнее десятилетие в этой области произошло немало изменений: более эффективный и экономичный ксеноновый свет начинает постепенно вытеснять «галогенки», автомобили премиум-класса уже примеряют модные светодиодные фары, а электроника все чаще берет на себя управление различными режимами освещения в зависимости от ситуации. Инженеры БМВ на этом не останавливаются и предлагают еще пару любопытных новинок. О них мы узнали, побывав на техническом семинаре, организованном баварской компанией.

post-1-0-96834900-1355847702_thumb.jpeg

Светодиодная указка

Dynamic Light Spot, что в дословном переводе означает система динамического точечного освещения, – фирменная баварская новинка. Название говорит само за себя: автоматика обнаруживает пешехода и направляет на него свет, указывая водителю, таким образом, на потенциальную опасность. Причем такая подсказка выскакивает раньше, чем объект появляется в лучах ближнего света фар. Следовательно, сидящий за рулем получает фору в несколько секунд или десятков метров, которых часто не хватает, чтобы затормозить или объехать человека.

По проведенным баварцами исследованиям, ближний свет освещает дорогу примерно на 50-85 метров. Но это еще не означает, что на таком расстоянии водитель сможет четко распознать объекты. Сидящий за рулем безошибочно различает одетого в темную одежду пешехода лишь за 29 метров. А если учесть, что при скорости 90 км/ч автомобиль проезжает в секунду 25 метров, уйти от столкновения почти не реально.

post-1-0-21350100-1355847749_thumb.jpeg

Расстояние до пешехода чуть меньше 100 м. Водитель автомобиля с системой динамического точечного освещения Dynamic Light Spot (справа) уже заметил человека. А в ближнем свете фар (слева) пешеход появится лишь, когда машина приблизится на пару-тройку десятков метров

Dynamic Light Spot увеличивает это расстояние вчетверо, причем независимо от погодных условий. Этот ассистент получает информацию от системы ночного виденья BMW Night Vision, чья инфракрасная камера с углом зрения 29о (примерно как у среднестатистического водителя) ловит за пару-тройку сотен метров объекты, излучающие тепло. И если сидящий за рулем вовремя не среагировал на предупреждающую картинку, то через некоторое время в дело вступает Dynamic Light Spot. Бьющий примерно на сто метров луч выхватывает из темноты человека или животное и держит его под прицелом, пока тот не выйдет из потенциально опасной зоны. При этом специалисты уверяют, что этот маркирующий свет лишь освещает, но не ослепляет объект. Такую подсказку вряд ли пропустишь, к тому же она интуитивно понятнее водителю, и тот реагирует на нее более однозначно.

Пока на этапе испытаний исполнительный механизм нового ассистента – светодиод с поворотным устройством – встраивают в противотуманные фары. Не исключено, что когда разработка дойдет до конвейера, эти операции поручат основным фарам – ксеноновым модулям с автоматическим (в зависимости от дорожной ситуации) распределением света или так называемым LED-Arrays, многосекционным светодиодным блокам. За последними будущее, так как они более эффективны и потребляют меньше энергии, что напрямую сказывается на расходе топлива и выбросах CО2. Хотя даже при нынешнем оборудовании, дополнительные затраты незначительны, тем более, если вспомнить, что речь идет о безопасности – чуть более 100 Вт съедают инфракрасная камера и дополнительные источники света, что соответствует лишнему 0,1 л топлива на 100 км.

post-1-0-15757000-1355847799_thumb.jpeg

Система Dynamic Light Spot может держать в поле зрения несколько объектов. Лишь только в объектив инфракрасной камеры попадет человек или животное, луч света сразу укажет на него

Когда Dynamic Light Spot появится на серийных моделях BMW? Баварцы конкретных сроков не называют, однако намекают, что это вопрос нескольких месяцев, а не лет. Поначалу динамическое точечное освещение будут предлагать как опцию к системе ночного виденья, а потом и как базовое оборудование в дорогих версиях. И это оправдано – за то время, пока тестировали Dynamic Light Spot, ни один человек, и ни одно животное не пострадали, хоть в среднем с периодичностью раз в час возникали в поле зрения приборов.

post-1-0-91633600-1355847835_thumb.jpeg

Разница между светодиодными и лазерными фарами видна издалека. Лазерный свет намного эффективнее светодиодного – в первом случае источник мощностью 1 Вт выдает световой поток 170 лм (люмен), а во втором – лишь 100 лм

Лазер - ярко и экономично

Совсем недавно на серийных моделях появились светодиодные фары, а разработчики из научно-исследовательского центра в городе Гархинг (Garching), что под Мюнхеном, уже предлагают новый источник света для головной светотехники – лазер.

post-1-0-99737800-1355847875_thumb.jpeg

Устройство лазерной фары:

1. Источники лазерного излучения.

