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sexta-feira, 12 de agosto de 2011

ABSolutamente Essencial!

Quando se fala em Eletrônica e Segurança Automotiva moderna, um dos itens mais discutidos e menos entendidos é o ABS.

ABS (Anti-lock Braking System, ou freio anti-travamento) é um dispositivo eletrônico que foi utilizado pela primeira vez na década de '70, pela Mercedes-Benz, em seu experimental C111.  O veículo caiu no esquecimento depois de uma década de experimentos, mas o ABS veio para ficar.

A idéia por trás do ABS é simples: numa frenagem de emergência, é comum as rodas do carro travarem.  Quando isso acontece, há duas consequências graves: o atrito entre a roda travada e a pista é MENOR do que o atrito sem travamento, o que aumenta a distância de frenagem.  E, mais importante: perde-se completamente o controle direcional sobre o carro.

Um motorista experiente, nesse momento, solta o freio e reinicia a frenagem, com menos pressão, evitando o travamento.  Infelizmente, hoje em dia, poquíssimos motoristas são "experientes", nesse sentido.  A esmagadora maioria sabe apenas o trivial sobre a condução do veículo, nunca fez um curso de direção defensiva, muito menos praticou com seu carro situações de emergência como frenagens ou derrapagens.  E mesmo nosso motorista experiente perde preciosas frações de segundo ao reiniciar a frenagem e corrigir o problema de travamento.  E, pior do que isso: caso UMA das rodas trave, talvez por estar sobre um trecho da pista menos aderente, é preciso parar a frenagem nas QUATRO e reiniciar, já que o pedal do freio atua sobre todas simultaneamente.

Daí vem a idéia do ABS: um sistema eletrônico monitora o giro de cada roda durante a frenagem.  Ao detectar um início de travamento em uma delas, ele alivia a ação do freio apenas sobre aquela roda, e alguns mili-segundos depois reinicia a frenagem.  Resultados práticos:
  • Apenas a roda afetada tem sua frenagem reiniciada, enquanto isso as outras três continuam freando;
  • O tempo de reinício é bem menor do que o conseguido pela ação humana, perde-se menos tempo sem frear;
  • Isso funciona com qualquer motorista, com ou sem experiência.  Basta frear fundo, e o sistema faz o resto.
Esse tipo de sistema aumentou drasticamente a segurança ativa dos veículos - ou seja, sua capacidade de evitar acidentes.  Não é para menos que, apesar de caro (é um acessório que, apesar da larga produção, ainda aumenta em quase US$ 500,00 o preço de um automóvel, ou uns R$ 2.000,00 no Brasil) vem sendo cada vez mais utilizado, e até mesmo carros mais populares já o oferecem.

As dificuldades para sua instalação (e, consequentemente, o alto preço) são, principalmente, o sensoriamento e a atuação sobre o freio.  O processamento, embora complexo, é hoje relativamente barato, já que a eletrônica moderna disponibiliza processadores de alta capacidade e velocidade a custos muito baixos.

No lado do sensoriamento, precisamos medir rapidamente, e com precisão, a velocidade de cada roda.  Durante a frenagem o sistema monitora continuamente essas velocidades e, como as quatro rodas nunca começam a travar exatamente ao mesmo tempo, usa as diferenças entre essas velocidades para detectar o iminente travamento de uma roda.  Detectada essa situação, o sistema desaciona o freio da roda afetada, espera sua velocidade voltar ao normal (o que leva de poucos mili-segundos a quase um segundo) e reaplica o freio.

Esse ciclo de funcionamento (início de travamento, desaplicar o freio, aguardar normalização, reaplicar o freio) é o que causa a característica "vibração" no pedal do freio, que costuma assustar os motoristas desavisados na primeira vez que causam a intervenção do ABS em seus carros.

