Autosuv

Ostatné

História svetiel - od žiaroviek po adaptívne LED-ky

Prvý prelom na trhu osvetlenia automobilov nastal už v roku 1924, keď spoločnosť Philips zaviedla žiarovky s dvoma vláknami, čo umožnilo vyrobiť stretávacie a diaľkové svetlá.
História svetiel - od žiaroviek po adaptívne LED-ky

Prvý prelom na trhu osvetlenia automobilov nastal už v roku 1924, keď spoločnosť Philips zaviedla žiarovky s dvoma vláknami, čo umožnilo vyrobiť stretávacie a diaľkové svetlá. Toto riešenie vylepšilo zavedenie asymetrických svetiel a nárast ich dosahu. V 60. rokoch minulého storočia prišli na rad halogénové žiarovky a prvé automatické svetelné systémy. Dnes má veľa vozidiel automatické alebo adaptívne LED svetlá. Málokto však vie, že za druhé riešenie vďačíme konštruktérom z Lexusu. 

Systém svetiel so svetelným senzorom, ako aj automatické prepínanie diaľkových na stretávacie svetlá, slúži jednému základnému účelu, a to zvýšiť bezpečnosť vodiča a všetkých ostatných osôb na ceste. V noci sa to týka najmä neosvetlených chodcov a cyklistov. Je to tiež spôsob, ako zabrániť zrážkam so zvieratami. Stručne povedané, je to jeden zo základných spôsobov, ako zvýšiť bezpečnosť jazdy. 
 
Technológie osvetlenia v automobiloch sú vyvinuté takým spôsobom, aby sme mohli aj v noci mimo mesta jazdiť s diaľkovými svetlami a vidieť pritom každý detail – pretože cestu jasne osvetľujú LED diódy – a zároveň neoslepujeme ostatných vodičov. Poďme sa pozrieť na históriu najdôležitejších riešení v oblasti osvetlenia automobilov za posledných 30 rokov.

Automatické svetlá so senzorom

Automatické zapínanie svetiel je jednoduchý systém založený na senzore, ktorý kontroluje parametre osvetlenia. Vďaka tomu sa diaľkové svetlá automaticky rozsvietia, keď je tma, alebo keď auto vojde do tunela. Účinnosť tohto zariadenia závisí od jeho citlivosti. Treba tiež pripomenúť, že systém nemusí fungovať napríklad v hmle, keď je viditeľnosť horšia. Vtedy je potrebné použiť tie stretávacie. Svetlá so senzorom sú dnes dostupné v prevažnej väčšine automobilov na trhu. 

Automatický systém diaľkových svetiel je už pokročilejšie a mimoriadne praktické riešenie. Nachádza sa v čoraz väčšom počte nových automobilov. Spolu so senzorom znižuje vodičovu povinnosť zaoberať sa ovládaním svetiel takmer na nulu. Systém je založený na kamere, ktorá detekuje osvetlenie ostatných vozidiel - protiidúcich, ale aj tých, ktoré idú za autom. V prípade potreby systém zapína stretávacie svetlá, aby vodič neoslňoval ostatných účastníkov cestnej premávky, alebo prepína na diaľkové svetlá, keď je vozovka prázdna. 

Adaptívne diaľkové svetlá

Systém automatických svetiel automatizuje prechod z diaľkových svetiel na stretávacie a naopak. Neodstraňuje však problém horšej viditeľnosti, vyplývajúci z dočasného používania tzv. krátkych svetiel. Odpoveďou na tento nedostatok je systém adaptívnych diaľkových svetiel.
 
Adaptívne svetlomety dokážu samé nielen zvýšiť alebo znížiť dosah svetiel, prepnúť diaľkové svetlá na stretávacie, ale takisto zabrániť ožiareniu ostatných vodičov a zároveň dobre osvetliť zákruty či krajnicu cesty. Viditeľnosť zvyšujú až o 70 % v porovnaní s autami, vybavenými štandardnými svetlami s obyčajnými žiarovkami. Adaptívne svetlomety fungujú na základe dvoch technológií generovania svetelných zdrojov – xenónu a LED. 

Dĺžka svetelného lúča, jeho smer a intenzita sa dajú nastaviť voči rýchlosti vozidla, časti dňa a smeru, ktorým sa vodič chystá ísť. Pri jazde zákrutami nasmerujú viac svetla na bok, aby bola dobre osvetlená napríklad križovatka. Adaptívne svetlomety začali svoju kariéru v prémiových automobiloch. Staršie riešenia, založené na xenónových žiarovkách, si z času na čas vyžadujú výmenu výbojok, ktoré stoja niekoľko desiatok eur. Tie novšie, vybavené LED diódami, majú neporovnateľne väčšiu odolnosť a môžu dokonca slúžiť počas celej životnosti vozidla.

