0 引言
隨著全世界高速公路網(wǎng)的快速延伸,汽車行駛速度也在逐步提高,,為了保證汽車行使的安全,,對(duì)汽車前照系統(tǒng)光源的照明亮度和使用壽命提出更高要求。專家認(rèn)為,,質(zhì)量不合格的前照系統(tǒng)不但不能為駕駛員提供良好的照明,,還會(huì)使對(duì)面駕駛員和道路行人產(chǎn)生強(qiáng)烈的眩目,直接關(guān)系到人身安全,。據(jù)統(tǒng)計(jì),,車輛總行駛里程的25%是在晚上和自然光線不足的情況下行駛的,而在這種情況下發(fā)生的人身傷害行車事故占到交通事故總數(shù)的33%,,并且50%的死亡事故發(fā)生在夜間,。在夜間發(fā)生的車禍中,60%與前照系統(tǒng)照明不良有關(guān),,可見汽車前照燈對(duì)夜間安全行車的重要性,。同時(shí),新技術(shù),、新光源的不斷出現(xiàn)以及人們審美觀的不斷改進(jìn)使得現(xiàn)代汽車前照系統(tǒng)不僅僅是汽車的照明工具,,它在人們極具挑剔的眼光和充滿創(chuàng)造性的智慧中己經(jīng)成為汽車的一件靚麗的裝飾品,一件具有高科技內(nèi)涵的精美工藝品。汽車前照燈就像汽車的一雙美麗的大眼睛,,為汽車注入靈氣和時(shí)尚,,使汽車充滿生機(jī)。
它不僅是車主人個(gè)性的寫照,,更是汽車廠商個(gè)性化的標(biāo)志,。
1 對(duì)汽車前照燈的基本要求
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,車流量不斷增大,,形成了日亦嚴(yán)重的交通問題,。另一方面,車速不斷提高也是造成交通事故的隱因之一,。
近年來交通事故頻繁發(fā)生并日趨嚴(yán)重,夜晚由于視野不清,,景物不明,,更成為車禍頻發(fā)時(shí)區(qū),因此改進(jìn)道路照明是改進(jìn)交通狀況,、減少車禍的有效途徑,。在現(xiàn)代文明城市中每到夜晚燈火通明、商鋪鱗比櫛次,、燈紅酒綠,、無(wú)處不亮,即使敝巷漏街,,道路照明情況亦無(wú)問題,。但郊外通常無(wú)路燈,主要靠汽車自身照明系統(tǒng)照亮道路,,因此車輛白身的照明對(duì)安全行車極為重要?,F(xiàn)代汽車的前照燈主要是指近光(low beam)照明、遠(yuǎn)光(high beam)照明和前霧燈(front fog lamp),,這是車輛郊外行駛時(shí)的主要也可能是唯一照明光源,。
隨車輛增多,車速提高以及夜晚行人活動(dòng)的增加,,為使人們和車輛能在遠(yuǎn)距離相互看清并避讓,,必須對(duì)車燈的亮度和照明范圍有強(qiáng)制性的要求,減少不符合要求的燈光和照明范圍而引發(fā)交通事故的幾率,。
2 汽車自適應(yīng)前照系統(tǒng)初探
2.1 自適應(yīng)前照系統(tǒng)與傳統(tǒng)前照系統(tǒng)在不同路況下的光束分布比較
2.1.1 城鎮(zhèn)或鄉(xiāng)村道路彎道處光束分布比較
在城鎮(zhèn)道路上,,來往車輛及行人較多;在鄉(xiāng)村道路上,,道路往往較狹窄,,此時(shí)一般采用近距離照明光束照明道路。在上述道路彎道處,,由于傳統(tǒng)前照系統(tǒng)的光束呈靜態(tài)分布,,在彎道內(nèi)側(cè)往往存在視覺盲區(qū),,司機(jī)無(wú)法對(duì)盲區(qū)中的潛在危險(xiǎn)提前做出判斷,因而增大了彎逆處行車的風(fēng)險(xiǎn),。
在上述彎道處,,自適應(yīng)前照系統(tǒng)能及時(shí)提取路況信息,以準(zhǔn)確控制執(zhí)行部分以產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)彎道最佳照明的光束分布,,當(dāng)車行駛到彎道部分時(shí),,可照明彎道的內(nèi)側(cè),消除彎道內(nèi)側(cè)的視覺盲區(qū),。
2.1.2 高速公路彎道處光束分布比較
在高速公路上,,當(dāng)無(wú)來往車輛時(shí),一般采用遠(yuǎn)距離照明光束照明道路,。在上述道路彎道處,,由于傳統(tǒng)前照系統(tǒng)的光束為靜態(tài)分布,在彎道內(nèi)側(cè)往往存在視覺盲區(qū),。由于高速公路上的行車速度較城鎮(zhèn)或鄉(xiāng)村道路上的行車速度高很多,,對(duì)于盲區(qū)中的潛在危險(xiǎn)提前做出判斷就更為重要。由于自適應(yīng)前照系統(tǒng)具有根據(jù)路況信息實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整光束分布的功能,,在進(jìn)入上述彎道時(shí),,系統(tǒng)能調(diào)整光束分布覆蓋彎道內(nèi)側(cè)。
