Budoucnost inovací v automobilovém osvětlení vypadá slibně. 1. část

„Vynakládáme veškeré úsilí ke zlepšení bezpečnosti při noční jízdě,“ říká Mathias Thamm, vedoucí divize technologií a inovací Volkswagenu. To je podle něj důležité, protože přibližně 30 procent všech nehod se zraněními se stane v noci a jejich závažnost je mnohem vyšší než ve dne. Navíc s tím, jak se ke konci roku snižuje počet hodin denního světla, jsou následky nehod ještě horší.

Světlomety jsou důležitým faktorem pro zajištění bezpečné jízdy v noci. První generace vozů Volkswagen Golf měly halogenové světlomety, které byly čím dál jasnější. Následovaly první xenonové světlomety, poté LED zadní světla, LED denní svícení a nyní LED světlomety.

Koncern Volkswagen ve spolupráci s německým výrobcem automobilových komponentů Hella vyvinul LED světlomety IQ.LIGHT. Volkswagen je vždy připraven nabídnout nové produkty v oblasti osvětlovacích systémů. Nový luxusní crossover Touareg využívá maticové LED světlomety IQ.LIGHT.

Tyto adaptivní maticové světlomety (obrázek 1) využívají cílené řízení 128 LED diod k přesnému a optimálnímu rozložení světla a jeho intenzity. Volkswagen tvrdí, že ve srovnání s konvenčními osvětlovacími systémy zlepší LED maticové světlomety bezpečnost a komfort jízdy, protože umožní řidičům dříve rozpoznat detaily a možné překážky na silnici v nočních podmínkách, což jim dá více času na reakci.

Obrázek 1.	Tyto interaktivní LED maticové světlomety IQ.LIGHT jsou vybaveny centralizované řízení.

Světlomety obsahují individuálně ovládané LED diody, které jsou propojeny a tvoří světelné matice v modulech dálkových a potkávacích světel. Pro potkávací světla se používá matice 48 LED diod umístěných na společné desce. Deska dálkových světel obsahuje 27 LED diod. Dohromady těchto 75 LED diod tvoří adaptivní maticový zdroj světla.

Dalších 53 LED diod zajišťuje zbývající osvětlovací funkce, včetně světla před vozidlem, ale i denního svícení, osvětlení zatáček, parkovacích světel a směrových světel. Celkem bude v předních světlometech nového Volkswagenu Touareg použito 256 LED diod.

Světlomety jsou podporovány přední digitální kamerou, která analyzuje stav vozovky, zaznamenává protijedoucí vozidla atd. Tato data v kombinaci s GPS souřadnicemi a informacemi o rychlosti a úhlu natočení řízení budou použita k výběru LED diod v matici, aby se zajistilo, že světlomety dokonale osvětlí vozovku a okolí za méně než sekundu.

Systém založený na kameře reaguje na dopravní značky dočasným snížením jasu LED diod, aby se zabránilo oslnění, které by mohlo rušit řidiče. Kamera nedokáže vyhodnotit vlhkost povrchu vozovky. Za špatného počasí musí řidič funkci osvětlení aktivovat ručně.

V modelu Touareg maticové LED světlomety automaticky volí LED diody a jejich režimy svícení pomocí funkce Dynamic Light Assist. Systém zapíná a vypíná LED diody nezávisle na sobě a přizpůsobuje osvětlení aktuální situaci, topografii a dopravním podmínkám.

Tato kombinace dat umožňuje vozidlu rozpoznat, zda jede ve městě nebo na okresní silnici, na dálnici nebo v terénu, a předpovědět, kde se aktuálně mohou nacházet ostatní účastníci silničního provozu. Systém pomáhá řidiči zvolit nejlepší možný režim osvětlení, aniž by rušil ostatní účastníky silničního provozu.