Aby mohli pracovať naozaj precízne, používajú adaptívne svetlomety viac snímačov, vrátane uhla volantu (osvetľovanie zákrut), rýchlosti, akcelerácie, cúvania, dažďa a v niektorých modeloch aj GPS navigáciu. Navyše ešte aj prednú kameru. Môžu fungovať podľa rôznych svetelných scenárov v závislosti od jazdných podmienok. 
 
V meste vyžarujú krátky, ale široký lúč svetla, ktorý lepšie osvetlí okraje cesty a zákruty. Pri jazde mimo mesta a prekročení rýchlosti 50 km/h je lúč svetla dlhší. Najdlhší je počas jazdy po diaľnici a po prekročení rýchlosti 90 km/h. Počas jazdy v daždi môže byť dosah svetiel kratší, aby neoslepoval iných vodičov. Lúč je riadený tak, aby zabránil zbytočným odrazom na mokrom povrchu. Najdôležitejším prvkom adaptívnych svetiel je aktívny systém, ktorý zabraňuje oslňovaniu iných účastníkov cestnej premávky. V prípade xenónových svetlometov túto úlohu plnia sklopné clony. 

Adaptívne LED svetlomety

Vďaka použitiu LED diód môžu byť svetlomety omnoho menšie a mať prakticky akýkoľvek tvar. Vzhľadom na nízku spotrebu energie je nižšia aj spotreba paliva. V závislosti od použitých riešení sa LED svetlomet skladá z tucta alebo dokonca desiatok LED diód rozdelených do sekcií. Tie sa podľa potreby dajú aktivovať striedavo alebo súčasne, aby sa získal maximálny výkon svetla. Vypnutím niektorých z nich sa dá dosiahnuť rovnaký efekt ako pri posuvnej clone. 

Prvým, kto prišiel na trh s takýmto riešením, bol japonský výrobca luxusných automobilov, ktorý sa pokúsil o celkom iný koncept. Dnes v autách Lexusu nájdeme systém Blade Scan AHS, ktorý využíva rotujúcu čepeľ, aktívne odrážajúcu svetelné lúče z oveľa menšieho počtu LED diód. Výsledkom je presné a selektívne osvetlenie vozovky pomocou omnoho menších LED modulov. Systém je riadený počítačom, ktorý využíva údaje, získané zo senzorov automobilu a prednej kamery. Vďaka tomu sa jednotlivé segmenty svetiel rozsvecujú tak, aby neoslepovali ostatných účastníkov premávky a siahajú omnoho ďalej.

Revolučné xenónové svetlá (1991)

Aj keď sa automobily s halogénovými žiarovkami vyrábajú dodnes, revolúciu v kvalite, rozsahu a svietivosti automobilového osvetlenia priniesli tzv. xenónové svetlomety, ktoré boli prvýkrát použité v roku 1991 v automobiloch BMW 7.série. Zdrojom svetla v tomto prípade nebolo vlákno, ale svetelný oblúk vytváraný výbojmi medzi elektródami. Výhodou xenónu je dvojnásobný jas ako v prípade halogénov. Teplota farby je podobná dennému svetlu. Xenónové výbojky takisto vydržia 10-krát dlhšie ako halogénové žiarovky. Žiaľ, sú od nich aj takmer desaťnásobne drahšie z dôvodu komplikovanej konštrukcie a zložitejšieho procesu výroby.

Svetlomety s  LED diódami (2007)

V roku 2007 odštartovala éru LED svetlometov s bielym svetlom značka Lexus. Ako prvý výrobca vôbec ich namontoval do stretávacích svetiel svojho vlajkového modelu LS. Luminiscenčné diódy spôsobili revolúciu v automobilovom osvetlení. Mali mimoriadne dlhú životnosť a poskytovali dovtedy nebývalé možnosti osvetlenia vozovky s čoraz menšími svetlometmi. LED diódy navyše reagujú omnoho rýchlejšie ako bežné žiarovky. Z tohto dôvodu sa začali ešte pred rokom 2007 používať v brzdových svetlách. 


