車のヘッドライト 車の「目」です。それらは、車両の外観の仕上げであるだけでなく、夜間や悪天候での運転安全を確保するためのコア機器でもあります。初期のハロゲンランプから今日のLEDマトリックスヘッドライトまで、技術の進化は、無数のエンジニアの光効率、エネルギー消費、安全性の究極の追求を隠しています。
伝統的なハロゲンヘッドライトは、タングステンフィラメントを加熱することにより光を放出します。それらは低コストですが、明るさは限られており、わずか500時間のサービス寿命があります。キセノンヘッドライト（HID）の出現はマイルストーンです。彼らは、高電圧イオン化されたキセノンガスを使用して強い光を生成し、輝度を300％増加させ、寿命を3,000時間に延長しますが、スタートアップの遅延と高エネルギー消費は依然として問題点です。 LEDヘッドライトはルールを完全に書き直します。半導体P-N接合のエレクトロルミンセンター原理を通じて、それらはミリ秒レベルの応答と50,000時間の超長寿命を達成し、エネルギー消費はハロゲンランプの20％にすぎません。さらに注目に値するのは、マトリックスLEDテクノロジーがピクセルレベルのビーム制御を達成したことです。たとえば、Mercedes-Benz Digital Light Systemはナビゲーション情報を道路に投影できますが、アウディマトリックスLEDはカメラを介して対向車両を識別し、特定の領域のビームを自動的にシールドして、まぶしさを避けることができます。
現代のヘッドランプの構造は、精密機器の構造に匹敵します。デュアルライトレンズモジュールを例にとると、反射ボウル、バイザー、レンズ、ドライブモーターが含まれています。反射ボウルは自由形式の表面設計を採用し、光学パスはコンピューターシミュレーションを通じて最適化され、ビーム分布がECE R112規制の明るいカットオフ要件を満たします。バイザーは、低いビームとハイビームを切り替えるときに0.1秒の非センシングスイッチを達成するためにステッパーモーターによって駆動されます。光分布ミラーの表面は、光効率を改善するだけでなく、紫外線の老化を防ぐことができる微細構造コーティングで覆われています。
環境認識システムの統合はより技術的です。 ADB（Adaptive Driving Beam）機能を備えたヘッドライトは、前向きなカメラとミリ波レーダーによって構築された知覚ネットワークを介して、リアルタイムで120メートルの範囲内の障害を識別できます。歩行者が検出されると、システムは、他の領域で高輝度照明を維持しながら、0.3秒以内に対応する領域の光強度を安全閾値に減らします。この「インテリジェントシールド」テクノロジーは、夜間のまぶしさの速度を67％減らします。
国際標準化機関（ISO）は、ヘッドランプパフォーマンスの厳格な仕様を設定しています。例として、高いビーム強度をとると、ECE R112標準では、垂直方向の新しく登録された車両の光軸オフセットを±44mm/ダムの範囲内で制御する必要があり、水平方向は±408mm/ダムの耐性を満たす必要があります。これには、ミクロンレベルに到達するために製造精度が必要です。たとえば、ドイツのブランドはレンズアセンブリに6軸ロボットを使用し、許容範囲は0.02mm以内に制御されます。
Vehicle-Road Collaboration（V2X）テクノロジーは、ヘッドライトに新しいミッションを提供します。将来的には、車両はDSRCまたは5G -V2Xネットワークを介してインフラストラクチャと通信でき、ヘッドライトは道路信号ライトのステータスを受け取り、事前に明るい色を調整できます。この「軽い言語の相互作用」システムは、交差点での事故率を40％減らすことが期待されています。
