Inovação

Como a digitalização da iluminação da Audi está a indicar o caminho para o futuro

AM-05-25

 

A segurança e a satisfação do cliente estão em primeiro lugar na Audi. São parte integrante do sucesso da marca dos quatro anéis. Nesse contexto, a tecnologia de iluminação está a crescer e a criar uma vasta gama de possibilidades e perspetivas, desde a segurança acrescida para o condutor, até à comunicação externa e personalização. A digitalização sistemática da iluminação está a tornar tudo isto possível. É particularmente visível no novo Audi A8: os faróis dianteiros Digital Matrix LED e as luzes traseiras digitais OLED elevam a experiência do condutor a um novo nível: pela primeira vez em qualquer modelo Audi, a luz é totalmente digitalizada. O veículo pode ser ainda mais distinto através dos seus faróis traseiros digitais OLED. Os faróis Digital Matrix LED também incluem três novas funções: informação avançada de trânsito, uma luz da faixa de rodagem com luzes indicadoras de direção nas autoestradas, e uma luz de orientação nas estradas secundárias. Estas características para além de demonstrarem a "Vorsprung durch Technik" da Audi, também a valorizam.

"A tecnologia e o design de iluminação têm sido fatores de sucesso para a nossa marca durante décadas, tornando-se uma área de foco para a Audi. Isto permitiu-nos continuar a estabelecer novas referências na indústria automóvel", explica Oliver Hoffmann, membro da Direção de Desenvolvimento Técnico. "A digitalização da iluminação permite-nos disponibilizar novas funções que podemos utilizar para aumentar de forma significativa a segurança, uma vez mais. Por exemplo, ao combinar as luzes traseiras digitais OLED com a sinalização de indicação de proximidade, é possível comunicar com o mundo exterior, dependendo da situação. Além disso, e pela primeira vez, esta tecnologia de luz traseira permite aos condutores selecionarem a sua própria luz traseira através do MMI - algo que só está disponível na Audi". 

 

As duas primeiras novas funções no Digital Matrix LED: a luz de orientação nas estradas secundárias e a luz da faixa de rodagem com luzes indicadoras de direção

Já aconteceu a todos: está escuro e há muitas coisas a acontecer na autoestrada à noite. A luz da faixa de rodagem com a luz de orientação é extremamente útil numa situação destas. Ilumina a própria faixa de rodagem, ajudando o condutor a concentrar-se somente na condução. Esta marcação é integrada através da posição da luz de orientação - através de umas setas escuras colocadas numa espécie de "tapete de luz" conhecido como a luz da faixa de rodagem - que indica antecipadamente a posição do veículo Audi entre as marcações da faixa, facilitando uma condução segura no centro da faixa de rodagem. Através do foco nos marcadores de faixa do próprio veículo, a luz de faixa juntamente com a luz de orientação na autoestrada ajuda, por exemplo, em faixas de rodagem estreitas junto aos locais de construção: a iluminação é dirigida exclusivamente para a faixa do veículo e não para as faixas do local de construção, de modo que o condutor se concentre apenas na faixa de rodagem. Agora que o farol foi digitalizado, esta luz de orientação passa a estar disponível independentemente da luz da faixa de rodagem nas estradas secundárias, o que é uma novidade. Esta é a primeira função nova que se torna possível noutras situações de condução, devido à tecnologia de luz digital.

De volta à autoestrada: durante as mudanças de faixa, a luz da faixa de rodagem ilumina de forma clara ambos os marcadores de faixa, enquanto a luz de orientação indica a posição exata do veículo na faixa de rodagem para dar maior apoio ao condutor. É aí que entra a segunda função nova: as luzes indicadoras de mudança de direção na faixa de rodagem. Com os piscas ativados, os faróis Digital Matrix LED criam uma área dinâmica de luz intermitente no lado apropriado da faixa de rodagem. Desta forma, a luz da faixa de rodagem reitera e intensifica o sinal das luzes indicadoras de mudança de direção na estrada. Dando informações adicionais e claras sobre a próxima mudança de faixa de rodagem, para os veículos ao seu redor. Esta é uma forma de a Audi tornar a condução mais segura para todos na estrada, em especial quando há trânsito intenso. Na condução com os médios ligados, seja por curvas, em cidades, ou em autoestradas, e na condução com os máximos ligados, a precisão é ainda maior para que a digitalização da luz consiga tornar a condução ainda mais segura para os outros utentes da estrada, porque possibilita dissimular com muito mais precisão o trânsito em sentido contrário, bem como os veículos que se encontram na estrada em frente.

