เลเซอร์ LED สำหรับไฟหน้ารถ การปฏิวัติระบบแสงสว่าง: ไฟหน้าเลเซอร์รุ่นล่าสุด อุปกรณ์แสงเลเซอร์
เมื่อเทียบกับไฟหน้าที่มีแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ (หลอดไส้ การปล่อยก๊าซ ไฟ LED แบบคลาสสิก) เลเซอร์มี ทั้งสายประโยชน์. การแผ่รังสีเลเซอร์มีความสอดคล้องเชิงพื้นที่สูง กล่าวคือ การแผ่รังสีสามารถกำหนดทิศทางได้ในรูปของลำแสงแคบ
อย่างไรก็ตาม ไฟเลเซอร์- สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่เลเซอร์แสงสีขาวจริงๆ แต่แหล่งกำเนิดแสงที่ส่องสว่างด้วยเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์สีน้ำเงินหรืออัลตราไวโอเลตที่ทรงพลัง
ที่จริงมีเลเซอร์ สีขาวขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์การสร้าง supercontinuum แต่ใช้ในไฟหน้า รถสต็อกเป็นไปไม่ได้เนื่องจากราคาสูงมาก (มากกว่า 10,000 ดอลลาร์ต่อชิ้น)
การใช้แสงเลเซอร์ฟอสเฟอร์ทำให้สามารถสร้างไฟหน้าที่สว่างและกะทัดรัดด้วยลำแสงแคบได้
ไฟหน้าเลเซอร์มีขนาดกะทัดรัดที่สุดในบรรดาไฟหน้าที่มีอยู่ทั้งหมด พื้นที่ผิวเปล่งแสงของสารเรืองแสงที่เปล่งแสงนั้นเล็กกว่า LED ทั่วไปร้อยเท่า ดังนั้นด้วยแสงสว่างที่เท่ากัน ไฟหน้าเลเซอร์จึงต้องการตัวสะท้อนแสงที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 30 มม. สำหรับซีนอน - 70 มม. และสำหรับหลอดฮาโลเจน - 120 มม. ด้วยเหตุนี้ ไฟหน้าเลเซอร์จึงมีขนาดเล็กลงมากโดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพในการส่องสว่างถนน ในกรณีของ BMW i8 ความสูงของตัวสะท้อนแสงลดลงจาก 9 ซม. เป็นน้อยกว่า 3 ซม. แม้ว่านักออกแบบจะยังไม่มีแผนที่จะลดขนาดลง แต่ฟีเจอร์ใหม่นี้จะช่วยให้จัดตำแหน่งไฟหน้าและโมเดลได้สะดวกยิ่งขึ้น การออกแบบที่ดีที่สุดรถยนต์.
ไฟหน้าเลเซอร์จะทำงานควบคู่ไปกับ "ผู้ช่วยดิจิทัล" ที่ป้องกันไม่ให้รถที่ขับสวนมาหรือแซงผ่าน ออปติกที่ใช้เลเซอร์ให้รูปร่างที่แม่นยำยิ่งขึ้นของลำแสงซึ่งทำให้ ไฟหน้าปลอดภัยและสะดวกสบายมากขึ้นสำหรับผู้ขับขี่รถยนต์ที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม
ในตัวเรือนของไฟหน้าแต่ละดวงมีแหล่งกำเนิดรังสีเลเซอร์สามแหล่งโดยแต่ละแห่งมีกำลังไฟฟ้าประมาณ 1 วัตต์ ลำแสงถูกควบคุมโดยระบบกระจกไปยังองค์ประกอบของวัสดุเรืองแสง เมื่อตัวหลังดูดซับพลังงานแสงสีขาวจะถูกปล่อยออกมาซึ่งทำให้เกิดลำแสงขึ้น
ตัวชี้ LED
เทคโนโลยีเลเซอร์ในการให้แสงยานยนต์ผลักดันให้ชาวบาวาเรียสร้างเทคโนโลยีที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งที่เรียกว่า Dynamic Light Spot - ไฟส่องเฉพาะจุดแบบไดนามิก ระบบใหม่นี้สามารถตรวจจับคนเดินถนนหรือสิ่งกีดขวางอื่น ๆ บนท้องถนนและนำลำแสงขยายมาที่เขา ดังนั้นคนขับจึงได้รับข้อมูลเกี่ยวกับอันตรายที่อาจเกิดขึ้น ยิ่งกว่านั้น คำใบ้ดังกล่าวจะปรากฏขึ้นก่อนที่วัตถุนั้นจะปรากฏในลำแสงของไฟหน้าแบบจุ่ม ดังนั้น คนขับจึงออกตัวได้เร็วในไม่กี่วินาทีหรือหลายสิบเมตร ซึ่งมักจะไม่เพียงพอที่จะทำให้ช้าลงหรือไปรอบๆ ตัวบุคคล ระบบ Dynamic Light Spot ช่วยให้มองเห็นวัตถุหลายชิ้นได้ ทันทีที่บุคคลหรือสัตว์เข้าไปในเลนส์ของกล้องอินฟราเรด ลำแสงจะชี้ไปที่กล้องนั้นทันที
แหล่งกำเนิดแสงสำหรับรถยนต์คือ ระบบที่จำเป็นซึ่งช่วยให้เพิ่มระดับความปลอดภัยของรถและความสามารถในการควบคุมเครื่องจักรในสภาวะที่ทัศนวิสัยจำกัด
โดยธรรมชาติแล้ว ผู้ผลิตรถยนต์กำลังพยายามปรับปรุงเทคโนโลยีระบบแสงสว่างของตนอย่างต่อเนื่อง โดยเริ่มแรกมีการใช้เทคโนโลยีแบบเดิม จากนั้นจึงเริ่มใช้แหล่งกำเนิด LED และไฟ LED ตอนนี้ได้มาถึงไฟหน้าแบบเลเซอร์สำหรับรถยนต์แล้ว
หลักการทำงานและอุปกรณ์ของไฟหน้าเลเซอร์
บางคนหลังจากดูหนังนิยายวิทยาศาสตร์และได้ยินข่าวแรกเกี่ยวกับการปรากฏตัวของไฟหน้าเลเซอร์สำหรับรถยนต์ก็ส่งเสียงเตือน - พวกเขากล่าวว่าแหล่งกำเนิดแสงนี้จะไม่เพียงทำให้ตาพร่าผู้ขับขี่ที่กำลังจะมาถึง แต่ยังส่งผลเสียต่อเรตินาของมนุษย์ ตาทำลายมัน
อันที่จริง ผู้พัฒนาเทคโนโลยีนี้แก้ปัญหานี้ได้เมื่อนานมาแล้ว ด้วยวิธีการพิเศษในการออกแบบระบบและหลักการทำงานของพวกเขา:
