مطر أم شمس أم شيء آخر؟

ركّبت شركة تصنيع سيارات فرنسية مستشعر المطر في سيارة تابعة لسلسلة إنتاج لأول مرة في عام 1994. ومنذ ذلك الحين بدأت مسيرة النجاح للمكوّنات، واليوم أصبح مستشعر المطر من المكوّنات القياسية. إنه يكتشف عندما يكون زجاج السيارة الأمامي مبللاً بالماء ويعطي إشارة ملائمة على جهاز التوجيه لتفعيل مسَّاحات الزجاج. تختلف سرعة المسَّاحات وفقًا لشدّة المطر. لا يمكن قياس كمية المطر بدقة، ولكن هذا غير ضروري. كانت شركة هيلا رائدةً في تطوير مستشعرات المطر، وتُعتبر اليوم من روّاد السوق سواءً في صناعة المعدات الأصلية أو خدمات ما بعد البيع.

مستشعر المطر الذي يشمل وظائف إضافية هو مكوّن بصري إلكتروني. إنه موضوع بشكل خفيّ خلف المنطقة السوداء في زجاج السيارة الأمامي، على ارتفاع مرآة الرجوع للخلف. إذا كان من الضروري استبدال الزجاج الأمامي نتيجةً لاصطدامه بحجر، فيمكن لصق المستشعر القديم أو تثبيته في قاعدة لوح الزجاج الجديد.

اليوم، عادةً ما يُستخدم مزيج من مستشعرات المطر والضوء. ووفقًا لموديل المركبة، يوضع أيضًا مستشعر للكشف عن المسافة والمكان المحيط (رادار/ليدار) وكاميرا في القاعدة خلف الزجاج الأمامي، مثلاً لاكتشاف إشارات المرور أو تحقيق أنظمة الالتزام بحارة السير.

يسجّل مُستشعر المطر وجود قطرات المطر على زجاج السيارة الأمامي من خلال عملية ضوئية إلكترونية. بالمعنى الدقيق للكلمة، فإنه يكتشف انكسار الضوء الذي تسببه قطرات الماء. وللقيام بذلك، ترسل الثنائيات الباعثة للضوء الموجودة في وحدة البصريات ضوء الأشعة تحت الحمراء إلى السطح الزجاجي. وإذا كان الزجاج جافًا، فإنه يعكس ضوء الأشعة تحت الحمراء بالكامل تقريبًا ويقيس الدايود الضوئي الثنائي شدة الضوء المنعكس الموجود أيضًا في نظام الاستشعار. إذا تعرّض لوح الزجاج للرطوبة (قطرات من الماء)، فإن ضوء الأشعة تحت الحمراء يهرب من الجزء الأمامي بسبب الانكسار الناتج. ينعكس قدر أقل من الضوء على الدايود الضوئي الثنائي، وهو ما يُعرف باسم مبدأ الضوء المنتشر. تقوم إلكترونيات المستشعر بتقييم النتائج وإرسال إشارة ملائمة إلى وحدة التحكم في المسَّاحات. يمكن تنفيذ ترددات مسح مختلفة تصل إلى المسح المستمر عند هطول الأمطار الغزيرة بسرعات مختلفة. ميزة أخرى: تتوقف المسَّاحات تلقائيًا عندما تختفي قطرات الماء من على زجاج السيارة الأمامي. وبذلك نتجنّب "المسح على الجاف" الذي يضرّ بشفرات المسّاحات. تعمل مستشعرات المطر الحديثة في فصل الشتاء أيضًا. ولكن إذا تشكلت طبقة من الجليد على زجاج السيارة الأمامي، فإن الإلكترونيات تمنع "الفرك" الضار. لمنع تكثّف المياه على عدسة المستشعر، يمكن تسخين الجزء الداخلي أيضًا.

يعمل مستشعر الضوء مع مستشعرين مستقلين عن بعضهما: أحدهما له زاوية كشف كبيرة، لذلك فإنه يلتقط كل الضوء المحيط بصرف النظر عن زاوية السقوط. المستشعر الثاني يقيس الضوء الأمامي. وتتم محاذاته بحيث يكتشف شدة الضوء أمام المركبة مباشرةً فقط. يعتمد الضبط التلقائي لسطوع شاشة العرض العلوية على طريقة القياس هذه مثلاً. وعلى النقيض، يتم التشغيل التلقائي للضوء المنخفض باستخدام بيانات المستشعرين.

مستشعرات الضوء هي المبدأ الأساسي للمزيد من الإجراءات التفاعلية لتنظيم إضاءة المركبة. وبذلك يكون للمركبات القادمة نفس أهمية المركبات الموجودة في الأمام. تلعب حدود النهار والليل أيضًا دورًا مثل اكتشاف إضاءة الشارع أو إشارات المرور العاكسة، مثلاً عند مداخل الأماكن. وقد أُضيفت أنظمة المساعدة الذكية مثل ضوء المنعطفات التكيفي، وتوزيع الضوء التكيفي (الإضاءة الانتقائية للمناطق الخطرة) أو الشعاع العالي الخالي من الوهج (حد الضوء / الظلام التكيفي) وفقًا لتقنية المصباح الأمامي. حيث تقدم شركة هيلا مثلاً أنظمة ملائمة، مثل نظام الضوء الأمامي المتقدّم (AFS). بالنسبة إلى مصابيح LED الأمامية من هيلا، فإنه يمكن تبديل وحدات LED الفردية بناءً على المعلومات الواردة من مستشعر الضوء (والمعلمات البيئية الأخرى)، وفقًا للظروف المحيطة وحالة المرور.