会思考的灯光学：大众汽车和梅赛德斯-奔驰的照明技术

众所周知，夜间出没的多半是猫头鹰而不是百灵鸟，试驾是在黑暗中进行的——你可能会认为，就照明技术而言，大白天在路上缺什么也不会缺少光线。设想一下，如果没有灯光通道和灯光模拟器，那么测试该怎样进行。我们稍后将讨论后者。首先我们与大众汽车团队一起前往其照明研发中心的照明通道。马蒂亚斯·塔姆是“卓越照明中心”的负责人。仅从这个高大上的名称中就能看出，它在大众集团中的地位是多么重要。该中心由德国、墨西哥、巴西和中国的国际团队协同运营，重点关注各自的市场。主要工作领域涉及开发、造型以及与供应商的合作。

而这些工作领域中最重要的主题是功能开发和模拟、表面优化以及测试。其背景始终是：如何将新技术应用于汽车设计并投入量产？与此同时，新技术开发速度也越来越快，从卤素灯、氙气灯、LED灯、矩阵式LED灯到HD高清灯，照明技术投放市场的时间间隔一直在缩短。

整个产品开发流程具体是如何实现的？亚历山大·蒂尔：“这一切都要从大灯的概念说起，在这方面其实同样众说纷纭。但无论如何，我们首先都必须恪守法律规定，欧洲、中国和美国的一些法律和规则真的天差地别。”这对面向全球市场的供应商来说是一个巨大的挑战。还有大众汽车的规格说明书，它包含170页详细信息，这从一个侧面解释了汽车制造商为什么不会一下子就把某产品推向市场。相反，他们需要与供应商合作进行各项极为复杂的开发工作，而制造商现在也更加注重自家技术解决方案的独特性，例如车灯控制软件。

与早期的照明系统相比，这一点正变得越来越重要。从弯道内灯光设定、市区灯光或十字路口灯光等附加功能，到自动亮度调节，再到无眩光远光灯或高清灯光系统中的附加信息，这些都能起到辅助人机交互的作用。早在2005年，从帕萨特车型引入的弯道照明系统已经显示出新技术能够对所有级别车型进行渗透。在解决了合适的安装空间和技术要求等难题后，该功能有助于更好地照亮蜿蜒曲折的道路，完善动态照明辅助，大大提升了客户体验。

这类系统需要对传感器技术进行复杂的调整。在参观了100米长，15米宽，5米高，100米内最大高度差为5厘米的灯光通道之后，我们在对比驾驶中体验了这种系统的实际效果。首先是一辆配备卤素大灯的Polo——由于LED已经完全取代了卤素大灯，因此它不再属于大众的产品范围。除了光线分布均匀外，与对比中使用的 LED 系统相比，卤素灯光的淡黄色给人一种闪闪发光的感觉，但其亮度较低，照射范围较小，两者差异非常突出。

这里有一点我们需要说明一下，因为测量中实际通光量几乎没有差别，但LED灯光由于色温更高，会让人觉得光照更强、更亮。如果Polo采用矩阵式LED照明方式同样会取得良好效果。这里指的是大众汽车LED产品中最简单的矩阵灯光系统，每个矩阵由8个发光单元构成，但照明效果已经非常高效且令人感觉舒适。而新途观使用的系统则更昂贵，当然也更出色、更精致。最新高清LED灯则在近期推出的改款途锐上首次亮相，它可提供均匀度极高的顶级照明。数年前，大众途锐就首先采用了矩阵式LED系统，发展到现在，它的每侧灯组都拥有19 200颗可单独控制的微型LED发光单元。

而梅赛德斯-奔驰的数字灯光则与大众所采用的方式截然不同。该系统带有130万个可摆动微小镜面，它们能够反射大电流LED所发出的光线，从而使灯光在任何时候都能以理想的亮度照射到所需位置。而且即使是在梅赛德斯-奔驰旗下最低端车型上，最新改款的A级车上所采用的新型多光束 LED系统也能显示出卓越的照明能力。该系统每10毫秒对环境光进行一次评估，并据此控制拥有255个亮度级别的LED。

奔驰这样的产品是如何融入整车设计的？首先是概念设计阶段，然后是数字验证（在高清模拟器中，我们稍后会介绍），之后会在实车上使用特殊组件进行测试，最后是量产审批并进入生产阶段。组件供应商通常会在投放市场之前三年进驻。这就像是奔驰MB OS软件平台一样：奔驰希望保留对其汽车的设计主导权。这关系到产品独立性、研发能力和差异化。

灯光模拟器的产生也是类似的。最初是飞行模拟器装置激发了整个团队的灵感。真正用于灯光模拟的开发始于2014年至2015年。项目的目标是在A、B方案比较中对不同照明技术进行数字化评估，同时能够不受时间和天气的影响，并拥有自己的软件产权，在不使用真实硬件的情况下评估前照灯的性能。这不但能够减少排放，而且具有节省时间的优势。这套模拟器还可以从全球各地访问，在动态虚拟环境中进行功能测试和评级模拟。好处说了那么多，我们当然要试一下。一辆奔驰E级被从前后排中间一分为二。透过挡风玻璃可以从真实的驾驶舱内看到车外的半球形屏幕。屏幕由特殊的投影仪投射出来。这台蔡司天鹅绒投影仪通常用来投射出天文馆中的星空，因此它们能够在深黑色背景上进行精确的光影显示，并具有最大的对比度和精确的色彩显示。

整个系统，得益于虚拟灯光控制单元和精心设计的模拟软件之间的完美结合，带来了逼真、流畅的驾驶感受。这一点我们可以证实。在不断变化的条件下，可以看出某些照明系统的可能性及局限性。但更有趣的是特殊表示法，例如使用伪彩显示，它是先前主观印象的基础。或者用图表来显示目前是如何控制发光电流的，即光线在哪些地方会有何种程度的减弱，以及哪些数值被准确地设定等。

我们可以清楚地看到，从传感器到运算装置，再到装有多重LED发光单元或微型反射镜的前大灯，所有系统都必须快速而精确地工作，才能将所需的光量实时传送到应该到达的地方。当我们要离开模拟器时感到特别留恋，因为这种实时信息显示着实令人兴奋，它非常直观地显示了照明系统在后台是如何紧张地工作的。

在接下来的夜间驾驶中，配备多光束光源的A级轿车和另外一辆配备高清照明的EQS车型都显示出了这种工业研发的实际效果。即使是最基本的车辆配置，奔驰也能为其提供顶级的可选灯光组件。由于采用了超亮的附加LED，因此照明效果极佳，照射范围极广。进阶的高清灯光系统调校更精细，应对不同路况更具针对性，在危险情况下甚至可以通过特殊显示功能发出警告或提供线路辅助。但这并不能改变多光束LED已经具备的卓越性能，它在实验室和道路上的复杂调试早已证明了这一点。