Oświetlenie LED to jedyna droga – dobra droga. OSRAM TEC DAY

Rozwój motoryzacji przebiega wielotorowo. W przypadku oświetlenia, na przykład, jeszcze niedawno korzystaliśmy z instalacji 6 V. Potem napięcie wzrosło dwukrotnie i zaczęły się pojawiać coraz mocniejsze halogenowe źródła światła. W latach 90. wielkim skokiem w tej dziedzinie stały się reflektory wykorzystujące lampy ksenonowe. Te jednak, ze względu na koszty produkcji, okazały się być ślepą uliczką. Dziś coraz śmielej i do coraz niższych klas samochodów wchodzi oświetlenie oparte o technologię LED. 

W dniach 15-16 maja w Mlada Boleslav w Republice Czeskiej, przy współpracy z firmą Skoda, odbyła się konferencja poświęcona rozwojowi oświetlenia samochodowego pod nazwą OSRAM TEC DAY.

W przeznaczonej na to wydarzenie sali konferencyjnej gospodarze ustawili na scenie dwa modele. Przepiękną zabytkową Skodę Popular Monte Carlo z 1936 roku i debiutującą niedawno Scalę. Oba samochody odegrały swoje niewielkie role w otwierającym konferencję segmencie, w którym przedstawiciele czeskiego producenta pokrótce pochwalili się swoimi ubiegłorocznymi osiągnięciami oraz w kilku słowach nakreślili drogę dalszego rozwoju ze szczególnym zwróceniem uwagi na kwestie związane z oświetleniem. Zwieńczeniem tej części był krótki, lecz wzruszający film pokazujący historię Skoda Motorsport – działu zajmującego się samochodami rajdowymi.

„OSRAM – lider oświetlenia motoryzacyjnego”

Jak głosiła jedna z reklam we wczesnych latach 90., nie trzeba się bać słowa OSRAM, bo pod tą nazwą kryje się firma, która produkuje „żarówki”. Dziś jednak takie określenie byłoby daleko idącym i krzywdzącym uproszczeniem. Istniejący od 113 lat niemiecki producent ma w swoim portfolio niezliczone źródła światła, także takie, które emitują światło niewidoczne dla oczu (diody podczerwone), ale zastosowane w postaci czujników w samochodzie pozwalają przede wszystkim na bezpieczniejszą, a nawet bardziej autonomiczną jazdę. To wszystko sprawia, że w dziedzinie oświetlenia samochodowego firma OSRAM jest obecnie liderem światowego rynku oświetlenia motoryzacyjnego. Marka ta, poza źródłami światła i czujnikami dla motoryzacji, jest także producentem oświetlenia do zastosowań specjalistycznych (źródła światła stosowane w sprzęcie medycznym, na lotniskach oraz do oczyszczania powierzchni, powietrza i wody), rozrywkowych (lampy do projektorów kinowych, oświetlenie planów filmowych oraz sceniczne), a także oferuje szeroką ofertę systemów sterowania oświetleniem.

W ramach TEC DAY skupiono się na tematyce samochodowej. Marka OSRAM działa zarówno na rynku producentów pierwotnego wyposażenia (OEM), jak i na rynku wtórnym (AFTM).

Z roku na rok rośnie liczba samochodów wyposażonych w źródła LED. To właśnie w tej dziedzinie następuje największy postęp technologiczny. Kilka lat temu pojawiły się reflektory wyposażone w matryce LED, które korzystając z 82 diod, potrafią „wycinać” część oświetlanego pola, aby nie oślepiać kierowców jadących przed nami lub z naprzeciwka, pozostawiając jednocześnie mocno doświetlone pobocza. 82 diody to dużo, zwłaszcza w porównaniu z pojedynczym źródłem światła pochodzącym z żarówki halogenowej. Jednak już niedługo liczba 82 będzie się wydawała śmiesznie mała, gdyż firma OSRAM ma gotowe moduły oświetleniowe zbudowane z 1024 pikseli świetlnych. Dzięki takiej rozdzielczości „wycinanie” pól, w których znajdują się inni uczestnicy ruchu, odbywało się będzie bardziej precyzyjnie. W dalszych planach pojawiają się również wizje zwielokrotnienia tej wartości do poziomu aż 25 tysięcy punktów świetlnych! Osiągnięcie takich liczb możliwe jest dzięki miniaturyzacji. W prostych systemach o 82 punktach wykorzystywane są diody typu OSLON Black Flat. Technologia ta przed kilkoma laty debiutowała w Audi A8, a teraz jest już na tyle tania, że zaczyna trafiać do modeli popularnych. Będzie w nią wyposażona odświeżona Skoda Superb. W modułach o wyższej rozdzielczości stosuje się LED typu EVIYOS, na których płytce o boku zaledwie 4 mm mieszczą się wspomniane 1024 punkty świetlne. Nie jest to, jak w przypadku rodziny OSLON Black Flat – 1024 osobnych diod, a jedna dioda podzielona na piksele.