- เลเซอร์ใช้เพื่อให้ความร้อนกับธาตุพิเศษ - ฟอสฟอรัสเท่านั้น
- เมื่อถูกความร้อน ฟอสฟอรัสจะเปลี่ยนเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่แรงที่สุด ซึ่งมุ่งเน้นไปที่ถนนและช่วยให้ส่องสว่างได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นอกจากนี้ นักพัฒนาได้ใช้งานในเลเซอร์ของพวกเขา ไฟตัดหมอกหลักการดังต่อไปนี้:
- การปิดระบบอัตโนมัติของอุปกรณ์ในกรณีที่รถประสบอุบัติเหตุจราจรซึ่งไฟหน้าอาจได้รับความเสียหาย
- การมีอยู่ของเซ็นเซอร์พิเศษที่อ่านข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุที่กำลังจะมาถึงและการเปลี่ยนแปลงในการกำหนดค่าของถนน หลังจากนั้น ระบบคอมพิวเตอร์รถรับได้ โซลูชั่นอิสระเกี่ยวกับการลดความเข้มของลำแสงที่ปล่อยออกมา
ประโยชน์ของเทคโนโลยี
เป็นที่ชัดเจนว่าแหล่งกำเนิดแสงดังกล่าวจะเพิ่มต้นทุนเริ่มต้นของรถยนต์ที่จะใช้งานโดยอัตโนมัติ ดังนั้นผู้ขับขี่รถยนต์จึงมีคำถามเชิงตรรกะอย่างสมบูรณ์ - เทคโนโลยีนี้จะให้ข้อดีแบบใด? มีหลายอย่าง:
- แสงบริสุทธิ์ - แหล่งกำเนิดแสงให้แสงสีขาวอย่างแท้จริง ซึ่งไม่บิดเบือนวัตถุและโครงร่างเลย
- ไฟหน้าเลเซอร์สามารถส่องสว่างถนนได้ไกลถึง 600 เมตร
ปัจจัยสุดท้ายมีความสำคัญมากเพราะทำให้คุณสามารถเคลื่อนไหวในตอนกลางคืนนอกเขตเมืองได้ค่อนข้างมาก ความเร็วสูงในขณะเดียวกันก็ให้ความปลอดภัยกับตัวเองและรถในระดับที่ยอมรับได้
ประวัติการปรากฏตัวและการพัฒนา
ข้อมูลอย่างเป็นทางการครั้งแรกเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้ปรากฏในปี 2554 ไม่น่าแปลกใจเลยที่บริษัทชื่อดังของเยอรมันสองแห่งคือ BMW และ AUDI กลายเป็นผู้บุกเบิกในทิศทางนี้ในการพัฒนาระบบไฟส่องสว่างในรถยนต์
ครั้งแรกกลายเป็น ตัวแทน BMWซึ่งในปี 2554 ได้นำเสนอแนวคิดต่อสาธารณชนทั่วไป ยานพาหนะเรียกว่า i8 ซึ่งได้รับเทคโนโลยีที่คล้ายกันในอุปกรณ์คุณภาพสูง สามปีต่อมารถสปอร์ตเยอรมันก็ขึ้นเวที การผลิตซีรีส์และวันนี้มีให้สำหรับผู้คนแน่นอนสำหรับเงินจำนวนค่อนข้างสูงจากสิบล้านรูเบิลและอื่น ๆ
Audi ได้เปิดตัวเวอร์ชันนี้ในอีกไม่กี่เดือนต่อมาในปี 2011 ปีเดียวกัน แต่ต่างจากคู่แข่งทันทีที่กลายเป็นโมเดลการผลิต R18 E-tron Quattro. ในเวลาเดียวกัน ผู้ผลิตรถยนต์ได้นำเสนอแนวคิดถัดไป (Sport Quattro Laserlight) ด้วยระบบไฟส่องสว่างที่คล้ายคลึงกัน
นั่นคือบน ช่วงเวลานี้สมัยที่คนใฝ่ฝันอยากมีรถเป็นของตัวเองพร้อมแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ สามารถเลือกได้เพียงจำนวนจำกัดเท่านั้น ยี่ห้อรถผลิตโดยบริษัทเยอรมันสองแห่ง - ผู้ผลิตรถยนต์รายอื่นทั้งหมดยังไม่ได้ประกาศการพัฒนาเทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกัน
ฉันรอความมืดขับรถออดี้ R8 LMX ซูเปอร์คาร์ไปยังถนนในชนบทของเยอรมันห่างจาก Ingolstadt ให้ทุกคนผ่านไปเปิดที่ไกล - และ ... แสงเลเซอร์ที่สัญญาไว้อยู่ที่ไหน มันใช้งานได้หลังจาก 60 กม. / ชม. และพื้นที่ส่องสว่างเกือบสองเท่า - สูงถึงหกร้อยเมตร! ฉายแสงในเวลาเดียวกัน ... ไม่ใช่เลเซอร์เลย
มีไฟหน้ารถที่ใช้น้ำมัน ตามด้วยอะเซทิลีน ตามด้วยหลอดไส้ แก๊สและไฟ LED และตอนนี้ด้วยเลเซอร์! พวกเขาปรากฏตัวเกือบพร้อมกันใน BMW i8 และ Audi R8 LMX จดหมาย LMX - เพื่อเป็นเกียรติแก่เลอม็อง ท้ายที่สุด ในปีนี้ รถยนต์ Audi ที่ได้รับชัยชนะเป็นครั้งแรกที่ติดตั้งเลนส์หัวแบบ "เลเซอร์" และตอนนี้รุ่นอนุกรมของมันกำลังวางอยู่บนถนน R8 ในรุ่น "Le Mans"
คูเป้เหล่านี้จำหน่ายเพียง 99 คันเท่านั้น ซึ่งแตกต่างจาก รุ่นอนุกรม V10 plus (AR No. 19, 2013) พร้อมเครื่องยนต์เสริม (570 hp แทนที่จะเป็น 550 hp), ชิ้นส่วนตัวถังคาร์บอนไฟเบอร์ (สปอยเลอร์, ปีกหลัง, ที่ครอบกระจก ฯลฯ) คุณลักษณะสปอร์ตในห้องโดยสารและสีน้ำเงินพิเศษ . ที่ ออดี้เยอรมนี R8 LMX ขายในราคา 210,000 ยูโร ซึ่งมากกว่ารุ่น V10 plus รุ่นดั้งเดิมถึง 35,000 ตัว และประมาณครึ่งหนึ่งของค่าธรรมเนียมนี้มีไว้สำหรับแสง "เลเซอร์" เท่านั้น!
