Comment fonctionnent les phares laser. Phares laser d'Audi et BMW

En 2008, l'Audi R8 est devenue la première voiture de série au monde équipée de phares entièrement LED, suivie par des clignotants dynamiques innovants en 2012. Nouveau chapitre dans l'histoire de l'industrie automobile, Audi a été ouverte en 2013, lorsque la mise à jour Modèles Audi L'A8 est équipée de phares Matrix LED. Désormais, la marque aux quatre anneaux sur le modèle Audi R8 LMX montre un émetteur laser qui forme les feux de route. Cette technologie améliore la plage d'éclairage, ce qui est solution idéale pour la voiture de sport Audi R8 LMX.

Lors du développement de la technologie d'éclairage, les ingénieurs Audi travaillent en collaboration avec des collègues de division sportive. Par exemple, la combinaison de sources LED et laser pour former les feux de route sera utilisée pour la première fois sur les nouveaux prototypes de course Audi R18 e-tron quattro lors des 24 Heures du Mans les 14 et 15 juin. Cela perpétue la tradition des quatre anneaux de la marque : les événements sportifs deviennent un terrain d'essai pour les nouvelles technologies destinées à être utilisées dans les véhicules de série.

Dans un phare laser à feux de route, le module laser émet un faisceau de lumière qui atteint deux fois la distance Phares à LED. Chaque module se compose de quatre diodes laser haute puissance. D'un diamètre de seulement 300 micromètres, ils génèrent un faisceau laser bleu d'une longueur d'onde de 450 nanomètres. Le convertisseur de phosphore convertit ce rayonnement en celui utilisé pour trafic lumière blanche avec une température de couleur de 5 500 Kelvin, créant des conditions idéales pour la perception par l'œil humain.

Cela permet au conducteur de percevoir plus facilement les détails contrastés et évite la fatigue. Le faisceau lumineux, qui s'active à partir de 60 km/h, complète les modules de feux de route à LED de l'Audi R8 LMX et augmente considérablement la visibilité et la sécurité. Un système intelligent doté d'une caméra vidéo surveille la présence des autres usagers de la route et ajuste automatiquement la répartition du flux lumineux, éliminant ainsi la possibilité de les éblouir.

L'Audi R8 est le produit phare modèle de sport, proche dans sa conception de voitures de courses. L'Audi R8 LMX est proposée en coupé et sera limitée à 99 unités. Avec une puissance de 570 ch. et développant un couple de 540 Nm, son moteur V10 de 5,2 litres est capable d'accélérer la voiture à 100 km/h en seulement 3,4 secondes.

Le nouveau modèle phare attire l'attention grâce à sa couleur exclusive Ara Blue à effet cristal. Le grand aileron arrière à géométrie fixe augmente la force d'appui de essieu arrière. Il est fabriqué en fibre de carbone renforcée avec une finition mate. Le spoiler avant inférieur, les garnitures d'entrée d'air latérales et le couvercle sont fabriqués dans le même matériau. compartiment moteur, boîtiers de rétroviseurs extérieurs, carénages latéraux, aile arrière et diffuseur.

Les sièges sport rabattables sont garnis de cuir fin Nappa fin avec des surpiqûres en losange bleu Sepang. L'harmonie de l'intérieur est soulignée par des touches de lumière. Dans la finition du tunnel central et du levier Frein à main Du carbone mat est utilisé.

L'Audi R8 LMX arrivera sur les routes européennes à l'été 2014. En Allemagne, les prix débuteront à partir de 210 000 euros. Le quota pour la Russie est limité à quelques voitures ; le prix sera annoncé au début des ventes - au 4ème trimestre 2014.

Il est vrai que BMW défie le leadership d'Audi en matière de laserisation. Vous pouvez comprendre les Munichois : le roadster conceptuel Vision ConnectedDrive, équipé d'une optique laser, a fait ses débuts en 2011 au Salon de l'automobile de Genève. De plus, les ventes d'une BMW de série à transmission progressive feux de route- des « projecteurs » avancés seront installés en option sur la voiture de sport hybride i8. La voiture est prévue pour la vente en Russie et sera présentée au Salon automobile de Moscou.

