Auto >> Fordonsteknik >  >> Motor

Hur laserdrivna strålkastare fungerar


BMW:s i8 hybridsportbilskoncept avslöjades på Frankfurt Motor Show 2011. Se fler bilder på konceptbilar. Med tillstånd av BMW USA

Vid det här laget är du utan tvekan medveten om att lasrar är bra för så mycket mer än att bara spränga Imperial Star Destroyers. Genom åren har de utvecklat mycket mer jordnära, praktiska användningsområden -- som att läsa CD-, DVD- och Blu-ray-skivor, korrigera suddig syn och skapa dansande prickar på golvet som din katt kan jaga.

Nu kan du lägga till i den listan, "belysa bilstrålkastare." Det är rätt; fordonsstrålkastare får laserbehandling, med tillstånd av BMW. Den exklusiva tyska biltillverkaren tillkännagav innovationen på Frankfurt Motor Show 2011 och visade upp tekniken på sitt i8-hybridsportbilskoncept.

BMW säger att lasrar har en lyskraft som är 1 000 gånger mer kraftfull än lysdioder - eller lysdioder - som fram till helt nyligen gav den största wow-faktorn av alla glödlampsteknologier som finns där ute. Så, säger BMW, kan laserljusen vara mycket mindre än konventionella belysningssystem, de kan använda mindre energi för att fungera och ja, de ser ganska coola ut också.

Men vänta lite, har vi inte alltid blivit tillsagda att aldrig titta direkt in i en laser för att den kan förblinda dig med dess intensitet? Ska vi förbereda oss på att bli spektakulärt irriterade ännu mer av nattliga förare av snygga bilar med överdrivna strålkastare? Och vad du verkligen vill veta:Kan lasrarna skära igenom en person som en Star Wars ljussabel om det händer en olycka?

Sanningen att säga är tekniken bakom BMW:s laserstrålkastare ganska genialisk - och ganska tam när det kommer till deras farokvot. Läs vidare för att ta reda på hur dessa laserdrivna strålkastare fungerar och när de kan sprida ljus på en sträcka av mörk trottoar nära dig.

Innehåll
  1. Laserdrivna strålkastare:grundläggande användning
  2. Säkerhet för laserdrivna strålkastare
  3. Tillgänglighet av laserdrivna strålkastare

>Laserdrivna strålkastare:grundläggande användning


På grund av hur strålenergin riktas, sedan reflekteras och sedan till slut visas ut ur strålkastarhuset, kan du inte av misstag skada dina ögon, enligt BMW. Med tillstånd av BMW USA

BMW:s nya strålkastarteknik drivs av lasrar, men det viktiga att notera är att när du tittar på dem, tittar du inte på en verklig laser.

Vad som händer med varje ljus är att tre blå lasrar placerade på baksidan av enheten skjuter mot en uppsättning speglar närmare framsidan. Dessa speglar fokuserar laserenergin till en lins fylld med gul fosfor. Den gula fosforn, när den exciteras av den blå lasern, avger ett intensivt vitt ljus. Det vita ljuset lyser bakåt, på en reflektor. Reflektorn studsar sedan det mer diffusa vita ljuset framåt och lyser ut det från framsidan av strålkastarhöljet som en stråle som är kraftfull, men ändå går att se på.

Medan vi tenderar att tänka på en Dr. Evil-laser som förmodligen genererar en enorm elräkning, säger BMW att dess laserdrivna strålkastare faktiskt sparar energi jämfört med andra system. Även om de faktiska lasrarna är 1 000 gånger ljusare än lysdioder, använder systemet bara ungefär hälften av strömmen, enligt BMW. Det är elektrisk kraft som kan användas för att driva motorn, om du kör ett hybrid- eller helelektriskt fordon. Det är också mindre energi att hämta från huvudbatteriet (även om vi föreställer oss att alla fordon som är sofistikerade nog att ha dessa aldrig skulle låta dig av misstag lämna lamporna tända tillräckligt länge för att behöva en snabbstart).

Eftersom laserdrivna strålkastare kan släcka mer ljusstyrka för sin storlek, kan själva strålkastarenheterna vara mycket mindre. Som ett resultat kan designers ha mycket mer flexibilitet att göra mer aerodynamiska former eller passa in mer saker i motorrummet med det frigjorda utrymmet.

Vi har hört talas om att flygplanspiloter blivit visuellt överfallna av knuckleheads på marken som tyckte att det skulle vara roligt att rikta laserpekare mot dem. Även om vissa lasrar kan vara roliga, är intensiva lasrar inte leksaker när det kommer till säkerheten för vår vision. Klicka till nästa sida för att ta reda på om laserdrivna strålkastare är en trafikincident som väntar på att hända.

>Säkerhet för laserdrivna strålkastare

Lasrar har utan tvekan möjliggjort många moderna bekvämligheter. De gör att vi kan checka ut snabbare i butiker. De låter oss packa imponerande mängder information på en tunn plastskiva och sedan hämta den -- i form av ett album eller en fullängdsfilm. Vi kan till och med använda dem för att förbättra våra kroppar, med hudbehandlingar, laserassisterad ögonkirurgi och många andra medicinska ingrepp.

Men en sak som nästan alla vet är att, precis som du skulle göra med solen - tittar du aldrig direkt in i källan till en laserstråle. Dess parallella strålar fokuserar så hårt att de kan fungera som en skalpell på din näthinna -- ja, lasrar används som medicinska precisionsinstrument, bland deras många tillämpningar.

