武漢城市職業學院 劉勁松
LED是一種新型的半導體光源,廣泛應用于照明。將LED應用于汽車前照燈照明,與傳統汽車前照燈照明技術相比,具有諸多優勢,目前在高端車型上,LED前照燈已經得到了廣泛應用。
(1)LED的光效率能達到20%,相比較其他光源的光效率有明顯的提升,這也導致LED在工作時將產生大量熱量。
(2)LED承受的最高溫度為150 ℃,受基礎材料的影響,通常情況下LED都配備了被動式散熱器,在大功率的LED燈光組合中還裝備主動式的電子風扇。
(3)可以實現“只見燈光不見光源”的效果,通過光導纖維的使用,可將光的產生與光發射的空間分開。
(4)可以通過改變流過LED的電流大小實現功率無級調節。
(5)因為LED是半導體器件,即使頻繁進行開關,也不會影響其使用壽命。
(6)LED響應速度非???,開啟過程不會出現延遲和閃爍現象。
(7)具有負載小、干擾弱、節能、抗震性好等優點。
(8)單個LED組件非常小,可以組合成不同形狀的模塊。
奔馳車裝備的LED前照燈類型主要有:高性能LED前照燈、LED智能前照燈、LED矩陣前照燈。奔馳裝備的LED前照燈類型如圖1所示。
不同車型及不同年款的LED前照燈所具備的智能照明子功能存在一定的差異,本文以底盤代號為V222的2020款奔馳S560eL車的LED矩陣前照燈為例介紹相關功能。
在LED 智能照明系統中,鄉村道路和高速公路模式取代了近光燈。相比傳統的近光燈,鄉村道路模式照明系統更明亮,能有效地照亮車輛一側的路緣,從而為駕駛人提供更好的視野,使其更快速地做出反應。高速公路模式在車速達到90 km/h時自動開啟,能夠分2級增加駕駛人的可視距離:處于第1級,LED燈的照明強度會有所增加,以獲得更好的路面和路緣照明效果;處于第2級時,若車速超過110 km/h時,光程會有所改變,相比傳統的近光燈,駕駛人的可視距離增加了約50 m,高速公路模式照明示意圖如圖2所示。高速公路模式照明功能開啟的前提條件如下:智能照明系統已接通;車速高于90 km/h;彎道半徑大于800 m;系統未監測到下雨天氣。
擴展霧燈功能可在車速低于70 km/h時,隨后霧燈一同開啟,該功能可使駕駛人一側的前照燈朝外轉動8°并降低光束高度,這能更有效地照亮車道的外側,同時減少因大霧反射燈光而造成的車內人員眩目,擴展霧燈功能示意圖如圖3所示。擴展霧燈功能在車速不超過100 km/h的情況下保持開啟。當擴展霧燈功能啟用時,下述功能將受限:動態彎道照明功能將被暫時停用;日間行車燈將被關閉;在車輛遠光燈模式下,前照燈燈組位置不會變化。
動態彎道照明功能能夠在車輛轉彎時改善道路照明,使車輛光錐朝著道路的實際走向進行照明,系統根據轉向角度、橫擺率和車速等信號進行實際調整,此照明功能能夠將前照燈的照明沿彎道最大轉動15°(彎道外側前照燈組的照明最大轉動角度為7.5°),從而更有效地照亮路面,如在半徑為190 m的彎道中,相比傳統的近光燈,駕駛人的可視距離增加了25 m,動態彎道照明功能示意圖如圖4所示。動態彎道照明功能開啟的前提條件是:智能照明系統已接通;拓展霧燈功能未開啟。
轉角照明燈功能改善了車輛在夜間轉彎或急轉彎時的道路照明,達到特定的轉向角時,對應一側的轉角照明燈會自動開啟,轉角照明燈功能示意圖如圖5所示。轉角照明燈功能開啟的前提條件如下:車輛燈光照明系統已接通;車速低于70 km/h并且轉向信號燈亮起;彎道半徑小于500 m。
當開啟遠光燈時,自適應遠光燈輔助系統始終會提供最合適的前照燈光程,使得駕駛人能夠全神貫注地開車,無需頻繁切換近光燈和遠光燈,通過位于風擋玻璃后方的攝像頭,該系統可識別來車或前方車輛,并根據交通情況調整前照燈,前照燈中的機構可阻擋照射在其他車輛上的部分LED光線,避免其他駕駛人產生眩目,因此駕駛人可以始終保持遠光燈開啟狀態,無需擔心會妨礙甚至威脅其他道路使用者的安全,自適應遠光燈功能示意圖如圖6所示。自適應遠光燈功能開啟的前提條件如下:智能照明系統已接通;車速高于30 km/h;道路上無道路照明。
車輛根據攝像頭及相關傳感器獲得的相關數據進行綜合評估后,盡可能地保持遠光燈不被關閉/切換,局部遠光照明功能示意圖如圖7所示。局部遠光照明功能的工作條件是車速高于45 km/h??赏ㄟ^以下方式實現局部遠光照明功能:有目的地將其他車輛從遠光燈光柱中遮蔽掉;通過光束的成型和水平偏轉;通過關閉個別發光點。
聚光照明功能是基于夜視輔助系統的一項安全輔助照明功能。在夜間模式下,當夜視輔助系統通過2個紅外攝像頭檢測到行人時,在儀表中將突出行人圖像并且遠光燈向行人發出4次短脈沖“閃爍”,聚光照明功能示意圖如圖8所示。聚光照明功能的工作條件如下:車輛行人檢測已啟用;車輛行駛在未被照亮的道路上;車速高于60 km/h;“前照燈閃爍提示”功能啟用。
當車輛低速行駛過有照明的多建筑物區域時,城鎮照明功能可實現光束的大面積投射,以確保在能見度較低的各類路面上或其他危險區域獲得良好的照明效果,城鎮照明功能示意圖如圖9所示。城鎮照明功能的工作條件如下:擴展霧燈功能停用;車輛向前行駛;車速小于30 km/h。