เปรียบเทียบลำแสง ไฟหน้าออดี้ R8 LMX
ทำไมในเครื่องหมายคำพูด?
เลเซอร์คืออะไร? กล่าวโดยย่อ นี่คือเครื่องกำเนิดควอนตัมที่ผลิตรังสีในช่วงแสงที่มีเอกรงค์และการเชื่อมโยงกันที่ไม่สามารถบรรลุได้สำหรับแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ
เอกรงค์ กล่าวคือ ความคงตัวของสีของลำแสงเป็นผลมาจากความยาวคลื่นคงที่ กล่าวคือ ลำแสงเลเซอร์อาจเป็นสีแดง น้ำเงิน หรือ ... แต่ไม่เป็นสีขาวเลย เนื่องจากแสงสีขาวที่จำเป็นในการส่องสว่างถนนนั้นไม่มีสี แสงสีขาวไม่มีความยาวคลื่นในตัวเอง และได้มาจากการผสมรังสีเอกรงค์อย่างน้อยสามสี (เช่น แดง เขียว และน้ำเงิน - เช่นเดียวกับในกล้องโทรทัศน์)
และการเชื่อมโยงกันคือการซิงโครไนซ์ของการแกว่งของคลื่นที่จุดต่าง ๆ ในอวกาศและใน ต่างเวลา. ลองนึกถึงตัวชี้เลเซอร์ที่ทำงานบนแบตเตอรี่ทั่วไป พลังของเลเซอร์ดังกล่าวไม่เกิน 5 มิลลิวัตต์ แต่ลำแสงพุ่งไปสองสามกิโลเมตรในขณะที่มองเห็นจุดสว่างเล็ก ๆ บนพื้นผิว "เล็ง" เท่านั้น
แต่สำหรับ ไฟหน้ารถตรงกันข้าม คุณต้องใช้แหล่งกำเนิดแสงแบบกระจายเพื่อส่องสว่างพื้นที่ขนาดใหญ่ด้านหน้ารถ!
ในเวลาเดียวกัน แม้แต่เลเซอร์พอยน์เตอร์ราคาถูกก็ยังเป็นอันตรายต่อดวงตา: ลำแสงที่มีความเข้มข้น ณ จุดหนึ่งจะสร้างความเสียหายแก่เซลล์เรตินาอย่างถาวร และด้วยพลังที่เพิ่มขึ้น หนังและแม้แต่วัสดุอนินทรีย์ก็ตกเป็น “กลุ่มเสี่ยง”
วิศวกรของ Osram บริษัท เยอรมันซึ่งพัฒนาไฟหน้าใหม่สำหรับทั้ง Audi และ BMW จัดการปรับเลเซอร์เพื่อให้แสงสว่างบนถนนได้อย่างไร
ทางอ้อม มีเลเซอร์อยู่ที่ไฟหน้าของ Audi R8 LMX แต่ลำแสงของพวกมันไม่ได้ไปไกลกว่าตัวเรือน!
ดูส่วน "แสงเลเซอร์" หรือไม่? และเธอก็เป็น! กระบอกปืน "ปืน" เลเซอร์ฟอสเฟอร์ (แสดงโดยลูกศร) มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 2 ซม. และปิดด้วยมู่ลี่จิ๋วที่เปิดออกตามคำสั่ง บล็อกอิเล็กทรอนิกส์เมื่อเปิด
ประการแรก ส่วนหัวของเลนส์ในที่นี้คือ LED เป็นหลัก: แหล่งกำเนิดแสงเซมิคอนดักเตอร์มีหน้าที่รับผิดชอบทั้งไฟต่ำและไฟสูง แต่นอกจากนี้ ไฟหน้าแต่ละดวงยังมีเลเซอร์ไดโอดขนาดเล็กสี่ตัวที่มีกำลังไฟฟ้า 1.6 W แต่ละตัว (in ไฟหน้า BMW i8 มีไดโอดสามตัว - และนี่คือความแตกต่างพื้นฐานเพียงอย่างเดียวจาก Audi) เลเซอร์สร้างลำแสงขนาดเท่าผมบาง สีฟ้า(ความยาวคลื่น - 450 นิวตันเมตร) ด้วยความช่วยเหลือของเลนส์รังสีเหล่านี้จะถูกรวบรวมเป็นหนึ่งเดียวและ ... ตกบนสารเรืองแสง - แผ่นฟอสฟอรัสสีเหลืองที่มีพื้นที่ 0.5x0.5 มม. นี่คือแหล่งกำเนิดแสงที่แท้จริง! การดูดซับพลังงานของรังสีเลเซอร์จะปล่อยลำแสงสีขาวที่ใช้งานได้จริง (อุณหภูมิสี - 5500 K) ซึ่งตกลงมาบนถนนผ่านระบบสะท้อนแสง
ระบบรักษาความปลอดภัยแบบหลายขั้นตอนที่ตัดกระแสไฟเมื่อเกิดความเสียหายเพียงเล็กน้อยหรือ "สงสัย" ในสถานการณ์ฉุกเฉินจะป้องกันลำแสงเลเซอร์ที่ "สะอาด" ออกสู่ภายนอก ม่านบังตาในไฟหน้าก็เป็นส่วนหนึ่งของระบบนี้เช่นกัน
นั่นคือเลเซอร์ที่นี่เป็นเพียงแหล่งพลังงานและการเรียกไฟหน้าแบบเลเซอร์ฟอสเฟอร์นั้นถูกต้องกว่า และถ้าคุณคิดว่าส่วน "เลเซอร์" จะเชื่อมต่อกับ LED โดยอัตโนมัติหลังจาก 60 กม. / ชม. แล้ว ... คุณอัปยศ Osram? แต่ใครจะสนใจเกี่ยวกับความถูกต้องทางเทคนิคในทุกวันนี้? คุณจะไม่เรียกไฟหน้าเหล่านี้ว่า "LED-laser-phosphor" ยาวและคลุมเครือ และคุณพูดว่า "เลเซอร์" - และรับประกันเอฟเฟกต์ว้าว!
