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解密灯厂 为什么都说奥迪认第二没车企敢称第一

2020年12月04日 22:44:07
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奥迪的车灯好看,很多人练就了看灯辨车型的本领,尤其是夜间,远远一看就知道哪辆车是奥迪,甚至是什么款型都一清二楚。

其实,这只是表面,除了好看好认,奥迪的车灯还有着更多的秘密,从卤素前照灯到氙气前照灯再到汽车LED技术,这一演变进程用了不到20年的时间,其中,奥迪扮演着什么样的角色呢?今天,AM车镜就和大家聊聊奥迪的车灯——如何塑造品牌美学,如何造就强悍的功能。进而与大家探讨,奥迪如何掀起照明技术革命?

在此之前,AM车镜需要告诉大家的是,奥迪正引领汽车行业迈向汽车照明技术的新发展阶段。

为何这么说呢,我们回想一下,一开始,汽车照明是为了让驾驶者看清前方的道路,但无论是煤油灯还是乙炔灯都不能很好的胜任这一工作场景,不但看不清道路,也难以避免碰上忽然窜到路上的动物或行人。一旦遇到下雨天气,燃烧的火焰被浇灭,那就是驾驶者的噩梦,只能停车。

后来,白炽灯出现,也就是我们常说的,爱迪生发明了电灯,时间是1879年,用到汽车上虽然比起乙炔灯来说有着划时代的意义,但各种缺点也很明显。

再后来,卤素灯出现,亮度更高、寿命更长、对黑夜的穿透力更佳,让其至今仍然占据着车界一哥的地位;哪怕现在的LED大灯、甚至激光大灯等大规模使用,卤素灯依然没有退出历史舞台,但已经垂垂老矣。

随着数字化前照灯和尾灯的出现,车灯的作用已经不仅仅局限于照明或者保护行人和对象驾驶者了:车灯正在成为本车与外部沟通和互动的媒介,更亮也更智能,而且在设计上将愈来愈个性化,并将实现定制选择。

在车灯的进化过程中,奥迪一直在参与,比如,从卤素灯到LED灯的20年间,奥迪一直走在最前沿。

举例来说,2010年,在挡风玻璃上安装摄像头开始流行,用于监测其他道路使用者,而早在2003年,当时的奥迪A8就已经通过启动动态前照灯射程控制实现了自适应车灯。两年后,奥迪引入了动态转向信号,通过奥迪R8进一步巩固了其在创新上的高超技能和先锋作用。动态转向信号使驾驶员能够用眼角余光察觉到指示方向的变化,安全性得到显著提高,现在依然如此。2017年,随着奥迪R8 LMX的亮相,奥迪奥迪A8豪华版轿车上展示了以高清矩阵技术为特点、带有激光辅助灯的LED前照灯,这在量产车型上属于世界首创。现在,奥迪正在将其矩阵式LED前照灯数字化,同时也在增加其多样性。从今年开始,新款奥迪Q5上所使用的数字OLED尾灯就开启了汽车对多设备的沟通大门,使得人们第一次配置车辆时能够选择新的尾灯设计。

当然,上述的介绍有些粗略,所以,下面我们就详细讲讲奥迪车灯的漫长发展史。

从白炽灯到数字高科技应用

我们从卤素灯开始说,因为卤素灯使最初的技术进步成为可能,而技术进步对汽车的外观也产生了影响。

20世纪80年代不规则形状的前照灯面世,20世纪90年代晚期清晰透镜罩壳上市,奥迪的设计师们日益将车灯作为汽车造型的一个关键因素,定义奥迪车型的外观。

1994年奥迪A8的第二代氙气前照灯和从2003年开始应用的可倾斜发光模组标志着汽车照明的飞跃发展,将车灯质量和体验提升到了一个新水平。

2008年,奥迪引入并开始使用LED车灯技术,实现了巨大突破。它取代了以前未分割区段和不可分割区段的照明单元,大大超过了之前前照灯的效率、射程和照明性能。除了这次技术进步,发光二极管也赋予光源设计更高的自由度,因此,车灯作为一种造型因素有了更深远的意义。

矩阵分割和数字化进一步扩大了这种潜力:奥迪的车灯不再仅仅用于照明这样一个单一目的。通过开创性地实现对外沟通,包括社会互动和实现多种照明设计选择,它们创造了一种新的客户体验。

下面具体说说奥迪的前照灯技术

2004年,奥迪首次在LED前照灯中使用了发光二极管,用于奥迪A8的日间行车灯。发光二极管是一种把电能转换成光能的半导体器件,它们的工作效率极高:能耗低、光输出效率高。

