更智能的前大燈是必不可少的防撞技術,美國所有致命事故中約有一半發生在黑暗中,超過四分之一發生在沒有照明的道路上。
前燈在防止夜間撞車方面起著明顯的作用,但并非所有前燈都能很好地完成工作。燈泡類型,前燈技術的差異,甚至是燈光瞄準的基本因素都會影響所提供的有用光量。
大燈技術近年來發展迅速。LED和高強度放電(HID)燈已經開始取代傳統的鹵素燈。許多汽車制造商提供曲線自適應大燈,根據行駛方向響應轉向和旋轉。許多還提供遠光輔助功能,這種功能可以根據其他車輛的存在,通過在遠光和近光之間自動切換來增加遠光燈的使用。
這種在夜間能夠根據環境變化而自動調整遠近光,以及照射方向的系統,正在受到全球NCAP評級機構的青睞,它能有效幫助減少交通事故。
目前,Euro NCAP、美國NCAP、ANCAP、JNCAP等組織,都在評級系統中,將智能大燈列為了評級得分項,且放在了輔助駕駛內容一欄,可見對智能大燈的重視程度。
聯想到國內交警正在進行的監管駕駛員違法使用遠近光,智能大燈的作用不可小覷。
先行者JNCAP
日本JNCAP對高級智能前大燈也非常重視,從2003年開始,就對智能大燈開始了試驗和測評,在全球都走在了前列。目前在JNCAP中,智能大燈在評級中占5分,斯巴魯汽車在2018年的評級中,獲得了智能大燈的滿分,獲得滿分的車輛并不多。
高功能前照燈是一種汽車自動前照燈,用于根據夜間前方的交通狀況自動將前照燈的照射范圍改為適當的前照燈,可切換前照燈“功能。
“自動防眩式前照燈”或“自動切換式前照燈”,用于根據夜間駕駛時測試車輛前方的交通狀況自動將前照燈的照射范圍改變為適當的照明范圍燈“功能提供給用戶。即使具有相同的功能,也將對低速運行的設備給予高分。
自動防眩型前照燈:檢測前方車輛或迎面而來的車輛,僅部分減少遠光照射范圍外的車輛區域,以免眩光。自動切換式大燈:前方和后方車輛檢測,自動切換遠光和近光。
歐洲大力推廣
大多數駕駛決定取決于駕駛員所能看到的范圍。白天,如果天氣晴朗,前方通常都會有足夠的能見度。而夜間駕駛則會充滿挑戰。主動式轉向頭燈會隨彎道偏轉燈光,讓駕駛員能夠更好地看清前方道路。相比傳統頭燈,夜視系統利用夜間成像技術提高了夜間能見度。
據估計在歐洲,AFL 可以幫助駕駛員避免 15% 以上夜晚發生在彎道上的嚴重事故。此項分析不包含夜間因酒駕所引發的事故。AFL旨在通過更好的照明讓駕駛員有更多的時間應對前方可能的危險狀況。如果道路上的所有車輛均配備此系統,預計可防止近 1,000 起嚴重受傷或死亡事故。
AFL仍有賴于駕駛員對前方可能的危險作出的響應,但其目的是為了讓駕駛員有更多的時間來識別危急情況。駕駛員可以調整車速來獲得更好的照明效果,但這樣可能會削弱系統的作用。
早在2011年,Euro NCAP就給歐寶的自適應前照燈系統 (AFL)頒發了高級安全獎,歐寶的自適應前照燈系統 (AFL:Adaptive Forward Lighting) 旨在幫助駕駛員在進入黑暗彎道前預先觀察物體,防止夜間在彎路上或轉向時發生事故。系統包括 2 大安全功能:動態彎道照明和靜態彎道照明。
正常情況下,前車燈會直接照亮前方。在彎道中,動態彎道照明功能可將光錐轉向彎道內側,從而照亮車輛要駛向的道路。這樣能更好地觀察角落,從而提前發現前方可能存在的危險。
靜態彎道照明是另一種轉彎燈,可在急彎處為駕駛員提供照明幫助,如城市中的轉彎機動動作。這項附加照明功能有助于駕駛員避免與物體或其他道路使用者發生碰撞。大多數轉彎情況時的速度較低,而系統在避免與行人和自行車發生碰撞事故方面最為有效。
歐寶公司開展了大量實驗室試驗和模擬來確定最佳照明方案。為了證實所選擇的方案效果最佳,針對眾多道路和交通狀況進行了超過 20,000 公里的夜間行駛。其中包括了各種路況和彎道半徑。
此外,澳大利亞因為對標歐盟,因此在智能大燈方面也走的比較快。有自適應前照燈系統、自動大燈、自動遠光燈、夜視增強以及緊急停止信號(ESS)。
自適應前照燈系統是在轉彎或彎道時調整其方向的前大燈,在夜間或光線不足的情況下提供增強的駕駛員視野。
自動大燈系統可檢測低水平的光線并自動激活大燈。自動遠光燈系統使用前向傳感器系統來檢測前方車輛并相應地打開和關閉遠光燈,從而最大化駕駛員視野。ESS系統提供信號,例如危險警告燈的閃爍,警告車輛后面已施加嚴重制動。夜視增強系統通過智能或高強度照明在夜間駕駛期間改善駕駛員視覺。