และเทคโนโลยีไหนดีกว่ากัน?
วันนี้ - เมทริกซ์ - ไม่ต้องสงสัยเลย Stefan Berlitz หัวหน้าผู้เชี่ยวชาญด้านไฟหน้าของ Audi ให้คำตอบ
Herr Berlitz หมายถึงออปติกออปติก LED ของออดี้เมทริกซ์ซึ่งติดตั้งไว้เช่นบน Audi A8 (AR No. 21, 2013): ไฟ LED ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์อันทรงพลังจำนวน 25 ดวงจะปรับรูปร่างของลำแสงโดยอัตโนมัติเพื่อหลีกเลี่ยงการขับที่พุ่งเข้ามา . ออปติกเลเซอร์ฟอสเฟอร์ไม่สามารถทำได้ แต่มันกระทบ 500-600 เมตร! และไฟหน้า LED มาตรฐานของ Audi R8 มีระยะที่ประกาศไว้เพียง 300 ม.
แต่ LED ไฟหน้าเมทริกซ์ในการอัพเดท Mercedes CLS(AR No. 15-16, 2014) "ตามหนังสือเดินทาง" พวกเขาส่องแสงที่ 485 ม. ซึ่งด้อยกว่าไฟหน้าเลเซอร์ออดี้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น
Stefan Berlitz อธิบายว่าทั้งเราและเพื่อนร่วมงานของเราจาก Mercedes ได้เรียนรู้วิธีสร้างไฟหน้า LED ที่ดีแล้ว - แสง "เลเซอร์" สามารถอวดได้เฉพาะช่วงและขนาดจิ๋วเท่านั้น แต่เราเพิ่งเริ่มทำงาน มันจะน่าสนใจมากขึ้น!
ไม่ต้องสงสัยเลย หลังจากนั้น, ไฟหน้าซีนอนตอนแรกมีราคาแพงมากและตอนนี้ก็เมื่อวานนี้ และอนาคตจะเป็น LED หรือสารเรืองแสง และสดใสอย่างแน่นอน
ลองนึกภาพ: คุณกำลังเข้าใกล้ ทางม้าลายและรอให้รถหยุดเพื่อให้คุณผ่าน รถหยุดนิ่งและลูกศรเคลื่อนที่ปรากฏขึ้นบนม้าลาย เชิญชวนให้คุณข้ามถนนไปยัง ความปลอดภัยที่สมบูรณ์. ภาพนี้มาจากไหน? มีจอแสดงผลที่ปลอดภัยบนท้องถนน โปรเจคเตอร์บนเสาไฟหรือไม่?
ไม่ ภาพเคลื่อนไหวจะแสดงด้วยไฟหน้าของรถที่หยุดเพื่อให้คุณผ่านได้ เทคโนโลยีนี้และเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มอื่น ๆ อีกมากมายได้แสดงให้เห็นโดยผู้เชี่ยวชาญกลไกยอดนิยม Audiผู้ที่เชื่อว่าไฟหน้ารถยนต์เปรียบเสมือนดวงตาของบุคคล ช่องทางการสื่อสาร และกระจกแห่งจิตวิญญาณ
การใช้อุปกรณ์ที่มีไมโครมิเรอร์ DMD ซึ่งคล้ายกับที่ใช้ในโปรเจ็กเตอร์วิดีโอ วิศวกรได้มอบไฟหน้าเลเซอร์ให้มีความเป็นไปได้ที่แทบไร้ขีดจำกัด รวมถึงการสร้างโซนเงาไม่จำกัดจำนวนและการฉายภาพกราฟิกบนท้องถนน
โรงภาพยนตร์บนถนน
เราเขียนรายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการทำงานของไฟหน้าเลเซอร์ในเดือนกรกฎาคมปีที่แล้ว สปอตไลต์ดังกล่าวอวดดีอยู่แล้ว แม้ว่าจะหายาก แต่ก็ยัง รถสปอร์ตอนุกรมออดี้ R8 LMX ไฟ LED เลเซอร์สี่ดวงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 0.3 มม. แต่ละดวงสร้างลำแสงสีน้ำเงินขาวดำเดียวที่มีความยาวคลื่น 450 นาโนเมตร ลำแสงเลเซอร์ไม่ใช่แหล่งกำเนิดแสง แต่ทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายพลังงานสำหรับตัวแปลงฟอสเฟอร์เท่านั้น องค์ประกอบเรืองแสงของมันปล่อยแสงที่มองเห็นได้
เราชื่นชมข้อดีของไฟหน้าเลเซอร์ในอุโมงค์: ลำแสงที่ต่ำทำให้ท่วมพื้นที่ทั้งหมดอย่างแท้จริง ในขณะที่ไฟหน้า LED แสดงเฉพาะโครงร่างของวัตถุที่อยู่ห่างไกลในยามพลบค่ำ ช่วงของไฟหน้าเลเซอร์เป็นสองเท่าของอะนาล็อกทั่วไป และสามารถเข้าถึงได้ 600 ม. สิ่งสำคัญคืออุณหภูมิสี (5500 K) จะต้องอยู่ใกล้กับแสงแดดมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ สบายตา และไม่ก่อให้เกิดความเมื่อยล้า
เห็นได้ชัดว่าไฟฉายทรงพลังดังกล่าวสามารถใช้ร่วมกับ .ได้เท่านั้น ระบบอัตโนมัติการจัดการ ไฟสูง: จะต้องแยกผู้ขับขี่ที่ขับมาโดยไม่ตั้งใจให้มืดบอดโดยสิ้นเชิง ใน Audi R8 LMX กล้องจะตรวจสอบการจราจรที่สวนมาและการจราจรอย่างต่อเนื่อง และหากจำเป็น ไฟจะหรี่ลงทันที