2. Лазерные лучи.

3. Зеркала, направляющие лазерные лучи на элемент из флуоресцентного материала.

4. Элемент из флуоресцентного материала.

5. Линза, формирующая и направляющая световой пучок на зеркало.

6. Зеркало, формирующее световой поток, освещающий дорогу

post-1-0-60976000-1355847907_thumb.jpeg

В корпусе каждой фары расположены три источника лазерного излучения мощностью около 1 Вт каждый. Лучи направляют при помощи системы зеркал на элемент из флуоресцентного материала. При поглощении последним энергии выделяется белое свечение, из которого формируется световой пучок.

Преимущества лазерного излучения перед солнечным или светом от других известных источников в том, что оно монохромное. Иными словами, состоит из волн одинаковой длины (или одной частоты). Кроме того, это излучение когерентно – колебания имеют постоянную разность фаз, не зависящую от времени (самый распространенный пример – синусоидальные колебания одной частоты). Благодаря этим качествам, световой поток обладает высокой плотностью; излучение в тысячи раз интенсивнее, чем у нынешних светодиодов. Значит, для их работы потребуется меньшая мощность и, как следствие, снизится расход энергии и расход топлива.

post-1-0-04235600-1355847947_thumb.jpeg

Многие помнят фантастические фильмы и произведения, в которых лазер выступал опасным и разрушительным оружием. В зависимости от конструкции и мощности установки, эти лучи действительно могут нанести непоправимый ущерб. Но не в конструкции фар. Ведь тонкий лазерный луч лишь воздействует на флуоресцентный материал, который и дает мягкий белый свет. Последний по спектру цветов ближе к дневному – самому приятному и безопасному для человеческого глаза.

post-1-0-78475700-1355847977_thumb.jpeg

В числе главных преимуществ лазерных фар – компактность источников света. И хотя светодиоды по размерам тоже невелики (их длина около миллиметра) лазерные диоды в сто раз короче (10 мкм). На первый взгляд, в абсолютных единицах разница ничтожная, но не исключено, что она окажется существенной при проектировании новых конструкций. Правда, в ближайшее время размер фар у моделей BMW вряд ли сильно уменьшится, по крайней мере, лицевая часть. Ведь при разработке новой светотехники все больше уделяют внимание дизайну, она служит важной составляющей облика будущих моделей. Зато, наверняка, понадобится сделать корпус компактнее по глубине – это облегчит установку светотехники и компоновку подкапотного пространства.

post-1-0-67181200-1355848017_thumb.jpeg

Никто не мешает обучить лазерные фары множеству полезных функций, которые сейчас возложены на светотехнику с ксеноновыми лампами и светодиодами. Например, то же динамическое точечное освещение Dynamic Light Spot или интеллектуальный неослепляющий дальний свет. Впрочем, баварцы обещают с появлением лазерных фар расширить этот список. Что будет в числе ноу-хау? Разработчики из Гархинга пока молчат. Предположительно, познакомиться с супер-светом можно будет через пару-тройку лет, когда появится серийный вариант купе BMW i8. Что ж, подождем светлого будущего?

Анатолий Кравченко

Фото: BMW

http://auto.mail.ru/...e.html?id=35511

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
SergLight    58

Копипаст по ссылке Совсем недавно на серийных моделях появились светодиодные фары, а разработчики из научно-исследовательского центра в городе Гархинг (Garching), что под Мюнхеном, уже предлагают новый источник света для головной светотехники – лазер. Преимущества лазерного излучения перед солнечным (или светом) от других известных источников в том, что оно монохромное. Иными словами, состоит из волн одинаковой длины (или одной частоты). Кроме того, это излучение когерентно – колебания имеют постоянную разность фаз, не зависящую от времени (самый распространенный пример – синусоидальные колебания одной частоты). Благодаря этим качествам, световой поток обладает высокой плотностью; излучение в тысячи раз интенсивнее, чем у нынешних светодиодов. Значит, для их работы потребуется меньшая мощность и, как следствие, снизится расход энергии и расход топлива. В конструкции фар тонкий лазерный луч лишь воздействует на флуоресцентный материал, который и дает мягкий белый свет. Последний по спектру цветов ближе к дневному – самому приятному и безопасному для человеческого глаза. В числе главных преимуществ лазерных фар – компактность источников света. И хотя светодиоды по размерам тоже невелики (их длина около миллиметра) лазерные диоды в сто раз короче (10 мкм). На первый взгляд, в абсолютных единицах разница ничтожная, но не исключено, что она окажется существенной при проектировании новых конструкций. Правда, в ближайшее время размер фар у моделей BMW вряд ли сильно уменьшится, по крайней мере, лицевая часть. Ведь при разработке новой светотехники все больше уделяют внимание дизайну, она служит важной составляющей облика будущих моделей. Зато, наверняка, понадобится сделать корпус компактнее по глубине – это облегчит установку светотехники и компоновку подкапотного пространства.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
SergLight    58

