[1] Frost & Sullivan
En los faros bi-xenón, la luz de cruce y la de carretera están creadas por un solo módulo de proyección que conmuta mecánicamente entre ambos tipos de luz mediante un obturador que hay dentro del faro. Debido a que la luz mantiene su color e intensidad, el ojo humano no percibe el cambio en la iluminación. Comparada con la luz de cruce halógena, la de xenón ofrece una calzada más brillante y con una iluminación más amplia. El alcance luminoso es mayor y los bordes de la calzada están iluminados con más claridad. Con los faros xenón, los reguladores automáticos o dinámicos de los faros garantizan siempre un alcance luminoso correcto, independientemente de la carga, del proceso de frenado o de la aceleración del vehículo. El estado de carga del vehículo se mide mediante sensores de eje inductivos o magnetorresistivos que regulan los faros usando servomotores. Con la regulación dinámica de los faros, la velocidad del vehículo se procesa a través de la señal del velocímetro. Esto significa que los faros se equilibran rápidamente en los procesos de frenado y aceleración. El sistema xenón se completa con un sistema lavafaros que mantiene limpios los dispersores de los faros, de manera que la luz xenón se proyecte sobre la calzada y no deslumbre a los conductores de los vehículos del carril contrario. La iluminación dinámica se introdujo en el año 2003 para ofrecer a los conductores una visibilidad mayor y mejor. En este sistema, los módulos lumínicos giran según el ángulo de la dirección. La siguiente etapa en el desarrollo de sistemas avanzados de iluminación delantera vino en el año 2005 con la introducción del Sistema de Iluminación Frontal Adaptativa (AFS). Basada en el módulo VarioX, la distribución de la luz de los faros se adapta a la situación específica de acuerdo con la velocidad del vehículo y el ángulo de giro. Después, en el año de 2009, se produjo un extraordinario progreso: Por primera vez el sistema de faros se utilizó con una cámara que hacía las veces de sensor recogiendo la información que rodeaba al vehículo y combinándola con los datos del propio vehículo. Cuando el límite claroscuro se crea mediante este sistema, el haz de luz del faro puede controlarse de manera que termine justo antes de alcanzar al resto de los vehículos. Los actuales sistemas de luz de carretera evitan el deslumbramiento y oscurecen automáticamente zonas de la calzada en las que la luz pudiera molestar a otros conductores.
[1] Estudio de la TÜV (Asociación de Supervisión Técnica)
[2] Estudio de la empresa PULS, 2008
Debido a su complejidad y al hecho de que el coste de los LEDs es todavía relativamente alto, sobre todo si se compara con las tecnologías convencionales, los faros LED solo se encuentran de momento en los vehículos de gama alta. Las emisiones de CO2, tanto en el campo político como en el empresarial y tecnológico, suscitan un debate que defiende los sistemas de iluminación, para vehículos fabricados en serie, que hagan un uso eficiente de la energía. Los faros LED cuentan con la más que probable aprobación de la mayoría de los conductores ya que no solo generan beneficios ambientales, sino que también mejoran el confort del conductor debido a su color similar al de la luz del día. Los LEDs también tienen mucho que ofrecer desde el punto de vista estético, y por ello pueden aportar a los fabricantes una imagen personalizada de sus vehículos. En la iluminación LED, las funciones lumínicas se crean mediante un elemento semiconductor accionado de manera electrónica para producir luz. La distribución de la luz se produce cuando se superpone la luz de varios módulos ópticos sobre un patrón determinado. Los faros LED están diseñados específicamente para distribuir la luz a través de lentes de formas libres, de modo que toda la luz distribuida por las distintas fuentes lumínicas consiguen el efecto deseado. Sin embargo, para lograrlo se necesita un buen sistema de termocontrol de las distintas lentes. Debido a que solo cerca de un 10% de la emisión eléctrica se convierte en emisión de luz útil, el chip del LED tiene que ser muy eficaz para disipar la potencia perdida por los LEDs y para descargarla en el sistema. Hasta ahora, los faros 100% LED disponibles en el mercado ofrecían en tecnología LED las funciones principales de iluminación (luz de cruce y de carretera). Sin embargo, el dinámico desarrollo que se está produciendo en el campo de las luces adaptativas también influirá en el futuro en el segmento de los faros LED. Hella ha demostrado hasta dónde llegan sus posibilidades al fabricar el primer faro 100% LED con funciones AFS. El desarrollo en este campo continuará por la misma senda con el objetivo de garantizar que en el futuro los faros delanteros LED realicen las mismas funciones que realizan hoy en día los de xenón. Otra tendencia que se percibe actualmente en el campo de los faros LED es la de optimizar el consumo de potencia. El sistema llamado EcoLED se caracteriza no solo por este aspecto, sino también por la optimización en los costes. Comparado con los faros halógenos actuales, el sistema EcoLED ofrece una ingeniería y una iluminación superiores.
