Automotive lighting: tra design e nuove tecnologie

 

(cortesia: Osram)

Strettamente connesso al comparto auto, tornato a crescere, in termini di fatturato, negli ultimi due anni fino a toccare livelli pre-crisi, l’automotive lighting è uno dei settori dove le nuove tecnologie hanno svolto un ruolo determinante. Due fattori hanno rafforzato il sistema produttivo: da un lato la mutata normativa in materia di sicurezza stradale, dall’altro il bisogno di adeguare gli strumenti tecnologici al design delle auto, coniugando estetica ed efficienza.

I regolamenti internazionali hanno reso obbligatorio nei proiettori delle vetture di nuova costruzione la funzione DRL (Daytime Running Lamp), ovvero la luce di marcia diurna, così da aumentare la visibilità dei veicoli durante il giorno: da qui la necessità delle aziende produttrici di investire nella progettazione di una diversa tipologia di fanali, le cui performance – luminosità e visibilità – cambiano a seconda delle condizioni ambientali, come in caso di pioggia, neve o nebbia, fornendo alle vetture che seguono l’auto segnali ben visibili, anche oltre la distanza regolamentare.

Lo sviluppo della tecnologia LED è l’altro aspetto fondamentale che ha consentito di ridurre gli ingombri dei fanali, rendendoli meno profondi e le singole luci più sottili e allungate. Posizionando i LED su circuiti stampati flessibili si è in grado di illuminare tutto il perimetro di un faro posteriore, così da ottenere una grande luce di arresto e di posizione, immediatamente percepibile.

Il design della luce diventa, pertanto, uno strumento di primaria importanza non solo per il valore estetico, sempre più ricercato dalle case automobilistiche, ma, soprattutto, per soddisfare tutti i parametri di sicurezza

MERCEDES – BENZ STYLE – ARTEMIDE

Il progetto “Ameluna”

Disegnata da Mercedes – Benz Style per Artemide, la sospensione Ameluna coniuga bellezza e alto contenuto tecnologico, grazie al suo design curvilineo, che si fonde con una luce dinamica per creare scenari infiniti.

La lampada è un’interazione tra forme pure e un sensuale volume asimmetrico che crea una tensione dinamica e altamente emotiva. Ameluna rivela una rivoluzionaria tecnologia optoelettronica integrata nel corpo trasparente: l’ottica combinata con un nastro di alluminio che supporta i LED, un brevetto d’invenzione, s’inserisce nel profilo inferiore, lasciando intatta la purezza della forma.

La sospensione “Ameluna”: la luce ti segue, in auto, in ufficio e a casa (cortesia photo: Artemide)

La luce è diretta ed è parzialmente rifratta nell’ambiente attraverso la trasparenza dello stesso apparecchio. Attraverso uno spot RGBW LED, è possibile dar vita alle più svariate atmosfere cromatiche.

Questa lampada, dotata di una potenza complessiva di 52 W, può registrare – merito della tecnologia introdotta – l’esperienza di luce della nuova Mercedes E-Class “Masterpiece of Intelligence” e duplicarla in un altro spazio, utilizzando un’apposita APP.

Ameluna è una nuova frontiera di progetto illuminotecnico, dove la luce genera emozione e interazione. La sua intelligenza si esprime, infatti, non solo nell’optoelettronica ma anche nell’interazione IoT: la luce di ogni interno, in auto o in un qualsiasi altro ambiente, può infatti far parte di Internet of Things, e accompagnare, con il variare degli scenari luminosi, la nostra percezione e le nostre emozioni.

Ameluna è il risultato di una progettualità sorprendente e inaspettata, che mette insieme la competenza di Artemide nella luce e il tratto distintivo di Mercedes-Benz Style nel design e nei materiali.

KONICA MINOLTA SENSING EUROPE B.V.

Per la misura e caratterizzazione delle sorgenti

Da sempre protagonista nel settore automotive, Konica Minolta continua a offrire un ampio ventaglio di soluzioni che spaziano dalla ricerca e sviluppo sino al controllo qualità e alla produzione. Negli ultimi anni, la sua posizione si è ampliata notevolmente, grazie alle acquisizioni di Instruments Systems GmbH e RadiantVS, proponendo ai propri clienti una vasta gamma di strumenti: dai semplici luxmetri agli spettroradiometri e alle camere 2D per misure di luminanza e colore.

