ما هو نظام إضاءة السيارة الذكي ولماذا هو مطلوب؟

يبدو أنه يمكن أن يكون أبسط من المصباح الكهربائي في السيارة. لكن في الواقع ، تتمتع بصريات السيارة بهيكل معقد تعتمد عليه السلامة على الطريق. حتى مصباح السيارة العادي يحتاج إلى التعديل بشكل صحيح. خلاف ذلك ، سوف ينتشر الضوء إما على مسافة قصيرة من السيارة ، أو حتى وضع الشعاع المنخفض سوف يعمي سائقي حركة المرور القادمة.

مع ظهور أنظمة الأمان الحديثة ، حتى الإضاءة خضعت لتغييرات أساسية. لننظر إلى تقنية متقدمة تسمى "الضوء الذكي": ما هي مميزاتها ومزايا هذه البصريات.

كيف يعمل

العيب الرئيسي لأي ضوء في السيارة هو تعمية السائقين القادمين إذا نسي السائق التبديل إلى وضع آخر. القيادة على الطرق الجبلية والمتعرجة خطيرة بشكل خاص في الليل. في مثل هذه الظروف ، ستسقط السيارة القادمة في أي حال من الأحوال في الشعاع المنبعث من المصابيح الأمامية لحركة المرور القادمة.

يواجه المهندسون من شركات السيارات الرائدة هذه المشكلة. توج عملهم بالنجاح ، وظهر تطوير الإضاءة الذكية في عالم السيارات. النظام الإلكتروني لديه القدرة على تغيير شدة واتجاه شعاع الضوء بحيث يمكن لسائق السيارة رؤية الطريق بشكل مريح ، ولكن في نفس الوقت لا يعمى مستخدمي الطريق القادم.

حتى الآن ، هناك العديد من التطورات التي لها اختلافات طفيفة ، لكن مبدأ التشغيل لم يتغير عمليًا. ولكن قبل أن ننظر في كيفية عمل البرنامج ، دعنا نقوم برحلة صغيرة في تاريخ تطوير الإضاءة التلقائية:

