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激光灯好吗?我们真的需要600米的远光灯吗?

时间:2019-07-08浏览次数:805 作者:镭宇光电科技

俗话说“眼睛是心灵的小窗户”,眼睛让我们可以看见外面的世界,而如果当主角从人换成汽车,显而易见车灯便是称职的扮演这个重要角色。不过打从汽车被创造以来,车灯的变化就从来没有停止过。从爱迪生发明了电灯之后,就有太多的汽车制造商,想把电灯引入到汽车上来。


虽然,一开始汽车被发明时、还没有配备大灯或是装载煤油灯,但这不是我们说的重点,毕竟那时候的汽车还不一定能跑得过吃草的马车。所以我们从汽车开始普及后的时代开始谈起。


首先是Ford经典的Model T,他是见证车辆灯组由传统媒灯转换为电灯,不过,照明效果跟现今相差很远。


由钨丝白炽灯演化到卤素灯,仍然是目前量产车最广泛搭载的廉价灯组。卤素灯主要装配在便宜的车型上,比如现在市售车型中较低配车型等,与我们一般日常生活中会使用到的白炽灯原理类似,不过在其玻璃外壳中加上如碘、溴等 卤族元素气体,进而使得灯具的使用寿命延长,并且亮度更高、穿透力更强,但使用卤素灯组当然也有坏处,譬如说发光效率低 (能量转换率热能大于光能) 等,但也因此成本较为低廉,被定位为低阶的发光体形式。


比如,上世纪30-40年代的老爷车,车灯组已经逐步迈入白炽灯与卤素灯阶段,造型也接近现代化车款样式,左右头灯组融合搭配车体弧线造型,相当典雅大气,前雾灯组则是相当特殊的中置设计。而关于卤素灯泡的投射方式,随科技演进则可主要分为两种,分别是以灯组内的各式曲面镜进行镜像反射,以及后期推出,能够优化汇集光芒效果的鱼眼投射式头灯组等。


氙(xian)气体放电式头灯,切记不是疝(shan)气灯,如果真的是疝气灯,那才真的是骚气无比。氙气灯是朝向现代化车灯的第一步,从上个世纪开始,各豪华车厂陆续开发出氙气体放电式车灯(High Intensity Discharge) 之后 ,其拥有比起卤素头灯高出数倍的亮度、寿命等,甚至还更加省电等特性,因此迅速扩展到新千年的各式豪华新车上 ,一般的普通品牌或合资品牌则会将掀起灯配备在高配车型上来提升档次。


与卤素头灯一样的,氙气灯也拥有镜像反射、鱼眼投射式等两种发光放射形式,不过大部分的车厂都会将氙气灯与鱼眼灯组结合,结合起来会有加乘的照明效果。当然,随着时代演进,氙气灯组已经相当普及,除了现在成为汽车原厂的新车标准配备之外,车主也可以轻易通过售后改装,自行升级氙气灯组以提高爱车的照明效果。


可以说氙气灯可视为汽车头灯迈入各车厂首次展现自家科技的境界,最具表象的技术,我们俗称的“奥迪灯厂”,奥迪就是从氙灯之后开始引领潮流并持续至今。


而这两年,利用二极体中电子与电洞结合,释放出的光称为LED (Light Emitting Diode),然后再从白光的高功率LED元件研发成功后,该发光技术便崛起成为汽车界新变化,就汽车公司的研究,氙气灯的使用寿命约在3,000小时,而LED头灯组的使用寿命更进一步提升至30,000小时,在同样照明强度之下,LED头灯的耗电量甚至只有氙气灯的1/5 。


最重要的是LED拥有各种发光体形式,除了以LED灯组作为车辆照明之外,也可以运用为LED导光条照明美学设计,高弹性多变化的特征,让LED照明技术可以针对各车厂不同的设计需求,打造出各样的外貌,曾经成为以豪华车厂为首 、一般车厂中的高规格车型所搭载,现如今大部分国产车也过渡到了LED材质车灯上来了。2006年纽约车展全球首发的雷克萨斯LS(参数|图片) 600h,成为全球首搭LED头灯的量产车型,也象征照明科技的里程碑。


