Farni di auto sono gli "occhi" di un'auto. Non sono solo il tocco finale dell'aspetto del veicolo, ma anche l'attrezzatura principale per garantire la sicurezza di guida di notte e in condizioni meteorologiche. Dalle prime lampade alogene ai fari della matrice a LED di oggi, l'evoluzione tecnologica nasconde la massima ricerca di innumerevoli ingegneri dell'efficienza della luce, del consumo di energia e della sicurezza.
I fari alogeni tradizionali emettono luce riscaldando i filamenti di tungsteno. Sebbene siano a basso costo, hanno una luminosità limitata e una durata di solo circa 500 ore. L'emergere di fari di xeno (HID) è una pietra miliare. Usano il gas xeno ionizzato ad alta tensione per produrre una luce forte, il che aumenta la luminosità del 300% e estende la vita a 3000 ore, ma i ritardi delle startup e il consumo elevato di energia sono ancora punti deboli. I fari a LED riscrivono completamente le regole. Attraverso il principio elettroluminescente delle giunzioni P-N a semiconduttore, raggiungono la risposta a livello di millisecondi e una vita ultra lunga di 50.000 ore e il consumo di energia è solo del 20% delle lampade alogene. Ciò che è più degno di nota è che la tecnologia a LED Matrix ha raggiunto il controllo del raggio a livello di pixel. Ad esempio, Mercedes-Benz Digital Light System può proiettare informazioni sulla navigazione sulla strada, mentre Audi Matrix LED può identificare i veicoli in arrivo attraverso le telecamere e proteggere automaticamente il raggio in un'area specifica per evitare l'abbagliamento.
La struttura dei moderni fari è paragonabile a quella degli strumenti di precisione. Prendendo il modulo lente a doppia luce come esempio, contiene una ciotola riflettente, una visiera, una lente e un motore di trasmissione. La ciotola riflettente adotta un design di superficie a forma libera e il percorso ottico viene ottimizzato attraverso la simulazione del computer per far soddisfare la distribuzione del raggio dei requisiti di taglio della luce e scuro delle normative ECE R112. La visiera è guidata da un motore passo-passo per ottenere un interruttore non sensing da 0,1 secondi quando si passa tra il fascio basso e il raggio alto. La superficie dello specchio di distribuzione della luce è coperta da un rivestimento di microstruttura, che non solo può migliorare l'efficienza della luce, ma anche impedire l'invecchiamento ultravioletto.
L'integrazione del sistema di percezione ambientale è più tecnologica. I fari dotati della funzione ADB (fascia di guida adattiva) possono identificare ostacoli in una gamma di 120 metri in tempo reale attraverso la rete di percezione costruita dalla fotocamera lungimirante e dal radar a onde millimetriche. Quando viene rilevato un pedone, il sistema ridurrà l'intensità della luce dell'area corrispondente alla soglia di sicurezza entro 0,3 secondi, mantenendo l'illuminazione ad alta luminosità in altre aree. Questa tecnologia di "schermatura intelligente" riduce il tasso di incidenti di bagliori di notte del 67%.
L'Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO) ha fissato rigorose specifiche per le prestazioni dei proiettori. Assumendo un'elevata intensità del fascio come esempio, lo standard ECE R112 richiede che l'offset dell'asse ottico dei veicoli di nuova registrazione in direzione verticale debba essere controllato all'interno dell'intervallo di ± 44 mm/diga e la direzione orizzontale debba soddisfare la tolleranza di ± 408 mm/diga. Ciò richiede la precisione di produzione per raggiungere il livello di micron. Ad esempio, un marchio tedesco utilizza un robot a sei assi per l'assemblaggio delle lenti e la tolleranza è controllata entro 0,02 mm.
La tecnologia di collaborazione per veicoli (V2X) fornirà ai fari una nuova missione. In futuro, i veicoli possono comunicare con le infrastrutture tramite reti DSRC o 5G -V2X e i fari possono ricevere lo stato delle luci del segnale stradale e regolare in anticipo il colore della luce - ad esempio, durante la fase di conto alla rovescia della luce verde, la luce bianca cambierà gradualmente verso l'Ambra per ricordare al guidatore di pagare l'attenzione. Questo sistema di "interazione del linguaggio leggero" dovrebbe ridurre il tasso di incidenti alle intersezioni del 40%.
