Hệ thống đèn ô tô thông minh là gì và tại sao lại cần nó?

Dường như nó có thể đơn giản hơn một bóng đèn trong ô tô. Nhưng trên thực tế, quang học của ô tô có cấu tạo phức tạp, độ an toàn trên đường phụ thuộc vào đó. Ngay cả một đèn pha ô tô bình thường cũng cần được điều chỉnh đúng cách. Nếu không, ánh sáng sẽ truyền đi một khoảng cách ngắn so với xe ô tô, hoặc thậm chí chế độ chiếu sáng thấp sẽ làm mù những người điều khiển phương tiện đang lưu thông.

Ngay cả ánh sáng cũng đã trải qua những thay đổi căn bản với sự ra đời của các hệ thống an ninh hiện đại. Hãy xem xét một công nghệ tiên tiến được gọi là "ánh sáng thông minh": tính năng của nó là gì và những ưu điểm của loại quang học đó.

Nguyên tắc hoạt động

Hạn chế chính của bất kỳ loại đèn nào trên ô tô là không thể tránh khỏi việc làm chói mắt người điều khiển phương tiện đang đi ngược chiều nếu người điều khiển phương tiện quên chuyển sang chế độ khác. Lái xe trên địa hình đồi núi và quanh co đặc biệt nguy hiểm vào ban đêm. Trong những điều kiện như vậy, trong mọi trường hợp, xe đang tới sẽ rơi vào chùm tia phát ra từ đèn pha của xe đang tới.

Các kỹ sư từ các công ty ô tô hàng đầu đang phải vật lộn với vấn đề này. Công việc của họ đã thành công rực rỡ, và sự phát triển của ánh sáng thông minh đã xuất hiện trong thế giới ô tô. Hệ thống điện tử có khả năng thay đổi cường độ và hướng của chùm ánh sáng để người điều khiển xe có thể quan sát đường thoải mái nhưng đồng thời không làm chói mắt người đi đường phía trước.

Ngày nay, có một số phát triển có sự khác biệt nhỏ, nhưng nguyên tắc hoạt động thực tế vẫn không thay đổi. Nhưng trước khi xem xét cách thức hoạt động của chương trình, chúng ta hãy thực hiện một chuyến du ngoạn nhỏ vào lịch sử phát triển của đèn tự động:

• 1898g. Chiếc ô tô điện Columbia đầu tiên được trang bị bóng đèn dây tóc, nhưng sự phát triển không bắt kịp vì đèn có tuổi thọ cực kỳ ngắn. Thông thường, các loại đèn thông thường được sử dụng, chỉ có tác dụng cho biết kích thước của phương tiện giao thông.
• Những năm 1900. Trên những chiếc xe đầu tiên, ánh sáng còn sơ khai, và có thể biến mất khi có gió nhẹ. Vào đầu thế kỷ XNUMX, acetylene đã thay thế nến thông thường trong đèn. Chúng được cung cấp năng lượng bởi axetylen trong bể. Để bật đèn, tài xế mở van lắp đặt, chờ khí chảy qua các đường ống vào đèn pha rồi châm lửa đốt. Quang học như vậy cần phải sạc lại liên tục.
• 1912g. Thay vì dây tóc carbon, dây tóc vonfram được sử dụng trong bóng đèn, giúp tăng độ ổn định và tăng tuổi thọ hoạt động của nó. Chiếc xe đầu tiên nhận được bản cập nhật như vậy là Cadillac. Sau đó, sự phát triển đã tìm thấy ứng dụng của nó trong các mô hình nổi tiếng khác.
• Những chiếc đèn đu đầu tiên. Trong mô hình xe Willys-Knight 70A Touring, đèn trung tâm được đồng bộ với bánh xe xoay, để nó thay đổi hướng của chùm sáng tùy thuộc vào nơi người lái xe sắp rẽ. Hạn chế duy nhất là bóng đèn sợi đốt trở nên kém thiết thực hơn đối với thiết kế này. Để tăng phạm vi hoạt động của thiết bị, cần phải tăng độ phát sáng của nó, đó là lý do tại sao sợi chỉ nhanh chóng bị cháy. Sự phát triển luân phiên chỉ bắt đầu vào cuối những năm 60. Chiếc xe sản xuất đầu tiên nhận được hệ thống thay đổi chùm tia làm việc là Citroen DS.
• Những năm 1920. Một phát triển quen thuộc với nhiều người lái xe xuất hiện - bóng đèn có hai dây tóc. Một trong số chúng được kích hoạt khi bật chùm tia thấp và cái kia khi chùm tia cao.
• Giữa thế kỷ trước. Để giải quyết vấn đề về độ sáng, các nhà thiết kế chiếu sáng ô tô đã quay trở lại ý tưởng về sự phát sáng khí. Người ta quyết định bơm một halogen vào bình của một bóng đèn cổ điển - khí mà dây tóc vonfram được phục hồi trong quá trình phát sáng. Độ sáng tối đa của sản phẩm đạt được bằng cách thay thế khí bằng xenon, cho phép dây tóc phát sáng gần như đến điểm nóng chảy của vật liệu vonfram.
• 1958g. Một điều khoản xuất hiện trong tiêu chuẩn châu Âu yêu cầu sử dụng gương phản xạ đặc biệt tạo ra chùm ánh sáng không đối xứng - sao cho mép bên trái của đèn chiếu sáng bên dưới bên phải và không làm chói mắt những người lái xe đang tới. Ở Mỹ, họ không tính đến yếu tố này mà tiếp tục sử dụng hệ thống đèn tự động, được phân tán đều trên khu vực được chiếu sáng.
• Phát triển sáng tạo. Sử dụng xenon, các kỹ sư đã phát hiện ra một sự phát triển khác giúp cải thiện chất lượng phát sáng và tuổi thọ làm việc của sản phẩm. Xuất hiện đèn phóng điện. Không có dây tóc trong đó. Thay vì phần tử này, có 2 điện cực, giữa đó một hồ quang điện được tạo ra. Khí trong bóng đèn làm tăng độ sáng. Mặc dù hiệu suất tăng gần hai lần, những loại đèn như vậy có một nhược điểm đáng kể: để đảm bảo hồ quang chất lượng cao, cần phải có một điện áp khá, gần giống với dòng điện trong bộ đánh lửa. Để ngăn pin cạn kiệt trong vài phút, các mô-đun đánh lửa đặc biệt đã được thêm vào thiết bị xe hơi.
• 1991g. BMW 7-Series sử dụng bóng xenon, nhưng bóng đèn halogen thông thường được sử dụng làm chùm sáng chính.
• Bixenon. Quá trình phát triển này bắt đầu được hoàn thiện với những chiếc xe cao cấp vài năm sau khi xenon ra đời. Bản chất của ý tưởng là có một bóng đèn trong đèn pha, có thể thay đổi chế độ chùm sáng thấp / cao. Trong một chiếc xe hơi, một sự thay đổi như vậy có thể đạt được theo hai cách. Đầu tiên, một tấm màn đặc biệt được lắp đặt phía trước nguồn sáng, khi chuyển sang chùm sáng thấp, nó sẽ di chuyển để che một phần chùm sáng để những người lái xe đang tới không bị lóa mắt. Cơ chế thứ hai - một cơ chế quay được lắp đặt trong đèn pha, giúp di chuyển bóng đèn đến vị trí thích hợp so với gương phản xạ, do đó đường dẫn chùm tia thay đổi.

Hệ thống đèn thông minh hiện đại nhằm đạt được sự cân bằng giữa việc chiếu sáng đường cho người lái xe ô tô và tránh làm lóa mắt người tham gia giao thông cũng như người đi bộ. Một số mẫu ô tô có đèn cảnh báo đặc biệt dành cho người đi bộ, được tích hợp vào hệ thống quan sát ban đêm (bạn có thể đọc về nó đây).