È il caso dello spettroradiometro CS-2000, modello di alta qualità per misurare qualsiasi sorgente di luce in termini di dati spettrali e cromaticità, anche del nero, con livelli di luminanza particolarmente bassi fino a 0,003 cd/m2. La gamma di IS e Radiant, che parte da queste tipologie di apparecchi, raggruppa più sistemi goniofotometrici per complete caratterizzazioni dei corpi illuminanti – nel caso specifico i fanali delle auto – e i display sia in R&D sia in produzione/CQ.

(courtesy photo: Konica Minolta Sensing Europe B.V.)

Secondo le normative in vigore, nel settore automotive si devono caratterizzare – oltre alla fanaleria anteriore e posteriore – anche tutte le sorgenti di emissione interne al veicolo, come spie, contachilometri, alzacristalli; così come pure i display per navigatori, radio, e altro ancora.

Le principali grandezze fotometriche e colorimetriche – quali candele/mq e coordinate cromatiche per spie e display – devono essere misurate e soddisfatte dal principio del costruttore e da quello normativo. Nei display inoltre, sono vitali i parametri di uniformità, temperatura colore e difetti sia come pixel sia come valutazione CA-Mura1.

1. Il software CA-Mura (Mura Evaluation Software) di Konica Minolta determina la luminanza e distribuzione cromatica di un display dai dati XYZ misurati dall’analizzatore colore 2D e applica le caratteristiche spaziali della visione umana

MAGNETI MARELLI AUTOMOTIVE LIGHTING

Fra Day Running Light e Full LED

È il 2007 quando l’azienda realizza, collaborando con la casa automobilistica, il primo proiettore al mondo completamente a LED, prodotto in serie per l’Audi R8: il veicolo sul quale, come optional, tutte le funzioni del proiettore – anabbagliante, abbagliante, freccia, luce di marcia diurna (DRL, Day Running Light) e luce di posizione – sono disponibili con tecnologia Light Emitting Diode. Tecnologia ulteriormente perfezionata, insieme alla componente del design, con la nuova Audi R8.

Lanciata al Salone di Ginevra 2015, l’auto presenta il sistema di illuminazione anteriore con modulo abbagliante aggiuntivo a luce laser. Stando al modello iniziale, la distribuzione di base dell’illuminazione viene fornita da due riflettori a conchiglia, alimentati da moduli LED con quattro LED bianchi cadauno. Lo spot è posizionato al centro.

Il raggio dell’anabbagliante viene generato tramite sistema a lente ad alta prestazione, con tre moduli aggiuntivi a due LED. A fianco, l’abbagliante con due moduli a quattro LED, fa scaturire la sua luce dalle due camere-abbaglianti sempre a forma di conchiglia. Nel proiettore full-LED dell’Audi R8 il disegno dell’ala di luce diurna ricopre un ruolo specifico, in quanto evidenzia il profilo inferiore curvo del proiettore e si manifesta come elemento dallo stile inconfondibile.

Il segno dell’ala viene illuminato al momento dell’accensione della vettura, in qualità di luce diurna o come luce di posizione con ridotte performance di illuminazione. Ventiquattro LED di tipo Advanced Power Top, posti a distanza ravvicinata, provvedono all’aspetto omogeneo della luce DRL.

La banda illuminata della luce diurna, insieme alle frecce a LED, incorniciano il proiettore e formano una scultura tridimensionale, assolutamente particolare. Il design del modulo dell’anabbagliante s’ispira, invece, alla natura e ricorda una pigna nell’attimo in cui si apre.

OSRAM

Tecnologie innovative per il retrofit

Le lampade per proiettori OSRAM Night Breaker Laser rappresentano una delle soluzioni che evidenziano maggiormente la capacità innovativa dell’azienda tedesca nel mercato delle parti di ricambio e delle tecnologie tradizionali. Grazie alla combinazione fra design progettuale e valore tecnologico, queste sorgenti generano una potenza luminosa particolarmente elevata, migliorando ulteriormente le prestazioni delle lampade alogene.

In fase di produzione si utilizza un processo noto come “ablazione laser”, che permette di realizzare, con estrema accuratezza, una finestra sul bulbo della lampada in modo da consentire il passaggio del flusso luminoso: questo processo, insieme alla precisione del posizionamento del filamento e all’ottima qualità del gas xeno di riempimento, garantisce la massima luminosità.

Rispetto ad una soluzione alogena standard, la serie Night Breaker Laser consente una migliore visibilità ed un maggiore contrasto (courtesy photo: Osram)

I vantaggi di questa nuova sorgente sono evidenti: rispetto ad una alogena standard, OSRAM Night Breaker Laser proietta fino al 130% di luce in più – soprattutto nel cruciale intervallo tra i 75 e i 100 m di distanza dall’auto – permette una migliore visibilità, con fascio luminoso fino OSRAM Night Breaker Laser fino a 40 m più lungo, e un maggiore contrasto (tonalità del 20% più bianca), assicurando colori più naturali a segnali stradali e altri oggetti, migliorando la capacità di reazione del conducente per una guida più sicura e rilassante, riducendo l’affaticamento. La calotta argentata e l’incisione Night Breaker rendono esclusivo il design della lampada.

