Tehnika: Projekcijska osvetlitev nočne vožnje v prenovljene audiju A8

Audi sodi med izdelovalce avtomobilov prestižnega razreda, ki v svojih največjih in najbolj zmogljivih paradnih modelih z vsako novo generacijo ali prenovo avtomobila letvico tehnološkega razvoja dvignejo višje. Audi A8 je eden tistih avtomobilskih velikanov, ki slogan “prednost je v tehniki” uresničujejo tudi s svetlobno tehnologijo. Z njegovimi digitalnimi žarki smo v AMZS centru varne vožnje na Vranskem osvetliti oziroma raziskovali pot v prihodnost žarometov.

Že prvi pogled na elegantno silhueto velike limuzine nam je dal vedeti, da pri prenovljenem audiju A8 v kratkem druženju ne bomo mogli raziskati vseh njegovih podrobnosti; zato smo se posvetili njegovim vrhunskim žarometom in zadnjim lučem. 

Digitalizacija LED svetlobe: 1,3 milijona mikrozrcal spremeni odboj 5000-krat v sekundi

Ena od ključnih in najbolj zanimivih novosti prenovljenega audija A8 sta nova digitalna matrična LED žarometa, opremljena s tehnologijo oziroma napravo DMD (digital micromirror device), ki v žaromet postavlja zmogljivosti videoprojektorja visoke ločljivosti. Jedro te tehnologije je izredno zmogljiv čip z 1,3 milijona mikrozrcal, katerih robovi merijo le nekaj tisočink milimetra. Pametni Audijev avtomobilski vid lahko ob pomoči elektrostatičnih polj vsako posamezno zrcalce nagne oziroma spremeni kot odboja svetlobe do 5000-krat v pičli sekundi. Odvisno od položaja zrcalc svetlobni snop preko leč izdatno osvetli natančno določeno površino ali pa ob pomoči absorbcije odboja z enako natančnostjo osvetli določeno površino ceste ali bližajoče se vozilo, pešca, kolesarje … Ta tehnologija omogoča izredno natančno osvetljevanje, ki z visoko ločljivostjo svetlobnega snopa spominja na projekcijsko video-sliko; svetlobni snop Audijevega digitalnega matričnega LED žarometa ni nikoli statičen, saj projekcijska enota snop nenehno prilagaja cesti, vremenu, prometu in hitrosti vožnje. 

Foto: Audi A8 prediktivno osvetli meje vozniškega prostora

Ko smo z audijem A8 ponoči zapeljali na avtocesto, smo presenečeni opazili dodatne svetlobne označbe, ki so se brezhibno prilagajale radiju ovinkov in nekaj metrov pred nami natančno označevale širino avtomobila. Matrična žarometa imata namreč smerna in orientacijska modula, s katerima ponoči na avtocesti izredno dobro osvetlita vozni pas, poleg tega pa z orientacijskim snopom smernih luči vozniku ob straneh izrišeta “svetlobno preprogo” v obliki puščic. Te prediktivno prikazujejo položaj avtomobila na voznem pasu in v temi pomagajo vozniku voziti čim bolj po sredini voznega pasu. Voznik natančno vidi svetlobne orientacijske meje širine avtomobila. Te so zelo dobrodošle pri zoženih voznih pasovih zaradi del na cesti. Takrat je glavna osvetlitev snopa namenoma usmerjena le na voznikov vozni pas in ne na vse vozne pasove na cestnem gradbišču, da se voznik osredotoči na natančno vožnjo na zoženem odseku ceste. Svetlobni pasovi novih Audijevih žarometov so natančnejši in senčenje oziroma širjene snopa še hitrejše od primerljivo zmogljivih digitalnih žarometov, ki smo jih nedavno preskušali v novem Mercedesovem razredu S.

Menjava pasov: utripanja ceste ni mogoče spregledati 

Druga inovacija novih žarometov audija A8 so smerniki v smernih lučeh. Ko voznik vklopi smernik pri menjavi pasov, digitalni matrični LED žaromet z dinamičnim utripanjem smernega snopa ponovi oziroma okrepi svetlobno območje smernika na voznem pasu pred avtomobilom. Večjo površino utripajoče ceste veliko bolje opazijo ostala vozila tudi v slabših vremenskih razmerah. Predvsem od strani se odlično opazi, da voznik želi spremeniti položaj med voznimi pasovi. Še posebej v gostem  prometu Audi s takim okrepljenim smernim signalom povečuje varnost vseh udeležencev v prometu.

Strokovnjak avtomobilske optike: fascinanten napredek tehnologije!

