2026/07/31
عندما اكتشفت مركبة كهربائية عند بدء التشغيل في أوروبا أن طرازاتها المتوقفة كانت تفقد ما يقارب ٣٪ من شحنة البطارية يوميًّا، لم يكن السبب محرك القيادة الكبير أو وحدة التدفئة المعطوبة. بل كان الاستنزاف المستمر الناتج عن الشاشات غير النشطة. فلوحات القيادة الحديثة مليئة بشاشات العرض الرقمية لعدادات القيادة، وشاشات اللمس في لوحة التحكم المركزية، ولوحات الترفيه الخلفية للركاب. وعلى الرغم من أن هذه الشاشات الواضحة تعزز تجربة القيادة داخل المقصورة، فإن كل ميلي أمبير يتم سحبه أثناء إيقاف المحرك يؤثر سلبًا على مدى القيادة الإجمالي. وبذلك لم يعد حل تحدي استهلاك الطاقة في وضع الاستعداد للشاشات في المركبات مجرد تفضيل هندسي أنيق فحسب، بل أصبح شرطًا أساسيًّا للمركبات الحديثة.
شاشة سيارة قياسية مقاس ٧ بوصات تعمل عند أقصى سطوع لها تستهلك ما بين ٣ و٥ واط. وقد يبدو هذا المقدار متواضعًا أثناء القيادة على الطريق السريع، لكن الحسابات تتغير جذريًّا بمجرد توقف المركبة. وعند ضرب هذه القيمة في عدد الشاشات — مثل شاشة لوحة التحكم المركزية، وشاشة القيادة الرقمية، وشاشتي الترفيه الخلفيتين — فإن استهلاك المركبة المتوقفة قد يصل بسهولة إلى ١٥–٢٠ واط باستمرار. وعلى مدى عدة أيام، يؤدي هذا الاستهلاك الخلفي إلى تفريغ بطارية مساعدة قياسية بجهد ١٢ فولت، أو يسحب الطاقة باستمرار من حزمة البطارية الرئيسية للمركبة الكهربائية (EV).
ومع زيادة حجم الشاشات، تزداد صعوبة إدارة استهلاك الطاقة. فعلى سبيل المثال، تتطلب لوحة العرض الرقمية مقاس ١٢,٣ بوصة طاقة تقارب ضعف ما تستهلكه لوحة مقاس ٧ بوصات أساسية. وبما أن كل واط يُستهلك في شاشة مركبة واقفة يقلل مباشرةً من المدى المتاح، فقد أصبحت إدارة الطاقة معيارًا أساسيًّا لدى فرق تصميم المركبات.
يُشكِّل الإضاءة الخلفية حوالي ٧٠ في المئة من البصمة الطاقوية الإجمالية للوحة العرض. وبطبيعة الحال، يوفِّر التحكُّم الذكي في سطوع شاشة السيارة أكبر فرصة واحدة لتوفير الطاقة في شاشات الكريستال السائل المستخدمة في السيارات. وتعتمد تصاميم وحدات العرض منخفضة الاستهلاك الحديثة على تعديل عرض النبض متعدد المراحل (PWM) لتخفيض السطوع ديناميكيًّا.
التخفيف في المرحلة الأولى: عندما لا يُكتشَف أي إدخال من المستخدم لمدة ٣٠ ثانية، تنخفض شدة الإضاءة الخلفية إلى ٣٠ في المئة. ويؤدي هذا الانتقال الوحيد إلى خفض استهلاك الطاقة أثناء التشغيل بنسبة ٥٠ في المئة.
التخفيف في المرحلة الثانية: أما فترات الخمول الممتدة فتخفض السطوع إلى ٥ في المئة أو أقل، مما يحافظ على انخفاض استهلاك الطاقة مع الحفاظ على الرؤية الأساسية.
إطفاء الإضاءة الخلفية في المرحلة الثالثة: تُطفَأ الإضاءة الخلفية تمامًا مع بقاء وحدة التحكُّم الزمني الداخلية في حالة منخفضة الاستهلاك، ما يسمح باستعادة التشغيل فورًا عند لمس السائق للشاشة.
يُحقِّق دمج مستشعرات الإضاءة المحيطة كفاءةً أعلى في هذا المجال. ففي تكاملٍ حديثٍ مع مركبة تجارية، اكتشفت الشاشات المُركَّبة مع تحكُّم تلقائي في سطوع شاشة السيارة أن المحيط مظلمٌ — مثل مرآب تحت الأرض — وانتقلت مباشرةً إلى مستوى التعتيم الثاني خلال ١٠ ثوانٍ. وأدى هذا التعديل البسيط إلى خفض استهلاك الطاقة في وضع الاستعداد من ٤,٢ واط إلى ٠,٨ واط، ما زيَّد عمر بطارية الاستعداد الكلي من ٥ أيام إلى أكثر من ثلاثة أسابيع.
تدعم وحدات التحكُّم المتقدمة في الشاشات الآن أوضاع التحديث الجزئي. فبدلًا من تحديث كل بكسل على الشاشة باستمرار بدورة ٦٠ هرتز، تقوم دائرة السائق (Driver IC) بتحديث مناطق مختارة فقط من الشاشة — مثل أيقونة البطارية النشطة أو نسبة الشحن أو مؤشر قفل الأبواب — بينما تبقى الرسومات الخلفية الثابتة دون تغيير تمامًا.
عند تشغيل رقاقة التحكم في حالة التحديث الانتقائي، تنخفض استهلاك الطاقة الإجمالي إلى أقل من ٠,٣ واط بشكل ملحوظ. ويظل السائقون يتلقون تحديثات الحالة الفورية والحيوية دون اضطرارهم إلى تشغيل هيكل لوحة العرض بالكامل بسرعة قصوى.
