¿Qué es un sistema de iluminación inteligente para automóviles y por qué es necesario?

Parecía que podría ser más simple que una bombilla en un automóvil. Pero, de hecho, la óptica de un automóvil tiene una estructura compleja, de la que depende la seguridad en la carretera. Incluso los faros de un automóvil ordinario deben ajustarse correctamente. De lo contrario, la luz se propagará a poca distancia del automóvil o incluso el modo de luz de cruce cegará a los conductores del tráfico que se aproxima.

Con la llegada de los sistemas de seguridad modernos, incluso la iluminación ha sufrido cambios fundamentales. Considere una tecnología avanzada llamada "luz inteligente": cuál es su característica y las ventajas de dicha óptica.

¿Cómo funciona?

El principal inconveniente de cualquier luz en los automóviles es el inevitable cegamiento de los conductores de tráfico que se aproximan si el conductor se olvida de cambiar a otro modo. Conducir en terrenos accidentados y sinuosos es especialmente peligroso por la noche. En tales condiciones, el automóvil que viene en sentido contrario caerá en cualquier caso en el haz que emana de los faros del tráfico que se aproxima.

Los ingenieros de las principales empresas de automóviles están luchando con este problema. Su trabajo se vio coronado por el éxito y el desarrollo de la luz inteligente apareció en el mundo del automóvil. El sistema electrónico tiene la capacidad de cambiar la intensidad y la dirección del haz de luz para que el conductor del automóvil pueda ver la carretera cómodamente, pero al mismo tiempo no cegue a los usuarios de la carretera que se aproximan.

Hasta la fecha, hay varios desarrollos que tienen pequeñas diferencias, pero el principio de funcionamiento permanece prácticamente sin cambios. Pero antes de ver cómo funciona el programa, hagamos una pequeña excursión a la historia del desarrollo de la luz automática:

• 1898g. El primer automóvil eléctrico de Columbia estaba equipado con bombillas de filamento, pero el desarrollo no tuvo éxito porque la lámpara tenía una vida útil extremadamente corta. Muy a menudo, se utilizaron lámparas ordinarias, que solo permitieron indicar las dimensiones del transporte.
• 1900 años. En los primeros coches, la luz era primitiva y podía desaparecer con una ligera ráfaga de viento. A principios del siglo XX, las contrapartes de acetileno llegaron a reemplazar las velas convencionales en las lámparas. Fueron accionados por acetileno en el tanque. Para encender la luz, el conductor abrió la válvula de la instalación, esperó a que el gas fluyera por las tuberías hacia el faro y luego le prendió fuego. Tales ópticas necesitaban una recarga constante.
• 1912g. En lugar de un filamento de carbono, se utilizaron filamentos de tungsteno en bombillas, lo que aumentó su estabilidad y aumentó su vida útil. El primer automóvil en recibir una actualización de este tipo es el Cadillac. Posteriormente, el desarrollo encontró su aplicación en otros modelos conocidos.
• Las primeras lámparas columpias. En el modelo de automóvil Willys-Knight 70A Touring, la luz central estaba sincronizada con las ruedas giratorias, de modo que cambiaba la dirección del haz dependiendo de hacia dónde iba a girar el conductor. El único inconveniente fue que la bombilla incandescente se volvió menos práctica para este diseño. Para aumentar el alcance del dispositivo, era necesario aumentar su brillo, por lo que el hilo se quemó rápidamente. El desarrollo rotacional no echó raíces hasta finales de los años 60. El primer automóvil de producción en recibir un sistema de cambio de haz funcional es el Citroen DS.
• 1920 años. Aparece un desarrollo familiar para muchos automovilistas: una bombilla con dos filamentos. Uno de ellos se activa cuando la luz de cruce está encendida y el otro cuando la luz de carretera.
• Mediados del siglo pasado. Para resolver el problema del brillo, los diseñadores de iluminación automotriz volvieron a la idea del brillo de gas. Se decidió bombear un halógeno en el matraz de una bombilla clásica, un gas con el que se restauraba el filamento de tungsteno durante un resplandor brillante. El brillo máximo del producto se logró reemplazando el gas con xenón, lo que permitió que el filamento brillara casi hasta el punto de fusión del material de tungsteno.
• 1958g. Apareció una cláusula en los estándares europeos que requería el uso de reflectores especiales que crean un haz de luz asimétrico, de modo que el borde izquierdo de las luces brille debajo del derecho y no cegue a los automovilistas que se aproximan. En Estados Unidos, no tienen en cuenta este factor, pero continúan usando la luz automática, que se distribuye uniformemente sobre el área iluminada.
• Desarrollo innovador. Usando xenón, los ingenieros descubrieron otro desarrollo que mejoró la calidad del brillo y la vida útil del producto. Apareció una lámpara de descarga de gas. No tiene filamento. En lugar de este elemento, hay 2 electrodos, entre los cuales se crea un arco eléctrico. El gas en la bombilla aumenta el brillo. A pesar del aumento de casi el doble en la eficiencia, tales lámparas tenían un inconveniente importante: para garantizar un arco de alta calidad, se requiere un voltaje decente, que es casi idéntico a la corriente en el encendido. Para evitar que la batería se descargue en cuestión de minutos, se agregaron módulos de encendido especiales al dispositivo del automóvil.
• 1991g. El BMW Serie 7 usó bombillas de xenón, pero se usaron contrapartes halógenas convencionales como luz principal.
• Bixenon. Este desarrollo comenzó a completarse con automóviles premium pocos años después de la introducción del xenón. La esencia de la idea era tener una bombilla en el faro, que pudiera cambiar el modo de luz de cruce / luz de carretera. En un automóvil, tal cambio se podría lograr de dos maneras. Primero, se instaló una cortina especial frente a la fuente de luz, que, al cambiar a luz de cruce, se movió para cubrir parte del haz para que los conductores que se acercaban no quedaran cegados. El segundo: se instaló un mecanismo giratorio en el faro, que movió la bombilla a la posición adecuada en relación con el reflector, por lo que cambió la trayectoria del haz.

