Cos'è un sistema di illuminazione per auto intelligente e perché è necessario?

Sembrava che potesse essere più semplice di una lampadina in un'auto. Ma in effetti, l'ottica di un'auto ha una struttura complessa, da cui dipende la sicurezza su strada. Anche un normale faro di un'auto deve essere regolato correttamente. Altrimenti, la luce si propagherà a breve distanza dall'auto o anche la modalità anabbagliante accecherà i conducenti del traffico in arrivo.

Con l'avvento dei moderni sistemi di sicurezza, anche l'illuminazione ha subito cambiamenti fondamentali. Considera una tecnologia avanzata chiamata "luce intelligente": qual è la sua caratteristica ei vantaggi di tale ottica.

Come funziona

Lo svantaggio principale di qualsiasi luce nelle auto è l'inevitabile accecamento dei conducenti del traffico in arrivo se l'automobilista dimentica di passare a un'altra modalità. La guida su terreni collinari e tortuosi è particolarmente pericolosa di notte. In tali condizioni, l'auto in arrivo cadrà comunque nel raggio emanato dai fari del traffico in arrivo.

Gli ingegneri delle principali case automobilistiche stanno lottando con questo problema. Il loro lavoro è stato coronato dal successo e lo sviluppo della luce intelligente è apparso nel mondo dell'auto. Il sistema elettronico ha la capacità di modificare l'intensità e la direzione del fascio luminoso in modo che il guidatore dell'auto possa vedere comodamente la strada, ma allo stesso tempo non accechi gli utenti della strada in arrivo.

Ad oggi, ci sono diversi sviluppi che presentano piccole differenze, ma il principio di funzionamento rimane pressoché invariato. Ma prima di vedere come funziona il programma, facciamo una piccola escursione nella storia dello sviluppo dell'illuminazione per auto:

• 1898g. La prima auto elettrica Columbia era dotata di lampadine a filamento, ma lo sviluppo non ha avuto successo perché la lampada aveva una durata estremamente breve. Molto spesso venivano utilizzate lampade ordinarie, che permettevano solo di indicare le dimensioni del trasporto.
• Gli anni '1900. Sulle prime auto la luce era primitiva e poteva scomparire con una leggera folata di vento. All'inizio del ventesimo secolo, le controparti dell'acetilene sostituirono le normali candele nelle lampade. Erano alimentati da acetilene nel serbatoio. Per accendere la luce, il conducente ha aperto la valvola dell'impianto, ha aspettato che il gas fluisse attraverso i tubi nel faro, quindi ha dato fuoco. Tali ottiche necessitavano di una ricarica costante.
• 1912g. Invece di un filamento di carbonio, sono stati utilizzati filamenti di tungsteno nelle lampadine, che ne aumentavano la stabilità e ne aumentavano la durata. La prima vettura a ricevere un tale aggiornamento è la Cadillac. Successivamente, lo sviluppo ha trovato la sua applicazione in altri modelli ben noti.
• Le prime lampade oscillanti. Nel modello di auto Willys-Knight 70A Touring, la luce centrale era sincronizzata con le ruote piroettanti, in modo che cambiava la direzione del raggio a seconda di dove stava per svoltare il guidatore. L'unico inconveniente era che la lampadina a incandescenza è diventata meno pratica per questo design. Per aumentare la portata del dispositivo, era necessario aumentare il suo bagliore, motivo per cui il filo si è rapidamente bruciato. Lo sviluppo rotazionale ha preso piede solo alla fine degli anni '60. La prima vettura di serie a ricevere un sistema di cambio del raggio funzionante è la Citroen DS.
• Gli anni '1920. Appare uno sviluppo familiare a molti automobilisti: una lampadina con due filamenti. Uno di loro si attiva quando la luce anabbagliante è accesa e l'altro quando la luce abbagliante.
• Metà del secolo scorso. Per risolvere il problema della luminosità, i progettisti dell'illuminazione automobilistica sono tornati all'idea del bagliore del gas. Si è deciso di pompare un alogeno nel pallone di una classica lampadina, un gas con il quale il filamento di tungsteno è stato ripristinato durante un bagliore luminoso. La massima luminosità del prodotto è stata ottenuta sostituendo il gas con lo xeno, che ha permesso al filamento di brillare quasi fino al punto di fusione del materiale di tungsteno.
• 1958g. Una clausola è apparsa negli standard europei che richiedeva l'uso di speciali riflettori che creano un fascio di luce asimmetrico, in modo che il bordo sinistro delle luci brilli sotto a destra e non accechi gli automobilisti in arrivo. In America, non tengono conto di questo fattore, ma continuano a utilizzare l'illuminazione automatica, che è uniformemente distribuita sull'area illuminata.
• Sviluppo innovativo. Utilizzando lo xeno, gli ingegneri hanno scoperto un altro sviluppo che ha migliorato la qualità del bagliore e la durata del prodotto. Apparve una lampada a scarica di gas. Non c'è filamento in esso. Invece di questo elemento, ci sono 2 elettrodi, tra i quali viene creato un arco elettrico. Il gas nella lampadina aumenta la luminosità. Nonostante l'aumento quasi doppio dell'efficienza, tali lampade presentavano uno svantaggio significativo: per garantire un arco di alta qualità, è necessaria una tensione decente, che è quasi identica alla corrente nell'accensione. Per evitare che la batteria si scarichi in pochi minuti, sono stati aggiunti speciali moduli di accensione al dispositivo dell'auto.
• 1991g. La BMW Serie 7 utilizzava lampadine allo xeno, ma come raggio principale venivano utilizzate controparti alogene convenzionali.
• Bixenon. Questo sviluppo iniziò a essere completato con le auto premium pochi anni dopo l'introduzione dello xeno. L'essenza dell'idea era di avere una lampadina nel faro, che potesse cambiare la modalità anabbagliante / abbagliante. In un'auto, un tale passaggio potrebbe essere ottenuto in due modi. Il primo: una tenda speciale è stata installata davanti alla sorgente luminosa, che, passando alla luce anabbagliante, si è spostata in modo da coprire parte del raggio in modo che i conducenti in arrivo non fossero accecati. Il secondo: un meccanismo rotante è stato installato nel proiettore, che ha spostato la lampadina nella posizione appropriata rispetto al riflettore, a causa della quale è cambiata la traiettoria del raggio.