2008年,奥迪R8首次使用了纯粹由LED照明的前照灯。现在,LED前照灯是所有奥迪车型的标配(入门级车型奥迪A1除外)。

2013年,因使用LED技术,奥迪成为首个获得欧盟生态创新证书的汽车制造商。

发光二极管依然是现今前照灯技术的基础,而远光灯辅助系统通过探测对向驶来的车辆自动开关远光灯,2013年,矩阵式LED前照灯为奥迪A8的新应用铺平了道路。远光灯的25个独立的发光二极管可以被分开激活或熄灭,甚至被调暗。从那时到现在,该照明系统通过摄像头高精度探测其他道路使用者,避免了因熄灭独立的发光二极管导致产生前照灯眩光,但同时仍能明亮地照亮道路。它基于导航,能对不同的驾驶情况产生响应,根据路线数据预分布光线。至于智能弯道灯,则当驾驶员转动方向盘时,车灯的焦点就会转向弯道的方向。

2014年,激光辅助灯首次亮相于奥迪R8 LMX,前照灯射程增加了一倍。2017年,奥迪A8融合了最新的理念:奥迪激光辅助灯成为奥迪OLED尾灯和高清矩阵式LED前照的特色,代表了竞争基准。每个前照灯都融合有两倍16个小的、可单独控制的发光二极管,形成多排矩阵式LED远光灯。该系统提供最高精度的弯道照明、城市照明和高速公路照明,通过提高准确度避开其他道路使用者,对远光灯进行补充照明。在车速最低为70km/h(43.5mph)时激光被激活,作为聚光灯照亮车前约600米(1970英尺)的距离。

2019年,采用DMD(数字微镜元件)技术的数字矩阵式LED前照灯首次亮相于奥迪的首款纯电动车型奥迪e-tron。它标志着奥迪又一次成功地在量产车型的近光照明和远光照明领域实现了世界创新,因为它是第一个以应用DMD技术为特色的,而DMD技术起源于汽车上的视频投影机。它的核心是一枚小小的芯片,这枚小小的芯片集成了130万个微镜,每个微镜的边长仅有千分之几毫米,每秒可倾斜5000次。基于位置的不同,高性能LED发出的光通过经过特别计算的透镜或结构不规则的反光杯集中抵达DMD芯片,光线从那里通过透镜或能遮蔽光束的吸收器抵达路面。与此同时,奥迪还有多达三项创新创造了更高客户价值。除已知的更精确的、更可实现的功能之外,当车辆在高速公路(例如德国的高速公路)上行驶时,这项技术还可以在汽车前方铺设一种“光地毯”。这种所谓的“车道灯”能够照亮车辆自己的车道,并在变道时进行动态扩散,从而提高交通安全性。第二个创新:定位灯通过在车辆自己的车道上将车辆位置标示为条形边界来帮助车辆实现车道保持,尤其是在狭窄路段。第三个创新:与选配的夜视辅助功能一起使用的指示灯。它能监测靠近车行道的行人,并通过精密光锥提醒司机。

看看尾灯技术如何把信号功能演变成为显示屏

与前照灯相似,奥迪的尾灯也经历了快速的演变过程。

2011年,LED为奥迪A6的尾灯提供了新的视觉均匀性,提高了照明技术的效率,这也使其他道路使用者受益:LED刹车灯的即时响应使其能够比白炽灯快0.2秒,因此,后面车辆的驾驶员能够反应更快。于是,当车速为100km/h(62mph)时,后面车辆能够刹车的距离延长了近6米(20英尺)。2012年,奥迪奥迪R8上引入带动态指示功能的转向信号灯。奥迪与审批部门密切合作,这一开创性的成就自此之后便成为标准配置。由于转向信号的移动,后面车辆的驾驶者更能清楚地察觉方向的变化,特别是在距离较远时和夜间。

2016年,奥迪TT RS的OLED尾灯开启了一个新时代。发光二极管使用的是有机材料,它发出的光极其均、精确。OLED光源为超薄面光源,无需反光杯。该技术高效、轻量化,且具有较好的视觉效果。2020年,奥迪成为首家将尾灯数字化为显示屏的汽车制造商,为汽车在造型、个性化和安全方面释放了新潜能。因为数字OLED的区段增加为目前的18个,汽车尾灯得以首次实现多样化。购买奥迪Q5的客户可以在三种光信号之间进行选择。如果不考虑这些选择,那么还可将一种特别的运动型信号设置在奥迪驾驶选择下的“动态”模式中。另外,近距离显示功能也增强了交通安全性:当奥迪Q5静止不动时,另一个道路使用者从后面靠近至距离小于2米(6.5英尺)时,所有的OLED区段都会被激活。结果就是,可见区域扩大,可感知性增强。在这里,只需一组硬件就可以实现五种不同的视觉照明模式。

