问答 矩阵照明技术在奥迪车上有哪些应用？

原文标题：Automotive Lighting Innovations 2018

原文作者：Wolfgang Huhn, AUDI AG, Germany

编译：井硕 李奕帆 指导老师：林燕丹

1.摘‍‍要‍‍

今年年初Uber自动驾驶汽车的事故清楚地表明了ADB等照明技术对今后交通安全的重要性。本文介绍了矩阵照明技术的几种应用，其中矩阵式可寻址LED和OLED灯具将引发新的潮流。自2013年ADB技术首次引入矩阵式照明技术以来，这一技术的性能和市场接受度都有了根本性的提高。若此技术应用于汽车尾灯和室内照明，必将会增加更多照明功能，以满足司机在行驶过程中执行视觉任务的要求。

2.前照灯

2013年第一个矩阵式前照灯面世。ADB即自适应远光系统，其主要光源为氙气灯和LED。该技术目前仍然使用传统的步进电机控制系统，这会导致复杂的运动学问题和较高的成本，Matrix矩阵式解决方案中避免使用机电致动器。同时，Matrix矩阵式前照灯采用可寻址LED。Matrix矩阵式前照灯是未来车灯数字化进一步发展的基础。

这两个系统均包含三个主要元素：①用于检测道路车辆、行人及障碍物的摄像系统，②对目标进行分类并作出相应反应的软件，③用于执行照明功能的前照灯系统。方向预测、交通密度和环境条件等因素也是矩阵式前照灯需要考虑的重要因素。

从工程学的角度来看，Matrix矩阵式前照灯的光束是分离式的。对于开发团队来说，生成没有暗区的远光灯是一项艰巨的挑战。2013年奥迪A8首次应用矩阵式前照灯，该系统中5只反射单元排列成一个远光照明组件，在每一个反射单元中有5颗LED光源，每颗LED光源可以独立点亮、关闭或者变暗，5组共25颗LED光源配合在一起，就能实现对前方区域进行可变的、精确的照明。

图片1:奥迪A7 Matrix大灯

3.‍尾灯

尾灯属于信号照明灯具，其目的是显示车辆外部轮廓、行驶速度和行驶方向。在未来的应用中，矩阵式尾灯也将根据不同的行驶模式进行不同的光源组合。其中动态转向指示灯提高了交通安全性即为有力的证明，实验结果表明动态转向指示灯的可检测性提高了38%。

在尾灯的研发中，LED光源在市场中占主导地位。平均每盏尾灯使用的LED超过25颗，有些系统甚至是由100多个LED组成。有机发光二极管(OLED)是矩阵式尾灯照明系统的新兴光源。OLED是一种薄膜多层器件，具有较大的发光面积和较高的光均匀性。

图片2:奥迪A8 OLED尾灯

图片3:奥迪A8 矩阵式尾灯

矩阵式尾灯系统的亮度较高，亮度偏差控制在5%的范围内，这使得明亮和黑暗区域之间的界限十分明显，较高亮度对比度提高了尾灯的识别距离。

图片4:奥迪A7尾灯

图片5:奥迪A7尾灯

无论是夜晚还是白天，所有驾驶情况均会应用尾灯的信号照明功能，需根据环境条件(白天、夜晚、黎明、雨或雾)的不同改变照明模式。比如：动态转向指示灯的使用增加了司机在白天环境下行驶的警觉性。

4.‍汽车内部照明灯具

矩阵式内部照明灯具的目标是创建一个个性化、无眩光、无阴影的驾驶环境。内部照明灯具没有可移动部件，完全由软件控制。矩阵式内部照明灯具可以根据乘客的各人喜好改变灯具亮度。

下图所示矩阵式内部照明灯具模块，由7个LED阵列组成，在工作模式中照度可以达到300lx。灯具的强度和位置可通过智能控制器(S-Con一种车载平板电脑)进行调节。S-Con有一个触摸屏，乘客可以单独调节灯光状态，包括灯光颜色、光强和照射方向。

图片6:矩阵式内部照明灯具

5.总结

Uber自动驾驶汽车的安全事故表明，高端前照灯系统可以提高自动驾驶汽车的安全性。目前夜间的行车安全性最高的灯具系统就是矩阵式前照灯系统。矩阵式照明系统是动态照明和数字化照明的推动者。利用矩阵式照明系统可以改善照明性能、提高能见度以及实现人机交互。矩阵式照明系统在未来的发展中具有无限可能。

文章来自2018年第六届中国国际汽车照明论坛论文集