Deszcz, słońce i co jeszcze?

Po raz pierwszy seryjnie zastosowano czujnik deszczu we francuskiej marce samochodów w 1994 roku. Od tego czasu rozpoczęła się kariera tego elementu, który dziś stał się standardowym wyposażeniem pojazdów. Czujnik deszczu wykrywa obecność wody na szybie przedniej i przekazuje odpowiedni sygnał do jednostki sterującej w celu uruchomienia wycieraczek. Prędkość wycieraczek zmienia się w zależności od intensywności deszczu. Dokładny pomiar ilości deszczu nie jest możliwy, ale też nie jest konieczny. HELLA była pionierem w rozwoju czujników deszczu i obecnie jest jednym z liderów zarówno w zakresie oryginalnego wyposażenia, jak i na rynku wtórnym.

Czujnik deszczu zawierający dodatkowe funkcje jest elementem optoelektronicznym. Jest dyskretnie ukryty za przyciemnioną strefą przedniej szyby, na wysokości lusterka wstecznego. Jeśli przednia szyba musi zostać wymieniona z powodu odprysku kamienia, to 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 realizacji systemów utrzymania pasa ruchu.

Czujnik deszczu rozpoznaje krople wody na szybie przedniej przy użyciu metody optoelektronicznej. Ściśle mówiąc, 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, to prawie w całości odbija światło podczerwone, a fotodioda umieszczona w czujniku mierzy natężenie odbitego światła. Jeśli szyba jest zawilgocona (zwilżona kroplami wody), światło podczerwone ucieka z przedniej szyby z powodu załamania. Mniej światła odbija się w kierunku fotodiody – jest to tzw. zasada światła rozproszonego. Elektronika czujnika ocenia wyniki i wysyła odpowiedni sygnał do jednostki sterującej wycieraczek szyby. 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 kropel wody. Dzięki temu unika się "suchego wycierania", które jest szkodliwe dla piór wycieraczek. Nowoczesne czujniki deszczu działają nawet w zimie. Jeśli jednak na przedniej szybie utworzyła się warstwa lodu, elektronika powstrzyma szkodliwe "szorowanie". Aby uniknąć kondensacji w optyce czujnika, jego wnętrze może być dodatkowo ogrzewane.

Czujnik światła pracuje z dwoma niezależnymi od siebie czujnikami: jeden ma szeroki kąt rozpoznawania, dzięki czemu rejestruje całe światło z otoczenia niezależnie od kąta padania. Drugi czujnik 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 dalszych interaktywnych środków do regulacji oświetlenia pojazdu. Pojazdy nadjeżdżające z naprzeciwka są tak samo istotne, jak te, które poprzedzają. Istotną rolę odgrywa również granica dnia i nocy, a także wykrywanie oświetlenia ulicznego lub odblaskowych znaków drogowych, 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 światło-cienia). Grupa HELLA dostarcza na przykład odpowiednie systemy, takie jak Advanced Frontlighting System (AFS). W przypadku reflektorów LED firmy HELLA, poszczególne moduły LED mogą być włączane i wyłączane na podstawie informacji z czujnika światła (oraz innych parametrów otoczenia), w zależności od warunków otoczenia i sytuacji na drodze.