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車(chē)燈界的“土豪”

 優(yōu)西貴澤 2013-10-10

車(chē)燈界的“土豪”                2013.10.10

時(shí)代變化得實(shí)在快,當(dāng)不少人還在算計(jì)著什么時(shí)候改裝一套氙氣燈時(shí),最新汽車(chē)的燈光技術(shù)卻已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地走在了前面。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,汽車(chē)燈光更節(jié)能更環(huán)保,亮度更強(qiáng)勁照射更精確,不僅全面照顧駕駛者的駕車(chē)視線,而且還要兼顧其他駕駛者的舒適和安全。這里面有一些確實(shí)暫時(shí)只裝備于豪華車(chē)型,但也有不少已經(jīng)逐漸普及開(kāi)來(lái),甚至也已經(jīng)出現(xiàn)了后市場(chǎng)的改裝件,計(jì)劃改裝氙氣燈的朋友們是否有了新的目標(biāo)?

LED大燈:豪車(chē)標(biāo)配

如果你還認(rèn)為氙氣燈時(shí)汽車(chē)界的白富美的話那可真的落伍了。事實(shí)上,將LED作為大燈主光源才是近幾年豪華車(chē)型的身份象征。

LED,也就是發(fā)光二極管,它是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件,不同于現(xiàn)有的傳統(tǒng)照明方式,它可以直接把電能直接轉(zhuǎn)化為光能。其實(shí)將LED作為車(chē)上的發(fā)光器件已經(jīng)有一些年頭了,包括儀表上的指示燈、車(chē)外的剎車(chē)燈和日行燈,很多車(chē)都將LED作為光源。但將LED作為大燈主光源,卻還是這兩年的事情。相比于傳統(tǒng)鹵素等或是比較先進(jìn)的氙氣燈,LED頭燈在性能上有什么優(yōu)勢(shì)呢?

首先是節(jié)能:LED的發(fā)光效率是熒光燈的近兩倍。如果用我們?nèi)粘5墓?jié)能燈來(lái)打比方,節(jié)能燈比白熾燈節(jié)能4/5,而LED比節(jié)能燈還節(jié)能1/4。在汽車(chē)上,同樣的日間行車(chē)燈,LED元件的能耗僅為鹵素?zé)舻?/20。其次是壽命長(zhǎng):目前用在汽車(chē)上的LED元件基本都能達(dá)到50000小時(shí)的水平,相比之下,氙燈的壽命僅為3000小時(shí)左右,這意味著,LED大燈的使用壽命已經(jīng)超過(guò)了整車(chē),而氙氣大燈卻做不到這一點(diǎn)。另外體積緊湊也是LED車(chē)燈的一大優(yōu)勢(shì),這一優(yōu)勢(shì)充分迎合了汽車(chē)廠商在設(shè)計(jì)上的進(jìn)化需求,打破過(guò)去燈光系統(tǒng)對(duì)造型創(chuàng)新的束縛,讓廠商擁有更具創(chuàng)意的汽車(chē)產(chǎn)品。同時(shí),相比于其他照明方式,LED大燈的響應(yīng)速度更快,LED的點(diǎn)亮僅需微秒級(jí)別,用在尾燈和轉(zhuǎn)向燈上能夠迅速點(diǎn)亮達(dá)到更好的警示效果,用在前大燈上,相比氙燈和鹵素大燈擁有更高的響應(yīng)速度,對(duì)于行車(chē)安全性有更好的保障。從電路設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),LED光源憑借低壓直流電即可驅(qū)動(dòng),負(fù)載小,干擾弱,對(duì)使用環(huán)境適應(yīng)性好,不像氙燈那樣還需要升壓裝置。

雖然LED暫時(shí)還無(wú)法像氙氣燈一樣可以自行進(jìn)行改裝升級(jí),但好消息是作為原廠配置來(lái)說(shuō),它已經(jīng)慢慢走下神壇,開(kāi)始在普及型車(chē)中裝備。最典型的例子就是本田最新的幾款車(chē)型都裝備了LED大燈,擁有LED大燈車(chē)型的門(mén)檻從百萬(wàn)元直接降到了10萬(wàn)元級(jí)別。

自動(dòng)感應(yīng)大燈:

省去頻繁啟閉大燈煩惱

相信不少人跟我一樣,覺(jué)得控制燈光是一件十分麻煩的事情:晚上下車(chē)時(shí)常忘了關(guān)閉大燈耗盡電瓶不說(shuō),如果家住山區(qū)隧道涵洞比較多的話,頻繁的啟閉大燈更是頭痛。對(duì)于很多新手司機(jī)來(lái)說(shuō),夜晚在有路燈的地方更是很容易忘記開(kāi)大燈,非常危險(xiǎn)!針對(duì)以上種種麻煩,自動(dòng)感應(yīng)式大燈出現(xiàn)了。

自動(dòng)感應(yīng)大燈是ECU通過(guò)集成在車(chē)內(nèi)后視鏡或前擋風(fēng)玻璃下的光線傳感器來(lái)判斷光線亮度變化,自動(dòng)控制開(kāi)啟或關(guān)閉示寬燈和近光燈。開(kāi)啟自動(dòng)大燈這一功能之后,只要保持在“Auto”位置,光線傳感器就可以對(duì)目前路況中的光線亮度變化情況自動(dòng)調(diào)整燈光,在進(jìn)入一些地下隧道、車(chē)庫(kù)等缺乏照明的區(qū)域可以提供額外的照明,無(wú)需手動(dòng)調(diào)節(jié)分散駕駛注意力。自動(dòng)感應(yīng)大燈的優(yōu)勢(shì)在減輕駕駛員疲勞和確保行駛安全。某些自動(dòng)感應(yīng)大燈還帶有自動(dòng)熄滅功能,基于幫助健忘的車(chē)主或者在光亮的停車(chē)場(chǎng)內(nèi)停車(chē)忘關(guān)大燈的情況下研發(fā)的。但自動(dòng)感應(yīng)大燈也有不足的地方。在頻繁的林蔭路或間斷短隧道行駛系統(tǒng)可能會(huì)頻繁開(kāi)啟關(guān)閉大燈,這對(duì)大燈的壽命多少會(huì)造成一定影響。

無(wú)論如何,在使用了自動(dòng)感應(yīng)大燈之后,駕駛者們就很難再適應(yīng)非自動(dòng)大燈車(chē)型的繁瑣調(diào)節(jié)了。而最讓人開(kāi)心的是,自動(dòng)感應(yīng)大燈可以自行改裝,升級(jí)的配件也不過(guò)幾百元而已。不過(guò)此類(lèi)改裝需要對(duì)光纖傳感器的靈敏度進(jìn)行一番調(diào)整,靈敏度太低,對(duì)外界光線的變化反應(yīng)過(guò)于遲鈍便失去了升級(jí)的意義,但反過(guò)來(lái)對(duì)光線過(guò)于敏感,車(chē)燈開(kāi)關(guān)不停,不僅增加駕駛者的煩躁,而且將對(duì)車(chē)燈的壽命造成明顯影響。

自動(dòng)水平調(diào)節(jié)大燈:想要改裝可不容易

你是否有過(guò)這樣的經(jīng)歷:有一天夜晚,由于后排坐進(jìn)了兩個(gè)大胖子,所以平時(shí)正常的大燈燈光成了高射炮,嚴(yán)重影響了視線?對(duì)于汽車(chē)尤其是小型車(chē)輛來(lái)說(shuō),車(chē)輛燈光的照射角度很容易受到車(chē)輛姿態(tài)的影響。而照射角度的變化不僅會(huì)影響到駕駛者觀察道路的視野,同時(shí)也對(duì)對(duì)向行車(chē)的觀察帶來(lái)不利影響。為了讓車(chē)燈照射角度始終處于恰當(dāng)?shù)奈恢?,自?dòng)水平調(diào)節(jié)大燈應(yīng)運(yùn)而生。

汽車(chē)前大燈在后備箱負(fù)重、長(zhǎng)時(shí)間震動(dòng)、高低路況等影響下,會(huì)引起照射方向偏離標(biāo)準(zhǔn)方向的情況,燈光調(diào)節(jié)器的功能為調(diào)節(jié)前大燈照射方向由偏離方向恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)方向,從而改善大燈的照明效果。 目前燈光調(diào)節(jié)器主要有手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式:手動(dòng)方式主要由大燈調(diào)節(jié)電機(jī)和手動(dòng)開(kāi)關(guān)組成,大燈調(diào)節(jié)電機(jī)在前部車(chē)燈處,控制部分在駕駛室,儀表盤(pán)上有一手動(dòng)開(kāi)關(guān),靠駕駛員根據(jù)自己需要進(jìn)行調(diào)節(jié);自動(dòng)式由大燈調(diào)節(jié)電機(jī)、控制器和兩個(gè)水平傳感器組成,水平傳感器分別安裝在車(chē)身前后兩端,主要檢測(cè)汽車(chē)底盤(pán)到地面的高度,把高度差值以電信號(hào)的方式傳送給控制器,控制器對(duì)比計(jì)算后去控制大燈調(diào)節(jié)電機(jī),從而完成對(duì)大燈的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。

