Rozwój reflektorów. Kiedyś drogę oświetlały świece, dziś światła mogą wyświetlić informację o gołoledzi!

Rozwój oświetlenia samochodowego postępuje wraz z rozwojem motoryzacji. Ale choć mało kto zastanawia się nad ewolucją świateł samochodowych, warto się jej przyjrzeć, bo postępy w tej dziedzinie są imponujące.

Praktycznie od samych początków motoryzacji zwiększanie widoczności było jednym z największych wyzwań. W końcu, po co komuś zaawansowany technicznie pojazd, jeżeli jego użytkowanie możliwe byłoby tylko w dzień?

Jako pierwsza, technologię oświetlenia w pojazdach opracowała marka Philips, prezentując w 1914 roku żarówkę Half Watt. Jednak prawdziwy przełom nastąpił na początku lat dwudziestych ubiegłego stulecia, kiedy Henry Ford wprowadził żarówki do seryjnie produkowanego Forda Model T.

Przeczytaj także: "Czasami w modelu glinianym instalujemy reflektory". Polak opowiada, jak zaprojektował Audi A6

Dziesięć lat później nastąpił kolejny przełom. Philips zaprezentował żarówkę Philips Duplo. W jej konstrukcji zastosowano dwa żarniki, co pozwoliło na wdrożenie w pojazdach dwóch rodzajów świateł - mijania oraz drogowych.

Było to z pewnością przełomowe rozwiązanie, ponieważ poprawiło nie tylko komfort podróżowania, ale również bezpieczeństwo. Do tego, nowa żarówka znacząco ograniczyła zjawisko oślepiania innych użytkowników dróg.

Ford Model TFord Model T fot. Ford

W 1936 roku nastąpiła kolejna rewolucja oświetleniowa. W odpowiedzi na coraz większy ruch na drogach publicznych, postanowiono wprowadzić lampy asymetryczne.

To rozwiązanie miało przede wszystkim jedną korzyść. Znacznie lepiej doświetlana była prawa strona jezdni, przez co kierowca mógł zawczasu dostrzec to co znajduje się na poboczu.

Prace nad rozwojem oświetlenia w pojazdach postępowały i w 1962 roku wprowadzono na rynek żarówki halogenowe. Były rewolucyjne ponieważ o wiele lepiej skupiały wiązkę światła niż dotychczas stosowane konstrukcje.

Ich efektywność świetlna była mniej więcej dwukrotnie lepsza w porównaniu do klasycznych żarówek. Najlepszym potwierdzeniem innowacyjności tego rozwiązania jest fakt, że po dziś dzień są one wykorzystywane.

Przeczytaj także: Co dziesiąty pojazd jeżdżący po polskich drogach wymaga naprawy reflektorów

Era reflektorów ksenonowych

Kolejną ważną datą w historii rozwoju oświetlenia jest rok 1991. To właśnie wtedy po raz pierwszy Philips zaprezentował technologię ksenonową. Był to znaczący przeskok w jakości oświetlenia samochodowego.

Nowe reflektory ksenonowe charakteryzowały się przede wszystkim znacznie dłuższą i szerszą wiązką światła, dzięki czemu oświetlenie drogi było nieporównywalne lepsze z do tej pory oferowanym rozwiązaniem halogenowym.

Rewolucja reflektorów LED

Szesnaście lat później dokonano kolejnej rewolucji. Tym razem jej sprawcami byli inżynierowie pracujący dla marki Audi. Zaprezentowali rozwiązanie typu „Full LED”, które w pierwszej fazie pojawiło się w modelu R8.

Ta technologia ma obecnie największy wpływ na rozwój oświetlenia w motoryzacji. Reflektory LED dają szerokie pole manewru inżynierom.

Skuteczność świetlna, czyli strumień świetlny uzyskiwany z jednostki mocy elektrycznej dostarczonej do źródła światła to najbardziej wydajnym źródłem na dzień dzisiejszy są diody LED, które w warunkach laboratoryjnych przekroczyły wartość 300 lm/W (lumenów na wat). Diody produkowane przemysłowo już jakiś czas temu wyraźnie przekroczyły wartość 100 lm/W gdy źródła wyładowcze (ksenonowe) miały ten parametr sięgający 80-90 lm/W. Natomiast żarówki halogenowe osiągały wartości 15-30 lm/W. Klasyczne żarówki to ok. 8 - 15 lm/W – wyjaśnia dr Tomasz Targosiński z Instytutu Transportu Samochodowego.