El Sistema de Iluminación Frontal Adaptativa (AFS) también es un desarrollo basado en la iluminación dinámica de curvas. Los parámetros que utiliza este sistema para iluminar la calzada son el ángulo de giro y la velocidad del vehículo. Basado en esta información interna, se usa un cilindro del módulo VarioX para crear varios tipos de distribución de luz, como son: iluminación para la ciudad, para el campo, para clima adverso y para autopista.
Así, el desarrollo del límite claroscuro va un paso más allá. Esta función también utiliza los datos del entorno del vehículo para generar la distribución de luz. Una cámara detecta el tráfico en el carril contrario y también los vehículos situados delante de nosotros, y un motor gira el cilindro del módulo VarioX hasta la posición necesaria en solo unos milisegundos. Esto significa que el haz de luz siempre termina justo antes de los vehículos que se aproximan o justo detrás del vehículo situado delante de nosotros.
La función de luz de carretera libre de deslumbramiento significa que los conductores pueden circular siempre con la luz larga. Si la cámara detecta otros vehículos en la calzada, la distribución de la luz de carretera se ajusta de manera que evita determinadas zonas.
Aunque ahora se utilizan para iluminar zonas cada vez más amplias, en el futuro los LEDs también se utilizarán para realizar la función contraria. También se utilizarán como un haz de luz concentrado para iluminar de manera específica objetos concretos, tales como niños jugando en el borde de la calzada. Así, el conductor podrá prestar atención a los riesgos potenciales con mayor anticipación, lo que conlleva una reacción más rápida.
El primer paso en este sentido es el límite claroscuro adaptativo:
Una cámara situada en el parabrisas delantero detecta los vehículos en sentido contrario y los vehículos que se encuentran delante, y el sistema ajusta los faros para que el haz de luz termine antes de alcanzar a los demás vehículos. Esto permite que el alcance de la luz de cruce aumente entre de 65 y 200 m (línea de 3 lux). Si no hay tráfico por delante, el sistema cambia a luces de carretera, proporcionando al conductor una visibilidad óptima en todo momento. El sistema también usa la información del ángulo vertical para hacer cálculos acerca de la topografía del camino, mejorando la iluminación en un terreno montañoso. El alcance potencial de los faros está basado en una función que comprueba si hay riesgo de deslumbrar a los otros usuarios de la calzada. Ello ayuda a prevenir el molesto deslumbramiento y ofrece la máxima distribución de la luz de cruce.
Las luz de carretera libre de deslumbramiento permite al conductor mantener la luz larga en todo momento ya que minimiza el riesgo de deslumbrar a los demás conductores.
Este tipo de sistema incluye una cámara frontal, software de alta calidad y tecnología de iluminación inteligente, y evita automáticamente que la luz de carretera pueda deslumbrar al resto de los conductores. Esto aumenta notablemente el uso de las luces de carretera en la noche.
Si la cámara detecta que algún usuario de la calzada puede sufrir un deslumbramiento, automáticamente se oscurece esa zona. Esta acción puede producirse incluso de manera dinámica si dicho usuario se encuentra en movimiento. La zona situada delante del vehículo está iluminada en todo momento con una distribución de luz estándar similar a la de la luz de cruce. La luminosidad de la zona que se encuentra por encima del límite claroscuro puede ajustarse en cada momento. Una manera de ofrecer la funcionalidad de la luz de carretera libre de deslumbramiento sería instalando una trampilla especial en el cilindro giratorio del módulo de proyección VarioX®. Gracias a las funciones de procesamiento de imagen y de ajustes inteligentes del módulo VarioX, las luces de carretera evitan las zonas críticas del tráfico que se aproxima y a quien podamos deslumbrar, pero la restante distribución de la luz de carretera permanece intacta para la comodidad de los conductores, consiguiendo así un alcance luminoso mayor que con los sistemas convencionales.
Esta función es posible gracias a que la luz de largo alcance se divide en cinco reflectores, y cada uno de ellos lleva un chip con 5 LEDs. Por primera vez en la historia, HELLA, la empresa experta en iluminación, ha logrado que cada uno de los LEDs de los 5 segmentos funcione separadamente, por lo que cada faro principal lleva 25 LEDs que pueden ponerse en marcha a plena potencia o pueden atenuarse según sean las circunstancias.