Audi marca el camino hacia el futuro con la digitalización de los sistemas de iluminación

“La tecnología y el diseño de los sistemas de iluminación han sido factores de éxito para nuestra marca durante décadas, convirtiéndose en un área clave para Audi. Esto nos ha permitido seguir estableciendo nuevas referencias en la industria del automóvil”, explica Oliver Hoffmann, responsable de Desarrollo Técnico de Audi. “La digitalización de la iluminación nos permite ofrecer funciones completamente nuevas, con las que podemos volver a aumentar la seguridad de forma significativa. Por ejemplo, al combinar las luces traseras OLED digitales con la función de indicación de proximidad, podemos comunicarnos con el exterior según la situación. Además, esta tecnología de luces traseras permite que nuestros clientes, por primera vez, puedan seleccionar su firma lumínica a través del MMI, algo que sólo está disponible en Audi”.

Todos los conductores se han encontrado alguna vez con una situación de conducción nocturna en autopista con baja iluminación. En este caso, la luz de carril resulta extremadamente útil. Ilumina el propio carril por el que se circula, ayudando al conductor a concentrarse en todo lo relacionado con el manejo del vehículo. La señalización de posición integrada en la luz de orientación, -una serie de flechas oscurecidas en lo que se puede denominar una “alfombra de luz”, también conocida como luz de carril-, indica de forma predictiva la posición del vehículo entre las marcas viales, fomentando una conducción segura en el centro del carril. Este sistema ayuda, por ejemplo, a la hora de pasar por zonas estrechas en puntos donde se están realizando obras. Para centrar de forma óptima la atención del conductor en la carretera, la iluminación se delimita de forma deliberada al carril por el que se circula, y no a los que están en obras. Ahora que se ha digitalizado el faro, una novedad es que esta luz de orientación también está disponible independientemente de la luz de carril en las carreteras secundarias. Se trata de una función nueva que ahora es posible gracias a la tecnología de luz digital.

Volviendo a la autopista: durante los cambios de posición en la vía, la luz de carril ilumina intensamente las líneas de delimitación entre los diferentes carriles, mientras que la luz de orientación indica la posición exacta del auto para dar el máximo apoyo al conductor. Ahí es donde entra en juego la segunda función nueva: los indicadores de dirección de la luz de carril. Con los intermitentes activados, los faros Matrix LED digitales crean una zona dinámica de parpadeo en el lado correspondiente de la luz de carril, que reitera e intensifica la señal de los intermitentes. De este modo se transmite una información clara y adicional sobre la intención de cambiar de carril al tráfico que se encuentra en las inmediaciones. Esta es una de las formas en las que Audi hace más segura la conducción, especialmente en caso de tráfico intenso.

Al conducir con las luces cortas en carreteras de curvas, en ciudad o en autopista, o al hacerlo con las luces largas, la mayor precisión que aporta la digitalización de los faros hace que la conducción sea aún más segura para los demás usuarios, ya que permite enmascarar con mucha más precisión el tráfico que se aproxima y los autos que se encuentran por delante.

A pesar de que las advertencias sobre posibles accidentes o averías ya están disponibles en forma de imágenes a través del MMI mediante los datos proporcionados por los mapas HERE, los faros Matrix LED digitales, que incluyen la tecnología DMD -ver el glosario-, ofrecen otro nivel de fiabilidad. Además de la pantalla en la instrumentación digital, los faros proyectan directamente sobre la carretera un indicador de advertencia delante del auto durante unos tres segundos, consistente en un triángulo con un signo de exclamación en su interior. Esto permite que el conductor mantenga la atención en la carretera, y pueda reaccionar lo más rápidamente posible en el caso de aproximarse a una incidencia en el tráfico causada por un accidente o una avería.

Detrás de la digitalización de los faros Matrix LED hay una nueva tecnología, conocida como DMD, utilizada con anterioridad en los proyectores de vídeo. DMD son las siglas de Digital Micromirror Device (dispositivo digital de microespejos). Su componente principal es un pequeño chip con alrededor de 1,3 millones de microespejos, cuyos bordes miden apenas unas milésimas de milímetro. Utilizando campos electrostáticos, cada uno de ellos se puede regular en inclinación hasta 5.000 veces por segundo. En función de la configuración, el haz de luz LED se dirige a la carretera a través de las lentes correspondientes, o es absorbido para atenuarlo.

Esto significa que ya no se trata de un haz de luz estático, sino que el funcionamiento se asemeja al de una imagen de vídeo que se regenera continuamente.

La luz de señalización de los faros Matrix LED ayuda a distinguir en la oscuridad a los peatones cercanos a la carretera. Si se encuentran delante del auto, el asistente de visión nocturna reconoce la situación y la luz de señalización destaca a la persona con una iluminación específica. Con esta combinación, el auto se vuelve lo más seguro posible para todos los implicados.

