Z przodu projektory, z tyłu wyświetlacze. Tak będą działać światła we wszystkich autach [MOTO 2030]

MOTO 2030 to piątkowy cykl Gazeta.pl, w którym poruszamy najważniejsze tematy dotyczące przyszłości motoryzacji, transportu i technologii. Nie zabraknie tu także ciekawych historii konstruktorów oraz opisu dziejów firm, których przeszłość ma wpływ na to, jak będzie wyglądała motoryzacja przyszłości. Samochody, drogi i miasta na naszych oczach bardzo dynamicznie się zmieniają. Co piątek dziennikarze Moto.pl będą o tych zmianach pisać. Tutaj znajdują się wszystkie artykuły z cyklu MOTO 2030.

Najpierw nas zabrali do laboratorium w wielkich halach bez okien. Potem czekaliśmy aż zapadnie zmrok. Dopiero wtedy udaliśmy się na testowe jazdy. Były bardzo nietypowe, ale nieczęsto zdarza się prezentacja nowych reflektorów.

Jeśli producent organizuje dla dziennikarzy imprezę, na której jedyna atrakcja to światła, musi mieć głęboką wiarę, że prezentowana technologia jest przełomowa. Tym razem Audi miało rację. W pełni cyfrowe oświetlenie diodowe zastosowane w nowych modelach A8 i S8 jest przełomowe. Nie mogę doczekać się, aż trafi do tańszych aut.

Postęp techniczny, a zwłaszcza miniaturyzacja układów scalonych i wzrost mocy obliczeniowej procesorów, który się z tym wiąże, otworzył samochodowym inżynierom wiele drzwi. Nagle okazało się, że w autach mieszczą się komputery z możliwościami, o jakich wcześniej nie śnili. Dlatego ruszyła lawina motoryzacyjnych innowacji. Pomysły na rozwój były już wcześniej, tylko brakowało możliwości technicznych, żeby uczynić samochody autonomicznymi i inteligentnymi.

Takich innowacyjnych obszarów jest wiele. Jedną z technologii, która rozwija się wyjątkowo dynamicznie oraz w ciekawym kierunku, jest oświetlenie. Pozwolił na to postęp techniczny w dziedzinie półprzewodników emitujących światło, czyli LED-ów (Light Emitting Diode), a zwłaszcza organicznych diod elektroluminescencyjnych OLED (Organic Light Emitting Diode), które nie wymagają dodatkowego podświetlenia, bo same są silnym źródłem światła.

Audi S8 fot. Audi/sagmeister_potography

Audi S8 miało prawie 600 KM. Nie zwracałem na to uwagi

Znamy je ze smartfonów i telewizorów, teraz trafiły do samochodów. Diody otwierają nowe możliwości wykorzystania w autach światła do różnych celów. Najbardziej banalne przykłady to tzw. ambientowe oświetlenie wnętrz o zmiennym kolorze i natężeniu, efektowne symbole wyświetlane przez mikroprojektory po otwarciu drzwi oraz używanie oświetlenia do stylizacji nadwozia. Teraz każdy nowy model może mieć unikalną, widoczną po zmroku sygnaturę świetlną.

Wszyscy producenci samochodów rzucili się na diody. Jedni wykorzystują nową technologię mniej, inni bardziej inteligentnie. Tydzień temu miałem okazję jeździć w środku nocy po bawarskich drogach imponującym samochodem: Audi S8 z silnikiem o mocy niemal 600 KM.

Nie zwracałem uwagi na jego moc i cichy pomruk silnika V8, bo gwiazdą wieczoru było innowacyjne sterowane cyfrowo oświetlenie diodowe. Składa się z dwóch podstawowych elementów. Z przodu umieszczono reflektory Digital Matrix LED, z tyłu lampy wykonane w technologii OLED.

W uproszczeniu można opisać je tytułową frazą. Przednie reflektory są zbudowane na podobieństwo projektorów do biurowych prezentacji lub oglądania filmów w kinach. Inna jest tylko moc ich światła, rozdzielczość i warunki pracy, ale zasada działania zbliżona.

Samochodowe światła to projektory i wyświetlacze. To nie żart

Natomiast tylne lampy są zbudowane z elementów OLED, które z powodzeniem można porównać do smartfonowych wyświetlaczy. Mają coraz więcej możliwości: punktów świetlnych, kolorów i kształtów. Takie rozwiązania rozszerzają dotychczasową funkcjonalność oświetlenia. Samochodowe światła służą już nie tylko do tego, żebyśmy widzieli i byli widziani, ale dodatkowo przekazują coraz więcej informacji.

