車のスマートライトシステムとは何ですか? なぜ必要なのですか?

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どのように動作します
車用 LED 光学系
主な利点
質問と回答：

車の電球よりも簡単かもしれないと思われました。しかし実際には、自動車の光学系は複雑な構造をしており、道路上の安全性はそれに依存します。普通の車のヘッドライトでも適切な調整が必要です。そうしないと、光が車から短距離に広がるか、近距離モードであっても対向車のドライバーの目をくらますことになります。

最新のセキュリティシステムの出現により、照明さえも根本的な変化を遂げました。「スマートライト」と呼ばれる先進技術について考えてみましょう。そのような光学系の特徴と利点は何ですか。

どのように動作します

車のライトの主な欠点は、運転手が別のモードに切り替えるのを忘れた場合、対向車の運転手が目がくらむのは避けられないことです。夜間の丘陵地や曲がりくねった地形での運転は特に危険です。このような状況では、いずれにせよ、対向車は対向車のヘッドライトから発せられるビーム内に落ちます。

大手自動車製造会社のエンジニアはこの問題に苦しんでいます。彼らの研究は成功を収め、スマートライトの開発が自動車の世界に登場しました。この電子システムは光線の強度と方向を変更する機能を備えているため、車のドライバーは快適に道路を見ることができますが、対向車の道路利用者を盲目にすることはありません。

現在までに、若干の違いはあるものの、動作原理はほとんど変わっていません。しかし、プログラムがどのように機能するかを考える前に、オートライトの開発の歴史に少し脱線してみましょう。

1898g。 コロンビアの最初の電気自動車には白熱フィラメント電球が装備されていましたが、電球の寿命が非常に短かったため、この設計は普及しませんでした。ほとんどの場合、通常のランプが使用され、輸送物の寸法を示すことのみが可能でした。
1900です。 初期の車両のライトは原始的なもので、わずかな突風で消える可能性がありました。 XNUMX 世紀初頭、アセチレン類似体がランプの通常のキャンドルに取って代わりました。タンク内のアセチレンを動力源としていた。ライトを点灯するには、運転手は取り付けバルブを開け、ガスがチューブを通ってヘッドライトに入るのを待ってから点火しました。このような光学系は定期的に充電する必要がありました。
1912g。 電球では、カーボンフィラメントの代わりにタングステンフィラメントが使用されるようになり、安定性が向上し、寿命が長くなりました。このようなアップデートを最初に受けた車はキャデラックです。その後、この開発は他の有名なモデルにも応用されるようになりました。
初めてのターニングランプ。 Willys-Knight 70A ツーリングモデルでは、中央のライトが回転ホイールと同期しており、ドライバーがどこに曲がろうとしているかに応じてビームの方向が変わります。唯一の欠点は、そのような開発では、白熱フィラメントを備えた電球が実用的ではなくなったことです。装置の範囲を広げるには、その輝きを増やす必要がありました。そのため、糸はすぐに燃え尽きました。ロータリー開発が根付いたのは 60 年代の終わりになってからです。実用的なビーム調光システムを搭載した最初の量産車はシトロエン DS です。
1920です。 多くのドライバーによく知られている開発が表示されます-XNUMXつのフィラメントを備えた電球です。そのうちの XNUMX つはロービームがオンのときに作動し、もう XNUMX つはハイビームがオンのときに作動します。
前世紀半ば。 明るさの問題を解決するために、自動車用ライトの開発者はガスグローのアイデアに立ち戻りました。彼らは、古典的な電球のフラスコにハロゲンを注入することにしました。ハロゲンは、明るい発光中にタングステンフィラメントを修復するためのガスです。製品の最大の明るさは、ガスをキセノンに置き換えることによって達成され、これによりフィラメントはタングステン材料の融点近くまで発光することができました。
1958g。 ヨーロッパの規格では、左端が右端より下で光り、対向車の運転者の目を眩まさないように、非対称の光線を作り出す特別な反射板の使用を要求する項目が登場しました。アメリカでは、この要素は考慮されていませんが、照射領域全体に均一に散在するオートライトが引き続き使用されています。
革新的な開発。 エンジニアはキセノンを使用することで、発光の品質と製品の耐用年数を改善する別の開発を発見しました。ガス放電ランプがありました。フィラメントがありません。この要素の代わりに 2 つの電極があり、その間に電気アークが発生します。バルブ内のガスにより明るさが増します。効率がほぼ XNUMX 倍になったにもかかわらず、このようなランプには重大な欠点がありました。高品質のアークを確保するには、点火時の電流とほぼ同じ適切な電圧が必要です。バッテリーが数分で放電してしまうのを防ぐために、特別な点火モジュールが車のデバイスに追加されました。
1991g。 BMW 7シリーズにはキセノンランプが設置されていましたが、従来のハロゲンランプがハイビームとして使用されていました。
ビキセノン。 この開発は、キセノンの導入から数年後にプレミアムカーで完了し始めました。アイデアの本質は、ヘッドライトに XNUMX つのバルブがあり、ロー/ハイビームモードを変更できるということでした。自動車では、このような切り替えは XNUMX つの方法で実現できます。まず、光源の前に特別なカーテンが設置され、ロービームに切り替えると、対向車のドライバーが盲目にならないように、ビームの一部がカバーされるように動きました。 XNUMXつ目は、ヘッドライトに回転機構が取り付けられており、リフレクターに対してバルブを適切な位置に移動させることで、ビームの軌道が変化しました。

