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車頭大燈LED技術革命,愛矩陣LED照明技術更愛激光!

星之球激光 來源:網易2014-08-06 我要評論(0 )   

2008年,奧迪為(wei) R8跑車配置了全LED大燈,尚屬業(ye) 界首例。它們(men) 不僅(jin) 比鹵素和氙氣大燈更亮一些,而且能效更高。不過,這項技術現在已經不是什麽(me) 新鮮玩意兒(er) 了,如今B級轎車也...

   2008年,奧迪為(wei) R8跑車配置了全LED大燈,尚屬業(ye) 界首例。它們(men) 不僅(jin) 比鹵素和氙氣大燈更亮一些,而且能效更高。不過,這項技術現在已經不是什麽(me) 新鮮玩意兒(er) 了,如今B級轎車也能趕上LED的時髦了。

  矩陣LED照明技術

  但奧迪的工程師似乎並沒有停下創新的腳步,他們(men) 在A8豪華型轎車上引進了矩陣LED大燈照明技術,配合海拉1雙光透鏡使用。矩陣LED與(yu) 傳(chuan) 統照明方式不同的地方在於(yu) ,它把遠光分成了五個(ge) 反光麵,每一個(ge) 反光麵都包含了五個(ge) 由軟件操控的LED光源,因此擺脫了對機械光束偏轉器的依賴。

  在夜間行車時,矩陣LED頭燈會(hui) 全程使用遠光燈照明,一旦係統光源傳(chuan) 感器偵(zhen) 測到前方有車輛駛來,便會(hui) 自動調整或關(guan) 閉燈組內(nei) 的數個(ge) LED單體(ti) ,讓前方車輛不會(hui) 受到強光的幹擾。

  Uwe Päseler是奧迪負責照明和能見度的研發工程師,他告訴筆者,“矩陣LED技術能夠幫助我們(men) 對光源分布進行更好地控製,以達到不錯的照明效果”。他還指出矩陣LED產(chan) 生的光源很接近奧迪對好光源的定義(yi) ,因為(wei) “如果可以肆無忌憚地一直開著燈,到處都有光亮,那這絕對就是好光源”。

  因為(wei) 連接了可偵(zhen) 測到前方300米範圍內(nei) 亮度變化的前置攝像頭,當前方車輛到達距本車200米處的位置時,部分單個(ge) LED光源立即關(guan) 閉。而在前方車輛快速通過之後,LED光源正常恢複工作的時間由駕駛員自行控製。比如Sport和Comfort模式分別對應的感應距離為(wei) 900米和400米。

  此外,矩陣LED的光源光譜質量和標準LED頭燈一樣,色溫為(wei) 5500K,相比之下,氙氣照明係統卻隻有3000K。而矩陣LED之所以效能更高是因為(wei) 在不需要的情況下單個(ge) LED可自行關(guan) 閉,非常節能。不過和普通的鹵素、氙氣或者LED照明光束角類似,都保持在+/-25°。但中間區域的LED偏差隻有2°,邊緣部分最高偏離角度為(wei) 8°。

  盡管夜間行車,道路照明直接關(guan) 係行車安全,但矩陣LED技術也同樣保護到了路旁行人和大型動物的安危。和傳(chuan) 統照明采集風擋處攝像頭數據的方式相比,A8的遠紅外夜視攝像頭通過安置在格柵處可檢測到前方物體(ti) 熱量的Autoliv直接為(wei) 車燈的控製係統提供精確地數據信息。當偵(zhen) 測到前方有行人或者動物時,燈組內(nei) 特定的數顆LED單體(ti) 便會(hui) 自動對準物體(ti) 快速閃爍3次(頭部以下)以示提醒。

踏入矩陣的世界

  矩陣LED照明技術可操控單個(ge) 二極管發光,搭配海拉1級雙光透鏡,A8大燈更顯智能化

  那麽(me) 如何防止車燈組起霧呢?Päseler和他的同事們(men) 采用的依然是標準LED大燈的工藝,即將主動和被動通風充分結合起來。

  Päseler給筆者解釋說,“當汽車靜止不動的時候,車燈內(nei) 的風扇開始運轉,將燈組內(nei) 的熱空氣排出,給鏡片迅速除霧。而在汽車行駛途中,新鮮空氣被直接灌入,同樣起到除熱除霧的效果,保證了車燈的正常運行。”