PHILIPS

Retrofit: con alogene o con le nuove soluzioni a luce LED

Le sorgenti luminose LED per il settore automotive sono una delle ultime soluzioni proposte, disegnate e prodotte per rispondere a un trend che si è diffuso ed evoluto dalla produzione di equipaggiamento originale all’aftermarket: c’è stato infatti un cambiamento fondamentale nella tecnologia OEM che evidenzia il passaggio dall’illuminazione alogena e xenon a quella a LED.

Attualmente, per fari e fendinebbia, il tipo di lampadina che i produttori di auto installano necessita di essere sostituita con una della stessa tipologia, ma – in base alla normativa vigente in vari paesi e laddove l’automobile consenta la sostituzione con una luce a LED – i consumatori possono decidere liberamente la soluzione da adottare.

Una delle nuove soluzioni per sorgente luminosa a luce LED, LED FOG, per sostituzione delle tradizionali alogene (courtesy photo: Philips)

Philips propone soluzioni tradizionali ad alogeni realizzate con design ottico ottimizzato – con resa luminosa il 150% maggiore delle alogene standard – che permette pertanto di individuare per tempo la presenza degli ostacoli sulla strada.

Oltre ai fari, Philips offre un’intera gamma di sorgenti a luce LED che comprende luci di stop e luci posteriori, luci di posizione, luci interne, luci per vano portaoggetti, per la targa e il triangolo.

I LED funzionano elettronicamente e quando il conducente è costretto a frenare all’improvviso, le luci reagiscono immediatamente e l’auto che segue è in grado di avvertire per tempo il pericolo.

Un altro aspetto riguarda le distanze di sicurezza, che possono essere ridotte di circa 6 m alla velocità di 120 Km/h, grazie alle soluzioni a LED, che rappresentano una differenza salva-vita.

Questi tipi di lampade, infine, sono altamente resistenti al calore e alle vibrazioni. Con una stima di durata di circa dodici anni, i consumatori non dovranno più cambiarle, considerata la vita media della maggior parte delle macchine.

SKORPION ENGINEERING

3D printing e design dei proiettori LED

Il 3D printing è sempre più protagonista della scena delle concept car. Queste innovative tecnologie manifatturiere permettono un’importante contrazione dei tempi di realizzazione e dei costi di produzione.

Un mondo, quello della progettazione delle auto, – dall’idea al prodotto finito – unito in modo quasi indissolubile alla prototipazione rapida, soprattutto grazie alla possibilità di dar vita a forme complesse e originali, senza sottostare agli standard produttivi imposti dalle tradizionali metodologie di sviluppo e modellazione.

È il caso di Model 5, azienda di Orbassano, in provincia di Torino, frutto dell’unione tra la milanese made|studio e la torinese SM engineering, che nel giugno 2016, al Salone dell’Auto Parco Valentino, ha presentato in anteprima il concept Genesi: una coupè sportiva dalla forte personalità, sintesi estetica tra lo stile puramente Made in Italy e le influenze esterne, grazie alla contaminazione proveniente dall’altro ufficio dell’azienda, stabilitosi a Mosca.

Il concept ‘Genesi’ propone particolari soluzioni a luce LED nella fanaleria, realizzata con tecnologia 3D printing FDM (coourtesy photo: Skorpion Engineering)

In questo ambizioso progetto si è inserita Skorpion Engineering, attraverso lo sviluppo e la produzione dei fanali posteriori e dei proiettori anteriori.

I primi sono stati prodotti in stereolitografia trasparente: una tecnologia additiva che consente la messa a punto di particolari per addizione di materiale.

Per la realizzazione delle pinne posteriori e della cover dei fari anteriori è stata utilizzata la tecnologia FDM e per ottenere l’effetto luce richiesto dal cliente, Skorpion Engineering ha applicato particolari LED.

Più che la tipologia di luci, la scelta strategica e innovativa ai fini del risultato finale va ricercata nella combinazione tra l’illuminazione e le tecnologie introdotte: queste – ampiamente sviluppate e potenziate – sono state protagoniste di alcuni dettagli significativi insiti proprio nel prototipo Genesi.

(arch. Elviro Di Meo)

 

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