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文/童國輔

圖/Audi、Benz、BMW汽車官網

雖著資訊匯集速度的倍增，與市場的需求，汽車科技的進步早已超越人們的想像，許多過去只能在電影中或理論中看到的技術，逐漸落實在現實中最新款的汽車上，這些科技有哪些，以及能為人類帶來多少的便利性，將是本單元所要介紹的內容。

照明系統篇

LED vs.雷射頭燈

人性vs.亮度的對決

對於車輛來說，要提高行駛安全性，除了強化主/被動安全系統，例如安全氣囊數量、車體剛性結構、ABS/EBD/TCS等智慧煞車系統外，若能在夜晚提供良好的照明效果，讓駕駛者看清楚前方路況，相信更能減少碰撞意外發生的機會，因此國外尤其是歐洲車廠，對於頭燈照明系統的研發可是不遺餘力，除了過去為人熟知的HID氙氣頭燈、目前逐漸普及的LED頭燈外，屬於未來科技的雷射頭燈也已落實到部分市售車款上，到底這些頭燈有何差異呢？就讓筆者來一一為大家介紹。

這是目前許多平價車款上就有搭載的HID燈泡，其發光原理是透過高壓電，在內部布塗石英或鋁的燈管產生電弧，使金屬加熱達到蒸發點，形成電漿態後而發出光線，因此亮度相當驚人，比任何單顆LED還要亮。

首先簡單介紹一下大家都知道的HID- High Intensity Discharge Lamp高壓放電式氣體燈，該種照明科技最大的特點，在於亮度相較於傳統的鎢絲燈泡高出數倍，且壽命更長，是大約10年開始普及於汽車照明技術，且由於使用的燈泡外形與傳統鎢絲燈泡相同，因此過去很多車主都會透過後天改裝的方式來擁有HID的照明亮度，但由於HID與鎢絲燈泡的發光點與光譜反射方式不同，因此使用原廠燈具+HID燈泡所照射出來的光形會散掉，造成對向車輛嚴重的炫光現象，嚴重影響交通安全，因此後來政府才會立法規定不得改裝HID。

由於HID燈泡本身亮度相當高，因此應用在頭燈上時，通常需搭配水平自動調整系統+魚眼透鏡，才能避免照射到對向來車視線，發展到後來還加入轉向功能，能感應方向盤轉向舵角，自動調整照明角度，使轉彎時能先看到彎內的情況。

最新LED照明技術

自動遮光避免炫目

至於LED燈泡，則是目前最夯的照明科技，許多人以為LED的亮度無法像HID般高，但事實上隨著LED製造技術的進步，LED的亮度已較過去提高許多，加上原廠裝配的LED頭燈內，有時會以多顆LED燈泡來組成，因此亮度絕對能超越過去的HID燈泡，且目前LED頭燈的運用可不只在亮度的提高，而是結合自動遮光技術，讓光照到該照射的地方。

目前許多高價進口房車所使用的LED頭燈，內部是以數十顆以上的LED所組成，因此才能獲得高亮度的照明效果。

以M.Benz最新款的S-Class為例，其所搭載的智慧型LED頭燈，具備了主動轉向照明、轉彎輔助照明、鄉村道路、高速公路與濃霧模式，獨特的遮光功能能夠自動感應對向車輛位置，遮掉照射到該位置的光線，使對向車輛的駕駛不被強光干擾。在這套頭燈系統裡，車前雷達和立體攝像機提供主動偵測數據，大燈中的LED根據其提供的數據進行點亮、熄滅或者是調整亮度動作，當發現前方有物體出現，頭燈的遮光功能便能自己躲開前方物體，在保證自己視線的同時避免使對向車輛出現炫光影響，因此在夜間行駛，S-Class可以一直開啟遠光燈，行車安全性將大幅提升。不僅如此，該系統還可檢測道路上的反光標誌物，以避免反光對本車駕駛員造成炫目。

而借助紅外夜視系統的偵測功能，該頭燈還可以對前方160 公尺內識別出來的行人熱源用大燈自動閃三下，提示對方注意安全，而對於發現的動物則不會，以避免動物因為光照而受到驚嚇而對車輛行駛造成潛在危險。這套系統在時速30公里以上且路面沒有路燈的情況下便會自動啟動。新S級的大燈使用了全LED 大燈，同時它也擁有相比奧迪A8和BMWi8更多的LED，每個頭燈總成內包含有多達56顆LED，它們能夠實現獨立點亮、熄滅或是調整亮度的功能。

由於LED頭燈是以多顆LED所組成，因此只要其中某幾顆LED沒有點亮，前方就會黑掉一大塊，只要結合車前路況感應系統，讓會照到對向來車的某幾顆LED熄滅或變暗，就能在不影響來車視線的情況下，繼續使用遠燈照明。

除了M.Benz S-Class外，Audi A8/S8矩陣式LED頭燈光源技術也有相似的功能，甚至還能與GPS導航系統結合，行駛在多彎道路上時，預先調整光源照射角度，將光打到左右方的彎道內，讓車主能提早看清楚彎內情況，這些設計都是為了使駕駛者能在擁有高亮度照明效果的同時，也能避免影響對向車輛的視線，這也是只有化整為零的LED頭燈才能具備的功能。