การสร้างเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มสำหรับไฟหน้าแบบเลเซอร์เมทริกซ์ วิศวกรได้ดำเนินการเพิ่มเติมและผสมผสานการออกแบบของโปรเจ็กเตอร์เลเซอร์และโปรเจ็กเตอร์วิดีโอ จากไฟหน้าสุดท้ายได้ DMD (อุปกรณ์ไมโครมิเรอร์ดิจิตอล) - อุปกรณ์ที่มีไมโครมิเรอร์ดิจิตอล เป็นเมทริกซ์ของกระจกขนาดเล็กหลายแสนชิ้น แต่ละอันมีขนาดสองสามร้อยมิลลิเมตร กระจกติดตั้งบนพื้นผิวไมโครเซอร์กิตเซมิคอนดักเตอร์โดยใช้ไมโครลูป ด้วยความช่วยเหลือของสนามไฟฟ้าสถิต พวกเขาสามารถหมุนผ่านมุมต่างๆ ที่ความถี่สูงถึง 5,000 ครั้งต่อวินาที โดยสะท้อนแสงมากหรือน้อยจากตัวแก้ไขสารเรืองแสงไปยังเลนส์โฟกัส
ด้วยการเปลี่ยนไฟหน้าเป็นโปรเจคเตอร์วิดีโอ วิศวกรของ Audi ได้ฆ่านกสองตัวด้วยหินก้อนเดียว ประการแรก พวกเขาแก้ไขปัญหาที่ทำให้ผู้ใช้ถนนรายอื่นตื่นตาได้ดีที่สุด ไฟหน้าเลเซอร์เมทริกซ์สามารถสร้างโซนเงาได้ไม่จำกัดจำนวน ในขณะที่ส่องสว่างถนนอย่างต่อเนื่องด้วยไฟสูงที่สว่างที่สุด
ทรงกลมเบาผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีการขึ้นรูปแบบ MID PCB ประกอบด้วยไฟ LED ในตัว 52 ดวงและตัวนำที่จำเป็นทั้งหมดในการจ่ายไฟและควบคุม นอกจากนี้ในภาพยังมีแผ่น OLED, เส้นใยแสง, ผ้าใยแก้วนำแสง
ประการที่สอง DMD เปลี่ยนไฟหน้าเป็นวิธีการสื่อสารและช่วยเหลือผู้ขับขี่ ต้องใช้แสงเลเซอร์สูงกำลังสูงนอกเมืองที่ความเร็วสูงกว่า 60 กม./ชม. เท่านั้น ในเมืองก็สามารถใช้เป็นคำใบ้ได้ ในพื้นที่ก่อสร้างที่แคบและที่จอดรถคับแคบ ไฟหน้าสามารถฉายขนาดของรถลงบนถนนได้โดยตรง เพื่อให้ง่ายต่อการจับคู่ความกว้างของตัวรถกับพื้นที่ว่าง เวลาพลบค่ำเธอจะส่องสว่าง ป้ายถนนดังนั้นพวกเขาจึงไม่ไปสังเกต
บางทีในอนาคต ไฟหน้าดังกล่าวจะฉายภาพรูปแบบตัดกันตรงด้านหน้ารถไปยังถนนเพื่อเตือนการเข้าใกล้จากมุมถนน และลูกศรเคลื่อนที่บน "ม้าลาย" จะบอกคนเดินเท้าว่ารถหยุดสนิทแล้ว และคุณสามารถข้ามถนนได้อย่างปลอดภัย
จังหวะเบา
ปรากฎว่าไม่เพียง แต่นักดนตรีเท่านั้น แต่ศิลปินยังสามารถจัดคอนเสิร์ตสดได้อีกด้วย Cesar Muntada Roura หัวหน้าแผนกออกแบบไฟส่องสว่าง รวบรวมนักข่าวไว้รอบๆ โต๊ะทำงาน หยิบกระดาษแข็งสีดำที่มีพื้นผิวขนาดใหญ่แผ่นหนึ่ง และดินสอสีขาวเน้นย้ำภาพลักษณ์ที่มีพลังของ Audi TT ด้วยการเคลื่อนไหวที่กว้างไกล เขาอธิบายว่าเส้นล้มมากกว่าหนึ่งโหลกำหนดสไตล์ที่ก้าวร้าวและเป็นที่รู้จักได้อย่างไร รถสปอร์ต. และจากนั้นด้วยคอร์ดสุดท้าย Cesar ก็ทำสองสามจังหวะโดยแสดงให้เห็นว่าสามารถถ่ายทอดค่าเดียวกันได้อย่างเต็มที่ด้วยความช่วยเหลือของการออกแบบไฟหน้า
แนวคิดเรื่องไฟที่เป็นเอกลักษณ์ของ Audi หมายความว่า Audi แต่ละรุ่นจะมีรูปแบบไฟวิ่งกลางวันที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเอง ไฟวิ่งเผยให้เห็นบุคลิกของรถตั้งแต่เส้นทแยงมุมที่ดุดันของ TT ไปจนถึงแนวขนานที่มั่นคงของ Q7 วิวัฒนาการของการเปิดไฟวิ่งกลางวัน Audi รุ่น ปีที่ผ่านมาแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเทคโนโลยีการให้แสงสว่างที่รวดเร็วมีการพัฒนาอย่างไร: หากในปี 2008 ไฟวิ่งประกอบด้วย LED ที่แยกความแตกต่างได้ชัดเจนหลายดวงในปี 2008 ในปัจจุบันพวกมันจะเป็นแถบเรืองแสงที่เป็นเนื้อเดียวกันอย่างแน่นอน (หรือตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าเป็นแถบเรืองแสงที่เป็นเนื้อเดียวกัน)
