LED汽车照明灯具控制技术现状分析
目前主流的车灯控制技术
1)前照灯自适应控制技术
前照灯随动调节
汽车控制系统通过光照强度传感器能够检测车辆外部的环境亮度，当环境亮度低于规定值时汽车控制系统就会自动开启前照大灯。汽车转弯时，通过转角传感器测量出汽车转弯的角度，使用横摆角速度传感器测量出汽车的横摆角速度，利用车速传感器测量出当前汽车的行驶速度，以及采用加速度计传感器获取车身高度 (车辆质心) 和车灯转角传感器获取车灯转角等变化信息。
矩阵式LED光束调节
前照灯随动调节在实际应用中却存在着操纵性差和车灯转角滞后等问题。操纵性差表现为行驶过程中车灯会抖动，车灯转角调节精度不高，转角容易出现超调等情况；车灯转角滞后体现在车灯转角调节滞后于驾驶员所期望的转角。为了解决上述问题，研究人员引进了CCD 图像传感器技术和矩阵式LED大灯技术。
2)防炫目技术
汽车检测和跟踪
汽车检测系统通常由图像采集模块、车辆检测模块和车辆跟踪模块等组成。汽车检测是整个车辆识别好人跟踪过程的基础部分，后期进行的汽车运动估计和汽车跟踪的实现都需要建立在正确、可靠的车辆检测之上。汽车控制系统可以依据需求实时的对前方车辆进行检测、识别和跟踪，并通过相应的光束调节，进而能够实现防炫目功能。
防炫目光束调节
矩阵式LED大灯控制系统能够通过车辆检测系统，感知和跟踪到800米距离内的其它车辆；当检测到汽车前方或对向车道有车辆和行人时，大灯控制系统会实时检测跟踪目标车辆，并关闭相应位置的LED单体，同时，其他LED单体继续保持照明。
3)辅助驾驶技术
辅助驾驶的主要内容
首先是信息搜集：不同的系统需要由不同类型的车用传感器，包含毫米波雷达、超声波雷达、红外雷达、激光雷达、CCD CMOS影像传感器及轮速传感器等，来收集整车的工作状态及其参数变化情形，并将不断变化的机械运动变成电子参数 (电压、电阻及电流)。
其次是信息分析与指令下达：电子控制单元 (ECU)会在针对传感器所收集到的信息进行分析处理，然后再向控制的执行装置下达作栋指令。
最后则是执行动作：包含油门、刹车、灯光、声响等系统都是属于执行器的范畴内，会依据 ECU输出的讯号，来执行各种反应动作，让汽车安全行驶于道路上。
红外热成像原理
红外热成像是基于红外热成像原理，通过红外探测器，将夜间汽车前方道路上的目标与背景相应的转化为图像坐标系中的信息，此时的图像为灰度图像，由灰度值的大小反映视觉场中的信息。
根据上述原理设计的车载红外夜视仪，能够根据热成像技术获得同一时间和空间的目标，以及背景在图像坐标系中的相对位置，并通过检测与识别技术对道路中的行人和动物进行识别。
行人提醒实现
当车载红外夜视仪检测到车辆前方有行人或动物将要进入危险区域时，夜视辅助驾驶系统会在显示屏上标注相应的目标及向驾驶员发出警报(图3.11)。
4)动态转向灯技术
动态转向灯就像流水灯一样，当驾驶员开启转向灯时，排列在转向灯带上的多个LED单体会依次亮起，形成一种与“眨眼”方式相同的动态渐变效果，虽然这种转向灯对安全性而言并无太多实质意义，但在漆黑的夜晚中，这种独具一格的变换方式使其识别度更高，对追求个性的人来说，可是有着不小的吸引力(如图 3.12)。
5)水坑灯技术
水坑灯技术是为了更好的保障人们出行安全，汽车安全技术也是厂商研发的重点。在夜间行驶灯光技术的研发方面，研究员研发了一种颇为新颖的“水坑灯”。在夜间，当车门打开时位于车辆外面的后视镜处安装的水坑灯就会亮起，它可以将灯光投射到车门旁边的地面上，照亮汽车周边的路面(如图3.13)，从而防止驾驶员和乘客在下车时陷入水坑或发生其它潜在的危险。
6)窄路照明技术