El moderno sistema de iluminación inteligente tiene como objetivo lograr un equilibrio entre iluminar la carretera para el conductor y evitar el deslumbramiento de los participantes del tráfico que se aproximan, así como de los peatones. Algunos modelos de automóviles tienen luces de advertencia especiales para peatones, que están integradas en el sistema de visión nocturna (puede leer al respecto aquí).

La luz automática en algunos automóviles modernos funciona en cinco modos, que se activan según las condiciones climáticas y las condiciones de la carretera. Entonces, uno de los modos se activa cuando la velocidad de transporte no supera los 90 km / h, y la carretera es sinuosa con varios descensos y ascensos. En estas condiciones, el haz de luz se alarga aproximadamente diez metros y también se ensancha. Esto permite que el conductor advierta el peligro a tiempo si el arcén es poco visible con luz normal.

Cuando el vehículo comienza a circular a una velocidad superior a 90 km / h, el modo de seguimiento se activa con dos configuraciones. En la primera etapa, el xenón se calienta más, la potencia de la fuente de luz aumenta a 38 W. Cuando se alcanza el umbral de 110 kilómetros / hora, la configuración del haz de luz cambia: el haz se ensancha. Este modo puede permitir al conductor ver la carretera 120 metros por delante del automóvil. En comparación con la luz estándar, esto es 50 metros más lejos.

Cuando las condiciones de la carretera cambian y el automóvil se encuentra en un área con niebla, la luz inteligente ajustará la luz de acuerdo con algunas de las acciones del conductor. Entonces, el modo se activa cuando la velocidad del vehículo desciende a 70 km / h, y el conductor enciende la luz antiniebla trasera. En este caso, la bombilla de xenón izquierda gira ligeramente hacia el exterior y se inclina para que una luz brillante incida en la parte delantera del automóvil, de modo que la lona sea claramente visible. Este ajuste se desactivará tan pronto como el vehículo acelere a una velocidad superior a 100 km / h.