ในกรณีเช่นนี้เพื่อกระจายแสงจะใช้วัสดุโพลีเมอร์ที่ดูเหมือนลูกแก้วซึ่งมีฟองอากาศจำนวนมากอยู่ภายใน ลักษณะขององค์ประกอบแสง - ความสม่ำเสมอ ความสว่าง ประสิทธิภาพ - ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางและจำนวนของฟันผุเหล่านี้ ดิฟฟิวเซอร์สมัยใหม่ช่วยให้คุณใช้ไฟ LED น้อยลงมาก โดยวางไว้ที่ระยะห่างจากกันมากกว่าสิบเซนติเมตร โฟมโพลีเมอร์ถือเป็นวัสดุที่น่าสนใจสำหรับตัวกระจายแสง โดยมีน้ำหนักเบาและมีอิสระอย่างสมบูรณ์ในการผลิตรูปทรงที่ซับซ้อน
ประติมากรรม “Audi OLED Matrix” ได้รับการออกแบบเพื่อแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าผู้เชี่ยวชาญของบริษัทหมายถึงอะไรจากการออกแบบแสง 3 มิติ เมื่อผู้ดูเคลื่อนที่ไปรอบๆ มันจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา และในมุมเดียว แผ่นป้ายเล็กๆ หลายสิบแผ่นรวมกันเป็นคำจารึกของ Audi ที่ชัดเจน
น่าจะเป็นรุ่นต่อไปของไฟวิ่งกลางวันจะใช้เส้นใยแสง - ด้ายที่ยืดหยุ่นที่ทำจากวัสดุโพลีเมอร์หรือแก้วควอทซ์ สะดวกในแง่ของการจัดวาง เนื่องจากช่วยให้คุณสามารถวางแหล่งกำเนิดแสงไว้ลึกเข้าไปในโครงไฟหน้าได้ เส้นใยสามารถเปล่งแสงจากปลาย (ตัวนำใยแก้วนำแสง) หรือตามความยาวทั้งหมด จากนั้นคุณสามารถสร้างผ้าทอเรืองแสงได้
ผู้เชี่ยวชาญของ Audi ถือว่าสามมิติเป็นหนึ่งในแนวโน้มหลักในการออกแบบอุปกรณ์ให้แสงสว่าง: จากมุมที่ต่างกัน พวกเขาควรจะดูแตกต่างออกไป ทำให้เกิดการเล่นที่แปลกประหลาดของรูปทรงที่ซับซ้อน เทคโนโลยีอุปกรณ์เชื่อมต่อแบบหล่อขึ้นรูป (MID) จะช่วยให้เกิดแนวคิดทางศิลปะที่ยากลำบาก กรอบสามมิติของ MID ขึ้นรูปจากโลหะเคลือบโพลีเมอร์ แผนภาพการเดินสายไฟนำไปใช้กับมันด้วยเลเซอร์: โพลีเมอร์ระเหยออกเผยให้เห็นโลหะ วงจรโลหะที่เป็นผลลัพธ์ได้รับการปรับปรุงโดยการชุบสังกะสี - ตอนนี้สามารถจ่ายไฟให้กับ LED อันทรงพลังได้
รถสปอร์ตใหม่ Audi R8 ได้รับไฟหน้าเลเซอร์เป็นอุปกรณ์มาตรฐาน มีทั้งโมดูลเลเซอร์และไฟสูง LED ขึ้นอยู่กับ สภาพการจราจรใช้แสงที่มีความเข้มต่างกัน
เทคโนโลยีที่สำคัญไฟหน้าแห่งอนาคต - เลนส์ซิลิโคน พวกมันช่วยให้คุณสร้างรัศมีความโค้งที่เล็กมาก ซึ่งหมายความว่าขนาดของเลนส์เองนั้นเล็กเมื่อเทียบกับกระจกคู่ของมัน ซิลิคอนมีน้ำหนักเบากว่าแก้วและทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีกว่า
ความฝันสีฟ้าวิศวกรและนักออกแบบของ Audi - รถยนต์ที่หุ้มด้วยชั้นของไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์ OLED ทั้งหมด ส่องสว่างและแสดงเอฟเฟกต์วิดีโอ ความละเอียดสูง. ในทางทฤษฎี สิ่งนี้เป็นไปได้ เนื่องจากองค์ประกอบการเปล่งแสงแต่ละชิ้นของ OLED นั้นมีขนาดจุลทรรศน์และสามารถวางลงบนพื้นผิวในชั้นที่บางมากได้ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติจะไม่สามารถทำได้ในอนาคตอันใกล้: OLED มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมากเกินไป และไม่สามารถทนต่อน้ำได้ ดังนั้นในขณะนี้พวกเขาต้องการการป้องกันด้วยกระจกหนาซึ่งสามารถโค้งงอได้ในระนาบเดียว
เลเซอร์ ไฟตัดหมอก(ในภาพ) มีแนวโน้มที่จะเข้าสู่ตลาดในไม่ช้านี้ เมื่อได้รับการอนุมัติจากหน่วยงานกำกับดูแล 3D ไฟจอดรถบนพื้นฐานของแผ่น OLED แบบโค้งนั้นใกล้เคียงกับซีรีส์มาก แต่แอนิเมชั่นประหลาดเต็มไปหมด ประตูหลังมันแค่จำลองผ่านการฉายภาพเคลือบ OLED แบบยืดหยุ่นที่อาจปรากฏขึ้นในอนาคตอันไกลโพ้น
ไฮเทคภายใต้การดูแล
นอกจากอุปกรณ์ให้แสงสว่างตามแนวคิดแล้ว ซึ่งหากเป็นอนุกรม หลังจากผ่านไปหนึ่งหรือสองปี โซลูชันที่เฉียบแหลมได้รับการพัฒนาในห้องปฏิบัติการของ Audi ซึ่งพร้อมสำหรับวันพรุ่งนี้ ตัวอย่างที่น่าประทับใจที่สุดคือไฟตัดหมอกแบบเลเซอร์ เป็นเลเซอร์สแกนสีแดงที่ดึงแถบขวางบางๆ บนถนนด้านหลังรถ เท่านั้นและทุกอย่าง
