為了更好地照亮黑暗的夜晚,OEM汽車生產(chǎn)廠家和照明系統(tǒng)的供應(yīng)商們紛紛開發(fā)了一些不同的照明技術(shù)。不論是LED發(fā)光二極管照明技術(shù)、μAFS發(fā)光二極管照明技術(shù),還是DMD數(shù)字微鏡裝置照明技術(shù),目的都是將未來的車燈提高分辨率,而且不僅僅具有發(fā)光照明的功能,還可以集成其他功能,比如交流功能。
智能車燈,能夠避免燈光直射對(duì)向車輛
黑暗潮濕的路面加上對(duì)面車輛發(fā)出的耀眼燈光——這些都是駕駛員們經(jīng)常遇到的情況,這難免讓人擔(dān)心行車的安全性,而且這種情況下,路上的行人和自行車等弱勢(shì)群體同樣非常危險(xiǎn)。多年來,汽車工業(yè)領(lǐng)域的供應(yīng)商和OEM汽車生產(chǎn)廠家們都一直在致力于具有動(dòng)態(tài)照明、高分辨率、精準(zhǔn)照明效果而且不影響其他道路使用者的車燈研究。今天,防炫目的全發(fā)光二極管遠(yuǎn)光燈已經(jīng)在很大程度上提高了夜間行車的安全性。
在“燈光—視線安全倡議聯(lián)盟”中,不同的照明設(shè)備生產(chǎn)廠家的代表們匯聚在Gieβen技術(shù)研究所,經(jīng)過研究表示,在使用近光燈時(shí)駕駛員會(huì)比使用防炫目遠(yuǎn)光燈更晚意識(shí)到危險(xiǎn)性,在平均時(shí)速80 km/h時(shí)大約會(huì)晚1.4 s,這相當(dāng)于車輛行駛了32 m的距離!看來,現(xiàn)在我們同樣需要更好的近光燈。
圖1 將來,夜間行駛時(shí)的周圍環(huán)境將利用進(jìn)一步開發(fā)的μAFS技術(shù)實(shí)現(xiàn)高分辨率的、防炫目的照明
戴姆勒公司、保時(shí)捷公司、寶馬公司和奧迪公司等汽車生產(chǎn)廠家都在按照自己的開發(fā)項(xiàng)目開發(fā)不同的車燈,包括LED發(fā)光二極管技術(shù)的車燈、μAFS發(fā)光二極管技術(shù)的車燈(見圖1)和DMD數(shù)字微鏡技術(shù)的車燈等。
更高分辨率的LED車燈
全LED(發(fā)光二極管)車燈,例如今天戴姆勒公司的多波束LED智能前照燈系統(tǒng),還有保時(shí)捷公司的動(dòng)態(tài)照明系統(tǒng)中,每一盞車燈內(nèi)都安裝了84支發(fā)光二極管,可以形成矩陣式LED前照燈、防炫目燈和日間行車燈。這種車燈利用電子技術(shù)控制開關(guān)和發(fā)光,因此可以有目的性地照亮或者不照亮某一區(qū)域的空間和路面。不過這一技術(shù)的應(yīng)用有很高的技術(shù)要求:為了將燈光精確地投射到路面上,并使之能夠更好地與交通狀況和黑暗的邊緣區(qū)域保持匹配,同時(shí)也為其他的車輛、行人有目的地提供照明,就需要分辨率非常高的技術(shù)。
除此之外,其他很多相關(guān)的技術(shù)也在不斷發(fā)展,“今天的矩陣式LED車燈技術(shù)最多能夠?qū)崿F(xiàn)一盞車燈配備120支發(fā)光二極管了?!盚ella公司照明技術(shù)開發(fā)部光電機(jī)一體化技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)人Wolfgang Pohlmann博士說道。但新的問題是,今天的LED元器件都是作為離散的元器件排列在車燈中的,這些發(fā)光照明元器件的開啟和關(guān)閉都是由電路板上其他電子元器件控制的,按照未來汽車的設(shè)計(jì)趨勢(shì),車燈將會(huì)更小、更加細(xì)長(zhǎng),這就使得今天的LED發(fā)光二極管技術(shù)可能無法繼續(xù)作為車燈照明系統(tǒng)而使用了。
μAFS照明技術(shù)的創(chuàng)新
圖2 在μAFS技術(shù)中,一塊芯片就能完成對(duì)1024 個(gè)發(fā)光點(diǎn)的電子控制
不久前,由戴姆勒公司、IZM和IAF兩家霍倫霍夫研究所,還有Hella公司、Osram光電半導(dǎo)體技術(shù)公司、Osram特種照明技術(shù)公司以及Infineon公司組成的德國(guó)汽車照明技術(shù)研究協(xié)會(huì)介紹了它們最新開發(fā)的μAFS發(fā)光二極管照明技術(shù)(見圖2)。
據(jù)介紹,μAFS是一種微結(jié)構(gòu)化的自適應(yīng)前照明系統(tǒng),這一技術(shù)將會(huì)帶來汽車車燈技術(shù)領(lǐng)域的一場(chǎng)歷史性革命。在這一合作項(xiàng)目中,Osram公司、Infineon公司和IZM霍倫霍夫研究所合作,按照Hella公司和戴姆勒公司的要求,設(shè)計(jì)制造了一種新型LED發(fā)光二極管車燈控制芯片,該芯片可以控制1024個(gè)單獨(dú)的二極管發(fā)光點(diǎn)。實(shí)際上,在他們?cè)囍频那罢諢粼椭?,共有三組LED光源,其中有總計(jì)3072個(gè)單獨(dú)的發(fā)光控制點(diǎn)。
將來,為了更好地利用車燈內(nèi)的空間并減少車燈所消耗的能源,研發(fā)人員會(huì)把LED的電子控制系統(tǒng)集成到一塊芯片中,這塊芯片可以對(duì)1024個(gè)發(fā)光點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)的控制。“我們用的只是它發(fā)出的光,而不需要像高分辨率系統(tǒng)這一替代解決方案所產(chǎn)生的陰影,這樣就能夠提高能源的利用效率了?!盤ohlmann先生解釋說。Infineon公司成功地做到了這一點(diǎn),他們?cè)O(shè)計(jì)的LED芯片中的驅(qū)動(dòng)電路直接把它控制的LED發(fā)光二極管連接起來了?;魝惢舴蜓芯克渤晒Φ亟鉀Q了高分辨率的問題:適合于矩陣式LED技術(shù)使用的結(jié)構(gòu)非常精細(xì)的、最小化的有源驅(qū)動(dòng)電路的電器連接技術(shù)。