Свет рождается в полной темноте. Например, на минус третьем этаже Audi Center в Игнольштадте. «Там дальше у нас 120-метровый тоннель для испытаний светотехники», - главный дизайнер Audi Марк Лихте ведет нас по подземному лабиринту к месту, где создается автомобильная оптика. В бесконечных коридорах подземелья то и дело встречаются модели Audi разных поколений. Но наша цель – тот самый темный тоннель.
За последние годы Audi вложила в разработку головной оптики десятки миллионов евро. Светодиодные ходовые огни, которые в последнее время стали появляться и на моделях бюджетного сегмента, придумали именно в Ингольштадте. Внезапно двери одного из боксов открываются и оттуда прямо в проход выезжает… BMW 5-Series. «Oops» с немецким акцентом – и машину закатывают обратно, спешно закрывая ворота. «Это абсолютно нормальная история: компании закупают модели конкурентов и коллективно изучают их у себя», - объяснил позже представитель одного из отечественных автопроизводителей.
Светодиодная оптика и ксеноновый свет уже в прошлом - в ближайшем будущем такие фары вытеснят лазерно-матричные. Модуль оптики состоит из нескольких тысяч микрозеркал, каждое из которых регулируется отдельно. Блок управления делит лучи на крохотные пиксели. Таким образом, лазерно-матричная технология позволяет на любой поверхности создавать идеальный световой рисунок. В теории фары можно будет использовать в качестве видеопроектора и выводит на асфальт заданное изображение. Например, подсказки навигации.
«Более 10 лет назад Audi превратила автомобильную светотехнику в элемент дизайна, который безошибочно идентифицируется, - говорит член совета директоров по техническому развитию Audi проф. Д-р Ульрих Хаккенберг. – Уже тогда мы прекрасно понимали, насколько важны светотехнические системы для активной безопасности».
В 2004 году на Audi A8 дебютировали светодиодные ходовые огни. Это был первый в мире автомобиль с подобной оптикой. Уже через 4 года немцы разработали полностью светодиодные фары, которыми оснастили Audi R8. В начавшейся эре лазерно-матричного света нет ничего удивительного, хотя еще недавно такое техническое решение было сложно себе представить, говорит глава департамента светотехнических функций и инноваций Штефан Берлитц: «Лазерный свет и матричные светодиоды в фарах автомобилей всего 10 лет назад были чем-то из области научной фантастики. В ближайшие 10-15 лет мы узнаем об инновационных решениях, которые на сегодняшний момент трудно себе представить».
Представители Audi хоть и говорят преимущественно о дизайне оптики, но базовое предназначение фар остается прежним – они должны просто эффективно освещать дорогу. По умолчанию ближний свет лазерных фар ничем не отличается от ксенонового – такое же ярко-белое пятно со строгими границами. Главная особенность оптики нового поколения – в механизме работы дальнего света. Здесь «дальний» освещает дорогу вперед на 500 метров. Такое расстояние даже избыточно для водителя, потому как препятствия на дороге чаще всего не имеют собственной подсветки, из-за чего распознать их на таком расстоянии практически невозможно.
В каждом модуле фары установлено четыре лазерных диода диаметром 0,3 миллиметра. Они формируют единый монохромный синий луч света, который при помощи фосфорного конвертера преобразуется в белый. Прожектор дальнего света активируется на скорости выше 60 километров в час. Система при помощи камер и датчиков определяет встречные автомобили и автоматически приглушает свет. Нечто подобное только без лазеров применяется и на многих массовых моделях. Опция, получившая название «Автоматическое управление дальним светом», часто вызывает нарекания – система переключается на «ближний», даже если увидит вдалеке уличный фонарь. Поэтому в Audi решили доработать оптику таким образом, чтобы водителю не пришлось отвлекаться на постоянные переключения.
В результате лазерные фары для большей эффективности совместили с матричным светом. В подземелье Ингольштадта создали систему под названием Digital micromirror device (DMD). Она работает на основе матрицы, состоящей из 4 тысяч микрозеркал. Сам луч дальнего света формируется небольшими светодиодами, расположенными по группам. Например, у Audi A8 пять групп по 5 светодиодов, у TT – 3 группы по 4 светодиода.
DMC сама активирует дальний свет за пределами населенных пунктов на скорости выше 30 километров в час. Система работает на основе данных, полученных от камеры и навигации. Если электроника «увидит», что к автомобилю приближается встречный транспорт, контроллер моментально выключит отдельные светодиоды или приглушит их, чтобы не ослепить встречного водителя. Иными словами, окружающие автомобили попадают в световой вакуум, при этом водителю не приходится переходить на ближний свет – он может всегда ездить на «дальнем».
Благодаря тому, что DMC работает в паре с навигационной системой, матрично-светодиодные фары способны еще подсвечивать повороты. Оптика заранее меняет фокусировку до того, как водитель повернет руль и войдет в поворот.
«Хотите узнать, каким мы видим головной свет в 2030 году?», - спрашивает в конце технического семинара глава департамента светотехнических функций и инноваций Audi Штефан Берлитц.
На огромном экране появляется пока еще несуществующая модель Audi, над которой летит дрон с мощным лазерным проектором. «Если серьезно, то матрично-лазерные технологии сохраняют немалый потенциал. Мы будем использовать системы, получающие сигнал от видеокамер, для максимально точного управления светом. Там, где заканчивается наше собственное поле зрения, мы можем использовать технологии Car-to-X, то есть существует обмен информацией с другими автомобилями и объектами инфраструктуры», - рассказал Берлитц.
В Ингольштадте работают не только над совершенствованием головной оптики. Например, уже известно, что в ближайшем будущем фонари автомобилей будет светить не обычными диодами, а органическими. В световом модуле несколько органических светодиодных поверхностей расположены друг за другом. Такой модуль может создавать трехмерные эффекты.
Инженеры Audi рассказали еще об одной разработке – лазерных противотуманных фонарях. Благодаря лазерному диоду, свет которого направлен под углом к дороге, на асфальте проецируется красная полоса. При этом ширина полосы зависит от дистанции до следующего автомобиля. Например, на расстоянии 30 метров полоса примерно соответствует габаритам машины. Несмотря на готовность проекта, отправить изобретение в серию пока невозможно – существуют определенные проблемы с законодательством.
«В серию лазерные противотуманные фонари можно отправить хоть завтра, если бы не законодательство. Это не фонарь в привычном виде и не противотуманка, поэтому нам нужно сначала доказать преимущества этого изобретения, прежде чем нам дадут зеленый свет», - досадует глава департамента дизайна светотехнических приборов Мунтада Роуда.
Роман Фарботко