ในช่วงที่อากาศแจ่มใส ผู้ใช้ถนนรายอื่นแทบจะมองไม่เห็นแถบนี้ ต่างจากไฟตัดหมอกหลังแบบเดิมๆ ตรงที่จะไม่ทำให้คนขับตาบอดหรือเสียสมาธิ แม้ว่าเจ้าของที่ประมาทจะลืมปิดเครื่องก็ตาม แต่ในหมอกนั้น ลำแสงเลเซอร์จะมองเห็นได้เอง และมีสามเหลี่ยมสีแดงสดปรากฏขึ้นด้านหลังรถ
แสงสว่างเป็นอุตสาหกรรมที่อนุรักษ์นิยมมาก การทำงานของอุปกรณ์ให้แสงสว่างนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับความปลอดภัยในการจราจรมากที่สุด ดังนั้นโครงสร้างและลักษณะของอุปกรณ์จึงถูกควบคุมอย่างเข้มงวด หน่วยงานราชการ. นักวิ่งเต้นทำงานอย่างใกล้ชิดกับนักออกแบบและเทคโนโลยีเพื่อสาธิตการพัฒนาใหม่ๆ แก่เจ้าหน้าที่และให้เหตุผลกับผลประโยชน์ของพวกเขาสำหรับความปลอดภัยทางถนน
สำหรับการพัฒนาบางอย่าง เช่น ไฟตัดหมอกเลเซอร์ กฎหมายที่เป็นอุปสรรคหลักหรืออุปสรรคเพียงอย่างเดียวในการแนะนำซีรีส์นี้ โชคดีที่ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าอุปสรรคนี้เป็นเพียงชั่วคราว มิฉะนั้น เราจะไม่เห็นรถ Audi บนถนนของเรา โดยแสดงไฟเลี้ยวแบบไดนามิกและไฟเบรกกะพริบระหว่างการเบรกอย่างหนัก
ไฟรถยนต์พัฒนาไปในทิศทางที่กำหนดอย่างเคร่งครัดซึ่งไม่ค่อยเปลี่ยนแปลง ทุกวันนี้ เลนส์ LED เป็นที่สนใจเป็นพิเศษสำหรับไดรเวอร์ส่วนใหญ่ เธอมีข้อดีมากมายที่ไม่อนุญาตให้เธอเข้าใกล้ส่วนนี้ โซลูชั่นทางเลือก. แต่ถึงกระนั้น การพัฒนาทางเทคโนโลยีไม่หยุดนิ่ง แนวคิดที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงของการจ่ายไฟกำลังได้รับความนิยมอย่างค่อยเป็นค่อยไป สิ่งเหล่านี้คือไฟหน้าเลเซอร์ซึ่งได้นำคุณสมบัติใหม่ขั้นพื้นฐานมาสู่องค์กรของการสนับสนุนออปติคัลของรถยนต์สมัยใหม่
หลักการทำงานของเลเซอร์ออปติก
ในขณะที่แหล่งกำเนิดแสงยานยนต์แบบดั้งเดิม เช่น หลอดไส้และหลอด LED มาตรฐานให้การแผ่รังสีที่ค่อนข้างไดนามิก เลเซอร์จะสร้างการกระเจิงแบบขาวดำและสม่ำเสมอ สาเหตุหลักมาจากข้อดีของเทคโนโลยี อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ การออกแบบยังใช้ไดโอด เนื่องจากไฟหน้าเลเซอร์ทำงาน หลักการทำงานของเลนส์ดังกล่าวขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าเลเซอร์ไม่ใช่แหล่งกำเนิดแสง แต่เป็นองค์ประกอบของการจ่ายพลังงาน ไฟ LED สามดวงที่มีสารที่ประกอบด้วยฟอสฟอรัสยังคงรับผิดชอบต่อแสง เป็นกลุ่มนี้ซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยเลเซอร์ที่สร้างลำแสงด้วยพารามิเตอร์ที่ต้องการ
ระหว่างการทำงานของไฟหน้าใดๆ อะตอมของสารออกฤทธิ์จะใช้พลังงาน ปล่อยโฟตอนที่เอาต์พุต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หลอดไส้แบบคลาสสิกประกอบด้วยไส้หลอดทังสเตนที่เปล่งแสงเมื่อถูกความร้อนด้วยไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าการใช้พลังงานได้นำไปสู่ความจริงที่ว่าไฟหน้าเลเซอร์สามารถให้พลังงานที่สูงกว่าศักยภาพหลายสิบเท่า
ข้อเสนอแนะในเชิงบวกเกี่ยวกับไฟหน้าเลเซอร์
เทคโนโลยีใหม่นี้มอบข้อดีหลายประการให้กับเลนส์ยานยนต์ในคราวเดียว ดังที่ได้กล่าวไปแล้วถึงแม้จะใช้ซีนอนสมัยใหม่ก็ตาม ไฟหน้าดังกล่าวก็จะได้ประโยชน์จากกำลัง และผู้บริโภคยืนยันสิ่งนี้ ดังนั้น แนวทางการใช้งานแนะนำว่าพลังของระบบเลเซอร์นั้นสูงกว่าหลอดฮาโลเจนและ LED แบบเดิมหลายเท่า การคำนวณที่แม่นยำยิ่งขึ้นระบุว่าไฟหน้าเลเซอร์สามารถทำงานได้ 600 ม. ในการเปรียบเทียบ ศักยภาพสูงสุดของไฟสูงแบบธรรมดาใน กรณีที่ดีที่สุดถึง 400 ม.