雖然手動(dòng)調(diào)節(jié)燈光角度的功能很多車(chē)都有,但畢竟使用起來(lái)相對(duì)麻煩,并且也無(wú)法做到根據(jù)工況隨時(shí)調(diào)整,所以意義不是很大。而至于自動(dòng)水平調(diào)節(jié)的功能就很強(qiáng)大了,只可惜這套系統(tǒng)由多個(gè)車(chē)身傳感器、處理器和控制大燈的電機(jī)所組成,所以想要改裝可就不那么容易了。

隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈:燈光史上的一次革命

燈光投向車(chē)輛的正前方,似乎從汽車(chē)誕生的那天起,車(chē)燈就是這么設(shè)計(jì)的。但在實(shí)際夜間駕駛中,人們會(huì)發(fā)現(xiàn),在蜿蜒的山路上,在漆黑而狹小的停車(chē)場(chǎng),或是在陌生的交叉路口,那筆直投向前方的車(chē)燈似乎并不能讓駕駛者們看清想看清楚的東西,過(guò)多的盲區(qū)輕則讓駕駛者手心冒汗,嚴(yán)重的甚至造成事故。AFS智能隨動(dòng)轉(zhuǎn)向燈光系統(tǒng)可以說(shuō)是汽車(chē)燈光發(fā)展史上的一次革命,有了它,車(chē)燈就如同駕駛者手中的手電筒,想照什么就照什么,駕駛者從此和夜間盲區(qū)說(shuō)再見(jiàn)。

雖然早在半個(gè)世紀(jì)前,就已經(jīng)出現(xiàn)了由純機(jī)械方式組成的大燈隨動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng),但為了更加精確的控制燈光的投射,現(xiàn)在的AFS系統(tǒng)非常精密。首先會(huì)由安裝在轉(zhuǎn)向機(jī)上的信號(hào)采集器采集信號(hào),把采集的信號(hào)傳輸給微型電腦進(jìn)行分析處理,微型電腦處理完成以后,把處理好的信號(hào)以電信號(hào)驅(qū)動(dòng)形式傳輸給執(zhí)行元件。比如說(shuō),我們現(xiàn)在向左或向右轉(zhuǎn)彎,信號(hào)采集器就采集到向左轉(zhuǎn)向或向右轉(zhuǎn)向的信號(hào),信號(hào)采集器就把這個(gè)信號(hào)傳輸給微型電腦,經(jīng)過(guò)微型電腦的處理,把向左轉(zhuǎn)或向右轉(zhuǎn)的信號(hào)傳輸給執(zhí)行元件,也就是控制車(chē)燈照射角度的電機(jī),這樣就能使燈光照向我們轉(zhuǎn)向的左邊或右邊了。燈光照射的方向和角度是和轉(zhuǎn)向角度相等的,在一定的情況下還有補(bǔ)償角度。有了這套系統(tǒng),車(chē)燈就如同心有靈犀一般,總是能夠照亮我們想看清的方向。

為了滿足低價(jià)位車(chē)型對(duì)于輔助轉(zhuǎn)向照明功能的要求,還有一種成本較低的燈光解決方案。這類(lèi)車(chē)型的大燈并不具備隨動(dòng)轉(zhuǎn)向的功能,系統(tǒng)會(huì)利用車(chē)輛原先具有的霧燈或是專(zhuān)門(mén)的輔助照明燈,在車(chē)輛轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中,相應(yīng)的點(diǎn)亮那一側(cè)的照明燈,以達(dá)到彎道輔助照明的效果。某些車(chē)型可以通過(guò)改裝升級(jí)隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈,不過(guò)由于此類(lèi)大燈結(jié)構(gòu)精密,改裝成本較高。