 

Terceira função nova: informação avançada de trânsito

Para além dos avisos sobre possíveis acidentes ou avarias já estarem disponíveis em imagens através do MMI utilizando os dados fornecidos pelos mapas HERE, os faróis Digital Matrix LED, que incluem a tecnologia DMD - ver a explicação abaixo - permitem um outro nível de confiança. Para além de um visor no painel de instrumentos digital, os faróis projetam agora um indicador de aviso na estrada à frente do veículo durante cerca de três segundos. É projetado um triângulo com um ponto de exclamação através do volante. O que significa que o condutor pode continuar a olhar em frente para estrada e permite um tempo de resposta muito mais rápido em caso de acidente ou avaria no trânsito.

É bom saber: existe uma nova tecnologia com a sigla DMD por detrás da digitalização dos faróis Matrix LED. Trata-se de um dispositivo digital micromirror e já foi usado anteriormente em projetores de vídeo. No seu núcleo, encontra-se um pequeno chip com cerca de 1,3 milhões de micromirrores, com arestas que têm alguns milésimos de milímetro de comprimento. Usando campos eletrostáticos, cada um deles pode ser angulado até 5.000 vezes por segundo. Dependendo da configuração, a luz LED é direcionada para a estrada através das lentes ou absorvida com o objetivo de dissimular. Isto significa que a luz já não é um feixe estático. Em vez disso, é como uma imagem de vídeo continuamente regeneradora.

 

Destaques adicionais

Ajuda é sempre bem-vinda: a luz de marcação
A luz de marcação nos faróis Digital Matrix LED ajuda a reconhecer os peões perto da estrada no escuro. Se estiverem à frente do veículo, o assistente de visão noturna reconhece a situação e a luz de marcação destaca a pessoa com iluminação direcionada. Ao utilizar essa combinação, o veículo torna-se o mais seguro possível para todos os envolvidos.

Refletindo o carácter pessoal: cenários de iluminação dinâmica expandida
Os cenários de iluminação dinâmica expandida utilizados ao entrar e sair do veículo, mostram mais uma vez como o design de luz e a tecnologia de iluminação estão ligados na Audi. Os efeitos individuais de iluminação funcionam como uma expressão das preferências pessoais. Os clientes podem selecionar um dos cinco efeitos desejados de iluminação através do MMI. Estas cinco projeções diferentes estão disponíveis sob comando graças à tecnologia DMD (dispositivo digital micromirror)

Atenção na sua melhor forma: luzes traseiras digitais OLED
Em 2016, os OLED do Audi TT RS anunciaram o início de uma nova era na tecnologia da luz na indústria automóvel. Foi a primeira vez que os LED orgânicos (OLED forma abreviada) foram utilizados para luzes traseiras. Os elementos OLED são fontes de superfície de luz baseadas em semicondutores, que produzem uma homogeneidade perfeita e valores de contraste extremamente elevados. A sua luminosidade também é ajustável. Além disso, a fonte de luz pode ser configurada livremente e dividida em segmentos comutáveis com precisão. O cenário de iluminação dinâmica também foi revelado nas luzes traseiras OLED na estreia do AUDI TT RS1/2.

Quatro anos mais tarde, a Audi expandiu os OLED através da digitalização no Audi Q5. Pela primeira vez, essa digitalização trouxe a possibilidade de mudar a assinatura da luz traseira para o mercado. Essa mudança baseou-se nas propriedades nucleares do OLED: elevado contraste, capacidade de segmentação, um elevado grau de homogeneidade da luz, e os menores espaços possíveis entre segmentos. A Audi continua a ser o único fabricante automóvel com esta oferta.

O design de iluminação Audi conceptualiza uma seleção específica de assinaturas digitais de luz traseira OLED para cada modelo Audi. Só a digitalização torna possível mudar as luzes traseiras e, como resultado, personalizar o desenho da luz. Como funcionam exatamente as luzes?

