Fontes de luz

Cinquenta por cento de todos os motoristas sentem-se estressados sob condições de visibilidade ruim.[1] A tensão diminui se a pista à frente é bem iluminada; uma boa iluminação é o melhor sistema de visão noturna. Desde quando os carros foram inventados, a HELLA tem definido marcos de inovação e buscado uma postura direcionada para o futuro para sistemas e produtos de iluminação. Nos enfocamos no aprimoramento do conforto e segurança ao dirigir, além do design atraente dos produtos de iluminação da HELLA permitir que os fabricantes consigam designs de veículos e estratégias de posicionamento específicos. Saiba mais sobre a nossa gama de produtos de iluminação e segmentos de produtos individuais.

^[1] Frost & Sullivan

Halogênio

As fontes de luz de halogênio têm sido usadas para luzes de veículos e em sistemas de projeção e de reflexão para todas as outras importantes funções de iluminação automotiva, desde o início dos anos 1960. Lâmpadas de halogênio duram mais do que lâmpadas de filamento simples e são mais eficientes. Cada uma contém um filamento de tungstênio, como uma lâmpada normal, mas o gás contido na lâmpada é uma mistura especial de halogênio. Essa mistura combina-se com átomos de tungstênio quando eles evaporam a partir do filamento incandescente e deposita novamente esses átomos no filamento, em vez de no interior da lâmpada, garantindo uma emissão de luz ideal. A temperatura do filamento no interior de uma lâmpada de halogênio é maior e também é maior a quantidade de luz emitida. Além de sistemas de reflexão de halogênio, faróis que usam sistema de projeção de bi-halogênio também são usados em veículos. Esses tipos de luzes podem produzir faróis altos e baixos com apenas um módulo de projeção, alternando mecanicamente através de um acionador. Em posição mais elevada, o refletor móvel cria a linha de corte específica para luzes de farol baixo. Quando o refletor é abaixado, o farol alto é liberado.

Xenônio

Faróis de xenônio ajudam a salvar vidas. Se todos os veículos nas pistas alemãs fossem equipados com faróis de xenônio, o número de acidentes ocorridos durante a noite seria reduzido numa estimativa de 50% e as fatalidades do tráfego durante o mesmo período diminuiriam em 18%.[1] Apesar dos impressionantes benefícios dos faróis de xenônio, mais da metade de todos os alemães não é adequadamente informada sobre esse tipo de sistema de faróis e quase o mesmo número de pessoas não sabe nomear nem mesmo um dos benefícios dos faróis de xenônio. Isso contrasta com os altos níveis de satisfação de proprietários com veículos equipados com esse tipo de sistema (96%).[2] Faróis de xenônio geram luz com base no princípio da descarga de gás. A alta tensão necessária para inflamar o gás xenônio – 20.000 volts – é gerada por um reator eletrônico.

Em faróis de bi-xenônio, as luzes de farol baixo e farol alto são geradas com apenas um módulo de projeção, o qual alterna mecanicamente entre faróis baixo e alto através de um refletor móvel no farol. Uma vez que a luz retém sua cor e intensidade, o olho humano percebe a iluminação como inalterada. Em comparação a um farol baixo de halogênio, uma característica do farol baixo de xenônio é uma pista mais clara e mais amplamente iluminada. A abrangência do farol alto é muito maior e as bordas da pista são iluminadas mais claramente. Com faróis de xenônio, os sistemas de nivelamento de faróis automático ou dinâmico sempre garantem os ajustes corretos do farol, dependendo da carga, do processo de frenagem e/ou da aceleração do veículo. O estado de carga do veículo é medido por sensores de eixo indutivos ou com magnetorresistência e os faróis são reposicionados usando servomotores. Com o nivelamento de faróis dinâmico, a velocidade do veículo é processada através do sinal do velocímetro. Isso significa que as lâmpadas podem rapidamente acomodar-se aos processos de frenagem e de aceleração. O sistema de xenônio completo inclui também um sistema mecânico de lavagem que mantém limpa a lente protetora do farol para que a luz de xenônio seja direcionada para a pista e os condutores de veículos próximos não tenham que lidar com o brilho ofuscante. A iluminação de curva dinâmica foi introduzida em 2003 para proporcionar aos condutores um alcance de visibilidade maior e melhor. Nesse sistema, os módulos de luz giram de acordo com o ângulo de caster. A etapa seguinte do desenvolvimento de sistemas avançados de faróis veio em 2005, com a introdução do Adaptive Frontlighting System (sistema adaptativo de iluminação veicular - AFS). Com base no módulo VarioX, a distribuição da luz do farol é adaptada à situação específica de acordo com a velocidade e o ângulo de caster do veículo. Posteriormente, em 2009, um novo avanço foi conseguido: pela primeira vez na história, um sistema de faróis foi combinado com uma câmera como um sensor, permitindo que a unidade combinada se baseasse em dados coletados dos arredores do veículo juntamente com dados do próprio veículo. Quando a linha de corte adaptável (adaptive cut-off line, aCOL) é gerada dessa forma, o cone de luz dos faróis do veículo é controlado para que ele termine na frente dos outros veículos. Os modernos sistemas "glare-free high beam" (faróis altos livres de ofuscamento) da atualidade dão um passo além, mascarando automaticamente áreas da pista onde a iluminação poderia incomodar outros condutores.

