- Pierwsze reflektory LED Matrix w Audi A8 składały się z 25 segmentów. Niecałe 10 lat później rozdzielczość elektronicznie sterowanych lamp przednich w Audi A8 urosła do 1,3 mln pikseli
- Elektronicznie sterowane reflektory działające w technologii DMD mogą wyświetlać niemal dowolny obraz na jezdni
- Czujniki monitorujące sytuację na drodze "wyłapują" obecność przeszkód i żywych obiektów i w takim wypadku kierują w ich stronę dodatkowe światło
- Więcej takich tekstów znajdziesz na stronie głównej Onet.pl
Na pierwszy rzut oka nowe cyfrowe światła Audi A8 robią w gruncie rzeczy to, co w przeszłości robiły konstrukcje mechaniczno-optyczne, tylko "bardziej". W praktyce robią więcej, a dzisiejsza technologia reflektorów Matrix nie ma już prawie nic wspólnego z tą, którą znamy sprzed jeszcze kilkunastu lat.
Ruchomy cień, czyli zawsze można jechać na "długich"
Pierwszy raz z elektronicznie sterowanymi światłami zetknąłem się kilkanaście lat temu. Wtedy jeszcze źródłem światła w reflektorach z górnej półki były lampy wyładowcze, popularnie nazywane ksenonami. W pierwszych sterowanych elektronicznie reflektorach było jedno źródło światła (właśnie lampa wyładowcza), natomiast efekt "utrzymywania w cieniu" obiektów pojawiających się przed samochodem uzyskiwano za pomocą konstrukcji mechanicznej. Kierowca pierwszych "aktywnych" świateł mógł sobie pozwolić na jazdę (oczywiście poza obszarem zabudowanym) na długich także w sytuacji, gdy z naprzeciwka zbliżał się samochód. Reflektor świecił daleko i szeroko, ale automatycznie tworzył swego rodzaju dziurę w wiązce światła, dziurę, która "śledziła" zbliżający się obiekt. Ten efekt uzyskano za pomocą mechanicznej przesłonki, która była przesuwana za pomocą elektrycznych siłowników sterowanych przez procesor. Co do źródła danych, to była nią kamera umieszczona pod lusterkiem. Działało to super, ale (podobno) krótko – mechaniczne układy rozstrajały się i jednak jadący z naprzeciwka kierowcy z czasem byli oślepiani.
LED Matrix: od 25 segmentów do… miliona luster
W Audi A8 pierwsze LED-y z funkcją Matrix pojawiły się w 2013 roku. To był przełom: zamiast jednej lampy wyładowczej i skomplikowanej konstrukcji mechaniczno-optycznej w reflektorze umieszczono 25 segmentów, które włączały się i wyłączały w różnych konfiguracjach, pozwalając na korzystanie ze świateł drogowych zarówno wtedy, gdy coś jechało z naprzeciwka, jak i w sytuacji, gdy kierowca Audi doganiał inny samochód. Sterowany elektronicznie system wyłączał te segmenty, które świeciły wprost na "chroniony" obiekt, który znajdował się w ich zasięgu. Dodatkowo reflektory te pełniły funkcję świateł "zakrętowych": na podstawie danych z nawigacji system przewidywał zakręty, a reflektory próbowały je doświetlić, co poprawiało komfort i bezpieczeństwo jazdy.
Od tego czasu sporo się jednak zmieniło – obecnie Audi chwali się nowymi reflektorami, a właściwie projektorami, które odwzorowują działanie ponad miliona segmentów LED.
Dalszy ciąg tekstu pod materiałem wideo:
Technologia DMD: w aucie tak jak w kinie
To, czym najbardziej chwali się Audi w kontekście oświetlenia przedniego modelu A8, to Reflektory LED Matrix wykonane w technologii DMD (ang. digital micromirror device). Sercem układu jest niewielki układ scalony składający się z 1,3 mln mikroskopijnych luster, które są odpowiednikami pikseli wyświetlanego obrazu. Lustra mogą zmieniać swoją pozycję w taki sposób, że piksel, którym steruje poszczególne mikrolustro, jest albo wyświetlany na obrazie, albo wygaszony.
Lustro albo światło odbija, albo pochłania, a może to się zmianiać do 5000 (pięciu tysięcy) razy na sekundę. Mamy więc źródło światła (LED) które jest modyfikowane przez chip DMD, a następnie kierowane na drogę przez układ optyczny. Tak jak projektor może wyświetlać film na ekranie, tak światło na drodze jest płynnie wygaszane, rozświetlane albo układa się w różnego rodzaju znaki – np. strzałki kierunkowe. O tym, co to światło ma robić, decyduje sterownik na podstawie danych z czujników, nawigacji oraz kamer kontrolujących drogę.