Il moderno sistema di illuminazione intelligente mira a raggiungere un equilibrio tra l'illuminazione della strada per l'automobilista e la prevenzione dell'abbagliamento dei partecipanti al traffico in arrivo, nonché dei pedoni. Alcuni modelli di auto hanno segnali luminosi speciali per i pedoni, che sono integrati nel sistema di visione notturna (puoi leggere a riguardo qui).

La luce automatica in alcune auto moderne funziona in cinque modalità, che vengono attivate in base alle condizioni meteorologiche e stradali. Quindi, una delle modalità viene attivata quando la velocità di trasporto non supera i 90 km / he la strada è tortuosa con varie discese e salite. In tali condizioni il fascio luminoso si allunga di una decina di metri e diventa anche più largo. Ciò consente al conducente di notare il pericolo in tempo se la spalla è scarsamente visibile in condizioni di luce normale.

Quando l'auto inizia a guidare a una velocità superiore a 90 km / h, la modalità pista viene attivata con due impostazioni. Nella prima fase, lo xeno si riscalda di più, la potenza della sorgente luminosa aumenta a 38 W. Quando viene raggiunta la soglia di 110 chilometri / ora, l'impostazione del raggio di luce cambia: il raggio si allarga. Questa modalità può consentire al conducente di vedere la strada a 120 metri davanti all'auto. Rispetto alla luce standard, questa è 50 metri più in là.

Quando le condizioni stradali cambiano e l'auto si trova in una zona nebbiosa, la luce intelligente regolerà la luce in base ad alcune delle azioni del guidatore. Pertanto, la modalità viene attivata quando la velocità del veicolo scende a 70 km / he il conducente accende il retronebbia. In questo caso, la lampadina allo xeno sinistra gira leggermente verso l'esterno e si inclina in modo che una luce intensa colpisca la parte anteriore dell'auto, in modo che la tela sia chiaramente visibile. Questa impostazione verrà disattivata non appena il veicolo accelera a una velocità superiore a 100 km / h.