L'éclairage automobile évolue dans des directions strictement établies et qui changent rarement. Aujourd'hui, les optiques LED intéressent particulièrement la plupart des conducteurs. Il présente de nombreux avantages qui ne permettent pas à des solutions alternatives d'approcher ce segment. Et pourtant, les développements technologiques ne s'arrêtent pas : un concept complètement différent de diffusion de la lumière gagne progressivement en popularité. Ce sont des phares laser qui ont introduit des qualités fondamentalement nouvelles dans l'organisation du support optique d'une voiture moderne.

Principe de fonctionnement de l'optique laser

Alors que les sources lumineuses automobiles traditionnelles telles que les lampes à incandescence et les LED standard fournissent un rayonnement quelque peu dynamique, le laser produit une diffusion monochrome et cohérente. Cela est dû en grande partie aux avantages de la technologie. Malgré cela, la conception est également basée sur des diodes, grâce auxquelles fonctionnent les phares laser. Le principe de fonctionnement d'une telle optique repose sur le fait que le laser n'est pas une source d'éclairage, mais un élément d'approvisionnement en énergie. Trois LED contenant une substance contenant du phosphore assurent toujours la lumière. C'est ce groupe, avec l'aide d'un laser, qui forme un faisceau lumineux avec les paramètres requis.

Pendant le fonctionnement de tous les phares, les atomes de la substance active consomment de l'énergie, libérant des photons à la sortie. Plus précisément, l’ampoule à incandescence classique contient un filament de tungstène qui émet de la lumière lorsqu’il est chauffé par l’électricité. Changer la configuration de la consommation d'énergie a conduit au fait que les phares laser peuvent fournir une puissance des dizaines de fois supérieure au potentiel.

Commentaires positifs sur les phares laser

La nouvelle technologie offrait plusieurs avantages à la fois optique automobile. Comme déjà noté, même avec le xénon moderne, un tel phare bénéficiera de puissance. Et le consommateur le confirme. Ainsi, la pratique d'utilisation suggère que la puissance du système laser est plusieurs fois supérieure à celle des halogènes et des LED traditionnels. Des calculs plus précis indiquent que les phares laser sont capables de fonctionner à 600 m devant. A titre de comparaison, le potentiel maximum d'un feu de route classique est le meilleur cas de scenario atteint 400 m.

Mais le principal avantage de la lumière laser ne réside même pas dans ses performances de base. Grâce à son principe de fonctionnement particulier, une telle source facilitait les processus de contrôle du faisceau lumineux. Peu d'utilisateurs en particulier ont pu essayer le dernier système contrôle intelligent de la lumière laser dynamique. Cependant, selon les experts, cette direction du développement de l'optique promet de nombreuses nouvelles opportunités. Il suffit de dire que dans derniers modèles Voitures allemandes Le laser se concentre sur la possibilité de délivrer un faisceau ponctuel. Ainsi, le système surveille automatiquement les zones dangereuses et concentre l’attention du conducteur sur elles.

Avis négatifs

Des avantages évidents n'excluent toujours pas points négatifs fonctionnement des phares laser. Les inconvénients sont dus aux mêmes caractéristiques que les LED. Ainsi, les utilisateurs constatent que dans certaines situations, la lumière éblouit excessivement les conducteurs venant en sens inverse et est généralement inhabituelle, ce qui peut distraire les autres automobilistes. De plus, dans les modifications existantes, les phares laser sont très chers et cela point important, considérant que leurs avantages ne sont pas toujours vitaux.

Fabricants

Il existe deux catégories de fabricants de phares laser. D’une part, ces technologies sont tout naturellement maîtrisées directement par les constructeurs automobiles. Les développements les plus réussis dans le segment sont démontrés par Audi et BMW. Certes, l'optique laser apparaît encore rarement dans les modèles de masse - un tel équipement est plus souvent acquis en option. D'autre part, les phares laser sont produits par des développeurs avancés de la technologie LED. On peut citer les entreprises Philips, Osram et Hella, qui occupent des positions de leader dans le domaine de la conception des dernières nouveautés. Ce qui est particulièrement intéressant est que dans les deux catégories, les entreprises occupent des niches hautement spécialisées, promouvant des solutions technologiques uniques.

