Перспективные системы фронтального освещения: переход на цифру

Перспективные системы фронтального освещения: переход на цифру

Выпуск 1 (6700) от 16 января 2020 г.
РУБРИКА: АВТОМОБИЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Светодиодная технология быстро завоевывает популярность. Стоимость и размеры готовых модулей постоянно уменьшаются, а энергоэффективность и яркость, наоборот, увеличиваются. Полностью светодиодные фары в настоящее время уже устанавливаются в маленьких автомобилях В-класса. В сегментах автомобилей премиум-класса реализуются усовершенствованные светодиодные матричные фары с более чем 50 светодиодами.

Сегодня технологии цифровой обработки формируемых источниками освещения лучей стали ключевой областью исследования для цепочки поставок приборов автомобильного освещения. Они обеспечивают более интеллектуальные функции освещения, более безопасные конструкции с адаптивными системами освещения (ADB) и камерами, а также позволяют использовать искусственный интеллект (ИИ) в контуре фронтального освещения. Архитектура адаптивной системы фронтального освещения (AFLS) объединяет другие необходимые строительные блоки. К ним относятся камеры и датчики, электронные блоки управления (ECU) и программное обеспечение для эффективной обработки изображений. Высокое разрешение в сочетании с гибким программным обеспечением и широкой интеграцией датчиков создает опции, которые когда-то были немыслимы.

Рынок автомобильного освещения в 2018 г. составил 29 млрд долл. и, как ожидается, достигнет 38,8 млрд в 2024 г. (рис. 1). По данным исследовательской группы Yole Développement (г. Лион, Франция), это соответствует среднегодовому темпу прироста в сложных процентах (CAGR) в 4,9% за период 2018–2024 гг. Рост обусловлен естественным снижением стоимости светодиодов в сочетании со значительными усовершенствованиями светодиодных модулей, что привело к увеличению числа транспортных средств, оснащенных твердотельными системами освещения.

Компания OSRAM Opto Semiconductors (OSRAM OS, г. Регенсбург, ФРГ) – ​один из ведущих инновационных разработчиков и производителей оптоэлектронных полупровод-никовых приборов. OSRAM OS предлагает широкий ассортимент самых современных автомобильных светодиодов, лазерных диодов и инфракрасных компонентов. Продуктовый портфель компании и предлагаемые решения охватывают широкий спектр применений и предназначены для клиентов по всему миру. Представители Yole взяли интервью у одного из вице-президентов OSRAM OS. В ходе беседы стороны обменялись своим видением рынка AFLS, технических проблем и проблем рынка.

Yole: Tенденции развития прорывных технологий автомобильной промышленности оказывают большое влияние на используемые в отрасли системы освещения. Оцифровка – ​это мегатренд в автомобильной промышленности, приводящий к появлению электромобилей и автономных транспортных средств. Какова деятельность OSRAM в этой сфере?

OSRAM OS: Osram – ​один из ведущих поставщиков автомобильных осветительных решений. Помимо традиционных технологий, таких как галогеновые источники освещения, мы работаем над различными светодиодными решениями для всех автомобильных осветительных приборов – ​передних фар и задних фонарей и стоп-сигналов. Мы рассматриваем широкий спектр традиционных технологий, а также интеллектуально адресуемые компоненты, такие как EVIYOS, первый в мире гибридный светодиод, состоящий из 1024 пикселей, каждый из которых индивидуально управляется встроенной ИС. Это позволяет очень точно использовать фронтальное освещение и повышает безопасность вождения.

Yole: Сейчас появляется много разных типов технологий твердотельных осветительных приборов (solid-state lighting, SSL). Они включают в себя светоизлучающие диоды (СИД) для дневных ходовых и габаритных огней, СИД для фар ближнего и дальнего света, отдельные СИД и матрицы СИД, матрицы микроСИД, СИД высокой яркости для цифровых микрозеркальных устройств, одиночные MEMS-зеркала и лазерные диоды. Не могли бы вы кратко охарактеризовать ваш ассортимент и прокомментировать его важность для будущего? Какая технология будет наиболее перспективной?

OSRAM OS: В настоящее время мы охватываем все основные области применения наружного освещения. От соответствующих клиентов будет зависеть, какие технологии будут успешными, а какие нет. Мы видим тенденцию, что количество приложений для освещения в автомобильном секторе за последние годы увеличилось. Внутреннее освещение становится все важнее. Жизненно важную роль через несколько лет будет играть технология связи и подключаемости «автомобиль-ко-всему» (car-to-X). Будет развиваться и обычное фронтальное освещение. Мы убеждены, что с каждым годом число автомобилей, оснащенных современными световыми решениями, будет расти, поэтому и количество светодиодных приложений на автомобиль будет увеличиваться.