最新のスマートライトシステムは、ドライバーのための道路の照明と、歩行者だけでなく対向車の交通参加者の眩しさの防止との間のバランスを達成することを目的としています。一部の車種には、暗視システムに統合された歩行者用の特別な警告灯が付いています (詳細はこちらをご覧ください) ここで).

一部の最新の車のオートライトは 90 つのモードで動作し、気象条件や道路の状況に応じて機能します。したがって、モードの XNUMX つは、車速が XNUMX km/h を超えず、道路がさまざまな下り坂と上り坂を伴う曲がりくねった場合にトリガーされます。このような条件では、光ビームは約 XNUMX メートル長くなり、幅も広くなります。これにより、通常の光の中で道路脇が見えにくい場合でも、ドライバーは危険にすぐに気づくことができます。

車両が 90 km/h を超える速度で走行し始めると、38 つの設定でトラックモードがアクティブになります。最初の段階では、キセノンがより強く加熱され、光源の出力は 110 ワットに増加します。時速 120 キロメートルのしきい値に達すると、光ビームの設定が変更され、ビームの幅が広くなります。このモードでは、ドライバーは車の前方 50 メートルの道路を見ることができます。標準ライトに比べてXNUMXメートルも遠くなります。

道路状況が変化し、車が霧のエリアに入った場合、スマートライトはドライバーのアクションに応じてライトを調整します。そのため、車速が70km/hに低下するとモードがオンになり、ドライバーはリアフォグランプを点灯します。この場合、左側のキセノンバルブはわずかに外側を向いて傾いているため、車の前部の下に明るい光が当たり、キャンバスがはっきりと見えます。この設定は、車両が 100 km/h を超えて加速するとすぐにオフになります。

次のオプションはターンライトです。低速時（ハンドルを大きく切った場合は時速40キロまで）やウインカーを出して停止しているときに作動します。この場合、プログラムは方向転換する側のフォグランプを点灯します。これにより、道路側を確認することができます。

一部の車両には、Hella スマートライトシステムが装備されています。開発は次の原則に従って行われます。ヘッドライトには電気駆動とキセノンバルブが装備されています。ドライバーがロー/ハイビームを切り替えると、バルブ近くのレンズが動き、ビームの方向が変わります。

一部の変更では、シフトレンズの代わりに、いくつかの面を持つプリズムが使用されます。別のグローモードに切り替えると、この要素が回転し、対応する面が電球に置き換えられます。モデルをさまざまなタイプの交通に適したものにするために、プリズムは左側と右側の交通に合わせて調整されます。

スマートライトの設置には、速度、ステアリングホイールの回転、ヘッドライトキャッチャーなどの必要なセンサーが接続された制御ユニットが必ず必要です。受信した信号に基づいて、プログラムはヘッドライトを希望のモードに調整します。さらに革新的な変更はカーナビと同期するため、デバイスはどのモードを有効にする必要があるかを事前に予測できます。

車用 LED 光学系

最近ではLEDランプが普及してきました。電気が流れると光る半導体の形で作られています。このテクノロジーの利点は、応答速度です。このようなランプではガスを加熱する必要がなく、電力消費量は対応するキセノンランプよりもはるかに低くなります。 LED の唯一の欠点は、輝度が低いことです。これを増やすには、製品の臨界加熱を避けることができず、追加の冷却システムが必要になります。

エンジニアによると、この開発は応答速度の点でキセノン電球に取って代わるものとのことです。クラシックカーの照明と比較して、このテクノロジーにはいくつかの利点があります。

このデバイスは特大であるため、自動車メーカーは自社のモデルの本体に未来的なアイデアを実装できます。
ハロゲンやキセノンよりもはるかに高速に動作します。
マルチセクションのヘッドライトを作成でき、各セルが独自のモードを担当するため、システムの設計が大幅に簡素化され、コストが安くなります。
LED の寿命は、車全体の稼働リソースとほぼ同じです。
このようなデバイスは光るのに大量のエネルギーを必要としません。

