轰鸣的小跑SVM 25-12-10 08:00
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#技术巡猎# #东风日产# “投影光分发系统和车辆用投影系统”。这份专利造了一套“光学中枢”---用一颗激光光源,喂饱整车所有想玩投影的地方:大灯、HUD、迎宾灯、车内投影,全都挂在这同一个底座上。

其实有很多车在“光”这件事上已经卷疯了,车外有像素大灯、路面投影、迎宾灯;车内有氛围灯、投影幕布、顶棚星空;前面还有个 HUD 在挡风玻璃上。问题是,大部分车的思路都很粗暴:哪里想用光,就自己搞一套光源,成本一摞一摞地往车上码,而且绝大多数时间,这个“灯”,都是闲着的。

这套专利的思路就完全不一样。
光源只要一套,最好是一颗规格比较高的激光光源,车上需要用光的系统,全都通过光纤接到一个“光学交换机”上,谁要用光,就向控制器“举手”,控制器再把光路切给它,这就像是在车里塞了一个“光学路由器”,而不是一堆互不相干的小夜灯。

核心零件有两个。
一个是激光光源,负责给整车提供高质量、高亮度的白光;
另一个就是“投影光分发装置”---本质上是一块可转动的反射镜,加上一套很讲究的驱动+阻尼结构。
反射镜转到不同角度,光就会准确打进不同光纤的入口,光纤再把光送到前大灯、HUD、车内投影这些终端,整套系统靠角度位置来“选路径”。

驱动这块,专利里给了两条路:
一条是大家熟悉的电机驱动,把镜子装在电机轴上,谁要用光,就转到对应角度,阻尼弹簧负责帮它稳住,不要来回抖动;
另一条更有意思,是做一个“可变磁耦合”的方案,一头是永磁体,一头是线圈控制的电磁吸头,中间再配上弹簧。控制电流大小,就等于在调节磁力的大小,磁力和弹簧力平衡的位置,就对应一个确定的角度。
工程上好处很直接:结构可以做得更紧凑,精度也足够,响应速度快,发热和寿命相对好控制。

光路切换做好了,还得考虑两件事:
第一,光纤这一路有没有出问题?
第二,那些被“截走做检测”的光,别浪费掉。

所以专利又搞了一个“投影光检测反馈装置”:
主光路上装了一个光强传感器,旁边的小镜片从主路捞出一点光,丢到第二个传感器上,再通过一段光纤把这点光送回去;
两端的光强比值是一个标定好的“健康值”,偏差如果太大就说明光路衰减异常,有可能是光纤脏了、弯折太狠甚至有损伤。
这就相当于在整条光链路上挂了个实时体检系统,不是只靠“是不是点亮了没有”这么粗糙的判断。

更讲究的是它在光路合流的位置,又设计了一个带折射面和全反射面的“微结构”。
主光路进来,走的是折射路线,反馈光从侧面进来,走的是全反射路线。
最后,两束光从同一出口方向射出。
这结构精细到什么程度呢?就是主光和侧光的“车道”完全分开,减小互相干扰和能量损失,而不是像很多简易结构那样,全靠一块斜面硬生生反射一把,效率大打折扣。

从整车视角看,它搭的是一套分层结构:
最底层,一颗激光光源 + 分发系统,保证光质和路由;
中间层,一转多模块,把一束光拆成多个小功率通道,供给迎宾灯、氛围投影之类的小负载;
最上层,是各种“投影使用系统”---HUD、车外投影、车内投影,各自有自己的光机、成像逻辑、控制软件,只管和控制器打招呼“我要光”,不需要再为光源伤脑筋。

这种架构最直观的好处有三个:
第一,成本和空间收束到一个平台。
激光光源相对昂贵,多搞几套就是纯烧钱,也占空间、占散热资源。这里统一做成一个“光源中台”,机械和热管理集中优化就方便了,后面想在车里多加几个投影玩法,也就是多拉几根光纤、多布几个小光机而已,边际成本明显往下走了。

第二,功能演化会变得更平滑。
今天可以优先把光给到大灯和 HUD,把安全和基础的体验保障好;
明天软件版本升级,车内投影、车窗提示、迎宾图案都可以进行迭代,光源都不用动。
对于喜欢玩“光影交互”的品牌,这种“先把底座搭好,玩法慢慢往上堆”的模式,节奏上也更从容。

第三,有利于做成整车级的光学体验规划。
路面投影、车内投影、HUD、氛围灯,都是基于同一物理光源,色温、一致性、亮度调度、容量规划,都可以从系统层拉通。
未来如果再叠加车外行人交互、车队协同投影,这种统一光源的架构会更有优势。

当然,工程上也不会只有好处。
最明显的,就是“单点失效”的问题:光源或分发系统一挂,所有依赖这颗光的功能会一起黑屏,和传统“一功能一光源”的结构比,风险都集中到了一个点上。
第二,安全相关功能(大灯、路面标记)和娱乐功能(车内投影、氛围投影)共用光源时,优先级和隔离策略怎么做,需要在整车电子电气架构上想明白,不能让某个娱乐模式影响到照明安全。
第三,光纤在车上长期受振动、温度冲击和装配工艺影响,耐久验证一定得做足。

一个挺有意思的结论:
在很多人还在讨论“迎宾灯图案好不好看”的时候,有的厂家已经在琢磨把“光”看作统一的系统来建设能力。

发布于 广东