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汽车照明系统中的新技术

供稿:工控网 2006/10/23 9:15:00

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目前,汽车照明系统正在经历着重要变革,不仅HID和LED光源得到了更广泛的应用,而且汽车照明系统也日益智能化。并且在智能化的范围不断延伸,例如头灯甚至可以转化任意角度,以便驾驶者看到偏僻的角落,不过这还取决于汽车的行驶速度。  另外,汽车内部的照明系统对汽车内环境也有着重要的影响,设计工程师们也正努力的使这一系统与内环境更加的融合。  主动式旋转头灯  在未来几年中我们可以看到Audi先进的前灯照明系统,从上到下:(1)角灯照明系统和转向锁与速度输入的响应 ;(2)前灯旋转;(3)前灯光束形状随周围环境的变化而变化。  其实,部分雪铁龙车型早在几年前就已经开始应用这种旋转头灯,不过这种技术并没有普遍流行。但是现在这种主动式旋转头灯再次被人们提起,并且将会比以前具有更好的应用。  Audi先进的头灯照明系统(AFS)在汽车中的应用被寄予厚望。事实上,这一技术的最基本的照明系统(角灯照明系统)已经用在Audi A8豪华汽车和其它的一些汽车上。但是所提到的这种系统更有意思的是:它们甚至在汽车开始拐弯以前就已经可以照到周围的拐角。   在Audi系统中,侧面照明主要取决于转向角,不过,它同时还与汽车的速度有关。例如,当汽车行驶在高速公路上时和在市区时。  当相应的输入信号进入到系统(包括GPS),前灯自动的改变光束宽度、角度和范围,目前所销售的豪华汽车几乎都装配了GPS导航系统,因此这一系统非常可行,而且该系统的安全性能是显著的。
Audi公司已经推出了转弯照明并且打算推出更先进的主动移动式前灯照明方案,DaimlerChrysler也希望在将来12个月内发布机械移动前灯。通过于Hella的合作,该系统将会在驾驶者转弯和曲线路段行驶时起到重要得作用。  该系统是否使驾驶者夜间行驶受益呢?DaimlerChrysler声称,当汽车在直径为190米拐弯时,传统的近光灯可以提供的照明范围仅有30米,而该系统可以达到55米。  DaimlerChrysler采用HID照明技术的主动照明系统已经广泛的用于Mercedes汽车上。独立的微控制器,通过处理来自转向角和速度的传感器的即时信息,控制电动机旋转对应的前灯。另外,传统的主动前灯用来减少对驾驶者眩目的机会。  美国汽车零配件生产商Valeo也正在致力于类似于DaimlerChrysler的系统的研究,称之为“Bending Light”,它采用了机械化的前灯,旋转的角度由转向角、轮速传感器和GPS系统的输入信息确定。   BMW pixel light照明系统  BMW象素照明系统(pixel light system),这是德国汽车制造商不久前开始研究的技术,采用480,000个独立控制的显微镜片取代传统的发射镜,光束的形状完全可以通过编程来实现。
但是,德国汽车制造商BMW公司正在研究的前灯系统甚至更先进,这就是所谓的“pixel headlights”系统,它采用了采用480,000个独立控制的显微镜片取代了传统的发射镜功能。这种方法形成的前灯光柱形状完全符合驾驶者的驾驶条件,同时还不会产生耀眼的远光照明。并且在拐弯、城市、高速公路和恶劣天气时具有独特的照明效果,另外,它的附属光还可以照亮道路标志。  BMW Pixel light前灯系统可以给驾驶者提供特别的提示、警告信息该系统同时还可以给驾驶者提供特别的提示、警告信息,例如左转时光束显示出相应的左转箭头指示信息。  不过,对于这些前灯系统技术上的突破,一个非常有意思的障碍就是立法,因为上面所提到的系统在很多国家中事实上是不允许使用的、非法的。  旋转的前灯可以明显扩展夜间的可视范围,在这里所提到的系统中,传统的近光灯在曲率半径为190米拐弯时,照射范围为30米,而旋转前灯的照射范围会增加25米,达到了55米。  Hella公司智能化前照灯系统  Hella运用高压气体放电集成远光的双氙气前照灯批量生产已经成熟。在此基础上,该公司面将来新开发出动态转弯灯。动态转弯灯是智能化前照灯系统的一个重要组成部分,这项新技术极大的提高了驾车的安全性和舒适性。  动态转弯灯的特点是在不同的转弯半径下,该前照灯能够在水平+/-150之内摆动,这是的转弯时近光灯照亮区域几乎扩大了1倍,以帮助驾车者更好更快的适应弯道路况。当转弯半径为190米时,普通前照灯可照亮前方弯道30米处,而动态转弯灯可将照亮弯道区域再延长25米。在激活远光灯功能时,动态转弯灯同样发挥作用。
尾灯  虽然没有象前灯的发展那样引人关注,但尾灯系统同样发生了巨大的变化。  其中的一个方面是智能化,就是使汽车尾灯自动的执行工作,改善于其它道路使用者之间的交流功能。例如,如果频繁的忘记关闭或者误用雾灯就会自动的由尾灯取代,不过这还要取决于具体天气条件。  用于照明系统中的传感器会探测透镜周围的环境状况、污染物,甚至速度和交通信息。当有汽车尾随时,输入信息经分析后,尾灯的工作方式自动改为“有雾”状态,减少尾灯的亮度,避免车祸的发生。通过采用脉冲宽度调整LED,尾灯的亮度可以很轻易的以低成本的方式实现在很大的范围内的改变。  另外一种智能技术是紧急刹车后,自动紧急后灯就会亮起(这种技术在一些汽车中已经实现,不过是在安全气囊打开后)。  通过采用LED矩阵,尾灯的形状和亮度可以相应的改变。这种方法还提供白天和夜间的model-to-model改变及软件驱动改变。  如果LED矩阵用于尾灯,现在尾灯已确定的形状将来可能不会再延续下去,他们的形状可以由软件命令来确定和改变,这有可能取决于法律的规定(刹车灯和指示灯)。例如,刹车灯与倒车灯可以变成不同形状。

