汽車前照燈技術(shù)論文(2)
汽車前照燈技術(shù)論文篇二
汽車前照燈發(fā)展分析
[摘 要]汽車照明系統(tǒng)作為汽車最重要的三大安全部件之一，它的好壞直接決定著夜間行車的安全。從傳統(tǒng)前照燈的照明效果不佳、反射眩光等諸多問(wèn)題，到現(xiàn)在先進(jìn)的AFS智能照明系統(tǒng)運(yùn)用，對(duì)汽車行駛的安全、舒適性有了質(zhì)的提高，本文從傳統(tǒng)前照燈及AFS系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行入手，簡(jiǎn)要概述汽車燈具的發(fā)展現(xiàn)狀，分析AFS系統(tǒng)推廣的必要性，為汽車照明系統(tǒng)發(fā)展方向提供參考。
[關(guān)鍵詞]AFS系統(tǒng);反射式配光系統(tǒng);投影式光學(xué)照明系統(tǒng)
中圖分類號(hào)：TM923.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X(2015)27-0108-01
Development of automobile headlamp
[Abstract]Automotivelighting systems as one of the three most important automobile safety components， which directlydetermines the safedriving atnight. Poor lightingeffects from conventional headlamp， reflected glare and other problems， and now advanced the use of AFS intelligent lighting system for cars with safety， comfort has been a qualitative improvement， the paper from the traditional and AFS headlamp system starting characteristics， a brief overview of current development of automotive lighting， AFS system to promote the need for analysis， to provide reference for automotive lighting systems development.
[Key words]AFS system;reflective optical systems with;projection optics lighting systems
1 引言
隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)上遠(yuǎn)、近光燈機(jī)械、定向轉(zhuǎn)變的前照燈，已經(jīng)無(wú)法滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的形式安全需要，于是更為智能高效的AFS應(yīng)運(yùn)而生。AFS能根據(jù)周邊環(huán)境調(diào)整自身的配光方式，提供更大的照明范圍和照明距離，同時(shí)也能改善傳統(tǒng)前照燈的照明死角，因此可以顯著提高行車安全性和駕駛舒適性。
2 當(dāng)前主流前照燈分析
2.1 反射式配光系統(tǒng)
反射式配光系統(tǒng)的反射面使用自由曲面，既具有重新分配光源光通的能力，又可以控制光的擴(kuò)散，滿足前照燈的配光要求，故反射式前照燈系統(tǒng)一般稱為自由曲面(Free Form)前照燈。
現(xiàn)在基本應(yīng)用在10萬(wàn)以下車型中，主要是因?yàn)榧夹g(shù)、成本較低，可以更大的降低整車成本，但由于檔次較低，此種結(jié)構(gòu)在近兩年已經(jīng)逐步退出中、高端車市場(chǎng)，只是低端車上占有一定比例。
2.2 投影式光學(xué)照明系統(tǒng)
投影式前照燈在反光鏡前段安裝了一個(gè)玻璃鏡片，成本比反射式車燈高出90%，其結(jié)構(gòu)由燈泡、反光鏡、擋板、凸透鏡和配光鏡組成。其反射器為橢球面(復(fù)合橢球面或其它變形的橢球面)，橫截面和縱截面均為橢圓，燈泡位于橢圓的第一個(gè)焦點(diǎn)處，凸透鏡的焦點(diǎn)與橢球面的第二個(gè)焦點(diǎn)重合。光源發(fā)出的光經(jīng)橢球面反射后會(huì)聚于第二焦點(diǎn)處，再經(jīng)凸透鏡折射后，成為平行于光軸的光線，再由配光鏡折射后就形成滿足法規(guī)要求的配光光型。
