東京大學(xué)利用激光特性開發(fā)出更通用的自適應(yīng)駕駛光束技術(shù)系統(tǒng)

車輛的前大燈和前照燈對安全駕駛尤為重要，尤其是在夜間。

自適應(yīng)駕駛光束（ADB）技術(shù)是一個很好的解決方案。ADB通俗來說就是汽車的前照燈根據(jù)車速和駕駛條件自動調(diào)整。ADB可以在需要時自動啟用上大燈，然后根據(jù)來車和前車的情況調(diào)整其光束模式。

然而，目前的商用ADB系統(tǒng)的可控性有限。雖然以液晶像素或數(shù)字微鏡為基礎(chǔ)的空間光調(diào)制器雖然有助于緩解這一問題，但這樣做實施成本高，而且其所浪費的光功率會導(dǎo)致不必要的熱量損失。

據(jù)悉，目前，東京大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出了一種圍繞MEMS光學(xué)掃描儀構(gòu)建的新型ADB系統(tǒng)，或許能給我們提供一個更通用的平臺。項目團(tuán)隊開發(fā)了一個MEMS二維光學(xué)掃描儀，以從磷光發(fā)光材料中產(chǎn)生各種照明圖案，這些圖案通過成像透鏡向前投射。這項工作發(fā)表在《光學(xué)微系統(tǒng)雜志》上。

激光是其減少熱量損失的突破點

系統(tǒng)的設(shè)計包括將薄的氧化鉛－鋯酸鹽－鈦酸酯（PZT）薄膜附著在硅－絕緣體晶片上，創(chuàng)造出一種結(jié)構(gòu)，然后可以壓電方式激發(fā)掃描鏡的機械振蕩。

在使用中，鏡面的振蕩被用來引導(dǎo)來自450納米3．5瓦藍(lán)色激光二極管的光以各種照明模式照射到熒光粉發(fā)光材料上，然后熒光粉產(chǎn)生的白光通過合適的透鏡向外照射。研究人員對此做出了解釋：＂投影的亮度是由熒光板上的掃描區(qū)域決定的。＂項目組指出。＂當(dāng)激發(fā)光聚焦在一個小點上時，光斑亮度會增加，而通過在熒光板上涂抹大面積的激發(fā)光來稀釋激發(fā)光時，亮度會降低。＂

東京大學(xué)的Hiroshi Toshiyoshi指出：＂這種設(shè)置的獨特之處在于，激光束以高效率轉(zhuǎn)化為白光，從而降低了ADB系統(tǒng)的發(fā)熱?！?/p>

東京團(tuán)隊在其ADB架構(gòu)中安排了致動裝置，使掃描儀可以進(jìn)行大角度的水平和垂直偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)對前照燈光束的二維掃描，同時還設(shè)計了該機構(gòu)的模式，使其不會對低頻噪音（如其他車輛產(chǎn)生的噪音）做出反應(yīng)。

在試驗中，ADB系統(tǒng)被整合到一個組裝好的前照燈塊中，并安裝到車輛的右側(cè)。作為概念驗證，采用了兩個MEMS－ADB模塊，以覆蓋高照度和低照度區(qū)域，盡管一個MEMS模塊能夠同時覆蓋這兩個區(qū)域?qū)⑹亲罱K目標(biāo)。安裝了一個攝像頭和圖像識別功能，以解釋道路狀況并相應(yīng)調(diào)整ADB。

實驗表明，該系統(tǒng)為駕駛員提供了更好的可視性，尤其是在看到行人的時候。它可以將站在迎面而來的車輛旁邊的行人可視化，同時調(diào)節(jié)燈光，避免讓其他司機感到眩暈。

研究人員表示：“我們向無風(fēng)險駕駛又邁進(jìn)了一步。未來，這個系統(tǒng)可以在智能交通系統(tǒng)的自動駕駛技術(shù)中找到用武之地?！?/p>

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