LED車燈是汽車照明的發(fā)展趨勢。在上世紀90年代開始出現(xiàn)的氙氣燈尚未完全普及時，LED大燈已悄然出現(xiàn)。和傳統(tǒng)鹵素燈熱輻射發(fā)光、氙氣燈高壓氣體發(fā)光相比，LED車燈通過發(fā)光二極管將電能轉換為光能，使得LED具備色彩鮮艷豐富、亮度高、壽命長、高效率、低能耗、體積小、重量輕等獨特優(yōu)勢。從具體性能指標上看，LED燈的光線強度可達鹵素燈的5倍，氙氣燈的1.4倍。LED燈的使用壽命可達10萬小時，遠遠長于鹵素燈和氙氣燈。LED的能耗僅僅為鹵素燈的十分之一，氙氣燈的七分之一。此外，LED燈在照射距離、照明效果上也有著具備相當大的優(yōu)勢。

眾多性能的優(yōu)越性，使得LED車燈近年來滲透率快速增長，同時也吸引了更多的企業(yè)的參與，LED車燈開始在合資品牌和自主品牌中高端車型普及。目前合資品牌大部分中高端車型都配置LED車燈，自主品牌也紛紛推出具備LED燈的新款車型，成功吸引了潛在的消費者。

隨著LED車大燈滲透率快速提升，智能LED車燈開始嶄露頭角。隨著近年來人工智能、機器智能的發(fā)展以及消費升級對汽車智能化、安全化等需求的提高，車燈AFS和ADB系統(tǒng)應運而生。

AFS是自適應前照燈系統(tǒng)(AFS，Adaptive Front-lighting System)針對LED大燈、氙燈、激光大燈設計，最初的自適應大燈僅有縱向調整功能，通過感應前后軸的制動及加速動作，相應地縱向調節(jié)車燈，保持車燈光線的穩(wěn)定。隨后，AFS又實現(xiàn)了彎道、城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村、高速、惡劣天氣等多種模式下相互轉換功能，以提升行車安全。

AFS車燈系統(tǒng)圖示

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整套系統(tǒng)包括以下6個部分：1、后軸感應器(Rear axle sensor)；2、電控單元(ECU)；3、速度信號(Speed signal)；4、前軸感應器(Front axle sensor)；5、執(zhí)行器(Actuator)；6、前照燈(headlamp)。

”

AFS車燈不同模式下與常規(guī)車燈的對比

注：1、2、3右側圖依次為彎道模式、高速模式、城鎮(zhèn)模式下的AFS

ADB(AdaptiveDriving Beam)是一種智能防眩目遠光燈系統(tǒng)，主要由遠近光燈自動切換（High beam assistant）與自適應熄滅（Adatptive Cut-Off）技術組成。與AFS系統(tǒng)相比，ADB系統(tǒng)加入了更多的傳感器，例如攝像頭。通過對前方路況更完整的分析，在不對路上其他行駛車輛造成刺眼眩光的前提下，ADB能夠提供更好的照明效果。該系統(tǒng)根據環(huán)境、天氣、道路、車速、交通流量以及和其他車輛相對位臵等信息來決定車燈照射范圍、亮度及角度。

ADB車燈車輛交匯功能展示

早期推出的智能化車燈通過在燈罩內安裝一個可旋轉的擋板或步進馬達控制燈泡在水平方向移動來實現(xiàn)調整車燈照射區(qū)域，而水平方向燈光的移動會給本車司機與相向行駛司機帶來一些困擾，客戶體驗效果一般，隨著多像素LED系統(tǒng)被研發(fā)出來，通過行車電腦和傳感器獨立控制每個矩陣分別照亮不同區(qū)域，當?shù)缆飞蠜]有其他車輛時，多像素LED車燈將會把所有LED燈都點亮，這時候就是遠光燈。當?shù)缆飞嫌衅渌囕v時，控制系統(tǒng)根據實時路況關閉部分LED，這樣形成的暗區(qū)就保護其他車輛內司機受到眩光干擾，用戶體驗大為改善。目前多像素LED車大燈主要有以下四種：

1、Matrix LED

LED燈珠具有體積小和快速響應的特性，使用多顆LED進行按照矩陣的方式進行排列，并對其進行控制，借助多顆單獨可控（Individual Addressable）是實現(xiàn)多像素智能大燈最簡單的方案。與普通LED大燈相比，矩陣式LED大燈因為使用多顆LED燈珠，需要更多路的驅動，同時需要給每顆或者幾顆LED燈珠配光使其成為獨立像素單元。目前多家主機廠均已使用Matrix LED車燈，相關技術也已經較為成熟，開發(fā)的不確定性較低，周期相對較短。但受限于LED燈珠尺寸的限制，未來像素升級的空間有限。

Matrix LED車燈展示

代表企業(yè)：海拉，2017年公司展示的“矩陣式HD84頭燈模組”內部一共含有84顆LED，每顆背后由單獨的芯片控制，均可以實現(xiàn)0-100%的光強。模組可以根據不同的交通狀況、天氣狀況以及道路路況做出不同的配光分布方案，一旦有其他車輛進入到車燈的光線分布區(qū)域內，海拉的這套燈組可以選擇動態(tài)隱蔽對方車輛所在區(qū)域，防止發(fā)生眩目現(xiàn)象，當用戶駕車遇到交通標志或者是濕滑路段時，燈組也會自動降低LED的亮度，避免用戶或者對面駕駛員視線模糊。目前，海拉的這套燈組已經搭載在了新一代奔馳E級上。

