La segunda dimensión de la actualización del faro es la tecnología. Las funciones como AFS y ADB que son ampliamente conocidas por los consumidores pueden realizarse con diferentes soluciones técnicas, por lo que la tecnología es el factor impulsor para realizar funciones. En la actualidad, las rutas técnicas de los faros se pueden dividir en matriz LED, DLP, microled/μAFS, LCD, Bladescan, escaneo láser y otras soluciones.
3.1. Matriz LED Los faros de la matriz LED organizan múltiples LED en filas, columnas o matrices, que es la solución básica para realizar los faros inteligentes de múltiples píxeles de nivel de entrada. En comparación con los faros delanteros LED ordinarios, los faros de la matriz LED proporcionan a cada LED un sistema óptico secundario más complejo que hace un píxel independiente. Los faros de la matriz LED pueden lograr un control preciso del área de iluminación y pueden seleccionar áreas específicas para la iluminación, o seleccionar algunas áreas para protegerse. El defecto de los faros de la matriz LED es que hay un cierto límite superior en píxeles. Ya sea que se usen todas las partículas de LED de un solo chip o se mezclen partículas de múltiples chips, debido a la limitación del tamaño del paquete LED, el número de cuentas de lámparas que componen la matriz es limitado, por lo que el límite superior del orden de magnitud de píxeles finales es básicamente en los cientos.
3.2.DLP DLP (Procesamiento de luz digital) El procesamiento de luz digital es una ruta técnica para fuentes de luz. La fuente de luz del sistema DLP puede ser LED o láser. DLP hereda la función anti-Glare de la luz ADB, y agrega más particiones de luz, lo que puede realizar particiones de iluminación fina y funciones de proyección de imágenes de alta definición. En esta etapa, la tecnología DLP es la solución principal para realizar la función de proyección de faros digitales. La tecnología de faro de proyección DLP de grado automotriz es domina principalmente por Texas Instruments. Ya en 1987, Texas Instruments desarrollaron el primer dispositivo de microscopio digital DMD, y el proyector DLP se lanzó oficialmente en 1996. Anteriormente, los instrumentos de Texas utilizaban la tecnología DLP en proyectores hasta 2018, cuando cooperó con Mercedes-Benz como un proveedor de semiconductores para desarrollar entidades conjuntamente la tecnología de luz de alta resolución de alta resolución.
El chip DMD es el componente central en la tecnología de visualización de proyección DLP. Es una matriz de micro-espesor fabricada con tecnología MEMS (Sistema Micro Electro Mecánico). Cada chip integra cientos de miles a millones de micro-espesores cuadrados articulados, y cada micro-espejo es un píxel. Cuando no está alimentado, el micro-espejo está en el estado "plano"; Cuando se alimenta, el micro-mirror tiene dos estados de trabajo, uno es el estado "en", momento en el que la luz de iluminación emitida por la fuente de luz se refleja en la lente de proyección a través de la superficie del micro-espejo con un +12} ° desviación, formando una píxel en la pantalla de proyección, y el otro estado de trabajo es el estado "fuera", donde la iluminación se refleja con la luz de la luz que se refleja con la luz de la luz de la luz que se refleja con la luz de la luz. -12 ° Micro-mirror, y el píxel está oscuro.
Los faros DLP tienen muchas ventajas de rendimiento más fuertes. La mayor ventaja de DLP sobre otras tecnologías actuales de múltiples píxeles es el píxel, que puede alcanzar el orden de millones de píxeles; Otra ventaja de rendimiento importante de la tecnología DLP es que las características de conmutación de DMD no cambian con la temperatura, y la misma saturación de color alta se obtendrá a -40 ° C y 105 ° C. La razón principal del bajo nivel de penetración de DLP en la actualidad es el costo. La tecnología DLP y los dispositivos de micro-espejo de apoyo son propiedad de Texas Instruments, EE. UU., Con altos costos y monopolio de tecnología, por lo que el costo de los faros digitales DLP es limitado en esta etapa. DLP products have been used in the automotive industry since 2017. From the perspective of DLP mass-produced models, the S-Class Maybach first adopted DLP headlights in 2018, and since then, Audi A8, Audi e-tron and e-tron Sportback, Mercedes-Benz C-Class, Land Rover Range Rover, Zhiji L7, HiPhiX, Cadillac Regal, Weipai Mocha and other cars have También ha sido equipado con faros DLP.