É consenso entre os especialistas em automóveis, hoje, que o ABS, apesar de caro, é talvez o mais importante avanço na segurança ativa já conseguido em automóveis.  Nas palavras de um especialista:

"- É um acessório caro.  Mas se ele for acionado uma única vez no seu carro, em condições reais, ele se pagou.  Porque provavelmente ele evitou um acidente, e quem sabe salvou sua vida."

sábado, 30 de julho de 2011

Mais Luz... Mais Luz !!!

Putz... não imaginei que falar sobre lâmpadas automotivas gerasse tantas perguntas!

Depois de falar sobre Xenon (metendo o malho nos kits adaptados, claro) e sobre as halógenas (e meter o malho nas "cool blue"), me perguntaram sobre LEDs.

Bem... todo mundo sabe o que é um LED, não?  Mas nem todos sabem como ele funciona.  Quem não está interessado em física de semicondutores pode pular o próximo parágrafo, e não vai perder nada da história... hehehe...

Um LED (Light Emitting Diode) é um semicondutor (mais especificamente, um diodo) com uma propriedade especial: Os átomos do cristal semicondutor perto da junção mudam de estado com a passagem dos ions, aumentando sua energia.  Ao retornar ao estado inicial liberam essa energia na forma de fotons, que são a unidade básica da radiação eletromagnética.  Corretamente projetado, esse diodo emite radiação na frequência desejada.

Os primeiros LEDs, e mais fáceis de produzir, emitiam radiação na faixa dos IR curtos (cerca de 900nm).  Depois conseguiu-se produzir LEDs que emitem radiações mais curtas, na faixa visível - vermelha, depois amarela, verde, e finalmente, nos últimos anos, azul.  E conseguiu-se também produzir LEDs com áreas diferenciadas na junção, que emitem 3 ou 4 frequências simultaneamente, calibradas de forma a parecer brancos ao olho humano.

Os LEDs modernos emitem altas quantidades de luz, e são muito eficientes - cerca de 50%, similar a uma lâmpada fluorescente compacta.  Daí é claro que os projetistas de automóveis começaram a ter idéias!  Além de eficientes, os LEDs são bem pequenos, podendo ser agrupados em qualquer forma desejada.  Ficou fácil fabricar luzes automotivas no formato e cor desejados, criando efeitos especiais, práticos e bonitos.  Reparem neste exemplo - a lanterna dianteira de um Audi A4:


Hoje a maioria dos automóveis mais caros utiliza LEDs em todas as suas luzes, com exceção dos faróis principais - luzes de posição, direção, freio, ré... além das internas, na iluminação da cabine e do painel.

O grande desafio ainda é nos faróis principais do veículo.  Embora alguns carros de luxo (Mercedes classe E e BMW série 7) já comecem a aparecer com faróis LED, os problemas ainda não estão completamente resolvidos.

Para começar, os LEDs atuais, embora emitam muita luz (e cada dia mais), ainda não chegaram ao nivel dos HID (Xenon).  Um farol LED atual emite bem mais luz do que os halógenos convencionais, mas não tanto quanto os HID.  Acredita-se que isso vai mudar em breve, cada geração de LEDs está chegando ao mercado com mais luz e mais eficiência.

O segundo problema é um pouco mais complicado, e também interessante: como nenhum sistema de iluminação é 100% eficiente, sempre é gerado calor, que precisa ser dissipado.

As lâmpadas halógenas, pouco eficientes, emitem muito calor.  Porém esse calor é emitido em forma de radiação IR, e deixa a lâmpada.  Parte desse IR é absorvido pela lente externa do farol, o que é uma vantagem, especialmente em climas frios e úmidos: ela aquece a lente, evitando formação de condensação e acúmulo de água.

As HID, mais eficientes, produzem bem menos calor.  Da mesma forma, esse calor é emitido como IR, parte dele é absorvido pela lente externa, com o mesmo efeito de mante-la limpa.

