保时捷合作推出全球首款基于矩阵式LED技术的高分辨率前照灯

于 2024-01-30 20:23:53 发布 248 阅读 0 评论

全新的高分辨率保时捷 LED 前主大灯配备了高清矩阵光束,其提供了高分辨率的光分布,相比上一代系统,灯光的亮度提升了两倍。



保时捷开发了新一代的高分辨率高清矩阵灯光技术,与合作伙伴合作创造的核心元素是一块芯片,它将超过 16,000 个单独可控的 micro-LED 集成在比指甲盖略大的表面上,这样的 LED 芯片每个大灯使用两块,每台车就一共有四块。因此,采用高清矩阵技术的前大灯就能够提供高分辨率的光分布,能在比此前的顶级系统大四倍的照射面积上提供两倍的亮度。

凭借极其均匀的光照,驾驶者将从新开发的高度灵活光源中获益。此外,还有创新功能,如车道照明、工地与窄车道照明,以及自适应高速公路远光灯。高性能远光灯可在 600 米单位内化黑夜为白昼,新的防眩目远光灯可以照顾到迎面而来的车辆:防眩目区的左右两侧将会变得明显更亮。




新的高清矩阵技术让车辆增添了新的高效组件。由于高清矩阵前大灯只激活在给定时刻实际需要的像素,所以它们的能耗比起其他高分辨率灯光系统要更少,同时光量保持不变。

除了四点式行车灯和转向灯,新的保时捷大灯总成还包括两个新的高清矩阵模块和两个用于礼宾照明和辅助远光灯的双功能模块。这四种主要光源被布置成符合品牌特征的四点式设计。相比之下,保时捷之前的顶级大灯总成采用了四个礼宾模块和一个 84 像素技术的中央矩阵模块。


新的高清矩阵技术在设计方面也与众不同:当使用新系统时,原本在白天通过日间行车灯构建的保时捷四点大灯光效现在在夜间也可以看到,与近光灯和远光灯兼容运行。高清矩阵大灯将在不同的车型系列中陆续推出,它们将采用相同的模块技术,但会采用不同的设计。在开发过程中,保时捷为这项创新技术提交了超过 25 项专利。

新技术必须将不同的,有时甚至是矛盾的需求统一到一个系统中去,设计的目的是将所有的灯光功能分配到每个大灯总成的四个单元中,尽管如此,单个光源仍然应该以一种同时提供均匀和强大照明的方式组合在一起。设计前通过模拟分析了哪种整体系统设计最能满足所有要求,包括客户的实际需求。因此,保时捷选择了新的高效高清矩阵 LED 技术,每个模块拥有 16,384 像素,而不是技术上可行的最大分辨率。

大灯的设计结构清晰,是四个几乎整齐排列的灯光模块,每个模块上方都有一个狭窄的日间行车灯灯条,在白天和夜晚都投射符合品牌的特色四点式灯光设计。上层的两个双功能模块是相同的,提供礼宾照明和辅助远光灯,每个模块都包含了三颗 LED。

新的高清矩阵技术的核心是两个下层的灯光单元。每一个都配备了相同的 LED 阵列,集成了 LED 驱动器(ASIC),在只有 12.8 mm 乘 3.2 mm 的面积上产生前所未有的高分辨率光通量。相当于一个高性能显卡的系统控制器不仅能单独激活每个 LED 阵列中 16,384 个独立发光二极管,还能分别控制它们的亮度,步长为 1024。两个镜头中每一个都搭配了专门研磨的光学玻璃,组成两个高清模块。

不同的透镜产生了不同的照明角度。外侧高清矩阵模块的“照明”广角镜头覆盖了一个宽 40 度、高 10 度的范围。内侧“性能”高清矩阵模块的长焦镜头的照射角度为宽 20 度、高 5 度。因此,它的照明只有前者一半的高度和宽度,但明显亮度更高。两个高清模块分布的光线在中央重叠。因此,新的大灯将照明的广度与中央区域的高亮度相结合。

灯光技术的性能飞跃可归功于这种高效的发光器以及两个高清矩阵模块与两个双功能模块的结合。每个前大灯共有 32,768 个独立可控像素,高清矩阵模块可以产生直接的高分辨率光,并且只产生实际需要的光。这就是为什么它被称为主动式矩阵发光器。



高清矩阵大灯以超过 1400 流明的光通量照亮整个水平宽度 40 度和垂直高度 10 度的范围,从而产生最大和最亮的高分辨率照明区域之一。它覆盖了整个远光灯范围,并从车辆前方开始,光线可以在这个区域内以任何方式分布,这种灵活性使得改进现有功能和引入新功能成为可能,并始终以在任何情况下为驾驶者提供最佳能见度为目标。

》 带辅助远光灯的远光灯系统(高性能远光灯)

如果系统未检测到同向的前车或迎面而来车辆,且自动远光灯处于激活状态,则高清矩阵模块会从倾斜光束切换到远光灯,并自动打开上部双功能模块的辅助远光灯。这确保了光束长度的有效增加,并提高了远光灯的性能。路面的被照明范围可超过 600 米。




》 包含新功能的防眩目远光灯

如果摄像头检测到前方有同向车辆或有迎面而来的车辆,则会停用辅助远光灯,并通过关闭高清矩阵模块的相应像素来选择性地避开其他车辆。多余能量被转换成额外的、功能性的高清光照。可用的高清车灯可全宽度用于优化非眩光远光灯区域的照明,并提高驾驶员的能见度,且不会使其他驾驶者眼花缭乱。当防眩光被激活时,从高清矩阵模块到防眩光间隙左右的光量会加倍,让剩余可用的远光灯范围显著变亮。



》 车道照明

这一功能以光毯的形式用于更好地照亮车辆所处的车道。道路标线之间的车道变得明显更亮。而且与车辆在车道上的位置无关。无论车辆是靠右、靠左还是靠中间,光毯都会像磁吸一样粘在分道线之间。该功能仅在高速公路或类似道路上激活。它可以帮助早期发现危险物体,并减少其他开小差的驾驶者变更车道侵入己方车道。在主动变道的情况下,当穿过分道线时,光毯会短暂加宽,覆盖两条车道,然后在变道完成后,恢复到仅照亮自身所在车道的状态。





》 施工和窄车道灯

当检测到施工区域或狭窄区域时,光毯会自动缩窄到与车宽相同的尺寸照亮车道,从而提高驾驶者的能见度。这种视觉辅助功能使驾驶者能够更好地评估自己车辆在狭窄车道上的位置,以及进行超车操作。显著减少方向修正和速度加减,增强车道保持与道路安全性。



》 自适应高速公路远光灯

在高速公路和类似的高速公路上,控制系统确保驾驶者所在车道的最佳照明,同时也根据高速公路的条件来优化调整光线分配。照明以一种柔和的方式向中间地带过渡,从而防止迎面而来的车道上的司机感到眩目。

》 作为问候和欢送的动画

四点式大灯的倾斜光束确保了车辆前方和周围的能见度和安全性。车辆以低调的动画送行:高清矩阵模块产生两个四点式设计的大灯图形,这是品牌的特点,水平扫过对面的任何墙壁或车库门。同样的,当停放的车辆被解锁,驾驶侧车门被打开时,灯光系统会以与之相反的顺序激活。



本文转自BiliBili 作者:广州番禺保时捷中心


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