La prossima opzione è girare le luci. Si attiva a bassa velocità (fino a 40 chilometri orari quando si gira il volante con un ampio angolo) o durante una sosta con l'indicatore di direzione acceso. In questo caso il programma accende il fendinebbia sul lato in cui si effettuerà la svolta. Ciò consente di visualizzare il lato della strada.

Alcuni veicoli sono dotati del sistema di illuminazione intelligente Hella. Lo sviluppo funziona secondo il seguente principio. Il faro è dotato di azionamento elettrico e lampadina allo xeno. Quando il conducente commuta la luce anabbagliante / abbagliante, la lente vicino alla lampadina si sposta in modo che il raggio cambi direzione.

In alcune modifiche, invece di una lente mobile, c'è un prisma con diverse facce. Quando si passa a un'altra modalità bagliore, questo elemento ruota, sostituendo la faccia corrispondente alla lampadina. Per rendere il modello adatto a diversi tipi di traffico, il prisma si adatta alla circolazione a sinistra ea destra.

L'installazione della luce intelligente deve avere un'unità di controllo a cui sono collegati i sensori necessari, ad esempio velocità, volante, dispositivi di cattura della luce in arrivo, ecc. In base ai segnali ricevuti, il programma regola i fari nella modalità desiderata. Modifiche più innovative si sincronizzano anche con il navigatore dell'auto, in modo che il dispositivo sia in grado di prevedere in anticipo quale modalità dovrà essere attivata.

Ottica LED automatica

Recentemente, le lampade a LED sono diventate popolari. Sono realizzati sotto forma di un semiconduttore che si illumina quando l'elettricità lo attraversa. Il vantaggio di questa tecnologia è la velocità di risposta. In tali lampade, non è necessario riscaldare il gas e il consumo di elettricità è molto inferiore a quello delle controparti allo xeno. L'unico inconveniente dei LED è la loro bassa luminosità. Per aumentarlo, non è possibile evitare il riscaldamento critico del prodotto, che richiede un sistema di raffreddamento aggiuntivo.

Secondo gli ingegneri, questo sviluppo sostituirà le lampadine allo xeno a causa della velocità di risposta. Questa tecnologia presenta diversi vantaggi rispetto ai classici dispositivi di illuminazione per auto:

1. I dispositivi sono sovradimensionati, consentendo alle case automobilistiche di incarnare idee futuristiche nella parte posteriore dei loro modelli.
2. Funzionano molto più velocemente degli alogeni e dello xeno.
3. È possibile creare fari a più sezioni, ciascuna delle quali sarà responsabile della propria modalità, il che semplifica notevolmente il design del sistema e lo rende più economico.
4. La durata dei LED è quasi identica a quella dell'intero veicolo.
5. Tali dispositivi non richiedono molta energia per brillare.

Un elemento separato è la possibilità di utilizzare i LED in modo che il conducente possa vedere chiaramente la strada, ma allo stesso tempo non abbaglia il traffico in arrivo. Per questo, i produttori dotano il sistema di elementi per il fissaggio della luce in arrivo, nonché della posizione delle auto davanti. A causa dell'elevata velocità di risposta, le modalità vengono cambiate in frazioni di secondo, il che previene situazioni di emergenza.

Tra le ottiche intelligenti a LED, ci sono le seguenti modifiche:

• Lampada frontale standard, composta da un massimo di 20 LED fissi. Quando la modalità corrispondente è attivata (in questa versione, è molto spesso bagliore vicino o lontano), viene attivato il gruppo di elementi corrispondente.
• Faro Matrix. Il suo dispositivo include il doppio degli elementi LED. Sono anche divisi in gruppi, ma l'elettronica in questo design è in grado di disattivare alcune sezioni verticali. A causa di ciò, gli abbaglianti continuano a brillare, ma l'area nell'area dell'auto in arrivo è oscurata.
• Faro Pixel. È già composto da un massimo di 100 elementi, che sono divisi in sezioni non solo verticalmente, ma anche orizzontalmente, il che amplia la gamma di impostazioni per il fascio di luce.
• Proiettore Pixel con sezione laser-fosforo, che si attiva in modalità abbagliante. Durante la guida in autostrada a velocità superiori a 80 chilometri all'ora, l'elettronica accende i laser che colpiscono fino a una distanza di 500 m. Oltre a questi elementi, il sistema è dotato di un sensore di retroilluminazione. Non appena il minimo raggio di un'auto in arrivo lo colpisce, gli abbaglianti vengono disattivati.
• Faro laser. Questa è l'ultima generazione di luci per automobili. A differenza della controparte LED, il dispositivo genera 70 lumen in più di energia, è più piccolo, ma è molto costoso, il che non consente di utilizzare lo sviluppo in auto economiche, che molto spesso accecano altri guidatori.

