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自适应前照明技术

发布时间:2018-7-11 10:07:37 访问次数:205

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过去的十年中,led技术取得了重大进展:性能得到提高,单位售价也有所下降。因此,汽车制造商现在正在考虑在整个车辆设计中尽量多使用这种技术,不再仅局限于室内照明、侧灯等,而是扩展到车辆整体设计,包括前大灯、刹车灯等。基于这种发展趋势,市场分析公司trendforce预计,汽车行业对于led的需求将呈现大幅增长。其研究表明,从2017年底至2018年底,汽车led市场将增长近12.5%。

众所周知,基于led的照明在汽车环境中具有许多优点。除了极高的可靠性并支持更长的使用寿命(其输出特性随时间变化最小)之外,这类设备还具备更高的能效水平(这意味着它们只增加少量的车辆燃油消耗,有助于实现更高水平的燃油经济性)。由于更多的能量转化为光能,很少有能源转化为热量,因此需要的热量管理设备(具有节省成本和空间的好处)更少。另外,led可以在极端温度下工作,并能够快速开启和关闭。http://yushuollp.51dzw.com/

重要的是,led技术还可以支持比传统汽车照明组件更广泛的功能,实现这一目标的关键技术之一是“像素灯(pixel light)”,在这种技术中,可以阻挡前大灯的某些照明区域,以避免相反方向行驶的车辆、行人甚至野生动物受到正面强烈光束的影响,从而降低发生事故的可能性。

led还能够改变所产生的光束形状,因而可以根据汽车正在经过的周围环境来进行调节,但不需要使用马达、执行器(actuator)或其他机电元件。这种用于改变光束形状的方法被称为自适应前照明技术(adaptive front lighting technology),可以根据道路的轮廓进行调整 。在车辆上坡或下坡时,或者车辆正在通过颠簸的路面时垂直改变光束的角度。同样,光束的方向可以根据道路的弯曲情况而相对于水平轴改变,以确保光束总是指向最需要的地方。此外,在车辆速度加快时,光束的作用范围可以延伸,以便给驾驶员更多的时间来识别任何障碍物,并进行必要的规避机动。为了做到这一点,必须获取有关车辆速度、相对于道路的颠簸程度及其转向速度等数据,这些数据可以通过位于车辆底盘的多个传感器完成采集,并通过can或以太网网络进行传输处理。

最新的梅赛德斯 - 奔驰e级车型具有自适应前照明功能。每个前照灯包括84个独立工作的高性能led(排列成矩阵),可提供精确控制的高亮度照明。通过4个电子控制单元(ecu),车辆可以在任何给定时间计算出最佳的照明模式。这种模式能够以100次/秒的速率更新。

欧司朗光电半导体(osram opto semiconductors)是开发支持这种智能汽车照明设备的公司之一,其oslon black flat s系列表面安装led能够在每个封装内为汽车设计工程师提供多达5个独立的可控发光元件,这些能够改变前大灯光束的形状以及在特定区域的阻挡,具备1650流明的输出,并具有1:65的对比度。http://yushuollp.51dzw.com/


lumileds lfmh / a luxeon f led能够提供203流明的典型输出,并具有188°的典型视角。这些led采用紧凑的1.9mm x 2.3mm格式封装,解决了汽车环境中常见的空间受限问题。这些器件采用先进的荧光粉技术,具有1 x 2或1 x 4配置选项,两者可以包括或不包括铲形耳(spade lug)。除了用于前大灯照明的白光led外,还有适用于转向灯的荧光粉转换琥珀色版本,这些产品经测试可在高达85°c的温度下工作,完全符合ece和sae颜色规格。 其行业领先的热阻意味着散热系统所占据的空间可以降至最低限度。部件生产批准程序(ppap)文件可根据需要提供。

从模拟集成电路的角度来看,一些创新产品也被开发出来以配合这些led的使用。符合aec-q100标准的tps92515-q1 2a输出led驱动器均具有内置的低电阻n沟道mosfet,可以容许高达42v的输入电压。ncv78763单芯片电源镇流器和双led驱动器ic也设计用于满足当今汽车前照灯应用的需求,具有高达1.6a的电流输出,能够通过2个内部独立降压开关通道输出,并以高达60v的电压驱动2个led照明灯串。


汽车行业正在为光电子技术提供持续不断的新机遇。例如,欧司朗一直在积极参与基于激光的前大灯照明技术,其激光模块已被纳入bmw i8系列(能够达到600米的照明范围),现在也开始为其他豪华车型设计所采用。尽管如此,仍然面临着许多工程挑战。固态照明要实现进一步的更大规模应用,仍然需要具备更高的性能价格比。虽然led器件的生产很便宜,但周边的电子组件仍然具有相对较高的价格。但目前的趋势正朝着正确的方向发展,物料成本在稳步下降。因此,led前照灯是否会集成到中档和经济型车辆已经不再是一个问题,而只是以多快的速度发生。

已有研究表明,光照条件会对发生交通事故的几率产生深远影响。在欧盟成员国,目前每年平均有超过10,000起交通事故发生在夜间。相对于夜间道路使用者的较低数量,这实际上是全天平均事故概率的两倍。在黑暗或光线不足的情况下驾驶汽车可能没有多少时间来识别前方的路况,并随后做出及时的反应。夜间驾驶也会影响车辆驾驶员准确估算距离,因此判断并选择最佳行动方案将更具有挑战性,难以正确执行比较困难的避让。

因此,汽车行业非常热衷于提升车型的照明能力,从而提高可见度水平,并为道路使用者提供更高程度的保护。这其中的关键在于用现代固态照明技术来替代传统车辆设计中的照明光源:卤素和高强度放电(hid)灯。来源:新电子

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