Che cos'è l'illuminazione degli interni delle automobili?

Il conducente utilizza display e indicatori per ottenere informazioni, che vanno dai dati standard della strumentazione del cruscotto a quelli più complessi del sistema di navigazione, passando per un display a menu o un dispositivo multimediale. Per quanto riguarda l'illuminazione dei display e degli indicatori, i parametri chiave sono il colore, la luminanza e l'uniformità della luminanza.

I sistemi di illuminazione interna forniscono la luce necessaria affinché conducenti e passeggeri possano vedere i comandi, i display e gli elementi interni. Questi sistemi comprendono luci di cortesia, luci negli specchietti per illuminare il viso, luci di lettura e per la lettura delle mappe, luci nei vani portaoggetti e altro ancora. I parametri chiave dei sistemi di illuminazione sono la geometria dell'area illuminata, i livelli di illuminamento e l'uniformità. Anche il colore può influire sulla visibilità e contribuire a creare un'illuminazione d'atmosfera personalizzata.

Gli scopi principali dell'illuminazione d'accento sono quelli di conferire un tocco di stile, creare l'atmosfera desiderata e rendere visibili i vari comandi all'interno dell'abitacolo in condizioni di oscurità — dai comandi degli alzacristalli elettrici e dalle manopole della radio ad altre dotazioni, come i portabicchieri e le prese di ricarica. L'illuminazione d'accento ha generalmente un'intensità molto inferiore rispetto all'illuminazione interna, poiché il suo scopo è quello di migliorare la visibilità piuttosto che illuminare gli oggetti presenti nell'abitacolo. Gli aspetti progettuali principali di questo tipo di illuminazione sono il colore, l'uniformità visiva e livelli di luce adeguati.

Di solito, l'ago è più largo nella parte inferiore rispetto a quella superiore. Un ago ben progettato presenta un aspetto visivo (luminanza) uniforme su tutta la lunghezza. La progettazione può risultare particolarmente complessa, poiché per ottenere una distribuzione uniforme della luce è necessaria un'estrazione non lineare della luce lungo l'ago.

Fortunatamente, LightTools ti aiuta ad affrontare ogni sfida progettuale che potresti incontrare in questo tipo di sistema. Il processo di progettazione potrebbe svolgersi più o meno in questo modo:

• Ottenere le specifiche: potrebbe trattarsi di una serie di punti di prova, del quadrante del tachimetro come applicazione e di parte o dell’intera geometria dell’ago. In questo esempio, l’obiettivo è che le lettere bianche abbiano una luminosità di circa 10 nit (lumen per steradiante per metro quadrato).
  
  
• Progettare la retroilluminazione – In questo esempio, illustrato nella Figura 2 qui sotto, la retroilluminazione è dotata di un LED che emette luce dal bordo superiore. Strumenti come il Backlight Pattern Optimizer (BPO) in LightTools consentono di individuare il modello ottimale o di ottimizzare le texture 3D per garantire un'emissione uniforme della luce dalla retroilluminazione verso l'utente. L'applicazione, posizionata davanti alla retroilluminazione, crea il modello desiderato.

Figura 2. Modello con retroilluminazione completa.

Progetta le sorgenti luminose, la base e lo specchio pieghevole per l'ago.

• Per prima cosa, assicurati che la luce proveniente dalla sorgente (spesso un LED montato su un circuito stampato piatto) raggiunga l'ago. Puoi farlo utilizzando il "gambo" della manopola del tachimetro come guida ottica, in modo che la luce arrivi alla parte superiore della struttura.
• Nella parte superiore della sezione circolare è possibile utilizzare una fessura appositamente progettata — uno specchio a piega a riflessione interna totale (TIR) — per deviare la luce di 90 gradi, come mostrato a sinistra nell'immagine qui sotto.
• Per individuare l'angolo ottimale per lo specchio a pieghe, è possibile utilizzare la funzione "Parameter Analyzer" di LightTools.
• È inoltre possibile utilizzare il Parameter Analyzer per analizzare in che misura la luce che raggiunge l'ago cambi al variare della rotazione dell'ago. Nell'esempio riportato di seguito, i risultati hanno dimostrato che il progetto funzionava molto meglio con due sorgenti LED.

Figura 3. Progettazione con una o due sorgenti LED.

Progettare estrattori di luce per l'ago.

• È necessario estrarre la luce convogliata nell'ago e dirigerla verso l'occhio del conducente.
• Ci sono diversi modi per ottenere questo risultato: ad esempio, utilizzando un motivo di texture o dei punti di colore. LightTools mette a disposizione diversi strumenti per progettare e ottimizzare il motivo, come il Backlight Pattern Optimizer e il Light Guide Designer; in alternativa, è possibile regolare il motivo manualmente o tramite il Parameter Analyzer.
• Questo esempio mostra una striscia di vernice bianca applicata sulla parte inferiore dell'ago, ottimizzata in modo tale che la luce percepita dal conducente risulti spazialmente uniforme.

Figura 4. Progettare estrattori di luce per l'ago.

Il disegno finale riportato qui sotto è un'immagine a colori reali che riproduce approssimativamente ciò che vedrà il conducente.