Vantaggi principali

Per decidere se acquistare un'auto dotata di questa tecnologia, è necessario prestare attenzione al vantaggio di adattare automaticamente l'ottica alle condizioni della strada:

• L'incarnazione stessa dell'idea che la luce fosse diretta non solo in lontananza e davanti all'auto, ma avesse diverse modalità, è già un enorme vantaggio. Il conducente potrebbe dimenticare di disattivare gli abbaglianti, che possono disorientare il proprietario del traffico in arrivo.
• La luce intelligente consentirà al guidatore di avere una buona visuale del cordolo e della pista in curva.
• Ogni situazione sulla strada può richiedere il proprio regime. Ad esempio, se i fari non sono regolati sul traffico in arrivo e anche gli anabbaglianti sono abbaglianti, il programma può attivare la modalità abbaglianti, ma attenuando la sezione responsabile dell'illuminazione del lato sinistro della strada. Ciò contribuirà alla sicurezza dei pedoni, poiché spesso in tali circostanze si verifica una collisione su una persona che si muove lungo il bordo della strada in abiti privi di elementi riflettenti.
• I LED sull'ottica posteriore sono meglio visibili in una giornata di sole, facilitando il controllo della velocità dei veicoli che seguono quando l'auto frena.
• La luce intelligente rende anche più sicura la guida in condizioni meteorologiche avverse.

Se alcuni anni fa tale tecnologia era installata nei modelli concettuali, oggi è già utilizzata attivamente da molte case automobilistiche. Un esempio di questo è l'AFS, che è equipaggiato con l'ultima generazione della Skoda Superb. L'elettronica funziona in tre modalità (oltre a lontano e vicino):

1. City - attivato a una velocità di 50 km / h. Il raggio di luce colpisce vicino, ma abbastanza ampio, in modo che il conducente sia in grado di vedere chiaramente gli oggetti su entrambi i lati della strada.
2. Autostrada: questa opzione è abilitata durante la guida in autostrada (velocità superiore a 90 chilometri / ora). L'ottica dirige il raggio più in alto in modo che il conducente possa vedere ulteriormente gli oggetti e determinare in anticipo cosa deve essere fatto in una particolare situazione.
3. Misto: i fari si adattano alla velocità del veicolo e alla presenza di traffico in arrivo.

Oltre alle modalità elencate, questo sistema rileva in modo indipendente quando inizia a piovere o nebbia sulla strada e si adatta alle mutate condizioni. Ciò rende più facile per il conducente controllare l'auto.

Ecco un breve video su come funzionano i fari intelligenti, sviluppati dagli ingegneri BMW:

Fari intelligenti di BMW

Domande e risposte:

Come utilizzo i fari della mia auto? La modalità abbaglianti cambia in caso di: sorpasso in arrivo (a 150 metri di distanza), quando c'è la possibilità di abbagliamento in arrivo o di passaggio (il riflesso nello specchietto è accecato), in città su tratti di strada illuminati .

Che tipo di luce c'è in macchina? Il conducente ha a sua disposizione: ingombri, indicatori di direzione, luci di posizione, DRL (luci diurne), fari (anabbaglianti/abbaglianti), fendinebbia, luce di stop, luce di retromarcia.

Come accendere la luce in macchina? Dipende dal modello dell'auto. In alcune auto, la luce viene accesa da un interruttore sulla console centrale, in altre - sull'interruttore degli indicatori di direzione sul piantone dello sterzo.