Projektorowe reflektory Audi A8 fot. Audi

Oświetlenie precyzyjnie dopasowuje się do kształtu drogi i kierunku jazdy, nawet jeśli skręcamy. Nowa technologia DMD (Digital Micromirror Device), pozwala na wyświetlanie również innych informacji, np. trójkąta z wykrzyknikiem na jezdni, który ostrzega kierowcę przed "innym niebezpieczeństwem" tak, jak odpowiadający mu znak drogowy A-30.

Nowe reflektory tak jak inne rozwiązania na rynku kreślą bardzo dokładnie snop światła, omijając inne samochody, dzięki temu w ogóle nie musimy wyłączać reflektorów drogowych, nawet na autostradzie.

Tylne lampy Audi A8 fot. Audi

1,3 mln luster na płytce długości trzech centymetrów. Jak to możliwe?

W przypadku wykrycia pieszych na poboczu zrobią odwrotnie: ostrzegą o nagłym zagrożeniu wąskim skierowanym na nich fragmentem światła. A kiedy dojedziemy do domu, reflektory wyświetlą na drzwiach garażu powitalną sekwencję świetlną.

Jedne z wymienionych funkcji są mniej, inne bardziej przydatne, ale to dopiero początek oceanu możliwości diodowych sterowanych cyfrowo projektorów. Dzieje się tak dzięki nieprawdopodobnie skomplikowanym i zminiaturyzowanym rozwiązaniom technicznym. Na szklanej płytce tak małej, że ledwo da się ją złapać palcami, jest ok. 1,3 mln sterowanych elektrostatycznie luster. Trudno pojąć, że to w ogóle możliwe, ale dzięki nim można precyzyjnie sterować światłem mocnych diod, które następnie jest skupiane przez soczewkę projektora.

Mercedes EQS był pierwszy fot. Mercedes-Benz AG

W porównaniu z nimi tylne lampy wykonane w technologii OLED wydają się mniej imponujące, ale również są bardzo ciekawe. Pozwalają na wyświetlanie różnych kształtów, wzorków i informacji. Oprócz tego w połączeniu z czujnikami do parkowania mogą ostrzec groźnym mrugnięciem niebezpiecznie zbliżający się z tyłu samochód.

Inżynierowie z Ingolstadt opowiedzieli mi, że obie technologie czeka dynamiczny rozwój. OLED-y będą miały coraz fantazyjne kształty i kolory, trzecie światło stopu wykorzysta tylną szybę jak ekran, a projektorowe światła z przodu zyskają na precyzji. W przyszłości przednie reflektory mogą wyświetlać różne kolory. Technicznie to wykonalne, ale na razie zabraniają tego przepisy. Kiedyś auta będą wzajemnie komunikować się przy pomocy świateł i czujników bez udziału kierowców, karoserie będą jak ekrany dotykowe.

W samochodach przyszłości z przodu po prostu będą rzutniki, a z tyłu ekrany, Takie same jak teraz mamy w domach, ale o znacznie większej mocy i odporności na ciężkie warunki pracy. Audi twierdzi, że nowe rozwiązania z A8 i S8 wytrzymają w autach co najmniej 15 lat, ale na razie są bardzo drogie.

Firma z Ingolstadt nie jest jedyną, która tak mocno kombinuje z oświetleniem, ale trzeba przyznać, że w tej materii rywalizuje o prymat jedynie z Mercedesem, który zastosował podobne oświetlenie nawet wcześniej, bo w elektrycznym modelu EQS z 2021 roku.

Inteligentne oświetlenie pozwala na animizację samochodów

Niemieckie marki są pionierami nowych rozwiązań z dziedziny oświetlenia. Na genialny sposób zastosowania światła wpadł Volkswagen w kompaktowym modelu ID.3. W podszybiu umieścił diodowy pas świetlny, który komunikuje się z kierowcą. Dzięki ID.Light wiemy, że samochód jest gotowy do jazdy (bo przecież jego elektryczny silnik działa bezgłośnie) oraz wiele innych rzeczy. Dodatkowo mamy wrażenie obcowania z żywą istotą, a nie z bezdusznym przedmiotem. Volkswagen ID.3 i pokrewne modele tej marki, to samochody z prawdziwą duszą.

Inżynierowie kształtujący przyszłość samochodów ostrzegają, że możliwości, które daje miniaturyzacja komputerów i nowoczesne oświetlenie, to nie tylko szansa, ale i zagrożenie. Trzeba umieć oprzeć się pokusie zastosowana pełni możliwości nowych technologii. Inaczej może się okazać, że miasto przyszłości pełne aut z takimi rozwiązaniami, będzie koszmarnie zanieczyszczone światłem oraz jego odblaskami. A tego byśmy z pewnością nie chcieli.

Pas świetlny we wnętrzu zmienia Volkswagena ID.3 w zwierzę fot. VW