چراغ راهنمایی چگونه حضور خودرو را از زیر آسفالت می‌فهمد؟

احتمالاً برایتان پیش آمده پشت چراغ قرمز بایستید و با خودتان فکر کنید چراغ راهنمایی چطور متوجه حضور خودرو می‌شود و چطور زمان‌بندی سبز و قرمزشدن را تغییر می‌دهد. در برخی از تقاطع‌ها، پاسخ این سؤال زیر آسفالت پنهان شده است: حسگرهایی که با استفاده از میدان مغناطیسی، حضور خودرو را تشخیص می‌دهند.

یکی از رایج‌ترین این فناوری‌ها، «حسگر القایی»نام دارد. این حسگر از یک سیم‌پیچ تشکیل شده که معمولاً به‌شکل مستطیل در شیارهایی روی آسفالت قرار می‌گیرد. جریان متناوب الکتریکی از سیم عبور می‌کند و در اطراف آن میدان مغناطیسی به وجود می‌آورد.

وقتی خودرو روی این حلقه متوقف می‌شود، قطعات فلزی بدنه و شاسی آن میدان مغناطیسی را تغییر می‌دهند. مدار الکترونیکی متصل به حسگر این تغییر را اندازه‌گیری می‌کند و در صورت عبور از حد مشخص، حضور خودرو را تشخیص می‌دهد. سپس اطلاعات به کنترلر چراغ راهنمایی می‌رسد تا در تنظیم زمان سبزشدن چراغ و مدیریت ترافیک از آن استفاده کند.

به همین دلیل، اگر خودرویی پشت چراغ قرمز متوقف شود، حسگر می‌تواند حضورش را ثبت کند و به سیستم بفهماند که در آن خط ترافیکی وسیله‌ی نقلیه‌ای منتظر عبور است. البته این حسگر لزوماً برای تشخیص یک خودروی مشخص طراحی نشده و معمولاً فقط حضور جسم رسانای فلزی را در محدوده‌ی خود تشخیص می‌دهد.

حسگرهای القایی تنها راه تشخیص خودرو نیستند. برخی تقاطع‌ها از رادارهای مایکروویو، دوربین، حسگرهای فروسرخ یا تجهیزات اولتراسونیک استفاده می‌کنند. رادار با ارسال امواج و دریافت بازتاب آن‌ها می‌تواند خودروهای در حال حرکت را تشخیص دهد؛ دوربین‌ها نیز با تحلیل تصاویر، حضور و موقعیت وسایل نقلیه را شناسایی می‌کنند.

هر فناوری مزایا و محدودیت‌های خودش را دارد. برای مثال، حسگرهای القایی در شرایط نامساعد جوی عملکرد قابل‌اعتمادی دارند، اما نصب آن‌ها مستلزم ایجاد شیار در آسفالت است و تعمیرشان معمولاً به مسدودکردن موقت خط عبور نیاز دارد. در مقابل، دوربین‌ها و رادارها بدون تخریب سطح جاده نصب می‌شوند، اما ممکن است شرایط آب‌وهوایی، نور یا زاویه‌ی نصب بر دقتشان تأثیر بگذارد.

بنابراین، چراغ راهنمایی برای تشخیص حضور خودرو لزوماً به دوربین یا سامانه‌ی هوشمند پیچیده نیاز ندارد؛ گاهی یک سیم‌پیچ ساده زیر آسفالت، با اندازه‌گیری تغییر میدان مغناطیسی، به آن می‌گوید خودرویی منتظر عبور است.