先進(jìn)的車(chē)輛照明系統(tǒng)

    在汽車(chē)領(lǐng)域中，電子系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，兩年前，電子技術(shù)已開(kāi)始滲透到車(chē)輛照明系統(tǒng)之中。HID（high-intensity discharge，高強(qiáng)度放電）技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)有了一些應(yīng)用。以HID為基礎(chǔ)，電控智能照明設(shè)備也開(kāi)始得到應(yīng)用。這些正在開(kāi)發(fā)中的系統(tǒng)會(huì)使車(chē)輛安全性、可靠性更高，并為從事工業(yè)造型設(shè)計(jì)的工程師們提供新的設(shè)計(jì)空間。它同時(shí)也會(huì)為銷(xiāo)售汽車(chē)零配件的市場(chǎng)提供一些商機(jī)，因?yàn)闀r(shí)尚的駕駛者會(huì)用HID系統(tǒng)替換他們車(chē)輛現(xiàn)有的照明系統(tǒng)。
　　從1970年代早期開(kāi)始，車(chē)輛已經(jīng)開(kāi)始使用鹵素?zé)粽彰鳎�它是一種將鎢絲裝到充滿(mǎn)鹵族元素氣體的石英封套中的照明技術(shù)。由于加電時(shí)燈絲變熱，鎢有一部分會(huì)蒸發(fā)。與一般燈泡不同的是，鎢與鹵素氣體結(jié)合后又會(huì)沉積于燈絲上。這使燈絲在高溫的時(shí)候也能長(zhǎng)期使用。提高燈絲的溫度會(huì)使照明燈的亮度加大。鹵素的使用是邁向可靠控制和精確控制的主要一步。
　　另一個(gè)巨大的進(jìn)步是歐洲1990年代早期引入的HID照明設(shè)備。使用HID設(shè)備不會(huì)發(fā)生燈絲斷裂或燒盡的情況，它使用高壓點(diǎn)火器在產(chǎn)生光的燈管生成電弧。燈管內(nèi)充滿(mǎn)氙氣，并裝有兩個(gè)位置靠得很近的電極。電弧一旦點(diǎn)燃，鎮(zhèn)流器對(duì)所需的電壓和電流進(jìn)行反饋控制并使之穩(wěn)定。
　　運(yùn)用HID概念的結(jié)果是系統(tǒng)光的強(qiáng)度三倍于鹵素?zé)簦�而所需能量�(jī)H為它的65%。
　　由于沒(méi)有燈絲，燈泡可以使用3000小時(shí)以上。有人甚至認(rèn)為這些燈泡能一直裝配在車(chē)輛上直到車(chē)輛報(bào)廢。燈光的顏色也是不同的，鹵素?zé)舢a(chǎn)生很有特點(diǎn)的黃色光，而HID的稍顯藍(lán)色的燈光更接近于自然光的色溫度，可見(jiàn)性更佳。
　　HID的成本已經(jīng)并將繼續(xù)有下降的趨勢(shì)。在歐洲，高檔車(chē)的購(gòu)買(mǎi)者要花費(fèi)超過(guò)1500美元在他們的汽車(chē)上安裝這一照明系統(tǒng)。在美國(guó)，裝有HID的新車(chē)占市場(chǎng)份額的6%，據(jù)預(yù)測(cè)，在以后20年將達(dá)到10%。預(yù)計(jì)在以后的很長(zhǎng)一段時(shí)期，HID的優(yōu)點(diǎn)將使得更多消費(fèi)者需要并愿意付錢(qián)購(gòu)買(mǎi)它。
　　HID照明設(shè)備的成本并不會(huì)不利于汽車(chē)后市場(chǎng)。OSRAM Sylvania、Hella North America以及其它一些供應(yīng)商已經(jīng)為將現(xiàn)有的車(chē)輛照明設(shè)備轉(zhuǎn)換為HID提供了工具。以Sylvania的工具XENARC HID X2010為例，它是專(zhuān)為Ford F-150設(shè)計(jì)的，零售價(jià)為899美元。其它工具的價(jià)位也在500到1000美元的范圍之間。要是這看起來(lái)像胡亂花錢(qián)的話，別忘了，許多車(chē)主也經(jīng)常花差不多的錢(qián)去購(gòu)買(mǎi)彩色車(chē)身或奇怪樣式的車(chē)輪。研究表明，在美國(guó)，年輕人平均愿意另外花費(fèi)2500美元使他們的汽車(chē)看起來(lái)與眾不同、標(biāo)新立異。
　　維修業(yè)的機(jī)遇在于銷(xiāo)售和安裝HID的配套工具。并且將會(huì)有許多人樂(lè)于并完全可以自行配線和安裝。典型的配套工具包括氙氣源、電控點(diǎn)火器/鎮(zhèn)流器和新型反射器或投影器。
　　在歐洲作為道路法規(guī)，照明燈校準(zhǔn)和清洗系統(tǒng)是必須安裝的。車(chē)輛后部照明燈使后面司機(jī)致盲的現(xiàn)象得到廣泛關(guān)注。照明燈校準(zhǔn)系統(tǒng)使用傳感器來(lái)決定照明燈相對(duì)地面的位置，使用伺服電機(jī)用來(lái)調(diào)整光源的角度位置。
　　當(dāng)然，總有許多人試圖使用這種設(shè)備。上網(wǎng)到當(dāng)?shù)亓闩浼�商查�?xún)一下會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多帶有藍(lán)玻璃的鹵素?zé)舫鍪邸＿@當(dāng)然不是真正的HID，但是燈光的顏色使它看來(lái)像是一個(gè)昂貴的升級(jí)產(chǎn)品。
　　真正的HID是一種所謂的“使能技術(shù)”。一旦您擁有了這種新出現(xiàn)的可用光，就能將其應(yīng)用到更多的事物當(dāng)中。HID的介入將使下一代照明系統(tǒng)成為可能。
