今天的主題是 ADB 車大燈,但我們在這里不直奔主題。先用兩節(jié)的內容給大家進行一下科普,來簡單介紹下汽車大燈發(fā)展史,看汽車大燈是如何一步步演變?yōu)榻裉斓臉幼拥?,再來呢,介紹下我們常混淆的 AFS、ADB、DLP 這三個概念。最后帶著清晰的思路在最后一節(jié)介紹市面上主流的 ADB 車大燈。 1.1 煤油燈:1886 年至 1904 年 汽車剛誕生時,除了能行駛幾乎沒什么其他功能,更不用談車燈了。那時候夜間照明都是用煤油為燃料的馬燈,這也是汽車史上最早的照明工具。但是煤油燈的發(fā)光強度有限,并不能照亮遠處的路面。所以為了提高前方路面照度,人們采用的辦法是將反光鏡安置在煤油燈后,使煤油燈成為世界上第一只聚光大燈,這也是車燈的最早雛形。 1.2 乙炔燈:1905 年至 1925 年 由于發(fā)光功率低下,煤油燈很快就被乙炔燈所代替,在當時的條件下,乙炔燈成了車燈的首選。但當時乙炔燈主要有以下缺陷,首先是依靠燃燒發(fā)光,在惡劣氣候下行車很容易被雨水澆滅。其次,乙炔燈的耐用度與剛剛問世的白熾燈比較強不到哪里,并且焚燒后的乙炔會發(fā)生大量堿石灰,會對人身體產(chǎn)生危害。 1.3 白熾燈到鹵素燈:1925 年至今 1913 年美國首先將白熾燈應用在凱迪拉克的前照燈上,但是因為燈絲技術不過關而被擱淺,直到 1925年開始,汽車才真正進入白熾燈照明時代,不過普通白熾燈的發(fā)光效率不高,于是到了 1960 年,用于前照燈的鹵素車燈誕生了,一直延用到今天。鹵素燈其實就是生活中我們使用白熾燈的升級版,加入鹵族元素的應用,能使得白熾燈的亮度提高 1.5 倍,同時使用壽命也是普通白熾燈的 2-3 倍。
1.4 氙氣大燈: 針對白熾燈系列亮度低、費電、壽命短等缺乏,90 年代,專業(yè)的車燈制作商海拉將技能老練的氙氣車燈推向市場。氙氣車燈亮度是鹵素燈的三倍,能耗是其的一半,使用壽命更是鹵素燈的七倍。
1.5 LED大燈: 氙氣大燈之后,就是現(xiàn)在還沒有遍及的 LED 頭燈了,LED 屬于冷光源,耗電量比氙氣燈低;不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點;耐高溫、體積小、穩(wěn)定性好、反應速度快、壽命更長。
1.6 激光大燈: 繼 LED 大燈之后,激光大燈被稱為“合理的下一步”,原理是激光發(fā)光二極管的藍光燈將會貫穿前大燈單元內有熒光的熒光粉材料,將其轉換成一個分散的白光。它愈加節(jié)能,愈加省油。不過目前激光大燈還屬于新型技術,使用的車型還比較少。
關于車燈系統(tǒng),市面上常??梢月牭?AFS 車燈、ADB 車燈,甚至是 DLP 車燈,很多人對這三種車燈系統(tǒng)的概念并不是太理解,甚至會混淆,這一節(jié)就給大家介紹下這三種車燈系統(tǒng)到底是什么。 2.1 AFS AFS(Adaptive front-lighting system) 自適應前照燈系統(tǒng),是一種智能前照燈照明系統(tǒng),其能根據(jù)車輛目前所處的天氣條件、環(huán)境狀況以及車輛自身的狀態(tài),自動調整前照燈的光束模式,以達到最佳的照明效果。主要針對近光照明。AFS 近光類型可分為 C、V、E、W 四種模式,即基礎近光照明模式、城市道路近光照明模式、高速道路近光照明模式和濕路(或稱惡劣天氣)近光照明模式,同時在這四種模式的基礎上,都對應定義了一種T 模式(彎道照明模式)。