Đèn tự động trong một số xe ô tô hiện đại hoạt động ở năm chế độ, được kích hoạt tùy thuộc vào điều kiện thời tiết và điều kiện đường xá. Vì vậy, một trong những chế độ được kích hoạt khi tốc độ vận chuyển không vượt quá 90 km / h và đường quanh co với nhiều chỗ lõm và lõm khác nhau. Trong điều kiện này, chùm sáng dài ra khoảng mười mét và cũng trở nên rộng hơn. Điều này cho phép người lái xe nhận thấy nguy hiểm kịp thời nếu vai kém nhìn thấy trong ánh sáng bình thường.

Khi xe bắt đầu lái ở tốc độ vượt quá 90 km / h, chế độ đường đua sẽ được kích hoạt với hai cài đặt. Ở giai đoạn đầu, xenon nóng lên nhiều hơn, công suất của nguồn sáng tăng lên 38 W. Khi đạt đến ngưỡng 110 km / giờ, cài đặt của chùm sáng thay đổi - chùm sáng trở nên rộng hơn. Chế độ này có thể cho phép người lái xe nhìn thấy con đường phía trước xe 120 mét. So với ánh sáng tiêu chuẩn, điều này xa hơn 50 mét.

Khi điều kiện đường xá thay đổi và xe thấy mình đang ở trong vùng có sương mù, đèn thông minh sẽ điều chỉnh ánh sáng theo một số thao tác của người lái. Vì vậy, chế độ này được kích hoạt khi tốc độ xe giảm xuống 70 km / h và người lái sẽ bật đèn sương mù phía sau. Trong trường hợp này, bóng xenon bên trái hơi quay ra ngoài và nghiêng để một luồng sáng chiếu vào phía trước xe, để có thể nhìn thấy rõ tấm bạt. Cài đặt này sẽ tắt ngay khi xe tăng tốc đến tốc độ trên 100 km / h.

Tùy chọn tiếp theo là chuyển đèn. Nó được kích hoạt ở tốc độ thấp (lên đến 40 km / h khi bẻ lái ở một góc lớn) hoặc trong khi dừng với đèn xi nhan được bật. Trong trường hợp này, chương trình sẽ bật đèn sương mù ở phía nơi rẽ sẽ được thực hiện. Điều này cho phép bạn quan sát bên đường.

Một số xe được trang bị hệ thống đèn thông minh Hella. Sự phát triển hoạt động theo nguyên tắc sau. Đèn pha được trang bị ổ điện và bóng xenon. Khi trình điều khiển chuyển đổi chùm tia thấp / cao, thấu kính gần bóng đèn sẽ di chuyển để chùm tia thay đổi hướng của nó.

Trong một số sửa đổi, thay vì một thấu kính dịch chuyển, có một lăng kính có nhiều mặt. Khi chuyển sang chế độ phát sáng khác, phần tử này sẽ quay, thay thế mặt tương ứng vào bóng đèn. Để làm cho mô hình phù hợp với các loại giao thông khác nhau, lăng kính điều chỉnh cho giao thông bên trái và bên phải.

Việc lắp đặt đèn thông minh nhất thiết phải có bộ phận điều khiển mà các cảm biến cần thiết được kết nối với nhau, chẳng hạn như tốc độ, vô lăng, đèn bắt sáng đang tới, v.v. Dựa trên các tín hiệu nhận được, chương trình sẽ điều chỉnh đèn pha sang chế độ mong muốn. Các sửa đổi cải tiến hơn thậm chí còn đồng bộ với bộ điều hướng của ô tô, vì vậy thiết bị có thể dự đoán trước chế độ nào sẽ cần được kích hoạt.

