アダプティブ「ハイ」

自動車を飾る最初のヘッドライトは、真剣に目を細めて、道路にいる牛が良識を持って邪魔をしないように祈ること以上に優れたものではありませんでした。 初期の灯油ランプやアセチレンガスランプが発する薄暗い光のせいで、暗くなってからの移動はほとんど不便でした。

もちろん、現在、最新世代のヘッドライトは、ピクセル化されたライトが 1 秒間に最大 5,000 回点滅する密集配列を備えた現代のテレビと同じように機能し、ドライバーは基本的にハイビームとロービームを同時に使用できます。 しかし、つい最近まで、1960年代に定められたNHTSA規制により、そのような最先端の機能は米国で販売される車両には搭載できなかった。 しかし、トヨタ側の数年にわたるロビー活動のおかげで、今年の 2 月にこれらの規制が変更されました。現在、アメリカの道路は少し明るくなり、より安全になりつつあります。

道を照らすために裸火を使用するという短命なアイデアの後、最初の電気ヘッドライトは 1912 年のキャデラック モデル 30 に登場し、次の 10 年までに急速に全米で必須装備となりました。 ロービームとハイビームを別々に提供する最初の強度分割ヘッドライトは 1915 年に製造されましたが、自動車の OEM 設計に組み込まれたのは 1924 年であり、ヘッドライトを制御する床に設置されたスイッチもその 3 年後まで発明されませんでした。ライトをオンにしたり、明るさの合間に点滅したりするためだけに車から降りる必要が丸10年も続いたのです。

1954 年にロービームとハイビームの両方にフィラメントを備えたシールド ビーム ヘッドライトが登場し、1957 年までに広く採用されたことで、大きな技術的進歩が証明されました。 夕暮れや夕方の運転にはロービーム、照明のない深夜の走行にはハイビームを使用することで、これらの新しいヘッドライトは、車が安全に道路を走行できる時間を大幅に延長します。

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最初のハロゲン照明は、それ自体がすぐに世界標準となり、1962 年にデビューしました。しかし、当時のハロゲンは、米国ではメートル法とほぼ同じくらい人気があり、私たちはまだタングステン白熱灯を好んでいました。 この状況は、1966 年の自動車安全法の可決と、1968 年の国家高速道路交通局 (NHTSA) の設立によって変わりました。NHTSA は、既存の州レベルの車両規制を取りまとめて連邦化しました。同年、連邦自動車安全基準 (FMVSS) 108 が正式に採用され、すべてのヘッドライトが密閉ビームで構成されることが規定されました。

1970 年代までに、タングステン白熱灯に比べて明るさと効率が向上したハロゲン電球が業界標準になりました。 80 年代には、米国の規制が拡大され、欧州市場ではすでに長年にわたり電球交換式ヘッドランプが普及していました。 ヘッドライト ユニット全体ではなくバルブを交換できる機能と、ランプ レンズがガラスではなくプラスチックで構成されるようになった最近の材料の進歩と相まって、ヘッドライトの製造と運用のコストが大幅に削減されました。 そして 90 年代までに、ハロゲン自体は時代遅れになり、最新のキセノンや LED 照明技術が支持されました。 21 世紀には、照明技術そのものだけでなく、ハローハローやレーザー ヘッドライトなどのさらなる進歩が見られます。 — だけでなく、ビームを方向付ける制御システムも同様です。

相対的な交通規制の違いにより、米国の運転手と欧州の運転手の間では技術導入の速度に差があり、多くの場合、米国が遅れをとっています。 50 年代の交換可能な電球や 30 年代のグレア低減の取り組みと同様に、ヨーロッパは、FMVSS 108 によって課された制限の影響もあり、最近のヘッドライトの進歩を革新し、容易に導入することにはるかに積極的であることを示しています。ハイビームとロービームを分離し、法的にそれらを分離することを義務付けることで、その後のすべての技術的進歩、特にアウディのマトリックスLED、レクサスのブレードスキャンLED、またはフォードのアダプティブフロントライティングシステムに見られるアダプティブドライビングビーム（ADB）ヘッドライトシステムを暗黙のうちに排除した。 、現在米国内で動作可能なものはどれも見つかりません。

これらおよび類似の ADB システムは、2004 年のこの技術のデビュー以来、ヨーロッパ、カナダ、日本で利用可能になっています (ただし、技術的には、1967 年のシトロエン DS にもステアリングと同期して回転するヘッドライトが搭載されていました)。 NHTSAが北米市場での使用許可を検討するまでには、トヨタが2015年に記念碑的な請願を提出するまでは10年以上かかるだろう。 実際、政府機関の官僚的不正行為が完了するまでにはさらに 3 年かかり、超党派のインフラストラクチャーで定められた要件を満たす必要があったため、予定より 1 年半早く完了したのは今年 2 月でした。法案 - NHTSA が規制を改正するというもの。

「NHTSAは、車内外を問わず、我が国の道路を通行するすべての人の安全を最優先にしています。新技術はその使命を前進させるのに役立ちます」とNHTSAの副長官スティーブン・クリフ博士は2月のプレスリリースで述べた。 「NHTSAは、安全性を向上させ、弱い立場にある道路利用者を保護するために、この最終規則を発行します。」

