La historia del cuadro de instrumentos: de una maqueta a la proyección 3D

Medir la velocidad es algo de todos los tiempos. En la época romana, por ejemplo, los marcadores en la rueda ya se usaban para poder contar el número de revoluciones por unidad de tiempo. Sabiendo cuán grande era la distancia después de una revolución, la velocidad promedio podría calcularse fácilmente. Mientras tanto, por supuesto, usamos técnicas más modernas, pero hasta ahora la base siempre ha sido la misma: la rotación de una rueda se traza contra el tiempo transcurrido. Sin embargo, mucho ha cambiado. Te llevamos en un viaje en el tiempo.

El primer velocímetro en un auto

Aunque medir la velocidad era un fenómeno bien conocido, no se podría decir eso sobre el velocímetro en sí. Resultó ser bastante difícil encontrar un concepto que pudiera representar clara y establemente un cálculo entre la distancia y el tiempo. El inventor Charles Babbage tuvo la primicia de las locomotoras de vapor (alrededor de 1835), pero fue el croata Josip Belušić quien tuvo la primera idea útil para la industria del automóvil en 1888. No fue el único con una idea durante este período, pero su diseño funcionó mejor. No menos de 120 patentes compitieron en 1889 en una convención en París por la designación "mejor diseño". Belušić ganó esta competencia y desde entonces es conocido en los libros de historia como el primer inventor oficial del velocímetro (eléctrico) para automóviles. Sin embargo, eso no significaba que el resto del mundo permaneciera en silencio: tanto en Europa como en los EE. UU., Se continuaba trabajando en posibles mejores soluciones.

Velocímetro de Otto Schulze

operacion-del-panel-de-instrumentos

Uno de estos diseñadores fue el alemán Otto Schulze. En 1902 trabajó en una idea para un nuevo tipo de velocímetro. Experimentó con un eje giratorio y magnetismo, lo que finalmente resultó en la patente que luego se usaría durante más de 80 años en todo el mundo. Su diseño funcionó de la siguiente manera:

Una horquilla equipada con un imán en ambos puntos es impulsada por un eje giratorio. La carcasa metálica en la que gira esta horquilla, junto con los imanes giratorios, proporciona una fuerza magnética en la dirección de rotación. Este principio es causado por la creación de las llamadas "eddy currents" durante el giro. Al colocar una copa de metal en este campo magnético, se hace un uso inteligente de esa fuerza en la dirección de rotación: la copa quiere girar cada vez más en el sentido de las agujas del reloj a medida que aumenta la velocidad de rotación. Unido a la copa está el eje del puntero y un resorte que limita el movimiento de rotación. El resultado es un sistema muy compacto que hace su trabajo con extrema precisión. Ideal para en el cuadro de instrumentos de un automóvil.

Velocímetros de Stewart-Warner

Mientras tanto, en suelo estadounidense, el dúo Stewart y Clark de Chicago también vieron algo de pan en el velocímetro. Es por eso que la producción de velocímetros y bocinas se inició en 1896, que eran opciones que se podían adaptar en ese momento. Lamentablemente, Thomas Clark murió en 1907 durante una demostración de dicho velocímetro. John Stewart fue más allá solo y en 1912 compró su rival Warner Instrument Company. Stewart-Warner nació. En los años siguientes, la compañía creció hasta convertirse en el líder del mercado: alrededor de 1920, más del 90% de todos los automóviles que conducían en los Estados Unidos estaban equipados con un velocímetro Stewart-Warner, que por cierto ahora es en gran medida la misma técnica que la idea de Otto Schulze. Puede que no hayan sido los primeros inventores oficiales de la idea, pero pudieron vender los medidores de velocidad particularmente bien.

Regulaciones sobre velocímetros: esto ha sido acordado en todo el mundo

¿Sabía que casi todos los países usan las mismas regulaciones o estándares que los medidores de velocidad deben cumplir? Esta es la llamada "regulación R39 de la CEPE" que se utiliza desde 1978. Las siguientes reglas están incluidas en estas regulaciones:

  • La velocidad indicada nunca puede ser inferior a la velocidad real.
  • La velocidad indicada nunca puede superar el 110% de la velocidad real, más 4 km / h de corrección.
  • Se han establecido condiciones de prueba para una medición, como la temperatura exterior y el tipo de superficie de la carretera.

Las reglas para la producción en masa son algo relajadas:

  • Para automóviles, camiones, autobuses, etc.: la velocidad indicada nunca puede superar el 110% de la velocidad real, más 6 km / h de corrección.
  • Para vehículos de dos y tres ruedas con una velocidad máxima superior a 50 km / h: la velocidad indicada nunca puede superar el 110% de la velocidad real, más una corrección de 8 km / h.

La llegada del tablero digital

Aston Martin

Estamos dando un salto considerable en el tiempo, a 1976 para ser exactos. Aston Martin presentó el Lagonda ese año, el primer automóvil del mundo en tener un tablero digital y control táctil. Cadillac siguió poco después (1978) con un tablero digital en Seville. Las funciones eran muy extensas en ese momento: un velocímetro digital, una computadora de viaje, se puede mostrar el consumo promedio y también cosas como la dirección de manejo y la temperatura exterior.

Ciertamente, al principio, estos paneles de instrumentos estaban lejos de ser confiables, pero pronto se produjo una mejora. Varios fabricantes cambiaron rápidamente a pantallas CRT: una versión pequeña de la pantalla del televisor. Estas pantallas fueron controladas por una CPU Z80, quizás conocida por los conocedores como el chip que también se puede encontrar en las famosas máquinas recreativas Pac-Man. Esto hizo que los paneles de instrumentos fueran mucho más simples y confiables.

