◆ 불쾌한 눈부심이 없는 헤드램프
Porsche는 2023년에 도입 예정인 새로운 HD Matrix LED Headlamp 기술을 공개했다. “글래어 프리 하이빔(Glare Free High Beam, 조사 범위를 조정할 수 있는 하이빔)”의 새로운 기준을 세우고자 하고 있다.

해당 신기술은 2023년 모델인 Porsche 《Cayenne》과 《Cayenne Coupe》에 옵션으로 설정될 예정이다. 기존 모델에서 적용되고 있는 것과는 크게 차이가 있으며, 특히 하이빔 기능은 두 개의 광원을 사용하고 있다.

▲ Porsche가 새롭게 개발한 헤드램프. 3만 2,768개의 작은 LED 픽셀을 제어하는 ECU도 특징이다

Porsche의 조명 모듈 책임자인 Benjamin Hummel은 최근 특징적인 디자인 요소인 4점식을 더욱 강조하고 싶다는 생각을 바탕으로 이와 같은 기술이 탄생했다고 설명했다.

때문에 새로운 헤드램프에서는 기존 LED Matrix Headlamp의 중앙에 있는 단일 하이 빔 유닛을 폐지했다.

그 대신 각 헤드램프 아래쪽에 2개, 총 4개의 유닛을 배치하고 있다. Bosch, Infineon, Nichia와 공동으로 개발한 HD LED 기술을 적용하여 각 유닛에는 8,192개의 LED가 들어간다.

총 3만 2,768 픽셀, 최대 300lx의 조도를 자랑한다. 이에 비해 Porsche의 기존 LED Matrix는 1개 유닛 당 84 픽셀, 총 168 픽셀에 불과하다.

좌우 하이빔을 트윈 유닛으로 만들어서 픽셀 수를 대폭 늘림으로써 기존의 싱글 유닛 대비 더욱 나아진 균질성과 성능을 실현한다고 한다. Benjamin Hummel 책임자는 “하이빔에서는 300lx, 600m까지 비출 수 있다. 그러나 중요한 것은 거리만이 아니다. 필드 전체에 대한 배광도 필요하다. 그를 4개의 광원으로 실현했다. 중앙부와 사이드부분의 밝기를 연속적으로 조정함으로써 도로 끝의 조도를 높일 수 있다. 조도가 높으면 높을수록 조명 성능 향상에 기여한다”고 설명했다.

◆ LED는 머리카락 정도의 두께
이와 같은 헤드램프를 가능하게 한 것은 새로운 Micro LED 기술이다. 머리카락 정도의 두께인 LED로, 8,192개를 하나의 패키지로 만들 수 있다고 한다. 또한 신규 개발한 HD ECU는 각 LED의 조명 효과를 3D 그래픽으로 자동 계산한다고 한다.

나아가 프론트 글래스에 장착된 스테레오 카메라와 적외선 센서와 조합함으로써, 보행자와 맞은편에서 오는 차량 등을 피해서 빛을 비출 수 있다.  Benjamin Hummel 책임자는 “내비게이션, 트래픽, 섀시, 스티어링의 파라미터도 계산의 일부”라고 설명했다.

하이빔의 빛의 양은 124단계로 조정할 수 있으며, 16ms마다 조사(照射)가 갱신된다. 이를 통해 도로 표지판 등의 강한 반사와 눈부심을 저감할 수 있다고 한다. 일반적인 하이빔과 글래어 프리 하이빔, Adaptive Highway High Beam, Dynamic Safety Zone 등의 기능도 적용되어 있다.

Porsche는 앞으로 “Welcome”과 “출발”의 애니메이션 기능도 도입할 예정이다. 나아가 헤드램프의 무게는 기존 제품과 동일하다고 한다. 로우빔을 담당하는 LED는 각각의 헤드램프 유닛 상부에 탑재하여 각각 3 픽셀, 총 12픽셀로 작동한다.

Porsche는 헤드램프 기술 개발을 위해 Weissach의 연구개발 센터에 새롭게 “빛 터널”을 설치했다. 창문이 없는 2층 높이의 시설이며 총 길이 100m, 폭 15m의 아스팔트 코스가 마련되어 있으며, 빛의 각도를 정확하게 측정하는 고니오미터(Goniometer) 등 다양한 장치가 마련되어 있다.