Agora o LED... ele não emite praticamente nenhuma radiação IR.  O calor é gerado na junção do semicondutor, e se não for corretamente dissipado vai em pouco tempo destruir o LED.  E para piorar, não há calor para manter a lente limpa.  Os desenhos atuais empregam um dissipador metálico para retirar calor do LED, e esse dissipador é conectado à lente externa, como tentativa de aquece-la e mante-la limpa.  Funciona, mas é uma construção mais cara e complicada.  Nada que altere significativamente o custo de uma Classe E ou de uma Série 7, mas vai ser um problema para sua utilização em carros mais simples.  Por enquanto...

Aguardamos os próximos capítulos, que certamente trarão novos desenvolvimentos tecnológicos, e talvez em breve a solução desses problemas!

E para finalizar o assunto segue uma tabela com as eficiências máximas conseguidas atualmente pelos tipos de lâmpadas mais comuns (automotivas ou não), em Lumens / Watt:

terça-feira, 26 de julho de 2011

O Brilho do Negro

Não, pessoal, este não é um texto sobre a consciência negra, nem qualquer tipo de manifesto politicamente correto.  É apenas um texto sobre física!

Depois de falar sobre "corpo negro" e "espectro contínuo" no post sobre Iluminação Xenon x Halógena foi que eu descobri que falei grego para muita gente!  Desculpem, essa é uma falha comum dos técnicos.  Falamos "tecniquês" sem nem percebermos...

Mas então vamos falar um pouco sobre isso, e tentar esclarecer essa história de espectros.  Ahhh... mas cuidado, "espectro" aqui refere-se apenas a iluminação e cores.  Não vamos nem tentar explicar sobre fantasmas e fenômenos paranormais...

Nosso universo está coberto por radiação eletromagnética.  Em toda parte existe essa radiação - parte natural, parte produzida pelo Homem.  Ondas de rádio fazem parte desse conjunto.  O calor emitido pelo Sol também.  Assim como a luz visível.  E raios invisíveis, como os UV (ultra violeta) e Raios X.

A diferença fundamental entre todos esses tipos de radiação é o comprimento de onda.  As ondas de rádio são bastante longas - desde 300m para as rádios AM, passando por uns 3m para as rádios FM, até cerca de 15cm para micro ondas e algumas bandas de telefonia celular.

Bem mais curta é a radiação infravermelha, que sentimos sob a forma de calor (quando estamos ao sol, o calor que sentimos onde o sol "bate" é proveniente dessa radiação), que tem entre 0,3mm e 750nm.  Um nm (nanômetro) é um bilionésimo do metro, ou um milionésimo de milímetro.

A partir daí vem a luz visível, entre 750 e 380nm.  Nossos olhos vêem esses diferentes comprimentos de onda como diferentes cores.  A partir dos 380nm estão o ultravioleta e raios X, invisíveis para o olho humano.

Tudo isso é muito interessante, mas vamos nos focar na luz visível e como a percebemos.  Se olharmos para um espectro visível como este abaixo, veremos a relação aproximada entre comprimento de onda e a cor que nossos olhos percebem:
Percebemos as ondas mais curtas como violeta, e as mais longas como vermelho.  Perto do centro está o verde, com cerca de 520nm.

Reparem que várias cores, entre elas o branco, não estão nesse espectro.  Não existe uma frequência "branca".  O branco é o que nossos olhos percebem quando nos chega todo o espectro ao mesmo tempo, com toda essa gama de frequências.

Um objeto branco reflete a luz que incide sobre ele.  Só o percebemos como branco se o iluminarmos com luz branca!  Por exemplo, iluminem uma parede branca com uma lâmpada vermelha, e vocês verão a parede vermelha.  Óbvio, não?  Portanto, só podemos perceber corretamente as cores dos objetos se os iluminarmos com luz branca!

Agora vamos ao corpo negro...

