《電子技術(shù)應(yīng)用》
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汽車自適應(yīng)大燈技術(shù)探討
中電網(wǎng)
摘要: 對于現(xiàn)代汽車所配置的大燈來說,僅有足夠的亮度早已不是衡量其優(yōu)劣的唯一標準,夠不夠聰明才是體現(xiàn)大燈技術(shù)水平的標準。這里指的“聰明”就是大燈在不同天候和路況所擁有的不同表現(xiàn)。
關(guān)鍵詞: 汽車大燈
Abstract:
Key words :

對于現(xiàn)代汽車所配置的大燈來說,僅有足夠的亮度早已不是衡量其優(yōu)劣的唯一標準,夠不夠聰明才是體現(xiàn)大燈技術(shù)水平的標準。這里指的“聰明”就是大燈在不同天候和路況所擁有的不同表現(xiàn)。

傳統(tǒng)大燈的燈光高低及方向控制

在數(shù)十年前人們已經(jīng)想到了提升大燈照射性能的方案,只不過那時的首發(fā)顯得很原始。在1948年推出的雪鐵龍2CV車型上,駕駛者可以通過一個與大燈連接的控制桿來調(diào)節(jié)燈光的照射角度,以便于在車輛負載發(fā)生變化時,車燈的照射范圍不受影響。隨后,工程師在大燈總成內(nèi)部安裝了伺服機構(gòu),可以通過齒輪組來驅(qū)動大燈整體改變照射角度。不過,在很長一段時間內(nèi),這種解決方案只是針對燈光照射距離的調(diào)節(jié)。目前很多帶有大燈高度調(diào)節(jié)功能的車型就可以看做是這種技術(shù)的衍生產(chǎn)品。

直射向前的大燈照亮了正前方的路況,但道路卻不永遠都是筆直,遇到彎道時,直射燈光的缺陷就暴露出來。我們不能在車輛入彎前看到彎內(nèi)的情況,這就產(chǎn)生了影響駕駛安全的隱患。在電子科技還沒有啟蒙的上世紀30年代,人們想到的解決方法還是通過純機械手段。部分汽車企業(yè)想到了利用與轉(zhuǎn)向機構(gòu)相連的第三盞大燈來照射彎道內(nèi)的道路。根據(jù)這種方案,第三盞車燈可以隨著轉(zhuǎn)向機的轉(zhuǎn)向角度來進行左右轉(zhuǎn)動,基本可以滿足當時彎道照明的需求。

以上這些就是工程師在啟蒙階段對于大燈的改進手段,在路況變得越來復雜 ,行車速度越來越快的今天,將電子科技融入大燈已經(jīng)成為大勢所趨。

AFS大燈系統(tǒng)

對于目前名目繁多的主動大燈系統(tǒng),業(yè)界有一個專有名詞---Advanced front-lighting system。其剪成就是我們在新車配置表里經(jīng)常見到的AFS自適應(yīng)大燈。但實際上很多廠商所采用的大燈技術(shù)還算不上自適應(yīng)大燈。

與之前介紹的采用機械原理解決大燈照明問題的手段不同,如今的AFS都是依靠電子傳感器來工作。這些傳感器可以對環(huán)境光線進行探測,然后決定是否自動開啟大燈;它們也能對車輛的行駛速度,車身姿態(tài)等進行監(jiān)測,適時調(diào)整大燈的照明角度。自2003年起,德國寶馬,日本豐田,捷克斯柯達等眾多汽車廠商都開始給旗下產(chǎn)品配置AFS。

自動光束控制

在大燈內(nèi)設(shè)置了遠近光兩個燈組后,在什么時候選擇使用哪一組光束又成為了難倒很多駕駛者的新問題。這里中國駕駛者和美國駕駛者在燈光使用習慣上存在很明顯的區(qū)別。國內(nèi)的駕駛者一到夜晚有很大一部分都喜歡打開遠光燈行駛,而它們給出的理由是為了照射更遠的距離,獲得更大的可視范圍;在道路照明條件較好的美國,駕駛者則普遍不愛使用遠光燈。這兩種駕駛習慣對于安全駕駛都有著不利的影響,長時間遠光容易讓對向來車的司機看不清路況,近光在高速行駛時又無法覆蓋足夠遠的距離。