Concretamente, o barramento do sistema permite que cada painel nas luzes traseiras e o segmento OLED dentro dele seja controlado individualmente. Desta forma, as preferências pessoais podem ser implementadas através do MMI. Pela primeira vez, existem três assinaturas de luzes traseiras selecionáveis que os condutores podem escolher através do MMI no novo Audi A8.

À distância: a indicação de proximidade nos faróis traseiros digitais OLED aumenta a segurança
Quando um carro se aproxima de um Audi parado, os sensores de estacionamento detetam o movimento e acionam todos os segmentos OLED restantes de modo que haja um aumento da luminosidade, numa área de superfície maior, para que a sua presença seja o mais percetível possível. Quando o Audi se afasta, as luzes traseiras digitais do OLED voltam à assinatura selecionada. Esta medida de segurança adicional aplica-se mesmo a pessoas em bicicletas e scooters: os sensores reconhecem-nas também.

 

Um olhar para o Futuro

Entretenimento lúdico com jogos de luz
O concept car Audi A6 e-tron apresenta aquilo que é gamification com base na luz. O que é que isso significa exatamente? Os faróis progressivos Digital Matrix LED projetam videojogos no chão ou numa parede em frente ao veículo, o que permite aos clientes jogar enquanto o veículo está a carregar. Os jogos que são controlados através de um dispositivo móvel pessoal podem ser utilizados em conjunto com os faróis do veículo, que se tornam projetores para videojogos de smartphones. As oportunidades de aumentar continuamente a gama de ofertas disponíveis aos clientes estão constantemente a ser revistas. Incluindo a possibilidade de integrar conteúdos de fornecedores de filmes e jogos, no futuro.

As curvas: OLED digital flexível
Para além de melhorar os faróis Digital Matrix LED, a tecnologia OLED digital, em particular, definirá o futuro, não sendo apenas uma fonte de luz convencional. O seu desenvolvimento aponta na direção dos visores exteriores, que não só aumentam a segurança e permitem ainda mais personalização, mas também se destinam a melhorar a comunicação com o mundo exterior. No entanto, as luzes traseiras digitais flexíveis OLED já estão um passo à frente. Têm um substrato flexível que lhes permite passar de uma estrutura bidimensional para uma tridimensional. Isto não só agiliza a forma, mas também torna possível integrar o design da luz digital no exterior das luzes, permitindo a exibição de símbolos para uma comunicação adicional com o mundo exterior.

Uma situação quotidiana: uma pessoa numa cidade quer atravessar a rua entre dois veículos estacionados, mas não consegue ver a estrada, porque há um camião no caminho. As luzes traseiras digitais OLED iluminam não só a secção traseira, mas também parte do lado: se o veículo tiver sido ligado, indica também um veículo que se aproxima antes de a pessoa entrar na rua, por exemplo.

Este tipo de funções relacionadas com a segurança e as possibilidades de personalização foram e são o resultado exclusivo da estreita colaboração entre a tecnologia da luz e o design da luz, como explica Stephan Berlitz, Chefe de Desenvolvimento de Iluminação da Audi, " Nós, do lado da tecnologia, trabalhamos de mãos dadas com a conceção em pré-desenvolvimento, bem como com as autoridades de licenciamento relevantes nas fases preliminares. Na Audi, luz significa segurança acima de tudo, o que significa ver e ser visto. E, com a digitalização, temos muito mais possibilidades de tornar os automóveis ainda mais seguros."

Cesar Muntada, Chefe de Design de Luz, acrescenta: "A tecnologia e o design de iluminação são inseparáveis na Audi. A luz é uma expressão visível da 'Vorsprung durch Technik'. Damos ao veículo uma imagem inconfundível e evidenciamos o caráter do modelo e da marca. Um Audi deve ser imediatamente reconhecível à noite, tanto de perto como à distância. Assim, mantemos um princípio que garante o reconhecimento, mas também deixa o espaço necessário para destacar o carácter do veículo, em particular."