Qualquer objeto aquecido emite radiação.  Inclusive nós, já que nossa temperatura de 36,5ºC é suficiente para emitirmos infravermelhos.  à medida em que aquecemos mais um objeto, ele passa a emitir mais radiação, e em comprimentos de onda menores.  Coloquem uma barra de ferro sobre o fogo, e em pouco tempo ela começa a "ficar vermelha".  Sua temperatura subiu e, perto dos 600ºC, ela começa a emitir luz visível, além da infravermelha.  Continuem aquecendo-a e ela irá brilhar cada vez mais, passando a laranja e depois amarelo.  Não vai passar do amarelo, pelo menos como uma barra de ferro sólida, porque a cerca de 1.500ºC ela vai derreter.

Observem este gráfico:
A linhas brancas mostram quanta radiação, e de que comprimento de onda, emite um corpo aquecido, em várias temeraturas diferentes.  A linha mais baixa é de um corpo a 3.500ºK (cerca de 3.227ºC).  A mais alta é de um corpo a 5.500ºK (cerca de 5.227ºC).  No meio do gráfico está representado o espectro visível.  À sua direita, a área negra é de radiação IR (infravermelha), e à esquerda a UV (ultra violeta), ambas invisíveis.

Reparem que, a 5.500ºK, a parte mais importante da radiação emitida está bem na faixa visível ao olho humano.  Não é coincidência, já que esta é a temperatura superficial do Sol, portanto essa é a curva de radiação que ilumina a nossa Terra.  E nossos olhos, é claro, evoluíram nesse ambiente, adaptando-se para enxergar a radiação que aqui existe em maior quantidade!

Esse tipo de emissão de luz é  chamado de "emissão de corpo negro" porque a radiação emitida depende apenas da temperatura do corpo, e não de sua cor.  Um corpo negro, que normalmente não emite luz visível (por isso negro), ao ser aquecido emitirá exatamente esse espectro luminoso.

E agora, depois de tantas explicações, finalmente chegamos às lâmpadas e à iluminação automotiva!

Uma lâmpada incandescente brilha porque seu filamento é aquecido, pela passagem de corrente elétrica, o suficiente para emitir luz visível.  Uma lâmpada comum tem seu filamento aquecido a cerca de 3.200ºK.  Uma halógena automotiva é um pouco mais quente - cerca de 3.400ºK.  Se olharmos no gráfico acima, veremos que a maior parte da radiação emitida por ela é infravermelha, e não luz visível!!

Que horror!! Por isso uma lâmpada incandescente tem eficiência tão baixa - menos de 20%.  E por isso ela aquece tanto o que está por perto - ela emite um monte de radiação IR!!  E por isso sua luz é um pouco "amarelada" - ela emite mais luz no  extremo vermelho-amarelo do espectro do que no extremo azul-violeta.

As lâmpadas de descarga, sejam as de baixa intensidade (vapor de sódio ou mercúrio) ou de alta intensidade (Xenon) emitem luz em uma (ou algumas) frequências isoladas, e não em um espectro contínuo como o do gráfico.  Seu princípio de funcionamento é radicalmente diferente.  Com isso, consegue-se produzir uma emissão quase totalmente dentro do espectro visível - mais de 70% da energia, em alguns casos.  Essa é a boa notícia!

Mas também há uma má notícia:  Como o espectro não é contínuo, nós não estamos "iluminando a parede" com uma luz branca, mas sim com uma mistura de cores isoladas.  Em alguns casos, como na luz de Sódio, essas cores são predominantemente amarelas, e sob sua iluminação vemos tudo amarelo e meio sem cor.

Em outros, como na Xenon, essa mistura nos aparece como branco.  Mas será branco mesmo?  Infelizmente não.  É uma mistura de algumas frequências, bem diferente do espectro da luz natural do Sol, que até consegue enganar nossos olhos.  Até que iluminemos com essa luz um objeto colorido.  E aí vamos ver as cores distorcidas.  Algumas cores podem quase sumir, enquanto outras ficam mais brilhantes, ou parecem diferentes.

E é esse o argumento que alguns apresentam contra a iluminação HID em automóveis.  Em uma situação de emergência - um objeto cruzando subitamente a estrada à nossa frente - a falsa impressão de cores pode enganar nossos olhos, fazendo com que o cérebro leve alguns segundos a mais para interpretar corretamente o que está vendo.  E esses segundos podem ser fatais!