IIHS AFS
具有自適應前照燈功能的車輛,例如“自適應前照燈系統”(AFS),類似于遠光輔助。然而,它們不是打開和關閉遠光燈,而是根據前視攝像頭的輸入,不斷調整遠光燈模式,在其他車輛周圍形成陰影。
美國之前是不允許使用自適應大燈的,美國國家運輸安全委員會9月敦促NHTSA修改FMVSS 108,以允許自適應大燈系統自動調整其強度,作為提高行人安全性的一種方法,幫助駕駛員更快地看到它們并減速。
預計配備動態或靜態自動前照燈調平系統的車輛不需要進行不同的測試。所有車輛將在測試的最終加載條件下在水平面上啟動,測試期間點火裝置將保持開啟狀態。由于照度測量是在一個穩定的速度下進行的,所以動態水準測量系統對加速度變化的補償應該是最小的。
當車輛直行并在彎道上行駛時,IIHS工程師會測量車輛前照燈的范圍。軌道上的傳感器測量光線與車輛的距離,其強度至少為5勒克斯。勒克斯是照度的單位,或落在表面上的光量。相比之下,無云夜晚的滿月照亮了下面的地面,大約1勒克斯。
低光束和遠光束均采用五種方法測量,如下圖所示:
在每種方法中,可視性測量在道路的右邊緣進行。在曲線上,還在行駛車道的左邊緣進行測量。在直線上,第二次測量是在對應于雙車道道路左邊緣的點處進行的。這允許工程師測量直線的右側和左側的照度,這通常是完全不同的。
對于大多數前大燈,直道左側的光線會急劇下降,以防止對迎面而來的車輛產生眩光。對于迎面而來的車輛的眩光也是在每種情況下從近光測量的,工程師記錄超過設定閾值的百分比。
IIHS工程師將測試結果與假設的理想大燈系統進行比較。使用缺點系統,他們應用可見性和眩光測量來確定評級。
在該系統中,近光的加權比遠光更重,因為它們被更頻繁地使用。直線上的讀數比曲線上的讀數更重,因為在直線路段上碰撞更常見。沒有缺點的車輛在任何進近時都不會超過眩光閾值,并且在下圖所示的距離內提供至少5勒克斯的照度。
與曲線相比,直線上需要更長的可見距離,因為車輛往往在直行時以更高的速度行駛。同樣,與銳利曲線相比,漸變曲線需要更高的可見度。
在IIHS評估中,工程師在車輛直行和彎道行駛時測量車輛前照燈的范圍。每個等級提供有關近光和遠光提供的可見度的信息,以及為其他駕駛員產生的眩光是否過大。
經過IIHS評估的2018年型號車輛中,只有一半以上的車燈可以在夜間照明道路并限制迎面而來的司機眩光,配備有高級智能大燈才有資格獲得2018年最佳安全獎,并且優質或可接受級別的前大燈才是最佳安全選擇的要求。
大型豪華轎車Genesis G90和中型豪華SUV雷克薩斯NX是唯一評估的2018款車型,它們配備了良好的前大燈,無論是裝飾線還是選配套件。
結語:
在輔助駕駛系統大張旗鼓的發展時,其它有利于駕駛員駕駛的智能體驗,也應該有相應的提升。智能大燈就是一例,希望CNCAP也能跟上。
根據高工智能產業研究院(GGAI)統計數據顯示,目前中國市場在售車型配置智能大燈(帶隨動轉向和自適應切換遠近光功能)的車型占比僅為23.78%,實際市場滲透率僅為11.29%。隨著ADAS及更高等級自動駕駛技術的推廣,智能大燈市場需求將進入快速成長期。
此外,下一代智能大燈技術也處于市場導入期。在今年12月10日長城汽車WEY品牌2周年慶典活動上,WEY品牌正式亮相的“C+智能戰略”就發布了即將量產的智能像素大燈技術。
產品基于德州儀器的高分辨率DLP技術, 可以提供超過100萬個可尋址的照明像素點,同時在傳感器和算法層面的優化,可以結合復雜路面環境,以及對道路上行人、車輛等物體的識別進行智能算,進而對光路進行編程和精確到像素級別的控制。
首次搭載智能像素大燈(新增激光大燈,并保留原有LED大燈)的WEY P8 GT將于2019年2季度正式亮相。
而在此之前,戴姆勒等幾家汽車制造商也在與Osram合作為期三年半的智能像素LED大燈項目,不過目前還沒有具體的量產時間表。
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原文標題:日歐美相繼成熟,智能前大燈列入ADAS漸成趨勢 | GGAI頭條
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