Haute adaptative

Les premiers phares à orner les automobiles ne valaient pas mieux que de plisser les yeux très fort et d'espérer que toutes les vaches sur la route aient eu le bon sens de s'écarter de votre chemin. La faible lumière projetée par les premières lampes à pétrole et à gaz acétylène faisait de la plupart des voyages après la tombée de la nuit une course de dupes.

Aujourd'hui, bien sûr, la dernière génération de phares fonctionne un peu comme les téléviseurs modernes avec des réseaux serrés de lumières pixélisées clignotant jusqu'à 5 000 fois par seconde, permettant aux conducteurs d'utiliser essentiellement les feux de route et de croisement en même temps. Jusqu'à très récemment, cependant, des fonctionnalités de pointe comme celle-ci n'étaient pas autorisées sur les véhicules vendus aux États-Unis en raison d'une réglementation NHTSA établie dans les années 1960. Mais grâce à un effort de lobbying pluriannuel de la part de Toyota, ces réglementations ont changé en février dernier - maintenant les routes américaines sont sur le point de devenir un peu plus lumineuses et beaucoup plus sûres.

Suivant l'idée éphémère d'utiliser des flammes nues pour éclairer le chemin, les premiers phares électriques sont apparus sur la Cadillac Model 30 de 1912 et, au cours de la décennie suivante, sont rapidement devenus un équipement obligatoire dans tout le pays. Les premiers phares à intensité divisée offrant des feux de croisement et des feux de route séparés ont été produits en 1915, mais n'ont été inclus dans la conception OEM d'un véhicule qu'en 1924 et l'interrupteur monté au sol qui les contrôlait ne serait inventé que trois ans plus tard. une décennie entière à devoir sortir de la voiture juste pour allumer vos lumières et clignoter entre les luminosités !

L'avènement des phares à faisceau scellé avec des filaments pour les feux de croisement et les feux de route en 1954, et leur adoption généralisée en 1957, ont constitué un bond technologique massif. Avec des feux de croisement pour la conduite au crépuscule et en soirée, et des feux de route pour les déplacements nocturnes sur des routes autrement non éclairées, ces nouveaux phares prolongeraient considérablement les heures de la journée pendant lesquelles une voiture pourrait être sur la route en toute sécurité.

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La première lampe halogène, qui deviendrait elle-même rapidement une norme mondiale, a fait ses débuts en 1962. Mais les halogènes à cette époque étaient à peu près aussi populaires aux États-Unis que le système métrique - nous préférions toujours les incandescentes au tungstène. Cela a changé avec l'adoption de la loi sur la sécurité des véhicules à moteur de 1966 et la formation de la National Highway Transportation Authority (la NHTSA) en 1968, qui a pris le méli-mélo existant de règlements sur les véhicules au niveau de l'État et les a fédéralisés, ainsi que le adoption officielle cette année-là de la norme fédérale de sécurité des véhicules automobiles (FMVSS) 108, qui stipulait que tous les phares devaient être construits avec des faisceaux scellés.

Dans les années 1970, les ampoules halogènes, avec leur luminosité et leur efficacité accrues par rapport aux ampoules à incandescence au tungstène, sont devenues la norme de l'industrie. Les années 80, à leur tour, ont vu la réglementation américaine s'étendre pour autoriser les phares à ampoule remplaçable, dont le marché européen bénéficiait déjà depuis plusieurs années. La possibilité d'échanger une ampoule plutôt qu'une unité de phare complète, combinée aux récentes avancées matérielles qui ont permis de construire des lentilles de lampe en plastique au lieu de verre, a considérablement réduit le coût de fabrication et de fonctionnement des phares. Et dans les années 90, les halogènes étaient eux-mêmes abandonnés au profit des technologies d'éclairage modernes au xénon et à LED. Le 21e siècle a vu de nouvelles avancées non seulement dans la technologie d'éclairage elle-même - bonjour les phares halo et laser ! — mais aussi les systèmes de contrôle qui orientent les faisceaux.