Las animaciones luminosas ampliadas que se utilizan al entrar y salir del auto muestran una vez más lo estrechamente interconectados que están el diseño y las tecnologías de iluminación en Audi. Los efectos luminosos individuales funcionan como expresión de las preferencias personales. Los clientes pueden seleccionar una de las cinco proyecciones disponibles gracias a la tecnología DMD a través del MMI.

En 2016, la tecnología OLED de diodos orgánicos utilizada por primera vez en los grupos ópticos traseros del Audi TT RS marcaron el inicio de una nueva era en la industria del automóvil. Los elementos OLED son superficies que pueden funcionar como fuentes de luz basadas en semiconductores, caracterizados por una homogeneidad perfecta y por unos valores de contraste extremadamente altos. Su luminosidad también es regulable. Además, la fuente de luz se puede configurar libremente y dividirse con gran precisión en segmentos conmutables. Con el estreno de los grupos ópticos traseros OLED en el Audi TT RS, también debutaron los escenarios de iluminación dinámica.

Sólo cuatro años después, Audi introdujo la tecnología OLED digital en el Audi Q5. Por primera vez, la digitalización permitía cambiar la firma lumínica de las luces traseras, una posibilidad basada en las propiedades fundamentales de los OLED: elevado contraste, capacidad de segmentación, alto grado de homogeneidad lumínica y los menores espacios posibles entre segmentos. Audi sigue siendo el único fabricante de automóviles que ofrece esta tecnología, que forma parte del equipamiento de serie en el A8.

El diseño de iluminación de Audi conceptualiza una selección específica de firmas de luces traseras OLED digitales para cada modelo de Audi. Solo la digitalización hace posible personalizar el diseño de las luces, gracias a que el sistema permite controlar individualmente cada panel de las luces traseras y el segmento OLED que contiene. De este modo, los conductores pueden aplicar sus preferencias personales a través del MMI, variando con solo pulsar un botón el aspecto de los faros traseros. Por primera vez, en el nuevo Audi A8 hay tres firmas de luces traseras seleccionables; los clientes que opten por un Audi S8 pueden elegir una cuarta firma adicional.

Las luces traseras OLED digitales utilizan una función de indicación de proximidad para llamar la atención de otros usuarios de la carretera. Cuando un auto se acerca a un Audi que está parado, los sensores de aparcamiento toman nota del movimiento del vehículo que se aproxima y activan todos los segmentos OLED restantes para que la luminosidad adicional y la mayor superficie hagan que su presencia sea lo más perceptible posible. Cuando el Audi se aleja, las luces traseras OLED digitales vuelven a la firma luminosa seleccionada. Esta medida adicional de seguridad se aplica incluso a las personas que van en bicicleta o en patinete: los sensores también los reconocen.

El Audi A6 e-tron concept ofrece una mirada a la gamificación basada en la luz. Los avanzados faros Matrix LED digitales pueden proyectar videojuegos utilizando directamente la superficie del suelo o en una pared delante del auto, lo que permite a los clientes jugar mientras el vehículo está recargando la batería, por ejemplo. De este modo, los videojuegos, que se controlan a través de un dispositivo móvil personal, se pueden utilizar junto con los faros del auto, que se convierten en proyectores. Las oportunidades de aumentar continuamente la gama de ofertas disponibles para los clientes están en constante revisión, incluyendo la posibilidad de integrar en el futuro contenidos de proveedores de películas y videojuegos.

Además de perfeccionar los faros Matrix LED digitales, la tecnología OLED digital en particular definirá el futuro de los sistemas de iluminación, al no tratarse de una fuente de luz convencional. Su desarrollo apunta hacia las pantallas exteriores, que no solo aumentan la seguridad y permiten un mayor nivel de personalización, sino que también están destinadas a mejorar la comunicación con el mundo exterior. Sin embargo, los pilotos traseros OLED digitales flexibles van un paso por delante: contienen un sustrato flexible que les permite pasar de una estructura bidimensional a una tridimensional. Además de afinar la forma, esto también permite integrar el diseño de la luz digital en el exterior, lo que hace posible mostrar símbolos para una comunicación adicional.

Un ejemplo en una situación cotidiana sería el de una persona en una ciudad que quiere cruzar la calle entre dos autos aparcados, pero no puede ver la carretera porque hay un camión en el camino. Las luces OLED digitales no sólo iluminan la parte trasera, sino también parte del lateral; si el auto se ha puesto en marcha, también indica que un vehículo se aproxima antes de que la persona salga a la calle, por ejemplo.

