Le valutazioni fotometriche delle sorgenti nell’Automotive

 

Controlli fotometrici

Quando pensiamo ad una automobile e ai controlli fotometrici che possono essere eseguiti sui sistemi di illuminazione, la prima cosa che ci viene in mente sono i fanali anteriori, posteriori e gli indicatori laterali.

Sicuramente le misure fotometriche per questi apparati di illuminazione sono molto importanti, ma non sono le uniche. Le automobili odierne presentano di giorno in giorno un numero sempre più considerevole di spie, monitor, display, ambient light che debbono essere necessariamente controllate. Quindi l’approccio di misura, di fronte a una così ampia tipologia di sorgenti luminose, richiede metodologie e strumentazione diverse.

Le automobili sono un concentrato di tecnologie e di sistemi di illuminazione che troviamo in grande scala nella vita quotidiana, in ambienti come, casa, ufficio, centri commerciali eccetera. La fanaleria e gli indicatori esterni – che possiamo considerare come sistemi di illuminazione di potenza – devono fare riferimento alle normative stabilite dalla commissione Europea per l’omologazione di tali dispositivi (Normativa (91 / 663 / CEE), dove vengono specificate le caratteristiche meccaniche e fotometriche per una corretta illuminazione della strada, per evitare l’abbagliamento e per una idonea visibilità da parte del mezzo di trasporto.

I nuovi dispositivi di illuminazione hanno subito e sono protagonisti di un’enorme evoluzione. Troviamo infatti sorgenti a scarica, proiettori AFS (fari direzionali anteriori), proiettori a LED.

Omologare fari anteriori non comporta solo una valutazione della distribuzione luminosa e colorimetrica, ma anche la verifica della stabilità del comportamento fotometrico a proiettore pulito e a proiettore sporco.

Per eseguire misure reali, ad esempio sui fanali anteriori e posteriori montati direttamente sull’auto, è necessario avere camere oscure molto lunghe (fino a 25 m) dove poter simulare e misurare l’intensità in candele e la distribuzione della luce sul piano.

A seguire in figura 1 un esempio di set up di misure fotometriche nel settore automobilistico.

Figura 1 – Geometria tipo di set up per misure fotometriche nell’automotive (cortesia dell’autore)

Parametri importanti sono l’intensità, la distribuzione luminosa e quella colorimetrica, ed è quindi necessario utilizzare o misuratori puntuali di illuminamento o misuratori di luminanza e cromaticità 2D.

Questi ultimi strumenti sono generalmente delle telecamere a CCD con 3 o 4 filtri (XYZ) calibrati in accordo con l’osservatore standard CIE. L’utilizzo di tale strumentazione facilita la misura in quanto sono in grado di valutare con una sola presa tutta l’area di interesse e di calcolare pixel per pixel l’omogeneità e la distribuzione della luce sull’intero piano di proiezione. Qui sotto in figura 2 di un misuratore di luminanza e colore 2D.

Figura 2 – Un misuratore di luminanza e colore 2D (courtesy: Radiant – Konica Minolta)

In alternativa è possibile utilizzare una serie di misuratori puntuali di illuminamento come nella configurazione in figura 3:

Figura 3 – Utilizzo alternativo per la misurazione di una serie di misuratori puntuali degli illuminamenti (courtesy: Konica Minolta)

Le misurazioni all’interno dell’abitacolo

Come dicevamo però all’inizio di questo articolo, il mondo colorato e illuminato dell’auto non si esaurisce solo esternamente, ma un altrettanto variopinto universo di spie, luci, display e monitor si sviluppa al suo interno.

Possiamo dire, senza commettere errori di semplificazione, che lo scopo principale di quasi tutti i dispositivi che troviamo all’interno auto è quello di rendersi visibili al guidatore, ma nello stesso tempo di non arrecare disturbo, abbagliamento o creare riflessioni indesiderate.

La potenza in gioco di questi sistemi di illuminazione e segnalazione è di bassa intensità ma con gradi di difficoltà di misura a volte elevati: ad esempio, misurare tutte le spie di un cruscotto è assai lungo e difficoltoso se eseguito con misuratori puntuali. I dati fotometrici importanti da rilevare sono la luminanza (cd/m2) e le coordinate cromatiche (x,y).

Anche in un caso come quello in figura 4 i misuratori di Luminanza e Cromaticità 2D aiutano gli operatori del settore a semplificare le misure.

Figura 4 – Le misurazioni fotometriche effettuate anche per le luci e le strumentazioni all’interno dell’abitacolo dell’auto (courtesy: Konica Minolta)

Infatti con un singola presa è possibile misurare tutte le spie, poi con appositi software identificare e misurare in modo automatico ogni singola icona luminosa, calcolando ad esempio il suo valore medio di luminanza e di colore o misurando l’omogeneità, o ancora una determinata zona del simbolo (vedi figura 4a).

Figura 4a – Le misurazioni fotometriche effettuate anche per le luci e le strumentazioni all’interno dell’abitacolo dell’auto (courtesy: Konica Minolta)

Analogamente tutte le luci ambientali e di segnalazione dei tasti e dei pulsanti distribuiti all’interno dell’auto devono essere testati e misurati. Un aspetto molto importante è quello di dotarsi di strumentazione con sensibilità spiccata nel range delle basse luminanze, in quanto molte di queste luci hanno valori al di sotto di una cd/m2.

Inoltre i nuovi sistemi di variazione dell’intensità luminosa ambientale disponibile nell’auto, permettono al guidatore di regolare l’intensità delle luci creando quindi condizioni di illuminazione molto basse o abbastanza intense.

I produttori devono testare tutte le possibili condizioni alfine di non arrecare disturbo o creare condizioni di difficoltà visiva, soddisfacendo in ogni caso i valori di luminanza e cromaticità stabiliti.

(Maurizio Messa – Konica Minolta Sensing Europe B.V.)

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