La siguiente opción es encender las luces. Se activa a baja velocidad (hasta 40 kilómetros por hora al girar el volante en un ángulo grande) o durante una parada con la señal de giro encendida. En este caso, el programa enciende la luz antiniebla del lado donde se realizará el giro. Esto le permite ver el costado de la carretera.

Algunos vehículos están equipados con el sistema de iluminación inteligente Hella. El desarrollo funciona de acuerdo con el siguiente principio. El faro está equipado con un motor eléctrico y una bombilla de xenón. Cuando el conductor cambia la luz alta / baja, la lente cerca de la bombilla se mueve para que la luz cambie su dirección.

En algunas modificaciones, en lugar de una lente cambiante, hay un prisma con varias caras. Al cambiar a otro modo de brillo, este elemento gira, sustituyendo la cara correspondiente a la bombilla. Para que el modelo sea adecuado para diferentes tipos de tráfico, el prisma se ajusta a la circulación por la izquierda y por la derecha.

La instalación de luz inteligente necesariamente tiene una unidad de control a la que se conectan los sensores necesarios, por ejemplo, velocidad, volante, captadores de luz que se aproximan, etc. Según las señales recibidas, el programa ajusta los faros al modo deseado. Las modificaciones más innovadoras incluso se sincronizan con el navegador del automóvil, de modo que el dispositivo puede predecir de antemano qué modo deberá activarse.

Óptica LED automática

Recientemente, las lámparas LED se han vuelto populares. Están hechos en forma de semiconductor que brilla cuando la electricidad pasa a través de él. La ventaja de esta tecnología es la velocidad de respuesta. En tales lámparas, no es necesario calentar el gas y el consumo de electricidad es mucho menor que el de las contrapartes de xenón. El único inconveniente de los LED es su bajo brillo. Para aumentarlo, no se puede evitar el calentamiento crítico del producto, lo que requiere un sistema de enfriamiento adicional.

Según los ingenieros, este desarrollo sustituirá a las bombillas de xenón debido a la velocidad de respuesta. Esta tecnología tiene varias ventajas sobre los dispositivos de iluminación de automóviles clásicos:

1. Los dispositivos son de gran tamaño, lo que permite a los fabricantes de automóviles incorporar ideas futuristas en la parte posterior de sus modelos.
2. Funcionan mucho más rápido que los halógenos y los xenones.
3. Puede crear faros de múltiples secciones, cada celda de los cuales será responsable de su propio modo, lo que facilita enormemente el diseño del sistema y lo hace más económico.
4. La vida útil de los LED es casi idéntica a la de todo el vehículo.
5. Estos dispositivos no requieren mucha energía para brillar.

Un elemento separado es la capacidad de usar LED para que el conductor pueda ver claramente la carretera, pero al mismo tiempo no deslumbre al tráfico que se aproxima. Para ello, los fabricantes equipan el sistema con elementos para fijar la luz que se aproxima, así como la posición de los coches delante. Debido a la alta velocidad de respuesta, los modos se cambian en fracciones de segundo, lo que evita situaciones de emergencia.

Entre las ópticas inteligentes LED, existen las siguientes modificaciones:

• Linterna frontal estándar, que consta de un máximo de 20 LED fijos. Cuando se enciende el modo correspondiente (en esta versión, con mayor frecuencia es un resplandor cercano o lejano), se activa el grupo de elementos correspondiente.
• Faro de matriz. Su dispositivo incluye el doble de elementos LED. También se dividen en grupos, pero la electrónica en este diseño es capaz de apagar algunas secciones verticales. Debido a esto, la luz de carretera continúa brillando, pero el área en el área del automóvil que se aproxima se oscurece.
• Faro de píxeles. Ya consta de un máximo de 100 elementos, que se dividen en secciones no solo verticalmente, sino también horizontalmente, lo que amplía el rango de ajustes para el haz de luz.
• Faro de píxeles con sección de fósforo láser, que se activa en modo de luz de carretera. Mientras se conduce por la autopista a velocidades superiores a 80 kilómetros por hora, los componentes electrónicos encienden láseres que impactan a una distancia de hasta 500 m. Además de estos elementos, el sistema está equipado con un sensor de luz de fondo. Tan pronto como el más ligero haz de un automóvil que viene en sentido contrario lo golpea, la luz de carretera se desactiva.
• Faro láser. Esta es la última generación de luces automotrices. A diferencia de su contraparte LED, el dispositivo genera 70 lúmenes más de energía, es más pequeño, pero al mismo tiempo es muy caro, lo que no permite usar el desarrollo en autos económicos, que a menudo ciegan a otros conductores.

