מהי מערכת תאורה חכמה לרכב ומדוע יש צורך בה?

נראה שזה יכול להיות פשוט יותר מנורה ברכב. אך למעשה, לאופטיקה של מכונית יש מבנה מורכב, עליו תלויה הבטיחות בכביש. אפילו פנס רגיל לרכב צריך להיות מותאם כראוי. אחרת, האור יתפשט מרחק קצר מהמכונית, או שאפילו מצב האור הנורא יסמא את הנהגים מהתנועה המתקרבת.

אפילו תאורה עברה שינויים קיצוניים עם הופעתן של מערכות אבטחה מודרניות. שקול טכנולוגיה מתקדמת הנקראת "אור חכם": מה התכונה שלה והיתרונות של אופטיקה כזו.

עיקרון הפעולה

החיסרון העיקרי של כל אור במכוניות הוא עיוורון בלתי נמנע של נהגי התנועה המתקרבים אם הנהג שוכח לעבור למצב אחר. נהיגה בשטח הררי ומפותל מסוכנת במיוחד בשעות הלילה. בתנאים כאלה, המכונית הקרובה בכל מקרה תיפול לקורה הנובעת מפנסי התנועה המתקרבים.

מהנדסים של חברות רכב מובילות נאבקים בבעיה זו. עבודתם הוכתרה בהצלחה, ופיתוח האור החכם הופיע בעולם הרכב. למערכת האלקטרונית יש יכולת לשנות את עוצמת קרן האור וכיוונה כך שנוהג המכונית יוכל לראות את הכביש בנוחות, אך יחד עם זאת אינו מעוור את משתמשי הדרך המתקרבים.

כיום ישנן מספר התפתחויות שיש בהן הבדלים קלים, אך עקרון הפעולה נותר כמעט ללא שינוי. אך לפני שנבחן כיצד התוכנית מתפקדת, בואו נעשה טיול קטן בהיסטוריה של התפתחות אור אוטומטי:

• 1898g. המכונית החשמלית הראשונה של קולומביה הייתה מצוידת בנורות נימה, אך הפיתוח לא תפס כיוון שהמנורה הייתה בעלת אורך חיים קצר במיוחד. לרוב נעשה שימוש במנורות רגילות, שרק אפשרו לציין את ממדי התחבורה.
• 1900-s. במכוניות הראשונות, האור היה פרימיטיבי, ויכול היה להיעלם עם משב רוח קל. בתחילת המאה העשרים, עמיתיהם של אצטילן הגיעו להחליף את הנרות הרגילים במנורות. הם הופעלו על ידי אצטילן במיכל. כדי להדליק את האור, הנהג פתח את שסתום המתקן, המתין לגז לזרום דרך הצינורות אל הפנס ואז הצית אותו. אופטיקה כזו הצריכה טעינה מתמדת.
• 1912g. במקום נימה של פחמן, השתמשו בחוטים של טונגסטן בנורות, מה שהגדיל את יציבותו והגדיל את חיי העבודה שלו. המכונית הראשונה שקיבלה עדכון כזה היא הקאדילק. לאחר מכן, הפיתוח מצא את יישומו במודלים ידועים אחרים.
• מנורות הנדנדה הראשונות. בדגם האוטומטי 70-Willy-Knight Touring, האור המרכזי סונכרן עם גלגלי המסתובבים, כך שהוא שינה את כיוון הקורה בהתאם למקום בו הנהג עמד לפנות. החיסרון היחיד היה שנורת הליבון הפכה פחות פרקטית לעיצוב זה. כדי להגדיל את טווח המכשיר, היה צורך להגדיל את זוהרו, ולכן החוט נשרף במהירות. התפתחות הסיבוב השתרשה רק בסוף שנות ה -60. מכונית הייצור הראשונה שקיבלה מערכת להחלפת קורות עבודה היא סיטרואן DS.
• 1920-s. פיתוח המוכר לנהגים רבים מופיע - נורה עם שני חוטים. אחד מהם מופעל כאשר קרן האור מופעלת, והשנייה כאשר קרן אור גבוהה.
• אמצע המאה שעברה. כדי לפתור את הבעיה עם הבהירות, חזרו מעצבי תאורת הרכב לרעיון זוהר הגז. הוחלט לשאוב הלוגן לבקבוק הנורה הקלאסית - גז שבעזרתו הוחזר נימה הטונגסטן במהלך זוהר בוהק. הבהירות המרבית של המוצר הושגה על ידי החלפת הגז בקסנון, מה שאפשר לנימה להאיר כמעט עד לנקודת ההיתוך של חומר הטונגסטן.
• 1958g. סעיף הופיע בתקנים אירופיים המחייבים שימוש ברפלקטורים מיוחדים שיוצרים קרן אור אסימטרית - כך שקצה השמאלי של האורות מאיר מתחת לימין ולא מעוור את הנהגים המתקרבים. באמריקה הם לא לוקחים בחשבון גורם זה, אלא ממשיכים להשתמש בתאורה אוטומטית, המפוזרת באופן שווה על פני האזור המואר.
• פיתוח חדשני. באמצעות קסנון גילו המהנדסים פיתוח נוסף ששיפר את איכות הזוהר ואת חיי העבודה של המוצר. הופיעה מנורת פריקת גז. אין בו שום נימה. במקום אלמנט זה ישנן 2 אלקטרודות שביניהן נוצרת קשת חשמלית. הגז שבנורה מגביר את הבהירות. למרות העלייה הכפולה כמעט ביעילות, למנורות כאלה היה חסרון משמעותי: כדי להבטיח קשת באיכות גבוהה, נדרש מתח הגון, שהוא כמעט זהה לזרם ההצתה. כדי למנוע את פירוק המצבר תוך מספר דקות, נוספו למכשיר הרכב מודולי הצתה מיוחדים.
• 1991g. סדרת BMW 7 השתמשה בנורות קסנון, אך עמיתי הלוגן המקובלים שימשו כקרן הראשית.
• ביקסנון. פיתוח זה החל להסתיים עם מכוניות פרימיום מספר שנים לאחר הצגת הקסנון. מהות הרעיון הייתה להחזיק נורה אחת בפנס, שיכולה לשנות את מצב האור / הנורה הגבוהה. במכונית, ניתן היה לבצע מעבר כזה בשתי דרכים. ראשית, הותקן וילון מיוחד מול מקור האור, שכאשר עבר לאורה נמוכה, עבר כך שהוא כיסה חלק מהקורה כך שהנהגים המתקרבים לא עוורים. השני - פנס ראש הותקן מנגנון סיבובי, שהעביר את הנורה למצב המתאים יחסית למחזיר, שבגללו המסלול של הקורה התחלף.

