Què és i per què es necessita un sistema de llum de cotxe intel·ligent?

Semblava que podia ser més senzill que una bombeta d’un cotxe. Però, de fet, l’òptica d’un cotxe té una estructura complexa, de la qual depèn la seguretat a la carretera. Fins i tot un far de cotxe normal s’ha d’ajustar adequadament. En cas contrari, la llum es propagarà a poca distància del cotxe o fins i tot el mode de feix baix cegarà els conductors del trànsit que s’acosta.

Amb l’aparició dels sistemes de seguretat moderns, fins i tot la il·luminació ha experimentat canvis fonamentals. Penseu en una tecnologia avançada anomenada "llum intel·ligent": quina és la seva característica i els avantatges d'aquesta òptica.

Com funciona?

El principal inconvenient de qualsevol llum dels cotxes és la inevitable encebiment dels conductors de trànsit que s’acostin si l’automobilista s’oblida de canviar a un altre mode. Conduir per terrenys accidentats i sinuosos és especialment perillós a la nit. En aquestes condicions, el cotxe que s'acosta caurà en qualsevol cas al feix que emana dels fars del trànsit que s'acosta.

Els enginyers de les principals empreses d'automòbils estan lluitant amb aquest problema. El seu treball es va coronar amb èxit i el desenvolupament de la llum intel·ligent va aparèixer al món de l’automòbil. El sistema electrònic té la possibilitat de canviar la intensitat i la direcció del feix de llum perquè el conductor del cotxe pugui veure la carretera còmodament, però al mateix temps no cegui els usuaris que s’acostin a la carretera.

Avui hi ha diversos desenvolupaments que presenten diferències menors, però el principi de funcionament es manté pràcticament sense canvis. Però abans d’examinar el funcionament del programa, fem una petita excursió a la història del desenvolupament de la llum automàtica:

• 1898g. El primer cotxe elèctric Columbia estava equipat amb bombetes de filament, però el desenvolupament no es va agafar perquè el llum tenia una vida útil extremadament curta. Molt sovint s’utilitzaven làmpades ordinàries que només permetien indicar les dimensions del transport.
• Anys seixanta. Als primers cotxes, la llum era primitiva i podia desaparèixer amb una lleugera ratxa de vent. A principis del segle XX, els seus homòlegs d’acetilè van arribar a substituir les espelmes convencionals de les làmpades. Estaven alimentats amb acetilè al tanc. Per encendre el llum, el conductor va obrir la vàlvula de la instal·lació, va esperar que el gas flueixi a través de les canonades cap al far i després el va encendre. Aquestes òptiques necessitaven una recàrrega constant.
• 1912g. En lloc d’un filament de carboni, s’utilitzaven filaments de tungstè en bombetes, cosa que augmentava la seva estabilitat i augmentava la seva vida útil. El primer cotxe a rebre aquesta actualització és el Cadillac. Posteriorment, el desenvolupament va trobar la seva aplicació en altres models coneguts.
• Els primers llums giratoris. En el model automàtic Willys-Knight 70A Touring, la llum central es sincronitzava amb les rodes giratòries, a causa de la qual cosa canviava la direcció del feix en funció d’on giraria el conductor. L’únic inconvenient va ser que la bombeta incandescent es va fer menys pràctica per a aquest disseny. Per augmentar l'abast del dispositiu, era necessari augmentar-ne la brillantor, motiu pel qual el fil es va cremar ràpidament. El desenvolupament rotacional només va arrelar a finals dels anys 60. El primer cotxe de producció que rep un sistema de canvi de feix de treball és el Citroen DS.
• Anys seixanta. Apareix un desenvolupament familiar per a molts conductors: una bombeta amb dos filaments. Un d’ells s’activa quan el feix baix està encès i l’altre quan el feix baix.
• La meitat del segle passat. Per resoldre el problema amb la brillantor, els dissenyadors d’il·luminació per a automòbils van tornar a la idea de resplendor de gas. Es va decidir bombar un halogen al matràs d’una bombeta clàssica: un gas amb el qual es va restaurar el filament de tungstè durant una lluentor brillant. La brillantor màxima del producte es va aconseguir substituint el gas per xenó, cosa que va permetre que el filament brillés gairebé fins al punt de fusió del material de tungstè.
• 1958g. A les normes europees va aparèixer una clàusula que requeria l’ús de reflectors especials que creen un feix de llum asimètric, de manera que la vora esquerra dels llums brilli per sota de la dreta i no cegui els automobilistes que s’acostin. Als Estats Units, aquest factor no es té en compte, però continuen utilitzant la llum automàtica, que es distribueix uniformement per la zona il·luminada.
• Desenvolupament innovador. Amb l’ús de xenó, els enginyers van descobrir un altre desenvolupament que millorava la qualitat de la resplendor i la vida laboral del producte. Va aparèixer una làmpada de descàrrega de gas. No hi ha cap filament. En lloc d’aquest element, hi ha 2 elèctrodes, entre els quals es crea un arc elèctric. El gas de la bombeta millora la brillantor. Tot i l'augment gairebé doble de l'eficiència, aquestes làmpades presentaven un inconvenient significatiu: per garantir un arc d'alta qualitat, es requereix una tensió decent, gairebé idèntica al corrent d'encesa. Per evitar que la bateria es descarregui en qüestió de minuts, es van afegir mòduls d'encesa especials al dispositiu del cotxe.
• 1991g. El BMW Sèrie 7 utilitzava bombetes de xenó, però es feien servir homòlegs halògens convencionals com a feix principal.
• Bixenon. Aquest desenvolupament es va començar a completar amb cotxes premium pocs anys després de la introducció del xenó. L’essència de la idea era tenir una bombeta al far que pogués canviar el mode de feix baix / alt. En un cotxe, aquest canvi es podria aconseguir de dues maneres. Primer, es va instal·lar una cortina especial davant de la font de llum que, en canviar al feix baix, es desplaçava de manera que cobria part del feix perquè els conductors que s’acostessin no quedessin cecs. El segon: es va instal·lar un mecanisme rotatiu al far, que va moure la bombeta a la posició adequada en relació amb el reflector, a causa de la qual va canviar la trajectòria del feix.