現(xiàn)在主銷車型中，中、高端汽車基本上都采用了投影式大燈。雖然制造成本較高，但它的外觀比反射式車燈更漂亮，且打出的燈光更強(qiáng)。
3 AFS智能燈光系統(tǒng)
AFS 系統(tǒng)是指汽車的前照燈能夠根據(jù)汽車所處的環(huán)境條件，包括天氣條件(干燥、潮濕、下雨、下雪、霧天)、道路條件(高速公路、彎曲的鄉(xiāng)村道路、城鎮(zhèn)道路)、周圍照明情況(白天、黎明、公共照明、夜晚)以及自身的狀態(tài)(載荷引起的傾斜、加減速引起的俯仰、轉(zhuǎn)向、車速、離地高度)，自動(dòng)產(chǎn)生一種符合該環(huán)境條件的光束，以達(dá)到最佳照明效果的一種汽車前照燈系統(tǒng)。其既能滿足駕駛員對(duì)道路照明的要求，輕松的看清道路狀況，又能不對(duì)道路的其他使用者造成影響。
原理是：通過(guò)傳感器采集轉(zhuǎn)向角度、車速、車身高度等信息并傳遞至 AFS 的 ECU，控制單元按照預(yù)先設(shè)定的控制算法向調(diào)平馬達(dá)和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)發(fā)布動(dòng)作的脈沖信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)燈光組垂直方向調(diào)平及水平方向擺動(dòng)的功能。更高級(jí)的AFS系統(tǒng)可通過(guò)投影式燈光組中變換光源前方的擋板形狀，從而實(shí)現(xiàn) AFS 不同條件下的配光分布，只不過(guò)由于技術(shù)、成本很高，此種前照燈目前只有部分高端車型上進(jìn)行應(yīng)用。
汽車自適應(yīng)前照燈經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，可變光型的形成方式也有了各種不同的實(shí)現(xiàn)方案，概括起來(lái)有如下幾種：1、旋轉(zhuǎn)圓柱式，通過(guò)投影式燈光組中變換光源前方的擋板形狀，從而實(shí)現(xiàn) AFS 不同條件下的配光分布;2、旋轉(zhuǎn)光軸式，通過(guò)在傳統(tǒng)汽車前照燈上增加轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)燈光組或反光鏡上下轉(zhuǎn)動(dòng)或水平轉(zhuǎn)動(dòng)，即車燈的光軸發(fā)生垂直或水平移動(dòng)，從而得到所需要的光型;3、百葉窗遮擋式，其在投影前照燈的基礎(chǔ)上，將其中的遮擋片換成快速可變的百葉窗，通過(guò)控制每片百葉窗的上下移動(dòng)，形成百葉窗不同的端部外形來(lái)達(dá)到所需的配光光型;4、光學(xué)元件折射式，燈光組中有一個(gè)電控可變折射率的液晶折射單元，通過(guò)變化的折射率來(lái)達(dá)到所需要的光型;5、LED 陣列式，前照燈由排成陣列的多個(gè) LED光源組成，通過(guò)控制不同位置的 LED 燈的點(diǎn)亮以獲得不同的光型;6、數(shù)字微鏡式，來(lái)自光源的光經(jīng)過(guò)燈光組內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)微鏡的折射后形成所需的光型，它可以產(chǎn)生變化很大的光分布，甚至可以在街道上顯示文字和符號(hào)，光利用率達(dá)到了 85%，響應(yīng)速度也比現(xiàn)在的投影式 AFS 系統(tǒng)要好，在將來(lái)有可能替代機(jī)械式的 AFS 系統(tǒng)。
4 總結(jié)
本文主要從反射式配光系統(tǒng)、投影式配光系統(tǒng)為引入點(diǎn)，詳細(xì)的分析了AFS智能燈光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用情況，雖然在技術(shù)、成本方面影響整體推廣，但隨著汽車照明安全需求的提升及技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，在軟件的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，AFS照明的驅(qū)動(dòng)控制及其智能化的整合方面還有許多工作可做，可進(jìn)一步簡(jiǎn)化系統(tǒng)，降低成本，不斷提高智能化程度，發(fā)展為更加完善的系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)
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