Miniaturyzacja nie jest przypadkowa. Oczywistym jest, że większą liczbę punktów świetlnych łatwiej byłoby zmieścić na większej powierzchni. Jednak wymogi firm, które chcą dowolnie kształtować reflektory swoich modeli, stawiają przed producentami oświetlenia taki właśnie cel. Zmniejszenie rozmiarów, z jednoczesnym zwiększeniem liczby punktów świetlnych generuje jednak kolejny problem. Jest nim znaczna emisja ciepła. Ograniczanie go jest wyzwaniem dla inżynierów, z którym radzą sobie, stosując coraz nowocześniejsze silikonowe światłowody. Popularyzacja „LEDów” sprawia, że jednostkowa cena diody ulega ciągłemu obniżeniu.

Inżynierowie pracujący dla OSRAM mają świadomość, że tradycyjnych żarówek będzie na rynku coraz mniej, jednak nadal aktywnie rozwijają i tę technologię. Celem w tym zakresie nie jest już zwiększanie mocy żarówki, ale wyższa wydajność, poprawienie kontrastu i obniżanie kosztów produkcji a w konsekwencji ceny finalnych produktów. Niedawno do sprzedaży wprowadzono nowe typy żarówek H18 i H19. Pierwsza z nich zastępuje typ H7, druga najpopularniejszą odmianę H4. Zużywają one o 3 W mniej energii, świecą do 25% dłużej i co najważniejsze – dają minimum 20% więcej światła. Nie można ich stosować jako zamienniki w reflektorach oryginalnie wyposażonych w H7/H4, ale są to produkty, które projektant reflektora może wybrać, aby zmniejszyć jego rozmiar.

XLS, czyli eXchangable Light Source

Od dawna obecne są już na rynku źródła światła LED będące odpowiednikami tradycyjnych szklanych żarówek. Niestety, aspekty prawne nie pozwalają na ich legalne wykorzystywanie w naszych samochodach. Firma OSRAM znalazła na to dwa rozwiązania.
Pierwszym z nich jest technologia XLS – czyli wymiennych źródeł światła. Choć diody mają wielokrotnie dłuższą trwałość od żarówek, nierzadko spotkać możemy na przykład starsze egzemplarze Volkswagena Passata, w którego tylnych lampach nie świeci się cały kierunkowskaz czy cały okrąg światła pozycyjnego. Tamte światła są nierozbieralne i jedynym sposobem naprawienia ich jest wymiana całego klosza. Wprowadzona właśnie na rynek nowa generacja Toyoty Corolli jest pierwszym samochodem, którego tylne lampy wyposażone są w diodowe źródła światła XLS. Już wkrótce kolejne nowe modele podążą jej śladem. Firma OSRAM zachęca producentów, aby już teraz, przeprowadzając liftingi obecnych modeli, oczekiwali od swoich poddostawców przygotowania lamp umożliwiających zastosowanie źródeł XLS. Dzięki temu każdy użytkownik będzie mógł kupić sobie ustandaryzowaną diodę i wymienić ją samemu – w razie potrzeby.

Drugą drogą rozwoju jest zastosowanie retrofitów, czyli dostosowanie nowych lamp z tradycyjnymi żarówkami do ledowych źródeł światła. Technicznie jest to możliwe zarówno w przypadku świateł przednich, jak i tylnych, natomiast prawo zabrania stosowania zamienników LED w miejsce standardowych rozwiązań na drogach publicznych. Firma OSRAM także w tym przypadku podejmuje kroki i przedstawia producentom reflektorów, zamienniki LEDriving RETROFIT. Zastosowanie ich w momencie projektu w reflektorze i spełnienie wymagań przedstawionych w normie ECE mogłoby pozwolić na uzyskanie homologacji na dany typ reflektora zarówno dla żarówki halogenowej, jak i zamiennika LED. Dziś jest to tylko propozycja, a czas pokaże czy rozwiązanie znajdzie zastosowanie w praktyce.

