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LED环境照明引领未来车内照明迅猛发展(一)

作者:时间:2013-09-30来源:网络收藏

汽车OEM内饰设计师在追求提升产品价值和提高汽车吸引力的同时,也在致力于创造积极的驾驶体验和提高品牌知名度。这些因素共同奠定了解决方案迅猛发展的基石。电子设备继续成为汽车组件中增长最快的部分,其发展速度超过了机械装置、气动装置和液压装置。随着应用的数量不断增多(从集群背光到杯座灯,再到地图灯、脚踏空间和车门饰件的情境照明,以及顶灯),汽车OEM已对白色和彩色的解决方案进行区分使用。事实上,研究表明,照明可以增强驾驶员的视觉。

  为了匹配应用要求并实现经济高效且上市时间更短的设计,选择正确的嵌入式解决方案仍然至关重要。本文将深入介绍以下内容:

  1. 控制LED环境照明解决方案的方法之间的权衡

  2. 使用控制算法实现对LED颜色的有效像素合并、调光和温度补偿

  3. 通过更改LED阵列的颜色和亮度来创造驾驶员偏爱的照明场景

  随着对联网照明模块的需求不断增长,在LED环境照明解决方案中实施LIN通信的最佳做法可有助于降低开发成本和缩短开发周期。由于LED消耗的能源更少,占用的空间更小,因而汽车燃油效率将增强,而且设计师可利用LED的封装优势将其创造力扩展到照明中,从而提高车内体验。

  总的来说,LED环境照明解决方案让OEM拥有了为驾驶员和乘客创造舒适氛围的机会。

  LED环境照明远不止于其新奇的特性。在过去几年,对影响的研究并未被人关注,而研发的重点一直在车外照明。这种情况正在发生变化。随着近几年来LED技术的飞速发展,OEM已不仅能提供更加多彩的,还能提供用户可调的照明。这样,驾驶员能够根据个人情绪或品味来调节照明。此外,还有更大的潜力。

  在未来的车型中,车内照明极有可能成为高级驾驶员信息系统的一部分。这一创新的想法是根据驾驶情况调节车内照明灯。例如,汽车在城市中、乡村公路上和高速公路上行驶时,车内照明灯的颜色会有所不同。红色车内照明灯可提高驾驶员在城市中的警觉性,而黄色车内照明灯有助于驾驶员在高速公路上驾车时放松心情。车内照明甚至可以提醒驾驶员,事故可能就要发生。在许多情况下,无闪烁的车内照明与汽车制造商的高价值定位联系在一起,以使其产品在竞争日趋激烈的环境中脱颖而出。

  驱动LED

  LED必须使用恒流源驱动。大多数LED都有一个规定的电流级别,LED在该电流级别下可达到最大亮度,且不会过早损坏。LED的光能输出与经过的电流成正比。有两种方法可控制电路中的LED亮度。一种是改变LED驱动电流。LED驱动电流可通过可变电阻或可变电压电源控制。另一种方法是对LED驱动电流应用脉宽调制(PWM)或频率可变但占空比固定的PWM。

  第一种方法主要有两个缺点:随着电流的降低,LED效率可能也随之降低。而且,在高功率白色LED中,电流级别降低可能会导致颜色偏差。PWM调光技术始终以全电流驱动LED。因此,可以消除效率降低和颜色偏差等问题。为了产生不同的颜色组合,PWM输出的占空比需要随时间发生变化。

  颜色控制方法

  利用嵌入式单片机技术,可以检测和主动控制光源的颜色成份。主动颜色控制可用于产生特定的灯光颜色,也可以用于产生混合颜色。例如,可以混合多种组成色来产生特定质量的白光。

  利用三个分别表示红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的颜色值以及另外一个表示亮度的值可产生所需的颜色。可以采用三个PWM通道,或者采用四个PWM通道(其中三个通道分别表示三种颜色,额外的第四个通道表示亮度)实现,后者更加简单高效。福特汽车公司最新推出的提供情境照明的车型即采用了后一种方法。


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关键词: LED 环境照明 车内照明

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