تقنية الإضاءة LED Matrix .. نظرة عن قرب

تطورت تقنيات كشافات السيارات تطورا كبيرا خلال العقود الماضية، فبعدما كانت كشافات الهالوجين هي المعيار في صناعة كشافات السيارات لفترة طويلة، ظهرت كشافات زينون مع بداية حقبة التسعينيات من القرن المنصرم لكي تنير الطريق بصورة أفضل.
ولكن الآن أصبحت كشافات LED الأكثر سطوعا بمثابة المعيار الأساسي لإضاءة السيارات الحالية، وتشبه ضوء النهار بفضل درجة حرارة الألوان العالية. وهناك العديد من شركات السيارات العالمية تجهز سياراتها حاليا بإضاءة LED Matrix الذكية، والتي تتواءم مع البيئة المحيطة تلقائيا.
ويمتاز نظام الإضاءة LED Matrix المتطور بأن السائق لم يعد مضطرا للتبديل بين ضوء السير والضوء العالي، وعلى الرغم من أن الأمر يبدو بسيطا ومريحا، إلا أن هناك بعض العيوب تظهر أثناء الممارسة العملية.
نقاط ضوئية فردية
وتتكون إضاءة LED من نقاط ضوئية فردية، وعندما يتم تشغيل إضاءة Matrix، والتي عادة ما يتم استعمالها كضوء عال، فإنه يتم دمج عدد كبير من لمبات LED لكي تكون نوعا من "السجاد الضوئي".
وتبعا للشركة المنتجة للسيارة، فإنه قد يوجد أكثر من 100 لمبة LED في كل كشاف، وعندما يتم تشغيل النقاط الضوئية الفردية فإنه يتم التحكم فيها عن طريق مستشعرات الكاميرات.
وأوضح بوركهارد بوتشر، من المركز الفني التابع لنادي السيارات ADAC الألماني، قائلا: "تعمل إضاءة Matrix بشكل أساسي مثل جهاز البروجيكتور، وعندما يكتشف مستشعر الكاميرا أحد الأجسام، فإنه يتم حجب الضوء".
إضاءة أفضل للطريق
وبفضل هذه التقنية ينعم قائدو السيارات بإضاءة أفضل للطريق، وتعرف كشافات Matrix أيضا باسم الكشافات المتوائمة؛ لأنها تقوم بضبط الإضاءة تلقائيا وفقا لموقف القيادة الحالي.
وأضاف فيليب ماتي، من نادي السيارات والخدمات المرورية (ACV) بألمانيا، قائلا: "وفي حالة اكتشاف أحد العوائق فإن النظام يقوم بإطفاء نقاط الضوء في هذا النطاق خلال جزء من الثانية. وكلما كانت هناك نقاط ضوء أكثر، فإنه يمكن التحكم في الإضاءة بشكل أكثر دقة".
وأضاف ماتي قائلا: "يمكن تجنب المشاة والسيارات القادمة في الاتجاه المقابل فعليا بواسطة الكشافات مع عدم تعرضهم للإبهار، بينما يظل الطريق مضاءً بشكل مثالي".
وعلى العكس من الضوء العالي التقليدي، الذي يجب إطفاؤه تماما، فإن إضاءة Matrix تظل مشغلة وتتمتع بالمرونة، وتشتمل العديد من كشافات Matrix على وظيفة ضوء الانعطاف، وحتى إذا تجنبت إضاءة Matrix السيارة القادمة في الاتجاه المقابل عند اجتياز المنعطف، فإن مسار السير على يمين ويسار السيارة القادمة في الاتجاه المقابل يظل مضاءً بشكل كامل.