Yole: В вашем ассортименте продукции для AFLS есть одна особенно привлекательная технология: EVIYOS, кристалл с матрицей мини-СИД, содержащей 1024 пикселя. С 2017 г. вы представляли эту технологию на нескольких мероприятиях, но ни в одном серийном автомобиле она еще не появилась. Не могли бы вы уточнить, какие у вас планы в отношении этого прибора? На какие сегменты автомобилей вы ориентируетесь? Какие новые приложения предполагается предложить? Как это облегчит конструкцию фар? Сколько подобных кристаллов будет использовано на фару? Когда мы увидим технологию в серийных автомобилях? Какие автопроизводители в ней заинтересованы?

OSRAM OS: Первое поколение EVIYOS будет подготовлено к серийному производству в начале 2020 г. Но мы уже работаем над вторым поколением, которое будет иметь более 25,0 тыс. пикселей с индивидуальным управлением. Выход на рынок этой многопиксельной технологии запланирован на 2023 г. Устройства второго поколения EVIYOS, помимо уже упомянутой очень точной AFLS, не ослепляющей других водителей, смогут проецировать при движении символы или короткие сообщения высокой четкости на лобовое стекло машины. Что касается конечного использования, это снова зависит от соответствующих клиентов. Существуют различные возможности использовать EVIYOS. Можно комбинировать несколько EVIYOS друг с другом, а также комбинировать один из них с обычными СИД фар. В обоих случаях автомобильное освещение поднимается на новый уровень. Кроме того, современные технологии освещения имеют огромное влияние на безопасность. Чем лучше водитель может видеть и воспринимать окружающую его среду, тем безопаснее управление. Помимо этого интеллектуальные световые решения могут обеспечить, например, проводку машины по узкой дороге строительной площадки (рис. 2).

Yole: Лазерные источники освещения предлагают несколько преимуществ по сравнению с традиционными технологиями освещения и СИД. Однако аспекты стоимости, безопасности и ограниченного использования представляют собой серьезные препятствия для интеграции. Не могли бы вы рассказать, как будет развиваться применение лазеров в автомобильном освещении?

OSRAM OS: В последние годы мы продемонстрировали ценные свойства наших лазерных компонентов, работающих в видимой области спектра. В то же время СИД-решения становятся все лучше и лучше. Так что, опять же, это выбор клиента, на какую технологию он будет опираться. Благодаря обширному портфелю продукции и многолетнему опыту в разработке и производстве высококачественных изделий клиенты найдут правильные решения для своих приложений.

Помимо этого, мы видим определенные перспективы для наших ИК-лазеров, особенно в том, что касается распространения автономного вождения. Мы лидируем на рынке этих компонентов, и нами уже выпущено 10 млн лазерных микросхем без единого дефекта. Мы находимся в тесном контакте с основными игроками в данной области, которые считают нас надежным партнером для их текущих и будущих разработок.

Yole: Одна из тенденций – ​интеграция СИД в матрицы для обеспечения пользовательских сценариев освещения. Чтобы сделать освещение динамичным и адаптивным, нам нужны дополнительные технологии, такие как камеры, датчики, микроконтроллеры, задающие ИС светодиодов, специализированные интегральные схемы (ASIC) и программное обеспечение. Пожалуйста, поясните, как OSRAM в качестве поставщика компонентов второго уровня участвует в этой тенденции? Каковы ваши ключевые роли? Какая самая важная и дорогая часть или решение для интеграции?

OSRAM OS: Osram формирует эту тенденцию с помощью различных разработок для внутреннего и наружного освещения. На наш взгляд, речь пойдет о разработке оптоэлектронных компонентов, которые обладают большей функциональностью, чем просто излучение или обнаружение света. Мы суммируем эти функции под термином «компонент+». Хороший пример – ​уже упоминавшаяся технология EVIYOS. Другой продукт, который демонстрирует нашу деятельность в этой области, называется Osire E4633i, это RGB-светодиод со встроенной интегральной схемой, способный объединять более 4,0 тыс. СИД в один модуль и реализовывать индивидуальные сценарии освещения. Это повышает удобство взаимодействия с автомобилем, а также улучшает некоторые функциональные аспекты. Например, в полуавтономных автомобилях может возникнуть необходимость вернуть внимание водителей к текущей дорожной ситуации, чтобы избежать аварии или столкновения с другим автомобилем. Osire E4633i позволяет с помощью динамического светового потока привлечь внимание водителя к дорожной ситуации.