El modern sistema de llum intel·ligent té com a objectiu aconseguir un equilibri entre il·luminar la carretera per al motorista i evitar l’enlluernament dels participants del trànsit que s’acostin, així com dels vianants. Alguns models de cotxes tenen llums especials d’alerta per a vianants que s’integren al sistema de visió nocturna (podeu llegir-ne aquí).

La llum automàtica d'alguns cotxes moderns funciona en cinc modes, que s'activen en funció de les condicions meteorològiques i de la carretera. Per tant, un dels modes s’activa quan la velocitat de transport no supera els 90 km / h i la carretera és sinuosa amb diverses baixades i pujades. En aquestes condicions, el feix de llum s’allarga uns deu metres i també s’amplia. Això permet al conductor notar el perill a temps si l’espatlla és poc visible a la llum normal.

Quan el cotxe comença a circular a una velocitat superior a 90 km / h, el mode de pista s’activa amb dos paràmetres. A la primera fase, el xenó s’escalfa més, la potència de la font de llum augmenta fins a 38 W. Quan s’assoleix el llindar de 110 quilòmetres / hora, la configuració del feix de llum canvia; el feix es fa més ample. Aquest mode permet al conductor veure la carretera 120 metres per davant del cotxe. En comparació amb la llum estàndard, es troba a 50 metres més enllà.

Quan les condicions de la carretera canvien i el cotxe es troba en una zona de boira, la llum intel·ligent ajustarà la llum segons algunes de les accions del conductor. Per tant, el mode s’activa quan la velocitat del vehicle baixa a 70 km / h i el conductor encén el llum de boira posterior. En aquest cas, la bombeta de xenó esquerra gira lleugerament cap a l'exterior i s'inclina de manera que una llum brillant impacta a la part davantera del cotxe, de manera que el llenç sigui ben visible. Aquesta configuració s'apagarà tan bon punt el vehicle acceleri a una velocitat superior a 100 km / h.