  Päseler也提到要在頭燈中封裝這25顆LED光源並且將所有功能進行整合,是他曾遇到的最有挑戰性的技術難題。而要開拓某些地區市場,相關(guan) 法律法規也是令人十分頭疼的症結。

  “目前,在北美是無法使用這項車燈技術的。”他說道。“這些地區的法律規定車頭大燈隻能采用單一光源,而我們(men) 有25個(ge) 獨立的LED”。盡管如此,他仍堅信,矩陣LED車燈設計將很快得到北美地區的官方認可,而奧迪公司也已經在同相關(guan) 部門展開討論和談判。

  Päseler認為(wei) 這項設計對行車安全非常有幫助,他相信等官員們(men) 看到矩陣LED技術給安全駕駛帶來的巨大保障時,一定會(hui) 同意這項技術在北美市場的投放。

  不過,小夥(huo) 伴們(men) 你們(men) 造嗎?奧迪的工程師們(men) 已經在創新的道路上越來越沒節操啦!在矩陣LED照明技術趨於(yu) 成熟之後,他們(men) 又開始準備打激光二極管的主意了。但其實這種激光大燈的技術已經被寶馬搶先,而寶馬表示將在今年量產(chan) 的i8插電式混動跑車上使用這項製造工藝。不過奧迪手裏還有一個(ge) 必殺技,那就是OLED(有機發光二極管)照明技術,比起前兩(liang) 者,這家夥(huo) 可是好處大大滴有。

  這種材料在初始狀態下隻是一種在絕對平坦的平麵上(例如高度拋光的顯示屏玻璃)延展得很薄的糊狀物,其塗層厚度僅(jin) 僅(jin) 不到0.01毫米。通電後,糊狀物的分子發出光子,OLED平麵因此被點亮。通過調整電量輸入的分布,照明效果既可以是均勻的,也可產(chan) 生明暗效果,甚至是動態效果。但是要深度開發比較困難,因為(wei) 不像家裏的電燈泡,它可是必須要在極端的條件下持續工作的。比如說外部氣溫已經零下25℃了,它還得能繼續工作。”

  Päseler在接受采訪時這樣說道,

  目前,雖然激光技術正處於(yu) 研發周期的起步階段,但它令我們(men) 非常癡迷。而作為(wei) 一名光學工程師,我知道光源越小,朝固定方向投射越容易,而這也恰恰是激光二極管最有價(jia) 值的地方之一。當汽車高速行駛時,我們(men) 甚至都可以讓基礎光束變得更密更強些。雖然它僅(jin) 僅(jin) 是矩陣LED前燈中的另一個(ge) 光源模塊。但鑒於(yu) 正常的遠光隻有250米的範圍,這樣的激光照明卻能夠達到500米!

  現在奧迪和歐司朗正開展合作,而激光二極管的照明技術會(hui) 首先出現在7月參加勒芒耐力賽的R18上,但奧迪表示也會(hui) 進一步開發用於(yu) 乘用車的產(chan) 品。在賽車上進行試驗對設計來說非常有意思,因為(wei) 產(chan) 品壽命損耗的結果非常直觀,而且如果在賽車上沒問題的話,那麽(me) 其他係列的量產(chan) 車型就更沒有問題了。

  話雖如此,但其實兩(liang) 者還是有區別的。R18使用了被動冷卻係統,而且汽車因為(wei) 是連續駕駛,所以有足夠的空氣流動來冷卻。而在乘用車裏,它和LED模塊連在一起,需要風扇幫助散熱。

  但筆者認為(wei) 激光目前不太可能被當做單獨的光源使用,因為(wei) 它們(men) 的亮度實在是太弱了,而且不如LED高效,恐怕至少還得10年這項技術才能夠得到完善。不過就和所有的半導體(ti) 一樣,激光光源的比例是可以調整的,但還是需要進一步降低成本,實現量產(chan) 對其發展成熟是比較有利的。

激光大燈

  車雲(yun) 小結

  也許大家會(hui) 問:這項技術需要多久才會(hui) 得到普及?車雲(yun) 菌也不敢保證10年內(nei) 所有的汽車都會(hui) 用上激光照明的技術,甚至技術成熟可能還得20年。不過這項技術在其他地方的應用可以幫助它更快的實現量產(chan) 化。目前奧迪正考慮在駕駛室內(nei) 廣泛使用激光技術,因為(wei) 把光束轉變為(wei) 導光管非常容易。也許在明年的CES展上,各位小夥(huo) 伴們(men) 就能看到使用這種技術的汽車啦。#p#分頁標題#e#

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