En raison des différences dans leurs réglementations relatives en matière de transport, le taux d'adoption de la technologie a divergé entre les conducteurs américains et leurs homologues européens - souvent avec les Américains à la traîne. Comme pour les ampoules remplaçables dans les années 50 et les efforts de réduction de l'éblouissement dans les années 30, l'Europe s'est montrée beaucoup plus disposée à innover et à mettre en œuvre facilement les avancées récentes des phares, en partie aux restrictions imposées par la FMVSS 108. Parce que la norme 108 définissait les phares comme n'ayant que feux de route ou de croisement - et exigeant légalement qu'ils restent séparés - il a tacitement exclu toutes les avancées techniques qui ont suivi, en particulier les systèmes de phares à faisceau de route adaptatif (ADB) que l'on trouve dans les LED matricielles d'Audi, les LED Blade Scan de Lexus ou le système d'éclairage avant adaptatif de Ford. , dont vous ne trouverez actuellement aucun utilisable aux États-Unis.

Ces systèmes ADB et similaires sont disponibles en Europe, au Canada et au Japon depuis les débuts de la technologie en 2004 (bien que, techniquement, la Citroën DS de 1967 comportait également des phares qui pivotent en synchronisation avec la direction). Il faudra plus d'une décennie - pas avant la pétition monumentale de Toyota en 2015 - avant que la NHTSA n'envisage même d'autoriser leur utilisation sur le marché nord-américain. En fait, il a fallu encore trois ans au-delà pour que la magouille bureaucratique de l'agence se termine et ce n'est qu'en février de cette année - un an et demi plus tôt que prévu parce qu'ils devaient satisfaire à une exigence énoncée dans l'infrastructure bipartite. Bill – que la NHTSA a modifié le règlement.

"La NHTSA accorde la priorité à la sécurité de tous sur les routes de notre pays, qu'ils soient à l'intérieur ou à l'extérieur d'un véhicule. Les nouvelles technologies peuvent aider à faire avancer cette mission", a déclaré le Dr Steven Cliff, administrateur adjoint de la NHTSA, dans un communiqué de presse de février. "La NHTSA publie cette règle finale pour aider à améliorer la sécurité et protéger les usagers de la route vulnérables."

"Les systèmes de feux de route adaptatifs, ou ADB, utilisent la technologie de commutation automatique des phares pour éclairer moins les zones occupées de la route et plus de lumière sur les zones inoccupées", a expliqué la NHTSA. "Le faisceau adaptatif est particulièrement utile pour l'éclairage à distance des piétons, des animaux et des objets sans réduire la visibilité des conducteurs dans d'autres véhicules."

En gros, les ADB sont des phares qui s'adaptent activement aux conditions météorologiques dominantes, comme rediriger la lumière autour de la pluie et de la neige qui tombent, les étendre avant les virages ou atténuer les feux de route vers les véhicules venant en sens inverse uniquement. Ces systèmes exploitent souvent les mêmes caméras orientées vers l'avant que celles utilisées par le système de régulateur de vitesse adaptatif et peuvent être programmés non seulement pour éclairer la route, mais aussi pour afficher des informations de navigation prémonitoires.

Audi en dehors des États-Unis, par exemple, propose des phares à LED à matrice numérique - des LED disposées selon un motif de grille et contrôlées de manière granulaire par un processeur central appelé DMD (dispositif de micromiroir numérique). Ils fonctionnent un peu comme la technologie de projection numérique sur laquelle ils sont basés.

"En son cœur se trouve une petite puce contenant un million de micromiroirs, dont chacun mesure à peine quelques centièmes de millimètre", explique la page Éclairage d'Audi. "Avec l'aide de champs électrostatiques, chaque micromiroir individuel peut être incliné jusqu'à 5 000 fois par seconde. Selon le réglage, la lumière LED est soit dirigée via les lentilles sur la route, soit absorbée afin de masquer les zones de lumière faisceau."

