Qu'est-ce que l'éclairage intérieur automobile ?

Le conducteur utilise les écrans et les voyants pour obtenir des informations, qu'il s'agisse des données standard du tableau de bord, des informations plus complexes du système de navigation, d'un écran à menus ou d'un appareil multimédia. En ce qui concerne l'éclairage des écrans et des voyants, les paramètres clés sont la couleur, la luminance et l'uniformité de la luminance.

Les systèmes d'éclairage intérieur fournissent une lumière qui permet aux conducteurs et aux passagers de voir les commandes, les écrans et les éléments de l'habitacle. Ces systèmes comprennent les plafonniers, les éclairages de rétroviseurs destinés à éclairer le visage, les lampes de lecture et de lecture de carte, les éclairages de rangements, etc. Les principaux paramètres des systèmes d'éclairage sont la géométrie de la zone éclairée, les niveaux d'éclairement et l'uniformité. La couleur peut également jouer un rôle dans les questions de visibilité et dans la création d'un éclairage d'ambiance personnalisé.

L'éclairage d'accentuation a pour principaux objectifs d'apporter une touche esthétique, de créer l'ambiance souhaitée et de rendre visibles les différents éléments de commande dans un habitacle plongé dans l'obscurité — qu'il s'agisse des commandes des vitres électriques, des boutons de la radio ou d'autres éléments tels que les porte-gobelets et les ports de recharge. L'éclairage d'accentuation présente généralement une intensité bien moindre que l'éclairage intérieur, car son but est d'améliorer la visibilité plutôt que d'éclairer les objets présents dans l'habitacle. Les principaux enjeux de conception liés à ce type d'éclairage sont la couleur, l'uniformité visuelle et des niveaux d'éclairage adaptés.

En général, l'aiguille est plus large à sa base qu'à son sommet. Une aiguille bien conçue présente un aspect spatial (luminance) uniforme sur toute sa longueur. Cela peut s'avérer particulièrement difficile à réaliser, car il faut obtenir une extraction non linéaire de la lumière le long de l'aiguille pour parvenir à une répartition uniforme de la lumière.

Heureusement, LightTools vous aide à relever tous les défis de conception auxquels vous pourriez être confronté dans ce type de système. Le processus de conception pourrait se dérouler comme suit :

• Obtenez les spécifications : il peut s'agir d'un ensemble de points de test, du cadran du compteur de vitesse sous forme d'appliqué, ainsi que d'une partie ou de l'ensemble de la géométrie de l'aiguille. Dans cet exemple, l'objectif est que les lettres blanches affichent une luminosité d'environ 10 nits (lumens par stéradian par mètre carré).
  
  
• Conception du rétroéclairage – Dans cet exemple, illustré à la figure 2 ci-dessous, le rétroéclairage est équipé d'une LED qui diffuse la lumière sur son bord supérieur. Des outils tels que le Backlight Pattern Optimizer (BPO) de LightTools vous aident à déterminer le meilleur motif ou à optimiser les textures 3D afin que la lumière soit diffusée de manière uniforme depuis le rétroéclairage vers l'utilisateur. L'appliqué, placé devant le rétroéclairage, crée le motif souhaité.

Figure 2. Modèle avec rétroéclairage complet.

Concevez les sources lumineuses, le socle et le miroir pliant pour l'aiguille.

• Tout d'abord, assurez-vous que la lumière provenant de la source (souvent une LED montée sur un circuit imprimé plat) parvienne jusqu'à l'aiguille. Pour ce faire, vous pouvez utiliser la « tige » du bouton du compteur de vitesse comme guide de lumière afin que la lumière atteigne le sommet de la structure.
• Au sommet de la section circulaire, vous pouvez utiliser une encoche soigneusement conçue — un miroir à réflexion interne totale (TIR) — pour dévier la lumière de 90 degrés, comme le montre la partie gauche de l'image ci-dessous.
• Pour déterminer le meilleur angle pour le miroir à courbure, vous pouvez utiliser la fonction « Parameter Analyzer » de LightTools.
• Vous pouvez également utiliser l'analyseur de paramètres pour étudier dans quelle mesure la lumière atteignant l'aiguille varie lorsque celle-ci tourne. Dans l'exemple ci-dessous, les résultats ont montré que la conception fonctionnait bien mieux avec deux sources LED.

Figure 3. Conception avec une ou deux sources LED.

Concevoir des extracteurs de lumière pour l'aiguille.

• Vous devez extraire la lumière guidée dans l'aiguille et la diriger vers l'œil du conducteur.
• Il existe plusieurs façons d'y parvenir, par exemple en utilisant un motif de textures ou des points de peinture. LightTools propose plusieurs outils pour concevoir et optimiser ce motif, tels que le Backlight Pattern Optimizer et le Light Guide Designer ; vous pouvez également ajuster le motif manuellement ou à l'aide du Parameter Analyzer.
• Cet exemple montre un motif de bandes blanches peint sur la face inférieure de l'aiguille et optimisé de manière à ce que la lumière perçue par le conducteur soit uniformément répartie dans l'espace.

Figure 4. Concevoir des extracteurs de lumière pour l'aiguille.

Le schéma final ci-dessous est un tracé en couleurs réelles qui donne une idée de ce que verra le conducteur.