Será válido esse argumento?  Não sei.  Não existem ainda estudos sérios, com dados confiáveis, sobre esse efeito.  Mas é um argumento com base lógica, e como tal deve ser devidamente tratado, e estudos realizados.

terça-feira, 19 de julho de 2011

Mais luz sobre a questão das Lâmpadas...

Depois de falar mal dos "kits" Xenon, me perguntaram sobre as lâmpadas halógenas "especiais" que estão no mercado.  Valem a pena, ou são apenas mais um truque para meter a mão no bolso dos desavisados?

A resposta a essa pergunta é, como tantas outras: depende...

Eu uso um par de lâmpadas especiais no meu carro.  Sem querer fazer propaganda, uso as Philips "X-treme Power".  Vamos analisar o que essas lâmpadas têm diferente, o que vale a pena e o que não vale.

Para começar, as lâmpadas halógenas têm uma relação entre brilho e vida bastante marcada.  A lâmpada padrão, que vem de fábrica na maioria dos carros, tem vida média de 600 horas.  Encontra-se no mercado lâmpadas "long life" (vida longa), que brilham menos, mas duram até 900 horas.  E as de alto brilho, que duram menos.

Até aí vale a opinião de cada um.  A Philips X-treme, por exemplo, tem um brilho de 2.000 lumens, contra 1.650 da padrão.  Em compensação, sua vida média está em torno de 400 horas.  Eu considerei a troca válida para o meu caso.  Você pode preferir a lâmpada que dure mais.  Nenhum de nós está errado.

O problema começa quando outras alterações são feitas.  A mais comum é utilizar lâmpadas de maior potência - existem as de 70, 80, 100 e até 110W, contra 60 da padrão.  Elas são produzidas especialmente para uso em "rallyes" e outros tipos de competição.  Se você as utilizar em seu carro normal, várias serão as consequências:
  • Você estará ilegal - essa alteração vai contra o código de trânsito de quase todos os países, inclusive o Brasil;
  • O refletor e a lente do seu farol não foram projetados para esse calor adicional.  Vão amarelar e envelhecer, depois de um ano vão parecer de um carro de 20 anos de idade;
  • Os interruptores e chaves podem não aguentar - o mais seguro seria colocar um relé;
  • A fiação pode também não aguentar - aí só trocando parte do chicote, o que é bastante complicado!
Outra alteração comum é colocar filtros azuis nas lâmpadas - as chamadas "cool blue" e similares.  Esses filtros só servem para uma coisa: fingir que você tem grana suficiente para ter um carro com Xenon!

Fala sério: você paga caro por uma lâmpada especial... aí paga mais caro ainda por um filtro que bloqueia parte dessa luz???  Só pra ficar mais branquinha??  Como é, mesmo?  Não entendi bem...

Resumo da história: se você quer mais luz, e acha que a menor vida da lâmpada vale a pena... perfeito, há boas opções no mercado.  Mas potências altas são para competições, em carros especiais e locais permitidos.  E filtro azul é só pra "bonito", só serve mesmo para piorar a iluminação!

Xe non dá certo... faça diferente!

Mein Gott... até eu me arrepiei com esse trocadilho horrível aí em cima!

Pois é... e essa polêmica sobre os faróis HID (Xenon) para automóveis?

Os faróis automotivos sofreram grande evolução ao longo do tempo.  Lanternas de carbureto em 1910, lâmpadas elétricas com refletores na década de '30.  Isso ficou sem grandes alterações até a década de '60, quando apareceram os "sealed beam" (faróis selados), aportuguesados aqui para "cilibim", que nada mais eram do que lâmpadas enormes, do tamanho do farol completo, e já com o refletor atrás.  Vantagem: uma camada de vidro a menos (e esse vidro costumava escurecer com o tempo), mais transparência, mais luz.