Comment fabriquer des phares laser de vos propres mains ?

On ne peut pas parler de la production complète d'un phare laser présentant les caractéristiques mentionnées ci-dessus, cependant, l'introduction partielle de diodes de ce type dans l'optique automobile peut donner des résultats positifs. Ainsi, de nombreux artisans proposent une technique de fabrication d'un pointeur laser pour phare, dont la base sera une diode issue d'un lecteur DVD-RW. Le laser est intégré dans la niche du feu stop ou avec correction du faisceau par soudure à froid. Pour limiter la longueur du flux, vous pouvez utiliser un pochoir qui reprendra la forme du faisceau souhaité. Par conséquent, avant même de commencer la production, vous devez décider des caractéristiques que doivent avoir les phares laser. Vous pouvez réaliser vous-même la base de correction en carton en laissant une fenêtre taille appropriée. En règle générale, les phares sont fabriqués sur la base d'une puissance de faisceau de 1,5 m, à condition qu'une projection de 4 mètres soit fournie.

Conclusion

Dans divers domaines d'amélioration technologique des voitures, des processus de mise en œuvre active de systèmes intelligents sont en cours. La configuration optique, même dans les générations modernes, est conçue en mettant davantage l’accent sur les caractéristiques de base du flux lumineux. Des propriétés d'émission optimales ont déjà été obtenues avec des LED standard. À leur tour, les phares laser, ainsi que l'augmentation qualités de performance l'optique a également permis aux développeurs de maîtriser de nouveaux principes de contrôle de la lumière. Pas encore dans production de masse, mais avec des exemples de concept-cars, les grandes entreprises présentent des exemples impressionnants d'automatisation des phares laser. Selon les experts, les travaux dans ce sens devraient non seulement améliorer l’interaction du conducteur avec les phares, mais aussi améliorer de manière générale l’ergonomie de conduite de la voiture et le niveau de sécurité.

Phares laser– une optique lumineuse de haute technologie, qui figure sur la liste de souhaits de tous les passionnés de voitures avancées. Tout le monde sait que ces dispositifs protègent les conducteurs des accidents et sont très pratiques en cas de brouillard, mais ils présentent également certains inconvénients. En savoir plus à ce sujet ci-dessous.

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Dispositif optique de lumière laser

Un appareil relativement nouveau, apparu en 2014, mais qui a déjà gagné l'amour persistant et ardent des conducteurs - le laser phare anti-buée. Ils sont installés en fonction de l'optique de tête ou des feux latéraux.

On les retrouve souvent derrière une voiture, et le choix d'installation est vaste :

  • sous le pare-chocs de la voiture ;
  • derrière la voiture directement sous le becquet ;
  • sous ou sur le bas de la voiture.

Les lumières laser sont utiles car elles sont visibles par les voitures qui roulent derrière, par tous les temps. Dès que vous vous arrêtez, les instruments laissent une bande rouge vif qui perce l'obscurité et est clairement visible sous la pluie, indiquant ainsi aux conducteurs des voitures circulant derrière eux qu'ils doivent également ralentir et garder leurs distances.

L'appareil est suffisamment petit en taille, et donc presque invisible, pour que l'on puisse s'inquiéter de l'harmonie de l'appareil sur la voiture.

Principe d'opération

Cet appareil est basé sur . La tâche principale d'un tel phare est que les précipitations ne tombent pas dessus, car les optiques sont dans une position inconfortable - en dessous de la ligne de brouillard.

Le principe de fonctionnement des phares laser est exactement le même : on peut dire qu'ils prennent en compte la localisation du givre. Le feu se trouve directement sur la route avec une bande rouge, signalant les autres conducteurs. Malgré le fait que la lumière soit constituée de LED, grâce auxquelles le laser fonctionne, les phares ne sont pas une source d'éclairage, mais un élément d'approvisionnement en énergie.