• 1898g. تم تجهيز أول سيارة كهربائية لكولومبيا بمصابيح خيوط ، ولكن لم يتم تطويرها لأن المصباح كان له عمر قصير للغاية. في أغلب الأحيان ، تم استخدام المصابيح العادية ، والتي سمحت فقط للإشارة إلى أبعاد النقل.
• سنوات 1900. في السيارات الأولى ، كان الضوء بدائيًا ، ويمكن أن يختفي مع هبوب رياح خفيفة. في بداية القرن العشرين ، جاء نظراء الأسيتيلين ليحلوا محل الشموع التقليدية في المصابيح. كانت مدعومة بالأسيتيلين في الخزان. لتشغيل الضوء ، فتح السائق صمام التثبيت ، وانتظر تدفق الغاز عبر الأنابيب إلى المصباح الأمامي ، ثم أشعل النار فيه. تحتاج هذه البصريات إلى إعادة شحن مستمرة.
• 1912g. بدلاً من خيوط الكربون ، تم استخدام خيوط التنجستن في المصابيح الكهربائية ، مما زاد من ثباتها وزاد من عمرها التشغيلي. أول سيارة تتلقى مثل هذا التحديث هي كاديلاك. بعد ذلك ، وجد التطوير تطبيقه في نماذج أخرى معروفة.
• مصابيح التأرجح الأولى. في طراز Willys-Knight 70A Touring الأوتوماتيكي ، تمت مزامنة الضوء المركزي مع العجلات الدوارة ، بحيث غيّر اتجاه الشعاع اعتمادًا على المكان الذي يتجه إليه السائق. العيب الوحيد هو أن المصباح المتوهج أصبح أقل عملية لهذا التصميم. لزيادة نطاق الجهاز ، كان من الضروري زيادة توهجه ، ولهذا السبب احترق الخيط بسرعة. لم يترسخ التطور الدوراني إلا في نهاية الستينيات. أول سيارة إنتاج تتلقى نظام تغيير شعاع العمل هي Citroen DS.
• سنوات 1920. يظهر تطور مألوف لدى العديد من سائقي السيارات - مصباح كهربائي ذو خيوط. يتم تنشيط أحدهما عند تشغيل الضوء المنخفض ، والآخر عند تشغيل الضوء العالي.
• منتصف القرن الماضي. لحل مشكلة السطوع ، عاد مصممو إضاءة السيارات إلى فكرة توهج الغاز. تقرر ضخ هالوجين في قارورة المصباح الكهربائي الكلاسيكي - الغاز الذي تمت استعادة خيوط التنجستن به أثناء توهج ساطع. تم تحقيق أقصى سطوع للمنتج عن طريق استبدال الغاز بزينون ، مما سمح للخيوط بالتوهج تقريبًا إلى درجة انصهار مادة التنجستن.
• 1958g. ظهر بند في المعايير الأوروبية يتطلب استخدام عاكسات خاصة تخلق شعاعًا ضوئيًا غير متماثل - بحيث تضيء الحافة اليسرى للأضواء أسفل اليمين ولا تعمد السائقين القادمين. في أمريكا ، لا يأخذون هذا العامل في الاعتبار ، لكنهم يستمرون في استخدام الإضاءة التلقائية ، والتي تنتشر بالتساوي على المنطقة المضيئة.
• تطوير مبتكر. باستخدام الزينون ، اكتشف المهندسون تطورًا آخر أدى إلى تحسين جودة التوهج والحياة العملية للمنتج. ظهر مصباح تفريغ الغاز. لا يوجد خيوط فيه. بدلاً من هذا العنصر ، يوجد قطبان كهربائيان ، يتم إنشاء قوس كهربائي بينهما. يزيد الغاز في المصباح من السطوع. على الرغم من الزيادة المزدوجة تقريبًا في الكفاءة ، كان لهذه المصابيح عيبًا كبيرًا: لضمان وجود قوس عالي الجودة ، يلزم وجود جهد كهربي مناسب ، وهو مطابق تقريبًا للتيار في الإشعال. لمنع البطارية من التفريغ في غضون دقائق ، تمت إضافة وحدات إشعال خاصة إلى جهاز السيارة.
• 1991g. استخدمت BMW الفئة السابعة لمبات زينون ، ولكن تم استخدام نظائر الهالوجين التقليدية كشعاع رئيسي.
• بيكسينون. بدأ استكمال هذا التطوير بسيارات فاخرة بعد سنوات قليلة من إدخال الزينون. كان جوهر الفكرة هو وجود مصباح كهربائي واحد في المصباح الأمامي ، والذي يمكن أن يغير وضع الشعاع المنخفض / العالي. في السيارة ، يمكن تحقيق هذا التغيير بطريقتين. أولاً ، تم تثبيت ستارة خاصة أمام مصدر الضوء ، والتي ، عند التبديل إلى شعاع منخفض ، تحركت بحيث تغطي جزءًا من الشعاع بحيث لا يعمى السائقون القادمون. الثانية - تم تركيب آلية دوارة في المصباح الأمامي ، والتي نقلت المصباح الكهربائي إلى الموضع المناسب بالنسبة للعاكس ، مما أدى إلى تغيير مسار الشعاع.

يهدف نظام الإنارة الذكي الحديث إلى تحقيق التوازن بين إنارة الطريق لسائق السيارة ومنع انبهار المشاركين في حركة المرور القادمة وكذلك المشاة. تحتوي بعض موديلات السيارات على مصابيح تحذير خاصة للمشاة ، وهي مدمجة في نظام الرؤية الليلية (يمكنك القراءة عنها هنا).

يعمل الضوء الأوتوماتيكي في بعض السيارات الحديثة بخمسة أوضاع ، يتم تشغيلها حسب الظروف الجوية وظروف الطريق. لذلك ، يتم تشغيل أحد الأوضاع عندما لا تتجاوز سرعة النقل 90 كم / ساعة ، ويكون الطريق متعرجًا بانحدار وصعود مختلفين. في ظل هذه الظروف ، يتم إطالة شعاع الضوء بحوالي عشرة أمتار ويصبح أيضًا أوسع. هذا يسمح للسائق بملاحظة الخطر في الوقت المناسب إذا كان الكتف غير مرئي بشكل جيد في الضوء العادي.

