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LED車燈的光學設計原理

金鑒實驗室 ? 2023-05-16 10:41 ? 次閱讀
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汽車大燈在汽車照明系統(tǒng),汽車性能和安全系統(tǒng)中起著至關重要的作用,它是汽車整體性能中的一個重要環(huán)節(jié)。伴隨著時代的發(fā)展,汽車車燈已經(jīng)從鹵素燈和鎢絲燈逐步改變了采用光照強度較好,使用壽命較長的LED燈的現(xiàn)狀,LED燈也得到了越來越多的使用,科技得到了提升,價格相對降低,因此在汽車車燈設計時,LED燈被列為首選。

LED原理:LED燈是一種低能耗燈,原理是導電發(fā)光,通電就可以變成光能。LED的中部有個半導體,有一部分是P的半導體,是發(fā)光的重要組成部分,另外的一部分是 N,通過電子的流動來導電。這兩個半導體連接起來時,變成了PN結(jié)隨即發(fā)光。往一個方向?qū)щ娛?PN 的特點,如果 PN 的兩邊向正極加壓時,電子隨即運動,在一個區(qū)間里形成一個復合,這個進程里,電子由高到低,得到聚變,緊接著發(fā)出一定的光能量,LED能發(fā)光就是運用了這樣的原理。

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從發(fā)展現(xiàn)狀看,多數(shù)采用LED燈的產(chǎn)品在功能性上并不是很多元化,而且?guī)缀踔痪邆鋯渭儽匦璧倪h光和近光,而且有些傳統(tǒng)車大燈雖然它有自動適應功能,但是因為它設計結(jié)構(gòu)比較復雜而且配光比較簡單,智能程度不是很高,并不能很好地自適應當前某些復雜路況。

為解決這一問題,則引入了AFS自適應前照燈系統(tǒng)和ADB自適應遠光系統(tǒng)系統(tǒng),因為其特有的功能以及智能化,采用轉(zhuǎn)向頭燈的形式,按照汽車轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動頭燈中的燈向左或向右轉(zhuǎn)動8°~15°以照亮彎道死角;采用前車霧燈照射彎道,在轉(zhuǎn)彎過程中相應彎內(nèi)側(cè)霧燈升起,照亮彎道死角。

AFS原理:由安裝在轉(zhuǎn)向機上的信號采集器采集信號,把采集的信號傳輸給微型電腦進行分析處理,微型電腦處理完成以后,把處理好的信號以電信號驅(qū)動形式傳輸給執(zhí)行元件;如:我們現(xiàn)在向左或向右轉(zhuǎn)彎,信號采集器就采集到向左轉(zhuǎn)向或向右轉(zhuǎn)向的信號,信號采集器就把這個信號傳輸給微型電腦,經(jīng)過微型電腦的處理,把向左轉(zhuǎn)或向右轉(zhuǎn)的信號傳輸給執(zhí)行元件,這樣就能使燈光照向我們轉(zhuǎn)向的左邊或右邊。燈光照射的方向和角度是和轉(zhuǎn)向角度相等的,在一定的情況下還有補償角度。這項實用新型專利還有自動復位和記憶功能,能在方向沒有回正時熄火,大燈能自動回正,當在次點火打開大燈時(在方向沒有回正時)微型電腦就會把熄火前大燈的位置和現(xiàn)在方向的位置進行比對,進行修正后給出現(xiàn)在的準確位置信號來啟動大燈轉(zhuǎn)向合適的位置。

DB系統(tǒng):隨著機器視覺、復雜傳感以及陣列光源等技術的發(fā)展,以及市場對智能駕駛輔助功能的需求,自適應遠光系統(tǒng)——ADB(Adaptive Driving Beam)應運而生。ADB 是一種能夠根據(jù)路況自適應變換遠光光型的智能遠光控制系統(tǒng)。根據(jù)本車行駛狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)以及道路車輛狀態(tài),ADB 系統(tǒng)自動為駕駛員開啟或退出遠光。同時,根據(jù)車輛前方視野中的車輛位置,自適應變換遠光光型,以避免對其他道路使用者造成眩目。

與傳統(tǒng)的遠光相比較,ADB通過智能控制代替手動切換的方式,使得燈光的控制更便捷和舒適;同時采用防眩目光型變換代替遠近光切換以保證道路行車安全為前提拓展視野照明。

當前汽車大燈已經(jīng)實現(xiàn)了智能化設計,利用LED實現(xiàn)車燈功能已經(jīng)逐步成為汽車制造廠商們關注的焦點,特別是文中提及的AFS,ADB智能車燈系統(tǒng)設計更是受到了人們的普遍重視。伴隨著我國汽車生產(chǎn)發(fā)展勢頭正強勁,車燈設計不斷革新。我們年輕一代正處于技術發(fā)展浪潮之中,應該把握時機,嘗試設計和制造出滿足消費者要求的智能車燈,以技術來改變自己的人生。

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