Quel que soit le phare, les atomes de la substance active consomment de l'énergie à l'intérieur et la convertissent en photons. Par exemple, une ampoule à incandescence possède un filament de tungstène qui émet de la lumière lorsqu'il est chauffé. Ce principe a été modifié et transformé. Les lampes de poche laser peuvent fournir une puissance plusieurs fois supérieure à la puissance des lampes au xénon de base (auteur de la vidéo : Techno Drive).

Avantages et inconvénients d'utilisation

Les avantages sont évidents :

  1. Par rapport à un appareil conventionnel, les coûts énergétiques seront les mêmes, mais la luminosité de la lampe laser sera bien plus grande.
  2. Les prototypes de lampes laser du modèle BMW produisent une intensité lumineuse de 1,7 à 1,8 supérieure, étant donné que la puissance est 50 % inférieure à celle des appareils conventionnels.
  3. Cette optique est créée à l'aide haute technologie, et donc sa « visibilité » est non seulement plus claire, mais aussi plus large, par rapport aux phares au xénon.
  4. L'optique contient des microcontrôleurs qui limitent la direction du faisceau lumineux. Ce mécanisme protège les autres conducteurs des interférences.

Malgré le fait qu'il y ait beaucoup d'avantages, il y a aussi des inconvénients, comme dans tout Equipement technique. L'inconvénient évident est le prix. Pour vous permettre de telles optiques, vous devez gagner beaucoup d'argent. De plus, toutes les voitures n’ont pas vraiment besoin de telles cloches et sifflets. Un autre inconvénient est qu'il est presque impossible de fabriquer un tel appareil de vos propres mains.

Fabricants

Ces appareils sont produits directement par les constructeurs automobiles. Comme mentionné ci-dessus - par exemple, société BMW et Audi. Pour l’instant, l’installation est une décision opérationnelle, car elle est rarement présente dans les modèles de machines produits en série. Les développeurs de la technologie LED, dont Philips, agissent également en tant que fabricants.

Comment fabriquer soi-même des phares laser ?

Il a été dit juste au-dessus qu'il était presque impossible de produire des optiques d'une telle qualité, mais l'espoir meurt en dernier. Le dispositif peut être utilisé pour introduire partiellement des diodes dans l'optique automobile. Cela donnera quelques résultats.

Certains passionnés de voitures proposent leurs propres techniques, dans lesquelles ils utilisent une diode provenant d'un lecteur de lecteur DVD-RW pour fabriquer l'appareil. Dans ce cas, le dispositif est installé dans la niche du feu antibrouillard ou du feu stop. Ensuite, la structure est soudée, grâce à quoi la poutre est ajustée grâce à un pochoir découpé dans du carton. Avant de commencer ce travail minutieux, vous devez décider des caractéristiques des lampes de poche.

Conclusion

En conclusion, on peut dire que même s'il est actuellement problématique de les acheter, et qu'il est difficile de fabriquer des phares laser de ses propres mains, il ne faut pas négliger le dernier point. La mise à niveau des phares réduira également le danger de conduire la nuit et dans le brouillard.

Un phare laser pour voiture est une excellente solution. Malgré le fait que tous les conducteurs ne connaissent pas cette innovation et peuvent être surpris. Dans tous les cas, cela protégera la voiture d'une collision.
Il est impératif de rappeler que l'angle du cylindre doit être soigneusement ajusté. Sinon, en heurtant une colline, la bande lumineuse atteindra exactement pare-brise derrière une voiture en mouvement.

" a suscité l'admiration et le respect des autres, et plus encore. Il semblerait que tout ait déjà été inventé et qu'il n'y ait nulle part ailleurs où se développer l'optique automobile, mais les créateurs de phares laser ne le pensent pas...

