愛車族不得不看的三種LED車前大燈技術

儘管氙氣大燈仍舊是現今最主流的汽車大燈配置,但是LED大燈已經開始越來越多的進入到人們的視野。而且非常值得關注的是,LED大燈的應用速度非常之快,它早就不是什麼高端車型獨享的配置,在2013年裡很多家用車也將這個配置引入進來,比如說奧迪新一代A3、新一代福特蒙迪歐、新一代Nissan x-trail等等,不僅如此,BMW更是第一個將比LED大燈更先進雷射頭燈引入到了量產車。而除了燈具本身,燈具與其他技術的結合也是最新頭燈技術的一大看點,今天我們就來解析 一下現今最為先進的三種大燈技術。

BMW i8的雷射前大燈系統

最大看點:照度達到每瓦170流明,長度僅有10微公尺,照射距離則是傳統LED的兩倍

 

i8的頭燈似乎跟LED頭燈沒什麼兩樣,但實際上它使用了一套先進的雷射頭燈

 

BMWi8的頭燈設計是整車的一大亮點,不僅是纖細的造型很特別,更重要的是它後面的技術。這套頭燈已經不是現在流行的全LED大燈,而它已經用上了更超前的雷射頭燈,只要是所在國家法律允許,i8都可以選配這套雷射頭燈(美國法規暫時還不允許車輛使用雷射頭燈)。

雷射比LED更亮、照射距離更遠,但尺寸更小

從外觀上來看,i8的雷射頭燈似乎與現在普遍應用的全LED頭燈沒有太大的不同,但在技術上,兩者卻有著巨大的性能差距。相比LED科技,雷射技術的最大提升在於它的集成性,它僅有LED體積的百分之一,卻又具有其1000倍的亮度。BMWi8搭載的這款雷射燈的照度達到每瓦170流明,和傳統LED每瓦100流明相比,亮度增加了百分之七十之多。而照射距離則是傳統LED的兩倍。尺寸方面,這款雷射的發光二極管長度僅有10微公尺,比目前小型LED短了一百倍。這樣就意味著使用雷射頭燈的汽車不用像傳統汽車那樣一樣留出大面積的頭燈空間,設計師可以更加自由的發揮,所以我們看到i8擁有了一幅更加神采奕奕的「雙眸」,方形設計也呼應了BMW最新的天使眼造型。

 

從左至右,氙氣大燈、LED大燈和雷射頭燈的照射距離比較

 

除了極其緊湊的體積和極高的光照亮度,雷射光源同時也具有高效穩定的特點,大約僅需要現今LED燈組一半的能源消耗,而這節約的能夠終究還是節省了燃油消耗。雷射頭燈體積小、耗能更低卻又更加明亮的特性與強調節能的i8跑車可謂相得益彰。

對人眼沒有任何傷害,而且符合人眼視覺習慣

雷射頭燈的性能確實十分優勢,但是眾所周知,雷射由於具有能量聚集的特性,所以對人眼也會構成極大的傷害,但是BMW的雷射頭燈卻完全不用擔心這一點。原因就在於BMW的雷射頭燈並不是直接以雷射束朝車輛前方發射,而是先以三道雷射束射向一組反射鏡片,經過反射後,雷射能量將聚集在一片充滿黃磷 (yellowphosphorus)的透鏡裡,此時黃磷受到雷射的激發,會發散出強烈的白色光芒,這束白色光芒再往後照在一片反光器上,最後往車輛前方射出一道明亮的白色光線。而這白色光線,對人和動物的眼睛並不會造成刺激或傷害,而且雷射大燈的亮度色溫都經過研究,照射效果符合人眼的視覺習慣。最後需 要指出的是,目前BMWi8所搭載的這套雷射頭燈並不是完完全全以雷射為基礎的,因為它的近光燈依舊是以LED為基礎,只有遠光燈才是以雷射為光源基礎。

 

雷射頭燈內部組件

 

