本篇是车灯发展趋势功能篇,是车灯发展趋势-造型篇的姐妹篇,本篇主要介绍车灯7大新功能介绍,AFS自适应前照灯,ADB自适应远光灯,高像素LED大灯,激光大灯,面光源,动态图像交互-MiniLED,功能与交互动态显示。为方便大家阅读,也提供PPT下载,请关注本公众号,在对话框中输入“20211116”即可下载。也欢迎大家扫描下方二维码加入艾邦智能车灯微信群。
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随着汽车互联,新能源技术,自动驾驶的兴起,汽车照明也在逐步走向智能化。
车灯作为视觉件和安全件有望成为车辆数据流输端的核心载体,近几年LED技术特别是矩阵式LED、OLED、MiniLED、MicroLED等技术的不断进步和成熟,像素级ADB、MLA、DLP、ISD智能交互式灯等智能车灯技术层出不穷,推动汽车车灯向电子化、智能化升级。

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一、AFS自适应前照灯
AFS(Adaptive Front-lighting system) 自适应前照灯系统,能根据车辆目前所处的天气条件、环境状况以及车辆自身的状态,自动调整前照灯的光束模式,达到最佳的照明效果。
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AFS 工作原理
整套系统包括以下6个部分:
1. 后轴感应器(Rear axle sensor);
2. 电控单元(ECU);
3. 度信号Speed signal);
4.   前轴感应器(Front axle sensor);
5.   执行器(Actuator);
6.  前照灯(headlamp)。
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通过感应前后轴的制动及加速动作,相应地调节车灯,使车灯光线可根据路况变化进行自适应调节。
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AFS车型应用
二、ADB自适应远光灯
 
ADB(AdaptiveDriving Beam)自适应远光灯,是一种能够根据路况自适应变换远光光型的智能远光控制系统。它将一个完整的远光光斑通过特殊的光学模组、电子控制变成由多个光学照明分区组合成的远光光斑。当路面出现车辆、行人等目标时,由传感器(摄像头)、驱动电路组成的控制系统将关闭或调暗部分远光照明分区,从而避免对被照目标的眩目,同时保证清晰的远光照明。
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ADB 工作原理
通常ADB系统由前视主动安全摄像头(ForwardActive Safety Camera,FAS-Cam)、大灯控制器(HeadlampControl Module,HCM)、光源模组驱动器、光源模组、传输线等几部分组成。目前ADB的主要光源为LED,因此光源模组驱动器即LED驱动模块(LEDDriver Module,LDM)。
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ADB功能实现形式
Matrixsystem(矩阵式)-如奥迪A8
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Pixelsystem(像素式)-如昂科威S
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昂科威S84像素模组
ADB 应用及趋势:

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ADB在各大汽车品牌的应用:
 
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ADB大灯和普通LED大灯价格对比图:
 
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车灯ADB硅胶透镜
 
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在车灯行业,选择透镜材料的主要考虑因素是透光率、耐高温性和耐老化性、使用寿命周期等。目前广泛使用的材料为PMMA、光学级PC、玻璃等,随着灯具功能的升级,硅胶透镜也逐步被广泛应用,尤其是ADB大灯。
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综上所述,硅胶透镜诸多优点将在ADB 大灯上的应用会越来越广泛。
三、高像素LED大灯
 
1. DLP
DLP是“Digital Light Processing”的缩写,即为数字光处理,这种技术先把影像信号经过数字处理,再把光投影出来。是照明分区更多的ADB车灯,也可以理解为有投影功能的汽车远光灯,在实现防眩目远光照明的基础上又增加了信息交互功能。

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(1)DLP 工作原理
它是基于TI(美国德州仪器)公司开发的数字微镜元件——DMD(DigitalMicromirrorDevice),作为成像器件来完成可视数字信息显示的技术,可实现百万级的像素照明,通过调节反射光实现投射图像的一种投影技术。
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(2)DLP 应用展示

