Тенденции в развитии автомобильных систем освещения

Под влиянием пандемии COV1D-19 глобальный спрос на автомобили в 2020 году резко упал, после чего автомобильные поставщики во всем мире постарались повысить уровень проникновения светодиодов, стремясь добиться конкурентного преимущества для увеличения доли рынка. Соответственно, развитие рынка автомобильного освещения стало общей целью автопроизводителей, производителей автомобильных ламп и производителей светодиодов.

По данным TrendForce, уровень проникновения светодиодов в сегмент легковых автомобилей в 2020 году достиг 53,1%, в том числе среди электромобилей - 85%; эти две цифры ожидаемо повысятся до 60 и 90% по итогам 2021 года.

Как безоговорочный фаворит в области головного освещения, интеллектуальные фары ADB (Adaptive Drive Beam - адаптивный дальний свет) в основном имеют два преимущества. Во-первых, они обеспечивают лучшую обзорность в темное время суток. Это дает водителям больше времени, чтобы среагировать на препятствия впереди. Во-вторых, неслепящий дальний свет кардинально сокращает вероятность бликообразования для впередиидущего транспорта, встречных автомобилей и пешеходов.

В настоящее время в разработке фар ADB преобладает матричная светодиодная конструкция. Данный метод позволяет индивидуально управлять высокопроизводительными светодиодами, что помогает водителю более четко освещать дорогу и точнее не ослеплять других участников дорожного движения. Согласно анализу TrendForcc, уровень проникновения на рынок фар ADB достигнет впечатляющего роста, с 0,7% в 2020 году до 2,7% в 2025 году.

В плане внутренних решений для интерьера автомобиля преобладающий сегодня тренд заключается в развитии автомобильных дисплеев информационно-развлекательных систем. Он направлен на увеличение ширины дисплея до 1,5 м во всю ширину салона легкового автомобиля, создание дисплеев необычной формы, разработку полностью прозрачных дисплеев и дисплеев с высоким разрешением (250 РРI).

При этом производители столкнулись с определенной трудностью. В соответствии с правилами автомобильной безопасности (обязательное отсутствие осколков стекла при срабатывании подушки безопасности) в настоящее время, если дисплей имеет протяженность от места стандартного размещения приборной панели за рулевым колесом до пассажирского сиденья, можно использовать только OLED-дисплей (органические светодиоды). Однако функциональность этой технологии пока недостаточно высока. Впрочем, ей на выручку торопится технология Micro LED, представляющая собой самой злучающ ий RGB-ди сп лей, позволяющий избежать риска повреждений, вызванных осколками стекла. Таким образом, когда технология Micro LED окончательно созреет, Micro LED-дисплеи займут долю рынка OLED-дисплсев для всего автомобиля.

Ожидается, что Micro LED-технология отображения следующего поколения позволит создавать еще более гибкие и прозрачные дисплеи, которые будут использованы в интеллектуальных транспортных средствах. Причем информационные дисплеи можно будет установить в автомобиле где угодно. Дисплей Micro LED создаст новую эру мобильности и связи для ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), автономных транспортных средств и карше-ринга.

«Прогностические» фары

Автомобили, встающие сегодня на конвейер в странах с развитым автомобильным производством, оснащены технологиями и функциями безопасности, которые еще совсем недавно казались чем-то фантастическим. Например, новые модели Ford комплектуются новейшей итерацией адаптивных фар для определения более точного направления лучей, используют как рулевое управление, так и видео, снятое с бортовых камер транспортного средства.

Эффективность головного освещения значительно повышается в них за счет поворота небольшой линзы в корпусе фары в сторону поворота передних колес. При этом фронтальная камера автомобиля следит за разметкой полосы движения и помогает направить крайний луч ближе к центру дороги. Такой алгоритм позволяет обеспечить более гармоничное освещение проезжей части, а не рассеивает свет в темную бездну.

Но и этого инженерам концерна показалось мало. Чтобы улучшить систему, они обратились к существующей технологии, уже присутствующей в большинстве современных автомобилей:

GPS. Используя картографию и точные данные о местоположении, связанные со встроенной навигацией автомобиля, Ford может интеллектуально прогнозировать, когда автомобиль приближается к повороту, на основе его текущей траектории.

Когда сигнал GPS недоступен, система продолжает работать на основе данных камеры и действий водителя. Она немедленно возобновляет свое функционирование, отталкиваясь от местоположения, как только поток данных GPS восстанавливается.