當然,BMW的雷射頭燈肯定不是為了i8混合動力跑車而專門開發的,早在2011年,BMW便開始投入研究雷射燈在民用車上的應用。雷射頭燈的諸多優勢 很有吸引力,它節能、體積小、能發出更亮的光線的特點不久具有環保和安全的優勢,而且設計師可以在頭燈設計上相比現在的頭燈設計以至於現今車輛的前臉設計 可以有更大的突破。相信這款搭載在i8身上的雷射頭燈只是個開始,BMW未來會將這個科技配置在旗下其他車款,而下一款重磅車型雷射頭燈的BMW則將會是全新換代的7系列。

 

賓士新一代S級智慧型LED頭燈

最大看點:由56顆LED組成,具備了主動轉向照明、轉彎輔助照明、鄉村道路、高速公路與濃霧模式

 

每個頭燈總成內包含有56顆LED,它們能夠實現分別點亮、熄滅或者是調整亮度

 

賓士新一代S級搭載了智慧型LED頭燈,也就是全新的增強型自適應遠光大燈系統,它具備了主動轉向照明、轉彎輔助照明、鄉村道路、高速公路與濃霧模式,獨特的遮光功能能夠抹掉對向或同向行駛車輛的光照偽裝。這套系統在時速30公里以上且路面沒有路燈的情況下便會自動啟動。新S級的大燈使用了全LED 大燈,同時它也擁有相比奧迪A8和BMWi8更多的LED,每個頭燈總成內包含有多達56顆LED,它們能夠實現分別點亮、熄滅或者是調整亮度。

 

光線能夠自動避開對向或者同向行駛車輛的車體

 

獨特的遮光功能可令其他駕駛員免受燈光干擾的影響

 

在這套頭燈系統裡,車前雷達和立體攝像機仍然扮演重要角色,大燈中的LED根據它們的數據進行點亮、熄滅或者是調整亮度動作,以實現自動調整照射範圍的功能,甚至可以細緻到大概輪廓。當發現前方有物體出現,那麼S級大燈的燈光的遮光功能便能自己躲開前方物體,在保證自己視線的同時避免對對方車輛造成炫目的影響。從官方的原理圖可以看到,S級在遇到對向來車的時候燈光可以自動避開對方車型,而如果遇到前方同方向行駛的車輛亦可完成相同的動作,甚至於在繞開前方車輛輪廓的同時可以完全照亮前方車輛左側和右側的區域。因此在夜間行駛,S級可以一直開啟遠光燈,行車安全性將大幅提升。不僅如此,該系統還可檢測道路上的反光標誌物,以避免反光對本車駕駛員造成炫目。

 

發現可能存在風險的行人會自動閃大燈

S級的智慧頭燈可以對前方160公尺內識別出來的行人熱源用大燈自動閃三下

 

新S級的智慧頭燈系統不僅僅是提供照明的功能,它還具有提醒前方行人注意安全的功能。借助紅外夜視系統的偵測功能,S級的智慧頭燈可以對前方160 公尺內識別出來的行人熱源用大燈自動閃三下,提示對方注意安全,而對於發現的動物則不會,以避免動物因為光照而受到驚嚇而對車輛行駛造成潛在危險。

 

奧迪改款A8/S8矩陣式LED頭燈光源技術

最大看點:由25個LED組成,每個LED單體都可以單獨的自動進行開啟或者關閉動作

自從奧迪A8W12頂級版本在2004年首次採用LED頭燈以來,奧迪已經將LED頭燈普及下旗下的很多車型,A6、A7Sportback,甚至 是最新一代A3都裝備了LED燈組。擁有一雙複雜而精緻的頭燈已經成為奧迪車的一個非常顯著的特徵,更是有國內網友戲稱奧迪為燈具廠,可見奧迪是車燈技術 方走在很靠前的一家車廠。現在,奧迪將這一技術更上一層樓,發佈了它們全新的矩陣式LED頭燈光源技術 (AudiMatrixLEDheadlights),該技術已經首先搭載到奧迪改款A8/S8上。

 