汽車(chē)夜視系統(tǒng):設(shè)計(jì)靈感來(lái)自于軍用領(lǐng)域

廠家在汽車(chē)照明技術(shù)上孜孜不倦的投入,目的是為了消除夜間駕車(chē)的危險(xiǎn)盲區(qū),提升行車(chē)的安全性。但達(dá)到這個(gè)目的就一定要采用目前的傳統(tǒng)照明方式么?工程師從最早用于軍用的紅外夜視儀身上找到了靈感,汽車(chē)夜視系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

汽車(chē)夜視系統(tǒng)主要使用的是熱成像技術(shù),也被稱(chēng)為紅外線成像技術(shù)。其原理就是:任何物體都會(huì)散發(fā)熱量,不同溫度的物體散發(fā)的熱量不同。人類(lèi)、動(dòng)物和行駛的車(chē)輛與周?chē)h(huán)境相比散發(fā)的熱量要多。夜視系統(tǒng)就能收集這些信息,然后轉(zhuǎn)變成可視的圖像,把本來(lái)在夜間看不清的物體清楚的呈現(xiàn)在眼前,增加夜間行車(chē)的安全性。

車(chē)載夜視系統(tǒng)給駕駛者帶來(lái)了極大的安全感。據(jù)實(shí)驗(yàn)表明,一般汽車(chē)等只能照射100米左右,而夜視系統(tǒng)至少可看到450米以外的路況信息,耗電量卻是前照燈的四分之一。如果汽車(chē)行駛前方有一個(gè)成年行人,一個(gè)視力好的司機(jī)用近光燈可以在距他88米處看到他,用遠(yuǎn)光燈可達(dá)到164米,而用夜視系統(tǒng)卻能在458米外發(fā)現(xiàn)前方的行人,盡管它在屏幕上只是一個(gè)小發(fā)光點(diǎn)。另一方面,即使打開(kāi)汽車(chē)前燈也不影響圖像的顯示,迎面駛來(lái)汽車(chē)的強(qiáng)烈車(chē)燈光也不會(huì)使夜視系統(tǒng)致盲。此外,夜視系統(tǒng)是全天候的電子眼,在雨雪、濃霧天氣公路上的物體及路旁的一切也都能盡收眼底,大大提高汽車(chē)行駛的安全性。

目前,越來(lái)越多的汽車(chē)廠家開(kāi)始開(kāi)發(fā)和使用車(chē)載夜視系統(tǒng),這不僅能夠提高駕駛安全性,還能夠提高其豪華程度。但由于價(jià)格的原因,過(guò)去一段時(shí)間國(guó)外各大車(chē)廠只是在其頂級(jí)豪華車(chē)型中使用了車(chē)載夜視系統(tǒng),如寶馬7系、奔馳S級(jí)等。但近日已有國(guó)內(nèi)的汽車(chē)電子生產(chǎn)商推出了可供升級(jí)改裝的汽車(chē)夜視系統(tǒng),不僅能夠?qū)崟r(shí)顯示前方的紅外線圖像,同時(shí)在探測(cè)到車(chē)輛前方有障礙時(shí)還會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。

智能燈光系統(tǒng):想看哪兒照哪兒

其實(shí)車(chē)燈的最高境界就是想看哪兒照哪兒,同時(shí)無(wú)論什么情況下都不會(huì)干擾其他駕駛者的視線。聽(tīng)起來(lái)有些矛盾的兩個(gè)要求,卻因?yàn)橹悄軣艄庀到y(tǒng)的完善而逐步實(shí)現(xiàn)。

在大燈內(nèi)設(shè)置了遠(yuǎn)近光兩個(gè)燈組后,在什么時(shí)候選擇使用哪一組光束又成為了難倒很多駕駛者的新問(wèn)題。國(guó)內(nèi)的駕駛者一到夜晚有很大一部分都喜歡打開(kāi)遠(yuǎn)光燈行駛,理由是為了照射更遠(yuǎn)的距離,獲得更大的可視范圍;在道路照明條件較好的發(fā)達(dá)國(guó)家,駕駛者則普遍不愛(ài)使用遠(yuǎn)光燈。這兩種駕駛習(xí)慣對(duì)于安全駕駛都有著不利的影響,長(zhǎng)時(shí)間遠(yuǎn)光容易讓對(duì)向來(lái)車(chē)的司機(jī)看不清路況,近光在高速行駛時(shí)又無(wú)法覆蓋足夠遠(yuǎn)的距離。

