车头大灯的LED技术革命，爱矩阵更爱极光！

    2008年，奥迪为R8跑车配置了全LED大灯，尚属业界首例。它们不仅比卤素和氙气大灯更亮一些，而且能效更高。不过，这项技术现在已经不是什么新鲜玩意儿了，如今B级轿车也能赶上LED的时髦了。

矩阵LED照明技术

    但奥迪的工程师似乎并没有停下创新的脚步，他们在A8豪华型轿车上引进了矩阵LED大灯照明技术，配合海拉1双光透镜使用。矩阵LED与传统照明方式不同的地方在于，它把远光分成了五个反光面，每一个反光面都包含了五个由软件操控的LED光源，因此摆脱了对机械光束偏转器的依赖。

    在夜间行车时，矩阵LED头灯会全程使用远光灯照明，一旦系统光源传感器侦测到前方有车辆驶来，便会自动调整或关闭灯组内的数个LED单体，让前方车辆不会受到强光的干扰。

    Uwe Päseler是奥迪负责照明和能见度的研发工程师，他告诉笔者，“矩阵LED技术能够帮助我们对光源分布进行更好地控制，以达到不错的照明效果”。他还指出矩阵LED产生的光源很接近奥迪对好光源的定义，因为“如果可以肆无忌惮地一直开着灯，到处都有光亮，那这绝对就是好光源”。

    因为连接了可侦测到前方300米范围内亮度变化的前置摄像头，当前方车辆到达距本车200米处的位置时，部分单个LED光源立即关闭。而在前方车辆快速通过之后，LED光源正常恢复工作的时间由驾驶员自行控制。比如Sport和Comfort模式分别对应的感应距离为900米和400米。

    此外，矩阵LED的光源光谱质量和标准LED头灯一样，色温为5500K，相比之下，氙气照明系统却只有3000K。而矩阵LED之所以效能更高是因为在不需要的情况下单个LED可自行关闭，非常节能。不过和普通的卤素、氙气或者LED照明光束角类似，都保持在+/-25°。但中间区域的LED偏差只有2°，边缘部分最高偏离角度为8°。

    尽管夜间行车，道路照明直接关系行车安全，但矩阵LED技术也同样保护到了路旁行人和大型动物的安危。和传统照明采集风挡处摄像头数据的方式相比，A8的远红外夜视摄像头通过安置在格栅处可检测到前方物体热量的Autoliv直接为车灯的控制系统提供精确地数据信息。当侦测到前方有行人或者动物时，灯组内特定的数颗LED单体便会自动对准物体快速闪烁3次（头部以下）以示提醒。

矩阵LED照明技术可操控单个二极管发光，搭配海拉1级双光透镜，A8大灯更显智能化

    那么如何防止车灯组起雾呢？Päseler和他的同事们采用的依然是标准LED大灯的工艺，即将主动和被动通风充分结合起来。

    Päseler给笔者解释说，“当汽车静止不动的时候，车灯内的风扇开始运转，将灯组内的热空气排出，给镜片迅速除雾。而在汽车行驶途中，新鲜空气被直接灌入，同样起到除热除雾的效果，保证了车灯的正常运行。”

    Päseler也提到要在头灯中封装这25颗LED光源并且将所有功能进行整合，是他曾遇到的最有挑战性的技术难题。而要开拓某些地区市场，相关法律法规也是令人十分头疼的症结。

    “目前，在北美是无法使用这项车灯技术的。”他说道。“这些地区的法律规定车头大灯只能采用单一光源，而我们有25个独立的LED”。尽管如此，他仍坚信，矩阵LED车灯设计将很快得到北美地区的官方认可，而奥迪公司也已经在同相关部门展开讨论和谈判。

    Päseler认为这项设计对行车安全非常有帮助，他相信等官员们看到矩阵LED技术给安全驾驶带来的巨大保障时，一定会同意这项技术在北美市场的投放。

    不过，小伙伴们你们造吗？奥迪的工程师们已经在创新的道路上越来越没节操啦！在矩阵LED照明技术趋于成熟之后，他们又开始准备打激光二极管的主意了。但其实这种激光大灯的技术已经被宝马抢先，而宝马表示将在今年量产的i8插电式混动跑车上使用这项制造工艺。不过奥迪手里还有一个必杀技，那就是OLED（有机发光二极管）照明技术，比起前两者，这家伙可是好处大大滴有。

    这种材料在初始状态下只是一种在绝对平坦的平面上（例如高度抛光的显示屏玻璃）延展得很薄的糊状物，其涂层厚度仅仅不到0.01毫米。通电后，糊状物的分子发出光子，OLED平面因此被点亮。通过调整电量输入的分布，照明效果既可以是均匀的，也可产生明暗效果，甚至是动态效果。但是要深度开发比较困难，因为不像家里的电灯泡，它可是必须要在极端的条件下持续工作的。比如说外部气温已经零下25℃了，它还得能继续工作。”

    Päseler在接受采访时这样说道，

    目前，虽然激光技术正处于研发周期的起步阶段，但它令我们非常痴迷。而作为一名光学工程师，我知道光源越小，朝固定方向投射越容易，而这也恰恰是激光二极管最有价值的地方之一。当汽车高速行驶时，我们甚至都可以让基础光束变得更密更强些。虽然它仅仅是矩阵LED前灯中的另一个光源模块。但鉴于正常的远光只有250米的范围，这样的激光照明却能够达到500米！

    现在奥迪和欧司朗正开展合作，而激光二极管的照明技术会首先出现在7月参加勒芒耐力赛的R18上，但奥迪表示也会进一步开发用于乘用车的产品。在赛车上进行试验对设计来说非常有意思，因为产品寿命损耗的结果非常直观，而且如果在赛车上没问题的话，那么其他系列的量产车型就更没有问题了。

    话虽如此，但其实两者还是有区别的。R18使用了被动冷却系统，而且汽车因为是连续驾驶，所以有足够的空气流动来冷却。而在乘用车里，它和LED模块连在一起，需要风扇帮助散热。

    但笔者认为激光目前不太可能被当做单独的光源使用，因为它们的亮度实在是太弱了，而且不如LED高效，恐怕至少还得10年这项技术才能够得到完善。不过就和所有的半导体一样，激光光源的比例是可以调整的，但还是需要进一步降低成本，实现量产对其发展成熟是比较有利的。

激光大灯

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