一個由工業(yè)界和科研界的知名機構(gòu)組成的德國研究聯(lián)盟已研發(fā)出可實現(xiàn)智能高分辨率LED前照燈的基礎(chǔ)解決方案，這將顯著改善自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)。該項目的演示模型由項目總負(fù)責(zé)人歐司朗公司與項目合作伙伴戴姆勒公司、弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進協(xié)會、Hella公司和英飛凌公司共同研發(fā)。演示模型的兩只前照燈分別包含三個LED光源，每個LED光源各有1024個可單獨控制的光點(像素點)。這意味著前照燈可以針對相應(yīng)的交通狀況，十分精確地進行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，確保時刻提供最優(yōu)照明條件，且不會造成其他駕駛員炫目。同時，它能根據(jù)每個轉(zhuǎn)彎路段的實際情況自適應(yīng)調(diào)節(jié)燈光，從而消除周邊黑暗區(qū)域。在車載傳感器的輔助下，此款前照燈還可以分析周圍環(huán)境，照亮來車，這樣一來，不僅駕駛員能更加清楚地注意到來往車輛。而且，由于光束不會直照來車駕駛員的頭部，對方駕駛員也能安然行駛，不會因前照燈而產(chǎn)生眩目感。得益于此，在鄉(xiāng)間道路上行駛時，車輛駕駛員再也不必將這種前照燈的燈光調(diào)暗。
這個項目由德國聯(lián)邦教育與研究部(BMBF)出資，歷時三年半，現(xiàn)已成功研制出前照燈演示模型并完成實地測試。在此之前，市場上現(xiàn)有的自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)是在前照燈內(nèi)并排重疊安裝多個LED元件。還需要其他電子元件來開啟和關(guān)閉各個光段。由于前照燈內(nèi)部空間有限，光段數(shù)量受到限制。在這個項目中，歐司朗光電半導(dǎo)體、英飛凌和弗勞恩霍夫可靠性和微集成研究所(IZM)共同研制出具備1024個可單獨控制的像素點的創(chuàng)新LED芯片。新的解決方案將LED電子激活功能集成到芯片內(nèi)，從而大大提高了分辨率，同時仍可滿足有限空間的要求。項目第二階段，歐司朗特種照明業(yè)務(wù)部針對這種創(chuàng)新高分辨率智能汽車照明解決方案，研制出一種LED模塊。該模塊具有電子和導(dǎo)熱接口，可直接連接至汽車的電子系統(tǒng)。
現(xiàn)在，項目已成功證明這個系統(tǒng)的可行性;智能高分辨率前照燈將持續(xù)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。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可變自適應(yīng)燈光分布功能可確保在各種情形下提供量身定制的照明。譬如，高速行駛中，光束射程將自動加長。在城市交通中，由于人行道和周邊區(qū)域的照明更好，燈光分布更廣以提升安全性。這些功能全部以電子元件實現(xiàn)，而未使用機械執(zhí)行機構(gòu)。有了無眩目遠(yuǎn)光燈，駕駛員始終能在夜間獲得最佳照明，而不會對其他駕駛員造成不利影響。這顯然有利于提高汽車駕駛員的警覺性，從而大大有助于降低夜間駕駛的事故風(fēng)險。
歐司朗照明股份公司的首席技術(shù)官Stefan Kampmann表示，“現(xiàn)在，我們想在這種新型高分辨率LED光源的基礎(chǔ)上進一步研發(fā)出量產(chǎn)化產(chǎn)品，我們認(rèn)為它在前照燈中的應(yīng)用前景非常廣闊。”
英飛凌科技股份公司(FSE代碼：IFX / OTCQX代碼：IFNNY)研發(fā)了這顆創(chuàng)新LED芯片的智能驅(qū)動電路。歸功于此，其1024個像素點中的每個都可以單獨控制。英飛凌的設(shè)計十分巧妙，可直接將智能驅(qū)動電路與其上方的發(fā)光LED陣列相連接。技術(shù)挑戰(zhàn)在于既滿足這種設(shè)計的特殊要求，又支持LED驅(qū)動電路的制造工藝。憑借智能驅(qū)動電路及其廣博的汽車應(yīng)用技術(shù)專長，英飛凌鼎力支持前照燈系統(tǒng)朝著高度創(chuàng)新且自適應(yīng)的趨勢發(fā)展。