解決這一問(wèn)題有兩條路可走了,道路法規(guī)逐步完善來(lái)引導(dǎo)駕駛者正確使用燈光,汽車(chē)廠家則通過(guò)技術(shù)手段來(lái)降低駕駛者在駕車(chē)時(shí)注意力被分散的頻率。于是,自動(dòng)光束控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。這套系統(tǒng)由光敏電阻和與其相連的電路組成。光敏電阻對(duì)會(huì)車(chē)時(shí)對(duì)象車(chē)輛的燈光進(jìn)行探測(cè),然后自動(dòng)將遠(yuǎn)光切換為近光;當(dāng)對(duì)向車(chē)輛燈光消失時(shí),遠(yuǎn)光再自動(dòng)打開(kāi)。在車(chē)輛行駛過(guò)程中,駕駛者不再需要人為干預(yù)車(chē)輛燈光,自動(dòng)切換遠(yuǎn)近光也不會(huì)對(duì)會(huì)車(chē)車(chē)輛駕駛員的視野造成影響,道路駕駛比以前更為安全。

智能燈光系統(tǒng)中的經(jīng)典之作便是奔馳采用的一種自適應(yīng)遠(yuǎn)光照明系統(tǒng),其設(shè)計(jì)初衷是為避免燈光對(duì)對(duì)向車(chē)輛及前方車(chē)輛駕駛者造成影響。該系統(tǒng)可以對(duì)燈光照射范圍進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),而并非的簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)近光兩級(jí)切換。根據(jù)交通流量及道路照明條件的不同,遠(yuǎn)光照射距離可以從65米一直延伸至300米。這種系統(tǒng)也是采用攝像機(jī)作為感光元件,因此工作可靠性大幅提升。剛剛于國(guó)內(nèi)上市的全新一代S級(jí)轎車(chē)采用了最新一代的智能燈光系統(tǒng),在平衡“看得清”和“不刺眼”兩者的關(guān)系上達(dá)到了新的高度。

一些大眾品牌車(chē)型則以較低的成本和簡(jiǎn)單的功能追求著同一個(gè)目標(biāo),如果感應(yīng)到前方有車(chē)輛對(duì)向而來(lái),系統(tǒng)便會(huì)將車(chē)輛的遠(yuǎn)光自動(dòng)切換成為近光模式,待車(chē)輛通過(guò)后再切回遠(yuǎn)光。

局部照明系統(tǒng):還沒(méi)有商品化

車(chē)輛照明的最高境界自然是將車(chē)輛前方的所有區(qū)域不留盲區(qū)的照亮,如同白晝。但一來(lái)目前的照明技術(shù)還無(wú)法達(dá)到如此寬廣而強(qiáng)勁的照射效果,二來(lái)不同于日光自上至下的照射角度,如何避免其他車(chē)輛駕駛者的炫目也是不得不考慮的問(wèn)題。雖然還沒(méi)有商品化,但已經(jīng)有廠商在考慮一種更加先進(jìn)的車(chē)輛照明系統(tǒng)了。

有廠家將這種裝置命名為局部照明系統(tǒng)。局部照明系統(tǒng)的遠(yuǎn)光燈由上百只LED發(fā)光元件組成,系統(tǒng)可單獨(dú)激活這些半導(dǎo)體元件,因此當(dāng)有汽車(chē)迎面駛來(lái)時(shí),系統(tǒng)將精確計(jì)算出其他道路使用者所處的區(qū)域,并關(guān)閉與該區(qū)域相關(guān)的LED。系統(tǒng)能夠在紅外線攝像頭的幫助下完成這種識(shí)別。此外,該系統(tǒng)采用的純電子模塊的反應(yīng)速度也遠(yuǎn)高于目前使用的機(jī)械快門(mén)/滾輪技術(shù)。

局部照明功能還能夠?yàn)闈撛诘奈kU(xiǎn)區(qū)域提供照明。在紅外線攝像頭探測(cè)到路面前方出現(xiàn)行人時(shí),該系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)為普通遠(yuǎn)光燈照明區(qū)域之外的地區(qū)提供照明,其功能與聚光燈類(lèi)似,能夠提醒駕駛者注意潛在的危險(xiǎn)。目前此項(xiàng)技術(shù)還處在研發(fā)階段,并沒(méi)有推向市場(chǎng)。一旦技術(shù)成熟推向市場(chǎng)的話,那么開(kāi)車(chē)時(shí)的夜間盲區(qū)問(wèn)題就將成為過(guò)去時(shí)。


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