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汽車制造

奧迪與寶馬爭搶:激光大燈到底有多神奇?

星之球科技 來源:汽車之家2014-02-17 我要評(píng)論(0 )   

眼睛身為靈魂之窗,在汽車界,亦然。奧迪憑借Sport quattro Laserlight概念車上裝配的激光大燈在CES2014展會(huì)大放異彩,賺足觀眾眼球。而一邊旁觀的寶馬君十分淡定,手指...

       眼睛身為靈魂之窗,在汽車界,亦然。奧迪憑借Sport quattro Laserlight概念車上裝配的“激光大燈”在CES2014展會(huì)大放異彩,賺足觀眾眼球。而一邊旁觀的寶馬君十分淡定,手指輕按鍵盤,在Twitter上宣告:“這技術(shù)我們2011年就有了!”

  那究竟是什么讓寶馬底氣如此充足?至少,這事兒總不能說誰早就誰吃香吧。事不宜遲,我將為大家“馬上解讀”。

  能被寶馬相中,激光大燈擁有什么過人之處?

  稍微度娘一下,包括響應(yīng)速度快、亮度衰減低、體積小、能耗低、壽命長……一大堆激光大燈的優(yōu)點(diǎn)撲面而來,甚至在某些方面較LED更勝一籌,比如只有數(shù)微米的直徑,僅有常規(guī)LED的百分之一,理論發(fā)光效率卻要遠(yuǎn)高于LED燈60%,也就是說,兩者達(dá)到相同照明效果時(shí),激光大燈能耗更低,從而節(jié)約電能。同時(shí),LED的發(fā)熱問題一直被詬病,因此需要非常復(fù)雜的冷卻系統(tǒng),但激光大燈的的發(fā)光面積以及能耗較少,冷卻系統(tǒng)也變得相對(duì)簡單。

  說得那么神,激光大燈的效果和作用又是如何?

  首先,激光大燈的照射范圍是LED的數(shù)倍之多,達(dá)到500-600米左右,讓駕駛者提前了解前方障礙。其次,由于激光大燈總成體積更小、發(fā)熱更低,留給設(shè)計(jì)師在美學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、空間布局等發(fā)揮都有著不少好處。再次,得益于激光大燈本身較為狹窄的光斑,無論照射范圍還是穿透力都較LED更出彩,尤其在夜間行車以及雨霧天氣,駕駛員視野也因此變得更加開闊,能更早作出危險(xiǎn)判斷。此外,激光大燈往往與自適應(yīng)技術(shù)相結(jié)合,尤其在對(duì)向會(huì)車時(shí),燈光可控范圍會(huì)更大,提早避免炫目帶來的潛在危險(xiǎn)。

  激光大燈優(yōu)勢明顯,但為什么之前沒有應(yīng)用在汽車上?

  沒錯(cuò),激光大燈有著眾多優(yōu)勢,但往往理想是豐滿的,現(xiàn)實(shí)卻是骨感的。一方面,激光本身就有狹窄光斑與光線輸出(紅、藍(lán)、綠、黃)以及穩(wěn)定性不足等問題。往通俗一點(diǎn)講,激光光源不容易形成片狀照射區(qū)域,并且可實(shí)現(xiàn)的顏色非常有限。說到底,就是前期并不具備解決這些問題的能力。另一方面,LED的成本也較激光大燈更低,而且技術(shù)也更成熟,畢竟現(xiàn)在的激光大燈也是參照LED的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。

 

作為新興燈光技術(shù),寶馬是如何克服一系列困難的?


  最早找到可行性解決方案的是寶馬和美國桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室,他們利用紅、藍(lán)、綠、黃四種不同顏色光源進(jìn)行結(jié)合,調(diào)配出媲美太陽光的白色光源,同時(shí)也解決了激光二極管白光渲染質(zhì)量差的問題。這個(gè)不難理解,稍微懂點(diǎn)顏色學(xué)問的也知道,自然界的太陽光是由7種不同顏色調(diào)配而成,而紅黃藍(lán)三原色可以用不同比例搭配可調(diào)成各種顏色,那么能發(fā)出紅、藍(lán)、綠、黃四種顏色的激光想要調(diào)配成白光也并不是難事,只要經(jīng)過長期而大量的試驗(yàn)即可得到結(jié)論。此外,實(shí)驗(yàn)室更針對(duì)用戶偏好專門試驗(yàn),尋找大眾對(duì)不同光源照射下的喜好。


  寶馬激光大燈的結(jié)構(gòu)是怎樣?工作原理又是怎樣?


