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DLP式智能车灯发展趋势

创建时间:2021-06-25 14:46

       随着汽车照明技术的不断进步,LED光源的普及,以及传感器和算法处理领域的大量技术创新,更加先进的大灯系统实现了根据各种复杂道路环境进行多样化光型调节的功能。执行多道路模式切换、智能随动转向、超车无眩光远光自动识别、路标识别、行人警示等智能照明动作。
       这种功能不仅有利于行车安全,而且可以直接提高车辆的科技感。而且符合当前辅助驾驶/自主驾驶技术的发展趋势,具有广阔的市场前景。
       本文将分析几种主流光源实现这种多像素智能前照灯的技术路线。由于篇幅的限制,本文仅对每种技术进行了概述,并分析了其核心优势和主要瓶颈。

DLP 式
       与开发液晶智能大灯的原因相似,作为目前投影设备的主流技术,基于DMD器件(数字微镜器件)数字光处理(DLP)的DLP技术自然成为多像素智能大灯光源系统的可选技术路线。
       DLP型前照灯光源系统,可以理解为使用白色像素投影仪,其基本原理与投影仪没有本质区别。当然,从DMD装置到光机系统的一切都需要优化,以符合车辆的法规要求,尤其是在前大灯恶劣的工作环境下。另外,前照灯的投影面是水平路面,投影距离越长,投影图像的梯形失真效果越明显,因此需要相应的图像算法校正。
       在光源方面,可以采用LED和激光作为DLP系统的光源,类似于目前的投影技术。由于RGB原色激光混频技术不适用于只需要白光的前照灯系统,因此激光光源主要是蓝光激光+磷光体转换的白光方案。
       LED+DMD的优点是技术相对成熟,亮度、效率等主要参数都足够好。激光+DMD的优点在于,得益于激光的强方向性,即使需要加入荧光粉转换白光,光机的光孔仍然可以制作得很小,一方面可以减小系统的体积,另一方面,小光口本身也一直是独特的前照灯设计语言。
       在效率方面,理论上激光可以高于LED,但考虑到目前汽车级蓝光激光器的技术水平和磷光体的转换效率,整体差距不大。而且,利用激光作为光源解决汽车激光寿命长、高温光照失效、荧光粉脱落引起的直接人眼安全隐患(如碰撞事故)等是所有汽车激光光源都需要面对的共同问题。
       就整体方案而言,DLP相对于当前其他多像素技术的优势在于像素数。目前DLP智能大灯已经超过百万像素,远远超过于其他技术,未来还有进一步增长的空间。另外,虽然投影光机的技术门槛相对较高,汽车原始设备制造商或照明设备制造商可以利用其熟悉的汽车法规和行业标准的设计优势,与传统的投影光机制造商合作,实现相关的技术转移和升级。
       目前,DLP技术的瓶颈在于系统成本高和所需系统空间大。而且,由于DMD的工作原理,很难完全消除像素间的杂散光,像素光与暗极值的对比度很低,这对于一些需要高对比度的智能动作(如远光除杂)来说并不理想。
       另外,当前DMD的投影角度有限,单个DMD仅适用于小范围的近场投影。除非将来有专门为大灯定制的广角DMD装置。

       目前,要大幅度扩大DLP系统的成像范围(如通过投影的方式直接实现跟随方向)的方法是增加DMD器件或重新增加机械旋转结构。前者会导致成本的大幅增加,而后者则与智能大灯数字化的发展趋势背道而驰,再次增加了系统的复杂性,降低了系统的可靠性。
       另外,要充分利用DLP的超高像素优势,自然要相应地设计更复杂的图像模式。过于复杂的图像是否会造成汽车驾驶员和其他车辆在道路上分心,造成安全隐患,也是目前业内广泛讨论的话题。相信今后各国的法规也会出台相应的标准。

 


 

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