Por el lado de la asamblea, muchas compañías nacionales y extranjeras de nivel 1, incluidas Magneti Marelli, ZKW, Huayu Vision, Optoelectronics, etc., han desplegado faros DLP y han alcanzado la coincidencia de productos en modelos producidos en masa. Magneti Marelli está equipado con Maybach S y otros modelos, ZKW está equipado con Land Rover Range Rover, Huayu Vision está equipada con Zhiji L7, Hiphix, Hiphiz, Cadillac Regal, etc., y la optoelectrónica mental está equipada con Mocha Weipai. Tome el chip DMD instalado en Zhiji L7 como ejemplo. El chip DMD tiene millones de micro-espesores de nivel de micrones controlables independientemente. El brillo y la oscuridad de cada píxel se pueden controlar individualmente. Al mismo tiempo, el cambio de ángulo del micro-espejo puede determinar la ruta de propagación y el rango de brillo del haz de luz, por lo que se pueden proyectar muchos patrones personalizados después del diseño.
3.3. Microled/μAFS Microled es un chip LED con un tamaño de píxel de menos de 100 μm. En comparación con los LED tradicionales, utiliza procesos de micro-nano como grabado, litografía y evaporación para hacer una matriz de unidades de luz de pequeña densidad y alta densidad en un sustrato. Microled también se llama μAFS en el campo de la iluminación automotriz. Es la abreviatura del LED de matriz de píxeles direccionable (matriz de píxeles LED direccionables), que es una tecnología LED especialmente desarrollada para sistemas de faros inteligentes de múltiples píxeles.
Microled se basa en el principio de realizar un control de luz a nivel de píxel desde el nivel de chips LED. En los procesos LED tradicionales, cada chip tiene un solo electrodo positivo y un solo electrodo negativo. Después de que el controlador externo proporciona energía, todo el chip se ilumina al mismo tiempo. El principio técnico de Microled es integrar el circuito de control CMOS de la matriz en el sustrato de silicio del chip por adelantado, y combinarlo con el chip que también ha sido procesado por la microestructura de la matriz para realizar la función de activar y desactivar y ajustar la corriente de cada área de microestructura independiente en el chip, que cada área de microjera se convierte directamente en un paxel independiente en el papel de la madrugada.
Microled generalmente usa LED como fuente de luz. La diferencia de los sistemas de fuente de luz LCD y DLP que también usan LED como fuente de luz es que el método de formación de píxeles es diferente: µAFS forma directamente píxeles a nivel de chips LED, mientras que LCD forma píxeles a través de paneles de cristales líquidos y DLP forma píxeles a través de dispositivos DMD.
Microled tiene las ventajas de la auto-luminiscencia, el alto brillo, el bajo consumo de energía, la alta resolución, el alto contraste y la respuesta rápida, y se usa ampliamente en micro-procedimiento, portátiles flexibles, comunicación de luz visible y optogenética. En comparación con DLP, la tecnología microled no tiene partes móviles, mayor confiabilidad, menor peso y tiene un potencial de bajo costo bajo producción en masa a gran escala. Sin embargo, en términos de faro de automóviles, el mercado cree que el nivel de píxeles de soluciones microled/µAFS es más bajo que el de las soluciones LCD y DLP, pero con el avance adicional de la investigación, la brecha en el nivel de píxeles actualmente está reduciendo.
Aunque la solución microled aún no se ha implementado en la producción en masa, los fabricantes de chips aguas arriba y LED, los fabricantes de lámparas de automóviles intermedias y los fabricantes de automóviles aguas abajo ya han establecido esta ruta. En 2017, OSRAM lanzó el primer eviyos utilizando la solución microled/µAFS, que puede lograr 1024 píxeles en un solo chip de 4 mm × 4 mm. 1024 Los píxeles controlables independientemente se pueden encender o extinguir automáticamente de acuerdo con las condiciones del tráfico, y el conductor no necesita cambiar entre haz alto y haz bajo.
3.4. LCD LCD (pantalla de cristal líquido, tecnología de pantalla de cristal líquido) como la tecnología actual de pantalla convencional se ha convertido en una opción de ruta técnica para los sistemas de fuente de luz de los faros inteligentes. Los faros LCD, como las pantallas LCD ordinarias, requieren componentes básicos como luz de fondo, polarizadores y paneles de cristal líquido.