随着技术与生产成本降低,LED头灯与雾灯逐步普及,由多灯组式的LED头灯组设计,比如我们早期最常见的的奥迪矩阵式LED头灯组为例,他是数十颗大小不同与差异化排列的LED灯组,针对不同天候路况、远近照明、弯道照明、转向照明与对向来车照明对应等,自动调整LED灯组的照明模式。不仅如此,LED头灯的使用范围之广,早已不局限在头灯组,更普及的像是LED日行灯、小灯以及雾灯组等,都能够使用LED灯泡进行照明。


LED再升级就是激光科技大灯,不过就广义而言,激光大灯也是LED头灯的一种,唯其LED发光模组所发射出来为波长统一的激光光,再用激光光射向充满黄磷的透镜,激发出高亮度的白光,最后经由反射面调整而投射在前方。就发光效能、距离提升之外,最重要的进展是激光灯用于远光灯使用,对于夜间长途行车的助益更大。


其实激光灯到目前都仅装配在豪华车厂的少部分车型上,一来是因为此技术尚未普及、二来是其成本比LED头灯组还高出许多,因此大部分的汽车厂家现阶段仍以LED头灯组为首要技术目标。


激光灯作为LED头灯的进化体,并且主要用于远光灯,对于夜间长途的照明相当有助益而讲完了照明发光体以及其作动形式和原理之后,我们来看看到底激光灯好还是LED灯好。


如果你现在开的车连LED头灯都没有的话,你都不好意思跟别人打招呼。但自从激光头灯科技被研发出来之后,各车厂(特别是豪华车厂) 也并不一定有激光灯优于LED头灯的盖棺定论,合理来看,各家豪华车厂都有LED与激光照明科技的布局,并未押宝任一方。


宝马于2014年发表i8(参数|图片)电动车,是首款将激光头灯搭载于量产车型,自此,激光照明技术走进汽车圈。宝马、奥迪分别 在自家旗舰跑车i8、R8(参数|图片)装上了全激光灯,并同时投入了高资源研发出更长距的照明范围,能够达到600、500米的距离 ;而奔驰则因为激光灯适用范围仅限远光灯,实际上使用的机会并不多,而因此仍将成本投入更高等级LED头灯组的研发,并且宣布现有24颗矩阵式Multibeam LED头灯技术,预计将提升至80颗LED,且其远光灯的照射距离也已可达到600米,取得与激光灯射程距离平起平坐的地位。


也许有些人会想,照明距离达到五六百米的确很厉害,但肉眼能看到的距离可能都没那么远 (或者说,驾驶视野对于超长距离的照明需求,并不需要那么远,也无需处理这么远的视觉信息,例如,远在半公里外的红绿灯你应该不需要立 刻反应吧?)所以我们需要那么远的远光灯吗?


其实咱们好好想想,这些照明处除了要给驾驶看,也同时要让车辆上的系统看清楚。这就是有趣的一点,或许由驾驶人视觉的需求说不通,但由车载监测系统的“视觉”需求就有其道理!说直白点,随超远距照明技术的精进,今后 的车头灯或许已不是替驾驶照路,而是替车载系统提供足够的照明需求!


在这个ADAS(Advanced Driver Assist Systems)先进辅助驾驶技术进展的如火如荼的同时,其实这些光照射的范围 也同时要让系统“看得见”才会有所用处,像是近期大众研发的夜视辅助系统 (Night Vision(参数|图片) assist system),通过热成像的原理以及摄影镜头的辅助,也都同样需要装配照明距离相当长程的头灯组。


到这里,童靴们是否也对于汽车头灯的演进与发展有着更深一层的了解?其实从卤素头灯进展到氙气体放电式头灯、到LED头灯再到激光头灯,时间长短已经有相当幅度的减少,也意味着在照明科技的进展日新月异,而LED头灯与激头灯的尖端技术发展,各汽车制造厂看法不一致也让它们的未来发展更具多变化,同时,照明科技成为ADAS先进辅助驾驶技术所需要,甚至决定未来自动驾驶车辆的技术胜败 (自动驾驶车当然也得具备夜间行驶能力)这场战役才刚刚开始。

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