گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
پشت شیشه جلو خودرو قطعه‌ای کوچک اما هوشمند تحت عنوان سنسور باران قرار گرفته است. اما این فناوری چگونه کار می‌کند و سرعت برف‌پاک‌کن را تنظیم می‌کند؟
در گذشته سرعت و شدت بارش باران یا برف از عواملی بود که راننده باید به‌طور مداوم با آن هماهنگ می‌شد. در خودروهای قدیمی، دسته تنظیم برف‌پاک‌کن تنها سه حالت خاموش، دور کند و دور تند داشت و راننده ناچار بود بسته به میزان بارش، این دسته را تغییر دهد تا دید کافی از جاده حفظ شود. این فرایند گاهی در شرایط بارانی یا برفی شدید خسته‌کننده و حتی خطرناک بود، چون راننده باید همزمان هم مسیر را زیر نظر می‌گرفت و هم سرعت برف‌پاک‌کن را تنظیم می‌کرد.
با پیشرفت فناوری در دهه‌های بعد، سیستم‌های تایمر‌دار برف‌پاک‌کن به خودروها اضافه شدند. در این نوع سیستم‌ها، تیغه‌ها با فواصل زمانی مشخص و قابل تنظیم حرکت می‌کردند. راننده می‌توانست بر اساس شدت بارش، تایمر را تنظیم کند تا برف‌پاک‌کن‌ها به‌طور خودکار با فاصله دلخواه عمل کنند.
این روش تا مدت‌ها یکی از راه‌حل‌های هوشمند برای آسایش بیشتر رانندگان به‌شمار می‌رفت، اما همچنان نیازمند دخالت انسانی بود و به‌محض تغییر در شدت باران یا برف، راننده باید تنظیم تایمر را تغییر می‌داد تا دید مناسب از جاده حفظ شود. طبق آخرین اخبار خودرو، در سال‌های اخیر اما تحولی عظیم در این زمینه رخ داده و تکنولوژی سنسور باران به خودروها راه یافته است. این فناوری همان کاری را انجام می‌دهد که پیشتر نیازمند دقت و واکنش لحظه‌ای راننده بود.
نقش سنسور باران در افزایش راحتی و ایمنی خودرو
با گسترش فناوری‌های هوشمند در صنعت خودروسازی، سنسورها به بخش‌های مختلف خودرو راه یافته‌اند و نقش مهمی در افزایش راحتی و ایمنی رانندگی ایفا می‌کنند. یکی از این فناوری‌های کاربردی سنسور باران (Rain Sensor) است که وظیفه دارد سرعت و تناوب حرکت برف‌پاک‌کن‌های شیشه جلو را به‌صورت خودکار و هوشمند متناسب با شدت بارش تنظیم کند. این فناوری ممکن است در ظاهر ساده باشد، اما تأثیر قابل‌توجهی بر تجربه رانندگی در شرایط جوی نامناسب دارد.
سنسور باران معمولاً در پایه پشت آینه وسط و روی شیشه جلو نصب می‌شود. پوشش مشکی اطراف آن برای جلوگیری از نفوذ نور محیط و حفظ دقت عملکرد طراحی شده است، در حالی که بخش کوچکی از محدوده‌ی سنسور بدون پوشش باقی می‌ماند تا بتواند تغییرات میزان بارندگی را تشخیص دهد. سازوکار عملکرد سنسور باران مبتنی بر نور مادون قرمز (Infrared) است. این سنسور با تاباندن پرتوهای مادون قرمز به سطح شیشه و تحلیل میزان بازتاب آن کار می‌کند.
- ۱۸ قابلیت آزاردهنده در خودروهای مدرن که به شدت از آن‌ها متنفریم
- سیستم ESP یا کنترل پایداری الکترونیکی در خودرو چگونه عمل می‌کند؟
- آپشن‌های دیوانه‌وار خودروهای برقی جدید؛ پخش فیلم با چراغ جلو و چت با عابران
زمانی که قطرات باران روی شیشه می‌نشینند، شدت بازتاب نور کاهش می‌یابد زیرا آب موجود روی سطح شیشه بخشی از پرتو را پراکنده یا جذب می‌کند. واحد پردازشگر سنسور این تغییر را به‌عنوان «افزایش شدت بارش» تعبیر کرده و دستور افزایش سرعت برف‌پاک‌کن‌ها را صادر می‌کند. هنگامی‌که بارش کاهش یابد یا شیشه خشک شود، میزان بازتاب نور به حالت اولیه بازمی‌گردد و سیستم نیز سرعت برف‌پاک‌کن را کاهش می‌دهد یا خاموش می‌کند.