感官体验:设计、信号灯与动态照明场景

前照灯、尾灯技术的演进,也让我们有了不同的感官体验。

就说说车灯的开启或关闭吧:在模拟时代,这是停车灯、近光灯和远光灯的照明选项。除了单纯的看见和被看见的功能之外,车灯的其他功能几乎不存在。直到20世纪80年代,车灯造型的潜力依然十分有限。更小的光源为越来越个性化、越来越与众不同的设计铺平了道路。卤素灯使不规则结构的前照灯的面世成为可能。在20世纪90年代晚期出现的清晰罩壳透镜以及小氙气灯使奥迪的前照灯看起来像人的瞳孔,它们的出现使更紧凑的前照灯形状和部件配置成为现实,这标志一个新的业务部门的出现,这一部门为照明领域提供选择和由此产生的与彰显品牌优秀品质的差异化机会,而这种品质与技术进步是一致的。

照明区域分割化和模块化使汽车设计在造型上实现了自由,并且在车灯设计和生机上塑造了新的创造性。与数字化相结合,新功能一一诞生,例如照明信号灯、动态照明场景与数字化。照明信号灯作为奥迪的典型特点,其设计绝对精确、均匀。它们通过独特的水平线和突出汽车外观的细节来着重突出汽车的宽度。在其互动中,这些来自同一部件的区段确保了车辆在一个更宽阔的视野范围内行驶,并且笔直地停泊在路上。

造型创新与客户体验往往带来超强功能和高附加价值。2004年,LED日间行车灯在提高可见性的同时首次定义了奥迪的外观。今天,在奥迪A3成为首款配备矩阵式LED前照灯的车型,矩阵式LED前照灯仅使用一套硬件就能够在日间行车灯上配备特定型号和线条的信号。

奥迪A7 Sportback和A8的出入门户动态照明场景开创了新的客户体验。当解锁及离开车辆时该功能被激活。现在,应用于Audi e-tron的DMD技术赋能的数字矩阵式LED前照灯在扩展的动态照明场景范围内有五种不同的欢迎版本。它们可以作为投影显示在墙上或地面上。凭借高超的多样性和创新性,奥迪现在和将来都将是全球领先的汽车照明技术品牌,而且还将“Vorsprung durch Technik(突破科技,启迪未来)”的品牌精神融入车灯信号及其动态设定的设计上。

功能全面+前瞻性思维:安全、沟通和互动

奥迪的车灯代表着技术、设计、安全和客户体验的共生关系。良好的连通性也确保智能性和功能性。车灯变成了显示器,过去的一维信号和警告功能将演变为与外部世界沟通的全能方法,并将继续向前发展。

无论是在汽车前部还是尾部,由于可以自由选择配备同一硬件的信号灯,奥迪s系列呈现了丰富多样性。展望未来,我们可以想象,通过MMI,车主将能够在各式信号灯之间切换或实现定制设计。通过myAudi应用,奥迪e-tron客户已经有机会在已经购买奥迪汽车之后在任何时间预订附加的照明功能,颇具灵活性。其他车型也将紧随其后。

如今,DMD技术赋能的数据矩阵式LED前照灯已经提供特定车道引导和定位投影功能,促使驾驶更加轻松,同时避免事故的发生。该技术具有前瞻性前景,与其他创意相结合,能够提高驾驶员的注意力,并增强道路使用者之间的相互体谅和尊重。

自2020年开始,奥迪Q5的近距离显示功能也使得汽车对多应用之间的尾灯沟通成为现实。因此,奥迪正在追求一条以人类为中心的道路,并且凭借数字OLED尾灯为进入新时代铺平了道路。尾灯正在演变成为一个显示介质,在接下来的演变中可以通过多种功能进行扩展。在中期,数字OLED将会有超过60个区段,每个区段都能够进行单独控制并进行系统激活。展望未来,除了实现照明设计的多样化和个性化之外,数字OLED将能够向其他道路使用者发布局部危险的相关早期预警,如路滑、交通堵塞。