 
LED svetlá pozostávajú z kremíkových diód, ktoré vyžarujú svetlo vo chvíli, keď nimi prechádza elektrina. Na získanie požadovanej intenzity a farby svetla je však potrebných viac LED diód.  Preto sa inžinieri v Lexuse o niekoľko rokov neskôr pokúsili vytvoriť adaptívne LED svetlá. Ešte predtým sa im však podarilo vynájsť systém adaptívnych diaľkových svetiel. 

Adaptívne diaľkové svetlá AHS (2012)

Systém adaptívnych diaľkových svetiel AHS (Adaptive High-beam System) umožňuje vyťažiť maximum bez toho, aby oslňovali ostatných účastníkov cestnej premávky. Ide o pokročilú verziu funkcie automatických diaľkových svetiel (AHB -Automatic High Beam), ktorá pri detekcii iného vozidla prostredníctvom kamery umiestnenej vpredu automaticky prepne diaľkové svetlá na stretávacie a potom naspäť. 


 
V prvej verzii, ktorú Lexus predstavil v roku  2012 vo vlajkovej limuzíne LS, systém podľa potreby riadil pohyblivé clony v svetlometoch. Počítačom riadené clony aktívne menili tvar svetelného lúča tak, aby neoslepoval reflektory iných vozidiel, nachádzajúcich sa v dosahu, a aby zvyšok cesty ostal plne osvetlený. V praxi to znamenalo, že auto sa vždy pohybovalo so zapnutými diaľkovými svetlami, aj keď pred ním a oproti idúce vozidlá boli osvetlené tak, akoby malo zapnuté stretávacie svetlá. Adaptívne svetlá AHS sú už niekoľko rokov súčasťou bezpečnostného systému Lexus Safety System +.

Adaptívne LED svetlá (2014)

Dva roky po zavedení  systému AHS do xenónových svetlometov zaviedol Lexus upravené riešenie aj pri LED svetlometoch. V roku 2014 predstavil systém, v ktorom bolo namiesto pohyblivých clôn použité individuálne ovládanie LED diód, zodpovedných za osvetlenie jednotlivých segmentov priestoru pred autom. Činnosť každej z diód je riadená nezávisle a v reálnom čase. Vďaka tomu bolo možné získať presnosť lúča až 1,7 stupňa. V tejto verzii používa systém AHS LED diódy usporiadané v dvoch radoch - jeden pod druhým. V každom svetlomete je 24 samostatných svetelných zdrojov – 8 hore a 16 dole. Svetelné žiarenie je riadené individuálne pre každú LED diódu v reálnom čase. Výsledkom je dokonale osvetlená cesta bez oslepovania ostatných vodičov. Dnes nájdeme tento systém v mnohých modeloch Lexusu. 

Adaptívne svetlá so systémom Blade Scan (2019)

Lexus už roky určuje trendy v kategórii osvetlenia automobilov. Ako prvý zaviedol predné LED svetlomety, ako aj systém adaptívnych diaľkových svetiel. V roku 2019 pridal do tohto zoznamu  systém Blade Scan AHS, ktorý debutoval vo vynovenom modeli RX a onedlho sa dostal aj do limuzíny LS. 

Systém kombinuje dve riešenia, ktoré Lexus použil už predtým. Je založený na dynamickom zapínaní a vypínaní LED diód a otočných zrkadlách. Vďaka tomu dokáže riadiť svetelný lúč tak, aby neoslepoval ostatných vodičov a súčasne lepšie osvetľoval okolie vozidla. Tajomstvom systému Blade Scan sú moduly, umiestnené vo vnútorných rohoch obidvoch svetlometov. Skladajú sa z dvoch rýchlo sa otáčajúcich  zrkadiel, pripomínajúcich lopatky veterného mlyna. 

LED diódy nesmerujú svetlo priamo dopredu, ale šikmo k zrkadlám. Vďaka synchronizácii rotácie zrkadiel a dynamickému zapínaniu a vypínaniu jednotlivých LED diód systém umožňuje zatemniť niektoré oblasti.  Predtým, ako svetlo dopadne pred auto, prejde cez šošovku. 

Presnosť svetelného lúča v tomto systéme je až 0,7 stupňa a je lacnejší ako použitie viacerých LED diód. V prípade  Lexusu RX s technológiou  Blade Scan je počet LED diód iba 10 na jeden svetlomet. Tento systém umožnil intenzívnejšie osvetliť aj väčšie plochy na ceste. Preto je vodič, sediaci v modeli RX, v noci schopný vidieť chodcov na okraji cesty už zo vzdialenosti 56 metrov namiesto doterajších 32 metrov. 

Pokračovať v čítaní