当汽车行驶在施工路段或狭窄的道路时，它能够让左右大灯投射出两条约15米长的光束，两条光束的间距与车身宽度一致，从而能够帮助驾驶员更容易的通过那些施工区域或其它狭窄路段，该项技术对于刚拿到驾驶证不久的新手来说是非常有帮助的(如图 3.14)。
车灯控制技术的未来发展趋势
1)矩阵式激光大灯技术
空间光调制
DMD 技术 (Digital Micromirror Device) 是一种通过数字电压信号控制微型反射镜来执行机械转动，最终实现光学控制的装置。其核心部分由数百万个微型反射镜组成，镜面为铝制，边长达到数百分之一毫米，每一个都可以进行单独寻址操作，通过静电场的作用，微型反射镜每秒钟能够翻转多达5,000次。
矩阵式激光大灯
激光大灯是采用激光二极管作为光源的汽车前照大灯。激光大灯具有响应速度快、发光效率高、亮度衰减低、体积小、和能耗低等优点；和LED大灯相比，在体积方面具有明显的优势。
当车载的雷达或红外摄像机等探测器检测到汽车前方有其他汽车或行人出现时，矩阵式激光大灯能够使光束避开前方车辆，以免造成其他驾驶员或行人产生炫目的情况。矩阵式激光大灯使用空间光调制技术，成功的解决了激光大灯 发散性比较差和光束覆盖的角度比较窄等缺点，令汽车激光前照大灯成为了可能。
2)数字“投影仪”前大灯技术
智能“像素”光束调制
目前使用的自适应照明系的统安装受到空间限制，进而影响了其效性的充分发挥。例如，当传感器检测到其他驾驶员及行人时，它们就会让前照大灯LED阵列内的相应的LED单体变暗淡或关闭。
为了解决上述问题，研究人员研发了一款新型的智能像素前大灯(图3.16)，它可以更加精确地塑造和控制发射的光束。
数字前大灯
数字前大灯系统中采用的智能“像素”式光束调制技术被称作数字大灯，数字大灯中安装有数百万的微镜。数字大灯利用摄像头和雷达采集环境信息，通过相应的算法，可以识别出其他驾驶员及行人，并按照不同的交通情况调整光束分配。
3)可编程LED车头灯技术
卡内基梅隆大学著名的机器人研究所宣布，其研究人员正在研发一种由摄像机、处理器、空间光调制器和分束器组成的全新可编程智能LED车头灯(图3.17)。可编程的智能LED车头灯可以通过摄像机检测、识别和追踪所有迎面而来的其他驾驶员，并遮挡住可能造成对向驾驶员及行炫目的少部分光线。
基于传感器融合的目标识别技术
基于其它传感器的目标识别有基于激光雷达和红外相机的方法。基于激光雷达的目标识别主要分为两类，一类不考虑物体的三维形状只根据物体的中心对目标进行跟踪。如只提取物体的中心表示被测物体，通过分析行人走路的频率和幅度对行人进行识别。另一类算法根据物体的三维点云信息进行目标识别，如利用被测物体表面的点云和被测物的三维点云做对比，对目标进行识别。
控制技术
决定智能车灯智能化高低的核心有两点，第一是采集信息的传感器能否及时准确的完成工作;第二是电脑控制逻辑的合理性。电脑逻辑控制目前一般采用比较先进的微处理器进行逻辑处理、简单运算和控制执行等功能。而车灯智能控制系统一般作为整车的控制系统的一个子功能模块存在。
结语
汽车照明系统正经历着非常重大的变革，不但气体放电光源得到了更加广泛的应用、新型 LED光源得到了不断普及和激光光源也初见雏形，而且汽车照明系统也变得更加的智能化，并且智能化的范围在不断延伸和扩大。
随着人类高新技术在汽车照明领域的广泛应用，汽车照明控制技术将不断向节能化、智能化、信息化、人性化、艺术化和个性化方向发展。智能化控制在汽车照明中占据着重要地位，也是必不可少的一部分，将越来越受到人们的青睐。
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