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(3)DLP核心技术-DMD
数字微镜器件(DigtialMicromirrorDevices,DMD),是一种电子输入、光学输出的微机电系统(opticalmicro-electrical-mechanical system (MEMS) ),它由许多小型铝制反射镜面组成,每个镜面被称为一个像素。DMD基于半导体制造技术,由高速数字式光反射开关阵列组成,通过控制微镜片绕固定(轭)的旋转和时域响应(决定光线的反射角度和停滞时间)来决定成像图形和其特性。它是一种新型、全数字化的平面显示器件,应用MEMS的工艺将反射微镜阵列和CMOSSRAM集成在同一块芯片上。
DMD的工作原理
每一个微反射镜单元都是一个独立的个体,并且可以翻转不同的角度(正或者负),因此通过微镜单元所反射的光线可以呈现不同的角度,具体表现为对应的数字图像像素的亮暗程度。
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DMD行业应用
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2. MicroLED
Micro LED技术,即LED微缩化和矩阵化技术,指在一个芯片上集成高密度微小尺寸的LED 阵列。需要将LED(发光二极管)背光源进行薄膜化、微小化、阵列化。可以让LED单元小于50微米,仅普通LED的1%。并且与OLED一样,可实现每个图元单独定址和单独驱动发光。它的优势在于既继承了无机LED的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等特点,又具有自发光无需背光源的特性,体积小、轻薄,还能轻易实现节能的效果。
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MicroLED工作原理
MicroLED尺寸界定为75微米以下,制程方面采用磊晶技术,在晶片上整合的高密度微小尺寸的LED阵列,应用领域非常广阔,从穿戴式装置、头戴式显示器、AR/VR到光疗技术都有,目前MicroLED最大难题则是如何将数百万颗微小的LED精准转移到背板上(巨量转移)、以及后续的检测与封装技术,投资成本相当高昂。
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MicroLED应用预期
开发MicroLED大灯模组,配合ADB矩阵模组,可实现大灯的ADB功能及数字投影功能,目前各大车灯厂均处于研发阶段。
四、激光大灯
激光照明技术是继白炽灯、荧光灯和LED照明之后的第四代照明技术,其核心是基于半极性GaN激光二极管,并结合先进的材料技术,形成可用于照明的白色光源。
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激光大灯工作原理
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”总共四个过程,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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用激光大灯的车型:
国际:宝马730li、奥迪A8、奥迪A7、奥迪Q7。
国内:曼德光电的长城VV7 GT选装。
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激光大灯发展趋势分析:

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五、面光源(OLED、SurfaceLED)

1. OLED

OLED(Organic Light-Emitting Diode),又称为有机电激光显示、有机发光半导体。OLED无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板(或柔性有机基板),当有电流通过时,这些有机材料就会发光。
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OLED工作原理
在一定电场驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子传输层和空穴传输层,并在发光层中相遇,形成的激子最终导致可见光的发射。
OLED在各汽车品牌应用
数字化OLED是目前在尾灯中体现个性化以及实现车联网通信最灵活的显示技术,利用多分区可独立控制的特点,可以通过OLED尾灯向跟随车辆以及行人传递信息。目前OLED因寿命短、良率低、造价高、易烧屏,尚属于早期应用阶段,近年来BBA已在尾灯上率先应用,国内小鹏及红旗也在新车型上相继推出。

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2. Surface LED
SurfaceLED 面发光技术:通过导光材料和精细加工的方法,将底部的LED光源均匀的打在平面内的技术效果 ,是一种既薄又均匀的面发光系统,是用以替代昂贵的OLED的解决方式。
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Surface LED工作原理
4-5mm厚度,空间占用小,较好的点亮均匀性,自由地造型设计(可弯曲、形状多样型、动画模式),相对OLED有极简的成本。
Surface LED 应用
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六、动态图像交互-MiniLED

Mini LED又称次毫米发光二极管,是指采用数十微米级的LED晶体构成的显示屏,介于MicroLED和小间距显示之间。行业大致上100-300微米称之为Mini LED,点间距一般在P0.4-P1.2。其中小间距LED是指相邻灯珠点间距在2.5 毫米以下的LED 背光源或显示产品。
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MiniLED工作原理
MiniLED直显:采用 RGB 三色的 LED 模组,实现 RGB 三原色无缺失的显示效果。设计理念是将 MiniLED芯片直接作为显示像素点, 以此提供成像的基本单位,从而实现图像显示。其具有高亮度、宽色域、高对比度、高速响应、低功耗和长寿命等优势。
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MiniLED应用

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MiniLED、MicroLED、OLED对比
 
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七、车灯功能展示
1. 高合Hiphi PML可编程和ISD智能交互大灯,可实现DLP功能与交互动态显示。

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2. 远近光灯未来发展-多像素LED大灯:
MatrixLED  -【Slimline】
Slimline ADB 大灯将透镜尺寸缩小至15mm,以竖向排列的方式成一串,成为全球第一个做到超纤细垂直LED大灯,配合格栅及Logo的光影动画效果,为凯迪拉克品牌形象再添新彩。

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汽车光信号投射功能最新法规解读

作者 ma, binxue