汽车照明系统应用
摘要: 汽车用照明中以前大灯AFS系统(Adaptive Front-Light System)和日行灯系统作为外饰灯系统,用 LED灯进行车内环境光照明的内饰灯系统是使用者在日常生活中使用汽车时感受到最明显的变化。本文将汽车照明系统分为外饰和内饰两部分进行说明和探讨,并对有代表性的应用进行深入分析,和读者分享汽车照明技术的发展给我们生活带来的便利和享受。
关键字: 汽车, 灯光系统, LED灯, AFS, LED 光源
汽车应用中的灯光系统已经不再局限于传统的照明和指示作用了,越来越多的人性化设计丰富了汽车的灯光系统。这些人性化设计的应用,不仅仅满足了人们日常使用车辆时的基本功能,还提高了人们对生活的品质要求和驾驶汽车的安全性。汽车用照明中以前大灯AFS系统(Adaptive Front-Light System)和日行灯系统作为外饰灯系统,用 LED灯进行车内环境光照明的内饰灯系统是使用者在日常生活中使用汽车时感受到最明显的变化。本文将汽车照明系统分为外饰和内饰两部分进行说明和探讨,并对有代表性的应用进行深入分析,和读者分享汽车照明技术的发展给我们生活带来的便利和享受。
汽车外饰灯系统
顾名思义,汽车外饰灯系统指的是汽车外表中直接看到的,感受得到的部分,它包括前大灯系统,雾灯系统,转向灯系统,日行灯系统,尾灯系统和车门照明系统。接下来我们将介绍一下前大灯系统的AFS和日行灯系统。
AFS(Adaptive Front-Light System)自适应式前灯系统
作为汽车的眼睛,车灯总是一辆车最引人注目的部位之一。同时,车灯已成为与汽车道路安全和驾驶员舒适程度关联最密切的一环。为此,汽车制造商始终致力于车灯改造工艺技术,以提高道路安全性。弯道是汽车事故高发路段,尤其在夜间,更是事故的高发区,改善弯道的照明状况对有效降低事故发生率,提高行车安全有着重要意义。在传统的汽车头灯系统上,大都是以固定的光型提供近光、远光与雾灯等前方照明,并无法在车辆转弯或上下坡时,预先将头灯光线照在前方正确的路面上,让驾驶者能事先看清楚前方的道路情况,而且传统的汽车大灯都是由机械式构造和极少数电子部分组成,采用的是反射式照射,灯具较大,无法有更多的空间进行功能调整,而新一代的汽车大灯采用投射式后,灯具变小,有足够的空间设计出大灯方向调整机构,使得大灯照射的功能更高。
AFS 系统是一套能够根据行驶路况和车辆状态的变化自动对灯光的照度分配进行最优化调节的系统,系统能够提供最优的行驶安全性和驾驶舒适性。既 一种照明装置,提供具有不同特征的光束,能自动适用近光和远光在不同使用条件下的需要。AFS 系统在国际上也是一项新的汽车照明系统,它改变了以往前照灯只有远光和近光两种照明功能,在基本近光的基础上增加了三种不同的近光,是一种能够实现恶劣天气照明、弯道随动转向、车身纵倾调光、故障诊断等四大主要功能的汽车照明智能化解决方案。AFS 系统利用可变的光学系统、电子控制、随动系统技术,可根据道路和天气状况,自动地改变前照灯的光形,把有限的光投向更需要照明的地方,大幅度地提高夜间行驶的安全性。
AFS 车灯的基本框图
汽车AFS系统分为两大类,一种是基本型 (Basic-AFS)和全功能型 (Full-AFS)。目前各大汽车厂商推出的 AFS系统以基本型为主,大多是转向随动功能,提供水平转动,以帮助驾驶者在夜间行驶到弯道时,提供更多的光线到周围的路况中去。
将来提供全功能型的AFS 时,通过 CAN总线,汽车的 ECU把来自各类传感器的信号加以处理计算,然后把相关的数据传送到 AFS前灯部分,前灯将会根据这些数据进行相应的调整。例如,在高速公路行驶时,根据车速的大小,调整前灯的亮度和聚集度,速度越快,灯光越亮,聚集度集中,让驾驶者能够看到更远处的路况;如果在市区内行驶,车的速度较慢,这时 AFS 灯光会向四周散射,亮度也会降低,这样驾驶者可以更清楚看见路上的行人,同时也不会对其他车辆的驾驶者造成视觉干扰,提高的驾驶的安全性。又如:当汽车上坡下坡或者经过颠簸路面时,ECU 将车身的位置传感器数据进行处理,发给 AFS前灯,前灯就会根据这些数据调整照射的角度,不会因为车头的抬高或者降低导致车灯照射不到完整路面,导致影响到驾驶者的判断。
通过前面这些说明,AFS 车灯目前还是在一些高档配置的车辆上有运用,相信不久的将来,AFS 车灯会普及到我们的生活中,使我们的驾驶更加安全。
