智能化远光灯:让夜晚变得不再眩目

2014-10-31 15:48:30来源: 车云网

    接近黄昏的时候开始下雨了,道路上的车辆、行人逐渐和四周的景物融为一体。随着自然光的逐渐减弱,路面越发的模糊起来。路上的车辆开始纷纷打开大灯,虽然这样做是徒劳的。微弱的灯光在射出大灯的一刹那就已经和淹没在四周的环境里,此时打开大灯莫非就是给对面的来车一个提示罢了。一直等到天完全的黑了下去,大灯才能够在完全漆黑的环境中发出令人欣喜的光芒。

    路上的车灯开始变得星星点点,这个时候,对面车道中突然刺来了一道耀眼的光芒,耀眼的足以瞬间致盲——对面的司机忘记关闭远光了。接下来我们会这样做,放慢车速,先看一下自己的远光有没有关闭,如果关闭了的话我们会迅速打开远光,对刺一下。如果这个时候对方依旧不为所动,那么远光灯就会伴随着整个会车的过程……

    所以,我们需要智能化的远光灯。

发展:从机械式走向电控式

    智能化远光灯最早在2004年开始批量投产,准确点说应该叫做是基于摄像系统的大灯辅助技术。最初的智能化远光灯是这么工作的,当光线足够暗并且附近没有其他行驶车辆的灯光时,系统自动开启远光灯。当系统检测到对面车道的前照灯以及同车道的尾灯时,系统自动将远光灯转变为近光灯。

大众途观DLA智能远光灯

    随着硬件设施的逐渐发展完善,智能化远光灯系统省去了灯光变换的过程,远光灯可以保持在常开的状态。通过新一代车灯硬件的配合,智能化远光灯可以将大灯的照射区域固定在对面来车或者前方车辆周围的区域,也就是把对面来车或前方车辆放置在大灯专门设立的阴影区内,形成一个无眩光的环境。

    近年来,LED光源大有取代氙气大灯的趋势,在LED光源的加持下,智能化远光灯又进一步升级,不再需要专门的机械结构支持,而是通过关闭局部LED光源实现无眩光的环境,光源的转换也更加柔性。

    前不久,卡内基梅隆大学机器人技术研究所公布了其所正在研发的一种智能远光灯。它使用数字光处理(DLP)探照灯以取代标准的车头灯或者LED群。灯光被分散成100万束小光线,每一束光都可以通过机载计算机独立控制,以此来达到控制远光灯对对面司机的眼睛、雨雪天气造成本方司机炫目的核心问题。

    从以上的发展历程我们就能够看到,智能远光灯的根本,是防止给对面司机造成眩光,而经历了最原始而简单的远近光灯的切换之后,智能化已经开始从机械式向电控式发展。

结构:各种智能是怎么工作的

    正如其命名一样,智能化远光灯是基于摄像系统的大灯辅助技术。那么,摄像系统就是整套系统的关键部分。通过整合在内后视镜上或者是直接固定于挡风玻璃上的摄像头采集路面信息,然后经过内置的逻辑运算程序实现对光照的识别并自动实现对光源的控制。

    目前的机械式智能远光灯,是在大灯光源的前方增加一块梯形的小挡板,通过小挡板的升降,在光源的照射区域内形成一个小的阴影。这个原理和手影游戏非常相似。摄像头在这个过程中的作用就在于采集对面车辆或者前方车辆的相对位置以及运动速度及其他需要信息,处理器根据这些信息计算车辆位置,然后通过执行机构对挡板的位置进行固定和调整。这个技术现在在不少欧系高端车型上已经有所搭载,比如途观的DLA智能远光灯、沃尔沃的FAHB全智能主动式远光灯等等。

    不久前,在千叶市幕张Messe会展中心举行的“CEATEC JAPAN 2014”上,日本斯坦利电气公司展示了一套基于LED光源打造而来的智能远光灯系统,并命名为“AdaptiveDriving Beam”(ADB)。不同于机械式,ADB的执行机构是通过关闭部分LED光源实现无眩光区域的构成。

斯坦利电气公司展示ADB智能远光灯

    ADB的光源由12个LED芯片组成,这12个LED芯片分成四个区域,四个区域灯光的开闭均为独立控制。从而形成对前方车辆或对向车辆所在的区域和方向的无眩光区域。左右灯的配光组合在一起,共可产生8种照射模式。

智能:关键在传感器和控制逻辑

    决定智能远光灯智能化高低的核心有两点,第一是采集信息的传感器能否及时准确的完成工作;第二是电脑控制逻辑的合理性。而这两点中,最难突破的则是传感器。无论是什么结构的系统,智能化远光灯都离不开摄像机的支持。换句话说,在这套系统里,摄像机是起到传感器的作用。那么,传感器千千万,为什么要用摄像机呢?

    在说到这个问题之前,先来确定下智能化远光灯需要采集的信息主要都有哪些。首先是车道信息,在这一点上,智能远光灯可以与车道保持系统共用探头。其次是相对距离。第三是光强。由此可见,智能化远光灯的传感器需要采集的主要是物像、探测距离以及感光。

集成在内后视镜背部的摄像头

    目前智能化汽车辅助系统的传感器类型一般分为激光雷达、普通雷达以及高分别率的视频摄像机。激光雷达善于勾勒物体的外形,不过对于背景光线着实不敏感,更何况激光雷达价格非常高昂。普通雷达如果选好了频率、波形以及信号接收器,那么在低能见度和光照条件下都可以正常工作。但是,普通的雷达又无法识别物体。所以,这么看来,摄像机是最好的选择。

    不过摄像机在距离探测方面是基于视差的距离信息,相比于雷达探测的精准度要差上很多。但是,这个数据对于智能化远光灯而言已然是足够。至于感光需求,摄像机中的CMOS传感器原本就是干这个工作的。

小结:

    据统计,每年超三成的夜间交通事故都是因为滥用远光灯所造成的,而远光灯也成为了司机们斗气耍狠的大杀器。如果智能远光灯技术得以普及,那将会极大程度上降低夜间交通事故率。

    就目前来看,智能远光灯还只是豪车的专属配置,摄像头以及大灯内执行机构的成本一直只制约其难以普及的关键。不过随着LED大灯的逐渐普及,通过对光源开闭进行控制的方式简化了执行机构,成本有所降低。相信在不久的将来,这一技术将会得到更多的运用。
 

关键字:夜晚  变得

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2014/1031/article_9928.html
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