Audi Matrix LED & Laser – Ještě účinnější

Značka Audi je známý průkopník nové techniky, její nejnovější systémy osvětlení umožňují regulaci doslova bod po bodu...

Nedávno byly novinkou světlomety LED, které překonaly bi-xenonové nejen světelným výkonem, ale především úsporou energie a v neposlední řadě i designem. Když ale světlomety LED srovnáme s předchozí nejpokročilejší verzí adaptivních bi-xenonových, zjistíme, že si jsou v principu velmi podobné. Při značném zjednodušení lze říci, že došlo jen k výměně zdroje světla. Jinak jsou jejich adaptivní funkce, tedy natáčení podle úhlu zatočení volantu a rychlosti jízdy, schopnost odstínění protijedoucích automobilů či automatická regulace dosvitu, řešené velmi podobně, a to poměrně složitým mechanickým způsobem. Novou cestou se ve světelné technice vydala značka Audi už dříve, když v roce 2004 zavedla diody vyzařující světlo (LED) do prvních světlometů (obrysové svítilny prestižního Audi A8 W12). Své řešení nyní označuje Matrix LED a to spočívá v tom, že dálkový světlomet je sestaven z několika modulů vytvořených určitým počtem LED.

Konkrétní konstrukční řešení se liší podle jednotlivých modelových řad osobních automobilů Audi a jejich pozici na trhu, princip spočívá v tom, že funkce automaticky ovládaných dálkových světlometů se vytváří nikoli stínítky jako v konvenčních adaptivních systémech, ale na základě cíleného rozsvěcování a zhasínání jednotlivých LED. Funkci potkávacích světlometů mají na starosti standardně řešené jednotky LED. Například ve velkém voze Audi A8, který tuto techniku uvedl na trh v roce 2013, je pro dálkový světlomet použito 25 LED, rozdělených do pěti samostatných modulů. Systém na základě sledování provozu před vozem reguluje intenzitu a rozložení světla tak, aby neoslňovalo ostatní řidiče. U každé LED lze nezávisle regulovat svítivost v 64 krocích, což vytváří několik milionů možných kombinací. Světlomety Matrix LED jsou připraveny zabránit oslnění protijedoucích i stejným směrem vpředu jedoucích vozidel, měnit rozdělení světla před vozidlem podle aktuální jízdní situace a prostředí, ale například také zajistit funkci odbočovacích světlometů.

Ve spojení se systémem nočního vidění jsou Matrix LED schopny na identifikovaného chodce v blízkosti jízdní dráhy upozornit trojitým bliknutím cíleného světelného paprsku. Světlomety Matrix LED spolupracují s navigačním systémem vozu a podle něj se s mírným předstihem natáčejí do zatáček. Ve voze Audi A8 jsou světlomety Matrix LED doplněny tzv. dynamickými ukazateli směru jízdy, vytvořenými páskem 18 světelných diod (v jiných modelových řadách je počet odlišný). Po aktivaci se tyto diody postupně s intervalem 20 ms rozsvěcují směrem od středu vozu k jeho vnějšímu kraji. Za 150 ms se rozsvítí celý světelný pruh, který se po dalších 250 ms rozzáří na plný výkon. Tímto řešením vzniká zajímavý efekt podtrhující směr, kam hodlá řidič odbočit. Světlomety Matrix LED značka Audi postupně zavádí i do svých dalších modelových řad. K dispozici jsou nyní v příslušně upraveném provedení pro typy A6/A7, TT a také pro novou generaci Q7. V těchto případech mají místo pěti pouze tři segmenty po deseti zdrojích LED. V roce 2014 představila automobilka Audi speciální edici supersportovního typu R8 LMX, jejíž dálkové zdroje světla tvoří laserový modul s mimořádným dosvitem přesahujícím 500 metrů.

