高大上:爱车族不得不看的三种LED车前大灯技术

尽管氙气大灯仍旧是现今最主流的汽车大灯配置,但是LED大灯已经开始越来越多的进入到人们的视野。而且非常值得关注的是,LED大灯的应用速度非常之快,它早就不是什么高端车型独享的配置,在2013年里很多家用车也将这个配置引入进来,比如说奥迪新一代A3、新一代蒙迪欧、新一代奇骏等等,不仅如此,宝马更是第一个将比LED大灯更先进激光头灯引入到了量产车。而除了灯具本身,灯具与其他技术的结合也是最新头灯技术的一大看点,今天我们就来解析一下现今最为先进的三种大灯技术。

宝马i8的激光前大灯系统


最大看点:照度达到每瓦170流明,长度仅有10微米,照射距离则是传统LED的两倍


i8的头灯似乎跟LED头灯没什么两样,但实际上它使用了一套先进的激光头灯
 

宝马i8的头灯设计是整车的一大亮点,不仅是纤细的造型很特别,更重要的是它后面的技术。这套头灯已经不是现在流行的全LED大灯,而它已经用上了更超前的激光头灯,只要是所在国家法律允许,i8都可以选配这套激光头灯(美国法规暂时还不允许车辆使用激光头灯)。

激光比LED更亮、照射距离更远,但尺寸更小

从外观上来看,i8的激光头灯似乎与现在普遍应用的全LED头灯没有太大的不同,但在技术上,两者却有着巨大的性能差距。相比LED科技,激光技术的最大提升在于它的集成性,它仅有LED体积的百分之一,却又具有其1000倍的亮度。宝马i8搭载的这款激光灯的照度达到每瓦170流明,和传统LED每瓦100流明相比,亮度增加了百分之七十之多。而照射距离则是传统LED的两倍。尺寸方面,这款激光的发光二极管长度仅有10微米,比目前小型LED短了一百倍。这样就意味着使用激光头灯的汽车不用像传统汽车那样一样留出大面积的头灯空间,设计师可以更加自由的发挥,所以我们看到i8拥有了一幅更加神采奕奕的“双眸”,方形设计也呼应了宝马最新的天使眼造型。





从左至右,氙气大灯、LED大灯和激光头灯的照射距离比较
 

除了极其紧凑的体积和极高的光照亮度,激光光源同时也具有高效稳定的特点,大约仅需要现今LED灯组一半的能源消耗,而这节约的能够终究还是节省了燃油消耗。激光头灯体积小、耗能更低却又更加明亮的特性与强调节能的i8跑车可谓相得益彰。

对人眼没有任何伤害,而且符合人眼视觉习惯


激光头灯的性能确实十分优势,但是众所周知,激光由于具有能量聚集的特性,所以对人眼也会构成极大的伤害,但是宝马的激光头灯却完全不用担心这一点。原因就在于宝马的激光头灯并不是直接以激光束朝车辆前方发射,而是先以三道激光束射向一组反射镜片,经过反射后,激光能量将聚集在一片充满黄磷(yellowphosphorus)的透镜里,此时黄磷受到激光的激发,会发散出强烈的白色光芒,这束白色光芒再往后照在一片反光器上,最后往车辆前方射出一道明亮的白色光线。而这白色光线,对人和动物的眼睛并不会造成刺激或伤害,而且激光大灯的亮度色温都经过研究,照射效果符合人眼的视觉习惯。最后需要指出的是,目前宝马i8所搭载的这套激光头灯并不是完完全全以激光为基础的,因为它的近光灯依旧是以LED为基础,只有远光灯才是以激光为光源基础。



激光头灯内部组件
 

当然,宝马的激光头灯肯定不是为了i8混合动力跑车而专门开发的,早在2011年,宝马便开始投入研究激光灯在民用车上的应用。激光头灯的诸多优势很有吸引力,它节能、体积小、能发出更亮的光线的特点不久具有环保和安全的优势,而且设计师可以在头灯设计上相比现在的头灯设计以至于现今车辆的前脸设计可以有更大的突破。相信这款搭载在i8身上的激光头灯只是个开始,宝马未来会将这个科技配置在旗下其他车款,而下一款重磅车型激光头灯的宝马则将会是全新换代的7系列。

奔驰新一代S级智慧型LED头灯


最大看点:由56颗LED组成,具备了主动转向照明、转弯辅助照明、乡村道路、高速公路与浓雾模式




每个头灯总成内包含有56颗LED,它们能够实现分别点亮、熄灭或者是调整亮度
 

奔驰新一代S级搭载了智慧型LED头灯,也就是全新的增强型自适应远光大灯系统,它具备了主动转向照明、转弯辅助照明、乡村道路、高速公路与浓雾模式,独特的遮光功能能够抹掉对向或同向行驶车辆的光照伪装。这套系统在时速30公里以上且路面没有路灯的情况下便会自动启动。新S级的大灯使用了全LED大灯,同时它也拥有相比奥迪A8和宝马i8更多的LED,每个头灯总成内包含有多达56颗LED,它们能够实现分别点亮、熄灭或者是调整亮度。