Quang học LED tự động

Gần đây, đèn LED đã trở nên phổ biến. Chúng được tạo ra dưới dạng một chất bán dẫn phát sáng khi có dòng điện đi qua nó. Ưu điểm của công nghệ này là tốc độ phản hồi. Với những loại đèn như vậy, bạn không cần phải đốt nóng khí, và mức tiêu thụ điện thấp hơn nhiều so với đèn xenon. Hạn chế duy nhất của đèn LED là độ sáng thấp. Để tăng nhiệt độ, không thể tránh được việc sản phẩm bị nóng lên nghiêm trọng, cần phải có thêm hệ thống làm mát.

Theo các kỹ sư, sự phát triển này sẽ thay thế bóng xenon do tốc độ phản ứng. Công nghệ này có một số ưu điểm so với các thiết bị chiếu sáng xe hơi cổ điển:

1. Các thiết bị này có kích thước quá khổ, cho phép các nhà sản xuất ô tô thể hiện những ý tưởng tương lai vào phía sau các mẫu xe của họ.
2. Chúng hoạt động nhanh hơn nhiều so với halogen và xenon.
3. Bạn có thể tạo đèn pha nhiều phần, mỗi ô trong đó sẽ chịu trách nhiệm về chế độ riêng, điều này giúp đơn giản hóa đáng kể thiết kế của hệ thống và làm cho nó rẻ hơn.
4. Tuổi thọ của đèn led gần như tương đương với tuổi thọ của toàn bộ xe.
5. Những thiết bị như vậy không cần nhiều năng lượng để phát sáng.

Một mục riêng biệt là khả năng sử dụng đèn LED để người lái xe có thể nhìn rõ đường, nhưng đồng thời không làm lóa mắt xe cộ đang chạy tới. Đối với điều này, các nhà sản xuất trang bị cho hệ thống các yếu tố để cố định đèn chiếu tới, cũng như vị trí của những chiếc xe phía trước. Do tốc độ phản hồi cao, các chế độ được chuyển đổi trong tích tắc, giúp ngăn chặn các tình huống khẩn cấp.

Trong số quang học thông minh LED, có những sửa đổi sau:

• Đèn pha tiêu chuẩn, bao gồm tối đa 20 đèn LED cố định. Khi chế độ tương ứng được bật (trong phiên bản này, nó thường phát sáng gần hoặc xa), nhóm yếu tố tương ứng sẽ được kích hoạt.
• Đèn pha ma trận. Thiết bị của nó bao gồm nhiều phần tử LED gấp đôi. Chúng cũng được chia thành các nhóm, nhưng thiết bị điện tử trong thiết kế này có khả năng tắt một số phần theo chiều dọc. Do đó, chùm sáng chính tiếp tục chiếu sáng, nhưng khu vực khu vực ô tô đang chạy tới bị tối.
• Đèn pha điểm ảnh. Nó đã bao gồm tối đa 100 phần tử, được chia thành các phần không chỉ theo chiều dọc mà còn theo chiều ngang, giúp mở rộng phạm vi cài đặt cho chùm sáng.
• Đèn pha pixel với phần laser-phosphor, được kích hoạt ở chế độ chùm sáng cao. Khi lái xe trên đường cao tốc với tốc độ vượt quá 80 km / h, thiết bị điện tử sẽ bật tia laze phát ra ở khoảng cách lên đến 500m. Ngoài những yếu tố này, hệ thống còn được trang bị cảm biến đèn nền. Ngay khi tia sáng nhỏ nhất từ ​​một chiếc ô tô đang tới chạm vào nó, tia sáng cao sẽ ngừng hoạt động.
• Đèn pha laze. Đây là thế hệ đèn ô tô mới nhất. Không giống như đối tác LED, thiết bị tạo ra năng lượng nhiều hơn 70 lumen, nó nhỏ hơn, nhưng đồng thời rất đắt tiền, điều này không cho phép sử dụng phát triển trên những chiếc xe bình dân, vốn thường khiến những người lái xe khác bị mù.