^[1] Estudo do TÜV

^[2] Estudo da PULS, 2008

LED

Como uma inovação revolucionária na área de iluminação automotiva, os faróis de LED marcam o auge atual do processo de desenvolvimento rápido traçado pela tecnologia do LED desde que foram introduzidas as primeiras funções de iluminação automotiva de LED, sob a forma da lâmpada de parada montada na parte central superior, no início da década de 1990.

Devido à sua complexidade e ao fato de que os custos dos LEDs são ainda relativamente elevados em comparação com as tecnologias convencionais, hoje os faróis de LED são encontrados somente no segmento premium. A discussão pública a respeito de emissões de CO₂ na área política e, consequentemente, nos setores tecnológico e empresarial, é um dos principais motivos por trás do lançamento de sistemas de iluminação eficientes também para carros produzidos em massa. Faróis de LED têm o potencial de ganhar a aprovação em larga escala entre os condutores, uma vez que eles não só proporcionam benefícios ambientais, mas também aprimoram o conforto do condutor com sua cor semelhante à luz do dia. LEDs também oferecem um grande potencial de estilização e podem ajudar os fabricantes a criar uma imagem distinta para suas marcas. Em lâmpadas de LED, as funções de iluminação são baseadas em um semicondutor estimulado eletronicamente para produzir luz. A luz é distribuída enquanto a luz de vários módulos de lente é sobreposta em um padrão específico. Os faróis de LED são especialmente concebidos para a distribuição da luz através de lentes de forma livre, para que, juntas, toda a luz distribuída pelas várias fontes produza o efeito desejado. No entanto, isso exige um bom sistema de gestão térmica para os elementos individuais da lente. Como apenas cerca de 10% da potência elétrica de saída é convertida em potência luminosa útil, o chip do LED deve ser altamente eficaz em dissipar a potência perdida pelos LEDs e descarregá-la para o ambiente do sistema. Até então, os faróis de LED disponíveis no mercado tinham essencialmente as principais funções de iluminação (farol baixo e alto) baseadas na tecnologia de LED. No entanto, o desenvolvimento dinâmico que está ocorrendo na área de funções adaptáveis de iluminação também afetará o segmento de faróis de LED no futuro. A Hella já demonstrou uma gama inicial de possibilidades, introduzindo o primeiro farol de LED com funções do AFS. O desenvolvimento nesta área continuará do mesmo modo, com o objetivo de garantir que, no futuro, os faróis de LED tenham a mesma variedade de funções que os faróis de xenônio atualmente disponíveis. Outra tendência que vemos atualmente na área de faróis de LED é o movimento em direção ao consumo otimizado de energia. Este chamado sistema EcoLED destaca-se não apenas a este respeito, mas também por seus custos otimizados. Em comparação com os atuais faróis de halogênio, o EcoLED proporcionará engenharia e desempenho de iluminação superiores.

Sistemas de iluminação

Um dos primeiros sistemas de assistência baseados em luz foi a função de iluminação de curva dinâmica, que foi introduzida em 2003. Nesse sistema, os módulos de luz giram de acordo com o ângulo de caster, quase dobrando a extensão da visibilidade em uma curva.

Um avançado desenvolvimento baseado em iluminação de curva dinâmica é o sistema adaptativo de iluminação veicular (AFS). Esse sistema utiliza o ângulo de caster e a velocidade do veículo como parâmetros para iluminar a pista. Com base nessas informações internas, um cilindro do módulo VarioX é usado para criar vários tipos de distribuição de luz, incluindo luz para zona urbana, luz para zona rural, luz para condições climáticas adversas e luz para estrada.