Depois, já nos anos '70, apareceram as lâmpadas halógenas.  A idéia é simples: na lâmpada convencional, a alta temperatura sublima (vaporiza), lentamente, o filamento de tungstênio.  Esse vapor, em contato com o vidro relativamente mais frio, vira pó e se deposita, escurecendo o vidro com o tempo.  Além disso, o filamento vai ficando mais fino, até que um dia se rompe (a lâmpada queima).

Os halogênios (especialmente o Iodo), em forma de gás devido à alta temperatura da lâmpada, combinam-se com o tungstênio, formando halido de tungstênio.  Ao passar junto ao filamento, a maior temperatura decompõe o halido, sendo o tungstênio metálico novamente depositado no filamento, e o halogênio liberado para um novo ciclo.  Resultado prático: pode-se aquecer mais o filamento, criando uma luz mais branca e maior eficiência, e o bulbo não fica escuro com o tempo.  Esse tipo de lâmpada acabou substituindo completamente as convencionais nos faróis automotivos, sendo absoluta na década de '90.

Mas aí começaram a aparecer novas tecnologias.  As lâmpadas de descarga já existem há bastante tempo - bons exemplos são as lâmpadas a vapor de mercúrio ou de sódio tão utilizadas em iluminação pública.  A novidade consistiu nas lâmpadas de descarga de alta intensidade (High Intensity Discharge, ou HID), utilizando Xenon em vez do Mercúrio ou do Sódio.  Essas lâmpadas têm uma intensidade de luz muito maior em relação ao seu tamanho, permitindo a construção de bulbos pequenos o suficiente para serem posicionados no ponto focal de um farol automotivo.

Os primeiros carros de luxo a utilizarem esses faróis foram alguns Mercedes e, logo depois, BMW.  Como não podia deixar de ser, a Mercedes criou um padrão de lâmpada (conhecido como D2R), e a BMW o alterou em alguns detalhes só para ser diferente (D2S).

Os faróis HID apresentam uma grande vantagem sobre os halógenos: a quantidade de luz emitida.  Os HID atualmente utilizados emitem cerca de 3.200 lumens, contra 1.600 de um halógeno comum, ou até 2.000 de um halógeno de última geração.  Mas essa vantagem não vem de graça: o bulbo HID é maior do que o filamento halógeno, apresentando maiores problemas para se projetar corretamente um farol que concentre e focalize a luz como desejado.  Seu sistema elétrico é bem mais complexo, sendo necessários inversores para fornecer tensões de 100V a 200V necessárias ao seu correto funcionamento.  Além disso, a lâmpada HID não emite como um corpo negro (um espectro contínuo) como a incandescente, prejudicando bastante a interpretação de cores pelo olho humano.

Esse último ponto é bastante discutível, mas muitos especialistas sustentam que o motorista, sem distinguir corretamente as cores, pode interpretar erroneamente um obstáculo, em uma emergência, sendo levado a um acidente.

Mas o pior de tudo ainda não foi dito!!!!!!

Fabricantes "picaretas" passaram a colocar no mercado lâmpadas HID "iguaizinhas" às halógenas, em forma de "kits de conversão" que permitem transformar um farol halógeno num HID!!

Iguaizinhas como, cara-pálida, se o bulbo de gás, parte fundamental da lâmpada, é diferente em forma e tamanho do filamento halógeno???  Observem aqui:

Aí o dono de um automóvel equipado com bons faróis halógenos vê um anúncio desses (ou tem um amigo que fez essa adaptação) e adapta esse kit maligno!  Resultado prático: ganha um farol com muito mais luz, mas pessimamente focalizada.  A quantidade de luz que ilumina o que interessa (a estrada, a área à sua frente) fica MENOR, a quantidade de luz espalhada que ofusca os outros motoristas fica drasticamente maior!  E o incauto sai por aí, enxergando menos, ofuscando muito mais, e feliz da vida, achando que está mais seguro.

