De los LEDs al láser: tecnologías de iluminación de Audi

Audi continúa liderando la tecnología de iluminación en el sector automovilístico. Con tecnologías como los nuevos faros OLED y la luz láser, el sistema de iluminación de los vehículos Audi del mañana reaccionarán aún con mayor precisión a las condiciones del entorno.

Audi lidera la tecnología de iluminación en el sector automovilístico, impulsando el progreso en esta área con innovaciones como la luz diurna LED, utilizada por primera vez en el Audi A8 W12 en 2004, y hoy en día disponible para todos los modelos. O los faros LED para todas las funciones, que debutaron en 2008 en el deportivo de altas prestaciones R8, y en la actualidad se ofrece en los Audi A6, Audi A7 Sportback y Audi A8.



La tecnología adaptive light, por su parte, ya es capaz de identificar los vehículos que circulan en sentido contrario para cambiar de forma autónoma entre luz de cruce y luz de carretera. Y en combinación con el MMI navigation plus puede incluso leer con antelación los datos de la ruta, para activar las luces de giro antes de llegar a un cruce, por ejemplo.

Pero los ingenieros de Audi ya trabajan en el desarrollo de las tecnologías de iluminación del mañana, que se caracterizarán por capacidad para reaccionar de forma más intensa a las condiciones del entorno, se comunicarán con él de un modo diverso y, así, se seguirá aumentando la seguridad activa.


Matrix Beam
Matrix Beam es la tecnología de faros del futuro en Audi. Su principio consiste en dividir la luz LED en fuentes independientes. Los pequeños diodos proporcionan en cualquier situación una iluminación excelente sin que para ello sea necesario un sistema mecánico de oscilación: dependiendo de cada situación, los diodos serán encendidos, apagados, o atenuados, de forma independiente y por separado. Los faros Matrix Beam obtienen la información necesaria de una cámara, del sistema de navegación y de otros sensores.

Cuando la cámara registra otros vehículos o la iluminación de poblados, los nuevos faros desconectan de forma específica el área parcial correspondiente de la luz de carretera, compuesta por varios sectores. Estos faros conocen con antelación el trazado de la carretera y pueden adaptar la iluminación a las condiciones climáticas, por ejemplo en caso de lluvia o niebla.

Desde el punto de vista técnico, el principio Matrix Beam implica nuevos retos, como las extremadamente escasas tolerancias en la producción y el montaje de los componentes, su activación y delimitación entre sí, la eficiencia integral del paquete, la homogeneidad del cono de luz y la conducción del aire en los faros. Audi ya está en posición de dar respuesta a todas estas cuestiones. La nueva tecnología podrá celebrar su debut en la producción en serie en un futuro previsible.


Sistema AFS con LED
La abreviatura AFS significa en Audi advanced frontlighting system y describe ya la tecnología de faros de pasado mañana, el futuro desarrollo ulterior de Matrix Beam. Se trata de resaltar objetos importantes en el ángulo de visión mediante una iluminación selectiva. Tales objetos podrían ser personas o animales que se encuentran en la calzada y que son reconocidos por el sistema de visión nocturna, pero también podría tratarse de señales de tráfico y de marcas del firme o de tramos en obras.

En el marco de la tecnología AFS será necesario poder mover los LED; en este caso irán montados en el extremo de varillas piezoeléctricas. Cuando se aplica una tensión eléctrica, se produce una acción combinada de las numerosas y pequeñas placas de cristales piezoeléctricos, de modo que la varilla oscila hacia arriba o hacia abajo. Otra solución en la tecnología AFS son pequeños proyectores en los faros, que pueden proyectar flechas de navegación en la carretera.


Luz trasera inteligente
Cualquier conductor ha pasado ya por esta situación: cuando se reduce la visibilidad, ya sea por lluvia, niebla o nieve, se disminuye intuitivamente la distancia respecto al vehículo precedente. Se circula más cerca para no perder de vista los faros traseros. Sin embargo, podría ser muy peligroso si el vehículo delantero frena.

Audi ha resuelto el problema gracias a sus luces traseras inteligentes. Un sensor de visibilidad de nuevo desarrollo identifica el alcance de la visibilidad y, en caso necesario, aumenta la intensidad de la luz. El vehículo posterior sigue viendo con claridad las luces traseras y no tiene motivos para reducir la distancia. El sensor de visibilidad se puede colocar en la parte trasera del vehículo, donde mide las salpicaduras que se desprenden de las ruedas. De forma alternativa también está indicado para su montaje en la parte delantera, en cuyo caso los resultados de las mediciones deberían recalcularse conforme a su ubicación.


Luz antiniebla trasera láser
La luz antiniebla trasera láser cumple una labor similar a la luz trasera inteligente: generada por un diodo láser en la parte trasera del vehículo, presenta al vehículo posterior una señal clara y diáfana y de esta manera le obliga a mantener la distancia de seguridad. Con buena visibilidad, la luz antiniebla trasera láser, emitida en forma de abanico y ligeramente dirigida hacia abajo, toma la apariencia de una línea roja sobre la calzada. Su longitud varía en función de la distancia al vehículo que le sigue, y a 30 metros de distancia se corresponde aproximadamente con la anchura del mismo. Ya esta señal exige al vehículo posterior inequívocamente que mantenga la distancia de seguridad, como si se tratara de una línea de detención.

