News » Dalle lanterne ai Matrix Led: l'evoluzione dei fanali
L'esigenza di illuminare la strada e segnalare la presenza di un veicolo sulla carreggiata è nata con la comparsa dei primi mezzi di locomozione.
Già nel Settecento le carrozze trainate da cavalli montavano vistose lanterne con candele all'interno. Poi arrivarono le lampade al carburo, le stesse usate nelle miniere, fino alla comparsa dei fanali elettrici con lampadine a incandescenza introdotti dall'industria automobilistica nel 1908.
L'evoluzione iniziale fu lenta, mirava in particolare a ridurre le dimensioni dei fari e ad integrarne le forme nelle carrozzerie sempre più aerodinamiche. La presenza di due o più lampadine incastonate in eleganti strutture cromate caratterizzava negli anni Cinquanta e Sessanta il diverso "livello" delle vetture, ma era ancora lontano l'utilizzo dei fari come oggetti di design in simbiosi con le forme. Intanto si affacciavano però soluzioni inedite, come l'assenza di contorni nei fanali della Fiat 127, che aveva i proiettori direttamente "incastrati" nel frontale.
Proprio verso la fine degli anni Sessanta cominciarono a comparire, sui modelli di maggior prestigio, i primi fari alogeni. Si notavano per il fascio di luce più bianca e un migliore rendimento luminoso grazie alle sostanze gassose contenute nel bulbo della lampadina a incandescenza. I fari alogeni sono diventati, gradualmente, uno standard di riferimento per la maggior parte delle auto di alta gamma. Ma presto sono sbarcate sul mercato altre tecnologie innovative, come i fari allo xeno che hanno debuttato nel 1992. Ancora più performanti grazie al gas ultracompresso in una piccola camera di combustione in vetro di quarzo. Nel 1999 ulteriore evoluzione con la comparsa dei bixeno, capaci di assemblare anabbaglianti e luci di profondità in un'unica lampada.
Nel nuovo millenio la progressione della tecnologia legata ai sistemi di illuminazione ha avuto un'impennata. Ma i Led (light emitting diode) erano stati utilizzati già a partire dall'inizio degli anni ‘90 come terza luce di stop e dal 2004 sono diventati anche luci diurne. I primi fari Led High Performance di serie sono stati introdotti nel 2008 e ancora oggi caratterizzano i modelli top di gamma. I Led (Light Emitting Diode) sono semiconduttori (diodi) che fanno passare la corrente elettrica in una sola direzione ed emettono una luce priva di infrarossi e ultravioletti, accendendosi immediatamente. Questa tecnologia consente ai costruttori di realizzare proiettori molto potenti e dalle forme più fantasiose. Alla maggiore efficienza, si aggiungono così vantaggi sotto il profilo estetico.
Rispetto alle lampadine ad incandescenza con filamento e allo xenon, i Led offrono una capacità luminosa superiore, inoltre riducono il consumo energetico e dunque anche la CO2. Elemento non trascurabile, visto che le luci diurne (Drl) restano sempre accese. Nei test inoltre è stata rilevata una durata di 10-15 volte superiore allo xenon.
I sistemi di illuminazione delle vetture moderne sono diventati anche "intelligenti", grazie all'intervento di specifici software che ne gestiscono l'utilizzo. E' importante, ad esempio, illuminare una curva che si sta per affrontare, e qui l'importanza dei "fari adattivi" è evidente. Le auto più sofisticate li hanno già sperimentati con i proiettori allo xenon, ma ora con i Led si può raggiungere una perfezione prima inimmaginabile. I sensori che azionano piccoli "motorini" orientano il fascio luminoso all'altezza corretta durante i trasferimenti di carico e all'interno della svolta quando si curva. Una telecamera gestisce anche la perfetta illuminazione della strada senza abbagliare chi si incrocia: il sistema riconosce gli altri veicoli e ne esclude l’abbagliamento.
I più recenti e sofisticati proiettori Matrix Led offrono prestazioni sorprendenti. Fuori dall'area cittadina, i fari anteriori a matrice attivano automaticamente la modalità abbagliante e regolano continuamente la lunghezza e la distribuzione del cono di luce, in autostrada come su strade extraurbane. I segmenti Led (fino a 168 distribuiti sui due fari) si adattano rapidamente alla situazione del traffico. Singoli Led possono essere spenti in pochi millisecondi.
L’intensità luminosa dei segmenti a matrice più interni aumenta in funzione dell’angolo di sterzata, per aumentare l’illuminazione della curva. I Led Matrix montati, per esempio, sulle ultime Opel, possono illuminare la strada fino a 400 metri di distanza e sono in grado di rilevare (e segnalare al guidatore) la presenza di pedoni o animali nascosti nel buio, invisibili all'occhio umano.
Quale sarà la prossima frontiera? Per i tecnici sono le enormi possibilità offerte dai laser, che danno una luce ancora più potente (luminosità 4 volte superiore ai Led) con fasci attivi fino a 600 metri. Il sistema Larp (Laser Activated Remote Phosphor) di Bmw è dotato di un diodo laser che genera un flusso puntiforme di pochi micron. La luce viene percepita come blu dall'occhio umano ed è convertita in luce bianca attraversando un fluorescente (fosforo giallo). Questa soluzione permette anche di avere proiettori di dimensioni minuscole.
La sperimentazione prosegue e se ne avvantaggerà anche la sicurezza. Gli ingegneri di Ford Research e Advanced Engineering Europe stanno testando una tecnologia che utilizza i dati di localizzazione in tempo reale per mostrare in modo efficace la strada da percorrere. Il sistema di fari intelligenti predittivo indirizza i fasci su angoli imminenti della strada ancora prima che i conducenti possano vederli, illuminando i pericoli e gli altri utenti in modo più rapido ed efficace. Il prototipo del sistema di illuminazione avanzato utilizza dati di localizzazione Gps, tecnologie avanzate e informazioni accurate sulla geometria stradale per identificare con precisione le curve. Un algoritmo calcola traiettoria e velocità del veicolo per regolarne proattivamente la direzione dei fari, fornendo una copertura ottimale della luce di curve, incroci e pericoli in agguato dietro l'angolo.
A cura di Piero Bianco