超強雷射頭燈

高亮度體積薄

看完了LED頭燈的介紹，接下來我們來看看最新的雷射頭燈照明技術。從外觀上來看，雷射頭燈似乎與現在普遍應用的全LED頭燈沒有太大的不同，但在技術上，兩者卻有著巨大的性能差距。相比LED科技，雷射技術的最大提升在於它的體積濃縮性，以BMW i8所搭載雷射頭燈為例，其照度達到每瓦170流明，和LED每瓦100流明相比，亮度增加了百分之七十，而照射距離則是LED的兩倍，除了極高的光照亮度，雷射光源同時也具有高效穩定的特點，大約僅需要現今LED燈組一半的電力。

這張圖在說明目前的LED頭燈燈泡數量比較少，因此能遮光的範圍無法很精細，只能有大範圍的遮光效果，而未來隨著LED燈泡的數量慢慢增加，每顆LED照明位置細膩化後，遮光的面積就會更小，讓照明面積最大化。

尺寸方面，雷射頭燈內部的的發光二極管長度僅有10微公尺，比目前小型LED頭燈短了一百倍，這樣就意味著使用雷射頭燈的汽車，不用像傳統汽車那樣一樣留出大面積的頭燈空間，設計師可以更加自由的發揮，所以我們看到i8擁有了相當獨特的頭燈照型，為車頭科技感增色不少。至於雷射頭燈的原理為何？雷射頭燈性能確實十分優勢，但雷射頭燈的原理為何？相信是許多人感興趣的地方。雷射由於具有能量聚集的特性，所以對人眼也會構成極大的傷害，但是BMW的雷射頭燈卻完全不用擔心這一點。原因就在於BMW的雷射頭燈並不是直接以雷射束朝車輛前方發射，而是先以三道雷射束射向一組反射鏡片，經過反射後，雷射能量將聚集在一片充滿黃磷透鏡裡，此時黃磷受到雷射的激發，會發散出強烈的白色光芒，這束白色光芒再往後照在一片反光器上，最後往車輛前方射出一道明亮的白色光線。

M.Benz S-Class的LED頭燈還具備主動提醒前方行人或動物的功能，只要紅外線感應器偵測到車頭前方有溫血物體，就會讓大燈自動閃三下，達到警示與提醒的效果。

而這白色光線，對人和動物的眼睛並不會造成刺激或傷害，而且雷射大燈的亮度色溫都經過研究，照射效果符合人眼的視覺習慣。最後需要指出的是，目前BMW　i8所搭載的這套雷射頭燈並不是完完全全以雷射為基礎的，因為它的近光燈依舊是以LED為基礎，只有遠光燈才是以雷射為光源基礎，由此可知雷射頭燈目前的優勢只有亮度、體積與節能效果，在人性化層面上的能力，還是不若LED頭燈般聰明。值得一提，目前除了BMW以將雷射頭燈應用於市售車上，Audi所擁有名為Matrix Laser technology矩陣式雷射照明技術，也是相同的雷射照明科技，且預計搭載於R8 LMX超跑上。

除了自動感應車前狀況，遮掉不需要的照明面積外，M.Benz S-Class的LED頭燈也結合方向盤轉向角度感應功能，在多彎的道路上，能主動調整頭燈照射角度，讓燈光提早照射到彎道內，以得知彎道內的路況為何。

從以上的介紹中可以看到，未來車燈的發展將會朝向硬體結合軟體的方式來進行，硬體部分，透過LED或者雷射照明技術的的應用，頭燈不僅亮度更高、照射距離更遠，且也將更節能、外型更前衛。軟體部分，則開始與電子偵測系統相結合，讓不能照射到的對向或前方車輛位置自動遮光(熄滅部分LED燈泡)，讓自身與他人皆擁有更安全的夜間行車環境。結論：如何提高行車安全是各車廠相當重視的課題，而從照明科技著手，不只能使車主很明確的感受到進化後差異性，更能在事件發生之前就先避免掉，是屬於主動安全防護的項目，而這樣的發展相信在未來還是會持續進化，也期盼LED頭燈能像過去的HID頭燈一樣，逐漸普及於平價車款上。

從這張圖中可以很清楚的看到，多顆LED頭燈的內部構造相當複雜，因此每顆頭燈的價格也相當驚人，加上需許多電子偵測系統輔助，才能發揮強大功能，因此目前尚無法普及於平價車款上。

Audi也擁有功能強大的LED頭燈照明系統，其名稱為Matrix LED Headlights-矩陣式LED頭燈光源技術，其作用方式與M.Benz極為相似，同是目前走在前端的車用照明技術。

對於路上行人的提醒，歐系三大車廠都有相類似的技術，能透過動態光線變化，來達到警示與驅離的效果。

最早運用雷射照明技術的車款為BMW i8，由於其體積比目前小型LED頭燈短了一百倍，因此有更多的空間能讓設計師自由發揮，所以i8才能擁有相當獨特的頭燈照型，為車頭科技感增色不少。

雷射頭燈並不是直接以雷射束朝車輛前方發射，而是先以三道雷射束射向一組反射鏡片，經過反射後，雷射能量將聚集在一片充滿黃磷透鏡裡，使黃磷發散出強烈的白色光芒，再往後照在一片反光器上，最後往車輛前方射出明亮白色光線。