Así funciona el alumbrado matricial de los automóviles

Alumbrado matricial
Así funciona el alumbrado matricial de los automóviles
Álvaro Sauras
Álvaro Sauras
El alumbrado matricial es la tecnología de alumbrado más avanzada disponible y ofrece la mejor visibilidad en prácticamente cualquier circunstancia. ¿Cómo lo logra?

En invierno los días se acortan y se hace más evidente, a la hora de comprar un coche, la importancia de decantarse por un buen sistema de alumbrado. Especialmente porque, tras la compra, no cabe prácticamente ninguna posibilidad de mejora.

Durante mucho tiempo, contar con la mejor tecnología de alumbrado (potentes faros bixenón con proyectores giratorios y varios patrones de luz, una tecnología comúnmente conocida como Adaptive Forward Lighting) ha sido algo reservado para quienes pudieran invertir en un coche premium… y pagar además un sobreprecio abultado en concepto de equipamiento opcional.

El alumbrado mediante ledes ha venido para cambiar esa realidad. Se trata de una tecnología asequible, que permite contar, por faro, con multitud de fuentes luminosas (es decir, de pequeños diodos) que además se pueden controlar de manera independiente.

El resultado es que el haz de luz de los faros led de los coches modernos es, en realidad, una superposición de pequeños haces individuales. Y si diseñas el sistema de proyección o reflexión para que esos haces sean bastante estrechos, serás capaz de regular la cantidad de luz que cae en cada zona del haz… e incluso de oscurecerla por completo.

Tipos alumbrado adaptativo
Haz adaptativo con varias formas (3) vs haz adaptativo dinámico matricial (4)

Tipos de alumbrado

Básicamente, podemos distinguir cuatro niveles de alumbrado, en función de su complejidad:

  1. Convencional: Contamos con haz de luz corta (o cruce) y larga (o carretera) y somos los encargados de seleccionar uno u otro. La consecuencia es que circulamos durante más tiempo del imprescindible sin las luces largas encendidas, con la consiguiente merma de seguridad.
  2. Automático: Una cámara en el parabrisas detecta la presencia de otros coches delante del nuestro y, cuando no hay riesgo de deslumbrar a nadie, enciende la luz de carretera. Este sistema ofrece un funcionamiento aceptable en autopista, pero malo en carrera.
  3. Adaptativo: Los faros son capaces de girar para seguir las curvas. Además, contamos con cinco tipos de haz diferentes: ciudad, carretera, vía rápida, autopista y mal tiempo. Este sistema mejora el alumbrado en todas las situaciones, pero el empleo de las luces largas sigue supeditado a no deslumbrar a los otros conductores.
  4. Dinámico: Los faros pueden oscurecer selectivamente regiones de un haz de carretera muy ancho. De esta manera, se pueden generar todas las funciones del alumbrado adaptativo y, además, mantener la luz de carretera encendida durante mucho más tiempo, aunque haya otros vehículos delante o circulando en sentido contrario, y que no son deslumbrados. Para generar y mover las sombras, los faros utilizan información de la cámara del parabrisas, del giro de la dirección y de la cartografía.
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Proyector matricial de Hella mostrando sus píxeles

¿Cómo funciona el alumbrado matricial?

El alumbrado matricial es un tipo de alumbrado adaptativo dinámico que emplea el encendido y apagado selectivo de ledes para ajustar la cantidad de luz que cae sobre zonas concretas de la carretera y generar unas sombras móviles que evitan deslumbrar a otros usuarios. De hecho, estos sistemas matriciales (como el Hella HD84 de la imagen superior, común en muchos fabricantes alemanes) funcionan como una especie de retroproyector en blanco y negro con muy pocos píxeles.

Al prescindir de piezas móviles, mejoran la fiabilidad y reducen el coste del faro, lo que está permitiendo la popularización del alumbrado dinámico. Para activar el sistema, el conductor debe conectar las luces largas y, dependiendo del modelo, presionar un botón en la palanca izquierda del volante o en la zona del salpicadero situada frente a su rodilla izquierda.

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Alumbrado matricial generando dos sombras

¿De qué es capaz el alumbrado matricial?

La habilidad esencial del alumbrado dinámico matricial es la de encender el haz de luz larga en cuanto se dan las condiciones adecuadas (que sea de noche y se circule a más de 60 km/h, lo cual evita su uso en poblado), y mantenerlo encendido a pesar de la presencia de otros usuarios ‘deslumbrables’. Los sistemas más sofisticados están dotados de 84 ledes por faro, y son capaces de seguir y oscurecer de manera simultánea hasta ocho ‘blancos’. La sensación, al conducir siguiendo a otros coches, es de que tanto la cuneta como el carril adyacente están siempre muy bien iluminados.

