MITI IN RESNICE O LED (matričnih) žarometih

Razvoj avtomobilskih žarometov je v zadnjem desetletju izjemno napredoval, poleg tega pa so LED tehnologije in matrični žarometi postavili nove standarde v osvetlitvi ceste. O tej fascinantni temi smo se pogovarjali z Markom Belšakom, slovenskim inženirjem in fizikom, ki je kar 13 let vodil razvoj optike v podjetju Hella Saturnus v Ljubljani. V pogovoru nam je razkril zgodovino, prednosti in prihodnost avtomobilskih žarometov ter delil zanimivosti iz svoje kariere. Če vas zanima, kako tehnologija vpliva na varnost in oblikovanje avtomobilov ter kakšni trendi nas čakajo v prihodnosti, preberite spodnji intervju ali pa si oglejte videoposnetek na našem YouTube kanalu.

Intervju vodil: Damijan Kreže

Kakšne so v osnovi luči, ki jih imamo danes na avtomobilih? Povej nam nekaj zgodovine o tem?
Na začetku je smiselno, da začnemo z halogenskimi, na žarilno nitko. Osnovni žaromet, ki ima kratki in dolg pramen. Nadgradnja tega so ksenonski žarometi, ki ponujajo več svetlobe, nekatere napredne funkcije in prilagodljive, delno prilagodljive pramene, zadnja izvedenka pa so seveda LED žarometi in vse njihove nadgradnje. Kaj pa so nam LED luči omogočile? Predvsem stilistom več svobode pri oblikovanju.

Se pravi, to so ti LED trakovi, manjše luči?
Tako, manjše luči, več svobode pri oblikovanju sprednjega dela vozila.

A svetilnost teh luči je večja?
Seveda, na 1 W (watt) električne moči dobimo več iz LED izvorov več svetlobe kot pri žarilni nitki ali ksenonki.

Kdaj so se pojavile prve LED luči? Približno? A je to 10 let nazaj?
Da.

Verjetno so se najprej pojavile kot svetlobni podpis?
Najprej so se pojavile kot svetlobne svetilke.

A je to danes tako velika prednost, da danes govorimo le še o LED razsvetljavah v avtomobilih? A so tiste klasične luči še toliko cenejše, da se jih splača notri vgrajevat ali smo že cenovno na tistem nivoju, da bi lahko vsi proizvajalci vgrajevali le še led luči? Je ta zadeva bolj ugodna?

Nekateri proizvajalci še vztrajajo in bodo vztrajali, predvsem za nekatere trge, izven Evrope, s standardnimi, se pravi halogenskimi žarometi, predvsem zaradi cene in robustnosti, menjava žarnice je hitra in cenejša, kot menjava LED modula ali celo celotnega žarometa      v najslabšem primeru.

Torej so LED žarometi dražji in boljši. Zakaj so boljši?
Da cena je višja. Pri enaki porabi energije dobimo več svetlobe na cesti in to svetlobo lahko tudi boljše razporejamo in imamo več možnosti pri  sami svetlobni distribuciji. Izvori so manjši, kar pomeni, da lahko nekatere dele osvetlimo močneje, lahko jih tudi raztegnemo, veliko lažje kot pri izvoru žarilne nitke, ki je kar nekaj milimetrov velik, pri LED svetilih pa govorimo o točkastih svetilih.

Če pa zdaj gledava s stališča funkcije, imava večjo svetilnost, ali lahko to poveževa tudi s tem, da je varna vožnja?
Ja, absolutno. Seveda so  takšni žarometi bolj varni. Imamo več oblik pramena, tako kratkega kot dolgega. S takšnimi žarometi lahko dosežemo prilaganje različnim vremenskim razmeram, različnim razmeram na cesti in to je glavna prednost.  Določene segmente lahko zasenčimo, tam kjer potrebujemo več svetlobe lahko dodamo več svetlobe. In to je tudi največja prednost.

Praviš, da lahko prilagajamo. Na osnovi česa?  Kako luč ve, kdaj lahko nekaj osveti kdaj pa ne?

Seveda tu ni zgolj žaromet sestavni del, pač pa ima podporne sisteme. Eden od glavnih je recimo kamera. Kamera pove vozilu kje se  nahajajo določeni predmeti, ki jih prepozna, matrična luč pa je sposobna posamezne segmente zatemnit. Kako je to mogoče? V preteklosti smo govorili o enem izvoru, eni porazdelitvi, matrične luči pa imajo veliko manjših izvorov, ki jih lahko neodvisno kontroliramo. Vsakega posebej ugasnemo, prižgemo, zatemnimo.

Se pravi nek drug sistem naredi sliko, ki jo potem luč osvetli ali pa ne? Če imamo pešca, kolesarja, avto, prometni znak… to mora verjetno vse prilagajat?

Tako, kamera zazna objekt, procesorska enota oziroma krmilnik pa poskrbi, da so tisti deli zatemnjeni, okrog pa svetloba.

Se pravi gre za kompleksno zadevo?

Da, tu je kompleksnost narasla. 

