汽車照明簡史

 

近幾十年來，汽車照明係統發生了許多變革
，其中尾部、側麵和前方照明采用的照明技術有很大變化。汽車前照燈光源從鹵鎢燈演變為高強度放電燈泡再到大功率白光 LED，實現了更高的光通量和效率並延長了工作壽命。許多前照燈利用包含反射透鏡和透鏡係統的集成光源配置，提供遠光燈、近光燈和霧燈功能。類似布局與後燈及後霧燈相結合
，可提供多種信號功能。其他車裝照明包括用於冗餘轉向信號的側視鏡照明、夜間照明以及中央高位刹車燈 (CHMSL)。輔(fu)助(zhu)車(che)輛(liang)照(zhao)明(ming)包(bao)括(kuo)其(qi)他(ta)定(ding)製(zhi)功(gong)能(neng)
，例(li)如(ru)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)徽(hui)標(biao)照(zhao)明(ming)
，甚(shen)至(zhi)是(shi)位(wei)於(yu)車(che)門(men)內(nei)部(bu)的(de)投(tou)影(ying)徽(hui)標(biao)燈(deng)。汽(qi)車(che)照(zhao)明(ming)係(xi)統(tong)必(bi)須(xu)遵(zun)守(shou)美(mei)國(guo)國(guo)家(jia)公(gong)路(lu)交(jiao)通(tong)安(an)全(quan)管(guan)理(li)局(ju)或(huo)歐(ou)洲(zhou)經(jing)濟(ji)委(wei)員(yuan)會(hui)關(guan)於(yu)標(biao)準(zhun)化(hua)信(xin)號(hao)和(he)反(fan)射(she)器(qi)件(jian)的(de)規(gui)定(ding)。前(qian)照(zhao)燈(deng)安(an)全(quan)要(yao)求(qiu)也(ye)愈(yu)發(fa)嚴(yan)格(ge)
，提(ti)出(chu)了(le)強(qiang)製(zhi)性(xing)光(guang)形(xing)規(gui)定(ding)和(he)精(jing)密(mi)光(guang)度(du)測(ce)定(ding)要(yao)求(qiu)。設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)必(bi)須(xu)遵(zun)守(shou)這(zhe)些(xie)要(yao)求(qiu)
，同(tong)時(shi)還(hai)應(ying)滿(man)足(zu)製(zhi)造(zao)商(shang)關(guan)於(yu)汽(qi)車(che)外(wai)形(xing)的(de)實(shi)用(yong)性(xing)和(he)裝(zhuang)飾(shi)性(xing)要(yao)求(qiu)。DLP 技術不僅可通過數字微鏡器件 (DMD)（一種可編程微電子機械係統反射陣列）補充任何光源來輕鬆滿足這些要求，而且還能進一步增強光束的整體功能。

 

DLP 技術概覽

 

DLP 技術可通過使用 DMD 顯示動態內容。DMD包含多達 830 萬個微鏡，這些微鏡可在兩個位置之間切換
，從而根據電輸入重定向入射光（圖 1）。該技術還需要後續圖像處理、存儲器、光源和投影光學元件來控製係統和顯示動態內容。

 

圖 1. DLP 技術通過高速控製數百萬個微鏡來顯示高分辨率圖像

 

DMD 通過單獨切換微鏡來再現圖案
，這些微鏡構成了所投影內容的像素。下麵從五個方麵介紹一下DLP 技術對汽車照明係統的重要作用。

 

可重複編程性

 

DLP 技術可動態更改內容
，無需修改所連接任何光學元件。如果與舞台照明應用中常用的“遮光板”（也稱為 Gobo）等常見的靜態投影技術相比
，那麼此功能的優勢會更明顯。Gobo 投影儀利用類似於模板的木刻濾鏡生成圖像
，從而生成投影光圖案。此類投影技術已應用於定製路麵照明燈中

，但圖 1. DLP 技術通過高速控製數百萬個微鏡來顯示高分辨率圖像。用於汽車外部照明的 DLP® 動態地麵投影技術3 2020 年 5 月圖像是不可修改的，因此必須包含完全獨立的模塊才能生成一個靜態圖像。DLP 技(ji)術(shu)完(wan)全(quan)可(ke)編(bian)程(cheng)，可(ke)在(zai)不(bu)同(tong)時(shi)間(jian)實(shi)現(xian)多(duo)個(ge)圖(tu)像(xiang)的(de)投(tou)影(ying)。例(li)如(ru)，在(zai)側(ce)視(shi)鏡(jing)燈(deng)座(zuo)內(nei)實(shi)現(xian)定(ding)製(zhi)照(zhao)明(ming)的(de)同(tong)時(shi)，還(hai)可(ke)根(gen)據(ju)需(xu)要(yao)投(tou)影(ying)車(che)門(men)打(da)開(kai)警(jing)告(gao)標(biao)誌(zhi)，或(huo)根(gen)據(ju)用(yong)戶(hu)需(xu)求(qiu)和(he)路(lu)況(kuang)更(geng)新(xin)其(qi)他(ta)複(fu)雜(za)的(de)圖(tu)像(xiang)。例(li)如(ru)，當(dang)門(men)打(da)開(kai)或(huo)駕(jia)駛(shi)員(yuan)將(jiang)手(shou)放(fang)到(dao)車(che)門(men)把(ba)手(shou)上(shang)時(shi)，將(jiang)會(hui)投(tou)影(ying)警(jing)告(gao)標(biao)誌(zhi)
，提(ti)醒(xing)車(che)門(men)即(ji)將(jiang)打(da)開(kai)。對(dui)於(yu)停(ting)在(zai)自(zi)行(xing)車(che)車(che)道(dao)附(fu)近(jin)的(de)汽(qi)車(che)來(lai)說(shuo)
，這(zhe)會(hui)很(hen)有(you)幫(bang)助(zhu)。