ويرى بوتشر أن أوقات استجابة أنظمة Matrix ليست مثالية، وأوضح ذلك بقوله: "أظهرت دراسة لشركة بورشه أن وقت استجابة أنظمة إضاءة Matrix يزيد بمقدار ثانية إلى ثانيتين مقارنة بزمن استجابة العنصر البشري، وهو ما يعني أن الكثير من مستخدمي الطريق يتعرضون للإبهار بدون داعٍ عندما يواجهون سيارات مزودة بإضاءة Matrix في الاتجاه المقابل."
ويمكن تجهيز السيارات بكشافات Matrix بشكل لاحق من الناحية النظرية، إلا أن هذه العملية تتطلب مجهودا كبيرا وتكلفة عالية؛ نظرا لأن الأمر لا يقتصر على الكشاف فقط، بل إنه يحتاج إلى الكاميرا وجميع تقنيات التحكم.
ولكن في المقابل يمكن تحويل الكشافات العادية إلى كشافات هالوجين أو كشافات LED بصورة أقل تعقيدا، وتتوافر هذه الكشافات في الأسواق كشافات LED البديلة أو التعديلية.
ومن الأمور المهمة هنا أن تتوافق كشافات LED مع موديل السيارة المعني وأن يكون مصرحا بتركيبها في السيارة، ويمكن لأصحاب السيارات العثور على قوائم التوافق على مواقع الإنترنت الخاصة بالشركات المنتجة للمبات LED.
وفي حالة تركيب كشافات LED غير متوافقة أو غير مصرح بتركيبها، فإن الأمر لا يقتصر على الغرامة فقط، ولكن يمكن رفض إجراء الفحص الرئيسي للسيارة، وفي أسوأ الحالات يمكن إلغاء ترخيص السير الخاص بالسيارة.
وأضاف ماتي أن إضاءة LED Matrix تأتي بتكلفة أعلى من الكشافات التقليدية، وعلل ذلك قائلا: "تتكلف الإصلاحات مبالغ طائلة؛ نظرا لأنه لا يمكن استبدال لمبات LED التالفة فقط، ولكن يجب استبدال وحدة الكشاف بالكامل".
عمر افتراضي طويل
وبشكل أساسي تتمتع كشافات LED بعمر افتراضي طويل، علاوة على أنها تمتاز بكفاءة أعلى في استهلاك الطاقة مقارنة بكشافات الهالوجين وكشافات زينون. وأضاف ماتي قائلا: "تقلل هذه الخصائص من احتمالية تعطل الكشافات وتحد من تكاليف الصيانة، وبالتالي فإن هذه التقنية تعتبر خيارا أكثر استدامة في إضاءة السيارات".
ويتفق الخبراء الألمان على أن كشافات LED بضوئها، الذي يشبه ضوء النهار، تتحرك عند الحد المسموح به أو فوقه. وأضاف بوتشر قائلا: "في كثير من الأحيان يكفي أن تزيد السيارة من سرعتها، وعندئذ يدخل ضوء LED في نطاق رؤية السيارات القادمة في الاتجاه المقابل بسبب الانحناء الطفيف في الجزء الخلفي".
وأشارت دراسة شملت 10 نوادي سيارات أوروبية، ومنها نادي السيارات الألماني ADAC، إلى أن 67% من قائدي السيارات القادمة في الاتجاه المقابل يتعرضون لإبهار مزعج.
ضبط الكشافات
ويمكن الاستعانة بنظام التحكم التلقائي في مدى الإضاءة لكي يتم ضبط الكشافات على المستوى الصحيح، وقد طالب المجلس الألماني للسلامة على الطرق (DVR) بأن تكون هذه التقنية إلزامية في جميع كشافات السيارات بغض النظر عن كفاءة الإضاءة.
وأشار ماتي إلى أن اللوائح الأكثر صرامة لنظام التحكم الديناميكي في مدى الإضاءة وانتشار هذه التقنية يمكن أن يساعد في الحد من مشكلات تعرض السائقين للإبهار، علاوة على أنه يجب مراعاة المتطلبات المنصوص عليها قانونا عند ضبط كشافات السيارات في الورش الفنية.