מערכת האור החכמה המודרנית שואפת להשיג איזון בין תאורת הכביש עבור הנהג למניעת סנוור משתתפי התנועה המתקרבים, כמו גם הולכי רגל. בחלק מדגמי הרכב יש נורות אזהרה מיוחדות להולכי רגל, המשולבות במערכת ראיית הלילה (תוכלו לקרוא עליה כאן).

אור אוטומטי בכמה מכוניות מודרניות עובד בחמישה מצבים, המופעלים בהתאם לתנאי מזג האוויר ותנאי הדרך. לכן, אחד מהמצבים מופעל כאשר מהירות ההובלה אינה עולה על 90 קמ"ש, והכביש מפותל עם ירידות ועליות שונות. בתנאים אלה, קרן האור מאריכה בעשרה מטרים והיא גם מתרחבת. זה מאפשר לנהג להבחין בסכנה בזמן אם הכתף נראית בצורה גרועה באור רגיל.

כאשר המכונית מתחילה לנסוע במהירות העולה על 90 קמ"ש, מצב המסלול מופעל בשתי הגדרות. בשלב הראשון קסנון מתחמם יותר, כוח מקור האור עולה ל 38 וואט. כאשר מגיעים לסף של 110 קילומטר לשעה, הגדרת קרן האור משתנה - הקורה הולכת ומתרחבת. מצב זה יכול לאפשר לנהג לראות את הכביש 120 מטר לפני המכונית. בהשוואה לאור רגיל, זה רחוק 50 מטר יותר.

כאשר תנאי הדרך משתנים והמכונית מוצאת את עצמה באזור ערפילי, האור החכם יתאים את האור בהתאם לחלק מפעולות הנהג. לכן, המצב מופעל כאשר מהירות הרכב צונחת ל -70 קמ"ש, והנהג מדליק את פנס הערפל האחורי. במקרה זה, מנורת הקסנון השמאלית מסתובבת מעט כלפי חוץ ונטויה כך שאור בוהק יכה בקדמת המכונית, כך שהקנבס נראה בבירור. הגדרה זו תיכבה ברגע שהרכב יואץ למהירות מעל 100 קמ"ש.

