車輛中心 研究發展處 曾政傑、施淳耀

汽車照明技術由傳統鹵素燈泡轉型至目前逐漸普及的LED頭燈，甚至更為前瞻的雷射頭燈，技術的發展引領了車燈的設計趨勢並展現全新的照明視野。雷射頭燈亮度可達LED頭燈3倍，照明距離亦為2倍，為車輛提供更寬廣的照射範圍，搭配車前攝影機感測器，亦可結合前方與對向車輛等障礙物辨識技術，衍生出先進駕駛輔助系統(ADAS)的相關產品。

在2013年法蘭克福車展中，AUDI發表雷射頭燈概念車後，並於2014年導入超跑AUDI R8 LMX，左右側頭燈各裝配4個雷射二極體組成的光源模組，且將雷射應用於矩陣式頭燈技術，結合微機電系統，更準確的控制燈組照射區域。同年，BMW也發表首輛搭載雷射頭燈的電動車i8，單側頭燈為3個雷射光源組成，結合動態光束功能，偵測來車並自動調整照射區域，以避免眩光；近年來，國際車廠爭相投入，象徵著車輛頭燈已邁入新的里程碑。

圖. AUDI、BMW i8雷射頭燈與其智慧避光功能

圖片來源：AUDI、BMW

車輛燈具的設計目標，是為了能在夜間行車時，提供充分的照明範圍，若搭配影像辨識功能，在有良好的照明的狀況下，將加成障礙物偵測的效果，對於車輛的安全系統有所增益。車輛中心(ARTC)致力於新式照明科技，在LED燈具設計已有相當的研發經驗，如：反射式LED頭燈設計，利用多重拋物面設計將光源集中或發散，以及分佈式照明系統先進車燈之設計等，這些技術與雷射頭燈系統的開發緊密相連，並提升技術延展性。

車輛中心(ARTC)目前所發展的雷射頭燈，對於燈具結構與漏光/失效偵測，均有相關研究；其光學設計之重點包含：焦距、照明範圍、照明範圍、光型及集光效率等，使照明效果能夠符合ECE -R112遠光燈規範要求。而車輛照明用雷射為高功率，若藍光雷射未經正常的轉換白光過程，直接照射將會對人體造成傷害，除了應有密封堅固的外殼外，另增光學設計，以偵測輸出光是否正常，系統利用受雷射激發之混成白光作為感測光源，並搭配光學元件，以匯集外圈的黃暈光監測藍光漂移，做為漏光偵測之判斷，同時減少對照明用光的影響，兼顧系統的照明效果與安全性。

圖. 雷射頭燈漏光偵測架構

ARTC為增進ADAS的主動安全功能，未來將朝向智慧化雷射頭燈照明技術發展，結合影像辨識技術、機電控制技術及車燈光學設計，當偵測到前方車輛及對向來車輛時，關閉對應照明模組以避免眩光，減少對駕駛者影響，提升安全性，同時運用雷射頭燈之照明特性，增加有效照明距離，使影像辨識系統工作範圍加長，讓ADAS成為車用市場積極推展的技術項目，符合智慧燈具發展的主流。