Matrixové světlomety IQ.Light LED mají následující provozní režimy:

• Městské světlo:
  Obzvláště široký světelný kužel, zaměřený do stran; aktivní při rychlostech až 50 km/h.
• Světlo na venkovské silnici:
  Potkávací světla s širokým rozptylem směrem k okraji vozovky.
• Dynamické maskování dálkových světel:
  Dynamické ovládání dálkových světel při jízdě na okresních silnicích bez oslňování ostatních účastníků silničního provozu.
• Potkávací světla na dálnicích:
  Užší paprsek zaostřující na delší vzdálenosti při vyšších rychlostech.
• Dálková světla na dálnicích:
  Užší kužel světla, který se při vysokých rychlostech zaměřuje na velkou vzdálenost, aniž by oslňoval ostatní účastníky silničního provozu.
• Světlo při předjíždění:
  Přesná dálková světla pro předjíždění bez oslňování. Systém detekuje, že se vozidlo pohybuje do strany, a tato boční oblast je nyní jasněji osvětlena.
• Světlo po dokončení předjíždění:
  Důraz na osvětlení pravé strany vozovky při jízdě s vypnutými dynamickými dálkovými světly a při blížícím se vozidle. Světelný tok je tak ve větší míře směrován do jízdního pruhu řidiče.
• Dálkové světlo:
  Manuální aktivace všech 75 LED světlometů pro maximální osvětlení. Světelný kužel je širší než v režimu dálkových světel na dálnici.
• Světlo za špatného počasí:
  Snižuje oslnění od vozidla v noci a od ostatních vozidel na mokré vozovce. Rušivé odrazy světlometů od mokrého povrchu vozovky přímo před vozidlem jsou redukovány světlomety „IQ.LIGHT“, které snižují intenzitu osvětlení v této oblasti. Kromě toho je vozovka osvětlena do větší šířky. Řidič si může tuto funkci sám aktivovat nebo deaktivovat.
• Regulace oslnění dopravními značkami:
  Přesné stmívání dálkových světel na značkách, aby se zabránilo oslnění řidiče odraženými světlomety.
• Terénní světlo:
  Obzvláště výkonný statický potkávací světlomet, který vytváří světelný paprsek rozbíhající se v úhlu až 90 stupňů pro lepší detekci překážek v okolí.
• Značkové světlo (pro „noční vidění“):
  Zaměřené osvětlení, které neoslepuje osoby detekované nočním viděním (infračervená kamera), takže řidič je snáze rozpozná.
• Sekvenční rozsvícení při odbočování:
  Umožňuje optimální rozložení šířky paprsku v mnoha výše uvedených režimech selektivním zapínáním a vypínáním LED diod a různými úrovněmi stmívání. Navíc se při otáčení paprsek světla rychle „rozšiřuje“ a poté se opět pomalu „zužuje“.

světelný tunel

Aby se společnost Volkswagen připravila na současné i budoucí výzvy, otevřela v roce 2014 ve svém závodě ve Wolfsburgu v Německu vlastní kompetenční centrum pro osvětlovací techniku. Ve výzkumném a vývojovém oddělení centra byl vybudován světelný tunel o délce 100 metrů, šířce 15 metrů a výšce 5 metrů (obrázek 2). V tomto tunelu se současné i budoucí osvětlovací systémy testují za simulovaných reálných jízdních podmínek. Testy lze opakovat a reprodukovat s vysokou přesností. Systémy lze ve světelném tunelu porovnávat a vyhodnocovat lépe než kdykoli předtím.

Obrázek 2.	Světelný tunel v závodě ve Wolfsburgu.

Kompetenční centrum je také ideálním místem pro studium vnímání světla řidiči a chodci. Kromě toho zde lze za reprodukovatelných podmínek testovat interiérové systémy, jako je osvětlení interiéru, head-up displeje a informační a zábavní systémy. Snížením počtu časově náročných nočních jízd se ve světelném tunelu zkrátila doba vývoje nových světlometů, zadních světel a systémů vnitřního osvětlení. To umožňuje rychlejší začlenění vývoje osvětlení do sériové výroby.

powerelectronics.com

Překlad: Dmitrij Lekanov, zadáno RadioLotsman