Автомобильные фары «глаза» машины. Они представляют собой не только последнее прикосновение появления автомобиля, но и основное оборудование для обеспечения безопасности вождения ночью и в плохих погодных условиях. От ранних галогенных ламп до сегодняшних светодиодных фар матрицы технологическая эволюция скрывает бесчисленные инженеры в конечном итоге к эффективности света, потреблению энергии и безопасности.
Традиционные галогенные фары испускают свет путем нагревания вольфрамовых нитей. Несмотря на то, что они дешевые, они имеют ограниченную яркость и срок службы всего около 500 часов. Появление фар ксенонов (HID) является вехой. Они используют высоковольтный ионизированный ксеноновый газ для производства сильного света, что увеличивает яркость на 300% и продлевает срок службы до 3000 часов, но задержки стартапа и высокое энергопотребление все еще остаются болезненными точками. Светодиодные фары полностью переписывают правила. Благодаря электролюминесцентному принципу полупроводниковых P-N-соединений они достигают отклика на миллисекунд на уровне и сверхпрочного срока службы 50 000 часов, а потребление энергии составляет всего 20% галогенных ламп. Что более примечательно, так это то, что технология Matrix LED достигла управления лучами на уровне пикселей. Например, система Digital Light Mercedes-Benz может проецировать информацию о навигации на дороге, в то время как светодиод Audi Matrix может идентифицировать встречные транспортные средства через камеры и автоматически защищать луч в определенной области, чтобы избежать бликов.
Структура современных фаров сопоставима с структурой точных инструментов. В качестве примера, принимая модуль объектива с двойным светом, он содержит отражающую миску, козырьку, объектив и приводной двигатель. Отражающая чаша принимает конструкцию поверхности свободной формы, а оптический путь оптимизируется посредством компьютерного моделирования, чтобы распределение луча соответствовало требованиям света и темного отсечения правил ECE R112. Козырек приводится в движение шаговым двигателем для достижения 0,1-секундного бессмысляющего переключателя при переключении между низким пучком и высоким пучком. Поверхность зеркала распределения света покрыта микроструктурным покрытием, которое может не только повысить эффективность света, но и предотвратить ультрафиолетовое старение.
Интеграция системы экологического восприятия является более технологической. Фары, оснащенные функцией ADB (адаптивное приводное луче), могут идентифицировать препятствия в диапазоне 120 метров в режиме реального времени через сеть восприятия, созданную прямой камерой и радаром на миллиметровую волну. При обнаружении пешехода система уменьшит интенсивность света соответствующей области до порога безопасности в течение 0,3 секунды, сохраняя при этом высокое освещение яркости в других областях. Эта технология «интеллектуальной экранирования» снижает скорость бликов ночью на 67%.
Международная организация по стандартизации (ISO) установила строгие спецификации для эффективности фары. В качестве примера, принимая высокую интенсивность луча, стандарт ECE R112 требует, чтобы оптическое смещение оси вновь зарегистрированных транспортных средств в вертикальном направлении должно контролировать в диапазоне ± 44 мм/плотину, а горизонтальное направление должно соответствовать допусков ± 408 мм/плотины. Это требует производства точности для достижения уровня микрона. Например, немецкий бренд использует робот с шестью осью для сборки линз, а толерантность контролируется в пределах 0,02 мм.
Технология совместной работы транспортных средств (V2X) даст фары новую миссию. В будущем транспортные средства смогут общаться с инфраструктурой через сети DSRC или 5G -V2X, а фары могут получать состояние световых огней дорожного сигнала и заранее отрегулировать светлый цвет - например, на стадии обратного отсчета зеленого света белый свет будет постепенно изменяться на янтарь, чтобы напомнить водителю обратить внимание. Ожидается, что эта система «взаимодействие с легким языком» снизит уровень несчастных случаев на перекрестках на 40%.