 

全色域支持

 

靜態投影技術通常局限於以單一顏色顯示圖像。例如，Gobo 利用二向色模板進行彩色圖像投影，但二向色濾鏡隻能產生單一顏色。DLP 技術可將紅色
、綠色和藍色 LED 脈衝或激光脈衝快速傳輸到 DMD，從而實現全色支持。DMD 的切換速度為幾微秒，因此可對上述三種顏色使用單一成像儀來生成炫麗的影像和視頻。

 

不受光源約束

 

由於 DLP 技術是一種基於反射的技術，因此可使用任何類型的光源，包括 LED 和激光二極管
，它們將取代前方和尾部照明所使用的白熾燈或氣體放電燈光源。憑借這種靈活性，DLP 技術可在汽車照明和通信係統中適應各種波長範圍（包括可見光和近紅外光）的多種照明技術。

 

已滿足汽車級要求

 

汽車級 DMD、DMD 控製器和電源管理集成電路現可在 –40°C 至 105°C 的工作溫度範圍正常工作，並通過汽車集成電路必要的靜電放電認證，這為在當前的汽車照明係統中應用 DLP 技術提供了支持。

 

外形小巧

 

qichezhaomingxitongdezhuyaomubiaoshizengqiangqichedemeiganchengxian。chuleqichedezongtiwaixinghecaizhiwai，zhaomingxitongshidazaoqichejingzhiwaiguandeguanjianyaosu。qichechedengdexingzhuangshejishejixuduogongzuo，tongchang，neibudianluderongchagengweiyange。zhenggeDLP 子係統可輕鬆安裝到側視鏡內的狹槽中或汽車四周的其他狹小區域。

 

DLP 技術用例

 

鑒於這些優勢，DLP 技術在汽車照明應用的前景一片大好。下麵是 DLP 技術和汽車照明係統的一些可能應用。

 

小車外燈

 

DLP 技術可大大擴展汽車小車外燈的功能
，包括車門內部、腳踏板或側視鏡底部位置的小車外燈（圖2）。DLP jishuwuxuqitakeyidongzujianjikeshengchengdongtaituxiang。yinci，dangjiashiyuankaojincheliangshi，keshiyongxiaochewaidengcongceshijingtouyingluntaiyalidihuochemendakaijinggao，huocongxiaoxingchemendedibutouyingchelianghuibiaohuoqitayangshidetuxiangheshipin。liyongxiegongneng，yuanshishebeizhizaoshangketongguoxiaochewaideng
，erbushirujinchedengshengchengdejingtaihuibiao，laichongfendingzhichuanboxunxihejinxingpinpaituiguang。chedengzhinengxianshidanyituan，wufayongyuyuxingrenhuojiashiyuantongxin。

 

圖 2. 從側視鏡向地麵投影徽標的小車外燈

 

汽車光毯

 

側視鏡燈可同時執行多種功能，用作標準轉向信號以及在車輛側麵區域投射跨越整個車輛長度的光毯（圖 3）。當駕駛員在光照昏暗的區域或是在夜間離開或接近車輛時，這類照明尤其有用。

 

圖 3. 從車輛上的多個位置投影的汽車光毯

 

警告駕駛員和乘客

 

DLP 技術提供了一種警告方式，比駕駛員目前用於警告他人的閃光燈和手勢更為先進。使用 DLP 技術生成的警告可采用在路麵顯示可信息的形式，指示危險路況或特殊交通區（如施工場地或學校區域）等信息。駕駛員還可在人行橫道上投影
，或選擇在地麵顯示“可安全過馬路”字樣的預設消息，與試圖穿越街道的行人直接通信。

 

廣播意圖：私家車

 

廣播意圖功能可避免因不知道其他駕駛員的移動方向而緊張
、猶豫或混亂所引發的許多事故。DLP 投影可傳達眾所周知難以說清楚的簡單意圖，例如調頭 (U-turn) 或轉彎 (K-turn)。出chu租zu車che可ke使shi用yong符fu號hao投tou影ying來lai警jing告gao來lai往wang車che輛liang
，有you一yi輛liang車che即ji將jiang徹che底di停ting下xia來lai，並bing可ke向xiang地di麵mian投tou影ying，提ti醒xing有you乘cheng客ke即ji將jiang下xia車che。將jiang要yao退tui出chu車che道dao並bing有you盲mang點dian的de車che輛liang可ke通tong過guo投tou影ying表biao明ming其qi退tui出chu意yi圖tu。平ping行xing泊bo車che或huo倒dao車che等deng自zi主zhu功gong能neng可ke向xiang後hou投tou射she其qi路lu徑jing
，指zhi示shi其qi最zui終zhong泊bo車che位wei置zhi
，從cong而er將jiang其qi意yi圖tu清qing楚chu地di傳chuan達da給gei經jing過guo的de車che輛liang和he騎qi車che人ren（圖 4）。

