隨著自動駕駛的迅速發展,汽車前燈性能的要求也越來越高。畢竟,在自動駕駛普及的理想世界中,任何司機或行人在夜間行駛或走路時都能十分安全,完全不用擔心被車撞。
然而,據交管部門相關統計表明,夜間發生交通事故的幾率要比白天多1.5倍,55%的交通事故都發生在夜間。這主要是由于夜間的光線差、照明習慣不良等因素使駕駛員的視覺機能特性發生變化造成行車不當,引發交通事故。因此,提高汽車夜間行駛的安全性,顯得非常重要。
據了解,為了解決汽車夜間行駛的安全問題,歐洲和日本的汽車OEM、一級供應商和燈源科技供應商現在已經紛紛進入了ADB(Adaptive Driving Beam )新興市場中。
Adaptive Driving Beam是一種智能遠光燈系統。傳統的汽車頭燈,包括一些氙氣大燈光線耀眼,在夜間會車時極易造成對向車道駕駛者的眩目,為行車安全埋下隱患。
相比之下,ADB技術通過視頻攝像頭信號的輸入,判斷前方來車的位置與距離,并相應調整燈光照射區域,關閉或調暗對面車輛區域的燈光照射,避免對來車產生炫光,同時最大限度地滿足駕駛者的視野需求,將成為汽車安全照明的技術趨勢。
最近,荷蘭燈具公司Lumileds自動LED部門全球策略市場營銷高級經理Dirk Vanderhaeghen表示,ADB行業的汽車制造商不僅僅是高端汽車供應商(比如奧迪和奔馳),還有德國歐寶、日本豐田、法國標致和雪鐵龍這樣的中低端汽車供應商。中國的一些汽車供應商也紛紛加入到ADB的行列中。
汽車行業外媒 Driving Vision News CEO Hector Fratty和法國汽車照明科技和市場調研專家表示,ADB是汽車照明研究中最大的創新。雖然就現在而言,安裝ADB系統的車輛只占據全球汽車市場的1%,但Fratty預計到2025年,這個數字將達到15%。
至于為什么ADB變得越來越受歡迎,這還和高級輔助駕駛系統(ADAS)的迅速發展有關。
汽車視覺系統公司Vision Systems Intelligence創始人和首席顧問Phil Magney表示,雖然ADB和自動駕駛沒有直接的關系,但我對它非常感興趣。因為,ADB和自動駕駛一樣需要安全系統,特別是汽車前側攝像頭系統。
去年,美國汽車工程學會發表了一篇報告,提出了ADB的測試流程、性能要求和設計指導。但其實,對于美國人來說,ADB仿佛很神秘。究其原因,是因為美國聯邦機動車安全表標準 (FMVSS)部門要求汽車的燈光為離散高或低光線,因此禁止了ADB。
就此,許多科技供應商(比如Lumileds)希望相關部門改變這個現狀。
現在,美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)正在審查ADB,一些供應商希望ADB在2018年得到相關部門許可,如2018年未能實現,最晚2020年也能得到許可。
ADB行業的巨頭們
Fratty表示:ADB市場中大約有10個主要的汽車制造商。它們包括汽車照明供應商的四大巨頭:Hella (利普施塔特, 德國),,Koito Manufacturing (東京),Valeo (巴黎) 和 Automotive Lighting (羅伊特林根, 德國)。
Fratty表示,ADB非常重要,許多Tier 2和照明科技供應商正在進行激烈競爭,來提高解決方案。同時,ADB的光源技術正在迅速發展,與之相關的結構屏蔽、LED矩陣光束、DMD、LCD、μAFS和激光掃描技術都在飛速發展。
為了提高精確度,照明供應商正在增加矩陣LED像素。Lumileds的Vanderhaeghen表示,我們現在已經有了多種解決方案,從20LEDs到84 LEDs都有。在洛杉磯車展上,奔馳展示的2018C級汽車,這輛汽車安裝的就是84 LED燈,其還搭載了Lumileds的LUXEON Neo解決方案。
為了提高燈光亮度,一些工程師正在探索電子顯微鏡設備(DMD),在該設備中幾百萬像素可以開或關。隨著DMD設備的發展,新的應用也開始發展。