　　“我們已經(jīng)在歐洲的帕德博恩大學(xué)（德國(guó)）對(duì)照明生理學(xué)以及它是如何對(duì)人起作用進(jìn)行了很多研究。” Hella North America 的照明技術(shù)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)Jason Bonin（加森·博尼）最近聲稱(chēng)：“我們的一項(xiàng)研究成果是人的眼睛對(duì)橙色光并不像我們?cè)瓉?lái)想像的那樣敏感，我們可以在不干擾駕駛者的情況下在汽車(chē)的車(chē)廂內(nèi)部為乘客安裝閱讀照明燈。”
　　博尼還說(shuō)他們還進(jìn)行了“尋找駕駛者真正需要照明系統(tǒng)為他們做什么”的研究。他們發(fā)現(xiàn)駕駛者希望前燈可以根據(jù)不同的路況和光線條件自動(dòng)調(diào)整照明設(shè)備。智能前燈可以在日間、黎明、黃昏或者夜間自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，還可以在隧道里、雨天、霧天或者雪天調(diào)整。另外能在彎曲路段、高速公路駕駛狀態(tài)以及能對(duì)路邊和溝渠提供更好照明性能的照明系統(tǒng)也為人們所歡迎。
    智能照明系統(tǒng)
　　Hella的答案稱(chēng)為Varilus，它是一種基于連接到車(chē)內(nèi)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的傳感器的一種智能照明系統(tǒng)。現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)的陽(yáng)光傳感器、車(chē)速傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器等將被用于監(jiān)測(cè)車(chē)輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。新型的采用計(jì)算機(jī)算法的傳感器將被用于識(shí)別光線條件（日間、夜間、黎明、黃昏、隧道、橋梁等），然后由人或者照明計(jì)算機(jī)決定在特定環(huán)境下哪一種照明設(shè)置才是最好的。
　　關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更換照明設(shè)置，這樣才能使駕駛者在需要的時(shí)候體會(huì)到改進(jìn)的照明系統(tǒng)所帶來(lái)的好處。第一步，Hella向車(chē)輛制造商展示一種叫做“鉍-氙燈”的產(chǎn)品。今天一般的HID系統(tǒng)在車(chē)前燈的遠(yuǎn)距離光束時(shí)采用鹵素?zé)簦�在近距離采用氙燈。而在鉍-氙系統(tǒng)中，用一個(gè)活動(dòng)罩放置于光源和投影透鏡之間。活動(dòng)罩在某一個(gè)位置時(shí)，光線全部穿過(guò)透鏡形成遠(yuǎn)距離光束，而在另一個(gè)位置，活動(dòng)罩則遮擋一部分光線形成近距離光束。
　　Hella的VarioX前燈系統(tǒng)用一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的圓柱體放在光源和投影透鏡之間。圓柱體的外形不是圓形而是經(jīng)過(guò)雕琢的。在每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)位置，光線都以不同的方式部分被遮掩，從而產(chǎn)生不同的透射光。它可以產(chǎn)生多達(dá)5種不同的光線。根據(jù)傳感器探測(cè)到的信息，計(jì)算機(jī)控制的VarioX前燈系統(tǒng)產(chǎn)生最優(yōu)的照明光線。
　　在美國(guó)，由于計(jì)算機(jī)控制的前燈系統(tǒng)有一些政府性的問(wèn)題要解決，預(yù)料在2005年它們將適于投入生產(chǎn)。作為一個(gè)過(guò)渡階段，明年將出現(xiàn)可以判斷當(dāng)車(chē)輛轉(zhuǎn)向的時(shí)候?qū)⒐馐�投向該方向的前燈系統(tǒng)。機(jī)械的照明產(chǎn)品已經(jīng)由Citroen和Tucker試用了一段時(shí)間。它的電子版產(chǎn)品使用伺服電機(jī)移動(dòng)前燈內(nèi)部的反射鏡以改變光線方向。
　　HID燈也可以借鑒當(dāng)前正在新型分布式車(chē)輛照明系統(tǒng)中使用的另一個(gè)概念。這種概念使用遠(yuǎn)離需要照明處的單一光源，并以光纖傳遞光線。單一光源可以為多個(gè)位置提供照明而無(wú)須配線、連接器和燈泡。它對(duì)造型設(shè)計(jì)也很有幫助，因?yàn)橹灰�有空間，光就可以通過(guò)所謂光管道抵達(dá)所需的地方。這使得設(shè)計(jì)者以獨(dú)特的方式設(shè)計(jì)車(chē)輛前后端的外形而不必為傳統(tǒng)前燈或尾燈留下安裝空間。
　　電子技術(shù)已經(jīng)介入車(chē)輛照明系統(tǒng)。作為與政府合作項(xiàng)目的一部分，在對(duì)新一代車(chē)輛——規(guī)則實(shí)驗(yàn)車(chē)（Precept experimental car）的研制中，通用汽車(chē)公司發(fā)現(xiàn)采用HID會(huì)使照明系統(tǒng)的電力需求從170W降低到94W，相當(dāng)于節(jié)省燃油1.5英里/加侖。從改進(jìn)后的照明系統(tǒng)所帶來(lái)的安全性的提高看來(lái)，您就會(huì)明白為什么電子系統(tǒng)和照明系統(tǒng)是一對(duì)很好的搭檔。