文:懂车帝原创 周驹原
[懂车帝原创 产品] 说到车灯,具体到大灯,大家可能想到灯厂奥迪、宝马的激光大灯,还有一些时髦的名词:矩阵大灯、几何多光束大灯等等,无论是奥迪、奔驰,还是宝马、大众,都说自己的大灯有多么智能,那什么是智能大灯,本文就为大家梳理一下智能大灯的“昨天、今天和明天”。
一个理想的大灯是什么样呢?
第一、照得亮,也就是把前方尽可能照亮。
第二,不眩目,不能让太亮的灯光照到其他司机眼睛上。如果太亮,就会给对向车道的司机造成眩目,也就是“亮瞎眼”,容易发生危险。
能不能既照得亮,有不炫目?只要有需求,工程师就会想尽办法满足你,下面就来介绍一下,大灯是怎样一步一步变得智能的。
自动近光
自动近光只能控制近光灯的开和关,只需要一个光线传感器。这项配置在大多数车型上已经成为标配。
自动远光
这里说的自动远光,指的是只能控制远光灯的开和关,灯光照射出的形状不会发生改变。相比自动近光,自动远光升级了感光元件,需要摄像头或特定方向的光线传感器判断车头方向有没有车辆。大灯本身没有升级。
第一代自动防炫目大灯
途锐大灯模组
第一代的自动防炫目,通过在灯泡前面增加一个遮挡光线的元件,只把照射向对方车辆的光线遮挡住,而照向其他方向的光线保留,从而实现自动防炫目。
除了大灯本身结构的升级,还必须使用摄像头和图像处理单元。但对大灯本身的光源没有要求,氙气光源或LED光源均可。
第一代产品有两个不足:第一是最多只能避让出一辆车,也就是形成一道“缺口”;第二是挡板的运动范围有限,需要整个模组一起大角度运动,这对机械结构和光学性能都提出了要求。
第二代自动防炫目大灯——奥迪A8的矩阵式大灯
随着第三代奥迪A8的横空出世,它搭载了极度复杂的矩阵式LED大灯,奥迪此举也一战成名,拿下“灯厂”称号。
随着LED光源的出现,摆脱了氙气光源的单一点光源限制,A8使用了5组LED照射单元,分别照射不同方向,每一个照射单元可以独立控制,从而实现了自动防炫目功能。
奥迪矩阵式的设计,解决了第一代产品的两个问题,远光可以避让多台车,模组不需要左右运动。
但是第二代产品也有自己的不足,第一是A8只有5个独立的照射单元,单元数过少;第二是矩阵结构需要多个独立的照射结构,每一个照射单元都相当于一个LED灯,这就会影响车灯的造型设计。于是第三代产品诞生了。
第三代自动防炫目大灯——几何多光束大灯
2014年,第二代奔驰CLS的中期改款问世,第一次搭载了几何多光束大灯。
相比于第二代产品,第三代产品将所有LED放在一个模组里,通过控制每一颗LED亮灭来实现防炫目功能。CLS使用了24颗独立控制的LED,2016年推出的奔驰E级(W213)将这一数量提升到了84颗。
目前84颗LED的几何多光束大灯仍然是行业第一。“灯厂”奥迪在现有的产品中也使用了相同的设计,但LED数量上比奔驰的84颗要少很多。
为了提高对前方路况的识别精度,奔驰使用了双目摄像头。
奔驰E级的大灯除了能避让对向车辆,还对雨天进行了优化。雨天会自动降低向下照射的光线,以免水面反射光线晃到对向车辆。
下一代智能大灯——投影技术的应用
如果把大灯想象成一台显示器或者投影仪,那第三代产品最多只有84个像素,大灯能不能实现“高清显示”呢?奥迪和奔驰都告诉你:可以!
奥迪e-tron Sportback率先推出了使用DMD技术的投影大灯。为了体现这款灯的地位并展示其威力,新车发布会上用这款大灯进行了精彩的灯光表演。
这款数字矩阵LED大灯的核心是DMD元件,中文叫数字微镜器件,DMD元件上有130万个可以转动的小反光镜,通过改变反光镜的角度照射出不同的图像。
从84个LED跃升到130万像素,奥迪的数字矩阵LED大灯可以照射出不同的图案,可以显示车距、行车路线等信息。更重要的是,这只是车灯显示技术的一个开始,以后可以有越来越多的信息显示到路面上。当自动驾驶到来以后,具有投影能力的大灯可以成为行人与自动驾驶车辆沟通的桥梁。
展望
投影大灯并非只有DMD一种技术路线,还有激光扫描技术(μAFS)和LCD技术。长城汽车已经发布了概念产品,奔驰的量产产品也很快会登场。纵观历史我们可以发现,智能大灯技术是在近10年才迎来了突飞猛进的发展,未来大灯技术何去何从,让我们拭目以待。