Este tipo de funciones relacionadas con la seguridad y las posibilidades de personalización son el resultado de una estrecha colaboración entre la tecnología y el diseño de las luces, como explica Stephan Berlitz, responsable de Desarrollo de Iluminación de Audi: “Los que estamos en el lado de la tecnología trabajamos mano a mano con el diseño en la fase de desarrollo previo, así como con las autoridades competentes en materia de licencias en las fases preliminares. En Audi, la luz es, sobre todo, seguridad, lo que significa ver y ser visto. Y con la digitalización tenemos muchas más posibilidades de hacer que los autos sean aún más seguros”.

César Muntada, Director de Diseño de Iluminación de Audi, añade: “La tecnología y el diseño de la luz son inseparables en Audi. La luz es una expresión visible de nuestro lema ‘A la Vanguardia de la Técnica’: damos al auto un rostro inconfundible y agudizamos el carácter del modelo y de la marca. Un Audi debe ser reconocible de noche a primera vista, tanto de cerca como de lejos. Así que nos ceñimos a un principio que garantiza el reconocimiento, pero también deja el espacio necesario para el carácter particular de cada vehículo”.

Audi garantiza que cada uno de sus modelos sea reconocible aplicando el siguiente principio: todas las firmas luminosas enfatizan la anchura del automóvil con elementos lumínicos distintivos y segmentados y con acentos en el exterior, de manera que la combinación de estos segmentos forma una unidad. Cuando es necesario, los diseñadores de iluminación de Audi activan todas las firmas luminosas y funciones y las diseñan de forma que encajen de manera armoniosa, tanto en el auto como en la imagen digital proyectada en el suelo. “Repitiendo ese principio, nos aseguramos de que un Audi sea reconocible”, explica Muntada.

Junto a la personalización, la comunicación inmediata es otro elemento especialmente imaginable para el futuro. La funcionalidad de las luces traseras OLED digitales tendrá un diseño interactivo. Un ejemplo: gracias a una amplia red de vehículos interconectados, un Audi sabrá si hay hielo en la carretera, y el auto podrá avisar al resto del tráfico que viene detrás utilizando sus luces traseras. Al conocer el peligro, será posible ajustar la velocidad y la distancia con suficiente antelación. En cuanto la legislación lo permita, también será posible ajustar automáticamente los elementos OLED digitales durante la conducción; por ejemplo, para informar directamente a los conductores que vienen detrás sobre situaciones de riesgo.

Una cuestión que suele surgir sobre la tecnología de los faros traseros OLED digitales es su durabilidad. Los OLED digitales de Audi están diseñados para cumplir con las elevadas exigencias que plantea su utilización en un vehículo. Un desarrollo especial de los materiales impide la degeneración por la influencia de la temperatura y la tecnología de encapsulación, evitando que los elementos OLED entren en contacto con la humedad. Esto significa que cumplen el perfil de durabilidad y satisfacen las mismas exigencias que los LED inorgánicos convencionales que se utilizan en los autos. Gracias a ello, los OLED digitales tienen una vida útil significativamente más larga que las pantallas OLED tradicionales, y con una densidad de luz mucho mayor, para responder a los retos de la iluminación exterior del automóvil.

Otra tecnología que ofrece más seguridad y comunicación es la luz Mapping que se integra en el alerón del techo: una ampliación funcional de la tercera luz de freno proyecta el logotipo “quattro” en la parte superior de la luneta trasera. Esto no sólo crea posibilidades de diseño completamente nuevas para la comunicación, sino que la ampliación del área de la luz de freno también mejora la percepción de esta función en el tráfico. El reflejo de la luz de proyección del alerón se dirige hacia la parte trasera, por lo que solo es visible para los usuarios de la carretera situados detrás del auto; el conductor no percibe este efecto luminoso añadido.

Esta tecnología estará disponible en el mercado chino este mismo verano en un SUV con motor de combustión diseñado específicamente para China. Audi quiere ampliar la utilización de esta tecnología a todos los mercados para ofrecer más opciones de personalización en el futuro. Sin embargo, por motivos legales no será posible utilizar proyecciones creadas por los propios usuarios.

La comunicación es la clave del éxito en muchos campos. En el futuro, Audi quiere intensificar la comunicación entre el vehículo y su entorno mediante proyecciones digitales sobre el suelo. Una primera aproximación de esta funcionalidad son las proyecciones desde los intermitentes. Tres símbolos proyectados sobre la calzada en la parte delantera y trasera del vehículo advierten a los ciclistas, por ejemplo, de un cambio de carril; además, avisan a los peatones de que el vehículo va a realizar un giro. Una función que ofrece una comunicación simple y clara, y una mayor seguridad.