Hella KGaA Hueck & Co根據(jù)戴姆勒公司提出的功能要求，明確了光源的主要技術(shù)要求。照明和電子領(lǐng)域的專家們?yōu)檎彰髂K研發(fā)了整個光學(xué)系統(tǒng)及其散熱概念，并制作出前照燈原型。它們極其高效且可產(chǎn)生十分均勻的光帶。此外每個像素點都可實現(xiàn)優(yōu)良的照明質(zhì)量。所以，僅使用電子元件就能產(chǎn)生不同光帶，而無需機械執(zhí)行機構(gòu)。這是朝著照明行業(yè)數(shù)字化邁出的重要一步。Hella用這一研發(fā)成就踐行了其為自身設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)：攜手客戶研發(fā)創(chuàng)新照明系統(tǒng)，并且不僅以必要的精度和質(zhì)量實現(xiàn)量產(chǎn)，而且在技術(shù)上始終追求超前思維。
在這個研究項目中，戴姆勒股份公司規(guī)定了整個前照燈系統(tǒng)的功能要求和未來汽車屬性。以此為基礎(chǔ)，確定前照燈系統(tǒng)的組件和模塊屬性，包括根據(jù)未來的傳感器和汽車架構(gòu)，計算出最佳燈光分布，并將這些信息發(fā)送給像素點前照燈。就未來的電動汽車而言，能效是這些創(chuàng)新LED必須滿足的重要要求。戴姆勒公司制造一輛配備該智能LED前照燈的汽車在實際交通狀況下完成了現(xiàn)場試驗。
新款梅賽德斯-奔馳E級轎車采用了Hella提供的多束LED前照燈，每只燈內(nèi)各有84個可單獨控制的歐司朗高性能LED。戴姆勒公司堅持不懈地研發(fā)具備更多更精密像素點的LED前照燈，不斷鞏固其在車燈領(lǐng)域的先驅(qū)地位。
在這個項目中，弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進協(xié)會為連接技術(shù)(LED 與 IC芯片間)和材料，以及檢測并隔離缺陷等方面做出卓著貢獻(xiàn)。非凡的微型化連接技術(shù)鍛造出更加精細(xì)的結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品呈現(xiàn)出極高分辨率。為了做到這一點，位于德國柏林的弗勞恩霍夫可靠性和微集成研究所(IZM)將歐司朗提供的1024像素點LED陣列，貼裝到英飛凌提供的有源驅(qū)動電路上，后者可單獨控制每個像素點。這些芯片擁有極佳散熱性能，其貼裝方式可抵消微米級的高度誤差。
兩種不同的貼裝工藝通過了考察：采用海綿狀納米多孔金熱壓鍵合技術(shù)和采用高度可靠的金錫合金焊料回流焊接技術(shù)。結(jié)果證明，這兩種貼裝工藝都十分成功，能為隨后的LED工序提供成品率高且魯棒性好的接口。
高分辨率LED前照燈面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)之一，是具備1024個可單獨控制像素點的芯片相對地尺寸較大。因為LED芯片尺寸越大，生產(chǎn)過程中像素點矩陣中的各個像素點發(fā)生故障或照度下降的風(fēng)險就越高。為了攻克這個難題，位于德國弗萊堡的弗勞恩霍夫應(yīng)用固體物理研究所(IAF)研制出一種修復(fù)缺陷的新技術(shù)。這項技術(shù)基于紫外激光微機械加工工藝，可在生產(chǎn)過程中修復(fù)LED芯片內(nèi)部的缺陷。其作用原理為：識別細(xì)微缺陷，并利用紫外激光小心翼翼地移除材料，消除缺陷或?qū)⒅姼綦x，同時確保激光不會因疏忽而造成新缺陷，即電流泄漏路徑。經(jīng)修復(fù)后，像素點將恢復(fù)完全照度，再次呈現(xiàn)均勻的“光帶”。
弗勞恩霍夫應(yīng)用固體物理研究所(IAF)研制的這種激光微機械加工工藝，可帶來多重經(jīng)濟效益：一方面，它能在生產(chǎn)過程中消除缺陷，從而降低大尺寸LED芯片生產(chǎn)的報廢率和成本;另一方面，它還能延長LED的平均使用壽命，這是一個重要的競爭優(yōu)勢，且可提高客戶滿意度。
μAFS項目得到了德國聯(lián)邦教育與研究部(BMBF)的資助，資助編號為13N12510。該項目于2013年2月啟動，到2016年9月結(jié)束。項目合作伙伴已達(dá)成目標(biāo)：研制出智能照明解決方案，為具備附加道路安全功能的新型高能效LED前照燈奠定技術(shù)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，可以研發(fā)出自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)(AFS)，為駕駛員、行人及其他交通參與者創(chuàng)造更加安全的道路環(huán)境。
關(guān)于戴姆勒