Hay una capa de LCD entre la placa LED como fuente de luz y el componente óptico. Al aplicar el voltaje a ambos extremos de la LCD para controlar la luz para pasar o ser absorbido, el efecto de controlar individualmente cada píxel en la LCD finalmente se logra, logre un efecto de proyección de alto píxel. El número de píxeles en los faros LCD actuales está en decenas de miles. Refiriéndose a la tecnología LCD utilizada para la visualización, la tendencia de desarrollo de LCD en las luces del automóvil es romper los cientos de miles o incluso niveles más altos. Aunque el número de píxeles en los faros LCD no es tan alto como el de DLP, LCD tiene las ventajas de menor costo, un tamaño más pequeño, un ángulo de estiramiento de tipo de luz más ancho y una relación de contraste más alta.
La desventaja de la pantalla LCD es que el panel de polarizador y cristal líquido utilizado tiene ciertas pérdidas (el principio de LCD incluye el proceso de control del brillo de los píxeles al absorber la luz en un cierto estado de polarización por el filtro. Dado que la luz se absorbe durante el proceso de pasar a través del panel LCD, debe haber pérdidas), baja eficiencia de conversión de energía y habitación limitada para una mejora; El rango de temperatura de funcionamiento de los productos de cristal líquido ordinario es -20-60 grado, mientras que los requisitos para piezas sueltas en las luces del automóvil son -40-110, por lo que es necesario desarrollar especialmente LCD que puedan cumplir con los requisitos de temperatura durante el ciclo de vida del vehículo. En la actualidad, los paneles LCD que cumplan con los requisitos para el uso del faro deben estar especialmente personalizados, por lo que solo los fabricantes de iluminación con una determinada escala de envío elegirán cooperar con los fabricantes de paneles LCD para personalizar dichos paneles.
3.5. La tecnología Bladescan Bladescan de Koito Manufacturing Co., Ltd. en Japón utiliza un espejo especial giratorio. Cuando la fuente de luz brilla en el espejo giratorio, la luz se refleja para iluminar una cierta área frente al vehículo. Bajo la rotación del espejo, se forma una tira de luz frente al vehículo, que continuamente barre de izquierda a derecha. Cuando el número de fuentes de luz y la velocidad de rotación del espejo alcanzan cierto nivel, la tira de luz de barrido continuamente superpuesta puede lograr una cobertura total de la luz delantera. Esta solución se presentó por primera vez en el modelo Lexus 2020 RX450H en 2019.
3.6. La tecnología de proyección de escaneo láser de escaneo láser se ha aplicado en los campos de consumo e industriales. Su principio básico es utilizar un espejo de escaneo de alta precisión hecho en base a la tecnología MEMS (sistema microelectromecánico) para reflejar periódicamente la ruta de la luz láser en diferentes ángulos a su vez, formando una imagen de refrescante rápida en la superficie de proyección que es mucho más alta que la velocidad de reacción del ojo humano.
En el campo de las luces del automóvil, esta tecnología puede reflejar el haz láser al fósforo a través del micromirror MEMS, y el patrón de escaneo láser resultante se proyecta en la superficie de la carretera a través del elemento óptico secundario. Los investigadores japoneses han desarrollado una alternativa al sistema ADB tradicional basado en un escáner óptico del sistema microelectromecánico (MEMS) de efecto piezoeléctrico. El escáner contiene una película delgada hecha de titanato de circonato principal (PZT) que induce vibraciones mecánicas en el escáner sincronizado con el diodo láser. El escáner óptico guía espacialmente el haz láser para formar luz estructurada en la placa de fósforo, que luego se convierte en luz blanca brillante. El controlador ADB ajusta la intensidad de la luz de acuerdo con las condiciones de tráfico, el ángulo del volante y la velocidad de crucero del vehículo. Esta tecnología puede convertir eficientemente los haces láser en luz blanca y reducir la generación de calor del sistema ADB. En el futuro, se puede utilizar no solo para conducir la tecnología de asistencia, sino también para la detección y el rango de luz, así como los enlaces de comunicación óptica interactiva de vehículos, lo que significa que la aplicación de la tecnología MEMS es propicio para promover el desarrollo de tecnología de conducción autónoma en los sistemas de transporte inteligente. El orden de magnitud de píxeles de esta ruta técnica también puede estar cerca del de DLP. Sin embargo, esta tecnología aún necesita un mayor desarrollo antes de que pueda aplicarse en la producción en masa a gran escala.