Na naš tokratni nočni preizkus smo povabili tudi slovenskega strokovnjaka, ki razvija podobno zmogljive pametne žaromete. Fizik Marko Belšak v podjetju Hella Saturnus Slovenija vodi oddelek za razvoj optike. Audijev novi matrični žaromet so sicer razvili njihovi tekmeci, so pa v Ljubljani poskrbeli za stropni modul notranje osvetlitve v prenovljenem audiju A8. Po nekaj kilometrih na poligonu in v odprtem prometu je mojster fizike svetlobnih žarkov povedal, da sta žarometa presežek tehnike: “Že na zunaj se vidi, da gre za vrhunski izdelek. Presenetila me je kompaktnost žarometa, ki v motornem prostoru ne zavzema veliko prostora. Predvsem me je prepričal zelo širok svetlobni pramen in enakomerna osvetljenost ceste, ki je brez vidnejših razlik svetlejših ali temnejših področij. In seveda neverjeten napredek žarometov v nekaj letih. Od reflektorjev z žarnico z vklopom in izklopom dolgega in kratkega pramena do malodane digitalnih projektorjev, ki na cesto projicirajo animacijo po želji, kot to počne najnovejši audi A8. 13 voltov električne napetosti ni več dovolj za vklop žarometov, potrebni so pravi grafični procesorji. Žarometi postajajo pametni in na podlagi vhodnih podatkov iz vozila (hitrost, kot zasuka volana, podatki iz kamere, radarja…) njihovo lastno krmiljenje preračuna, kateri posamezen izvor in s kakšnim tokom ga prižgati, da bo vozilo pred nami v temnem področju, vse okrog pa bo osvetljeno. Pri še zahtevnejših računskih operacijah ali grafikah to lahko počne procesor v vozilu. Vse to se je v avtomobilskem žarometu zgodilo v desetih letih ali manj. To je fascinantno. Pri audiju A8 nedvomno izstopajo tudi zadnje luči z OLED tehnologijo,” je pojasnil Marko Belšak.

Samo 3 ali 4 volti napetosti za popolno in celo pametno osvetlitev zadnjega dela avtomobila

OLED luči na zadnjem delu audija A8 sestavljajo organske svetleče diode (organic light emitting diodes), ki so izredno tanke, v premeru merijo manj kot 1 milimeter. Njihovo ime izhaja iz organskega polprevodniškega materiala, iz katerega so izdelane. Da tanke plasti zasvetijo, zadošča že majhna električna napetost, ki znaša od 3 do 4 volte. Za razliko od točkovnih svetlobnih virov, kot so LED-diode, so OLED-diode panelni žarometi. Zaradi tega je svetloba bolj homogena kot kdajkoli prej in jo je mogoče razdeliti na posamezne segmente, ki jih je mogoče zatemniti. Audijeve digitalne OLED-diode imajo zaradi zahtev avtomobilskih zunanjih luči bistveno daljšo življenjsko dobo kot običajni OLED-zasloni na pametnih televizorjih, njihova svetilnost pa je veliko zmogljivejša. 
Digitalne OLED-diode na zadnjem delu Audijeve prenovljene osmice imajo še tipalo za vzbujanje večje pozornosti ob približevanju ostalih udeležencev v prometu. Ko parkirna tipala zaznajo gibanje, povečajo svetilnost zadnjih luči tako, da vklopijo vse razpoložljive grafične segmente. Ko se vozilo odpelje, zadnje luči preklopijo nazaj na izbrano grafiko. Povečana osvetlitev pri parkiranem avtomobilu je tudi varnejša za kolesarje in voznike skuterjev, saj tipala zaznajo tudi njih.

