新型汽车照明在道路安全领域掀起革命性变化

　　自适应前照灯诞生

　　德国研究联盟协同工业和研究领域的知名机构开发出智能化的高分辨率LED前照灯，此举将推动自适应前照灯朝着全新的维度发展进步。总项目经理欧司朗，协同项目成员戴姆勒、弗劳恩霍夫协会、海拉和英飞凌共同合作开发了演示模型。

　　该模型的两盏前照灯双双装置了三个LED光源，每个光源都配有1024个独立可控的光点。首先光线可以根据行驶过程中每个转弯路段的实际情况作出自适应调节，保证周边不存在黑暗盲区。其次，利用车辆传感器的帮助，可以分析周围环境，照亮迎面驶来的车辆，使司机能够将这些车辆看得更加清楚，并且不会使对方司机感到目眩。这样一来，当行驶在乡间道路上时，司机再也不必将前照灯调暗了。

　　创新LED芯片

　　该项目由德国联邦教育和研究部(BMBF)资助，历时三年半，才完成了前照灯演示装置的生产和实地测试。为了实现这个项目，欧司朗光电半导体、英飞凌，以及弗劳恩霍夫协会的可靠性和微集成研究所(IZM)共同开发出了一个拥有1024个独立可控像素的创新型LED芯片。

　　当前市面上这一代的自适应前照灯，都是由多个LED元件并排重叠安装的。此外，还需要额外的电子元件对光段的开关进行控制。前照灯内部空间有限，因而光段的数量也会受限。新的解决方案是，LED的电子激活装置集成进芯片里，既达到了更高的分辨率，同时又满足了有限的空间需求。为实现创新型高分辨率的智能汽车照明，项目进行到第二阶段时，由欧司朗特种照明业务部开发出了配备有能够直接连接到车内电子产品的电气和导热接口的LED模块。

　　降低夜间行车事故风险

　　一旦运用了智能高分辨率前照灯，就可以持续地分析行驶状况和天气情况：道速走势，行驶速度，迎面车况，以及跟车距离。基于这些分析，多变的自适应灯光分布保证了在各种情形下提供定制化照明。例如，高速行驶时，光束的照射范围自动增大。另外一方面，城市交通中，更宽广的灯光分布，除了改善了道路可见度，也通过更好地照亮人行道和周围区域，大大提高了行车安全性。

　　“现在，我们想在这种新型高分辨率LED光源的基础上进一步研发出量产化产品，我们看到了它在前照灯领域应用的巨大潜力。”

　　——Stefan Kampmann ，欧司朗照明首席技术官

　　英飞凌 智能驱动电路

　　英飞凌科技公司研发了在创新型LED芯片里使用的智能驱动电路，从而实现了对1024个像素中的每一个像素的独立控制。作为半导体生产商的英飞凌，以其高度创新的自适应前照，实现了该电路直接与其上方发光的LED矩阵连接。技术挑战在于如何实现将这一特殊要求同LED驱动器的生产技术协调一致。

　　海拉 光学系统和散热概念

　　海拉公司在戴姆勒功能要求的基础上规定了光源的主要技术要求。作为照明和电子专家的海拉为照明模块开发了整套的光学系统及其散热概念，并制作出了前照灯原型。这些前照灯十分高效，并生成了非常均匀的光带，而且单个光带的光质量也很高。无需机械启动装置，不同的光带也可以纯粹地通过电子技术生成，这是照明行业迈向数字化的重要一步。海拉通过此项研发正践行着其为自身设立的标准：携手客户发展服务于他们的创新照明系统，不仅在保持精度和品质的前提下批量生产，也在技术上始终坚持超前思维。

　　戴姆勒 系统组件和模块性能

　　在该研究项目中，戴姆勒为完整的前照灯系统规定了功能要求和未来车辆性能，并以此为基础，确定了整个前照灯系统的组件和模块性能，即通过充分考虑未来的传感器和车辆结构，计算出最佳的光照分布，并将此信息传递至像素级前照灯。关于未来的电动汽车，能效是新开发的LED的一项重要条件。戴姆勒研制了一辆装配了智能LED前照灯的汽车，用作真实交通条件下的实地测验。

　　最新的梅赛德斯奔驰旗下的E级轿车装载了来自海拉的多光束LED前照灯，每一盏都内置84个独立可控的欧司朗高性能LED。戴姆勒不断致力于开发像素更高且愈发精细的LED前照灯，巩固其作为照明领域先驱者的地位。

　　弗劳恩霍夫协会 高超微型化连接技术

　　弗劳恩霍夫研究会充分施展了自己在连接技术(LED和IC)、材料及缺陷的检测和隔离领域的能力，也对该项目做出了重要贡献。通过带有高超微型化连接技术的更精细化的建构，达到极高的分辨率。为实现这一目标，德国柏林的弗劳恩霍夫协会的可靠性和微集成研究所(IZM)将欧司朗提供的1024像素的LED矩阵装配在了英飞凌生产的可独立控制每一像素的有源驱动电路上。借助极佳的冷却性能，一装上芯片即可抵消微米级的高度差。

　　细看两种不同的组装技术：纳米级的海绵状多孔金热压焊接技术和高度可靠的镀金锡回流焊接技术。经证实，两种组装技术都能成功地为后续的LED工序提供高效的生产和鲁棒性接口。

　　LED芯片面临的技术挑战

　　高分辨率 LED 前照灯面临的技术挑战之一，是具备1,024 个可独立控制像素的芯片尺寸偏大。因为LED 芯片尺寸越大，生产过程中的失败风险越高，像素矩阵中单个光点的亮度则会降低。为了解决这个问题，德国弗赖堡弗劳恩霍夫应用固体物理研究所 (IAF) 开发出了一项修复缺陷的新技术。

　　该技术基于紫外激光器微机械加工工艺，可以在生产过程中修复 LED 芯片中的缺陷。其工作方式是：识别微观缺陷，然后使用紫外激光妥善的移除材料，消除缺陷或将之电隔离，同时确保激光不会因疏忽而造成新缺陷，这被称为漏电途径。经修复后，像素点将恢复完全，在此呈现均匀的 “光带”。弗劳恩霍夫 IAF 研制的这种激光微机械加工工艺可带来多重经济效益：一方面，它能在生产过程中消除缺陷，从而降低大尺寸 LED 芯片生产的报废率和成本;另一方面，它还能延长 LED 的平均使用寿命，这是一个重要的竞争优势，且能提升客户满意度。

　　μAFS 项目

　　μAFS项目由德国联邦教育和研究部 (BMBF)资助，编号为13N12510，项目周期从2013年2月到2016年9月。项目伙伴已合作达成目标：开发出智能照明解决方案，为具备了道路安全功能的新型高效节能LED前照灯奠定技术基础。在此基础上，可以开发出自适应前照系统 (AFS)，大大提高司机、乘客和其他行路者的安全性。

　　内涵1024个独立可控光点(像素)的新型LED芯片约莫指甲盖大小。三个这样的芯片组合在一起可使每个前照灯达到3072像素的分辨率。也是这个独特的创新，提高行车的安全度的同时，也让我们的行车生活更多一份贴心与安心。