対向車のドライバーの目をくらませないヘッドライト技術はどこにあるのでしょうか?

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夕暮れの曲がりくねった砂漠の道路の暗い風景に、車のまばゆいばかりの明るい光が突き刺さります。光は星型のまぶしさを形成します。舗装道路の二重の黄色い線が前景に弧を描きます。遠くの背景には山々が見えます。
拡大する / 夜、対向車に眩惑されるのは誰も望まないことです。

ゲッティイメージズ

Magna は、Ars が技術デーに参加できるよう、ワシントン DC からデトロイトまでの航空券と宿泊施設を提供しました。Ars は有料の編集コンテンツを受け入れていません。

ミシガン州トロイ—米国はさまざまな技術分野で優位に立っているが、残念ながら自動車のヘッドライトに関してはやや後進国である。何十年もこの状態が続いており、めったに更新されない連邦の厳しい車両規制の結果である。官僚主義をくぐり抜けて道路に登場した最新のライトは、対向車のドライバーの目をくらませないようにビームを形作ることができるアクティブ マトリックス LED ランプである。

1960年代から、連邦自動車安全基準では密閉型のハイビームとロービームのヘッドランプのみが許可され、その結果、メルセデス・ベンツなどの自動車メーカーは、欧州の顧客に提供しているものよりも性能の劣る照明を備えた車を北米で販売することになった。

10年前も、この状況は変わっていなかった。2014年、アウディは米国の道路に新しいレーザーハイビーム技術を導入しようとしたが、失敗した。ル・マン24時間レースというレースの試練の場で開発されたレーザーライトは、当時のハイビームよりもはるかに遠くまで照らすことができるが、この場合、照明技術は、レーザー製品の規制監督を行う米国道路交通安全局と食品医薬品局の両方の要件を満たす必要があった。

良いニュースとしては、2019年までに、範囲を狭めるために出力を下げたものの、レーザーハイビームが米国の道路でようやく利用可能になったことだ。

NHTSA が先進照明技術に反対しているのも、まったく見当違いというわけではありません。夜間に遠くの道路が見えるというのは、ドライバーにとって良いことであることはもちろんです。一方で、近づいてくるドライバーの明るいヘッドライトに眩惑されたり、目がくらんだりするのは、断じて良いことではありません。また、後ろから来る車 (ピックアップ トラック) の眩しすぎるライトがミラーを埋め尽くすほどの明るさで、夜間視力を失うのも良くありません。

ここで、制御可能な LED ピクセルのクラスターを使用するアクティブ マトリックス LED ハイビームが登場します。これは、車の前方センサーを使用してライトを暗くするタイミングとハイビームを点灯したままにするタイミングを判断する、多くの新しい車に搭載されている「オート ハイビーム」機能のより高度なバージョンのようなものだと考えてください。

ここでは、センサー データがはるかに細かく使用されます。車はハイビーム全体をオフにするのではなく、個々のピクセルのみをオフにするため、道路は照らされますが、道路の数百フィート先にある車は照らされません。

米国向けにまったく新しいヘッドライト クラスターを設計するのではなく、ほとんどの OEM が採用した解決策は、米国向けにハードウェアを提供しながらビーム シェーピング機能を無効にするというものだった。ソフトウェアだけであれば簡単に実行できる。しかし、トヨタが最初に規制当局に姿勢の再考を求めてから 9 年後、2022 年に NHTSA は態度を軟化させた。

規制当局の監視を満足させる

しかし、問題がありました。これは、ヨーロッパ、中国、および米国自動車技術協会の基準ですでに確立された技術でしたが、NHTSA は、これらの新しいライトが他の人を眩惑させないようにするために、それを満たすためにまったく新しいテスト体制を必要とするほど、何か違うものを求めていました。

このテストは実行、分析、そして承認を得るのに時間がかかりますが、このプロセスは業界全体のサプライヤーで行われています。たとえば、最近の技術発表会で、ティア 1 サプライヤー (および契約自動車メーカー) の Magna は、エントリーレベルの車両向けの 48 ピクセル バージョン (22 ビーム セグメント) を含むさまざまな解像度で開発された新しい Invision Adaptive Driving Beam ファミリーの光プロジェクターを Ars に披露しました。

「この規制の重要な点は、暗い部分と明るい部分の間の遷移ゾーンが1度以内でなければならないことです。私たちはそれを達成し、それを上回りました。ですから、私たちの設計には非常に満足しています」と、マグナのR&Dスーパーバイザー、ラファット・モハマドは語った。私たちの目の前のスクリーンに映し出されたビームの形は、モルダーのオフィスのポスターに描かれたUFOの輪郭を彷彿とさせた。 X-ファイル

「これは、そうした方法を好む特定の OEM 向けであり、それが当社のソリューションです。当社のプロジェクターには独自性があります。プロジェクターの下部には 15 個の LED があり、それらの LED を個別に制御できるからです」とモハメッド氏は語った。これらは、車のロービーム ライトと連動するように調整する必要があります。これは依然として法的要件であり、ロービームが暗くしておくべき領域を照らさないようにするためです。

マグナのバイマトリックスプロジェクターの分解図。
拡大する / マグナのバイマトリックスプロジェクターの分解図。

マグナ

ハイエンドでは、マグナは 16K 解像度のクラスターを開発しました。これにより、ライトを使用して道路に直接方向を投影したり、他の道路利用者と通信したりするなど、さまざまな新機能が可能になります。たとえば、歩行者のために停止した車は、前方に横断歩道を投影できます。「これは、OEM の希望に基づいた機能ベースのプロジェクターであり、いつでもプログラムすることができます」とモハメッド氏は述べています。

夜間の道路をライトが明るく照らし始める時期については、マグナ社は、検証プロセスが終了して数か月後には OEM の準備が整うと述べている。マグナ社は、業界に先進的な照明を供給する数社のサプライヤーの 1 社にすぎない。したがって、あと 2、3 年で実現するはずだ。

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