От себя могу сказать что новая система очень напоминает принцип ЭЛТ (Электронно-лучевой трубки) ..простого кинескопа. Есть мысль что в первую очередь представленная система (при взятии на "вооружении" в другие инженерные направления) влёт "убьёт" уличные LED экраны, а потом уже по мере развития разработки в разные ветви попадёт "на сцену".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Благодаря этим качествам, световой поток обладает высокой плотностью; излучение в тысячи раз интенсивнее, чем у нынешних светодиодов. Значит, для их работы потребуется меньшая мощность и, как следствие, снизится расход энергии и расход топлива.
Вот с этим я уж точно не согласен!!! Либо я отстал от "лазерных" технологий либо редактор этой статьи слукавил. На сколько я знаю, КПД газового лазера составляет 20-25% а у твёрдотельных и то меньше, тому цена когерентного монохромного излучения. Это, во-первых. Во-вторых, цвета нынешних современных лазеров могут генерировать свободно три цвета синий, зеленый и красный, казалась бы, смешал их вместе, вот тебе и белый свет, а нет! Излучение то когерентное, хоть частоты и разная, но дифракции, думаю не избежать и для глаз это будет не приятно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
SergLight    58

Ну насчёт КПД не буду спорить. А вот то, что могли бы "запихнуть" светодиод но не сделали это, надо думать не от "поиска более сложных путей"... Уж немцы то экономить умеют. По поводу белого..видимо ссылку не открывал (а только из приведённого здесь копипаста прочитал) :( По ссылке: Белый получается не из лучей, а "из" (в последствии) их воздействия на элемент из флуоресцентного материала (по сути флюоресцентный рефлектор). И есть мысль (т.к. не достаточно развёрнуты в статье нюансы) что три лазерных излучателя отнюдь не RGB... а сборка их зеркалами не для получения "белого" (из RGB), а для "сборки" "мощности" потока, потому как "окончательный" белый получается на облучаемом лазером рефлекторе. Ну и как вы думаете, будь у данной "заумной" схемы КПД ниже чем у LED (в соотношениии ТТХ) "немцы" стали бы её раскручивать" ? Хотя конечно сейчас рано спорить, но как говорится "время покажет", и тем не менее "зерно истины" просматривается.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А как же размеры всей этой конструкции? Лазеры, рефлекторы, флуорицентные покрытия, не будет ли размер такого источника света больше чем нынешние размеры светодиодов?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
От себя могу сказать что новая система очень напоминает принцип ЭЛТ (Электронно-лучевой трубки) ..простого кинескопа. Есть мысль что в первую очередь представленная система (при взятии на "вооружении" в другие инженерные направления) влёт "убьёт" уличные LED экраны, а потом уже по мере развития разработки в разные ветви попадёт "на сцену".
Посмотрел оригинальную статью, поправки про синтез RGB принимаются, но всё равно система не маленькая, и в LED экраны такое врятли интегрируешь, да и стоимость будет не маленькая....

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
SergLight    58
А как же размеры всей этой конструкции? Лазеры' date=' рефлекторы, флуорицентные покрытия, не будет ли размер такого источника света больше чем нынешние размеры светодиодов?[/quote'] ну если в этом плане сравнивать Laser vs LED, то тут наверное интереснее "вопрос" соотношения размеров и мощности светового потока.. Пока данных мало :dry:, но коггерентность светового потока лазера "вдоновляет" B) (опять же что там получается в "отражёнке"... :huh: )

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
SergLight    58
Посмотрел оригинальную статью, поправки про синтез RGB принимаются, но всё равно система не маленькая, и в LED экраны такое врятли интегрируешь, да и стоимость будет не маленькая....
Плазмы (ТВ) тоже не из дешёвых... тем не менее внедрили, раскрутили, и достаточно долго держались на рынке. да и ТВ-проекторы (в т.ч. "домашние") где проекция идёт под углом (как в видео-домофонах с "лучевыми" мониторами)... кстати я и подразумевал "занятие ниши" светодиодных экранов лазерными системами именно по "образу и подобию" "Проекционных телевизоров" (учитывая похожую схему), где главное источник, и рефлектор, остальное (выравнивание искажений, погрешностей) отдаётся на "откуп" "электронике" (а решение подобных задач с видео" инженерам уже не впервой", тем паче в наш век труда не составит)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас


×
Индекс цитирования