Analogicznie sprawy mają się ze światłami tylnymi. Tu dodatkowym argumentem „za” jest fakt, iż LEDy uzyskują pełny strumień świetlny natychmiastowo, dzięki czemu na przykład światło stop widoczne jest zauważalnie szybciej, co przekłada się na realny wzrost bezpieczeństwa. Szacuje się, że kierowca jadący z tyłu zauważy światło stop pochodzące ze źródła LED o tyle szybciej, że cały proces hamowania zakończy od 3 do 5 metrów wcześniej, a to już bardzo dużo.

Na zastosowanie źródeł retrofit do zastosowań wewnętrznych i przeciwmgłowych, np. do oświetlenia kabiny, schowka czy bagażnika, zdecydowało się już wielu producentów, między innymi grupa PSA, Subaru, Toyota, grupa Volkswagen czy Volvo.
LEDowe odpowiedniki tradycyjnych żarówek są już teraz dostępne dla indywidualnych użytkowników. Niestety, mimo iż pozwalają one znacząco podnieść komfort jazdy w nocy, oferując wyraźnie lepsze światło, ich zastosowanie zabronione jest przepisami, przez co można je stosować wyłącznie w jeździe offroadowej.

Przyszłość w systemach lidar oraz coraz liczniejszych czujnikach

Obszar działania inżynierów OSRAM w dziedzinie motoryzacji wykracza poza tradycyjnie pojmowane źródła światła. Ta niemiecka firma produkuje również większość montowanych w naszych nowych samochodach czujników. Zarówno te na zewnątrz, umożliwiające zastosowanie aktywnego tempomatu czy asystenta pasa ruchu, jak i te montowane w środku – monitorujące zmęczenie kierowcy i analizujące skupienie jego uwagi.

Kolejnym krokiem w tej dziedzinie jest zastosowanie połączonych technologii: systemów LiDAR opartych na diodach laserowych, diod emitujących światło podczerwone (IR) i matryc SMARTRIX LED z diodami EVIYOS. Wspólnie te wszystkie urządzenia umożliwią znacznie szarszą interakcję pojazdu z otoczeniem. Współpracują, interpretując wzajemnie swoje dane. System LiDAR, pozwala na detekcję 3D obiektów znajdujących się w przestrzeni nawet w złych warunkach atmosferycznych. Dzięki temu rozwiązaniu system widzi, gdzie znajdują się samochody, zwierzyna czy piesi. W połączeniu z radarem, określona zostaje prędkość tych obiektów, a zastosowanie kamery pozwala na nałożenie barw oraz na detekcję znaków.

Dzięki współdziałaniu tych wszystkich systemów możliwe będzie także, na przykład, wyeliminowanie efektu auto-oślepienia przez odbijanie świateł drogowych od mijanych znaków. System odczyta znak ze znacznym wyprzedzeniem, a reflektor z diodami EVIYOS nie tylko wygasi obszar znaku, żeby nie odbijał się on za mocno w kierunku kierowcy, ale również – co najważniejsze – wyświetli informację z tego znaku przed samochodem na jezdni.

To tylko przykładowe możliwości technologii, która już za kilka lat, po odpowiednim dopracowaniu, pojawi się w samochodach. Jedno jest pewne. Rozwój oświetlenia samochodowego jeszcze nigdy nie był tak szybki jak teraz, a w przyszłości będzie tylko lepiej. Oby tylko niezawodność nadążyła za innowacyjnością.

Muzeum Skody

Za ścianą, a w zasadzie za ścianami, sali konferencyjnej goszczącej TEC DAY, znajduje się muzeum przyfabryczne Skody. W przerwach między kolejnymi prelekcjami można było przyjrzeć się historii tej jednej z najstarszych marek motoryzacyjnych, liczącej sobie już 117 lat. Wszystko zaczęło się od rowerów i motocykli. Potem przyszła kolej na samochody.

Eksponowana część zbiorów muzeum nie jest może zbyt duża, ale za to bardzo różnorodna. Prezentowane są zarówno samochody, które kojarzymy z naszych dróg, jak i modele z okresu międzywojennego. Nie brakuje także ciekawych prototypów, które każą zastanowić się, co by było, gdyby Volkswagen jednak dogadał się z żerańskimi związkami zawodowymi i zainwestował w FSO? Jest też skromna ekspozycja rajdowa i kilka gablot, w których prześledzić można na przykład ewolucję znaku firmowego „uskrzydlonej strzały”.

Osobną halę zaaranżowano na „warsztat”, w którym w kilku etapach pokazany jest proces renowacji zabytkowej Skody.

Będąc w Czechach, w północnych okolicach Pragi, zdecydowanie warto odwiedzić to miejsce i docenić bogatą historię najsilniejszej dziś marki samochodowej, w naszej części Europy.