En caso de niebla o salpicaduras por lluvia, la línea se transforma en un triángulo: los haces de luz láser se encuentran con las partículas de agua suspendidas en el aire y se hacen visibles en ellas. La luz antiniebla trasera láser tiene en este caso el mismo efecto que un triángulo de advertencia. En general, la luz láser ofrece numerosos potenciales interesantes, también para su uso en los faros delanteros.


Intermitente de activación progresiva
También en el caso del intermitente de activación progresiva se trata de emitir señales inequívocas al entorno. En los sistemas actuales, cuando el vehículo está parcialmente oculto o se ha fundido un intermitente, no es posible puede identificar si se trata de las luces de emergencia o de indicar un cambio de dirección. La nueva tecnología de intermitentes de Audi es más inteligente. Cuando se trata de un intermitente que indica un cambio de dirección, la luz se va encendiendo de forma progresiva hacia la parte externa, una información que se puede identificar rápida e inequívocamente incluso desde una gran distancia. Esto es posible gracias a una serie de LED horizontales que se activan en bloque de forma consecutiva.


Tecnología OLED
Al contrario que los LED actuales, la tecnología OLED (del inglés organic light emitting diode , o diodo orgánico de emisión de luz) utiliza un material orgánico que en su estado de partida es pastoso; se extiende una capa muy fina (del orden de micrómetros) sobre una superficie extremadamente plana y pulida. Con tan sólo aplicar una tensión eléctrica, las moléculas contenidas en la pasta emiten fotones y la superficie se ilumina. Dependiendo de la distribución de la tensión, el resultado es homogéneo, con efectos de claroscuro específicos o también con movimiento dinámico.

Las superficies OLED sólo se pueden doblar hasta un radio relativamente pequeño, lo que limita su utilización en amplias superficies de la carrocería. Sin embargo, resultan muy indicadas para su uso en el interior del vehículo o en las luces traseras. A modo de prueba, los ingenieros de Audi han construido una unidad luminosa en la que se han colocado de pie varias superficies OLED una tras otra: los efectos tridimensionales son fascinantes. Debido a que el material resiste un máximo de tan sólo 80 °C, las luces OLED requieren un sofisticado sistema de gestión térmica.

El diseño de las luces externas en tecnología OLED será tan inteligente como atractivo. Por ejemplo cabe imaginarse un escenario en el que la luz reaccione al conductor cuando éste se dirige a su vehículo, moviéndose con él y mostrándole los principales contornos del vehículo o la manilla de la puerta. La nueva tecnología no va a convertir el automóvil en una escultura de luz rodante, pero generará utilidades al mismo tiempo que emociones.


Swarm OLED
Una hipótesis en la que se ha pensado largo y tendido dentro de la tecnología OLED es el llamado swarm (banco de peces). En este modelo, los ingenieros de Audi han transformado la zaga de un vehículo en una gran superficie continua de luz. En ella fluctúan numerosos pequeños puntos de luz, como los peces de un banco de peces.

Las maniobras de los puntos rojos se orientan en el movimiento del vehículo. Cuando gira a la derecha, fluyen hacia la derecha, y al frenar se agolpan rápidamente hacia delante; cuanto más rápido circule el vehículo, más rápido se mueven. De esta manera, el vehículo posterior puede reconocer a primera vista y en todo momento lo que se dispone a hacer el vehículo precedente.


Tecnología MID
La abreviatura MID procede del inglés moulded interconnected devices, es decir, dispositivos interconectados moldeados. Gracias a estos dispositivos, los ingenieros y diseñadores pueden desarrollar sistemas de iluminación en cualquier forma deseada.

La base sobre la que se sustenta la tecnología MID consiste en un plástico novedoso que contiene un complejo metal orgánico. En un primer paso, se le da la forma deseada mediante moldeo por inyección. En un segundo paso, un láser se encarga de trazar el circuito en la pieza de trabajo. En este proceso se evapora la capa superior de polímero, quedando al descubierto los activadores de la metalización, que tienen un efecto adherente en los metales. En el proceso de galvanización, el tercer paso, se crean los circuitos impresos. Los espesores de capa son suficientes para alimentar los LED.

El primer resultado de la tecnología MID en Audi es una esfera luminosa de aproximadamente 15 cm de diámetro. Compuesta por dos mitades con múltiples perforaciones, integra 52 LED. Aunque esta nueva tecnología aún tiene que demostrar su eficacia en las condiciones de esfuerzo a las que estaría sometida en el vehículo, ya a día de hoy los desarrolladores de Audi se deshacen en elogios sobre la absoluta libertad de diseño que les brinda el principio MID.


Comunicación car-to-X
La comunicación car-to-X del futuro, o sea la conexión de los vehículos entre sí y con la infraestructura del tráfico por radio, también ofrece grandes potenciales a la iluminación. Uno de los muchos escenarios imaginables es la detención ante un semáforo en rojo o en un atasco. Durante el tiempo que dure dicha detención, los faros se atenúan en gran medida o se apagan por completo, lo cual ahorra energía y evita posibles molestias a otros usuarios de la vía pública.

Cuando los vehículos intercambian sus datos directamente entre sí, pueden adaptar la intensidad lumínica de sus faros, por ejemplo en circulación densa en caravana o en intersecciones. Entonces, la carretera se iluminará siempre de forma excelente, pero sin deslumbrar a ningún conductor.




| Fuente: Audi