عندما تبدأ السيارة في القيادة بسرعة تزيد عن 90 كم / ساعة ، يتم تنشيط وضع المسار بإعدادين. في المرحلة الأولى ، يسخن الزينون أكثر ، تزداد قوة مصدر الضوء إلى 38 وات. عندما يتم الوصول إلى عتبة 110 كيلومترات / ساعة ، يتغير إعداد شعاع الضوء - يصبح الشعاع أوسع. يمكن أن يسمح هذا الوضع للسائق برؤية الطريق قبل السيارة بـ 120 مترًا. بالمقارنة مع الضوء القياسي ، هذا 50 مترًا إضافيًا.

عندما تتغير ظروف الطريق وتجد السيارة نفسها في منطقة ضبابية ، فإن الضوء الذكي سيضبط الضوء وفقًا لبعض تصرفات السائق. لذلك ، يتم تنشيط الوضع عندما تنخفض سرعة السيارة إلى 70 كم / ساعة ، ويضيء السائق مصباح الضباب الخلفي. في هذه الحالة ، يتحول مصباح الزينون الأيسر قليلاً إلى الخارج ويميل بحيث يضرب ضوء ساطع مقدمة السيارة ، بحيث تكون اللوحة القماشية مرئية بوضوح. سيتم إيقاف هذا الإعداد بمجرد أن تتسارع السيارة إلى سرعة تزيد عن 100 كم / ساعة.

الخيار التالي هو تحويل الأضواء. يتم تنشيطه بسرعة منخفضة (تصل إلى 40 كيلومترًا في الساعة عند تدوير عجلة القيادة بزاوية كبيرة) أو أثناء التوقف مع تشغيل إشارة الانعطاف. في هذه الحالة ، يقوم البرنامج بإضاءة مصباح الضباب على الجانب الذي سيتم فيه الدوران. هذا يسمح لك بمشاهدة جانب الطريق.

بعض المركبات مجهزة بنظام الإضاءة الذكية Hella. يعمل التطوير وفقًا للمبدأ التالي. المصباح الأمامي مزود بمحرك كهربائي ولمبة زينون. عندما يقوم السائق بتبديل الضوء المنخفض / العالي ، تتحرك العدسة بالقرب من المصباح الكهربائي بحيث يغير الشعاع اتجاهه.

في بعض التعديلات ، بدلاً من العدسة المتغيرة ، يوجد منشور بعدة وجوه. عند التبديل إلى وضع توهج آخر ، يتم تدوير هذا العنصر ، واستبدال الوجه المقابل بمصباح الإضاءة. لجعل النموذج مناسبًا لأنواع مختلفة من حركة المرور ، يتم ضبط المنشور لحركة المرور اليمنى واليسرى.

يحتوي تركيب الإضاءة الذكية بالضرورة على وحدة تحكم تتصل بها المستشعرات الضرورية ، على سبيل المثال ، السرعة ، والتوجيه ، وماسكات الضوء القادمة ، إلخ. بناءً على الإشارات المستلمة ، يقوم البرنامج بضبط المصابيح الأمامية على الوضع المطلوب. تتزامن التعديلات الأكثر ابتكارًا مع ملاح السيارة ، بحيث يكون الجهاز قادرًا على التنبؤ مقدمًا بالوضع الذي يجب تنشيطه.

بصريات LED للسيارات

في الآونة الأخيرة ، أصبحت مصابيح LED شائعة. وهي مصنوعة على شكل شبه موصل يتوهج عندما تمر الكهرباء خلاله. ميزة هذه التقنية هي سرعة الاستجابة. ليست هناك حاجة لتسخين الغاز في مثل هذه المصابيح ، واستهلاك الكهرباء أقل بكثير من نظيراتها من الزينون. العيب الوحيد لمصابيح LED هو سطوعها المنخفض. ولزيادتها ، لا يمكن تجنب التسخين الحرج للمنتج ، الأمر الذي يتطلب نظام تبريد إضافي.