La següent opció és girar llums. S’activa a baixa velocitat (fins a 40 quilòmetres per hora quan es gira el volant amb gran angle) o durant una parada amb el senyal de gir engegat. En aquest cas, el programa encén el llum de boira al costat on es farà el gir. Això us permet veure el costat de la carretera.

Alguns vehicles estan equipats amb el sistema de llum intel·ligent Hella. El desenvolupament funciona segons el següent principi. El far està equipat amb una transmissió elèctrica i una bombeta de xenó. Quan el conductor canvia el feix baix / alt, l'objectiu prop de la bombeta es mou de manera que el feix canvia de direcció.

En algunes modificacions, en lloc d'una lent canviant, hi ha un prisma amb diverses cares. En canviar a un altre mode de resplendor, aquest element gira, substituint la cara corresponent a la bombeta. Per fer el model adequat per a diferents tipus de trànsit, el prisma s’adapta al trànsit de l’esquerra i la dreta.

La instal·lació de llum intel·ligent necessàriament té una unitat de control a la qual estan connectats els sensors necessaris, per exemple, velocitat, volant, captadors de llum que s’acosten, etc. En funció dels senyals rebuts, el programa ajusta els fars al mode desitjat. Fins i tot, les modificacions més innovadores se sincronitzen amb el navegador del cotxe, de manera que el dispositiu pot predir amb antelació quin mode s’haurà d’activar.

Optptica LED automàtica

Recentment, les làmpades LED s’han popularitzat. Es fabriquen en forma de semiconductor que brilla quan l’electricitat hi passa. L’avantatge d’aquesta tecnologia és la rapidesa de resposta. En aquestes làmpades no cal escalfar el gas i el consum d’electricitat és molt inferior al de les parts equivalents de xenó. L’únic inconvenient dels LED és la seva poca brillantor. Per augmentar-lo, no es pot evitar l’escalfament crític del producte, que requereix un sistema de refrigeració addicional.

Segons els enginyers, aquest desenvolupament substituirà les bombetes de xenó a causa de la rapidesa de resposta. Aquesta tecnologia té diversos avantatges en comparació amb els dispositius d’il·luminació de cotxes clàssics:

1. Els dispositius són de grans dimensions, cosa que permet als fabricants d'automòbils incorporar idees futuristes a la part posterior dels seus models.
2. Funcionen molt més ràpid que els halògens i els xenons.
3. És possible crear fars de secció múltiple, cadascuna de les quals serà responsable del seu propi mode, cosa que facilita enormement el disseny del sistema i el fa més barat.
4. La vida útil dels LED és gairebé idèntica a la vida útil de tot el vehicle.
5. Aquests dispositius no requereixen molta energia per brillar.

Un element a part és la possibilitat d’utilitzar LEDs perquè el conductor pugui veure clarament la carretera, però alhora no enlluerni el trànsit que s’acosta. Per a això, els fabricants equipen el sistema amb elements per fixar la llum que s’acosta, així com la posició dels vehicles davant. A causa de l’alta velocitat de resposta, els modes es canvien en fraccions de segon, cosa que evita situacions d’emergència.

Entre les òptiques intel·ligents LED, hi ha les següents modificacions:

• Far estàndard, que consta d’un màxim de 20 LED fixos. Quan s’activa el mode corresponent (en aquesta versió, sovint és a prop o lluny), s’activa el grup d’elements corresponent.
• Far de matriu. El seu dispositiu inclou el doble d’elements LED. També es divideixen en grups, però, l'electrònica d'aquest disseny és capaç d'apagar algunes seccions verticals. A causa d'això, el feix continu continua brillant, però la zona de la zona del cotxe que s'acosta està enfosquida.
• Far de píxels. Ja consta d’un màxim de 100 elements, que es divideixen en seccions no només verticalment, sinó també horitzontalment, cosa que amplia el ventall de configuracions del feix de llum.
• Far de píxels amb secció làser-fòsfor, que s’activa en mode feix alt. Mentre conduïu per l’autopista a velocitats que superen els 80 quilòmetres per hora, l’electrònica engega làsers que impacten a una distància de fins a 500 m. A més d’aquests elements, el sistema està equipat amb un sensor de llum de fons. Tan aviat com el mínim feix d’un cotxe que s’acosta, el feix alt es desactiva.
• Far làser. Aquesta és l’última generació de llum per a automoció. A diferència de la seva contraparte LED, el dispositiu genera 70 lúmens més d’energia, és més petit, però al mateix temps és molt car, cosa que no permet utilitzar el desenvolupament en cotxes econòmics, que sovint enceben els altres conductors.