האפשרות הבאה היא הפיכת אורות. הוא מופעל במהירות נמוכה (עד 40 קילומטרים לשעה כאשר מסובבים את ההגה בזווית גדולה) או במהלך עצירה עם איתות הפנייה. במקרה זה, התוכנית מדליקה את נורת הערפל בצד שבו תיעשה התור. זה מאפשר לך לצפות בצד הדרך.

חלק מהרכבים מצוידים במערכת התאורה החכמה של הלה. פיתוח עובד על פי העיקרון הבא. הפנס מצויד בכונן חשמלי ובנורת קסנון. כאשר הנהג מחליף את האלומה הנמוכה / הגבוהה, העדשה ליד הנורה נעה כך שהקרן משנה את כיוונה.

בשינויים מסוימים, במקום עדשה משתנה, יש פריזמה עם כמה פנים. כשעוברים למצב זוהר אחר, אלמנט זה מסתובב, ומחליף את הפנים המתאימים לנורה. כדי להפוך את הדגם למתאים לסוגים שונים של תנועה, המנסרה מתאימה לתנועה שמאלה וימינה.

על התקנת האור החכם לכלול יחידת בקרה אליה מחוברים החיישנים הדרושים, למשל מהירות, הגה, לוכדי תאורה מתקרבים וכו '. בהתבסס על האותות שהתקבלו, התוכנית מתאימה את הפנסים למצב הרצוי. שינויים חדשניים יותר אפילו מסתנכרנים עם הנווט ברכב, כך שהמכשיר מסוגל לחזות מראש איזה מצב יהיה צורך להפעיל.

אופטיקה לד אוטומטית

לאחרונה, מנורות LED הפכו פופולריות. הם עשויים בצורה של מוליך למחצה שזורח כאשר החשמל עובר דרכו. היתרון של טכנולוגיה זו הוא מהירות התגובה. במנורות כאלה אינך צריך לחמם את הגז וצריכת החשמל נמוכה בהרבה מזו של עמיתות קסנון. החיסרון היחיד של נוריות LED הוא בהירותן הנמוכה. כדי להגדיל אותו, לא ניתן להימנע מחימום קריטי של המוצר, הדורש מערכת קירור נוספת.

לטענת המהנדסים, התפתחות זו תחליף את נורות הקסנון בשל מהירות התגובה. לטכנולוגיה זו מספר יתרונות על פני מכשירי תאורה לרכבים קלאסיים:

1. המכשירים גדולים מדי, ומאפשרים ליצרניות הרכב לגלם רעיונות עתידניים בגב הדגמים שלהם.
2. הם עובדים הרבה יותר מהר מאשר הלוגנים וקסנים.
3. ניתן ליצור פנסים מרובי סעיפים, שכל תא מהם יהיה אחראי על מצב משלו, מה שמאוד מקל על תכנון המערכת והופך אותה לזולה יותר.
4. אורך החיים של נוריות הלדים כמעט זהה לזה של כל הרכב.
5. מכשירים כאלה אינם דורשים הרבה אנרגיה כדי להאיר.

פריט נפרד הוא היכולת להשתמש בנורות LED כך שהנהג יכול לראות את הכביש בצורה ברורה, אך יחד עם זאת לא מסנוור את התנועה המתקרבת. לשם כך, יצרנים מציידים את המערכת באלמנטים לתיקון האור המתקרב, כמו גם במיקום המכוניות מלפנים. בשל מהירות התגובה הגבוהה, מצבים עוברים בשבריר שנייה, מה שמונע מצבי חירום.

בקרב אופטיקה חכמת LED יש את השינויים הבאים:

• פנס ראש רגיל, המורכב ממקסימום 20 נוריות LED קבועות. כאשר המצב המקביל מופעל (בגרסה זו, לרוב הוא זוהר קרוב או רחוק), קבוצת האלמנטים המתאימה מופעלת.
• פנס מטריקס. המכשיר שלו כולל פי שניים אלמנטים לד. הם מחולקים גם לקבוצות, אך אלקטרוניקה בעיצוב זה מסוגלת לכבות חלקים אנכיים. בשל כך הקורה המרכזית ממשיכה לזרוח, אך האזור באזור המכונית הקרובה מוחשך.
• פנס פיקסל. הוא כבר מורכב ממקסימום 100 אלמנטים, המחולקים לחלקים לא רק אנכית, אלא גם אופקית, מה שמרחיב את טווח ההגדרות של קרן האור.
• פנס פיקסל עם קטע לייזר-זרחן המופעל במצב קרן-אור. בעת נסיעה בכביש המהיר במהירות העולה על 80 קמ"ש, האלקטרוניקה מפעילה לייזרים הפוגעים במרחק של עד 500 מטר. בנוסף לאלמנטים אלה, המערכת מצוידת בחיישן תאורה אחורית. ברגע שהקרן הקלה ביותר ממכונית מתקרבת פוגעת בה, הקורה הגבוהה מנוטרלת.
• פנס לייזר. זהו הדור האחרון של אור הרכב. בניגוד למקבילה לד, המכשיר מייצר 70 לומן יותר אנרגיה, הוא קטן יותר, אך יחד עם זאת הוא יקר מאוד, מה שלא מאפשר שימוש בפיתוח במכוניות תקציביות, שלרוב מעוורות נהגים אחרים.