Co w praktyce potrafią elektronicznie sterowane reflektory LED Matrix w Audi A8?
Na autostradzie światło skupia się na pasie ruchu, którym jedziemy, układając przed autem coś na kształt dywanu świetlnego ze strzałkami kierunkowymi, który przewiduje położenie samochodu względem linii wyznaczających pas ruchu. Dzięki temu kierowca z wyprzedzeniem widzi położenie swojego samochodu względem linii granicznych. Dopóki jest szeroko, nie ma to większego znaczenia, natomiast np. w sytuacji zwężania pasa ruchu, co jest zmorą ciągle remontowanych niemieckich autostrad… jest to nieoceniona pomoc!
Zamiast kontrolować położenie auta przez zerkanie w lusterka boczne, co zresztą w nocy niewiele daje, kierowca patrzy do przodu i z wyprzedzeniem koryguje tor jazdy. Oświetlona część jezdni poszerza się, gdy włączymy kierunkowskaz i wykonujemy manewr zmiany pasa ruchu; jednocześnie włączenie kierunkowskazu jest sygnalizowanie miganiem części obrazu na asfalcie.
LED Matrix - poza autostradą jeszcze ciekawiej
Poza autostradą w terenie niezabudowanym do funkcji oświetlenia prowadzącego dochodzi możliwość stałej jazdy na "długich", a także m.in. funkcja oznaczania przeszkód. Jeśli na drodze przed autem pojawią się np. piesi, system rozpoznaje ich i kieruje w ich stronę dodatkową wiązkę światła.
W praktyce: kierowca widzi więcej, czasami więcej niżby chciał. Podczas nocnych jazd testowych Audi A8 w okolicach Ingolstadt na bocznych drogach pomiędzy drzewami dało się kilkakrotnie dostrzec białe punkciki. To oczy zwierząt, które tam są, lecz najczęściej – gdy jedziemy na światłach mijania albo gdy mamy w aucie przeciętne lub słabe reflektory – ich nie zauważamy. Więc gdy masz do dyspozycji tak absurdalnie wręcz zaawansowane technicznie światła, widzisz przeszkody często zanim, o ile w ogóle, pojawią się one na drodze. Tu należy się jednak zastrzeżenie: system nie jest nieomylny i zdarza się, że przeszkody znajdującej się obok pasa ruchu nie zauważy, a więc i nie doświetli.
A jak to wygląda, gdy z naprzeciwka zbliża się inny samochód? W takiej sytuacji (to specjalność reflektorów Matrix w autach różnych marek) nie trzeba nic przełączać, fragment wiązki światła – ten fragment, który skierowany byłby w miejsce, gdzie znajduje się śledzony obiekt, jest wygaszany. Po minięciu obiektu światło "wraca", choć... wraca ostrożnie, pełne rozświetlenie pojawia się np. po sekundzie. Wrażenie: działa to znakomicie, ale to nie jest koniec historii. Inżynierowie zajmujący się reflektorami Audi sami przyznają: jest nacisk na stałe zwiększanie rozdzielczości, precyzji i szybkości działania systemu. Nie należy więc wykluczyć, że za kilka lat obecny projektor z chipem 1,3 mln luster będzie tak przestarzały, jak 25 segmentów LED sprzed dekady... Inna sprawa, że zadbane 25-segmentowe reflektory Matrix świecą wciąż lepiej niż wiele LED-ów montowanych dzisiaj w popularnych autach kompaktowych.
Jaka jest trwałość nowoczesnych reflektorów?
Nie pytajcie, ile trzeba zapłacić za nowy reflektor do Audi A8 wykonany w technologii DMD w przypadku, gdyby trzeba było go wymienić w ramach naprawy powypadkowej. Jeśli pytacie, to znaczy, że... nie stać was! Lepiej nie zastanawiać się nad takimi szczegółami i przyjąć, że i tak samochód jest ubezpieczony. Natomiast wielce zasadne jest pytanie o naturalne zużycie tego rodzaju podzespołów, skoro wiadomo, że w przypadku współczesnych 10-letnich pojazdów klasy wyższej reflektory są z reguły co najmniej mocno wyeksploatowane. Inżynierowie Audi przysięgają, że trwałość nowoczesnego reflektora LED Matrix jest taka, jak przewidywana trwałość techniczna samochodu – powinny bez problemu wystarczyć na ok. 15 lat. Podobno w ostatnich latach zmieniło się m.in. tworzywo używane do produkcji kloszy - aktualnie wykorzystywany poliwęglan ma być nieporównywalnie bardziej odporny na zarysowania i żółknięcie niż ten stosowany jeszcze kilka lat temu. Pozostaje nam wierzyć.