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车坛“电眼” 宝马激光大灯技术解读

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眼睛身为灵魂之窗,可以说是帅哥美女的“标配”。在汽车界,亦然。奥迪凭借Sport quattro Laserlight概念车上装配的“激光大灯”在CES2014展会大放异彩,赚足观众眼球。而一边旁观的宝马君十分淡定,手指轻按键盘,在Twitter上宣告:“这技术我们2011年就有了!”

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那究竟是什么让宝马底气如此充足?至少,这事儿总不能说谁早就谁吃香吧。事不宜迟,我将为大家“马上解读”。

能被宝马相中,激光大灯拥有什么过人之处?

稍微度娘一下,包括响应速度快、亮度衰减低、体积小、能耗低、寿命长……一大堆激光大灯的优点扑面而来,甚至在某些方面较LED更胜一筹,比如只有数微米的直径,仅有常规LED的百分之一,理论发光效率却要远高于LED灯60%,也就是说,两者达到相同照明效果时,激光大灯能耗更低,从而节约电能。同时,LED的发热问题一直被诟病,因此需要非常复杂的冷却系统,但激光大灯的的发光面积以及能耗较少,冷却系统也变得相对简单。

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说得那么神,激光大灯的效果和作用又是如何?

首先,激光大灯的照射范围是LED的数倍之多,达到500-600米左右,让驾驶者提前了解前方障碍。其次,由于激光大灯总成体积更小、发热更低,留给设计师在美学、空气动力学、空间布局等发挥都有着不少好处。再次,得益于激光大灯本身较为狭窄的光斑,无论照射范围还是穿透力都较LED更出彩,尤其在夜间行车以及雨雾天气,驾驶员视野也因此变得更加开阔,能更早作出危险判断。此外,激光大灯往往与自适应技术相结合,尤其在对向会车时,灯光可控范围会更大,提早避免炫目带来的潜在危险。

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激光大灯优势明显,但为什么之前没有应用在汽车上?

没错,激光大灯有着众多优势,但往往理想是丰满的,现实却是骨感的。一方面,激光本身就有狭窄光斑与光线输出(红、蓝、绿、黄)以及稳定性不足等问题。往通俗一点讲,激光光源不容易形成片状照射区域,并且可实现的颜色非常有限。说到底,就是前期并不具备解决这些问题的能力。另一方面,LED的成本也较激光大灯更低,而且技术也更成熟,毕竟现在的激光大灯也是参照LED的结构来实现的。

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作为新兴灯光技术,宝马是如何克服一系列困难的?

最早找到可行性解决方案的是宝马和美国桑迪亚国家实验室,他们利用红、蓝、绿、黄四种不同颜色光源进行结合,调配出媲美太阳光的白色光源,同时也解决了激光二极管白光渲染质量差的问题。这个不难理解,稍微懂点颜色学问的也知道,自然界的太阳光是由7种不同颜色调配而成,而红黄蓝三原色可以用不同比例搭配可调成各种颜色,那么能发出红、蓝、绿、黄四种颜色的激光想要调配成白光也并不是难事,只要经过长期而大量的试验即可得到结论。此外,实验室更针对用户偏好专门试验,寻找大众对不同光源照射下的喜好。

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宝马激光大灯的结构是怎样?工作原理又是怎样?

说白了,激光大灯无非就是一种集合多种优势的新式光源,是技术进步的产物,但与现在LED一样,被车厂重新包装并神化。那我就撕开表皮,先从结构说起,宝马激光大灯包括激光光源、反射镜、黄磷滤光镜以及反射碗四个部分。其工作原理就是让激光经历“射出、穿透、两反射”合共四个过程,首先三束蓝色激光先从激光器射出,然后经过激光反射镜,接着聚焦到黄磷滤光镜产身白光,之后在反射碗上再反射一次,最终形成集中照射的圆锥形光束射出车外。

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看似不太复杂的结构和原理,其实宝马并没有少花心思,但有些投机取巧,因为i8身上的激光大灯采用了与LED普遍采用的方法,也就是蓝色单色光+黄磷滤光镜来制造白光。这样做的好处是不受激光二极管只能发射单色激光的特性影响,又能保证其稳定性和可靠性。同时,以更加坚固的硬化薄玻璃作为灯罩材质(共分两层,每层厚0.7毫米),重量相比传统材质降低了50%。

激光对肉眼是有害的,对此,宝马又是怎样处理?

或许会有人认为激光会对肉眼产身不良影响,不过,宝马的激光大灯亮度和色温都经过研究,对人类、动物以及周边自然环境都是安全无害的。目前,宝马的激光大灯技术被设定在40km/h以上启用,宝马表示不希望这些光束长时间照射在人眼上造成凝视静态光,所以当车速减慢,激光大灯将不再介入照明系统,遇到碰撞或仅因磨损而熄火时激光大灯也会关闭。此外,有关激光大灯后续可用功能,目前透露不多,但可以肯定的是自适应灯光、动态光点等功能已能实现。

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“灯具厂”奥迪加入战局,宝马还有什么优势可言?

有着汽车界“灯具厂”之称的奥迪,对车灯的雕琢早已自成风格,也是融进品牌印象中非常突出的一部分。当激光大灯技术有望成为替代LED的未来产品之时,奥迪的反应却有点后知后觉,即便如此,在Sport quattro Laserlight概念车身上的激光大灯仍不容忽视。这款名matrix的激光大灯为矩阵式LED与激光大灯相结合的产品,总共动用了50个LED模块,并由NVDIA的Tegra3处理器驱动。

这套激光大灯系统由内外两圈组成,其中外圈的近光灯是矩阵式LED以及多孔障板,内圈的远光灯是高强度激光灯。奥迪的激光灯照明范围在500m左右,亮度是LED的3倍,同样能通过传感器自动控制远近光灯及调节亮度。相较而言,宝马这个调侃似乎更胸有成竹,毕竟其照射范围落在更远的600m,亮度则是LED的5倍。补充一句,宝马的激光大灯已经搭载在量产的i8上,但奥迪这套激光大灯却迫于成本,并不会引入量产。

激光大灯,“高富炫”时代来临

从某种意义上说,玩灯还是一个高富帅炫耀(姑且称为“高富炫”)的游戏,与自主品牌这种草根屌丝无缘,对于走平民路线的合资品牌似乎有点小题大做。要对车灯整形手术如此费煞思量,并系统地规划车灯产品线,没有软硬兼施的实力是站不稳的,这也是为什么这圈子只有高富帅的原因。但玩灯要成功的前提是,激光大灯这个方向得走对,要不然即使激光大灯进入量产,其结果也与玩火无异。

即使激光大灯尚处于攻坚和观望阶段,但宝马还是很有信心走对路的,看看i8的广告词:now with laser headlights(现在是激光大灯时代了),你懂的。

本文地址:http://www.aitecar.com/articles/2284.html

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