O desenvolvimento da linha de corte adaptável (adaptive cut-off line, aCOL) avançou mais uma etapa. Esse recurso também utiliza dados coletados dos arredores do veículo para gerar a distribuição de luz. Uma câmera detecta o tráfego próximo e os carros à frente e um motor de passo gira o cilindro do módulo VarioX para a posição necessária dentro de milissegundos. Isso significa que o cone de luz sempre termina imediatamente em frente ao tráfego próximo ou logo atrás do carro à sua frente.

A função de farol alto livre de ofuscamento significa que o condutor pode dirigir com o farol alto em todos os momentos. Se a câmera detecta outro tráfego na pista, a distribuição da luz dos faróis altos é ajustada para mascarar a área específica.

Agora usados para iluminar áreas mais amplas do que nunca, os LEDs também executarão a função contrária no futuro. As funções de projeção de luz direcionada permitirá a iluminação específica de determinados tipos de objetos, como crianças brincando na beira da pista. Isso chama antecipadamente a atenção do condutor para esses riscos potenciais, permitindo respostas mais rápidas.

Adaptive Frontlighting System (sistema adaptativo de iluminação veicular - AFS).

O farol baixo é apenas uma concessão de todas as distribuições parciais de luz. É por isso que o sistema adaptativo de iluminação veicular foi desenvolvido para permitir a melhor iluminação possível da pista, dependendo da velocidade e do ângulo de caster. Isso exige um módulo de projeção VarioX com um cilindro rotativo entre a fonte de luz e a lente. Normalmente, o cilindro tem contornos variados e pode também girar em torno de seu próprio eixo longitudinal. Um motor de passo gira o cilindro para a posição necessária dentro de milissegundos.

Luz para zona urbana, que é ativada em velocidades inferiores a 55 Km/h, apresenta uma linha de corte horizontal para minimizar ofuscamentos para outras pessoas na pista. A ampla distribuição de luz também facilita a detecção de pedestres nas laterais da pista.
Luz para pista em zona rural também é ativada entre velocidades de 55 e 100 Km/h e é semelhante à distribuição convencional de luz de farol baixo. O módulo VarioX gera um padrão assimétrico de distribuição de luz para minimizar ofuscamentos de condutores em aproximação. A linha de corte é elevada para que a borda esquerda da pista seja melhor iluminada, oferecendo uma cobertura maior.
Luz para estrada é ativada em velocidades acima de 100 Km/h. A abrangência da distribuição de luz é projetada para amplos raios de curvatura em alta velocidade.
O farol alto do AFS funciona como um farol alto convencional, mas não requer que o condutor tome medidas para evitar a exposição de condutores em aproximação ao ofuscamento excessivo.
O Adaptive Frontlighting System (sistema adaptativo de iluminação veicular) também apresenta uma função de iluminação de curva dinâmica. Dependendo do ângulo de caster, os faróis também giram em até 15° e permitem a iluminação otimizada da curva.
Luz para condições climáticas adversas cria uma dispersão de luz mais ampla para melhorar a visibilidade com chuva, neblina ou neve. Esse recurso também reduz a iluminação de longo alcance para minimizar que o ofuscamento reflexivo afete o veículo do próprio condutor.

Linha de corte adaptável

Uma versão avançada do sistema AFS com distribuição estática de luz, é a combinação desse sistema com uma câmera e funções de processamento de imagem.

A primeira etapa desse controle é a linha de corte adaptável (adaptive cut-off line, aCOL):
Uma câmera sobre o para-brisa dianteiro detecta veículos em aproximação e à frente e o sistema ajusta os faróis para que o cone de luz termine antes de atingir os outros veículos. Isso permite que o alcance das luzes de farol baixo seja aumentado em cerca de 65 a 200 metros (linha de 3 lux). Se não houver tráfego à frente, o sistema muda para farol alto, dando ao condutor visibilidade ideal em todos os momentos. O sistema também usa informações de ângulo vertical para fazer deduções sobre a topografia da pista, melhorando a iluminação em terreno montanhoso. O alcance dos faróis baseia-se em um recurso que verifica o nível de ofuscamento dos outros usuários da pista. Isso ajuda a evitar ofuscamento incômodo e fornece máxima distribuição de luz do farol baixo.