Les phares à LED, comme tous les autres phares révolutionnaires de leur époque, avant l'avènement des phares laser, étaient considérés comme la source d'éclairage la plus efficace, qui est encore activement utilisée par les constructeurs automobiles dans leurs voitures. Soit dit en passant, tous les géants de l'automobile ne peuvent pas se permettre aujourd'hui une production en série : en règle générale, les voitures du segment haut de gamme sont équipées de tels phares.

Avec les phares laser, tout est encore plus compliqué et déroutant ; ces phares sont une réussite de haute technologie, et pour les créer, vous avez besoin conditions spéciales et beaucoup d'électroniques différentes, qui créent en fait rayon laser. Les principaux fabricants d'optiques d'éclairage automobile tels qu'Osram, Philips, Valeo, Bosch et Hella travaillent activement dans ce domaine.

Outre les principaux fabricants de sources lumineuses, les constructeurs automobiles sont très intéressés par les phares laser. Ainsi, en 2011, les phares laser ont été introduits par BMW, qui a démontré ses propres réalisations dans ce domaine sur son concept, nom de code i8. Quiconque suit les événements chez BMW se souvient comment, quelques années plus tard, le concept s'est transformé en une supercar de série à part entière.

Phares laser BMW i8 vidéo

Quelques années plus tard, de tels phares ont commencé à apparaître sur d'autres modèles BMW. Le module laser BMW a été développé par les ingénieurs d'Osram. Malgré le coût élevé de la technologie elle-même, ainsi que le coût des composants et du développement, phares laser a reçu l'approbation de la direction, qui n'était même pas gênée par le fait que la présence de phares laser affecterait considérablement le coût final de l'ensemble de la voiture. Le plus important pour les développeurs et les chefs de projet était la primauté dans ce domaine, ainsi que l'avantage que l'acheteur recevrait après avoir acheté son idée originale.

Le deuxième géant de l’automobile, Audi, n’est pas moins actif dans la « direction laser ». Pour la première fois, l'Audi R18 E-Tron Quattro a reçu des phares laser, ainsi que le concept Audi Sport Quattro Laserlight. Une différence caractéristique entre les phares laser produits par Audi est que les modules laser sont activés à des vitesses de 60 km/h et plus. Jusqu'à ce repère, la route est éclairée par des routes « ordinaires ».

Phare laser produit par Audi se compose de quatre puissantes diodes laser, leur diamètre de corps lumineux est de 300 micromètres. Ces diodes sont capables de générer un faisceau lumineux de couleur bleue avec une longueur d'onde d'environ 450 nm. Grâce à un convertisseur fluorescent spécial, la lumière bleue se transforme en blanche (température de couleur 5500 K). Selon les fabricants, cette lumière est la plus agréable à l'œil et ne provoque pratiquement pas de fatigue. La longueur du faisceau lumineux lui-même est d'environ 500 mètres.

Contrairement aux sources lumineuses classiques (lampes à incandescence, lampes à décharge de gaz, LED) les phares laser présentent de nombreux avantages. Tout commence par le fait que le rayonnement laser est monochrome et cohérent, c'est-à-dire que les ondes ont constamment la même longueur avec une différence de phase constante.

Listons les avantages des phares laser

  • Cela permet de former un faisceau lumineux de nature très proche du parallèle (permet d'éclairer une zone précise).

  • Le faisceau laser est également dix fois plus puissant que celui des halogènes. La longueur du faisceau laser atteint 600 mètres, malgré le fait que l'habituel feux de route ne peut se vanter que de 200 à 300 mètres (et le plus proche est encore pire - 60 à 85 mètres).
  • Les phares laser n'éblouissent pas comme le xénon, puisque le faisceau lumineux est dirigé strictement vers le point qui doit être rafraîchi. Si un être vivant, par exemple une personne, entre dans la zone d'éclairage, certaines diodes s'éteindront immédiatement et éclaireront tout sauf la zone dans laquelle se trouve l'objet vivant.
  • Phares laser ont 30% de consommation d'énergie en moins que les analogues classiques.
  • La compacité est un autre « plus » en faveur des phares laser : ils peuvent à juste titre être qualifiés de plus compacts de tous les phares existants. La zone d'émission lumineuse d'une diode laser est cent fois plus petite par rapport à une LED classique ; donc, avec le même rendement lumineux, un phare laser nécessite un réflecteur mesurant seulement 30 mm de diamètre (à titre de comparaison, pour le xénon - 70 mm , pour les halogènes en général - 120 mm). De telles capacités des phares laser ont permis aux ingénieurs de réduire considérablement la taille des phares sans perdre, mais plutôt en augmentant l'efficacité de l'éclairage.