进一步展望未来,奥迪正致力于研发可弯曲的数字OLED。可使用可弯曲的基片(如薄玻璃、塑胶膜或金属箔)来代替厚度大约为0.7毫米(0.03英寸)的薄而硬的支撑材料,这些材料可以朝一个或多个方向进行弯曲。这种新的可能性为尾灯设计带来了更大的造型自由。该项技术的关键特征是保留了现有的二维OLED显示屏的轻重量。第一次,发光二极管将能进行三维发光。可弯曲的数字OLED将“显示区域”完全整合到车辆的两侧,从而再一次明显扩大了照明设计的可用区域,并增加了与周围环境进行沟通的范围。

奥迪照明技术发展史

1994 奥迪A8的第二代氙气大灯;

2003 具有奥迪A8自动动态大灯范围控制的奥迪自适应灯;

2004 奥迪A8 W12 LED日间行车灯;

2007 奥迪A4“珍珠链”光带日间行车灯;

2008 奥迪R8全LED大灯,现已在所有产品系列中提供;

2010 奥迪A8带有自适应灯的LED大灯;大灯连接到导航数据;

2011 奥迪A6视觉均匀的LED尾灯;

2012 奥迪R8动态转向信号灯;

2013 适用于奥迪A3紧凑型轿车的全LED大灯;

奥迪是首家获得欧盟认证的LED生态创新技术的制造商;

奥迪A8配备具有自适应远光灯的奥迪矩阵LED大灯;

2014 激光作为奥迪R8 LMX上的附加远光灯;

2015 开设120米(394英尺)长的光通道的照明援助中心;

2016 TT RS的OLED尾灯;

2017 高清矩阵LED大灯,包括激光作为奥迪A8的附加远光灯;

动态照明场景:奥迪A8的出入门户功能;

2019 奥迪e-tron和奥迪e-tron Sportback的数字矩阵LED大灯(DML);

2020 奥迪A3的数字日间行车灯信号;

奥迪Q5的数字OLED技术……

如果你对车灯不了解,或者特别想了解,那么下面这份照明技术术语词汇表肯定适合你,收着吧,免谢。

前照灯

卤素前照灯

卤素前照灯内的光源为白炽灯泡,白炽灯泡发出的光通常经过反光杯得以聚拢,反光杯内的涂层由铝蒸汽凝华形成。卤素灯由钨丝和充有卤族元素气体的圆顶形玻璃罩组成。施加电压时产生电流。灯丝因电阻而温度升高,发射出色温约为2700K的光。惰性气体——卤素保护灯丝不被氧化,从而射出更大量的光。因为圆顶形玻璃罩能够承受极高的温度,卤素灯具有很高的发光功率。

氙气前照灯

氙气前照灯是指安装有气体放电灯的前照灯。一束聚拢的弧光在石英玻璃灯两个钨电极之间燃烧。光的色温约为4200K,它射出的光亮度更强,比使用白炽灯的卤素前照灯的道路照明效果更好。与以前常用的灯丝灯相比,氙气前照灯的能耗大约降低了20%,使用寿命却大大增加了。

LED前照灯

LED(light-emittingdiode,发光二极管)是一种发光聚光灯。光由电能产生,在半导体晶体内部不受机械作用。1993年蓝色发光二极管的研发使产生各种颜色的光成为可能。使用一个小小的磷板便可将蓝光的一部分转化为黄光,最终形成白色,这使得led能够用于汽车。

与氙气前照灯相比,LED前照灯带来的是更长的可视化射程、高效,以及安全与舒适的两相受益。LED的色温约为5500K,类似于日光,几乎不会引起任何视疲劳,这在黑暗和恶劣天气时对司机有帮助。在有雾和降水的情况下,LED前照灯能够减少了反射光产生的眩光。近光灯的耗电量仅为2x20瓦,显著低于传统的卤素灯。前照灯中白色LED特有的正向电压在3.0到3.5伏之间,根据LED的类型可能会有变化。发光二极管是免维护的,其使用寿命与汽车的使用寿命相当。

矩阵式LED前照灯

矩阵式LED前照灯通过小的发光二极管产生远光,它们集中位于同一个反光杯或透镜内,这一点取决于型号的不同。它们总是以最佳方式照亮道路,而不会让其他道路使用者感到目眩。一旦安装在挡风玻璃上的摄像头监测到其他车辆或市区道路限速,那么控制装置将部分关闭单独的LED或将其调暗至多级亮度,这创造了几百万种可能的照明模式。矩阵式LED前照灯避开了其他车辆,同时仍能充分照亮两车之间和相邻的区域。矩阵式LED前照灯的其他发光二极管还承担了操控照明的功能,在倒车时照亮汽车前面的横向区域,同时它还承担了全天候车灯的功能。后者在能见度差的情况下能够反射光造成的眩光,并作为配备四倍射程的雾灯提供更广泛的照明。光的焦点沿转弯曲线移动,便产生了动态弯道灯。转向信号在汽车抵达十字路口之前被激活。另外,矩阵式LED前照灯还包括驾驶员解锁或离开车辆时的动态闪光和动态照明场景。