Ces zones masquées sont celles où la lumière ne rebondit pas sur les chutes d'eau ou n'éblouit pas les yeux des autres conducteurs. De plus, le système projettera des « animations dynamiques de départ et de retour à la maison » sur les surfaces voisines, comme un régal. Plus concrètement, le système peut incliner les faisceaux pour éclairer plus loin dans les virages.

De même, le système HD Matrix LED trouvé sur les A8 de l'année modèle ultérieure, dans des circonstances spécifiques, atténuera les feux de route du véhicule sans aucune intervention humaine. Lorsque les phares sont réglés sur Automatique, que le véhicule roule à plus de 18 mph en dehors des zones urbaines (comme dicté par le système de navigation) et que la caméra avant voit un autre véhicule, les phares s'assombrissent et atténuent les LED individuelles en 64 étapes - environ plusieurs millions de modèles potentiels - pour "masquer les autres véhicules tout en continuant à éclairer pleinement les zones entre eux et adjacentes".

Le système d'éclairage avant adaptatif haute résolution de Ford, qui a fait ses débuts en Europe en août dernier, offre des capacités similaires. La société note qu'environ 40% des accidents se produisent sur les routes britanniques après le coucher du soleil. Regarder vers le bas les écrans d'infodivertissement lumineux sur les routes sombres peut temporairement aveugler les conducteurs, de sorte que les phares de Ford projetteront les limites de vitesse, les repères de navigation et les avertissements de danger routier sur la route elle-même. De plus, les faisceaux peuvent "se plier" dans les coins et pénétrer le brouillard, la pluie et d'autres conditions météorologiques défavorables.

"Ce qui a commencé comme jouer avec une lumière de projecteur et un mur blanc pourrait amener les technologies d'éclairage à un tout autre niveau", a déclaré l'ingénieur Ford Lars Junker dans un communiqué de presse. "Il est désormais possible de faire bien plus que simplement éclairer la route, pour aider à réduire le stress lié à la conduite de nuit. Le conducteur pourrait obtenir des informations essentielles sans jamais avoir à quitter la route des yeux."

Le système Digital Light de Mercedes, quant à lui, utilise un module d'éclairage unique composé de trois LED montées dans chaque phare. Leur lumière est réfléchie par un réseau de la taille d'une vignette de quelque 1,3 million de micromiroirs, chacun étant contrôlé via un processeur graphique intégré pour courber et atténuer avec précision les faisceaux. Selon Mercedes, cette fidélité permet à son Highbeam Assist de fonctionner deux fois plus précisément en excluant le trafic venant en sens inverse que les réseaux conventionnels de 84 pixels.

À l'autre extrémité du spectre, les phares haute définition Blade Scan de Lexus, qui ont fait leurs débuts sur les marchés asiatiques en 2019, n'utilisent que 24 LED par phare. Plutôt qu'un réseau de micromiroirs, Lexus utilise une paire de rétroviseurs à rotation rapide pour diriger leur lumière à travers l'objectif et sur la route. Selon l'entreprise, cela permet au système de viser avec une précision de 0,7 degré et de détecter les piétons au bord de la route jusqu'à 184 pieds de distance.

Malheureusement, aussi cool que soient ces capacités et aussi techniquement légales qu'elles soient, les conducteurs américains ont encore une courte attente avant de venir aux États-Unis. C'est parce que la NHTSA doit maintenant concevoir un ensemble d'exigences de test permettant de mesurer et de réglementer les phares adaptatifs en vertu de la norme révisée. À court terme, cela signifie que nous verrons probablement plus de nouveaux véhicules équipés d'un matériel compatible ADB mais désactivé qui pourra être activé par voie hertzienne plus tard, une fois la réglementation raffermie.

"Bien que les phares adaptatifs aient été approuvés, les exigences de test pour l'approbation proposées par la NHTSA sont toujours en discussion", a déclaré un représentant d'Audi à Engadget. "Pour cette raison, [j'ai] peur que nous ne soyons toujours pas en mesure d'offrir la fonctionnalité de matrice aux États-Unis pour le moment et que nous continuions à travailler avec les régulateurs pour commercialiser cette fonction pertinente pour la sécurité."