Czujnik nie tylko deszczu
Czujnik deszczu zastosowano po raz pierwszy seryjnie w 1994 roku. Od tego czasu rozpoczął się rozwój tego elementu, który dziś jest standardowym wyposażeniem coraz większej liczby pojazdów.
Czujnik deszczu wykrywa obecność wody na szybie przedniej i przekazuje odpowiedni sygnał do jednostki sterującej w celu uruchomienia wycieraczek. Pozwala też regulować ich prędkość w zależności od intensywności opadu. Pionierem w rozwoju czujników tego typu była firma HELLA, która do dziś jest jednym z liderów w tej dziedzinie, zarówno na rynku oryginalnego wyposażenia, jak również aftermarkecie.
Realizujący często dodatkowe funkcje czujnik deszczu jest elementem optoelektronicznym, zwykle dyskretnie ukrytym za przyciemnioną strefą przedniej szyby, na wysokości lusterka wstecznego. Jeśli przednia szyba musi zostać wymieniona, np. z powodu odprysku, stary czujnik można przykleić do nowej szyby lub wpiąć w gniazdo ramki.
Obecnie najczęściej stosuje się kombinację czujnika deszczu i czujnika światła. W zależności od modelu pojazdu, w ramce za przednią szybą umieszcza się również czujnik odstępu i monitorowania otoczenia (radar/lidar), a także kamerę, np. do rozpoznawania znaków drogowych lub do funkcjonowania systemów utrzymania pasa ruchu.
Rozwój i dodatkowe funkcje
Obecnie HELLA ma w swojej ofercie czwartą generację czujników deszczu/światła, które służą do automatycznego sterowania wycieraczkami i przednimi reflektorami. Te złożone komponenty mają wbudowane także dodatkowe funkcje, takie jak pomiar nasłonecznienia i wilgotności oraz regulacja intensywności wyświetlacza head-up. System jest modułowy, co pozwala producentom pojazdów dobrać odpowiednią konfigurację. Oprócz czujnika światła mogą więc wybrać również: czujnik deszczu, kombinację czujnika deszczu i czujnika światła, połączenie czujnika deszczu/światła i czujnika nasłonecznienia, czujnika deszczu/światła i czujnika pogody (nasłonecznienia i wilgotności), sam czujnik pogody (nasłonecznienia i wilgotności), jak również dodatkowo czujnik do regulacji jasności wyświetlacza przeziernego (HUD) lub podświetlenia zestawu wskaźników.
Jak rozpoznać krople
Czujnik deszczu rozpoznaje krople wody na szybie przedniej przy użyciu metody optoelektronicznej. Ściśle rzecz biorąc, wykrywa on załamanie światła spowodowane przez krople wody. W tym celu diody emitujące światło w zespole optycznym wysyłają światło podczerwone na powierzchnię szkła. Jeśli szyba jest sucha, prawie w całości odbija światło podczerwone, a fotodioda umieszczona w czujniku mierzy natężenie odbitego światła. Jeśli szyba jest mokra (zwilżona kroplami wody), światło podczerwone ucieka z przedniej szyby z powodu załamania, a wówczas mniej światła odbija się w kierunku czujnika. Elektronika układu ocenia wyniki i wysyła odpowiedni sygnał do jednostki sterującej wycieraczkami. W ten sposób można realizować różne częstotliwości wycierania, aż do ciągłego wycierania w ulewnym deszczu przy różnych prędkościach.
Kolejna zaleta: wycieraczka wyłącza się automatycznie, gdy na przedniej szybie nie ma już kropel wody. Dzięki temu unika się wycierania na sucho, które jest szkodliwe dla piór wycieraczek. Nowoczesne czujniki deszczu działają również w zimie – gdy na przedniej szybie utworzy się warstwa lodu, elektronika układu to zidentyfikuje i powstrzyma szkodliwe „szorowanie” wycieraczek. Aby uniknąć kondensacji w optyce czujnika, jego wnętrze może być dodatkowo ogrzewane.
Czucie światła
Czujnik światła to w zasadzie dwa współpracujące czujniki: jeden ma szeroki kąt rozpoznawania, dzięki czemu rejestruje całe światło z otoczenia niezależnie od kąta padania. Drugi mierzy światło w przednim polu. Jest on ustawiony w taki sposób, że wykrywa tylko natężenie światła bezpośrednio przed pojazdem. Na tej metodzie pomiaru opiera się np. automatyczna regulacja jasności wyświetlacza head-up. Z kolei automatyczna aktywacja świateł mijania odbywa się na podstawie danych z obu czujników.
Czujniki światła są podstawą działania interaktywnych środków do regulacji oświetlenia pojazdu, których zadaniem jest zapobieganie oślepianiu zarówno kierowców nadjeżdżających z naprzeciwka, jak i tych, którzy jadą w pojazdach poprzedzających. System określa granicę dnia i nocy, a także wykrywa oświetlenie uliczne i odblaskowe znaki drogowe, na przykład przy wjeżdżaniu do miasta. W zależności od technologii reflektorów, dodawane są różne inteligentne systemy wspomagania kierowcy, takie jak adaptacyjne światło zakrętowe, adaptacyjny rozsył światła (selektywne oświetlanie miejsc niebezpiecznych) lub nieoślepiające światła drogowe (adaptacyjna granica światła-cienia). Grupa HELLA dostarcza na przykład systemy takie jak Advanced Frontlighting System (AFS). W reflektorach LED firmy HELLA, poszczególne moduły mogą być włączane i wyłączane na podstawie informacji z czujnika światła (oraz innych parametrów otoczenia), dostosowując światło do warunków otoczenia i sytuacji na drodze.
Dla poprawy bezpieczeństwa
Integracja nowoczesnego czujnika deszczu/światła z dodatkowymi funkcjami w decydujący sposób przyczynia się do poprawy bezpieczeństwa na drodze i komfortu jazdy. Na przykład automatyczna regulacja przerywacza wycieraczek szyby (dzięki czujnikowi deszczu) zwiększa komfort jazdy, zapewnia optymalną widoczność i chroni pióra wycieraczek.
Kiedy robi się ciemno lub kiedy pojazd wjeżdża do tunelu, światła włączają się automatycznie dzięki czujnikowi światła, reflektory automatycznie przełączają światła drogowe na mijania, kiedy nadjeżdżają inne samochody. Możliwa jest też automatyczna regulacja kontrastu wyświetlacza head-up lub wyświetlacza zestawu wskaźników – w zależności od pory dnia.
Z kolei dzięki czujnikowi pogody (nasłonecznienia i wilgotności) automatyczny układ klimatyzacji odpowiednio reguluje temperaturę i wentylację, by zapobiec parowaniu szyb.