Som sagt, BMW hävdar att det inte finns något sätt att blinda dig själv genom att titta in i en av dess laserstrålkastare. På grund av hur strålenergin riktas, sedan reflekteras och sedan till slut visas ut ur strålkastarhuset, kan du inte skada dina ögon av misstag, enligt BMW.

Så om du råkade äga en BMW med dessa lampor installerade, skulle du inte behöva oroa dig för att träffa ett djur eller fotgängare eftersom dess ögonglober brändes av dina strålkastare.

Och hur är det med vår andra säkerhetspunkt? Oron för att skära igenom människor eller föremål med en skenbar stråle om strålkastarhuset har äventyrats - vare sig det är av en bilolycka, ljus som hamnar ur linje eller vad-har-du?

BMW säger att strömmen bryts till lasrarna om någon skada uppstår.

Nu när du vet hur laserdrivna strålkastare fungerar – och att de inte smälter ditt ansikte som om du är en dålig kille i "Raiders of the Lost Ark" – kanske du undrar hur och när du kan äga en uppsättning. För svaret, klicka till nästa sida.

BMW:s uttalande om laserstrålkastarsäkerhet

BMW säger på sin i8 Concept-webbplats:"Intensiteten hos laserljus utgör inga möjliga risker för människor, djur eller vilda djur när det används i bilbelysning. Detta beror bland annat på att ljuset inte sänds ut direkt utan först omvandlas till en form som lämpar sig för användning i vägtrafik. Det resulterande ljuset är mycket starkt och vitt. Det är också mycket behagligt för ögat och har mycket låg energiförbrukning." För att bevisa sin poäng hade BMW till och med en av sina egna ingenjörer, och sedan journalister, tittade in i linsen på en upplyst strålkastarlaserenhet. Båda kom ur experimentet med sin synskärpa, inte desto värre för slitage [källa:Evans].

>Tillgänglighet av laserdrivna strålkastare


Eftersom laserdrivna strålkastare kan släcka mer ljusstyrka för sin storlek, kan själva strålkastarenheterna vara mycket mindre. Med tillstånd av BMW USA

Medan många av oss fortfarande väntar på den dag vi har råd med en bil med "bara" LED-strålkastare, är det inget fel med att dregla bara lite vid tanken på att prunka med laserstrålar på vår nästa resa.

BMW, utvecklaren och hittills föregångare inom denna teknik, har ännu inte sagt när laserdrivna strålkastare kommer att vara ett vanligt alternativ på sina produktionsbilar och stadsjeepar.

Men företaget har sagt att de planerar att förvandla i8 Concept till ett produktionsfordon. Vi får vänta och se hur många av dess innovativa funktioner – inklusive laserstråledrivna strålkastare – som överlever för att ta sig till bilen som träffar återförsäljarna. Och med tanke på bilbranschens "vapenkapplöpning" är det förmodligen ett säkert kort att andra tillverkare redan försöker ta reda på hur man producerar sina egna laserförstärkta belysningssystem.

För mycket mer information om laserdrivna strålkastare och annan banbrytande bilteknik, klicka till nästa sida.

>Mycket mer information

Relaterade artiklar

  • Så fungerar lasrar
  • Så fungerar adaptiva strålkastare
  • Så fungerar Audi R8
  • Så fungerar luftkonditionerade säten
  • Så fungerar backkameror
  • Så fungerar blinkers
  • Så fungerar farthållarsystem
  • Hur länge håller strålkastarna?
  • Hur kan du använda internet i bilen?
  • Hur fungerar de blåaktiga strålkastarna på dyra lyxbilar?

Fler bra länkar

  • Encyclopedia of Laser Physics and Technology
  • BMW i8s webbplats
  • TopBMWSites.com

>Källor

  • Bmw-i.com. "BMW i8 Concept." (16 oktober 2011) http://www.bmw-i.com/en_ww/bmw-i8/
  • Cesa, Dante. "BMW utvecklar laserstrålkastare, officiellt över lysdioder." Engadget.com. 6 september 2011. (15 oktober 2011) http://www.engadget.com/2011/09/06/bmw-developing-laser-headlights-officially-over-leds/
  • Dillow, Clay. "Genom att förverkliga Bondesque Visions monterar BMW laser i sina strålkastare." Popular Science (popsci.com) 6 september 2011. (19 oktober 2011) http://www.popsci.com/cars/article/2011-09/realizing-bond-visions-bmw-mounting-lasers- dess-strålkastare
  • Evans, Scott. "BMW:s laserstrålkastare – BMW visar oss hur dess freakin' laserljusshow fungerar." Motor Trend. 14 okt 2011. (19 okt 2011) http://wot.motortrend.com/bmw-shows-us-how-its-laser-headlights-and-dynamic-lightspot-work-126103.html
  • Leavitt, Lydia. "Audi tillkännager elektrisk konceptbil A2, använder laser för att säkerställa säkerheten för framtida människor." Engadget.com. 2 september 2011. (15 oktober 2011) http://www.engadget.com/2011/09/02/audi-announces-a2-electric-concept-car-uses-lasers-to-ensure-sa /
  • Nishimoto, Alex. "Ljus idé? BMW utvecklar laserstrålkastare för i8 Concept, framtida modeller." Motor Trend. 2 september 2011. (18 oktober 2011) http://wot.motortrend.com/bright-idea-bmw-develops-laser-headlights-for-i8-concept-future-models-114051.html
  • Woodyard, Chris. "BMW testar "1 000 gånger ljusare" laserstrålkastare." USA idag. 5 september 2011. (20 oktober 2011) http://content.usatoday.com/communities/driveon/post/2011/09/bmw-tests-laser-headlights----1000-times-brighter/ 1