La llegada del tablero digital también significó el final del velocímetro como Otto Schulze y Stewart-Warner habían ideado una vez, porque ahora se requería una señal de velocidad digital para el control. La aparición de los sistemas de frenos ABS ofreció afortunadamente una solución, porque para ello se utilizaron sensores digitales de velocidad. Las señales producidas por estos sensores eran ideales para controlar el velocímetro en un tablero digital.

¿De dónde viene la palabra tablero?

La palabra "tablero" proviene de carruajes que todavía tiraban de caballos. Una gran placa de madera frente a los pies del conductor protegía a todos en el vehículo de salpicaduras de tierra y piedras. Dashboard traducido literalmente significa "tablero de impacto". Cuando los caballos fueron cambiados por bloques de motor, el tablero permaneció intacto: la suciedad aún salpicaba de las ruedas delanteras y ofrecía algo de protección. El tablero también era un buen lugar para los controles y otros instrumentos. Por lo tanto, era el lugar más lógico para colocar todo tipo de instrumentos de control. Y con eso, el tablero, como lo conocemos ahora, nació.

GPS como alternativa a la velocidad de la rueda

En 1990, nadie pensaba en el GPS cuando se trataba de medir la velocidad, pero el GPS fue, por supuesto, un invento maravilloso para la navegación. En 1990, Mazda fue el primer fabricante en equipar un automóvil (el lujoso Eunos Cosmos) con un sistema de navegación basado en GPS. La velocidad, por supuesto, también se puede medir en función de la posición y el desplazamiento. La gran ventaja de esto es la falta de desviación en parámetros como la circunferencia de la rueda. La principal desventaja del software de GPS antiguo es el hecho de que no se tiene en cuenta ningún aumento o caída en la superficie de la carretera. La velocidad medida, por lo tanto, se desvía. Sin embargo, el software más nuevo utiliza material de mapa detallado, de modo que el aumento o la caída se incluyen en el cálculo de la velocidad. Debido a la buena precisión ahora y la posibilidad de registro de datos, los datos de GPS pueden presentarse como prueba válida contra una multa de tráfico. Sin embargo, hasta hoy no solo se basa en la velocidad del GPS.

El clúster digital está en desuso, pero la electrónica permanece

Aunque hubo una gran admiración por los cuadros digitales, desafortunadamente también hubo una atmósfera negativa en torno a su uso. Los periodistas en particular fueron muy críticos: las pantallas digitales son difíciles de leer a la luz del sol, son muy caras cuando fallan y se pierde la sensación de velocidad que le brindan los medidores analógicos en movimiento. Es por eso que muchos fabricantes de automóviles volvieron gradualmente a los viejos medidores de velocidad analógicos familiares en los años 90.

Al menos ... la mayoría de los velocímetros nuevos no eran para nada análogos. Sí, los medidores en el grupo estaban equipados con brazos de puntero, pero en su mayoría se controlaban electrónicamente. El magnetismo fue cambiado por motores paso a paso y el eje de rotación se hizo superfluo por una señal de velocidad digital. Por supuesto, los modelos de automóviles más baratos todavía usaban el diseño original de Otto Schulze, pero este ya no era el estándar.

En los años que siguieron, las funciones digitales en un cuadro de instrumentos se expandieron lentamente otra vez. Las pantallas de información se hicieron cada vez más grandes y la funcionalidad se hizo cada vez más extensa. Considere, por ejemplo, la visualización de información RDS (estándar de comunicación por radio) e instrucciones de navegación. De esta manera, los cuadros de instrumentos se fueron convirtiendo a digitales, a pesar de que el aspecto analógico te puede dar una idea diferente.

Cabina virtual y otras innovaciones.

En 2014, Audi cambió a Virtual Cockpit: una pantalla LCD completa donde el diseño podía adaptarse dinámicamente a las circunstancias. Los medidores analógicos se muestran simulados y además, por ejemplo, la pantalla de navegación y la lista de reproducción de música también se pueden mostrar, de modo que las funcionalidades del panel crecen fuertemente. La tecnología ha sido desarrollada en colaboración con la empresa finlandesa Rightware y utiliza su software Kanzi.

Totalmente en tendencia con las pantallas curvas en los teléfonos móviles, Bosch presentará a finales de 2018 con Innovision Cockpit: una pantalla LCD curva que fue hecha especialmente para el nuevo VW Touareg. Esto no solo ofrece más posibilidades para el diseño interior del automóvil, sino que también es más fácil de leer, como se ve claramente en el video a continuación.

¿Tiene futuro la proyección 3D ?

¿Pero cómo será el futuro? ¿Tendremos un cuadro de instrumentos como lo conocemos dentro de unos años? De hecho, cada vez más fabricantes están experimentando con las posibilidades de pantallas de visualización frontal (HUD) que, por ejemplo, muestran la velocidad del vehículo. Jaguar Land Rover presentó una pantalla frontal 2.0 en agosto de 2019. En lugar de una pantalla separada en la que se muestra la información, la información se proyecta en 3D en el parabrisas. La información no solo es más legible que en una pantalla de visualización "convencional", sino que también ofrece una amplia gama de nuevas opciones. Por ejemplo, no solo se puede proyectar la velocidad máxima, sino que también cuando se tiene que cambiar de carril se puede mostrar una flecha 3D. Incluso se puede proyectar una película en el lado del pasajero. Puede leer más sobre este desarrollo especial en la página web de Jaguar Land Rover.

dsg7-mechatronic-detail