Kolejny etap rozwoju oświetlenia samochodowego to reflektory laserowe

Mimo iż LEDowe oświetlenie jest bardzo zaawansowane, to postęp w dziedzinie rozwoju oświetlenia samochodowego się nie kończy. Najlepszym tego dowodem jest wprowadzenie, jak na razie w topowych modelach marek premium, oświetlenia laserowego.

Według badań jest to jeszcze bardziej wydajny sposób oświetlenia drogi, jak też pozwala na znaczące zwiększenie możliwości sterowania wiązką światła i dostosowania jej do konkretnych potrzeb.

Przeczytaj także: Liczniki na skrzyżowaniach przyszłości. Auto poinformuje za ile zmieni się światło

W przypadku tzw. źródeł laserowych są one bardziej skomplikowane technologiczne od diod LED i droższe, ale zasada działania pozostaje taka sama. Zaletą są znacznie mniejsze rozmiary geometryczne emitera światła (ułamki mm), co pozwala na konstruowanie małych gabarytowo opraw (lamp) i znacznie łatwiejsze ogniskowanie wiązki.(...) w reflektorach LED pojawia się problem zaśnieżenia czy zaszronienia lamp, bo niska temperatura diod LED nie topi śniegu. Nie bez znaczenia jest też rozkład widmowy światła, który najbardziej zbliżony do dziennego jest w żarówkach halogenowych, potem w dobrych lampach ksenonowych, a diody LED są pod tym względem najsłabsze. Zwykle te ostatnie emitują dużo światła niebieskiego, które jest niekorzystne dla wzroku. Tzn. dioda LED dająca światło bardziej zbliżone do dziennego jest droższa i mniej efektywna. Diody LED także z czasem „słabną”, a szybkość i skala tego procesu zależą od ich jakości (ceny) i warunków pracy (temperatury) – dodaje dr Targosiński.

Jakie będzie oświetlenie przyszłości?

Już w tym momencie firmy motoryzacyjne w swoich pojazdach oferują zaawansowane rozwiązania. Dobrym tego przykładem jest choćby BMW, które w topowym modelu montuje reflektory laserowe. Ich zasięg oraz jasność świecenia są o wiele lepsze w odniesieniu do ich LEDowych odpowiedników.

Do tego mają też możliwość zaprogramowania ciekawych funkcji. Na przykład w połączeniu z systemem rozpoznawania sylwetki człowieka, mogą ostrzec kierowcę o tym, że blisko drogi porusza się pieszy. Dzieje się to poprzez przez dwukrotne skierowanie mrugającej wiązki światła na wykryty przy krawędzi jezdni obiekt.

Innym przykładem jest Audi, które rozwija technologię LED już od jakiegoś czasu. Na początku, czyli w 2004 roku, zaprezentowane były klasyczne reflektory w technologii LED. Ich rozwinięciem jest technologia Matrix LED, która łączy zalety świateł LED, z możliwością ich adaptacji do aktualnie panujących warunków drogowych.

LED-owe światła Matrix w nowym Audi A4LED-owe światła Matrix w nowym Audi A4 fot. Audi

Przeczytaj także: Jeździliśmy prototypem Mazdy z benzynowym silnikiem z samoczynnym zapłonem

W tym przypadku każda dioda obsługuje jeden z maksymalnie kilkudziesięciu segmentów drogi. Komputer sterujący ma możliwość wyłączania, zmniejszać jasność świecenia bądź włączania każdej z nich z osobna.

Do tego istnieje możliwość połączenia ich z kamerami, a nawet nawigacją GPS. Dzięki temu automatycznie obywa się regulacja długości snopu światła i jego natężenia. To jeszcze nie koniec opcji. Jeżeli auto wyposażymy w kamerę termowizyjną to w momencie wykrycia pieszego, automatycznie zostanie wysłana trzykrotna wiązka światła w jego kierunku (podobnie jak w BMW).