解決這一問題有兩條路可走了,道路法規(guī)逐步完善來引導駕駛者正確使用燈光,汽車廠家則通過技術(shù)手段來降低駕駛者在駕車時注意力被分散的頻率。于是,自動光束控制系統(tǒng)應(yīng)運而生。這套系統(tǒng)由光敏電阻和與其相連的電路組成。光敏電阻對會車時對象車輛的燈光進行探測,然后自動將遠光切換為近光;當對向車輛燈光消失時,遠光再自動打開。在車輛行駛過程中,駕駛者不再需要人為干預車輛燈光,自動切換遠近光也不會對會車車輛駕駛員的視野造成影響,道路駕駛比以前更為安全。

但受制于技術(shù)水平的局限,這時的ASF還無法對車輛或外界其他光源發(fā)出的燈光做出準確區(qū)分,誤報現(xiàn)象時有發(fā)生。2005年推出的吉普大切諾基采用數(shù)字式攝像機替代了光敏電阻,攝像機對于外界環(huán)境光線來源有著較好的辨別能力。從此以后,以攝像機為感光元件的AFS照明系統(tǒng)正式成為車輛駕駛輔助系統(tǒng)中的一個重要組成部分。

智能照明系統(tǒng)

智能照明系統(tǒng)2006年問世,是一種提供五種不同發(fā)光模式的以雙氙氣燈泡為光源的照明系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供的五種發(fā)光模式分別對應(yīng)城市道路,高速公路,并且結(jié)合了增強型霧燈,彎道輔助照明以及主動照明功能。

自適應(yīng)遠光照明系統(tǒng)

Adaptive highbeam assist是奔馳在市場中采用的一種自適應(yīng)遠光照明系統(tǒng),其設(shè)計初衷是為避免燈光對對向車輛及前方車輛駕駛者造成影響。這套系統(tǒng)最初被應(yīng)用在2009年推出的奔馳E級車上。該系統(tǒng)可以對燈光照射范圍進行無級調(diào)節(jié),而并非的簡單的遠近光兩級切換。根據(jù)交通流量及道路照明條件的不同,遠光照射距離可以從65米一直延伸至300米。這種系統(tǒng)也是采用攝像機作為感光元件,因此工作可靠性大幅提升。隨后奔馳在S級,CLS及C級車型中也應(yīng)用了這項技術(shù)。其他廠商也擁有類似技術(shù)。

無眩光遠光燈及點陣式車燈

無眩光遠光燈和點陣式車燈可以看做是目前大燈發(fā)展最高水平的象征。無眩光遠光燈基于自適應(yīng)遠光照明系統(tǒng)研發(fā)而成,其核心部件還是用于感光的攝像機。其升級的部分在于左右兩組大燈可以獨立切換照明模式。在容易影響到其他駕駛者的一側(cè)大燈可以動態(tài)切換燈光照射范圍,保證其不直射其他駕駛者;另外一側(cè)大燈則盡可能的保證足夠遠的照明范圍,為本車駕駛者提供良好的視野。大眾旗下的2011款途銳,輝騰和海外版帕薩特成為了首批搭載此項技術(shù)的車型。

點陣式車燈

點陣式車燈在奔馳陣營中被命名為局部照明系統(tǒng)。局部照明系統(tǒng)的遠光燈由100只LED發(fā)光元件組成,系統(tǒng)可單獨激活這些半導體元件,因此當有汽車迎面駛來時,系統(tǒng)將精確計算出其他道路使用者所處的區(qū)域,并關(guān)閉與該區(qū)域相關(guān)的LED。系統(tǒng)能夠在紅外線攝像頭的幫助下完成這種識別。此外,該系統(tǒng)采用的純電子模塊的反應(yīng)速度也遠高于目前使用的機械快門/滾輪技術(shù)。

局部照明功能還能夠為潛在的危險區(qū)域提供照明。在紅外線攝像頭探測到路面前方出現(xiàn)行人時,該系統(tǒng)能夠在短時間內(nèi)為普通遠光燈照明區(qū)域之外的地區(qū)提供照明,其功能與聚光燈類似,能夠提醒駕駛者注意潛在的危險。目前此項技術(shù)還處在研發(fā)階段,并沒有推向市場。

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