แต่ข้อดีหลักของแสงเลเซอร์ไม่ได้อยู่ที่คุณสมบัติการทำงานขั้นพื้นฐานด้วยซ้ำ แหล่งที่มาดังกล่าวต้องขอบคุณหลักการทำงานพิเศษช่วยให้กระบวนการควบคุมลำแสงง่ายขึ้น มีผู้ใช้เพียงไม่กี่คนที่ได้ทดลองใช้งาน ระบบใหม่ล่าสุด การควบคุมที่ชาญฉลาดแสงเลเซอร์แบบไดนามิก อย่างไรก็ตาม ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า ทิศทางการพัฒนาเลนส์นี้ให้โอกาสใหม่ๆ มากมาย พอจะพูดได้ว่าใน รุ่นล่าสุด รถเยอรมันเลเซอร์มุ่งเน้นไปที่ความเป็นไปได้ของการส่งลำแสงจุด ดังนั้นระบบจะตรวจสอบพื้นที่อันตรายโดยอัตโนมัติโดยเน้นที่ความสนใจของผู้ขับขี่
คำติชมเชิงลบ
ข้อดีที่เห็นได้ชัด แต่ไม่รวม จุดลบการทำงานของไฟหน้าเลเซอร์ ข้อเสียเกิดจากคุณสมบัติเดียวกันกับที่ LED มี ดังนั้น ผู้ใช้โปรดทราบว่าในบางสถานการณ์ ม่านแสงจะบังผู้ขับขี่ที่วิ่งมามากเกินไป และโดยทั่วไปแล้ว เป็นเรื่องปกติ ซึ่งอาจทำให้ผู้ขับขี่คนอื่นเสียสมาธิ นอกจากนี้ในการดัดแปลงที่มีอยู่ไฟหน้าเลเซอร์มีราคาแพงมากและสิ่งนี้ จุดสำคัญเนื่องจากคุณธรรมของพวกเขาไม่ได้มีความสำคัญเสมอไป
ผู้ผลิต
ผู้ผลิตไฟหน้าเลเซอร์มีสองประเภท ในอีกด้านหนึ่ง เทคโนโลยีดังกล่าวค่อนข้างเป็นธรรมชาติโดยผู้ผลิตรถยนต์โดยตรง Audi และ BMW แสดงให้เห็นถึงการพัฒนาที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในกลุ่ม จริงอยู่ เลเซอร์ออปติกไม่ค่อยปรากฏในโมเดลจำนวนมาก - อุปกรณ์ดังกล่าวมักถูกซื้อเป็นโซลูชันเสริม ในทางกลับกัน ไฟหน้าเลเซอร์ผลิตโดยผู้พัฒนาเทคโนโลยี LED ขั้นสูง คุณสามารถสังเกต Philips, Osram และ Hella ซึ่งครองตำแหน่งผู้นำในด้านการออกแบบล่าสุด ที่น่าสนใจ ในทั้งสองประเภท บริษัทต่าง ๆ มีความเชี่ยวชาญเฉพาะทางสูงโดยส่งเสริมโซลูชันทางเทคโนโลยีที่ไม่เหมือนใคร
วิธีทำไฟหน้าเลเซอร์ด้วยมือของคุณเอง?
ไม่สามารถพูดถึงการผลิตไฟหน้าเลเซอร์แบบเต็มรูปแบบที่มีคุณสมบัติข้างต้นได้อย่างไรก็ตามการนำไดโอดประเภทนี้บางส่วนมาใช้ เลนส์ยานยนต์อาจให้ผลในเชิงบวกบางอย่าง ดังนั้น ช่างฝีมือประจำบ้านหลายคนจึงเสนอเทคนิคในการสร้างตัวชี้เลเซอร์สำหรับไฟหน้า ซึ่งจะใช้ไดโอดจากไดรฟ์ DVD-RW เลเซอร์ถูกรวมเข้ากับช่องไฟเบรกหรือแก้ไขลำแสงด้วยการเชื่อมเย็น ในการจำกัดความยาวของสตรีม คุณสามารถใช้ลายฉลุที่จะทำซ้ำรูปร่างของลำแสงที่ต้องการ ดังนั้นก่อนเริ่มการผลิต คุณควรตัดสินใจว่าไฟหน้าเลเซอร์ควรมีลักษณะอย่างไร ฐานแก้ไขสามารถทำจากกระดาษแข็งด้วยมือของคุณเองจากหน้าต่าง ขนาดที่ถูกต้อง. ไฟหน้ามักจะสร้างจากการส่งลำแสงที่ระยะ 1.5 ม. โดยมีเงื่อนไขว่ามีการฉายภาพ 4 เมตร
บทสรุป
ในด้านต่าง ๆ ของการปรับปรุงเทคโนโลยีของรถยนต์ กระบวนการของการใช้งานกำลังเกิดขึ้น ระบบอัจฉริยะ. โครงแบบออปติคัล แม้ในรุ่นสมัยใหม่ ได้รับการออกแบบโดยเน้นที่ประสิทธิภาพแสงขั้นพื้นฐานเป็นอย่างยิ่ง มีคุณสมบัติการปล่อยมลพิษที่เหมาะสมที่สุดด้วย LED มาตรฐาน ในทางกลับกัน ไฟหน้าเลเซอร์พร้อมกับการเพิ่มประสิทธิภาพของออปติกยังช่วยให้นักพัฒนาสามารถใช้หลักการใหม่ในการควบคุมแสงได้ ยังไม่เข้า การผลิตจำนวนมากแต่ในตัวอย่างของเครื่องจักรต้นแบบ บริษัทชั้นนำได้สาธิตตัวอย่างที่น่าประทับใจของไฟหน้าเลเซอร์อัตโนมัติ ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าว การทำงานในทิศทางนี้ไม่เพียงแต่ควรปรับปรุงปฏิสัมพันธ์ของผู้ขับขี่กับไฟหน้าเท่านั้น แต่ยังควรปรับปรุงการยศาสตร์ในการขับขี่รถยนต์และระดับความปลอดภัยโดยทั่วไปด้วย