Tuto technologii Audi následně použila i v závodním voze R18 e-tron Quattro Hybrid ve vytrvalostním závodě 24 h Le Mans. Laserový dálkový světlomet je modul, v němž se nacházejí čtyři laserové světelné diody produkující monochromatické koherentní světelné paprsky s vlnovou délkou 450 nm. Ty jsou pomocí zrcadel svedené do jednoho místa, kde je umístěna fosforová destička, na níž se původně modré světlo převede na bílé, podobné dennímu, s barevnou teplotou 5500 kelvinů. Obdobné řešení používá také BMW i8. Německá automobilka Audi však na letošní výstavě spotřební elektroniky CES 2015 v Las Vegas představila další připravovaný krok ve vývoji světelných systémů. Jsou jím světlomety Matrix Laser, umožňující velmi přesné rozdělení světla na vozovce před vozidlem. Jeho hlavním zdrojem je laserový modul, popsaný výše. Jeho světlo však nevychází ze světlometu přímo, ale odráží se na vozovku speciálním zrcadlem DMD (Digital Micromirror Device), jehož povrch je rozdělen na statisíce miniaturních zrcadel, u nichž lze nezávisle měnit polohu. Právě regulací polohy jednotlivých odrazných plošek s délkou strany pouhých několik setin milimetru se ovlivňuje výsledný obraz vyzařovaného světla.

Poloha jednotlivých mikrozrcadel se mění pomocí elektrického pole, a to až pětitisíckrát za sekundu. Technologie DMD, jež se již nyní používá v některých videoprojektorech, dovoluje téměř nekonečné možnosti regulace odrazné plochy, a tím i výsledného obrazce odráženého světla. Světlomety se tak mohou libovolně přizpůsobovat různým jízdním situacím a s využitím různých čidel na ně reagovat. Ve světle na vozovce bude možné zobrazovat určité symboly, například pomocí graficky zobrazených stop naznačit chodci, že může přejít ulici před vozem. Světelné systémy budoucnosti se budou stále lépe přizpůsobovat okolnímu prostředí a budou přinášet nové funkce. Činnost světlometů ovlivní i vyvíjený systém vzájemné komunikace automobilů a infrastruktury Car-to-X, který posádce vozu zprostředkuje mnoho nových informací. Jednou z plánovaných funkcí, určených jak pro Matrix LED, tak pro Matrix Laser, je asistent jízdy v zúžených pruzích.

Světlomet v této situaci promítne na vozovku dvojici přibližně 15 metrů dlouhých podélných čar, jejichž poloha odpovídá šířce vozidla. Tím získá řidič přesnou informaci o jeho rozměrech a pozici pro bezpečný průjezd. Značka Audi intenzivně pracuje také na vývoji koncových svítilen. Vývoj u nich směřuje k OLED (organické světelné diody), v nichž po aplikaci elektrického napětí začnou molekuly z celého povrchu emitovat fotony. Světelné zdroje OLED tedy nejsou bodové jako LED, ale světlo vyzařují z celé plochy. Díky tomu nabízejí více možností pro návrh tvaru a grafiky koncové svítilny. Jejich předností je i minimální tloušťka, pohybující se v řádech mikrometrů. Další budoucí inovací Audi je laserová mlhová svítilna, která při dobré viditelnosti nakreslí na vozovce ve vzdálenosti 30 metrů za automobilem širokou červenou čáru, čímž řidiči následujícího vozu vzadu naznačí optimální bezpečnou vzdálenost. Při jízdě za mlhy bude na krůpějích vody za automobilem vidět celý světelný trojúhelník laserového světla, jenž bude dostatečným upozorněním na přítomnost vozidla. Vzhledem k narůstající komplexnosti osvětlovacích systémů (nejen vnějších, ale i vnitřních v kabině) jsou pro tuto oblast třeba stále rozsáhlejší vývojové kapacity. Společnost Audi proto v březnu 2015 otevřela v Ingolstadtu zcela nové vývojové centrum Lighting Assistance Center pro vývoj osvětlovací techniky, jehož součástí je i speciální světelný tunel o délce 120 metrů.

Převzato z časopisu

Fotogalerie