【太平洋汽车网 技术频道】车灯作为车辆不可或缺的一部分,不仅如点睛之笔般勾勒出前脸的“神”,也在汽车主动安全性中承担了举足轻重的责任。近些年来,LED光源车灯大面积普及,显著提升了车辆的整体照明效果;而曾经仅装备在顶级豪车上的矩阵LED灯,也逐渐下放到了家用车型上。
月黑风高的广德试车场,正是检验一盏车灯实际表现的最佳场所。装备别克Matrix Pixel矩阵LED大灯的顶配君威GS,已在此等候多时……
科普时间:什么是矩阵式LED大灯?
相信各位老司机在开夜车时,都有被“远光狗”晃到精神恍惚的经历。矩阵式LED大灯的出现,正是为避免这种情况的发生。矩阵式LED大灯灯腔内,有数个独立的LED发光元件,均支持独立开关、独立调节亮度,当会车或遇到行人时,车灯将根据传感器的信息,自主决定自动熄灭哪部分灯体,避免对方的炫目,明显提升主动安全系数。
●第一代&第二代
在2013年,人送外号“灯厂”的奥迪,抢先在上代A8的中期改款车型上,搭载了5像素的矩阵式LED大灯,实现了分区照射、动态转向辅助的功能,是像素10以下的第一代矩阵式LED大灯的代表。
以贴近生活的比喻而言,第一代矩阵式LED大灯类似于这款诺基亚C1手机,彩色屏幕+160*128像素的分辨率,提供了较早期单色屏幕的“小灵通”更佳的体验,展现出了划时代的进步。
但随着时间的推移,第一代矩阵式LED大灯分区数目严重不足,导致熄灭部分像素时总体输出亮度断崖式下跌(5个中为避让熄灭了一个,等于输出减少了1/5),在避让动物/行人等体积较小的障碍物时,有种得不偿失的感觉,因此,像素更多的第二代矩阵式LED大灯便应运而生。
与第一代矩阵式LED大灯10个以下的像素数相比,第二代矩阵式大灯将LED像素提升到了10-20之间,在总体输出功率上相较于第一代产品,有着明显的提升,但并不能称之为革命性的进化。时下主流车型的矩阵式LED大灯,大多停留在第二代。
以手机为类比,第二代矩阵式LED大灯类似于诺基亚N73,320*340像素的屏幕在当时看来简直就是“高清巨屏”,但以现在的标准而言简直就是“辣眼睛”的代表,颗粒感大到不能再明显了。
●第三代
就跟当年的iPhone 4划时代的视网膜显示屏一样,第三代矩阵式LED大灯的进化是革命性的,真正实现了“由点到面”的进化,将LED像素数目提升到了20以上。而其中的优秀代表,则为奔驰的Multibeam几何多光束大灯、奥迪的HD Matrix LED大灯,以及装载在顶配君威GS上的别克Matrix Pixel矩阵LED大灯。
上图的奔驰Multibeam几何多光束大灯,LED像素高达84,在照射的细腻程度上,明显胜于仅有24像素的奥迪Q8灯组,但在照射亮度上远逊于奥迪。第三代矩阵式LED大灯因像素数目明显提升,而引出了散热问题:单颗LED灯珠体积过小的灯组,无法实现聚集度与高强度兼得的输出效果,如果不得到解决,车灯的实际亮度甚至还不如上两代。
本次体验的别克Matrix Pixel矩阵LED大灯,乃第三代矩阵式LED大灯的“后发”代表。尽管在像素上与奔驰Multibeam几何多光束大灯一致,均为84像素,但由于额外增加了单独的辅助灯组,以及新意十足的边灯,不会牺牲全局照射亮度前提下,实现更为精细的照射效果控制。
●第四代
就在小编写下这篇文章时,世界上首款装备第四代矩阵式LED大灯的奔驰S级(W223)已正式发布,第四代矩阵式LED头灯组的亮点在于完全实现了“车灯屏幕化”。
例如,在W223 S级车型上,每个灯组内都集成了三个LED模块,而每个模块都由130万个微镜折射,这也使得W223奔驰S级的照明分辨率可超过260万像素,可利用头灯直接将警告符号、标记辅助等信息投射在前方道路上。只要你愿意,拿来放电影也不是不行。
