Diody LED (Light-Emitting Diode) już od pewnego czasu możemy spotkać jako źródła światła w tylnych i przednich lampach samochodu. Jednak ich kariera w motoryzacji rozpoczęła się od świateł „stop”. Dlaczego? Wykorzystano tu krótki czas reakcji diody na impuls elektryczny. Normalna żarówka działa z pewnym opóźnieniem – zaczyna świecić dopiero chwilkę po doprowadzeniu do niej prądu. Dioda LED charakteryzuje się natomiast zwłoką na tyle krótką, że kierowca jadący za samochodem z tylnymi światłami LED widzi sygnalizację hamowania nawet o 200 ms wcześniej niż w przypadku innego rodzaju oświetlenia. A to przy prędkości 80 km/h pozwala na rozpoczęcie hamowania o cztery metry wcześniej.

Szybki wzrost mocy diod LED sprawił, że nadają się one dziś do zastosowania także w światłach mijania i drogowych, a światło przez nie emitowane jest bardzo zbliżone barwą do oświetlenia naturalnego. Całkowite oświetlenie samochodu wykonane w technologii LED montowane seryjnie można już spotkać w Audi A8. Barwa światła wytwarzanego przez białe diody LED ma temperaturę około 5500 stopni Kelvina. Jest ona dużo bliższa barwie światła dziennego (które ma w przybliżeniu 6000 stopni Kelvina) niż światło ksenonowe (około 4000°K). Taka temperatura bieli pozwala na najlepsze dostosowanie się oka ludzkiego do sztucznego oświetlenia, które najwierniej odpowiada oświetleniu słonecznemu. Wpływa to na mniejsze zmęczenie oka i lepszą kondycję kierowcy podczas jazdy nocnej.

Ciekawostką jest też, że jedno źródło światła może być wykorzystywane do realizacji dwóch funkcji (np. świateł dziennych i pozycyjnych). Jest to możliwe dzięki zmiennemu wypełnieniu impulsu sterującego dany element świetlny. Zwiększając wypełnienie impulsu, zwiększamy ilość emitowanego światła. Wydajność świetlna diod wynosi ponad 40 lumenów na wat (lm/W), a prototypy osiągają nawet 130 lm/W. Dla porównania: wydajność świetlna świateł ksenonowych to 90 lm/W, a halogenowych 20 lm/W. W tabeli nr 1 podano moc diody lub zespołu diod potrzebną do otrzymania strumienia świetlnego odpowiadającego oświetleniu ksenonowemu. Tabela nr 2 przedstawia natomiast wzrost strumienia świetlnego przy zachowaniu takiej samej mocy jak w oświetleniu ksenonowym.

Tabela 1. Moc diody lub zespołu diod potrzebna do otrzymania strumienia świetlnego odpowiadającego oświetleniu ksenonowemu

Tabela 2. Wzrost strumienia świetlnego przy zachowaniu takiej samej mocy
jak w oświetleniu ksenonowym

Dodatkowo zaletą diod świecących jest ich odporność mechaniczna. Pozbawione są one żarników i elementów mechanicznych. Gwarantuje to dużo większą bezawaryjność, która już dzisiaj wynosi około 100 000 godzin czyli ponad 11 lat ciągłego świecenia.

Science fiction?

Kolejnym krokiem w technice oświetleniowej jest stosowane przez BMW oświetlenie laserowe, które jest wykorzystane w modelach i8 tego koncernu. Diody laserowe najnowszej technologii mają wielkość zaledwie 10 µm, czyli są nawet 100 razy mniejsze od najmniejszych aktualnie stosowanych diod LED. To właśnie jest największe źródło nowych możliwości w kształtowaniu oświetlenia samochodowego. Dodatkową zaletą tego oświetlenia jest jego moc. Podczas gdy standardowe diody LED osiągają moc na poziomie 100 lumenów na każdy wat mocy, to diody laserowe mogą się poszczycić strumieniem świetlnym 170 lumenów na każdy wat mocy. Te liczby pokazują jasno, że przy zachowaniu takiej samej mocy elektrycznej źródła światła będzie można osiągnąć prawie dwukrotnie silniejsze oświetlenie. Pozostając przy tej samej ilości światła, można będzie natomiast znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie na energię elektryczną.

Reflektor laserowy zbudowany jest w taki sposób, że w jego tylnej części znajduje się zestaw diod LED, które dzięki zastosowaniu soczewek skupiających tworzą bardzo skupione światło, przypominające promień lasera. Wiązki światła są kierowane do lustra zmieniającego ich bieg. Po odbiciu od lustra wiązki skupione w jedną trafiają na płytkę fosforu, który dzięki swoim właściwościom zmienia barwę światła na cieplejszą. Po przejściu przez płytkę fosforu promień światła jest rozpraszany, a następnie kierowany na odbłyśnik w reflektorze, który kieruje światło bezpośrednio na drogę.

Przy takiej ilości światła emitowanego przez przednie reflektory konieczne jest jego kontrolowanie, ponieważ w przypadku odbicia od znaku drogowego – który jest odblaskowy – istnieje możliwość oślepienia kierowcy samochodu. Aby temu zapobiec, nad siłą światła czuwa kontroler elektroniczny, dopasowując moc oświetlenia do przedmiotów znajdujących się w zasięgu światła. Gdy kamera kontrolera zauważy obiekty w polu widzenia, automatycznie zmniejsza moc lasera, aby ograniczyć odbicie promieni światła. Ten sam system przesuwa snop światła lub wyłącza reflektory, aby nie oślepiały kierowcy przed nami.