Avantprojecte

Per decidir si voleu comprar un cotxe equipat amb aquesta tecnologia, heu de prestar atenció a l’avantatge d’adaptar automàticament l’òptica a les condicions de la carretera:

• L’encarnació mateixa de la idea que la llum es dirigia no només a la distància i davant del cotxe, sinó que tenia diversos modes diferents, ja és un avantatge enorme. És possible que el conductor oblidi apagar la llum de carretera, cosa que pot desorientar el propietari del trànsit que s’acosta.
• La llum intel·ligent permetrà que el conductor tingui una bona visió de la vorada i de la pista quan es revolta.
• Cada situació a la carretera pot requerir el seu propi règim. Per exemple, si els fars no s’ajusten al trànsit que s’acosta, i fins i tot el feix descendent és enlluernador, el programa pot activar el mode de feix intens, però amb l’enfosquiment de la secció que s’encarrega d’il·luminar el costat esquerre de la carretera. . Això contribuirà a la seguretat dels vianants, ja que sovint en aquestes circumstàncies es produeix una col·lisió sobre una persona que es mou al costat de la carretera amb roba sense elements reflectants.
• Els LED de l’òptica posterior són més visibles en un dia assolellat, cosa que facilita el control de la velocitat dels vehicles que segueixen darrere quan el cotxe frena.
• La llum intel·ligent també fa que sigui més segur conduir en condicions meteorològiques pobres.

Si fa uns anys aquesta tecnologia es va instal·lar en models conceptuals, avui ja la fan servir activament molts fabricants d’automòbils. Un exemple d'això és l'AFS, que està equipat amb l'última generació del Skoda Superb. L'electrònica funciona en tres modes (a més de lluny i a prop):

1. Ciutat: activat a una velocitat de 50 km / h. El feix de llum toca a prop però prou ample perquè el conductor pugui veure clarament objectes a banda i banda de la carretera.
2. Carretera: aquesta opció està habilitada quan es circula per autopista (velocitat superior als 90 quilòmetres per hora). L'òptica dirigeix ​​el feix més amunt de manera que el conductor pugui veure els objectes més endavant i determinar per endavant què cal fer en una situació particular.
3. Mixt: els fars s’ajusten a la velocitat del vehicle, així com a la presència de trànsit que s’acosta.

A més dels modes anteriors, aquest sistema detecta de forma independent quan comença a ploure o a la boira i s’adapta a les condicions canviades. Això facilita que el conductor pugui controlar el cotxe.

Aquí teniu un petit vídeo sobre com funcionen els fars intel·ligents, desenvolupats per enginyers de BMW:

Fars intel·ligents de BMW

Preguntes i respostes:

Com puc utilitzar els fars del meu cotxe? La modalitat de llum llarga i baixa canvia en el cas de: pas en sentit contrari (a 150 metres de distància), quan hi ha possibilitat d'enlluernar els conductors que s'acosten o pas (el reflex al mirall queda encegat), a la ciutat en trams il·luminats de la carretera .

Quin tipus de llum hi ha al cotxe? El conductor té a la seva disposició: dimensions, indicadors de direcció, llums d'estacionament, DRL (llums de circulació diürna), fars (luz de baixa / llarga), fars antiboira, llum de fre, llum de marxa enrere.

Com encendre la llum al cotxe? Depèn del model de cotxe. En alguns cotxes, la llum s'encén mitjançant un interruptor a la consola central, en altres, a l'interruptor del senyal de gir al volant.