光线能够自动避开对向或者同向行驶车辆的车体





独特的遮光功能可令其他驾驶员免受灯光干扰的影响
 

在这套头灯系统里,车前雷达和立体摄像机仍然扮演重要角色,大灯中的LED根据它们的数据进行点亮、熄灭或者是调整亮度动作,以实现自动调整照射范围的功能,甚至可以细致到大概轮廓。当发现前方有物体出现,那么S级大灯的灯光的遮光功能便能自己躲开前方物体,在保证自己视线的同时避免对对方车辆造成炫目的影响。从官方的原理图可以看到,S级在遇到对向来车的时候灯光可以自动避开对方车型,而如果遇到前方同方向行驶的车辆亦可完成相同的动作,甚至于在绕开前方车辆轮廓的同时可以完全照亮前方车辆左侧和右侧的区域。因此在夜间行驶,S级可以一直开启远光灯,行车安全性将大幅提升。不仅如此,该系统还可检测道路上的反光标志物,以避免反光对本车驾驶员造成炫目。

发现可能存在风险的行人会自动闪大灯




S级的智慧头灯可以对前方160米内识别出来的行人热源用大灯自动闪三下
 

新S级的智慧头灯系统不仅仅是提供照明的功能,它还具有提醒前方行人注意安全的功能。借助红外夜视系统的侦测功能,S级的智慧头灯可以对前方160米内识别出来的行人热源用大灯自动闪三下,提示对方注意安全,而对于发现的动物则不会,以避免动物因为光照而受到惊吓而对车辆行驶造成潜在危险。

奥迪改款A8/S8矩阵式LED头灯光源技术


最大看点:由25个LED组成,每个LED单体都可以单独的自动进行开启或者关闭动作

自从奥迪A8W12顶级版本在2004年首次采用LED头灯以来,奥迪已经将LED头灯普及下旗下的很多车型,A6、A7Sportback,甚至是最新一代A3都装备了LED灯组。拥有一双复杂而精致的头灯已经成为奥迪车的一个非常显著的特征,更是有国内网友戏称奥迪为灯具厂,可见奥迪是车灯技术方走在很靠前的一家车厂。现在,奥迪将这一技术更上一层楼,发布了它们全新的矩阵式LED头灯光源技术(AudiMatrixLEDheadlights),该技术已经首先搭载到奥迪改款A8/S8上。

矩阵头灯的灯组由数个高亮度LED单体所组成




奥迪改款A8/S8的矩阵式LED头灯由25颗LED组成
 

所谓矩阵式LED头灯光源技术,从字面意思就不难理解它的灯组是由数个高亮度LED单体所组成,通过进行排列组合以及灯组前的透镜和反光镜等部件,让系统可控制每个LED单体来调整照明角度与范围。这样一来,灯组便不需要传统的机械旋转结构就能实现调节照明范围的效果。也正因此,工程师们可以更易于掌控每个灯组内的LED数量,而造型设计师的自由度也可以变得更大,从而为灯组设计出更优美、独特的线条与造型。所以改款A8拥有了极富艺术化和科技效果的头灯灯腔设计。

当行驶于高速公路上、且驾驶员将头灯切换在Automatic模式下时,光感应自动头灯与矩阵式LED头灯便会在车辆到达时速30公里自行启动,市区道路则是会在时速60公里启动,以25颗高强度LED灯让驾驶员在夜间拥有清晰的行车视野。而为了避免高亮度LED灯在远光的时候影响到对面来车或前方车辆,矩阵式LED头灯还与数个光缘传感器、导航系统与摄影头协同工作。在夜间行车时,一般情况下矩阵式LED头灯会全程使用远光灯照射前方,一旦系统光源传感器侦测到发出的光束射到对面或者前方车辆时,便会自动调整或关闭灯组内的数个LED单体,让前方车辆不会因刺眼的高亮度LED而受到影响。




远光灯能够自动避开对方来车所在区域,所以远光灯状态能够一直保持

与GPS配合预先照亮行进线路

此外,为了让驾驶员能在夜间清楚掌控行驶路线,A8/S8的矩阵式LED头灯跟车上搭载的卫星导航系统整合,当行驶在多弯道路上时,矩阵式LED头灯可根据导航系统资料,在驾驶者开始转动方向盘、车辆入弯之前,预先调整光源照射角度,照亮行驶的路面,以带来更加安全、轻松的夜间行车体验。

灯组能够对行车进行提醒




当侦测到前方行人,灯组内数颗特定的LED单体便会自动对准行人快数闪烁3次

另外,如果改款A8/S8选配了夜视辅助系统(Night Vision Assist),当系统侦测到前方行人时,灯组内数颗特定的LED单体便会自动对准行人快数闪烁3次,以提醒行人避开危险,降低夜间意外的可能。


奥迪Sportquattro Laserlight Concept概念车将远光灯换成了激光头灯

值得一提的是,奥迪也在研发自己的激光大灯技术,即将在CES展会上发布的Sportquattro Laserlight Concept概念车就将远光灯换成了跟宝马i8一样的激光头灯,而近光灯仍采用了矩阵式LED技术。相比LED头灯的远光灯,奥迪这套基于激光技术的远光灯拥有照射距离更远的特点,最高可以照亮差不多500米远的地方,比LED远光灯的照射距离远1倍。同时灯光亮度则是LED灯光的三倍,这对于行车安全性的进一步提升无疑是非常大的。

总结:可以发现,现阶段的车灯技术已经全面的涉及到了硬件和软件两个方面的升级。在硬件方面,通过LED或者激光的应用灯组不仅已经变得更加节能、亮度更高、照射距离更远,造型上也更前卫。而在软件方面,灯组则开始与电子系统相结合,帮助车辆实现更好的自动化上,进而让驾驶员用起来更便捷和安全。而在下一个阶段,汽车照明科技在硬件上逐步普及,特别要在成本控制上做得更好,以使最新技术能够应用到更多不同级别的车型的同时,软件上则将逐步采用全电子系统控制,以让灯组能够根据车辆所处环境与动态反应,快速提供当下最适宜的照明。
 

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