Ou, pior ainda: sabe disso, mas quer porque quer o HID, por uma questão de "status" - EU tenho HID no meu possante, e você???  Desses não dá nem para ter pena, dá vontade de sair do carro com um martelo na mão e quebrar os seus queridos faróis Xenon!

E como estamos no Brasil... qualquer adaptação de veículos deve ser, obrigatoriamente, homologada por empresa credenciada e idônea.  Mas esse lei "não pegou", e as empresas "idôneas" muitas vezes aceitam um "por fora" para aprovar lixos como esse.  Agora saiu uma nova norma do DENATRAN, proibindo categoricamente a adaptação de HID em faróis não projetados especialmente para isso... será que vai pegar?

CAN do!

Mais uma perguntinha difícil que ouço sempre... afinal, que história é essa de carros com rede?  E essa tal de CAN?

Bom... é uma história um pouco longa, mas vamos lá!: nos primórdios do automobilismo, os carros não tinham sistema elétrico.  Um magneto, ligado direto ao motor, gerava impulsos elétricos para as velas, proporcionando a ignição do combustível... e só!  A iluminação era feita com lanternas de carbureto.  Sinal de freio era a mão do motorista levantada.  Partida era na manivela.

Percorremos um longo caminho desde essa época, não?  Os carros ganharam partida elétrica.  Faróis e lanternas elétricos.  Luzes de freio.  Limpadores de parabrisa.  Setas.

Depois, por um loooongo tempo (de 1940 até, aproximadamente, 1970) as coisas não mudaram muito (eletricamente) nos carros.  Aí, de repente, as coisas ganharam outro ritmo:  Segurança (ABS, air bags, faróis e limpadores de parabrisa automáticos).  Gerenciamento do motor (injeção eletrônica, câmbio eletrônico).  Conforto (ar condicionado, vidros e travas elétricos, painel de instrumentos, computador de bordo).  Manutenção (diagnóstico eletrônico).

Chegamos a um ponto em que o chicote elétrico de um carro é algo assustador.  Em alguns locais - perto dos instrumentos e comandos do painel, por ex. - passam literalmente centenas de fios em um ramo do chicote.

Vários fabricantes de sistemas automotivos começaram a procurar soluções para simplificar o processo.  A Bosch®, tradicional fabricante de equipamentos elétricos e centrais de controle automotivos, desenvolveu uma especificação de rede de comunicação especialmente para esse ambiente.  Anunciada em 1983 e padronizada em 1991, a CAN - Control Area Network - é uma rede de alta velocidade (até 1 Mb/s) voltada para controle de processos em tempo real.

A característica mais importante da CAN, comparada às redes mais comuns de computadores (como a Ethernet), é a priorização de mensagens.

Explico: em um controle em tempo real, algumas mensagens devem ter prioridade maior do que outras.  Por exemplo, é claro que uma mensagem "acionar air-bags" é MUITO mais importante do que uma "trocar estação do rádio".  A primeira PRECISA ser transmitida e executada imediatamente.  A segunda pode esperar até alguns segundos, sem qualquer prejuízo.

Para isso a CAN atribui um número de código a cada tipo de mensagem.  Esse código tem 11 bits, o que significa que podem haver cerca de 2.000 códigos diferentes.  Quando dois ou mais transmissores tentam utilizar o barramento ao mesmo tempo, o que está transmitindo o código mais baixo ganha o controle, e os outros são obrigados a esperar.  Assim, numerando as mensagem do código mais baixo (mais importantes) para o mais alto (menos importantes), é estabelecida a priorização das mensagens.

O resultado prático da utilização da rede é que, onde anteriormente era necessário passar centenas de fios, com a CAN passa-se apenas a alimentação e um par trançado para comunicação.  E a microeletrônica atual chegou a um nivel de custos que os controladores CAN espalhados pelo carro podem acabar sendo mais baratos do que o enorme chicote convencional - e a mão de obra utilizada para conectar todos aqueles fios.