نکته‌ای مهم در نگهداری و تعمیر خودروهای مجهز به این فناوری آن است که در هنگام تعویض شیشه جلو باید به نصاب اعلام شود که خودرو دارای سنسور باران است. زیرا محل دقیق قرارگیری سنسور و زاویه تماس آن با سطح شیشه اهمیت زیادی دارد. نصب نادرست یا استفاده از چسب و پوشش نامناسب می‌تواند عملکرد سنسور را مختل کند و باعث تشخیص اشتباه میزان بارش شود.
نحوه عملکرد سنسور باران
همان‌طور که پیشتر گفتیم، سنسور باران با بهره‌گیری از نور مادون قرمز کار می‌کند و درون آن منبع نوری کوچکی وجود دارد که پرتو مادون قرمز را با زاویه حدود ۴۵ درجه به سطح شیشه جلو می‌تاباند و سپس میزان بازتاب آن را اندازه‌گیری می‌کند. هنگامی که سطح شیشه خشک باشد، نور با شدت بالایی بازتاب می‌شود و به گیرنده سنسور بازمی‌گردد. اما با برخورد قطرات باران یا دانه‌های برف به سطح شیشه، بخشی از پرتو نور در آب پراکنده و جذب می‌شود و در نتیجه مقدار نور بازتابی کاهش می‌یابد.
واحد پردازشگر سنسور این کاهش شدت نور را به‌عنوان افزایش رطوبت سطح شیشه تعبیر می‌کند و بر اساس مقدار کاهش بازتاب، درجه شدت بارش را محاسبه می‌نماید. زمانی که بارش خفیف باشد، برف‌پاک‌کن‌ها با فواصل زمانی بلندتری عمل می‌کنند. اما هرچه شدت باران بیشتر شود و نور بازگشتی کمتر داشته باشد، سیستم به‌طور خودکار سرعت حرکت برف‌پاک‌کن را افزایش می‌دهد تا با سرعت بارش هماهنگ شود و راننده بتواند دید کافی و ایمن داشته باشد.
این واکنش سریع و هوشمند باعث می‌شود عملکرد برف‌پاک‌کن کاملاً وابسته به شرایط لحظه‌ای محیط باشد. در خودروهای مدرن‌تر، سنسور باران معمولاً با سیستم اتولایت یا روشنایی خودکار چراغ‌ها هماهنگ عمل می‌کند. دلیل این هماهنگی آن است که در هنگام بارش شدید، نه‌تنها نیاز به تمیز نگه‌داشتن شیشه وجود دارد، بلکه دید بیرونی نیز به خاطر مه و باران کاهش پیدا می‌کند. بنابراین وقتی سنسور باران شدت بالایی از بارش را تشخیص دهد، واحد کنترل مرکزی خودرو علاوه بر فعال کردن برف‌پاک‌کن‌ها دستور روشن شدن خودکار چراغ‌ها را نیز صادر می‌کند.
- چراغ EPC در خودرو چیست و چرا روشن می‌شود؟
- حالت اکو (Eco) در خودرو به چه معناست و چه استفاده‌ای دارد؟
- قابلیت اتو هولد در خودرو چیست، چگونه کار می‌کند و چطور از آن استفاده کنیم؟
تفاوت ساختاری میان سیستم‌های باران‌سنج جلو و عقب
در خودروهای هاچ‌بک و برخی شاسی بلندها علاوه بر برف‌پاک‌کن جلو، یک برف‌پاک‌کن عقب نیز روی شیشه پشت خودرو نصب می‌شود. اما بر خلاف نمونه جلو این برف‌پاک‌کن به سنسور باران متصل نیست، زیرا در هنگام حرکت عادی خودرو نیاز چندانی به پاک‌سازی شیشه عقب وجود ندارد. با این حال هنگامی‌که راننده تصمیم می‌گیرد به‌صورت دنده‌عقب حرکت کند، اگر در همان زمان برف‌پاک‌کن‌های جلو نیز فعال باشند، سیستم به‌صورت خودکار برف‌پاک‌کن عقب را نیز روشن می‌کند تا دید واضح‌تری در آینه و دوربین عقب ایجاد شود.
در خودروهای پیشرفته‌ای مانند بی ام و سری ۷ و مرسدس بنز S کلاس از سنسور باران اپتیکی استفاده می‌شود که با تاباندن پرتو مادون قرمز به سطح شیشه، میزان بازتاب نور را اندازه‌گیری کرده و بر اساس مقدار رطوبت یا بارش، سرعت و زمان حرکت برف‌پاک‌کن‌ها را به‌طور هوشمند تنظیم می‌کند. این سیستم در واقع یکی از فناوری‌های رفاهی و ایمنی مدرن به‌شمار می‌رود که بدون دخالت راننده، عملکرد برف‌پاک‌کن را متناسب با شدت باران تغییر می‌دهد و در برخی مدل‌ها حتی با سیستم روشنایی اتوماتیک نیز هماهنگ است تا چراغ‌ها در زمان بارش شدید به‌صورت خودکار روشن شوند.