与手机类比的话,第四代矩阵式LED大灯就是划时代的苹果iPhone X,真正实现了全面屏,是手机发展的里程碑。与iPhone X相同,第四代矩阵式LED大灯可传达的信息量持续攀升,能够轻松在地面上“投影”出文字和图标,更符合未来5-10年的潮流。
君威GS上的Matrix Pixel大灯组拆解分析
别克Matrix Pixel矩阵LED大灯主要有四组光源,首先是最靠近进气格栅的角灯模块,其次到广角近光模组,再到84像素远近光一体式模组,最后到下方的LED日行灯/转向灯条。
●壳体
壳体作为支撑全灯的“脊梁骨”,在强度及定位的要求上较高,否则很难实现精确的照射控制。通用的工程师们,因此采用了高强度的工程塑料打造外壳,并很好地预留了走线的位置,看上去干爽、整洁,尽显大厂风范。
此外在壳体一边,笔者发现了熟悉的ZKW供应商标识,这家总部位于奥地利的大灯制造公司,一直以来都是GM系车型的最爱,该Matrix Pixel矩阵LED大灯由ZKW建在大连的工厂提供。
●最核心的84像素远近光一体式模组
在模组内,象征着第三代矩阵式LED大灯最高水平的84像素LED模组,被镶嵌在PED透镜、内聚光透镜后的电路板上,通过开闭不同LED灯珠,以及控制灯珠的亮暗速率,便能实现顺滑的照射范围切换,以及远近兼得的照射效果。
值得一提的是,因整个模组承担了远近光的功能,发热量十分可观。因此,工程师为其额外设计了一个风道,通过前部的小型风扇从壳体内部吸风,将风输送至电路板背后的铝制散热片上,热风最终由模组顶部的出风口排出,从而为模组长时间稳定工作提供了保障。
●广角近光模组
相较于科技含量极高的84像素LED模组,广角近光模组尽管造型相似,同时也装备了PES透镜,但技术含量低了不少,可视作固定亮度的LED灯组,只有开和关两个工作状态。
它的存在意义,是填补84像素LED模组近光照射范围的不足,增强整体输出光强,并作为整个灯组的冗余备份。
但它在外观上最令人惊奇的,就是模组尾部的硕大铝制散热片。尽管未像84像素LED模组那般享有专属的风扇,但也能借助灯组内的循环气流,以及可观的散热面积,带走电路板背部的热量,确保灯组的稳定性。
●信号灯模组
信号灯模组,顾名思义就是控制信号灯的开启和关闭的。但可惜的是,君威GS并不支持流水转向灯的配置,以2020年的标准而言似乎有些落后。
作为唯一一个“穿壳体而过”的模组,信号灯模组的散热直接通过电路板后的金属基板,直接向灯外散发。但较大的壳体开口,也对橡胶密封圈的效果提出了更高的要求,不过相信通用的工程师们已经解决了这个问题。
●角灯模组
作为84像素LED模组无法兼顾车头两侧的补充,向两侧布置的角灯模组,能通过控制开关和亮度的变化,实现左右照射亮度的线性调节,大大减少了整个灯组的照明盲区。
值得一提的是,哪怕角灯单元的开启时长没有两个核心照明模组那么高,但通用的工程师还是贴心地为其增设了厚厚的铝制散热片,同时哪怕整个模组平时不会被车主见到,但实际做工可圈可点,展现出了极高的诚意。
●水平/竖直调光模组
如果是此前的随动式自制应LED大灯组,对于竖直和水平调光模组的要求就会比较高。但得益于84像素LED模组自带调节照射角度的先天优势,竖直和水平调光模组被进一步简化,齿轮和力臂仅采用工程塑料打造,间接降低灯组自重。
别克Matrix Pixel大灯组工作模式解析
既然别克Matrix Pixel矩阵LED大灯组有着上乘的硬件,必然需要顶级的传感器、数据处理模块,以及足够先进的算法,来真正发挥全部的实力。
车辆CAN总线中的行驶速度、车辆周边路况/其它车辆位置、方向盘输入角等多种数据,被别克Matrix Pixel矩阵LED大灯组的控制单元采集,会在图片中的10种模式中自动选择最优模式,并实时调节照射范围和亮度。
●近光模式
城市和乡村作为车主日常通勤时使用频率最高的两个近光模式,切换的临界点为车速50km/h之时。车速在50km/h上时,将会熄灭角灯,并将近光灯的照射范围向右前方延伸,在降低对向来车炫目概率的同时,让驾驶员看得更远。