Principales ventajas

Para decidir si comprar un automóvil equipado con esta tecnología, debe prestar atención a la ventaja de adaptar automáticamente la óptica a las condiciones de la carretera:

• La misma encarnación de la idea de que la luz se dirigió no solo a la distancia y al frente del automóvil, sino que tenía varios modos diferentes, ya es una gran ventaja. El conductor puede olvidarse de apagar las luces altas, lo que puede desorientar al propietario del tráfico que se aproxima.
• La luz inteligente permitirá al conductor tener una buena vista de la acera y la pista al tomar una curva.
• Cada situación en la carretera puede requerir su propio régimen. Por ejemplo, si los faros delanteros no se ajustan al tráfico que se aproxima, e incluso la luz de cruce deslumbra, el programa puede activar el modo de luz de carretera, pero con la atenuación del tramo que se encarga de iluminar el lado izquierdo de la vía. Esto contribuirá a la seguridad de los peatones, ya que a menudo en tales circunstancias, se produce una colisión con una persona que se desplaza por el costado de la carretera con ropa sin elementos reflectantes.
• Los LED de las ópticas traseras son más visibles en un día soleado, lo que facilita el control de la velocidad de los vehículos que le siguen cuando el coche frena.
• La luz inteligente también hace que sea más seguro viajar en condiciones climáticas adversas.

Si hace unos años dicha tecnología se instaló en modelos conceptuales, hoy en día ya es utilizada activamente por muchos fabricantes de automóviles. Un ejemplo de ello es el AFS, que está equipado con la última generación del Skoda Superb. La electrónica funciona en tres modos (además de lejos y cerca):

1. Ciudad: se activa a una velocidad de 50 km / h. El haz de luz impacta cerca, pero lo suficientemente ancho, para que el conductor pueda ver claramente los objetos a ambos lados de la carretera.
2. Autopista: esta opción está habilitada cuando se conduce por una autopista (velocidad superior a 90 kilómetros / hora). La óptica dirige el rayo más alto para que el conductor pueda ver los objetos más lejos y determinar de antemano lo que se debe hacer en una situación particular.
3. Mixto: los faros se ajustan a la velocidad del vehículo, así como a la presencia de tráfico que se aproxima.

Además de los modos anteriores, este sistema detecta de forma independiente cuándo comienza a llover o neblina en la calle y se adapta a las condiciones cambiantes. Esto hace que sea más fácil para el conductor controlar el automóvil.

Aquí hay un breve video sobre cómo funcionan los faros inteligentes, desarrollados por ingenieros de BMW:

Faros inteligentes de BMW

Preguntas y respuestas

¿Cómo utilizo los faros de mi coche? El modo de luz alta-baja cambia en el caso de: adelantar en sentido contrario (a 150 metros de distancia), cuando existe la posibilidad de deslumbrar a los conductores que se aproximan o adelantan (el reflejo en el espejo está cegado), en la ciudad en tramos iluminados de la carretera .

¿Qué tipo de luz hay en el coche? El conductor tiene a su disposición: dimensiones, indicadores de dirección, luces de estacionamiento, DRL (luces de circulación diurna), faros (luz de cruce / alta), faros antiniebla, luz de freno, luz de marcha atrás.

¿Cómo encender la luz del coche? Depende del modelo de coche. En algunos automóviles, la luz se enciende mediante un interruptor en la consola central, en otros, en el interruptor de señal de giro de la columna de dirección.