別の項目として、ドライバーが道路をよく見ることができると同時に、対向車の目を眩まさないように LED を使用する機能があります。これを行うために、メーカーは、対向車の光や前方の車の位置を修正するための要素をシステムに装備します。応答速度が速いため、瞬時にモードが切り替わり、緊急事態を防ぎます。

LED スマート光学系には次の変更があります。

最大20個の固定LEDで構成される標準ヘッドライト。対応するモードがオンになると (このバージョンでは、ほとんどの場合、近グローまたは遠グローになります)、対応する要素のグループがアクティブになります。
マトリックスヘッドライト。このデバイスには XNUMX 倍の数の LED 素子が含まれています。これらもグループに分けられていますが、この設計の電子機器は一部の垂直セクションをオフにすることができます。このおかげで、メインビームは輝き続けますが、対向車のエリアは暗くなります。
ピクセルヘッドライト。すでに最大100個の要素で構成されており、縦方向だけでなく横方向にも分割されており、光線設定の幅が広がります。
ハイビームモードで作動するレーザー蛍光体セクションを備えたピクセルヘッドライト。高速道路を時速 80 キロメートルを超える速度で走行すると、電子機器がレーザーを点灯し、最大 500 メートルの距離でレーザーを照射します。これらの要素に加えて、システムにはヘッドライトセンサーが装備されています。対向車からのわずかなビームが当たるとすぐに、ハイビームは無効になります。
レーザーヘッドライト。これは最新世代の自動車用ライトです。 LED アナログとは異なり、このデバイスは 70 ルーメン多くのエネルギーを生成し、全体的に小型ですが、非常に高価であるため、他のドライバーの目を眩ませることが多い低価格車での開発は不可能です。

主な利点

このようなテクノロジーを搭載した車を購入するかどうかを決定するには、光学系を道路状況に自動的に適応させるという利点に注意を払う必要があります。

ライトが遠くと車の前に向けられるだけでなく、いくつかの異なるモードを備えているというアイデアを具体化したことは、すでに大きなプラスです。ドライバーはハイビームをオフにするのを忘れる可能性があり、対向車の所有者が方向感覚を失う可能性があります。
スマートライトにより、ドライバーは道路脇と曲がり角の線路をはっきりと見ることができます。
道路上の状況ごとに、独自のモードが必要になる場合があります。たとえば、対向車でヘッドライトが調整されておらず、ロービームでさえまぶしい場合、プログラムはハイモードをオンにすることができますが、道路の左側を照らす役割を担うセクションは暗くなります。このような状況では、反射要素のない服を着て道路脇を移動する人と衝突することが多いため、これは歩行者の安全に貢献します。
リアライトの LED は晴れた日にはより視認性が高く、後続車が減速する際の速度制御が容易になります。
スマートライトにより、悪天候地域での運転もより安全になります。

数年前にこの技術がコンセプトモデルに搭載されていたとしても、現在ではすでに多くの自動車メーカーで積極的に使用されています。その一例が、最新世代のシュコダスペルブを搭載した AFS です。電子機器は (遠距離と近距離に加えて) XNUMX つのモードで動作します。

都市 - 時速 50 km 以内の速度で作動します。光ビームは近くに照射されますが、十分な広さがあるため、ドライバーは道路の両側にある物体をはっきりと見ることができます。
高速道路 - このオプションは、高速道路 (速度 90 km/h 以上) を走行する場合に有効になります。光学系はビームをより高く向けるため、ドライバーはより遠くの物体を見ることができ、特定の状況で何をする必要があるかを事前に判断できます。
混合 - ヘッドライトは車の速度と対向車の存在に合わせて調整されます。

リストされたモードに加えて、このシステムは屋外で雨や霧が降り始める時期を独自に判断し、状況の変化に合わせて調整します。これにより、ドライバーは車を運転しやすくなります。

これは、BMW のエンジニアによって開発されたスマートヘッドライトがどのように機能するかについての短いビデオです。

BMWのスマートヘッドライト

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質問と回答：

車のヘッドライトの使い方は？ハイディップビームモードは、次の場合に変更されます。対向側線（150 メートル以上）、対向車または追い越し（ミラーに反射して）ドライバーを盲目にする可能性があるとき、市内の道路の照らされた部分。
車の中にあるライトは何ですか？ドライバーは、寸法、方向指示器、パーキングライト、DRL (デイタイムランニングライト)、ヘッドライト (ロー/ハイビーム)、フォグライト、ブレーキライト、バックライトを自由に操作できます。
車のライトを点灯するにはどうすればよいですか? 車種により異なります。一部の車では、ライトはセンターコンソールのスイッチで点灯しますが、他の車では方向指示器の茎にあります。