Созданы ли в исследовательских центрах автомобильных компаний в 2021 году ждущие своего часа прорывные технологии? Возможно. Как минимум, уходящий год подарил нам встречу с самой яркой новинкой отрасли из числа недавно рассекреченных
Фары – первый вспомогательный элемент конструкции автомобиля. С конца XIX века они эволюционировали от керосиновых и масляных светильников, лишь обозначавших в темноте самодвижущиеся экипажи, до сложнейших оптических устройств, обладающих невероятной «дальнобойностью» и способных в динамике выкраивать зоны освещения и затемнения. В 2013 году лазерные фары, чей серийный дебют состоялся на BMW i8, добавили к этому беспрецедентную компактность. Кульминация? Для фар в обычном понимании, пожалуй, да. Но, оказывается, возможны световые приборы принципиально нового типа с невиданным потенциалом.
В 2021 году на российский рынок вышел электромобиль Audi e-tron 55 quattro Sportback – первая серийная модель, для которой в качестве топового варианта головной оптики доступны цифровые матричные фары Digital Matrix LED. Строго говоря, это не вполне фары, а скорее... видеопроектор. Суперхайтековый, разумеется. Думал ли Харви С. Натансон, что созданные им в 1965 году микроэлектромеханические устройства найдут применение в автомобильной отрасли? Именно от предложенного этим американским инженером-электриком в 1973-м видеопроектора с миллионами подвижных микрозеркал (DMD) наметилась дорожка к оптике Audi e-tron Sportback. Этот путь стал более отчетливым благодаря Ларри Хорнбеку, специалисту в области физики твердого тела из компании Texas Instruments (Даллас, США), который во второй половине 1980-х довел технологию цифровых микрозеркальных устройств до ума. Впрочем, первым из них стал не видеопроектор, а... принтер для авиабилетов.
Наконец, вызревавший более полувека DMD-плод достиг той степени спелости, когда на него обратили внимание автомобильные инженеры. Что же это за «фрукт» такой – цифровые матричные фары и в чем уникальность их потенциала? В сердцевине каждой такой фары лишь один LED-излучатель. Зато по числу элементов, непосредственно формирующих световой поток, цифровые матричные фары от лучших из обычных светодиодных с их сотнями LED отличаются сильнее, чем плоды инжира и граната по количеству семян. На полупроводниковом чипе каждой Digital Matrix LED упаковано 1,3 млн (!) зеркал из алюминиевого сплава размером в сотые доли миллиметра. Одно микрозеркало – один пиксель, к тому же управляемый. Под действием электростатических полей отдельный зеркальный элемент способен поворачиваться до 5000 раз в секунду. Это как раз тот случай, когда количество переходит в качество: скорость и точность изменения конфигурации освещенных участков просто недостижимы для обычных матричных LED-фар. Безопасность и комфорт при движении в темное время суток – тоже.
Однако это не то что вишенка на торте, но даже не весь «торт». Лучшие из матричных LED-фар рядом с использующими DMD-технологию – все равно что изобретенный братьями Люмьер аппарат синематограф рядом с проектором, обладающим функцией дополненной реальности. При включенном ближнем Digital Matrix LED «расстилают» по ходу движения (в том числе при перестроениях) автомобиля более яркую «световую дорожку». А на узких участках выдержать оптимальную траекторию помогает ориентационная подсветка, выделяющая границы проезжей части с помощью контрастного перехода между яркими и затененными зонами. К тому же для Audi e-tron Sportback доступна действующая в сочетании с системой ночного видения функция предупреждающего освещения пешеходов, в частности, находящихся рядом с дорогой.
А теперь наконец «вишенка». При включении/выключении электромоторов Audi e-tron Sportback фары Digital Matrix LED способны на асфальтовом полотне или стенах зданий создавать настоящее световое шоу в виде разнообразных динамических анимаций.
Но и это не предел. Цифровые матричные фары недавно представленного Range Rover пятого поколения, продажи которого в России стартуют предстоящей весной, научили работать в связке с навигатором, датчиками скорости, угла поворота руля и системой контроля траектории, что позволяет настраивать световой пучок в соответствии с программами «Сельская местность», «Город», «Шоссе» и «Плохая погода».
Так что же, Digital Matrix LED превращаются в мейнстрим? Для топовых премиальных моделей, видимо, да. А вот на пути DMD-фар в более демократичный ценовой сегмент едва ли преодолимым барьером станет цена. Уже у обходящихся без нанотехнологий лазерных фар она достигает 400 000 рублей за штуку. Экзотические «фрукты» недешевы...