Poleg vseh dobrih lastnosti moramo povedati tudi kakšno slabost. Verjetno je slaba ravno ta, da če pride do napake v tem sistemu, potem…

Tako, zamenljivost je tu vprašljiva, v najboljšem primeru lahko zamenjamo kakšen celotno vezje z ledicami ali modul, v najslabšem pa celoten žaromet skupaj z vsemi komponentami, ki pa so še dobre. To je absolutno slabost.

Kaj bi ti svetoval kot nekdo, ki se je ukvarjal s to zadevo? Bi svetoval nekomu matrične luči? Ali lahko parceliramo?
Ja, lahko parceliramo, nekdo ki se vozi morda eno uro na dan, od tega 15-20 minut po temi, tistemu najboljši matrični žarometi morda ne bi prišli toliko do izraza, kot tistemu, ki se na dan vozi 2 uri  v temi po okoliških cestah. Tam matrične luči pridejo najbolje do izraza. So pa že osnovne izvedenke LED žarometov, ki imajo le dolg in kratek pramen, veliko varnejše od starejših halogenskih žarometov v smislu razporeditve svetlobe in svetilnosti.

Ker si že omenil, torej navadna LED luč, dela na podoben sistem? Nekaj zazna in ona preklaplja med dolgimi in kratkimi?

Tako, tudi pri navadnih lahko imamo kamero, ki zazna nasproti vozeči promet in ustrezno ugasne dolgi pramen.

Kako vemo kateri avto ima matrične LED žaromete?

Kaj opazimo? Največkrat opazimo, da lahko nemoteno vozimo z dolgim pramenom, s konstantno prižganim dolgim pramenom, elektronika in žarometi poskrbijo za to, da ne bleščimo nasproti vozečim, peščem in ostalim udeležencem. Opazimo pa tudi tako, da se nam pred vozilom pojavljajo temnejši neosvetljeni  pasovi, kadar kamera zazna okoliški promet. To je opazno.

Kako preverimo oziroma ugotovimo na katerem avtu so matrične luči oziroma kje se nahaja ta del matrice? Kako to naredimo?

Ja, z samim pogledom v žaromet včasih ne moremo takoj ugotoviti vsega, ker pogledat v takšno močno luč je lahko precej nevarno, Najlažje bo to res opazno v prometu ali pa, ko stojimo pred kakšno steno, ob zagonu avtomobila imajo matrični žarometi ponavadi ali preverko funkcijo ali pa se nam na steni naredi še kakšen simbol ali pa se zaporedoma prižgejo, kar pač pri običajnih LED žarometih ni, tu se prižge naenkrat vse, pri matričnih pa so ponavadi neke sekvence vnaprej določeni, pri kateri lahko vidimo, da gre za matrične.

 Kaj so naslednji trendi, prihodnost oziroma kaj se lahko na tem področju še naredi?

Zadnji trendi grejo v vedno večjo ločljivost, vedno več posameznih pikslov. To bo sigurno zdaj postajala serijska oprema tako pri premijskih kot potem tudi že pri nižjih razredih vozil.

To dobesedno že govoriš o projekcijah?

Da, tu govorimo o projekcijah in projektorjih, ki znajo na samo vozišče, na cesto narisati simbole, ki so vnaprej določeni, morda simbol za spolzko cesto, simbol za nasproti vozeči promet ali za bližino prometne nesreče. To že obstaja in je že dovoljeno v prometu.

Ti kot precej let v teh zgodbah, lahko z nami deliš kakšno posebno zgodbo, zanimivost? Kakšen je bil tvoj naziv?

Ja, bil sem vodja razvoja optike, 13 let v podjetju Hella Saturnus v Ljubljani.  Zanimivo je videti različne prototipe, kako delujejo, kaj delujejo, ena najbolj zanimivih izkušenj je bila vožnja s prototipom žarometa, kjer je bil dolg pramen podprt tudi z laserskim izvorom.  Prebrati tekst na takšnem A4 listu na razdalji 600 od žarometa, je dobra izkušnja.

600 metrov?

Ja takšne so zmogljivosti  dolgih pramenov z laserskimi LED izvori.  Vendar samo zaradi cene in varnosti ne pričakujem, da bo to prišlo v širšo uporabo, je pa prisotno pri nekaterih premijskih modelih.

Čakaj, jaz 600 metrov sploh ne vidim, kako lahko prebereš tekst iz 600-tih metrov?

Ja, tako da je avto bil 600 metrov za nami, ti pa si list razgrnil pred vozilom pa si imel dovolj osvetljeno, da si lahko prebral tekst.

Kaj bi svetoval enemu laiku, ki kupuje vozilo, se splača vložiti denar v LED matrične luči?

Se splača, če imaš dovolj vožnje po temi, kajti dober pogoj je tema, drugi so različni vremenski pogoji, ki se jim matrični žarometi boljše in lažje prilagajajo, kot navadni žarometi.

Kaj pa praviš glede na samo kakovost vida pri človeku? Ali to vpliva, je boljša ta svetloba, kako se sčasoma to pozna na očeh? 

Svetloba ledic je sigurno bližje izvoru dnevne svetlobe, tako da s tega vidika je bolj zaznavna za človeško oko.

Najlepša hvala g. Marku Belšaku za sodelovanje in deljenje strokovnega znanja o avtomobilskih žarometih.