 

圖 4. 駕駛員可通過後燈在車後的地麵上投影行駛路線
，從而廣播其預期軌跡

 

廣播意圖：公用車

 

消防車、救jiu護hu車che或huo警jing車che可ke公gong布bu其qi準zhun確que路lu線xian，讓rang附fu近jin車che輛liang的de駕jia駛shi員yuan更geng好hao地di了le解jie應ying該gai駛shi到dao何he處chu以yi讓rang道dao。警jing車che可ke傳chuan達da需xu要yao前qian方fang駕jia駛shi員yuan開kai到dao路lu邊bian或huo者zhe變bian道dao以yi便bian超chao車che的de意yi圖tu。需xu要yao大da轉zhuan彎wan半ban徑jing的de大da型xing車che輛liang，例li如ru公gong共gong汽qi車che和he牽qian引yin式shi掛gua車che
，可ke能neng需xu要yao向xiang後hou方fang的de駕jia駛shi員yuan傳chuan達da需xu要yao他ta們men後hou退tui以yi便bian成cheng功gong轉zhuan彎wan的de意yi圖tu。公gong共gong汽qi車che可ke投tou影ying駛shi進jin和he駛shi離li公gong共gong車che站zhan的de路lu線xian

，以yi便bian附fu近jin車che輛liang的de駕jia駛shi員yuan更geng好hao地di了le解jie其qi移yi動dong軌gui跡ji。載zai有you超chao大da貨huo物wu的de牽qian引yin式shi掛gua車che在zai經jing過guo狹xia小xiao空kong間jian時shi
，可ke投tou影ying出chu其qi他ta車che輛liang應ying該gai讓rang出chu的de準zhun確que空kong間jian大da小xiao。校xiao車che也ye可ke投tou影ying其qi意yi圖tu以yi保bao證zheng乘cheng客ke安an全quan。例li如ru
，校xiao車che可ke在zai所suo有you車che道dao上shang投tou影ying停ting車che標biao誌zhi，而er不bu是shi使shi用yong標biao準zhun停ting車che標biao誌zhi。

 

路線引導

 

DLP 子係統可利用圖形（例如顯示本不存在的車道線）擴(kuo)大(da)駕(jia)駛(shi)員(yuan)的(de)視(shi)野(ye)，從(cong)而(er)輔(fu)助(zhu)導(dao)航(hang)。這(zhe)一(yi)想(xiang)法(fa)可(ke)建(jian)立(li)在(zai)實(shi)時(shi)視(shi)覺(jiao)導(dao)向(xiang)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，在(zai)幫(bang)助(zhu)駕(jia)駛(shi)員(yuan)的(de)同(tong)時(shi)，向(xiang)附(fu)近(jin)車(che)輛(liang)公(gong)布(bu)駕(jia)駛(shi)員(yuan)接(jie)下(xia)來(lai)的(de)行(xing)駛(shi)方(fang)向(xiang)。

 

結論

 

dongtaidimiantouyingshiqichezhaomingxitongdeweilaifazhanfangxiang，tongshiyeshizishiyingyuanguangdengjishudefazhanqushi。dandukongzhitouyingxitongzhongshubaiwanxiangsudegongnengkeshixiangezhongcheliangyingyong。yu Gobo 等其他靜態投影技術相比，DLP 技術提供更大的靈活性和具有高分辨率的小巧、可重複編程的多色平台。此外
，因其相對成本效益、適應不同光源的靈活性以及總體效率
，DLP 技術在眾多動態數字投影技術中處於領先地位。鑒於 DLP 芯(xin)片(pian)組(zu)已(yi)經(jing)符(fu)合(he)汽(qi)車(che)級(ji)標(biao)準(zhun)
，並(bing)具(ju)有(you)特(te)定(ding)於(yu)汽(qi)車(che)應(ying)用(yong)的(de)定(ding)製(zhi)處(chu)理(li)功(gong)能(neng)，其(qi)上(shang)市(shi)時(shi)間(jian)可(ke)能(neng)會(hui)縮(suo)短(duan)。通(tong)過(guo)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)飛(fei)躍(yue)並(bing)為(wei)捷(jie)變(bian)光(guang)束(shu)照(zhao)明(ming)和(he)消(xiao)息(xi)/符號投影實施 DMD 等空間光調製器，汽車照明行業有可能受益匪淺。

 

其它資源

 

• “利用 DLP 技術製造高分辨率自適應前照燈。”

• “采用 DLP 技術的高分辨率前照燈符號投影。”

 

 

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