Como podemos garantir que um Audi será reconhecido? Com o seguinte princípio: todas as assinaturas de luz do Audi enfatizam a largura do veículo com elementos de luz distintos, segmentados e acentuados no exterior. As combinações destes segmentos fazem da carroçaria única. Quando necessário, os designers de iluminação da Audi colocam todas as assinaturas de luz e funções em movimento. Concebem-nas de modo a ficarem impecáveis tanto no veículo como na imagem digital projetada no solo. "Ao repetir esse princípio", diz o chefe de Design de Luz, Muntada, "garantimos que um Audi é reconhecível".

Uma troca produtiva
Juntamente com a personalização em bruto, o aspeto de comunicação imediata é outro elemento que é particularmente imaginável para o futuro. A funcionalidade das luzes traseiras digitais OLED terá um design interativo. Um exemplo: graças à conexão com uma enorme rede, um Audi reconhecerá outro que se avizinhe. O veículo poderá avisar o estado do trânsito para os veículos que circulam atrás dele através dos seus faróis traseiros. Ao saber do perigo, será possível ajustar a velocidade e a distância atempadamente. Assim que os legisladores o permitam, também será possível ajustar automaticamente os elementos digitais OLED durante a condução, por exemplo, para informar diretamente os condutores atrás do veículo sobre situações perigosas.

Mais do que a vida útil de um veículo: OLED e qualidade para toda a vida
Uma questão que surge frequentemente sobre a tecnologia dos faróis traseiros digitais OLED é a questão da durabilidade. Os OLED digitais da Audi são produzidos para as elevadas exigências da utilização automóvel. Um desenvolvimento especial do material impede a sua degeneração ao influenciar a temperatura e a tecnologia de encapsulamento, impedindo que os elementos OLED entrem em contacto com a humidade. Isto significa que os elementos OLED correspondem ao perfil de durabilidade e satisfazem as mesmas exigências que os LED convencionais de veículos inorgânicos. Devido a isto, os OLED digitais têm vidas úteis significativamente mais longas do que os visores OLED tradicionais, e fazem-no com uma densidade de luz muito mais elevada para responder aos desafios da iluminação exterior de automóveis.

Maior área de luz de travagem
Outro tipo de tecnologia que oferece mais segurança e comunicação é a luz de mapeamento que está integrada no spoiler. A expansão da função da terceira luz de travagem projeta o logo "quattro" na parte superior da janela traseira. O que para além de criar possibilidades de design novas para a comunicação, como também acompanha a expansão da área da luz de travagem, melhorando a perceção desta função no trânsito. O reflexo da luz de projeção do spoiler só vai em direção à traseira, pelo que só é visível para os utentes da estrada atrás do veículo. O condutor não vê de todo este efeito de iluminação adicional. Esta tecnologia estará no mercado chinês no Verão de 2022, num modelo SUV com um motor de combustão concebido especificamente para a China. A Audi quer utilizar a luz de projeção no spoiler em todo o mundo para que possa oferecer mais opções de personalização no futuro. No entanto, as projeções concebidas pelo cliente não serão possíveis por razões legais.

Um Audi aponta o caminho: projeções digitais terrestres a partir dos piscas
A comunicação é a chave para o sucesso em muitos campos. No futuro, a Audi pretende intensificar a comunicação entre o veículo e o seu ambiente através de projeções terrestres digitais. As projeções terrestres com piscas dão esse primeiro vislumbre. Três símbolos projetados na rua à frente e atrás informam os ciclistas, por exemplo, sobre uma mudança de faixa ou, além disso, avisam os peões sobre uma curva - uma função que oferece uma comunicação simplificada e clara e uma maior segurança.

Este tipo de comunicação destina-se a preparar o caminho para projeções mais expansivas na área em redor do veículo: essa visão inclui, por exemplo, avisos projetados na estrada antes da abertura de uma porta. A Audi está a trabalhar gradualmente na expansão desta iluminação ambiental, mas no processo, está também a definir o cenário certo para o seu objetivo pretendido em termos de funcionalidade para, em última análise, criar valor agregado e não apenas apresentar tudo o que é atualmente possível. Isto diz respeito aos campos da segurança, bem como da personalização. A última perspetiva faz parte da visão futura da Audi, sendo com projeções terrestres personalizáveis através da digitalização. A este respeito, as informações e assinaturas relacionadas com o condutor são concebíveis, contudo, isto não deve comprometer a privacidade.