Testi žarometov: 48.000 ur osvetljevanja 

Žarometi bodo izpisovali tudi sporočila in grafična opozorila

Fizik in razvojni inženir Marko Belšak poudarja, da v prometu lahko naletimo na ogromno različnih in nepredvidljivih situacij, zato so sodobni žarometi eden pomembnejših aktivnih varnostnih pomagal: “Če nam v odločilnem trenutku napredni žaromet osvetli pešca, ki ga nismo opazili, ali ovinek, ki je ostrejši, kot ga imamo v spominu, ali pa omogoči, da vnaprej opazimo nekoga, ki ob robu ceste menja pnevmatiko, voznik zaradi dobrih žarometov lahko reagira pravočasno in pravilno. Zato so tako pomembni in zato jih uvrščamo med asistenčne sisteme.”
O tem, kako pomemben je razvoj pametne avtomobilske osvetlitve, slovenski strokovnjak pojasnjuje: “Prihodnost prinaša svetlobno personalizacijo na zahtevo; pa naj bo to svetlobni podpis, ki ga bomo lahko izbrali med različnimi možnostmi ali pa omogočanje različnih funkcij glavni pramenov na zahtevo. Žaromet bo zmožen tudi najzahtevnejših funkcij (kot je digitalni projektor), od paketa opreme ali poznejše zahteve uporabnika pa je odvisno, če bo na voljo zgolj kratek oziroma dolg pramen ali pa celoten nabor naprednih matričnih funkcij. Tako bo uporabnik v zimskem času, ko se večinoma vozimo v temnem delu dneva, lahko prek aplikacije na telefonu naročil polno funkcionalnost žarometa, poleti pa bo dovolj osnovna funkcija. Stilistične želje in s tem razvoj žarometov gredo še naprej v smeri manjših žarometov z visoko svetilnostjo in številnimi prilagodljivim funkcijami. Vedno več bo tudi prilagodljive svetlobne komunikacije, digitalnih svetlobnih sporočil, projiciranih na cestišče - to, kar smo ob zagonu tega audija A8 videli na garažnih vratih. Pri tem avtu je digitalni svetlobni pozdrav v funkciji prestiža, v naslednjih letih pa bodo z razvojem samovozečih tehnologij to tudi pomembna sporočila pri komunikaciji avtomobila z okolico in drugimi udeleženci v prometu.” Konceptne svetlobne rešitve Audijevega prototipa A6 e-tron concept kažejo, da bodo zmogljivi digitalni projektorji v žarometih uporabni tudi pri parkiranih avtomobilih, saj bodo na steno lahko predvajali videoigre in celo filme ...

Vozniški prestiž

V8 bencinski dragulj in osupljivo zanesljiv prenos vseh 660 Nm navora na kolesa

Po nekaj 100 odpeljanih kilometrih nas je znova navdušil s svojo brezkompromisno natančnostjo in osupljivim oprijemom. To je poslovna limuzina, ki jo zaradi tega, kar zmore med ovinki in na avtocesti,d želiš voziti in ne biti vožen. S štirikolesnim krmiljenjem svojo markantno dolžino naredi prostorsko izjemno obvladljivo. Njegov pogon quattro s sredinskim samozapornim diferencialom in dodatnim športnim diferencialom na zadnji osi meje oprijema postavlja strašljivo visoko. Težko je verjeti, če ne preizkusiš, kaj vse ta velik in težak avto zmore na samem robu fizikalnih zakonitosti. Poklon inženirjem, ki so razvili ta pogon in uglasili podvozje. 

V posebno vozniško stanje, prežeto s srečo, te za volanom postavi še neverjetno uglajen 4-litrski bencinski osemvaljni TFSI motor. Ta ima širok razpon zmožnosti izpolnjevanja voznikovih želja. Lahko je silovito odziven ali spokojno nežen in čudovito speven ter energetsko dosleden. V zadnjih letih smo v avtomobilih takega kova preizkušali predvsem dizelske stroje, zato nam je ta odličen motor, eden zadnjih svoje vrste, znova postregel s pravim razodetjem inženirske doslednosti izpopolnjevanja ognja nad valji. Ko uživaš v njegovem potisku, zvoku, prožnosti in energetski svobodi, se dejansko težko sprijazniš z dejstvom, da se bliža konec njegove dobe. Predvsem lahkotnost premikanja 2,1 tone in 5,19 metra težkega avtomobila preseže pričakovanja. V vsega 4,4 sekunde audi A8 60 TFSI quattro iz popolnega mirovanja doseže hitrost 100 km/h. Osupljivo! Še bolj navdušujoče pa je dejstvo, da je ta avto s 338 kW moči lahko presenetljivo varčen. S sistemom COD (cylinder on demand) v vsega 300 milisekundah spremeni oziroma razpolovi zaporedje vžiga (1-5-4-8-6-3-7-2) iz osmih valjev v štiri (1-4-6-7). Kar pomeni, da takrat, ko voznik ne potrebuje polne zmogljivosti, motor gorivo porablja le v štirih valjih. Zato smo v udobnem avtocestnem križarjenju od Novega mesta do Vranskega v povprečju porabili vsega 8,8 litra bencina na 100 kilometrov. Poraba se je sicer v nekaj dinamičnih krogih v varnem okolju AMZS centra varne vožnje bliskovito dvignila na pričakovano raven 4-litrskega V8 motorja. Še vedno pa ostala v mejah normale. Audijeva osmica je med stožci znova dokazala svoj vozniški primat v visokem razredu poslovnih limuzin.

Foto: Kristjan Vatovec in Jure Gregorčič