淺談主動轉向HID前大燈的演進
根據德國聯邦統(tǒng)計局(FederalStatisticsOffice)所研究的資料,日夜車禍發(fā)生比率為6:4,但夜晚的車流量是白天的五分之一,由此可見夜間駕車有多危險!夜間駕車的事故發(fā)生率偏高,究其原因視線不良占相當大的比重,而視線的維持,除了靠政府設置的夜間照明設施,更重要的還是車上的照射燈具,頭燈的功效居功厥偉。
100年前的汽車是沒有頭燈的,首次導入汽車的照明工具只是使用煤油的家用照明器材,直到電力的燈泡技術普及化才有了大幅進步。初期汽車頭燈是由燈殼、燈泡、反射鏡所組成,由于所采用的燈泡為鎢絲燈泡,照明效果差強人意,且需搭配大面積的反射鏡;圓形是反射面積最大的設計,所以當時汽車的頭燈清一色為圓形。而隨著80年代亮度提升的鹵素燈泡問世,不再需要大型反射鏡,燈具造型的限制不見了,遠光燈、近光燈、方向燈、霧燈均可整合為一,也就形成了我們熟悉的多變造型頭燈。
HID水平調整AFS靈感來源
由于燈泡的發(fā)光原理是由電能轉成熱能再轉成光能,只能在燈絲材質、內部灌入的氣體上作文章,亮度因而受限。近代最具革命性的發(fā)明是高強度放電HID(HighIntensityDischarge),其原理是直接將電能直接轉換成光能,所以HID燈泡內部并沒有燈絲,而是將電流通過一條內含金屬鹵化物與氙氣(Xenon)的封閉石英管,再發(fā)出光亮。HID的亮度我們就不再贅述,市面上常見的「蒼白之光」、「太陽之光」、「宇宙之光」等產品名稱就是最好的說明。
如此一來,HID不就是比較亮的燈具?與自動轉向頭燈又有什么關系呢?這是因為HID燈具的亮度實在過高,容易將對向來車的駕駛者雙眼照得張不開,肇禍的駕駛者本身往往不自知,所以這是非常危險的事情。為了免除這項危險,政府單位要求規(guī)定,配置HID的新車必須具備水平調整功能,免得「照亮自己,照瞎別人」!
HID如何做到水平調整?很簡單,就是在燈具內裝上一組步進馬達,以移動燈泡的上下角度。既然可以移動燈泡做出水平調整,聰明的汽車專家馬上想到:「將這組步進馬達修改一下,做出左右移動的功能,頭燈就可以跟著行走的方向轉,照明面積馬上獲得提升。」
這就是轉向頭燈的起頭!事實上,車燈跟著車頭轉并不是什么新奇的發(fā)明,機車騎士必有充分的體驗,筆者在十多年前與同學相約夜奔陽金公路,我們分別騎乘YamahaFZ與FZR,在剛開始兩旁設有路燈的路段中,FZR仗著低車身與煞車優(yōu)勢領先FZ,但在兩旁的路燈消失后,FZR的優(yōu)勢就消失了!這是因為FZR的頭燈是固定在整流罩上,只能筆直往前照射,一到大彎就瞎掉了;FZ的頭燈則是直接裝在龍頭上,車頭轉多少、頭燈就轉多少。轉向頭燈功效如何,這就是最簡易的說明。
轉向頭燈非完美路況復雜難負荷
白天的視線充足,完全是太陽的功勞,太陽的體積是地球的130萬倍,因此照射的面積全面、死角少;夜間的視線全靠照明燈具,論照射面積,只不過車頭前方的數十公尺長、十幾公尺寬而已。
有了轉向頭燈,前方的照射面積得以增加,我們以M.Benz發(fā)表的數據為例,傳統(tǒng)頭燈在一個半徑約190公尺的彎道中,約可提供30公尺的照明距離;轉向頭燈可將范圍往后延伸25公尺,也就是提供駕駛者約55公尺的照明距離。整體來說,轉向頭燈可讓有效照明范圍提升90%以上。
一般見到的轉向頭燈的左右角度,我們查到的數據最多為15度,有些車廠的設計是單邊作動,有的是左右燈具一起轉,甚至是彎內燈具轉得多、彎外燈具轉得少。論技術,自然是后者比較先進,前者是單純運用燈具后方的步進馬達,結合方向盤的轉角訊息,再連動步進馬達與方向盤一起轉,是純粹機械式的設計。
然而,世界上的路況合其復雜,并不是方向盤轉到哪里,駕駛者的視線就是哪里,比方說,駕駛者面臨急彎會劇烈轉動方向盤,但車身并不見得跟著方向盤的轉角走,這情形尤其在轉向不足時特別明顯。假如駕駛者正處于嚴重推頭、車頭偏離路線的緊急時刻,這所謂的轉向頭燈應該照明車頭的行走方向?還是方向盤的方向呢?
又好比甩尾,假如藤原拓海在送豆腐時運用反打技巧過彎,偏偏駕駛的不是古董AE86,而是向朋友借來、配置轉向頭燈的新車,車燈豈不是照耀外側的山壁?這不是危險?
結合動態(tài)控制系統(tǒng)做出最準確的指示
為解除這些缺失,最新的轉向頭燈所依照的參數不只方向盤轉角,更如入了行車速度、偏轉率,及方向盤的轉動速率,也就是所謂的自動轉向頭燈,其中的訊息往返、指令傳送的過程十分復雜,也就是所謂的汽車網絡。我們以BMW的新車為例,除了頭燈具備約15度的轉向角度,并可與車速與車況進行連動,在低速行駛時轉向頭燈能透過整合在霧燈或頭燈中的投射燈,強化彎道內側的照明亮度,可在交岔路口或是急彎中,與主要大燈一同配合使用。
這里所說的偏轉率,意思是車輛與其垂直軸心的相對旋轉動作,掌握了該車輛的偏轉率,就等于明確掌握車輛的隨時動態(tài),進而換算出頭燈要轉多少角度,并且是由哪盞燈具負責。
至此,你一定要問:「要如何感測車輛的偏轉率?」答案很簡單,正是透過車上動態(tài)控制系統(tǒng)的感應器,從感測到的加速、減速、側向G值、煞車力道,再加上剛才所說的方向盤轉動角度與速率,將這些訊息送到行車計算機,即可換算此時該要怎么轉、怎么照,前途才會光明。
這還不是最完美的設計。未來的轉向頭燈將與衛(wèi)星導航系統(tǒng)結合,即可預知下一個路段的彎角,結合行車速度甚至是對向來車,再做出最妥善的照明。也就是說,一旦你的愛車采用這種先進的的轉向頭燈,除了既有的轉向照射功能,遇上對方來車,也不需要手動從遠光燈切為近光燈,既安全又有禮貌,善哉!善哉!
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|