Quelques mots sur son fonctionnement

Le phare laser fonctionnera en étroite coopération avec un ordinateur qui, guidé par les données des capteurs, garantira que les voitures et les piétons venant en sens inverse ne seront pas éblouis. Chaque phare laser contient trois diodes émettant un faisceau lumineux d'une puissance d'environ 1 W. Les rayons sont redirigés via un système de miroirs vers l'élément fluorescent après que l'énergie soit absorbée par ce dernier, une lueur blanche est libérée, qui se transforme en un faisceau lumineux.

Lors du développement des phares laser, un autre problème est survenu. nouvelle technologie intitulé Spot lumineux dynamique(traduit de l'anglais - éclairage ponctuel dynamique). Ce développement permet de détecter les piétons, ainsi que d'autres obstacles sur le chemin de la voiture à l'aide d'une caméra infrarouge. Une fois que le système détecte un obstacle, celui-ci est automatiquement éclairé avec une lumière plus intense afin que le conducteur puisse y prêter attention et le surmonter en toute sécurité. En règle générale, l'invite du conducteur apparaît un peu à l'avance, c'est-à-dire avant que l'objet ne soit éclairé par les feux de croisement. Ceci est nécessaire pour protéger le conducteur et lui donner la possibilité de se préparer à certaines manœuvres et actions.

Vidéo des phares laser Audi

Audi a récemment présenté une nouvelle version Supercar R8. Elle a reçu la désignation LMX. Le nouveau produit était équipé de phares dont la conception contient des LED laser. Selon les représentants de la marque, le coupé LMX peut être considéré comme la première voiture de série au monde équipée d’optiques laser « en usine ».

La supercar hybride BMW i8, dont le prototype a été présenté en 2011, devrait également sortir prochainement. Cette voiture recevra également des phares laser, mais uniquement en option. La question se pose de savoir si la nouvelle technologie est dangereuse pour les yeux et si son utilisation est conseillée dans la pratique. Nous essaierons de répondre plus en détail à ces questions.

Conception

Chaque phare Audi LMX contient un ensemble de quatre LED. Le faisceau laser provenant de chaque LED frappe le phosphore, qui émet une lumière visible à une température de 5 500 K. Le flux lumineux émis par le phosphore ressemble davantage à de la lumière. lampes halogènes, et n'a rien à voir avec le rayonnement laser. Cela signifie que l'optique innovante ne présente aucun danger pour les yeux humains, malgré le fait que la principale source d'énergie qu'elle contient est le laser.

La question se pose : pourquoi toutes ces complexités sont-elles nécessaires, comme les lasers, un écran phosphorescent, etc. ? En effet, la portée d'éclairage obtenue grâce aux modules laser est le double de celle des LED ou du xénon. C’est un bon argument pour utiliser la technologie en question spécifiquement dans l’optique automobile. Bien entendu, la lumière laser longue portée ne peut pas être utilisée lorsque le mode feux de croisement est utilisé. Cela peut être considéré comme une autre garantie de l’innocuité de la nouvelle technologie.

Uniquement dans les supercars

Il est peu probable que la technologie évoquée ici se généralise. Phares laser dans voiture Audi LMX s'active à une vitesse de 60 km/h, mais la supercar dispose d'un système qui détecte les voitures venant en sens inverse et éteint le module laser si nécessaire. Un tel système cybernétique coûte sûrement cher, et sans la présence de tels systèmes, il serait illégal d’utiliser l’optique laser.