Vanderhaeghen表示,DMD設備可以看清楚道路上的障礙,甚至讀懂路標。
Fratty表示,ADB設備所蘊含的技術還包括μAFS。
最近,德國聯邦教育部發起了μAFS項目,并得到了全球LED照明大廠歐司朗、德國汽車制造商戴姆勒、德國與歐洲最大科技應用研究機構Fraunhofer、德國汽車零配件供應商海拉、德國半導體公司英飛凌的支持,這些公司和機構聯合在一起,旨在發展新的創新LED芯片,來“讓ADB朝著新的方向發展”。新的LED芯片包含1024個獨立可控像素。
根據德國研究聯盟(German research alliance)的報告:在目前的主動式轉向頭燈(adaptive headlights)中有幾個LED部件,其他的電子部件也要求能夠關閉或者打開光線片段。因為頭燈的空間有限,電子部件的數量也是有限的。而通過μAFS項目開發的新方法,LED的電子激活部件已經能夠融入到芯片中,這樣一來,相同大小空間內的分辨率便會更高。
一年后,在μAFS項目的幫助下,歐司朗成功推出了世界上的第一個混合LED的原型Eviyos。歐司朗表示,這是高分辨率LED商用之路的巨大進步。今年9月,歐司朗在德國舉行的國際汽車照明研討會上展示了Eviyos原型。
歐司朗發言人表示,許多照明制造商都對Eviyos表示了他們的興趣,并有意將該項技術與其他技術結合起來,來解決將來ADB的需求。
不過,她拒絕透露Eviyos的商用之路相關的信息。
同樣在飛速發展的,是激光掃描。在問及新技術問世的時間表時,Vanderhaeghen表示,這些旨在提高分辨率、發展高端ADB的原型(比如DMD)將會在2019年前后問世。
不過,他表示激光掃描最早在2021年問世。同時,他相信LED矩陣將有可能覆蓋最大的ADB市場份額,并成為主流技術。
Fratty說,雖然燈源技術非常重要,但其價值卻存在于ADB模塊中。現在,歐司朗、Lumileds和Everlight(***億光電子)正在激烈競爭,大力發展ADB模塊。
為什么ADB會在美國禁止?
那么,為什么ADB會在美國禁止?
Magney表示,美國聯邦機動車安全表標準不允許ADB系統,但是允許光線開關系統(beam switching systems),該系統在如今的豪華車中非常常見。
不同于光線開關系統,ADB系統能夠調整光線并屏蔽前方來車光線,并照亮道路的其他地方。而光線開關系統能夠在低光和高光之間任意調節,并在屏蔽某些照亮區域。兩個系統都要求汽車前方攝像頭讀懂并區分前方來車光線。
至于為什么美國相關部門對于ADB的接受過程如此漫長,Magney表示最大阻礙便是離散高和低光線的區分細節,車輛的安全和測試都是基于此。
雖然現在美國聯邦還沒講ADB合法化,但Magney認為它們將在不久的將來更新FMVSS 108標準。
同時,Fratty表示歐洲和美國對于ADB的接受程度區別如此之大,另一個原因是二者在汽車照明市場的“商業地位”截然不同。歐洲在汽車照明市場上有多個巨頭,但相比之下,美國在此行業的實力便遜色很多,它甚至落后于日本等亞洲國家。
照明影響汽車設計
Magney表示,ADB與汽車安全功能息息相關。Vanderhaeghen說,ADB中的LED需要隨著攝像頭呈現的圖像做出開關反應,攝像頭一收集到數據,相關機制便會對其進行編碼和識別,之后數據便會傳輸到頭燈系統中,最后才能轉換成指令,讓LED矩陣列做出開關的動作。因此,ADB與攝像頭的聯系也非常之大。
Magney也同意這一觀點:沒有攝像頭和智能技術,智能頭燈的功能便實現不了。
不過,如果攝像頭(比如特斯拉的攝像頭)要做的事情很多很復雜,那么你需要一個強大的連接裝置來連接攝頭和處理部件。Magney表示千兆比特多媒體系列連接(Gigabit Multimedia Serial Link ,簡稱GMSL)、FPD-Link和GB Ethernet都是很好的連接裝置。
評論