2.1.3 上坡,、下坡處光束分布比較
在上坡或下坡時(shí),,傳統(tǒng)前照系統(tǒng)的光束為靜態(tài)分布,不能實(shí)現(xiàn)光束的下壓和上揚(yáng),。比如,,當(dāng)車行進(jìn)至坡頂處,傳統(tǒng)前照系統(tǒng)的光束平行于車身投射至遠(yuǎn)方,,從而導(dǎo)致司機(jī)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)迎面上坡而來的車輛或行人,;當(dāng)車行進(jìn)至坡底時(shí),傳統(tǒng)前照系統(tǒng)的光束平行于車身投射至坡底,,導(dǎo)致司機(jī)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)迎面上坡而來的車輛或行人,。自適應(yīng)前照系統(tǒng)通過控制前照系統(tǒng)中的照明模塊,實(shí)現(xiàn)了光束在坡頂處下壓和在坡底處上揚(yáng),,保證司機(jī)及時(shí)發(fā)現(xiàn)迎面上坡或下坡而來的車輛或行人,,提高了行車的安全。
2.1.4 會(huì)車時(shí)光束分布比較
當(dāng)行車至路面較寬,、彎道半徑較大的公路或者高速公路時(shí),,此時(shí)車速往往很高,一般采用遠(yuǎn)距離照明光束照明道路。當(dāng)迎面有車輛行近時(shí),,兩車司機(jī)均應(yīng)采用近距離照明光束以避免眩光,。
由于傳統(tǒng)前照系統(tǒng)近距離照明光束與遠(yuǎn)距離照明光束之間的變換需要手動(dòng)操作來完成,因而極容易產(chǎn)生眩目光,。自適應(yīng)前照系統(tǒng)利用傳感部分可檢測(cè)到迎面來的車輛,,并通過處理部分產(chǎn)生相應(yīng)的控制指令,控制執(zhí)行部分自動(dòng)將遠(yuǎn)距離照明光束調(diào)整為近距離照明光束,,進(jìn)而避免了眩目光的產(chǎn)生,,提高行車的安全。
2.2 LED 自適應(yīng)前照系統(tǒng)初探
針對(duì)傳統(tǒng)汽車前照系統(tǒng)的缺陷,,選擇LED 汽車自適應(yīng)前照系統(tǒng)以避免眩光和消除盲區(qū)為最終目的,,按照功能劃分,主要包括傳感部分,,處理部分及執(zhí)行部分,。傳感部分以獲取路況信息為主,路況信息包括行車道路,、往來車輛及行人、天氣狀況等,;處理部分根據(jù)傳感部分所獲取的路況進(jìn)行相應(yīng)的處理,,以產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)相應(yīng)光束分布所需要的指令;執(zhí)行部分根據(jù)處理部分所產(chǎn)生的指令控制LED- 光學(xué)系統(tǒng)模塊的工作,,實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的光束分布,。
執(zhí)行部分為一前照光學(xué)系統(tǒng),該系統(tǒng)以LED 為光源,,根據(jù)所選LED 的光學(xué)特性設(shè)計(jì)合適的光學(xué)系統(tǒng),,并通過恰當(dāng)?shù)嘏帕蠰ED- 光學(xué)系統(tǒng)模塊實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)或鄉(xiāng)村彎道、高速公路彎道,、會(huì)車,、上坡及下坡時(shí)所需的光分布模式。
3 結(jié)論
隨著平均車速的提高以及車流量的增加,,夜間行車的風(fēng)險(xiǎn)依舊很高,,為了有效消除盲區(qū)和避免眩光,提高夜間行車安全,,建議采用LED 汽車自適應(yīng)前照系統(tǒng),。該種前照系統(tǒng)摒棄了傳統(tǒng)前照系統(tǒng)光束靜態(tài)分布的模式,采用光束隨路況變化而自動(dòng)變化的光分布模式,,對(duì)于提高汽車前照系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定作用,。