  說白了,激光大燈無非就是一種集合多種優(yōu)勢的新式光源,是技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物,但與現(xiàn)在LED一樣,被車廠重新包裝并神化。那我就撕開表皮,先從結(jié)構(gòu)說起,寶馬激光大燈包括激光光源、反射鏡、黃磷濾光鏡以及反射碗四個(gè)部分。其工作原理就是讓激光經(jīng)歷“射出、穿透、兩反射”總共四個(gè)過程,首先三束藍(lán)色激光先從激光器射出,然后經(jīng)過激光反射鏡,接著聚焦到黃磷濾光鏡產(chǎn)身白光,之后在反射碗上再反射一次,最終形成集中照射的圓錐形光束射出車外。


  看似不太復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和原理,其實(shí)寶馬并沒有少花心思,但有些投機(jī)取巧,因?yàn)閕8身上的激光大燈采用了與LED普遍采用的方法,也就是藍(lán)色單色光+黃磷濾光鏡來制造白光。這樣做的好處是不受激光二極管只能發(fā)射單色激光的特性影響,又能保證其穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí),以更加堅(jiān)固的硬化薄玻璃作為燈罩材質(zhì)(共分兩層,每層厚0.7毫米),重量相比傳統(tǒng)材質(zhì)降低了50%。


  激光對(duì)肉眼是有害的,對(duì)此,寶馬又是怎樣處理?


  或許會(huì)有人認(rèn)為激光會(huì)對(duì)肉眼產(chǎn)身不良影響,不過,寶馬的激光大燈亮度和色溫都經(jīng)過研究,對(duì)人類、動(dòng)物以及周邊自然環(huán)境都是安全無害的。目前,寶馬的激光大燈技術(shù)被設(shè)定在40km/h以上啟用,寶馬表示不希望這些光束長時(shí)間照射在人眼上造成凝視靜態(tài)光,所以當(dāng)車速減慢,激光大燈將不再介入照明系統(tǒng),遇到碰撞或僅因磨損而熄火時(shí)激光大燈也會(huì)關(guān)閉。此外,有關(guān)激光大燈后續(xù)可用功能,目前透露不多,但可以肯定的是自適應(yīng)燈光、動(dòng)態(tài)光點(diǎn)等功能已能實(shí)現(xiàn)。#p#分頁標(biāo)題#e#


  “燈具廠”奧迪加入戰(zhàn)局,寶馬還有什么優(yōu)勢可言?


  有著汽車界“燈具廠”之稱的奧迪,對(duì)車燈的雕琢早已自成風(fēng)格,也是融進(jìn)品牌印象中非常突出的一部分。當(dāng)激光大燈技術(shù)有望成為替代LED的未來產(chǎn)品之時(shí),奧迪的反應(yīng)卻有點(diǎn)后知后覺,即便如此,在Sport quattro Laserlight概念車身上的激光大燈仍不容忽視。這款名matrix的激光大燈為矩陣式LED與激光大燈相結(jié)合的產(chǎn)品,總共動(dòng)用了50個(gè)LED模塊,并由NVDIA的Tegra3處理器驅(qū)動(dòng)。


  這套激光大燈系統(tǒng)由內(nèi)外兩圈組成,其中外圈的近光燈是矩陣式LED以及多孔障板,內(nèi)圈的遠(yuǎn)光燈是高強(qiáng)度激光燈。奧迪的激光燈照明范圍在500m左右,亮度是LED的3倍,同樣能通過傳感器自動(dòng)控制遠(yuǎn)近光燈及調(diào)節(jié)亮度。相較而言,寶馬這個(gè)調(diào)侃似乎更胸有成竹,畢竟其照射范圍落在更遠(yuǎn)的600m,亮度則是LED的5倍。補(bǔ)充一句,寶馬的激光大燈已經(jīng)搭載在量產(chǎn)的i8上,但奧迪這套激光大燈卻迫于成本,并不會(huì)引入量產(chǎn)?!〖す獯鬅?,“高富炫”時(shí)代來臨


  從某種意義上說,玩燈還是一個(gè)高富帥炫耀(姑且稱為“高富炫”)的游戲,與自主品牌這種草根屌絲無緣,對(duì)于走平民路線的合資品牌似乎有點(diǎn)小題大做。要對(duì)車燈整形手術(shù)如此費(fèi)煞思量,并系統(tǒng)地規(guī)劃車燈產(chǎn)品線,沒有軟硬兼施的實(shí)力是站不穩(wěn)的,這也是為什么這圈子只有高富帥的原因。但玩燈要成功的前提是,激光大燈這個(gè)方向得走對(duì),要不然即使激光大燈進(jìn)入量產(chǎn),其結(jié)果也與玩火無異。


  即使激光大燈尚處于攻堅(jiān)和觀望階段,但寶馬還是很有信心走對(duì)路的,看看i8的廣告詞:now with laser headlights(現(xiàn)在是激光大燈時(shí)代了),你懂的。

 

 

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