Cuando el sistema cuenta con poca resolución (por ej., 16 ledes por faro), el funcionamiento no es del todo suave, y es posible percibir las transiciones, pero sigue ofreciendo un alumbrado mucho mejor que unos faros ‘convencionales’.

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Un módulo de alumbrado digital de Mercedes

El futuro: el alumbrado digital

El alumbrado ‘digital’ es la evolución definitiva del alumbrado matricial. El principio de funcionamiento se conserva, pero el número de píxeles se incrementa hasta el punto de, por ejemplo, poder dibujar símbolos sobre la carretera. Por el momento, esto se consigue con un chip de microespejos; unas diminutas piezas que reflejan (en mayor o menor medida, en función de su posición) la luz generada por una fuente led. Hablamos de faros con mil píxeles o más, que funcionan como pequeños proyectores de cine en blanco y negro. Gracias a esa resolución, es posible realizar el proceso de sombreado de forma casi imperceptible.

Audi y Mercedes ya comercializan faros de este tipo, y es sólo cuestión de tiempo que se acaben convirtiendo en un estándar… aunque, ahora mismo, es una opción con un coste de alrededor de 3.000 euros (en una berlina premium mediana como el Mercedes Clase C).

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Luz digital con indicaciones sobre la carretera

¿De qué va a ser capaz el alumbrado digital?

Al incrementar el número de píxeles que forman el haz luminoso de los faros, se incrementa la resolución del haz. Eso implica dos mejoras. Por un lado, es posible generar más sombras simultáneas, dibujarlas con mayor precisión y ‘moverlas’ con mayor suavidad. De esta manera, el proceso de enmascaramiento de los coches pasa totalmente desapercibido, eliminando la posibilidad de que el conductor se distraiga al detectar cómo hacen los faros su ‘magia’. Además, es posible oscurecer zonas más pequeñas y en lugares más alejados del centro del haz.

Así, es posible atenuar la cantidad de luz que reciben los paneles indicadores, las señales de tráfico y otros elementos reflectantes… sin reducir el flujo luminoso sobre la carretera. También es posible destacar obstáculos (como, por ejemplo, un animal situado en el arcén) o interactuar con los peatones, emitiendo destellos dirigidos hacia ellos para advertirles de que se acerca un vehículo. Finalmente, es posible dibujar, sobre la carretera, señales e indicaciones.

Limitaciones legales del alumbrado digital

Aunque los fabricantes fantasean con la idea de proyectar sobre el asfalto cosas como señales de stop (al acercarnos a uno), pasos de peatones o copos de nieve, la tecnología del alumbrado digital va muy por delante de la legislación, y ‘dibujar’ sobre la carretera aún no es legal. Sí que lo es, en cambio, programar toda clase de juegos de luces para que se ejecuten mientras el coche está aparcado como, por ejemplo, un pasillo de bienvenida con el logotipo de la marca proyectado sobre el suelo.

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Proyector láser de BMW

¿Y qué pasa con los faros láser?

El láser no es una tecnología de proyección de luz (como el alumbrado matricial, los proyectores elipsoidales o los microespejos), sino una fuente luminosa, como la lámpara halógena o de xenón, o los ledes. Como fuente de luz, tiene muchas ventajas, siendo las dos más importantes su compacidad y su elevada eficiencia (que se traduce en un consumo muy bajo).

Sin embargo, una característica inherente a la luz láser es su coherencia temporal y espacial. Eso significa que se emite luz de una sola frecuencia (de un solo color) y que se propaga en una sola dirección a partir de una fibra de décimas de milímetro de diámetro. Convertir eso en luz blanca y en un haz ancho y uniforme no es imposible… pero resulta muy caro en comparación con los ledes. Por eso, de momento, la luz láser va a quedar restringida a la aplicación actual: una luz de apoyo a las luces largas o de carretera, pero con un haz más estrecho y potente… y sin funciones dinámicas.

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Ejemplo de faros matriciales de Opel

¿Merecen la pena los faros matriciales?

Todos estos sistemas mejoran la seguridad durante la conducción nocturna, de manera que siempre son interesantes. Cuando se ofrecen como opción por un coste inferior a los 1.000 euros, los calificaríamos como imprescindibles… sobre todo si conduces en carretera y de noche con frecuencia.

 

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