Основные преимущества

Để quyết định mua một chiếc xe được trang bị công nghệ này, bạn cần chú ý đến ưu điểm của khả năng quang học tự động thích ứng với các điều kiện trên đường:

• Chính hiện thân của ý tưởng rằng ánh sáng không chỉ hướng vào phía xa và phía trước xe, mà còn có nhiều chế độ khác nhau, đã là một điểm cộng rất lớn. Người lái xe có thể quên tắt đèn chiếu xa, có thể làm mất phương hướng của chủ xe đang lưu thông.
• Đèn chiếu sáng thông minh sẽ cho phép người lái quan sát tốt lề đường và đường khi vào cua.
• Mỗi tình huống trên đường có thể yêu cầu chế độ riêng. Ví dụ: nếu đèn pha không được điều chỉnh khi có phương tiện giao thông đang tới và thậm chí cả chùm tia sáng bị chói, chương trình có thể bật chế độ chùm sáng cao, nhưng với việc làm mờ phần chịu trách nhiệm chiếu sáng bên trái của đường. Điều này sẽ góp phần đảm bảo an toàn cho người đi bộ, vì thường trong những trường hợp như vậy, một người đang di chuyển dọc theo lề đường trong trang phục không có phản quang sẽ xảy ra va chạm.
• Đèn LED quang học phía sau hiển thị rõ hơn vào ngày nắng, giúp bạn dễ dàng kiểm soát tốc độ của các phương tiện phía sau khi phanh gấp.
• Đèn chiếu sáng thông minh cũng giúp bạn lái xe an toàn hơn trong thời tiết xấu.

Nếu một vài năm trước đây, công nghệ này được lắp đặt trên các mẫu xe ý tưởng thì ngày nay nó đã được nhiều hãng xe tích cực sử dụng. Một ví dụ về điều này là AFS, được trang bị thế hệ mới nhất của Skoda Superb. Điện tử hoạt động ở ba chế độ (ngoài xa và gần):

1. Thành phố - được kích hoạt ở tốc độ 50 km / h. Chùm sáng chiếu gần nhưng đủ rộng để người lái có thể nhìn rõ các vật thể ở hai bên đường.
2. Xa lộ - tùy chọn này được bật khi lái xe trên đường cao tốc (tốc độ trên 90 km / giờ). Hệ thống quang học hướng chùm tia lên cao hơn để người lái có thể nhìn thấy các vật thể xa hơn và xác định trước những gì cần phải làm trong một tình huống cụ thể.
3. Hỗn hợp - đèn pha điều chỉnh theo tốc độ của xe, cũng như sự hiện diện của phương tiện giao thông đang tới.

Ngoài các chế độ trên, hệ thống này còn phát hiện độc lập khi trời bắt đầu mưa hoặc sương mù và thích ứng với các điều kiện thay đổi. Điều này giúp người lái điều khiển xe dễ dàng hơn.

Dưới đây là một đoạn video ngắn về cách hoạt động của đèn pha thông minh do các kỹ sư BMW phát triển:

Đèn pha thông minh của BMW

Câu hỏi và trả lời:

Làm cách nào để sử dụng đèn pha trong ô tô? Chế độ chùm sáng cao-thấp thay đổi trong trường hợp: đang đi tới (cách 150 mét), khi có khả năng bị chói mắt đang đi tới hoặc đang vượt (phản xạ trong gương bị che khuất) người lái xe trong thành phố trên các đoạn đường được chiếu sáng .

Có những loại đèn chiếu sáng trong ô tô? Người lái có thể tùy ý sử dụng: kích thước, đèn báo hướng, đèn đỗ xe, DRL (đèn chiếu sáng ban ngày), đèn pha (chiếu sáng thấp / cao), đèn sương mù, đèn phanh, đèn lùi.

Làm thế nào để bật đèn trong xe? Nó phụ thuộc vào mô hình xe hơi. Ở một số xe, đèn được bật bằng công tắc trên bảng điều khiển trung tâm, ở một số xe khác - trên công tắc xi nhan của cột lái.