汽车技术手册之灯光技术:汽车自适应大灯技术简介

2011-08-19 20:13:06来源: 易车网
  大灯好比车辆的眼睛一样,能为我们照亮前方的路况,是保证驾驶安全的重要保障。对于现代汽车所配置的大灯来说,仅有足够的亮度早已不是衡量其优劣的唯一标准,够不够聪明才是体现大灯技术水平的标准。这里指的“聪明”就是大灯在不同天候和路况所拥有的不同表现。

  传统大灯的灯光高低及方向控制

  在数十年前人们已经想到了提升大灯照射性能的方案,只不过那时的首发显得很原始。在1948年推出的雪铁龙2CV车型上,驾驶者可以通过一个与大灯连接的控制杆来调节灯光的照射角度,以便于在车辆负载发生变化时,车灯的照射范围不受影响。随后,工程师在大灯总成内部安装了伺服机构,可以通过齿轮组来驱动大灯整体改变照射角度。不过,在很长一段时间内,这种解决方案只是针对灯光照射距离的调节。目前很多带有大灯高度调节功能的车型就可以看做是这种技术的衍生产品。

  直射向前的大灯照亮了正前方的路况,但道路却不永远都是笔直,遇到弯道时,直射灯光的缺陷就暴露出来。我们不能在车辆入弯前看到弯内的情况,这就产生了影响驾驶安全的隐患。在电子科技还没有启蒙的上世纪30年代,人们想到的解决方法还是通过纯机械手段。部分汽车企业想到了利用与转向机构相连的第三盏大灯来照射弯道内的道路。根据这种方案,第三盏车灯可以随着转向机的转向角度来进行左右转动,基本可以满足当时弯道照明的需求。

  以上这些就是工程师在启蒙阶段对于大灯的改进手段,在路况变得越来复杂 ,行车速度越来越快的今天,将电子科技融入大灯已经成为大势所趋。

  AFS大灯系统

  对于目前名目繁多的主动大灯系统,业界有一个专有名词---Advanced front-lighting system。其剪成就是我们在新车配置表里经常见到的AFS自适应大灯。但实际上很多厂商所采用的大灯技术还算不上自适应大灯。

  与之前介绍的采用机械原理解决大灯照明问题的手段不同,如今的AFS都是依靠电子传感器来工作。这些传感器可以对环境光线进行探测,然后决定是否自动开启大灯;它们也能对车辆的行驶速度,车身姿态等进行监测,适时调整大灯的照明角度。自2003年起,德国宝马,日本丰田,捷克斯柯达等众多汽车厂商都开始给旗下产品配置AFS。

  自动光束控制

  在大灯内设置了远近光两个灯组后,在什么时候选择使用哪一组光束又成为了难倒很多驾驶者的新问题。这里中国驾驶者和美国驾驶者在灯光使用习惯上存在很明显的区别。国内的驾驶者一到夜晚有很大一部分都喜欢打开远光灯行驶,而它们给出的理由是为了照射更远的距离,获得更大的可视范围;在道路照明条件较好的美国,驾驶者则普遍不爱使用远光灯。这两种驾驶习惯对于安全驾驶都有着不利的影响,长时间远光容易让对向来车的司机看不清路况,近光在高速行驶时又无法覆盖足够远的距离。

  解决这一问题有两条路可走了,道路法规逐步完善来引导驾驶者正确使用灯光,汽车厂家则通过技术手段来降低驾驶者在驾车时注意力被分散的频率。于是,自动光束控制系统应运而生。这套系统由光敏电阻和与其相连的电路组成。光敏电阻对会车时对象车辆的灯光进行探测,然后自动将远光切换为近光;当对向车辆灯光消失时,远光再自动打开。在车辆行驶过程中,驾驶者不再需要人为干预车辆灯光,自动切换远近光也不会对会车车辆驾驶员的视野造成影响,道路驾驶比以前更为安全。

  但受制于技术水平的局限,这时的ASF还无法对车辆或外界其他光源发出的灯光做出准确区分,误报现象时有发生。2005年推出的吉普大切诺基采用数字式摄像机替代了光敏电阻,摄像机对于外界环境光线来源有着较好的辨别能力。从此以后,以摄像机为感光元件的AFS照明系统正式成为车辆驾驶辅助系统中的一个重要组成部分。

  智能照明系统

  智能照明系统2006年问世,是一种提供五种不同发光模式的以双氙气灯泡为光源的照明系统。该系统提供的五种发光模式分别对应城市道路,高速公路,并且结合了增强型雾灯,弯道辅助照明以及主动照明功能。

  自适应远光照明系统

  Adaptive highbeam assist是奔驰在市场中采用的一种自适应远光照明系统,其设计初衷是为避免灯光对对向车辆及前方车辆驾驶者造成影响。这套系统最初被应用在2009年推出的奔驰E级车上。该系统可以对灯光照射范围进行无级调节,而并非的简单的远近光两级切换。根据交通流量及道路照明条件的不同,远光照射距离可以从65米一直延伸至300米。这种系统也是采用摄像机作为感光元件,因此工作可靠性大幅提升。随后奔驰在S级,CLS及C级车型中也应用了这项技术。其他厂商也拥有类似技术。

  无眩光远光灯及点阵式车灯

  无眩光远光灯和点阵式车灯可以看做是目前大灯发展最高水平的象征。无眩光远光灯基于自适应远光照明系统研发而成,其核心部件还是用于感光的摄像机。其升级的部分在于左右两组大灯可以独立切换照明模式。在容易影响到其他驾驶者的一侧大灯可以动态切换灯光照射范围,保证其不直射其他驾驶者;另外一侧大灯则尽可能的保证足够远的照明范围,为本车驾驶者提供良好的视野。大众旗下的2011款途锐,辉腾和海外版帕萨特成为了首批搭载此项技术的车型。

  点阵式车灯

  点阵式车灯在奔驰阵营中被命名为局部照明系统。局部照明系统的远光灯由100只LED发光元件组成,系统可单独激活这些半导体元件,因此当有汽车迎面驶来时,系统将精确计算出其他道路使用者所处的区域,并关闭与该区域相关的LED。系统能够在红外线摄像头的帮助下完成这种识别。此外,该系统采用的纯电子模块的反应速度也远高于目前使用的机械快门/滚轮技术。

  局部照明功能还能够为潜在的危险区域提供照明。在红外线摄像头探测到路面前方出现行人时,该系统能够在短时间内为普通远光灯照明区域之外的地区提供照明,其功能与聚光灯类似,能够提醒驾驶者注意潜在的危险。目前此项技术还处在研发阶段,并没有推向市场。

  以人为本的科技让我们的驾驶更容易,更安全。不过文中所提的技术,特别是自适应远光照明系统由于成本原因目前还未得到普及。在驾驶没有安装这些系统的车辆时,有着良好的安全驾驶意识才是保证行车安全的关键。其实,做到这点很简单,我们可以从并线提前打灯,夜间正确使用远近光开始做起。

 

关键字:汽车技术  灯光  技术  汽车

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0819/article_4233.html
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