最后,刹车灯的照量范围也可以由汽车行驶速度的快慢来决定。BMW概念车X-Coupe已经采用了该技术,在开始刹车时,刹车灯只有外围亮。随着踏板压力的不断增加,照明的范围逐渐的闲内延伸,全刹车时,整个区域被照亮。  目前,红色LED已经开始被用在一系列的汽车刹车灯上,低功耗、快速启点和较长的使用寿命使它们具有了比传统灯更先进的优点。  内部照明  随着消费者对汽车舒适性要求的提高,汽车制造商不断开发新技术以缓解汽车行驶中的驾驶者和乘客之间的心理压力,内部照明技术也随之更加先进。Audi A8在门套、把手(内、外)、门饰及驾驶者放腿脚的搁脚空间(footwells)等地方都安装了相应的照明灯。  不过,事实上,汽车内部的照明系统仍保留在比较初始的阶段,照明的方式和控制通常用手来实现,其它小舱的灯也仅是几个离散的。不过,由于这方面较少的立法限制,这方面的改进也将会很快。  除了介绍的彩色的LED,电(场)致发光(electroluminescent (EL) )foils也可以用来提供形状统一的发光体。这在飞机中已经有了应用,还可以用来作为照明的辅助设备和统一的照明带。  Mercedes 和Volvo汽车现在开始安装外部照明入口,当遥控车门时可以打开相应的照明系统。这是一种非常有效的方法,可以便捷的打开辅助照明系统,预计可能很快也可以在其他的汽车上看到。  与此同时,光纤导光管也开始在汽车内部照明系统中使用。  另外,还要考虑到内部照明系统对驾驶者和乘客的心理方面的影响。例如Audi公司建议在晚上和较黑的环境中时,内部照明系统应该营造出一种安宁的氛围。当汽车在夜间停止行驶和驾驶者离开汽车时,EL条可以朦胧的照射车门。  这种所谓的“心理”方式已经在Mercedes SL系列汽车上开始应用,包括:  照亮汽车驾驶者和乘客搁脚空间,产生一种广阔空间的舒适感觉;车门把手凹陷的夜间照明灯点燃,有助于黑暗中乘客的开门;汽车后视镜中央安装有综合照明灯,可以发出温和的光。  为了确保良好的状态,SL系列的汽车上装有一个特别的传感器来探测周围光的亮度,测定的信息传送到控制模块,最终决定内部的光亮强度。  综上所述,将来的汽车照明系统的前景是令人兴奋的。先进的前灯、可变亮度的尾灯和更人性化的内部照明系统是全新的汽车照明技术,在不久的将来我们就会看到它们的应用。
信息来源于:造汽车网

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