وفقًا للمهندسين ، سيحل هذا التطوير محل مصابيح الزينون نظرًا لسرعة الاستجابة. تتمتع هذه التقنية بعدة مزايا مقارنة بأجهزة إضاءة السيارات الكلاسيكية:

1. الأجهزة كبيرة الحجم ، مما يسمح لشركات صناعة السيارات بتجسيد الأفكار المستقبلية في الجزء الخلفي من نماذجهم.
2. تعمل بشكل أسرع بكثير من الهالوجينات والزينون.
3. يمكنك إنشاء مصابيح أمامية متعددة الأقسام ، تكون كل خلية فيها مسؤولة عن وضعها الخاص ، مما يسهل بشكل كبير تصميم النظام ويجعله أرخص.
4. يتطابق عمر مصابيح LED تقريبًا مع عمر السيارة بأكملها.
5. هذه الأجهزة لا تتطلب الكثير من الطاقة لتتوهج.

العنصر المنفصل هو القدرة على استخدام مصابيح LED حتى يتمكن السائق من رؤية الطريق بوضوح ، ولكن في نفس الوقت لا يبهر حركة المرور القادمة. لهذا الغرض ، يقوم المصنعون بتجهيز النظام بعناصر لإصلاح الضوء القادم ، بالإضافة إلى موضع السيارات في المقدمة. نظرًا لسرعة الاستجابة العالية ، يتم تبديل الأوضاع في جزء من الثانية ، مما يمنع حالات الطوارئ.

من بين البصريات الذكية LED ، هناك التعديلات التالية:

• كشافات أمامية قياسية تتكون من 20 مصباح LED ثابت كحد أقصى. عند تشغيل الوضع المقابل (في هذا الإصدار ، غالبًا ما يكون قريبًا أو بعيدًا من التوهج) ، يتم تنشيط مجموعة العناصر المقابلة.
• مصفوفة المصباح. يشتمل الجهاز على ضعف عدد عناصر LED. يتم تقسيمها أيضًا إلى مجموعات ، ومع ذلك ، فإن الإلكترونيات في هذا التصميم قادرة على إيقاف تشغيل بعض الأقسام الرأسية. نتيجة لهذا ، يستمر الشعاع الرئيسي في التألق ، لكن المنطقة في منطقة السيارة القادمة مظلمة.
• مصباح أمامي بكسل. يتكون بالفعل من 100 عنصر كحد أقصى ، مقسمة إلى أقسام ليس فقط عموديًا ، ولكن أيضًا أفقيًا ، مما يوسع نطاق إعدادات شعاع الضوء.
• مصباح أمامي بكسل مع قسم ليزر-فسفور ، والذي يتم تنشيطه في وضع الشعاع العالي. أثناء القيادة على الطريق السريع بسرعة تتجاوز 80 كيلومترًا في الساعة ، تعمل الأجهزة الإلكترونية على تشغيل أشعة الليزر التي تضرب على مسافة تصل إلى 500 متر. بالإضافة إلى هذه العناصر ، تم تجهيز النظام بجهاز استشعار الإضاءة الخلفية. بمجرد أن يصطدم بها أدنى شعاع من سيارة قادمة ، يتم إلغاء تنشيط الضوء العالي.
• ضوء الليزر. هذا هو أحدث جيل من مصابيح السيارات. على عكس نظيره LED ، يولد الجهاز 70 لومن المزيد من الطاقة ، وهو أصغر ، ولكنه في نفس الوقت مكلف للغاية ، مما لا يسمح باستخدام التطوير في السيارات ذات الميزانية المحدودة ، والتي غالبًا ما تعمى السائقين الآخرين.