2、LCD式

隨著汽車智能化的需求越來越高，主機廠對智能車大燈像素數(shù)量的要求也逐漸提高，同時要求智能大燈的照明功能兼具顯示功能。LCD(Liquid crystal Display)作為最為成熟的顯示技術，其相關驅動與控制技術產業(yè)鏈也相當成熟，因此LCD自然而然地成為了智能大燈光源控制系統(tǒng)的選擇之一。LCD大燈系統(tǒng)可以通過控制系統(tǒng)向LCD模塊發(fā)出指令，最終以每秒鐘60次的頻率對前方發(fā)送像素顯示的指向與強度。為汽車提供高分辨率及清晰成像的照明和顯示體驗。

目前的LCD式大燈的像素數(shù)量級已經能做到萬級，LCD式具有成本相對較低，體積相對較小，光型可拉伸角度較寬，明暗對比度較高等優(yōu)勢。其主要限制在于偏光片及液晶面板存在損耗，且LCD大燈的光學和能量利用效率相對較低，而且改善空間有限。

LCD+LED車燈原理展示

代表企業(yè)：海拉，2017年合作伙伴中的默克公司、斯圖加特大學、Porsche、Elmos半導體及Schweize電子帕德博恩大學等等開發(fā)出一種基于LCD的車前燈，LCD車燈技術可以在道路上投射30000像素，并且可以根據不同的路況智能的調整其照射范圍，而且它可以靠著車載軟件來調控它的照明模式，駕駛者可以讓系統(tǒng)為自己找出最佳的照明效果，除此之外，當系統(tǒng)偵測到前方有反光板或者會導致反光的物件時，大燈可以有針對性地避開它們或者減弱亮度，再者，它也可以依靠GPS將引導方向的箭頭投射在路上。

3、DLP式

與發(fā)展LCD式智能大燈的原因類似，作為目前投影設備主流技術的基于DMD器件(DigitalMicromirror Device，數(shù)字微鏡元件)的DLP技術(Digital Light Processing，數(shù)字光處理)自然也成為了多像素智能大燈光源系統(tǒng)的可選技術路線。

與目前的投影技術類似，LED和激光(Laser)均可作為DLP系統(tǒng)的光源。LED（Laser）+DLP的優(yōu)勢在于技術比較成熟，亮度、效率等各主要參數(shù)也足夠好。

DLP+LED車燈展示

代表企業(yè)：德州儀器（TI），2018年在國際消費類電子產品展覽會（CES）上展示了用于高分辨率車前大燈系統(tǒng)的DLP技術。該車燈用DLP芯片可為每個車前大燈提供超過100萬個可尋址像素點，可應用于LED和激光照明在內的任何光源系統(tǒng)，使用該解決方案設計車前大燈ADB系統(tǒng)可以最大限度地提高駕駛員的車前燈亮度，減小對迎面車輛的眩光和來自交通標志的反光，同時可以將車前大燈系統(tǒng)轉變?yōu)樾碌慕煌?a target="_blank">通信方式，加強駕駛員之間以及駕駛員與行人間的交流，為未來的自動駕駛和無人駕駛車輛提供了一種有效的解決方案。

4、點陣式LED（uAFS）

uAFS是可尋址像素矩陣式LED(Addressable LED PixelArray)的簡稱，是專門針對多像素智能大燈系統(tǒng)開發(fā)的LED大燈照明技術。傳統(tǒng)的LED車燈只是把多個獨立的LED芯片整合到一個LED封裝器件中，外部驅動提供電能后，整片芯片同時點亮，矩陣式則是將多個（目前Multibeam矩陣車燈內含84個獨立LED器件）LED器件矩陣化后分別控制，分別控制，但是燈珠像素數(shù)量相對較少。而uAFS車燈則是在數(shù)千顆LED芯片的硅襯底中整合了矩陣式的CMOS控制電路，結合控制芯片，實現(xiàn)了對每個芯片進行單獨的開關及亮度調節(jié)，使LED芯片直接成為了大燈光型中可獨立控制的像素。uAFS的主要優(yōu)勢便體現(xiàn)在較低的系統(tǒng)成本，較小的系統(tǒng)體積，以及高能量效率。

代表企業(yè)：歐司朗與海拉，歐司朗、戴姆勒、弗勞恩霍夫應用研究促進協(xié)會、Hella和英飛凌組成研究聯(lián)盟，由德國聯(lián)邦教育與研究部（BMBF）出資，歷時三年半，2017年成功研制出前照燈演示模型并完成實地測試，該車燈可實現(xiàn)智能高分辨率LED前照燈的基礎解決方案。該解決方案每個前照燈包含三個LED光源，每個LED光源各有1024個可單獨控制的光點（像素點）。前照燈可以不斷地分析汽車行駛情況和天氣狀況、道路走向、汽車行駛速度、前方是否有來車，以及汽車與其他車輛之間的距離等，并十分精確地進行自適應調節(jié)，確保時刻提供最優(yōu)照明條件，而不會造成其他駕駛員炫目。該項目已通過奔馳的樣車測試。