【ATU Book-Automotive】自適應汽車大燈 (ADB)


前言

        相信很多讀者在夜間開車的時候,有過被對向來車或是後方車輛的燈光閃到造成眩光,這些問題同樣也困擾著許多駕駛者,如果汽車大燈能夠自動消除炫光問題,又能自動調整遠近燈光、光束角度,該是一個多好的技術。自適應大燈的出現,為這些問題提供了一種全新的解決方案。它能根據路況自動調整遠光燈,提供最佳的照明效果,同時避免眩光,讓夜間行車更加安全舒適,那甚麼是自適應大燈呢?他有著甚麼與傳統大燈不同的功能嗎?接下來就讓老吳來介紹一下自適應大燈吧!

自適應大燈介紹

        自適應大燈 (Adaptive Driving Beam, ADB) 是一項先進的車燈技術,特別可以提升夜間駕駛的安全性和舒適性。這項技術能夠根據道路和交通狀況,自動調整車燈的光束模式,確保駕駛者擁有最佳的視野,同時避免對其他道路使用者造成眩光。自適應大燈系統通常配備多區域獨立控制功能,能夠在開啟遠光燈時,動態調整光束的亮度和方向,提供更寬廣的照明範圍。隨著法規的支持和技術的進步,越來越多的車型開始配備這項技術,如 Audi 的 矩陣式 LED 大燈和賓士的智慧型數位頭燈。自適應大燈不僅提升了駕駛體驗,還大幅降低了夜間事故的發生率,成為現代汽車安全技術的重要組成部分。

圖一、Audi 的矩陣式 LED 大燈(Source : U-Car)
 
圖一、Audi 的矩陣式 LED 大燈(Source : U-Car)


        自適應大燈具備多項優點,但同時也面臨一些挑戰。以下是其主要的優點和挑戰:
優點

1. 提升夜間行車安全:
    ADB系統能自動調整光束,避免對其他道路使用者造成眩目,同時提供最佳的道路照明。
2. 增加駕駛舒適性:
    自適應大燈能夠自動調整,駕駛不需要頻繁手動切換遠光燈和近光燈,減少了操作負擔。
3. 提高道路能見度:
    在彎道、坡道和其他複雜路況下,自適應大燈能動態調整光束方向,提供更好的道路能見度,增加駕駛安全性。
4. 節能高效:
    先進的LED技術、光學設計及自動控制,使自適應大燈系統更加節能高效,延長車燈壽命並降低能源消耗。

挑戰

1. 高成本:
    自適應大燈系統的研發和生產成本較傳統大燈高,這可能會增加車輛的整體價格,對消費者造成一定的購買壓力。
2. 技術複雜性:
    自適應大燈系統涉及複雜的感測器、控制技術、軟體和光學組件等,設計和測試過程都非常複雜。這增加了系統的維護和修理難度。


3. 法規限制:
    在某些國家和地區,自適應大燈的使用受到嚴格的法規限制,這可能會影響自適應大燈的普及和應用。
4. 可靠性問題:
    自適應大燈系統依賴於多種感應器和電子元件,任何一個部件的故障都可能影響整個系統的性能。
5. 維護和修理:
    由於系統的複雜性,維護和修理成本也較高,且需要專業技術人員。

        簡而言之,自適應大燈在提升行車安全和駕駛體驗方面具有顯著的優勢,但其高成本、技術複雜性以及法規限制等挑戰也不容忽視。隨著技術的不斷進步和法規的逐步完善,自適應大燈系統有望在未來得到更廣泛的應用。

NXP 相關解決方案

        NXP 做為國際晶片大廠,其產品 S32K 系列微控制器特別適合用來開發自適應大燈系統,主要有以下幾個原因:

1. 高性能處理能力:
    S32K 系列微控制器基於 ARM Cortex-M4/M7 核心,運行頻率最高可達 320 MHz,能夠快速處理來自各種感測器的數據。
2. 豐富的外部介面:
    S32K 微控制器擁有豐富的外部介面,如多個 CAN 介面、SPI、UART 和 ADC 等,能夠輕鬆與車輛的其他電子控制單元(ECU)和傳感器進行通訊。
3. 功能安全:
    S32K 系列支持 ASIL-B 功能安全標準,確保在關鍵應用中的可靠性和安全性。
4. 靈活的 LED 驅動控制:
    NXP 提供的多通道 LED 驅動器(如 ASLxxxx 系列)可以與 S32K 微控制器配合使用,實現對每個 LED 的獨立控制,從而實現精確的光型調整,避免對其他道路使用者造成眩目。
5. 高集成度和擴展性:
    S32K 系列微控制器具有高集成度和擴展性,能夠滿足不同車型和應用的需求,縮短開發周期並降低系統成本。

        NXP S32K 系列微控制器具備多項卓越特性,使其成為開發自適應大燈系統的最佳選擇。這些微控制器不僅擁有強大的處理能力和高效能的電源管理,還提供豐富的外部介面和靈活的擴展性,能夠滿足自適應大燈系統對精確控制和即時反應的嚴苛要求。此外,NXP S32K 系列微控制器的安全性和可靠性也達到了業界領先水平,確保了系統在各種駕駛環境下的穩定運行。綜合以上優勢,NXP S32K 系列微控制器無疑是自適應大燈系統開發者的理想選擇。

參考資料:

1. ARTC:https://www.artc.org.tw/tw/knowledge/articles/13283
2. U-Car:https://feature.u-car.com.tw/feature/article/22402
3. NXP:https://www.nxp.com/products/processors-and-microcontrollers/s32-automotive-platform/s32k-auto-general-purpose-mcus:S32K-MCUS

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