יתרונות עיקריים

כדי להחליט אם לרכוש מכונית המצוידת בטכנולוגיה זו, עליך לשים לב ליתרון בהתאמת האופטיקה באופן אוטומטי לתנאים בכביש:

• עצם התגלמות הרעיון שהאור כיוון לא רק למרחק ולקדמת המכונית, אלא היו לו כמה מצבים שונים, הוא כבר פלוס עצום. הנהג עלול לשכוח לכבות את הקורה הגבוהה, מה שעלול לבלבל את בעל התנועה המתקרבת.
• האור החכם יאפשר לנהג לראות טוב את שפת המדרכה והמסלול בעת פנייה.
• כל מצב בדרכים עשוי לדרוש משטר משלו. לדוגמא, אם הפנסים הקדמיים אינם מותאמים לתנועה מתקרבת, ואפילו האלומה מסנוורת, התוכנית יכולה להפעיל את מצב האור הגדול, אך עם העמעום הקטע האחראי על תאורת הצד השמאלי של הכביש. זה יתרום לבטיחות הולכי הרגל, מכיוון שלעתים קרובות בנסיבות כאלה מתרחשת התנגשות על אדם שנע לצד הדרך בכביש בבגדים ללא אלמנטים מחזירים.
• נוריות האופטיקה האחוריות נראות יותר ביום שמש, מה שמקל על השליטה על מהירות הרכבים העוקבים מאחור כאשר המכונית נבלמת.
• אור חכם גם עושה את זה בטוח יותר לנהוג במזג אוויר גרוע.

אם לפני כמה שנים הותקנה טכנולוגיה כזו בדגמי קונספט, כיום היא כבר בשימוש פעיל על ידי יצרניות רכב רבות. דוגמה לכך היא ה- AFS, המצוידת בדור האחרון של סקודה סופרב. אלקטרוניקה פועלת בשלושה מצבים (בנוסף למרחקים וקרובים):

1. עיר - מופעל במהירות של 50 קמ"ש. קרן האור פוגעת קרוב, אך רחבה מספיק, כך שהנהג מסוגל לראות בבירור עצמים משני צידי הכביש.
2. כביש מהיר - אפשרות זו מופעלת בעת נסיעה בכביש המהיר (מהירות מעל 90 ק"מ לשעה). האופטיקה מכוונת את הקורה גבוה יותר כך שהנהג יוכל לראות אובייקטים עוד יותר ולקבוע מראש מה צריך לעשות במצב מסוים.
3. מעורב - הפנסים מתאימים למהירות הרכב, כמו גם לנוכחות התנועה המתקרבת.

בנוסף למצבים הנ"ל, מערכת זו מגלה באופן עצמאי מתי מתחיל לרדת גשם או ערפל ומתאימה את עצמה לתנאים שהשתנו. זה מקל על הנהג לשלוט ברכב.

הנה סרטון קצר על אופן הפעולה של פנסים חכמים, שפותחו על ידי מהנדסי BMW:

פנסים חכמים מבית BMW

שאלות ותשובות:

כיצד אוכל להשתמש בפנסים במכונית שלי? מצב האלומה הנמוכה משתנה במקרה של: מעבר מתקרב (מרחק של 150 מטר), כאשר ישנה אפשרות לסנוור נהגים מתקרבים או חולפים (ההשתקפות במראה מסונוורת), בעיר בקטעי כביש מוארים. .

איזה סוג אור יש באוטו? לרשות הנהג עומדים: מידות, מחווני כיוון, פנסי חניה, DRL (אורות יום), פנסים (אור נמוך / גבוה), פנסי ערפל, פנסי בלם, אור נסיעה לאחור.

איך להדליק את האור ברכב? זה תלוי בדגם הרכב. במכוניות מסוימות, האור מודלק על ידי מתג בקונסולה המרכזית, באחרות - על מתג האיתות בעמוד ההגה.