Esta interactividad pretende allanar el camino a proyecciones más amplias en la zona que rodea al auto, incluyendo, por ejemplo, avisos proyectados en la carretera antes de que se abra una puerta. Audi está trabajando para ampliar gradualmente la utilización de esta iluminación ambiental. En el proceso, la marca de los cuatro aros también está definiendo el escenario adecuado para su propósito en términos de funcionalidad de cara a, en última instancia, crear el valor añadido óptimo y no sólo presentar todo lo que es posible actualmente, tanto en lo referido a la seguridad como a la personalización. La perspectiva de esta última forma parte de la visión de futuro de Audi con proyecciones de suelo personalizables a través de la digitalización. En este sentido, es concebible que haya información y firmas relacionadas con el conductor, aunque esto no debe comprometer la privacidad.

Como complemento a la luz larga, los faros Matrix LED digitales proporcionan un haz de luz corta que iluminan en curva, en zonas urbanas y en autopista con la máxima precisión. DMD son las siglas de Digital Micromirror Device (dispositivo digital de microespejos), un chip que integra 1,3 millones de microespejos y que es necesario para las proyecciones del faro. Divide la luz en pequeños píxeles y permite nuevas funciones como la luz de carril, de orientación y de marcado, innovaciones que ayudan al conductor y mejoran la seguridad del tráfico.

Los OLED son diodos orgánicos emisores de luz, que tienen un espesor de menos de un milímetro. Su nombre se deriva del material orgánico semiconductor del que están fabricados. Para hacer que las delgadas capas OLED se iluminen apenas es necesario aplicar una corriente eléctrica de 3 o 4 voltios. A diferencia de las fuentes de luz puntuales como los LED, los OLED son fuentes de luz de superficie, por lo que la luz alcanza un nuevo nivel de homogeneidad y puede ser dividida en segmentos regulables. No necesita componentes ópticos como reflectores y guías de luz, lo que hace que las unidades OLED resulten eficientes y ligeras. Los pilotos traseros OLED debutaron en el Audi TT RS en 2016, con un total de 12 segmentos por cada grupo óptico. En 2017, en el Audi A8, el número de segmentos ya había aumentado hasta 16.

Desde 2020, Audi ofrece las luces traseras OLED digitales en el Q5, lo que permite por primera vez a los clientes la posibilidad de elegir entre varios diseños de luces traseras utilizando un único hardware. A diferencia de los pilotos OLED del TT RS, en los que cada función de iluminación cuenta con una línea propia para la alimentación de energía, los OLED digitales se conectan a la unidad de control del sistema eléctrico de a bordo mediante un sistema de bus de datos, lo que permite contar con funciones adicionales. Esta tecnología cuenta con un mayor número de segmentos controlables que las luces traseras OLED lanzadas en 2016. En el Audi Q5 se utilizan tres paneles, cada uno con seis segmentos OLED que pueden activarse según se desee, y con infinitas posibilidades de modulación del brillo. La tecnología OLED digital también se incluye en los grupos ópticos traseros como parte del equipamiento de serie del nuevo Audi A8 desde 2021, en el que se utilizan ocho paneles, cada uno de ellos con seis segmentos OLED.

Además de las funciones convencionales de señalización, esta tecnología permite utilizar nuevas funciones de comunicación: en el Q5, Audi integra un indicador de proximidad para los vehículos que se acercan por detrás. En el futuro, los OLED digitales con más de 60 segmentos contarán con un número de elementos controlables diez veces mayor, así como con la posibilidad de influir en muchas áreas individualmente, gracias al superior rendimiento de la futura electrónica del vehículo y al hardware OLED desarrollado específicamente. Además de personalizar los diseños de las luces, la tecnología OLED digital puede utilizarse como elemento de indicación en el conjunto de los grupos ópticos traseros y, por lo tanto, para la comunicación entre vehículos. Siempre sujeto a las aprobaciones gubernamentales, los conductores de los vehículos que circulan detrás podrían, por ejemplo, recibir avisos anticipados de la presencia de zonas de baja adherencia, o de un atasco de tráfico. Gracias a la gran precisión, a su altísimo contraste y a su gran variabilidad, las luces traseras están evolucionando progresivamente para convertirse en auténticas pantallas.

Mientras que las luces traseras digitales OLED solo permiten una integración bidimensional, los nuevos substratos maleables para las luces traseras digitales OLED flexibles permiten por primera vez conseguir curvaturas. Esta nueva libertad crea un diseño de luz tridimensional que mejora la forma en la que se combina con la carrocería. Como resultado, el área que se puede utilizar para personalizar la firma lumínica y para la comunicación con el entorno será más grande en el futuro. Las características clave de esta tecnología, su perfecta homogeneidad y alto contraste, se mantendrán incluso desde distintos ángulos de visión.