 

Glossário - Terminologia da tecnologia da luz
Faróis

Faróis Digital Matrix LED com tecnologia DMD
Os faróis Digital Matrix LED conseguem iluminar curvas, estradas em cidades e autoestradas com os médios com uma precisão excecional. Suplementa a luz dos máximos iluminando os outros utentes da estrada com uma precisão ainda maior. DMD representa o dispositivo digital micromirror, um chip com cerca de 1,3 milhões de micromirrores que torna possíveis projeções a partir dos faróis. Dispersa a luz em pequenos pixéis e torna possíveis as funções inovadoras, como a luz da faixa de rodagem, luz de orientação, e informação avançada de trânsito. Estas inovações apoiam o condutor e aumentam a segurança no trânsito.

Luzes traseiras

Luzes traseiras OLED
Os OLED são díodos orgânicos emissores de luz com menos de um milímetro de espessura. O seu nome é derivado do material semicondutor orgânico de que são feitos. Uma baixa carga elétrica de 3 a 4 volts é suficiente para fazer brilhar as camadas finas. Ao contrário das fontes de luz pontual como os LED, os OLED são radiadores de painel. Isto significa que a luz é mais homogénea do que nunca e pode ser dividida em segmentos reguláveis individualmente. Óticas como refletores ou fibras óticas são desnecessárias, tornando as unidades OLED eficientes e leves. Na sua estreia em 2016, as luzes traseiras OLED no Audi TT RS tinham um total de 12 segmentos por luz. Em 2017, já existiam 16 segmentos no Audi A8.

Luzes traseiras digitais OLED
Desde 2020, a Audi oferece luzes traseiras digitais OLED no Q5, tornando possível uma variedade de designs de faróis traseiros distintos com apenas um tipo de hardware pela primeira vez. Ao contrário das luzes traseiras OLED no TT RS1/2, onde cada função de luz tem a sua própria conduta, as luzes traseiras digitais OLED estão ligadas à unidade de controlo do sistema elétrico através de um barramento de sistema. Isto torna possível uma quantidade significativa de mais funções. A tecnologia tem um maior número de segmentos controláveis individualmente do que as luzes traseiras OLED que estrearam em 2016. Três painéis são utilizados numa luz traseira do Audi Q5 e cada um deles integra seis segmentos OLED. Estes podem agora ser ativados aleatoriamente, com variabilidade contínua de luminosidade. A tecnologia digital OLED foi também incorporada nas luzes traseiras como equipamento de série no novo Audi A8 desde 2021 - são utilizados oito painéis, cada um dos quais integra seis segmentos OLED.

Para além das funções de sinalização convencionais, está a surgir uma função de comunicação: A Audi integrou uma indicação de proximidade no Q5 para o trânsito na sua retaguarda. Essa função está agora também disponível para o Audi A8. No futuro, o OLED digital com mais de 60 segmentos por painel terá cerca de dez vezes mais áreas controláveis individualmente. O futuro veículo eletrónico com melhor desempenho e hardware OLED digital especialmente desenvolvido tornará isso possível. Para além de personalizar o design da luz, o OLED digital também pode ser utilizado como indicador na iluminação traseira e, portanto, para a comunicação de carro para x. Com a permissão das autoridades reguladoras, o trânsito traseiro poderia ser prontamente informado, por exemplo, de perigos localizados como pontos escorregadios na estrada ou o fim de um congestionamento de trânsito. Com maior precisão, contraste extremamente elevado, e grande variabilidade, as luzes traseiras estão gradualmente a evoluir para um visor.

Tecnologia futura: luzes traseiras digitais flexíveis OLED
Embora só tenha sido possível integrar painéis OLED bidimensionais, em luzes traseiras digitais OLED como fontes de luz, até ao momento, novos substratos flexíveis em luzes traseiras digitais OLED estão a tornar possíveis, pela primeira vez, painéis OLED curvos. Esta nova margem de manobra no design cria a possibilidade de um design de luz tridimensional que se encaixa ainda melhor no design da carroçaria. Isto significa que a área utilizável para configuração, personalização do design de luz, e comunicação com o ambiente imediato, será mais uma vez significativamente expandida no futuro. As qualidades nucleares da tecnologia, homogeneidade perfeita e alto contraste, permanecerão - mesmo de perspetivas diferentes.