Linha de corte vertical

O objetivo da função de farol alto é proporcionar ao condutor a melhor visibilidade possível, enquanto, ao mesmo tempo, evita expor outros usuários da pista ao ofuscamento excessivo. Muitas vezes, isso é insuficiente, especialmente em altas velocidades e em pistas sinuosas. Muitos condutores, no entanto, optam por não usar farol alto porque se preocupam em expor os condutores em aproximação ao ofuscamento, se não mudarem rapidamente o suficiente para farol baixo.

Faróis altos livres de ofuscamento permitem que os condutores mantenham seus faróis altos em todos os momentos, mas minimizem o ofuscamento que pode incomodar os outros condutores.
Esse tipo de sistema possui uma câmera frontal, um software de alto desempenho e tecnologia de iluminação inteligente e automaticamente mascara a distribuição de faróis altos para áreas da pista onde eles podem incomodar os outros condutores. Isso aumenta significativamente o uso de farol alto à noite.
Se a câmera detecta usuários da pista em risco de ofuscamento, a área em torno do usuário da pista detectada pela câmera é automaticamente mascarada. Esse setor mascarado ainda pode seguir dinamicamente esse usuário da pista. A área diretamente à frente do veículo é iluminada em todos os momentos com uma forma de distribuição de luz padrão comparável aos níveis atuais de luz de farol baixo. O brilho da zona variável acima da linha de corte pode ser ajustado localmente. Uma forma possível de proporcionar funcionalidade de faróis altos livres de ofuscamento é instalando uma bainha especial no cilindro giratório do módulo de projeção VarioX®. Com base em funções de processamento de imagem e configurações inteligentes no módulo VarioX, as áreas críticas do tráfego em aproximação onde pode ocorrer ofuscamento são simplesmente removidas da distribuição do farol alto, mas o resto do campo do farol alto permanece intacto, para a conveniência do condutor, produzindo um alcance de visibilidade muito maior em comparação com sistemas padrão.

Feixe Matrix LED

O ponto central dos faróis Matrix LED é o feixe de iluminação alto sem encadeamento e sem mecânica. Isso permite que o motorista viaje em seu veículo com um feixe alto permanente sem risco de atrapalhar o tráfego que se aproxima ou quaisquer veículos precedentes. Por meio de uma câmera, o tráfego que se aproxima e o tráfego precedente são detectados e, em seguida, pelo desligamento ou escurecimento de LEDs individuais, estes veículos são apagados do campo de distribuição de luz do feixe alto alta em tempo real. A implementação da tecnologia Matrix permite, pela primeira vez, que vários túneis se abram simultaneamente. Um exemplo ´disso é o cenário onde vários veículos se aproximando estão dirigindo um atrás do outro. Enquanto estes veículos estão "mascarados", o feixe alto continua iluminando todas as áreas entre os veículos e à direita e à esquerda deles com potência total. Assim que não houver mais nenhum veículo no campo de visão do motorista, o sistema volta a ser iluminado com feixe alto máximo. Além do encobrimento específico de outros veículos, o cone luminoso do feixe alto do Matrix também se adapta à situação de condução, por exemplo, no caso de rotatórias quando a função de luz de curvatura dinâmica é necessária. Em uma situação como essa, a intensidade do cone de luz pode ser variada nas laterais ou pode focar no meio da estrada. Consequentemente, a visibilidade do motorista a noite é melhorada drasticamente enquanto, ao mesmo tempo, o risco de atrapalhar o tráfego que se aproxima é eliminado.

Essa função é tecnicamente possível graças à divisão do feixe alto em cinco refletores, cada um com um chip contendo 5 LEDs. Pela primeira vez, a especialista em iluminação, HELLA, obteve sucesso na operação de cada LED no chip de 5 segmentos separadamente, onde um total de 25 LEDs por farol podem ser operados com potência total ou diminuídos como e quando necessário.

The art of light A integração de uma tela de cristal líquido (LCD) em um farol LED abre novos caminhos para a tecnologia de iluminação automotiva.

LIQUID CRYSTAL HD

A integração de uma tela de cristal líquido (LCD) em um farol LED abre novos caminhos para a tecnologia de iluminação automotiva.
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Benefícios dos faróis de xenônio

Assista a este vídeo para saber mais sobre os benefícios dos faróis de xenônio. Inicie o vídeo aqui.

Adaptive Frontlighting System (sistema adaptativo de iluminação veicular).

Saiba mais sobre o sistema AFS. Inicie o vídeo aqui.

Linha de corte adaptável

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