Многофункциональные фары

Надо сказать, идея фар, поворачивающихся в направлении движения автомобиля, не нова. В конце 40-х на Tucker Torpedo появилась третья фара, получившая название Cyclops Eye («Глаз Циклопа»). Ее модуль был соединен с рулевой рейкой, благодаря чему поворачивался на поворотах. Это была лишь одна из многих слишком инновационных для своего времени функций безопасности, которые можно было найти в обреченной машине Престона Такера. И хотя освещение с тех пор прошло долгий эволюционный путь, «хорошо забытое старое» вновь оказалось актуальным, обретя дополнительное развитие в наши дни.

Наряду с поворотом в направлении движения транспортных средств, автомобильные фары уже самого ближайшего будущего начнут оповещать водителей о пешеходах, велосипедистах и животных, а также «запоминать» ранее пройденные дороги и регулировать освещение, чтобы люди за рулем могли лучше видет ь повороты и потенциальные опасности. На текущем этапе прототипирования действующие системы способны одновременно отслеживать восемь рисков и отдавать приоритет двум главным угрозам.

Audi в настоящее время предлагает некоторые из этих функций через свою матричную светодиодную систему, хотя из-за технических особенностей внутреннего законодательства она пока недоступна в США. А компания General Motors приступила к разработке фар, которые к тому же отслеживают движения глаз водителя.

И в салоне тоже чудеса

Концепт нового Chevrolet Camaro продемонстрировал новый подход к внутреннему динамическому освещению интерьера. Инстинктивный дизайн использует светодиоды для создания эффекта, когда цвет течет через автомобиль от центрального экрана по всему салону. Водитель может выбрать один из 24 оттенков на мониторе информационно-развлекательной системы или предустановленные цветовые настройки для режимов «круиз», «трек», «спорт» и «шоу».

Освещение динамически меняется, создавая ощущение плавности, проходя через подстаканники к дверным панелям. Особенность дизайна в том, что цвета однородны, несмотря на использование в интерьере самых разных материалов.

Этот проект наглядно подтверждает намерение автопроизводителей инвестировать в разработку концепций освещения средства не только дифференциации бренда, но и передачи информации водителю. Так, в частности, Concept-I от Toyota оборудован помощником с искусственным интеллектом по имени Юи, который использует свет и звук для общения с водителем и другими участниками дорожного движения. Например, цветная подсветка освещает пространство для ног, указывая, находится ли автомобиль в ручном или автономном режиме. Внешний вид автомобиля также использует свет для общения с владельцем и окружающей средой. На дверной панели появляется текст, приветствующий водителя, когда он приближается к машине, а сзади автомобиль может отображать информацию о поворотах или опасностях для других участников дорожного движения.

Volkswagen также не так давно представил новую функцию для своего нового флагманского электромобиля VW ID.3. Производитель интегрировал в него систему освещения, которая может «разговаривать» с водителем. Являясь интеллектуальной, эта система на основе светодиодов предназначена для доставки предупреждений и обновлений статуса простым и легко интерпретируемым способом.

Volkswagen описывает систему так: «Мало того, что голосовое управление этого автомобиля слушается каждого вашего слова, ID.3 также визуально общается со своими пассажирами благодаря совершенно новой интеллектуальной концепции ID. Light. Светодиодная полоса, проходящая через салон, помогает водителю, меняя цвет в зависимости от текущей ситуации».

ID. Light вдохновлена светодиодными системами, которые уже применяются в некоторых устройствах так называемого «умного дома». Она подсвечивается разными цветами и узорами для различных уведомлений и реагирует на голосовые подсказки с анимацией направления, чтобы указать, слушает ли она водителя или пассажира для дополнительного ввода.

Светодиодная лента интегрирована практически во все системы автомобиля, включая навигацию, функции помощи водителю, информационно-развлекательную систему и даже трансмиссию.

Несмотря на всю свою инновационность, функция ID. Light работает интуитивно, используя знакомые цвета. Такое использование света делает автомобиль более «привлекательным» и представляет собой очень простой и интуитивно понятный способ общения с находящимися внутри людьми.

Например, вход и выход сопровождаются анимацией, напоминающей включение и выключение телевизора. Запирание двери обозначается внутренней красной анимацией; разблокировка идет в обратном направлении и отображается зеленым цветом. На предстоящий поворот указывает синий эффект, «бегущий» в нужном направлении, а индикатор экстренного торможения -вспышка красного цвета во всю ширину передней панели. Другие режимы уведомлений сигнализируют о входящих телефонных звонках и состоянии заряда батареи.

Антон Пилот, журнал Автокомпоненты