المزايا الرئيسية

لتحديد ما إذا كنت تريد شراء سيارة مجهزة بهذه التقنية ، عليك الانتباه إلى ميزة التكيف التلقائي للبصريات مع ظروف الطريق:

• إن تجسيد فكرة أن الضوء لم يتم توجيهه إلى المسافة وأمام السيارة فحسب ، بل كان له عدة أوضاع مختلفة ، يعد بالفعل ميزة إضافية. قد ينسى السائق إطفاء الضوء العالي ، الأمر الذي قد يربك صاحب حركة المرور القادمة.
• سيسمح الضوء الذكي للسائق بالحصول على رؤية جيدة للرصيف والمسار عند الانعطاف.
• قد تتطلب كل حالة على الطريق نظامها الخاص. على سبيل المثال ، إذا لم يتم ضبط المصابيح الأمامية على حركة المرور القادمة ، وحتى الضوء الخافت كان مبهراً ، يمكن للبرنامج تشغيل وضع الشعاع العالي ، ولكن مع تعتيم القسم المسؤول عن إضاءة الجانب الأيسر من الطريق. سيساهم ذلك في سلامة المشاة ، لأنه في كثير من الأحيان في مثل هذه الظروف ، يحدث تصادم على شخص يتحرك على جانب الطريق في ملابس بدون عناصر عاكسة.
• يمكن رؤية مصابيح LED الخاصة بالبصريات الخلفية بشكل أفضل في يوم مشمس ، مما يسهل التحكم في سرعة المركبات التي تسير خلفها عند فرامل السيارة.
• يجعل الضوء الذكي أيضًا السفر في ظروف الطقس السيئة أكثر أمانًا.

إذا تم تثبيت هذه التكنولوجيا قبل بضع سنوات في نماذج المفاهيم ، فهي تستخدم اليوم بالفعل من قبل العديد من صانعي السيارات. مثال على ذلك هو AFS ، وهو مجهز بأحدث جيل من Skoda Superb. تعمل الإلكترونيات في ثلاثة أوضاع (بالإضافة إلى البعيد والقريب):

1. المدينة - يتم تفعيلها بسرعة 50 كم / ساعة. يضرب شعاع الضوء قريبًا ، لكنه واسع بدرجة كافية ، بفضل قدرة السائق على رؤية الأشياء بوضوح على جانبي الطريق.
2. الطريق السريع - يتم تمكين هذا الخيار عند القيادة على الطريق السريع (تزيد السرعة عن 90 كيلومترًا في الساعة). تقوم البصريات بتوجيه الشعاع إلى أعلى بحيث يمكن للسائق رؤية الأشياء بشكل أكبر وتحديد ما يجب القيام به مسبقًا في موقف معين.
3. مختلط - تتكيف المصابيح الأمامية مع سرعة السيارة ، فضلاً عن وجود حركة قادمة.

بالإضافة إلى الأوضاع المذكورة ، يكتشف هذا النظام بشكل مستقل متى يبدأ المطر أو الضباب في الشارع ويتكيف مع الظروف المتغيرة. هذا يسهل على السائق التحكم في السيارة.

إليك مقطع فيديو قصير حول كيفية عمل المصابيح الأمامية الذكية ، التي طورها مهندسو BMW:

المصابيح الأمامية الذكية من BMW

أسئلة وأجوبة:

كيف أستخدم المصابيح الأمامية في سيارتي؟ يتغير وضع الشعاع المرتفع والمنخفض في حالة: المرور القادم (على بعد 150 مترًا) ، عندما يكون هناك احتمال إبهار للسائقين الذين يتقدمون أو يجتازون (الانعكاس في المرآة) ، في المدينة على أجزاء مضاءة من الطريق .

ما نوع الضوء الموجود في السيارة؟ يتوفر للسائق تحت تصرفه: الأبعاد ، مؤشرات الاتجاه ، مصابيح الانتظار ، مصابيح القيادة النهارية (DRL) ، المصابيح الأمامية (الضوء المنخفض / العالي) ، مصابيح الضباب ، ضوء الفرامل ، ضوء الرجوع للخلف.

كيف تضيء الضوء في السيارة؟ ذلك يعتمد على طراز السيارة. في بعض السيارات ، يتم تشغيل الضوء من خلال مفتاح في الكونسول المركزي ، وفي سيارات أخرى - على مفتاح إشارة الانعطاف في عمود التوجيه.