AFS功能示意如图所示
日行灯系统也称为行车灯
日行灯也是为了提高行车安全的一种汽车照明灯系统,在以往的白天行车中,因为光线好,驾驶者并不打开车灯,随着汽车的数量越来越多,日间行车的事故也不断增加,研究发现,白天亮灯的车,更容易被人注意到,也就更不容易出交通事故,所以,很多新车型上设计了日间行车灯。 是为了减少交通事故的。在一些地区经常有雾、雨等天气的时候,日行灯尤为重要,它让别人注意到车辆正处于活动状态中,从而提醒人们注意安全。
日行灯都是由 LED 组成,日间行车灯作用主要有三点:一是提高车辆的被辨识性;二是集中驾驶员的注意力;三是可遏制行人与非机动车横穿公路现象;驾车时开启行车灯,可降低 12.4%的车辆意外,同时可降低 26.4%的车祸死亡几率。LED 日间行车灯的主要用料是LED灯(大功率、贴片、led灯珠),材质分软、硬两种。
日行灯的开启主要是通过启动发动机,一旦汽车发动机点火,日行灯就会亮起,目前市场上有很多改装型的日行灯,大都是接在汽车电瓶供电系统中,只要电门接通,灯就会亮起来了,这样的日行灯会消耗汽车电瓶的电能,长时间使用可能会对汽车电力有影响。随着汽车使用安全的要求不断提高,日行灯将会在很多车上采用,这也将是未来汽车电子部分增长最快的领域之一。
汽车内饰灯系统
汽车内饰灯主要以显示、指示和营造良好的环境光为乘用者提供服务为主要功能的,它包括仪表,车内照明,阅读灯,开门指示兼照明等,接下来我们将介绍一下阅读灯和开门指示灯的部分,让大家对汽车内饰照明系统有一个认识和了解。
车内阅读灯
在现代生活快节奏的工作频率下,很多乘车的人都有乘车时看看书或者资料的习惯,充分利用时间是当今社会的工作模式之一。原来乘车时为了驾驶安全,不建议开启车内灯光,以避免因为挡风玻璃反光,影响到驾驶者的视觉判断,从而影响到行车的安全,但是为了满足快节奏的工作生活,车内的阅读灯从车顶移到的乘客座位的侧门上。
当夜间行驶时,乘客门的侧灯会以低亮度的光亮着,方便乘客对周围环境有个了解,当需要阅读时,将亮度调高,把文件或者书放在灯光下,乘客就可以看清楚内容,因为侧灯是安装在乘客侧门上的,有前排座椅挡住了光线,驾驶者并不会感觉到视觉上的影响,对行车安全也不会造成干扰,同时也满足了乘车者的需要。
阅读灯采用的是LED 光源,通过控制,可以以柔和的方式亮起暗下,让使用者的眼睛不会因为突然的明暗,导致短暂的失明现象,这也是一种符合人性化设计的理念,充分让视觉有一个适应的过程,这个行车安全也是一种促进。
门把照明灯
很多时候,人们在黑暗中使用钥匙或者上下车的时候,都会遇到一些小小的不便,有的时候需要用到钥匙来开启车门,因为太暗,看不清楚门锁的位置,导致需要花费一些时间来寻找正确的位置,驾驶者还好,手中的车钥匙可能是可以带有照明装置的,方便在黑暗中寻找车锁的位置。如果乘客是在黑暗中下车,很多人都会遇到因为看不见外面路况的情况,下车时候碰到了水或者泥,造成了上下的不方便。
门把的照明灯,可以帮助乘用者方便的寻找到位置,在上下车的时候通过门把照明灯,观察门外的状况,方便自己的上下车。
汽车照明已经从简单的照明朝着安全、方便的方向发展,给我们的生活带来更多更好地享受。随着这些便利的产品不断地投入市场,提供一个合理的解决方案将是众多半导体厂商和开发商共同致力于的方向。其中采用意法半导体(ST)的元器件为主,进行产品设计的威雅利电子提供了完整的解决方案,帮助了我们的客户迅速进入这个快速增长的市场热点。威雅利电子提供的 AFS方案中不仅仅包括了汽车级单片机 STM8A系列做为主控制器,还提供了用于车灯转向的汽车级高性能步进电机驱动 L9935,L9942,L9943,当然还有关键的高亮度 LED前灯驱动芯片 L99LD01,这些不同芯片接口全部采用SPI 进行数字化的控制和配置,极大方便了客户在设计时调整产品的参数,缩短开发周期,及时地快速的将产品都放到市场中。
威雅利电子服务于我们客户长达 30 年,众多的产品线和完整的解决方案帮助很多客户快速增长,实现双赢的局面,在未来,不断创新和开拓的威雅利电子将共同和我们的客户一起努力,为客户提供更多更好地产品方案。
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