而在修訂過的 ECE R48 標準中,則規(guī)定了 AFS 各種照明模式的具體開啟條件。 特別一點,ECE R123 法規(guī)規(guī)定了 AFS 中可以同時具備法規(guī)規(guī)定的 C、V、E、W 四種模式,但并沒有明確規(guī)定必須具備,也就是說只需在基礎模式的基礎上,只要再加一種或者幾種模式都可以算作是 AFS 系統(tǒng)。 AFS 系統(tǒng)雖然有基礎、城市、高速、惡劣天氣、彎道等幾種照明模式,可以適應不同的路況和環(huán)境,但是 AFS 主要針對的是近光的照明,當汽車需要使用遠光時,AFS 系統(tǒng)并不能對汽車的安全駕駛有很大的幫助。 2.2 ADB ADB(Adaptive Driving Beam) 自適應遠光燈,是一種能夠根據(jù)路況自適應變換遠光光型的智能遠光控制系統(tǒng)。它將一個完整的遠光光斑通過特殊的光學模組、電子控制變成由多個光學照明分區(qū)組合成的遠光光斑。當路面出現(xiàn)車輛、行人等目標時,由傳感器(攝像頭)、驅動電路組成的控制系統(tǒng)將關閉或調暗部分遠光照明分區(qū),從而避免對被照目標的眩目,同時保證清晰的遠光照明。
2.3 DLP DLP(Digital Light Processing) 即為數(shù)字光處理,可以說是照明分區(qū)更多的 ADB 車燈,也可以理解為有投影功能的汽車遠光燈,在實現(xiàn)防眩目遠光照明的基礎上又增加了信息交互功能。 如下圖,車燈可以照射出一些圖案實現(xiàn)信息的傳達。
所以,根據(jù)以上的介紹,AFS 是近光燈照明系統(tǒng),ADB 和 DLP 均是遠光燈照明照明系統(tǒng),從技術難度來看 DLP 車燈 >一般的 ADB 車燈。
3.1 別克君威 ADB 矩陣大燈 下圖展示的是別克君威的 ADB 大燈總成,其中遠光燈模組由兩個特殊的光學透鏡及 16 顆 LED 組成,每 8 顆為一組,搭配一個透鏡。
圖 10 – 別克君威大燈(圖片來自網(wǎng)絡)
3.2 奔馳 E 系列智能前照燈 下圖展示的是奔馳 E 系列的大燈總成,其中遠光燈模組由特殊的光學透鏡及 84 顆 LED 組成,這樣產(chǎn)生的獨立光學區(qū)域將更加細致。
3.3 奧迪 Matrix LED 奧迪采用反射式的遠光燈,一個遠光燈模組內有 25 顆 LED。使用攝像頭采集道路信息。
3.4 保時捷 Matrix LED 下圖是保時捷 Matrix LED 的大燈展示圖。
單邊遠光燈模組有多達 84 顆 LED,并且使用了 7 顆矩陣管理器芯片對 LED 的亮度進行調節(jié),每顆矩陣管理器控制單獨控制 12 顆LED。
84 顆 LED 按照分三排排列,分別控制高中低角度的光照。
光線從 LED 出來之后還要經(jīng)過一個類似硅膠材質的物體,作進一步的光學整理。
之后通過一個黑色支架固定在電路板上。
從“硅膠”出來的光學還要經(jīng)過兩塊光學透鏡,起到匯聚和消除紫色邊緣的作用。
遠光燈橫切圖。
遠光燈外觀視覺效果及路面照射效果。
1. 論文《基于 AFS 和 ADB 的 LED 智能大燈光學設計》 以上便是本篇的全部內容,請持續(xù)關注“車燈高手”,后續(xù)會定期發(fā)布更多 ADB 相關的博文。 |
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