汽車自適應(yīng)大燈技術(shù)探討

對于現(xiàn)代汽車所配置的大燈來說，僅有足夠的亮度早已不是衡量其優(yōu)劣的唯一標(biāo)準(zhǔn)，夠不夠聰明才是體現(xiàn)大燈技術(shù)水平的標(biāo)準(zhǔn)。這里指的“聰明”就是大燈在不同天候和路況所擁有的不同表現(xiàn)。

　　傳統(tǒng)大燈的燈光高低及方向控制

　　在數(shù)十年前人們已經(jīng)想到了提升大燈照射性能的方案，只不過那時(shí)的首發(fā)顯得很原始。在1948年推出的雪鐵龍2CV車型上，駕駛者可以通過一個與大燈連接的控制桿來調(diào)節(jié)燈光的照射角度，以便于在車輛負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，車燈的照射范圍不受影響。隨后，工程師在大燈總成內(nèi)部安裝了伺服機(jī)構(gòu)，可以通過齒輪組來驅(qū)動大燈整體改變照射角度。不過，在很長一段時(shí)間內(nèi)，這種解決方案只是針對燈光照射距離的調(diào)節(jié)。目前很多帶有大燈高度調(diào)節(jié)功能的車型就可以看做是這種技術(shù)的衍生產(chǎn)品。

　　直射向前的大燈照亮了正前方的路況，但道路卻不永遠(yuǎn)都是筆直，遇到彎道時(shí)，直射燈光的缺陷就暴露出來。我們不能在車輛入彎前看到彎內(nèi)的情況，這就產(chǎn)生了影響駕駛安全的隱患。在電子科技還沒有啟蒙的上世紀(jì)30年代，人們想到的解決方法還是通過純機(jī)械手段。部分汽車企業(yè)想到了利用與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相連的第三盞大燈來照射彎道內(nèi)的道路。根據(jù)這種方案，第三盞車燈可以隨著轉(zhuǎn)向機(jī)的轉(zhuǎn)向角度來進(jìn)行左右轉(zhuǎn)動，基本可以滿足當(dāng)時(shí)彎道照明的需求。

　　以上這些就是工程師在啟蒙階段對于大燈的改進(jìn)手段，在路況變得越來復(fù)雜 ，行車速度越來越快的今天，將電子科技融入大燈已經(jīng)成為大勢所趨。

　　AFS大燈系統(tǒng)

　　對于目前名目繁多的主動大燈系統(tǒng)，業(yè)界有一個專有名詞---Advanced front-lighting system。其剪成就是我們在新車配置表里經(jīng)常見到的AFS自適應(yīng)大燈。但實(shí)際上很多廠商所采用的大燈技術(shù)還算不上自適應(yīng)大燈。

　　與之前介紹的采用機(jī)械原理解決大燈照明問題的手段不同，如今的AFS都是依靠電子傳感器來工作。這些傳感器可以對環(huán)境光線進(jìn)行探測，然后決定是否自動開啟大燈；它們也能對車輛的行駛速度，車身姿態(tài)等進(jìn)行監(jiān)測，適時(shí)調(diào)整大燈的照明角度。自2003年起，德國寶馬，日本豐田，捷克斯柯達(dá)等眾多汽車廠商都開始給旗下產(chǎn)品配置AFS。

　　自動光束控制

　　在大燈內(nèi)設(shè)置了遠(yuǎn)近光兩個燈組后，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題。這里中國駕駛者和美國駕駛者在燈光使用習(xí)慣上存在很明顯的區(qū)別。國內(nèi)的駕駛者一到夜晚有很大一部分都喜歡打開遠(yuǎn)光燈行駛，而它們給出的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美國，駕駛者則普遍不愛使用遠(yuǎn)光燈。這兩種駕駛習(xí)慣對于安全駕駛都有著不利的影響，長時(shí)間遠(yuǎn)光容易讓對向來車的司機(jī)看不清路況，近光在高速行駛時(shí)又無法覆蓋足夠遠(yuǎn)的距離。

　　解決這一問題有兩條路可走了，道路法規(guī)逐步完善來引導(dǎo)駕駛者正確使用燈光，汽車廠家則通過技術(shù)手段來降低駕駛者在駕車時(shí)注意力被分散的頻率。于是，自動光束控制系統(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。光敏電阻對會車時(shí)對象車輛的燈光進(jìn)行探測，然后自動將遠(yuǎn)光切換為近光；當(dāng)對向車輛燈光消失時(shí)，遠(yuǎn)光再自動打開。在車輛行駛過程中，駕駛者不再需要人為干預(yù)車輛燈光，自動切換遠(yuǎn)近光也不會對會車車輛駕駛員的視野造成影響，道路駕駛比以前更為安全。

　　但受制于技術(shù)水平的局限，這時(shí)的ASF還無法對車輛或外界其他光源發(fā)出的燈光做出準(zhǔn)確區(qū)分，誤報(bào)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。2005年推出的吉普大切諾基采用數(shù)字式攝像機(jī)替代了光敏電阻，攝像機(jī)對于外界環(huán)境光線來源有著較好的辨別能力。從此以后，以攝像機(jī)為感光元件的AFS照明系統(tǒng)正式成為車輛駕駛輔助系統(tǒng)中的一個重要組成部分。

　　智能照明系統(tǒng)

　　智能照明系統(tǒng)2006年問世，是一種提供五種不同發(fā)光模式的以雙氙氣燈泡為光源的照明系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供的五種發(fā)光模式分別對應(yīng)城市道路，高速公路，并且結(jié)合了增強(qiáng)型霧燈，彎道輔助照明以及主動照明功能。

　　自適應(yīng)遠(yuǎn)光照明系統(tǒng)

　　Adaptive highbeam assist是奔馳在市場中采用的一種自適應(yīng)遠(yuǎn)光照明系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)初衷是為避免燈光對對向車輛及前方車輛駕駛者造成影響。這套系統(tǒng)最初被應(yīng)用在2009年推出的奔馳E級車上。該系統(tǒng)可以對燈光照射范圍進(jìn)行無級調(diào)節(jié)，而并非的簡單的遠(yuǎn)近光兩級切換。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。隨后奔馳在S級，CLS及C級車型中也應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù)。其他廠商也擁有類似技術(shù)。

無眩光遠(yuǎn)光燈及點(diǎn)陣式車燈

　　無眩光遠(yuǎn)光燈和點(diǎn)陣式車燈可以看做是目前大燈發(fā)展最高水平的象征。無眩光遠(yuǎn)光燈基于自適應(yīng)遠(yuǎn)光照明系統(tǒng)研發(fā)而成，其核心部件還是用于感光的攝像機(jī)。其升級的部分在于左右兩組大燈可以獨(dú)立切換照明模式。在容易影響到其他駕駛者的一側(cè)大燈可以動態(tài)切換燈光照射范圍，保證其不直射其他駕駛者；另外一側(cè)大燈則盡可能的保證足夠遠(yuǎn)的照明范圍，為本車駕駛者提供良好的視野。大眾旗下的2011款途銳，輝騰和海外版帕薩特成為了首批搭載此項(xiàng)技術(shù)的車型。

　　點(diǎn)陣式車燈

　　點(diǎn)陣式車燈在奔馳陣營中被命名為局部照明系統(tǒng)。局部照明系統(tǒng)的遠(yuǎn)光燈由100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)有汽車迎面駛來時(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/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，并沒有推向市場。