高清矩阵式LED前照灯

2017年,奥迪奥迪A8上引入了矩阵式LED前照灯的演变发展成果——高清矩阵式LED前照灯。每个前照灯融合有2组16个小型分散、可变的发光二极管来实现远光灯的多排控制。这些发光二极管分成两排,分布于同一个罩壳内。由于这一新的配置和可变的低光灯,高清矩阵式LED大灯得以更精确地照亮道路,并增强了特殊情况下的调整性能。

奥迪激光辅助灯

奥迪激光辅助灯是指和高清矩阵式LED前照灯配合操控的附加远光灯。激光辅助灯使远光灯的车灯射程加倍。每个前照灯中的一个小的激光模块便能够产生光锥,光锥作为聚光灯将光照距离延长约600米(1970英尺)。驾驶员可享受更大的光照反差,也不会那么快感到疲劳。激光光斑在车速为70km/h(43.5mph)及以上时处于活跃状态,提供显著的可见性和安全优势。当安装在挡风玻璃上的摄像头监测到其他车辆出现在激光光斑射程范围内时,激光光斑便会自动调暗。

DMD技术赋能的数字矩阵式LED前照灯

当用作具有最大精度值的近光灯时,数字矩阵式LED前照灯能够提供弯道照明、城市照明和高速公路照明。通过增强的准确度,它能够避开其他道路使用者,对远光灯进行补充照明。DMD是英文digitalmicromirrordevice(数字微镜元件)的首字母缩写,它是一种由130万个微镜组成的芯片,这是前照灯投影的先决条件。它将光分解成微小的像素,并实现了新的功能,如车道灯,定位灯和指示灯。这些创新能够对司机进行协助,同时也能提高交通安全。

尾灯

OLED尾灯

OLED是厚度小于一毫米(0.04英寸)的有机发光二极管。它们的名称源自其制成的有机半导体材料。仅3至4伏的电势就足以使薄层发光。与点光源(例如LED)不同,OLED是面光源。因此,光达到了全新的同质性水平,并且可以分成离散的可调光段。它不需要诸如反射镜和光导之类的光学组件,使OLED单元高效而轻便。OLED尾灯于2016年在奥迪TTRS上首次亮相,每个灯共有12段。2017年的奥迪A8,其段数已经增加到16个。

数字OLED尾灯

自2020年以来,奥迪一直在Q5使用数字OLED尾灯,并且首次使用一组硬件为客户提供了多种尾灯设计的选择。与TTRS中的OLED尾灯不同,每个照明功能都通过专用线路提供能量,数字OLED尾灯则通过总线系统连接到车载电气系统的控制单元。显然,这样可以实现更多功能。与2016年推出的OLED尾灯相比,该技术具有更多的可离散控制的分段。奥迪Q5的尾灯使用三个面板,每个面板都集成了六个OLED分段。现在可以根据需要激活这些功能,并且亮度可以无限变化。沟通超越了传统的信号发送功能:在Q5中,奥迪首次集成了接近指示功能,用于从后方驶来的交通。

展望未来,具有60多个分段的数字OLED将具有大约十倍数量的可离散控制的分段,这要归功于未来车载电子设备和专门开发的OLED硬件的更高性能水平。除了个性化的车灯设计外,数字OLED还可以用作尾灯照明组件中的指示仪表,因此可以实现汽车到x的沟通。经政府批准,例如,后续车辆的驾驶员可能会收到路面打滑或交通堵塞的预警。由于高精度,极高的对比度和巨大的可变性,尾灯正逐渐演变成显示屏。

前瞻性技术:弹性数字OLED尾灯

尽管数字OLED尾灯仅允许二维集成到灯中,但是用于弹性数字OLED尾灯的新柔韧性基板现在可以首次实现弯曲,促使了三维车灯的设计,增强了它与车身形状融合。因此,可用于个性化照明标志以及与周围环境进行沟通的区域将再次明显变大。即使从各种视角来看,该技术的关键特征-完美的均质性和高对比度-也将得以保留。

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