عندما تكون السيارة مقفولة ومُركنة، يجب أن تنتقل إلكترونيات المقصورة عبر مستويات نوم تدريجية. وتحجز حالة النوم القياسية دورة التحديث لكنها تحتفظ بالبيانات في ذاكرة الإطار المؤقت، ما يسمح للشاشة بالاستيقاظ في أقل من ثانية واحدة. أما وضع النوم العميق فيُطفئ وحدة التحكم بالكامل. وعلى الرغم من أن الاستيقاظ من وضع النوم العميق يتطلب سلسلة تهيئة كاملة تستغرق ثانيتين إلى ثلاث ثوانٍ، فإنه يقلل تيار الخمول إلى مستويات الميكروأمبير.
المفتاح لتحقيق تجربة مستخدم سلسة هو اعتماد استراتيجية التتابع المُجدولة:
من ٠ إلى ٣٠ ثانية: تخفيف تدريجي لإضاءة الخلفية أثناء الخمول.
من ٣٠ ثانية إلى دقيقتين: وضع النوم القياسي مع استيقاظ فوري.
بعد خمس دقائق فأكثر: النوم العميق الكامل لتعظيم كفاءة وضع الاستعداد للعرض في المركبة.
هذه الطريقة المتدرجة تضمن أن التوقفات القصيرة — مثل دفع رسوم المرور أو تعبئة الوقود — لا تُفعِّل تأخيرات إعادة التشغيل المزعجة، بينما يحقّق الوقوف الطويل في الجراج أقصى درجات الحفاظ على الطاقة المتاحة.
كفاءة الطاقة تتجاوز زجاج الشاشة نفسه. فواجهة الاتصال الأساسية بين حاسوب المركبة المركزي والشاشة تؤدي دورًا كبيرًا. وتتميز واجهات MIPI عالية السرعة الحديثة بحالات منخفضة الطاقة مخصصة تقلّل سرعة قنوات البيانات أثناء تشغيل المحتوى الثابت. وبالمثل، يمكن لمرسلات/مستقبلات LVDS الدخول في حالات منخفضة الطاقة بين إرسال الإطارات. وتحديد أجهزة مبنية على إدارة ذكية لواجهات الاتصال توفر ما بين ٠٫٢ و٠٫٥ واط إضافي عبر شبكة المقصورة.
كم طاقة يمكن توفيرها فعليًّا عبر خفض إضاءة الخلفية في شاشة السيارة؟ تقليل استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين ٥٠ و٨٥ في المئة يتم تحقيقه عبر تنفيذ تحكم ذكي في سطوع شاشة السيارة. وعند خفض سطوع الشاشة من أقصى قدرة إلى ٣٠ في المئة، ينخفض استهلاك الطاقة الفوري إلى النصف، بينما يؤدي خفضه إلى ٥ في المئة إلى توفير ما يصل إلى ٨٥ في المئة من إجمالي الطاقة.
ما الذي يميز الوضع القياسي للنوم عن وضع النوم العميق؟ يُوقف الوضع القياسي للنوم دورة التحديث النشطة للوحة، لكنه يحتفظ ببيانات الصورة في الذاكرة الداخلية، مما يسمح بالاستيقاظ الفوري في أقل من ثانية واحدة. أما وضع النوم العميق فيُطفئ دائرة السائق الإلكترونية (IC) تمامًا، فيخفض استهلاك الطاقة إلى مستوى الميكرو أمبير، مع الحاجة إلى ثانيتين أو ثلاث ثوانٍ لإعادة التهيئة عند التشغيل.
كيف تحسّن حساسات الضوء المحيط توفير الطاقة في شاشات الكريستال السائل المستخدمة في السيارات؟ تقوم حساسات الضوء بقراءة ظروف الإضاءة داخل المقصورة باستمرار. وفي البيئات الخافتة أو في الجراجات المغطاة، يقوم النظام تلقائيًّا بتخفيض شدة الإضاءة الخلفية، مما يقلل استهلاك الطاقة بشكل كبير دون التأثير على وضوح الرؤية أو تجربة المستخدم.
يتطلب إدارة الطاقة في قيادات المركبات الحديثة دمج تقنيات التعتيم الذكي ومعدلات التحديث الديناميكية وحالات السكون المادية في نظام متكامل. وفي مشروعٍ حديث، أدى دمج تقنية التعتيم الذكي المُعتمِد على الإضاءة المحيطة في لوحة التحكم المركزية مع وضعيات السكون التلقائية في شاشة العدادات إلى خفض استهلاك الطاقة في حالة الوقوف من ١٤ واط إلى ٢,١ واط فقط. ونتيجةً لهذه التحسينات الفردية، ازداد عمر بطارية المركبة أثناء الوقوف من ٤ أيام إلى ما يقارب ٢٨ يوماً.
يتطلب تحسين أداء الشاشات هندسةً ماديةً تراعي الكفاءة منذ اليوم الأول. ويتاي تِك توفر حلولاً متقدمةً عالية الكفاءة للشاشات وتصاميم وحدات شاشات منخفضة الاستهلاك مخصصة خصيصاً لتطبيقات السيارات الصعبة. وبدمج تصميم الإضاءة الخلفية المخصص مع بنى وحدات التحكم المُحسَّنة، ويتاي تِك تساعد الشركات المصنعة للمركبات في تقديم شاشات داخلية ساطعة وسريعة الاستجابة تحافظ على مدى البطارية.
EN