Уже сегодня мы можем предложить широкий ассортимент продукции для автомобильных интерьеров. В ближайшие годы связь этих приложений внутреннего освещения также станет более важной.

Yole: В автомобильной промышленности Yole определила две тенденции. Первая – ​внедрение новейших высоких технологий. Второе – ​«светодиодизация» (LEDification) автомобильного рынка. Какая тенденция станет основным фактором развития рынка в ближайшее время? Каким вы видите будущее передовых автомобильных систем фронтального освещения?

OSRAM OS: Вероятно, в ближайшие годы сформируется не только одна большая тенденция, которая будет определять дальнейшее развитие автомобильной промышленности. Количество решений для наружного освещения на основе СИД будет увеличиваться, особенно в отношении малых автомобилей или машин среднего класса. Кроме того, распространение автономного и полуавтономного вождения оказывает огромное влияние на развитие систем безопасности, таких как лидары или перспективные системы помощи водителю (ADAS). В то же время практика использования автомобилей значительно изменится – ​в связи со снижением роли водителя. Вопросы интерьера станут намного важнее, чем сегодня. В связи с этим наблюдается тенденция встраивания в автомобили многих приложений, которые в настоящее время преимущественно задействованы на рынке мобильных устройств. К таким приложениям относятся распознавание жестов, распознавание лиц, мониторинг показателей жизнедеятельности и т. д. Помимо этого все более важной будет становиться технология car-to-X, особенно в автономных и полуавтономных транспортных средствах. Подводя итоги, можно сказать, что в ближайшие годы понятие мобильности кардинально изменится, и в этом процессе важную роль будут играть высококачественные решения освещения.

Yole: Во второй половине 2018 г. OSRAM и Continental создали совместное предприятие. Мы видим много новых видов деятельности, которые характерны для поставщиков первого уровня. Намерена ли OSRAM стать поставщиком первого уровня? Если да, то почему и в какой области вы видите новые возможности?

OSRAM OS: Osram – ​лидер рынка продуктов и решений для автомобильного освещения. С ними мы можем удовлетворить любые требования клиентов. Например, мы разрабатываем, производим и продаем источники света, световые модули и сенсорные компоненты как в сегменте производителей комплектного оборудования (OEM), так и в сегменте послепродажного обслуживания. Имеются в виду традиционные и СИД-решения. С другой стороны, мы предлагаем и разрабатываем высокотехнологичные продукты и решения, например в области обнаружения и визуализации. Разработка технологических инноваций ведется в тесном взаимодействии с клиентами. Это позволяет учитывать их требования еще до начала производства новинок. Результат – ​постоянно расширяющийся ассортимент автомобильной осветительной продукции, востребованной во всем мире, что и делает Osram одним из мировых лидеров в области технологий автомобильного освещения.

Yole: Какую роль и место в цепочке поставок вы отводите Osram OS?

OSRAM OS: Наша цель – ​удержать нашу позицию номер один в автомобильном освещении. Основываясь на наших тесных взаимоотношениях с клиентами и производственном опыте, мы будем разрабатывать перспективные продукты в сотрудничестве с партнерами, чтобы формировать и продвигать эволюцию автомобильного освещения во всех его аспектах. В зависимости от конечного применения мы будем полагаться на имеющийся у нас опыт или – ​в отношении стратегии «компонент+» – ​создавать новые ноу-хау в процессах, далеких от производства ИС.


Lex Wolfgang interviewed by Vallo Martin. Advanced Front Lighting Systems (AFLS) are Going Digital. Are Light Source Suppliers Ready? – ​An Interview with OSRAM Opto Semiconductors. I–Micronews Media, December 5, 2019: https://www.i-micronews.com/advanced-front-lighting-systems-afls-are-going-digital-are-light-source-suppliers-ready-an-interview-with-osram-opto-semiconductors/


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Выпуск 24/25 (6748/6749) от 23 декабря 2021 г. г.
Выпуск 23(6747) от 25 ноября 2021 г. г.
Выпуск 18(6742) от 16 сентября 2021 г. г.
Выпуск 17(6741) от 02 сентября 2021 г. г.