「アダプティブ・ドライビング・ビーム・ヘッドライト・システム（ADB）は、自動ヘッドライト・ビーム切り替え技術を使用して、道路の占有エリアには少ない光を当て、人のいないエリアにはより多くの光を当てます」とNHTSAはさらに説明した。 「アダプティブビームは、他の車両のドライバーの視認性を低下させることなく、歩行者、動物、物体を遠くから照らすのに特に役立ちます。」

大まかに言うと、ADB は、降る雨や雪の周りに光の方向を変えたり、方向転換の前に光を延長したり、対向車にのみハイビームを減光したりするなど、一般的な気象条件に積極的に適応するヘッドライトです。 これらのシステムは、アダプティブ クルーズ コントロール システムで使用されているのと同じ前方カメラを利用していることが多く、前​​方の道路を照らすだけでなく、予測可能なナビゲーション情報も表示するようにプログラムすることができます。

たとえば、米国国外のアウディは、デジタル マトリクス LED ヘッドライトを提供しています。これは、LED が格子状に配列され、DMD (デジタル マイクロミラー デバイス) と呼ばれる中央プロセッサによって細かく制御されるものです。 これらは、ベースとなっているデジタル投影技術とよく似た動作をします。

「その心臓部には、100万個のマイクロミラーを含む小さなチップがあり、その各エッジの長さはわずか100分の数ミリメートルです」とアウディの照明ページには説明されている。 「静電界の助けを借りて、個々のマイクロミラーは 1 秒間に最大 5,000 回傾けることができます。設定に応じて、LED 光はレンズを介して道路に向けられるか、光の領域をマスクするために吸収されます。」ビーム。"

それらのマスクされたエリアは、光が落ちる水で反射したり、他のドライバーの目に眩しかったりしない場所です。 さらに、このシステムは、「ダイナミックな出発と帰宅のアニメーション」を近くの表面に投影します。 より実際的には、システムはビームの角度を変えて、より遠くまで照射することができます。

同様に、後期モデルの A8 に搭載されている HD マトリックス LED システムは、特定の状況下では人間の介入なしに車両のハイビームを減光します。 ヘッドライトが自動に設定されており、車両が都市部の外を時速 18 マイル以上で走行し (ナビゲーション システムの指示に従って)、フロント カメラが別の車両を認識すると、ヘッドライトは 64 段階 (およそ数段階) で個々の LED を暗くしたり暗くしたりします。数百万の潜在的なパターン — 「他の車両の間および隣接するゾーンを完全に照射し続けながら、他の車両をマスクする」。

今年 8 月にヨーロッパでデビューしたフォードの高解像度アダプティブ フロントライティング システムも同様の機能を提供します。 同社は、事故の約40％が日没後に英国の道路で発生していると指摘している。 暗い道路を走行中に明るいインフォテインメントディスプレイを見下ろすと、ドライバーは一時的に目が見えなくなる可能性があるため、フォードのヘッドライトは制限速度、ナビゲーションの合図、道路上の危険警告を道路自体に投影します。 さらに、ビームは角の周りで「曲がり」、霧、雨、その他の悪天候を貫通する可能性があります。

フォードのエンジニア、ラース・ユンカー氏はプレスリリースで「プロジェクターライトと何もない壁をいじって始めたものが、照明技術を全く新しいレベルに引き上げる可能性がある」と述べた。 「夜間の運転に伴うストレスを軽減するために、単に前方の道路を照らすだけでなく、さらに多くのことが可能になる可能性があります。ドライバーは道路から目を離すことなく重要な情報を得ることができます。」

一方、メルセデスのデジタル ライト システムは、各ヘッドランプに取り付けられた 3 つの LED で構成される独自のライト モジュールを使用します。 その光はサムネイルサイズの約 130 万個のマイクロミラーのアレイによって反射され、各マイクロミラーはオンボード グラフィック プロセッサによって制御され、ビームを正確に曲げて減衰させます。 メルセデスによれば、その忠実度により、ハイビームアシストは従来の 84 ピクセル アレイよりも 2 倍正確に対向車を排除できるようになります。

スペクトルの対極にある、2019年にアジア市場でデビューしたレクサスのブレードスキャン高精細ヘッドライトは、ヘッドライトあたり24個のLEDしか使用していません。 レクサスは、マイクロミラーのアレイではなく、急速に回転する一対のミラーを使用して、光をレンズを通して道路に向けます。 同社によれば、これによりシステムは 0.7 度の精度で照準を合わせ、最大 184 フィート離れた道端の歩行者を検出できるようになります。

残念なことに、これらの機能は素晴らしいものであり、技術的には合法であるにもかかわらず、アメリカのドライバーはアメリカ本土に到着するまでまだ少し時間がかかります。 それは、NHTSAが改訂された規格に基づいてアダプティブヘッドライトを測定および規制するための一連のテスト要件を考案する必要があるためです。 これは、短期的には、規制が強化されれば、後で無線でアクティベートできる、ADB 対応だが無効なハードウェアを搭載した新しい車両がさらに登場する可能性が高いことを意味します。

「アダプティブヘッドライトは承認されましたが、NHTSAが提示した承認のためのテスト要件はまだ議論中です」とアウディの代表者はEngadgetに語った。 「このため、残念ながら現時点では米国でマトリックス機能を提供できず、この安全関連機能を市場に投入するために規制当局と協力し続けます。」