Kolejnym krokiem w rozwoju oświetlenia w Audi są reflektory HD Matrix LED z zastosowanym rozwiązaniem laserowym. Po raz kolejny został zwiększony zasięg świecenia, który jest dwukrotnie większy niż w przypadku klasycznych LEDów. Do tego zużywają mniej energii i są bardziej kompaktowe.

Obok funkcji czysto oświetleniowych, reflektory i światła Audi są istotnym elementem stylistycznym. (...) Światło to część samochodowej estetyki, ale teraz staje się również interaktywnym nośnikiem informacji – komentuje Leszek Kempiński PR Manager Audi i dodaje – z tego względu oświetlenie należy traktować jako sferę inspirującą rozwój techniki i technologii produkcji. To właśnie wymagania stawiane oświetleniu sprawiają, że inżynierowie zajmujący się tymi zagadnieniami tworzą nowe rozwiązania, aby zarówno funkcje, jak i formy prezentowane przez Audi cały czas wyznaczały kierunki w motoryzacji.

Reflektory napiszą informację na drodze?

Kolejnym etapem rozwoju oświetlenia będzie laserowy odpowiednik matrycowych LEDów. W tym przypadku wykorzystany będzie zestaw ruchomych mikroluster, pozwalających osiągnąć rozdzielczość wielokrotnie wyższą niż ma to miejsce w matrycowych światłach LED.

Światła LED składają się z kilkudziesięciu segmentów, z kolei laserowe mogą się składać z nawet ponad 100 tysięcy. Dzięki temu doświetlanie drogi czy wycinanie pojazdów z naprzeciwka będzie jeszcze dokładniejsze, a do tego możliwe będzie nawet rysowanie światłem na drodze napisów, wzorów czy symboli.

Przeczytaj także: Ładowanie aut elektrycznych przestaje być darmowe. Czy koszty jazdy "elektrykami" wciąż są atrakcyjne?

Tego typu rozwiązanie zaprezentował Mercedes podczas poprzedniego Międzynarodowego Salonu Samochodowego w Genewie. Digital Light – bo tak ma się nazywać to rozwiązanie, ma łączyć w sobie nie tylko najwyższej klasy rozwiązania z dziedziny oświetlenia, ale również wbudowany wyświetlacz HUD. Brzmi to nieprawdopodobnie? W świecie technologii nie ma rzeczy niemożliwych.

Innymi słowy będzie to połączenie standardowego oświetlenia z najwyższej półki, z projektorami umieszczonymi w reflektorze.

Dzięki informacjom dostarczany z czujników pokładowych, map czy Internetu, możliwe będzie wyświetlanie na drodze najróżniejszych informacji. Główną korzyścią z tego rozwiązania będzie możliwość ostrzegania kierowcy w czasie rzeczywistym o możliwości występowania gołoledzi, ujemnej temperatury, zbliżania się do remontowanego odcinka drogi, odległości do poprzedzającego pojazdu, czy choćby białych linii informujących o szerokości pojazdu.

Tego typu informacje wyświetlane na drodze to z pewnością będzie nie tylko praktyczna rzecz, ale również gadżet, który wielu użytkownikom przypadnie do gustu. Warto jednak zwrócić uwagę również na drugi aspekt tego rozwiązania.

Otóż dzięki możliwości dezaktywowania poszczególnych sekcji reflektora zawsze zachowane będą optymalne warunki oświetlenia, przy jednoczesnym nieoślepianiu innych użytkowników dróg, w tym choćby pieszych.

Więcej o:
Komentarze (1)
Historia rozwoju świateł samochodowych
Zaloguj się lub komentuj jako gość
  • wildturkey

    Oceniono 5 razy 5

    W Polsce będą za to różańce laserowe o dużej rozdzielczości. Takie rozwiązanie umożliwi za pomocą rożańca rozpoznanie linii papilarnych a otrzymana w ten sposób informacja zostanie przesłana do centrali.

Aby ocenić zaloguj się lub zarejestrujX