而低速弯道与动态弯道模式,主要是为了在车辆转弯时提升弯心一侧视野。在50km/h以下时,系统会令弯心一侧角灯以最大亮度工作,以避免车头两侧的盲区;而车速超过50km/h时,系统则会令近光灯的整体照射范围与方向盘的输入角联动,帮助照明弯心部分,效果与以往的随动转向大灯一致。
经济模式与恶劣天气模式作为两种“减光”模式,第一个是为了降低引擎关闭时的电瓶压力,延长启停时间而设,第二个则是避免过亮的光线被雨滴反射回驾驶舱,导致驾驶员炫目,令恶劣天气下的视野更通透。
而处于泊车照明模式时,左右两盏角灯会一直开启,帮助驾驶员更好地判断车辆两角的距离,总体与城市模式较为类似。
●远光模式
当车辆行驶速度在50km/h后,别克Matrix Pixel矩阵LED大灯组便能随时从全远光模式,切换至防眩目远光模式。要知道,一个灯组对于同向前方车辆 / 对向来车的遮蔽细腻与否,正是第三代矩阵式LED大灯与第二代产品甩开距离的关键。
说实话,笔者感觉最后这一种高速模式有些多余,毕竟有上面两种最常用到的远光模式,已经能应付绝大多数的高速路况。同时,我国高速绝大部分也在两向车道中间增设了隔离带,并非美国高速惯用的无隔离带设计,毕竟有时这个模式甚至还会有反效果。
别克Matrix Pixel大灯组实际体验如何?
●照射范围体验
在最直白的直线照射表现上,别克Matrix Pixel矩阵LED大灯组能实现超过400m的可用照射距离,毕竟在伸手不见五指的黑夜中,400m的标志牌上的字样,依旧能被驾驶员清晰辨识。
●对头车晃眼程度对比
为了体现Matrix Pixel矩阵LED大灯组的“仿晃眼”的程度如何,主办方让一辆装备该灯组+使用自动远光模式的君威GS,以及一辆开启普通远光灯的昂科威S,以70km/h车速向笔者所乘的车辆对向开来。
画面的左边,是装备Matrix Pixel矩阵LED大灯组+使用自动远光模式的君威GS,完全不会晃到笔者所在的车辆,能完全看到道路中间的标线。
而画面右侧,则是装备普通LED大灯组+开启远光的昂科威S车型。从图片中可以看出,它当时令笔者所乘车辆内部亮如白昼,将笔者的眼睛“致盲”掉很长的时间;而道路中间标线的辨识度亦急剧下降,具有严重的安全隐患。
从这个简单的实验可以看出,Matrix Pixel矩阵LED大灯组对对向来车的遮蔽效果还是相当到位的,间接保证了各位道路参与者的安全性。
●弯道照明
进入车辆菜单,将照明模式设为“智能近光灯照明”,并确保灯光旋钮处于Auto、并按下转向灯柱上的自动灯光按键。
设定好后,保证车辆在50km/h左右时速行驶,便能看得出这套大灯组在弯道中的随动转向效果。
从图中可以看出,别克Matrix Pixel矩阵LED大灯组利用了角灯,将弯心的部分照亮,并提供了左右不等长的灯光覆盖距离;还能根据方向盘的输入角度,整体将灯光的照射范围向弯心靠拢,达成“灯随心动”的效果。
同级别最有诚意的车灯,没有之一
尽管别克Matrix Pixel矩阵LED大灯组只在顶配君威GS车型上装备,但放眼整个B级车市场,顶配君威GS25.98万元的售价在该灯组的加持下十分有诱惑力,毕竟除了价格贵上一大截的奔驰C级,提供Multibeam车灯选装外,再无任何对手能提供真正意义上的第三代矩阵式LED灯组。
何况别克Matrix Pixel矩阵LED大灯组不仅在亮度上稳压Multibeam车灯一头,自适应调节的顺滑感亦不落下风,这何尝不是上汽通用献给车迷们的一份大礼包?如果买君威GS不上这个灯,真的是亏大了。
(图/文/摄:太平洋汽车网 秦子钧)
海量灯光盛宴大图
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