戴姆勒股份公司是全球最成功的汽車制造商之一。戴姆勒集團旗下業(yè)務(wù)機構(gòu)包括梅賽德斯-奔馳轎車、戴姆勒載重車、梅賽德斯-奔馳輕型商用車、戴姆勒客車和戴姆勒金融服務(wù)。戴姆勒集團業(yè)務(wù)遍及全球，是全球最大的豪華轎車制造商之一，同時也是全球最大的商用車制造商。戴姆勒金融服務(wù)業(yè)務(wù)單元提供融資、租賃、車隊管理、保險、金融投資、信用卡和創(chuàng)新交通服務(wù)等服務(wù)。戴姆勒在世界幾乎所有國家銷售汽車和提供服務(wù)，并已在歐洲、南北美洲、亞洲和非洲等設(shè)立生產(chǎn)工廠。目前，戴姆勒旗下品牌包括：全球最有價值的豪華汽車品牌——梅賽德斯-奔馳，以及梅賽德斯-AMG(Mercedes-AMG)、梅賽德斯-邁巴赫(Mercedes-Maybach)、梅賽德斯me(Mercedes me)、Smart、福萊納(Freightliner)、西星(Western Star)、BharatBenz、扶桑(FUSO)、賽特拉(Setra)和Thomas Built Buses等。戴姆勒金融服務(wù)品牌包括：梅賽德斯-奔馳銀行(Mercedes-Benz Bank)、梅賽德斯-奔馳金融(Mercedes-Benz Financial)、戴姆勒載重車金融(Daimler Truck Financial)、智行moovel、即行Car2go和mytaxi。戴姆勒在法蘭克福證券交易所和斯圖加特證券交易所掛牌上市(股票交易代碼為DAI)。2015年，戴姆勒集團售出約290萬輛汽車，全球員工數(shù)量達(dá)到284015人;總收入高達(dá)1495億歐元，息稅前利潤為132億歐元。
關(guān)于弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進協(xié)會
弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進協(xié)會是歐洲領(lǐng)先的應(yīng)用科學(xué)研究機構(gòu)，通過遍布德國各地的67家研究所和研究單位開展眾多研究活動。弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進協(xié)會擁有24000名工作人員，年度研究總經(jīng)費逾21億歐元。其中，超過18億歐元來自科研合同。弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進協(xié)會的研究經(jīng)費70%以上來自工業(yè)合同和政府出資的研究項目。美國和亞洲的分支機構(gòu)旨在促進國際合作。
關(guān)于HELLA KGaA Hueck & Co
HELLA是一家掛牌上市的全球性家族企業(yè)，在35個國家設(shè)有超過125個分支機構(gòu)，雇傭約34000名員工。HELLA Group面向汽車行業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)照明技術(shù)和電子產(chǎn)品，并且擁有歐洲最大的汽車零部件、配件、診斷及檢修服務(wù)零售機構(gòu)之一。HELLA旗下合資企業(yè)亦生產(chǎn)完備的汽車模塊、空調(diào)系統(tǒng)和汽車電氣系統(tǒng)。HELLA擁有6000多名研發(fā)人員，是市場上最重要的創(chuàng)新力量之一。此外，HELLA Group在2015至2016財年的銷售額為64億歐元，是全球排名前40位的汽車供應(yīng)商之一，也是德國最大的100家工業(yè)企業(yè)之一。
關(guān)于歐司朗
歐司朗公司總部設(shè)在慕尼黑，是擁有逾百年歷史的全球領(lǐng)先燈具制造商。從基于半導(dǎo)體技術(shù)的高科技應(yīng)用，如紅外燈具或激光燈具，到樓宇和城市中的智能聯(lián)網(wǎng)照明解決方案，歐司朗產(chǎn)品門類齊全，應(yīng)有盡有。2015財年結(jié)束時(9月30日)，歐司朗在全球擁有約33000名員工，財年營收達(dá)到近56億歐元。歐司朗在法蘭克福證券交易所和慕尼黑證券交易所掛牌上市(ISIN代碼：DE000LED4000;WKN代碼：LED 400;股票交易代碼：OSR)。如欲了解更多信息，請訪問www.osram.de.
關(guān)于英飛凌
英飛凌科技股份公司是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體科技公司，我們讓人們的生活更加便利、安全和環(huán)保。英飛凌的微電子產(chǎn)品和解決方案將帶您通往美好的未來。2015 財年(截止 9 月 30 日)，公司的銷售額達(dá) 58億歐元，在全球范圍內(nèi)擁有約 35,400 名員工。英飛凌在法蘭克福證券交易所(股票代碼：IFX)和美國柜臺交易市場 OTCQX International Premier(股票代碼：IFNNY)掛牌上市。
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