矩陣頭燈的燈組由數個高亮度LED單體所組成

奧迪改款A8/S8的矩陣式LED頭燈由25顆LED組成

 

所謂矩陣式LED頭燈光源技術,從字面意思就不難理解它的燈組是由數個高亮度LED單體所組成,通過進行排列組合以及燈組前的透鏡和反光鏡等部件, 讓系統可控制每個LED單體來調整照明角度與範圍。這樣一來,燈組便不需要傳統的機械旋轉結構就能實現調節照明範圍的效果。也正因此,工程師們可以更易於掌控每個燈組內的LED數量,而造型設計師的自由度也可以變得更大,從而為燈組設計出更優美、獨特的線條與造型。所以改款A8擁有了極富藝術化和科技效果 的頭燈燈腔設計。

當行駛於高速公路上、且駕駛員將頭燈切換在Automatic模式下時,光感應自動頭燈與矩陣式LED頭燈便會在車輛到達時速30公里自行啟動,市 區道路則是會在時速60公里啟動,以25顆高強度LED燈讓駕駛員在夜間擁有清晰的行車視野。而為了避免高亮度LED燈在遠光的時候影響到對面來車或前方車輛,矩陣式LED頭燈還與數個光緣傳感器、導航系統與攝影頭協同工作。在夜間行車時,一般情況下矩陣式LED頭燈會全程使用遠光燈照射前方,一旦系統光源傳感器偵測到發出的光束射到對面或者前方車輛時,便會自動調整或關閉燈組內的數個LED單體,讓前方車輛不會因刺眼的高亮度LED而受到影響。

 

遠光燈能夠自動避開對方來車所在區域,所以遠光燈狀態能夠一直保持

 

與GPS配合預先照亮行進線路

此外,為了讓駕駛員能在夜間清楚掌控行駛路線,A8/S8的矩陣式LED頭燈跟車上搭載的衛星導航系統整合,當行駛在多彎道路上時,矩陣式LED頭 燈可根據導航系統資料,在駕駛者開始轉動方向盤、車輛入彎之前,預先調整光源照射角度,照亮行駛的路面,以帶來更加安全、輕鬆的夜間行車體驗。

燈組能夠對行車進行提醒

當偵測到前方行人,燈組內數顆特定的LED單體便會自動對準行人快數閃爍3次

 

另外,如果改款A8/S8選配了夜視輔助系統(Night Vision Assist),當系統偵測到前方行人時,燈組內數顆特定的LED單體便會自動對準行人快數閃爍3次,以提醒行人避開危險,降低夜間意外的可能。

 

奧迪Sportquattro Laserlight Concept概念車將遠光燈換成了雷射頭燈

 

值得一提的是,奧迪也在研發自己的雷射大燈技術,即將在CES展會上發佈的Sportquattro Laserlight Concept概念車就將遠光燈換成了跟BMWi8一樣的雷射頭燈,而近光燈仍採用了矩陣式LED技術。相比LED頭燈的遠光燈,奧迪這套基於雷射技術的遠 光燈擁有照射距離更遠的特點,最高可以照亮差不多500公尺遠的地方,比LED遠光燈的照射距離遠1倍。同時燈光亮度則是LED燈光的三倍,這對於行車安全性的進一步提升無疑是非常大的。

總結:可以發現,現階段的車燈技術已經全面的涉及到了硬件和軟件兩個方面的升級。在硬件方面,通過LED或者雷射的應用燈組不僅已經變得更加節能、 亮度更高、照射距離更遠,造型上也更前衛。而在軟件方面,燈組則開始與電子系統相結合,幫助車輛實現更好的自動化上,進而讓駕駛員用起來更便捷和安全。而在下一個階段,汽車照明科技在硬件上逐步普及,特別要在成本控制上做得更好,以使最新技術能夠應用到更多不同級別的車型的同時,軟件上則將逐步採用全電子系統控制,以讓燈組能夠根據車輛所處環境與動態反應,快速提供當下最適宜的照明。

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