摘 要：汽車照明系統(tǒng)是汽車行駛過(guò)程中不可缺少的重要組成部分，為了進(jìn)一步提升汽車的駕駛安全，設(shè)計(jì)者將LED技術(shù)應(yīng)用到汽車燈具設(shè)計(jì)之中。本文根據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)LED汽車燈具的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行總結(jié)，并從LED技術(shù)在前照燈系統(tǒng)中的應(yīng)用、LED技術(shù)在尾部信號(hào)燈中的應(yīng)用、LED技術(shù)在車內(nèi)照明燈中的應(yīng)用及直射式和透過(guò)式燈光的應(yīng)用四個(gè)方面，論述了LED技術(shù)在汽車照明系統(tǒng)中的具體應(yīng)用形式。

關(guān)鍵詞：LED技術(shù)；汽車照明系統(tǒng)；尾部信號(hào)燈

中圖分類號(hào)：TM923.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2018）06-0051-02

Abstract：The automobile lighting system is an indispensable part of the automobile driving process. In order to further improve the safety of automobile driving，LED technology is applied to the design of automobile lamps by the designers. Based on the previous work experience，the advantages of LED automotive lamps are summarized，and the application of LED technology in the headlamp system，the application of LED technology in the tail signal lamp，the application of LED technology in the light of the inside of the car，the application of the direct and the transmission light are discussed，The specific application form of the LED technology is discussed in the automobile lighting system.

Keywords：LED technology；automotive lighting system；rear signal lamp

0 引 言

LED技術(shù)屬于節(jié)能環(huán)保技術(shù)范疇。隨著研究技術(shù)的不斷創(chuàng)新，LED燈的設(shè)計(jì)成本逐漸降低，甚至完成了向民用領(lǐng)域的不斷滲透。為了進(jìn)一步降低汽車的節(jié)能減排效果，全世界各大公司紛紛將LED技術(shù)應(yīng)用到汽車照明系統(tǒng)之中，并取得了很好的應(yīng)用效果。就目前LED技術(shù)在汽車照明系統(tǒng)中的發(fā)展形式來(lái)看，在未來(lái)汽車照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，LED技術(shù)依然是主要的應(yīng)用對(duì)象。

1 LED汽車燈具的優(yōu)勢(shì)

1.1 節(jié)能環(huán)保

在發(fā)光效能上，由于學(xué)者們?cè)贚ED材料結(jié)構(gòu)學(xué)方面進(jìn)行了大量研究，促使LED燈的發(fā)光效率得到了顯著提升。以前照燈的應(yīng)用為例，從2009年開始，我國(guó)的白光LED照明設(shè)備的發(fā)光效能已經(jīng)達(dá)到了70lm/W。在這種轉(zhuǎn)變之下，LED燈光的絕大部分能量實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化，并以光照形式展示出來(lái)，熱量損失程度也越來(lái)越小，能量利用率漸漸提升。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在LED技術(shù)的作用下，汽車照明系統(tǒng)的mpg指標(biāo)得到了顯著提升，相同燃油下汽車形式英里數(shù)也提升了0.25英里。在歐洲地區(qū)，白天必須開燈行駛，mpg指標(biāo)提升數(shù)量更是達(dá)到了0.5。從這項(xiàng)數(shù)據(jù)中也可以看出，LED燈對(duì)車輛燃油性能進(jìn)行了全面提升，對(duì)車輛整體的節(jié)能降耗工作提供了很好的促進(jìn)作用。

1.2 前照燈光的光色辨別

從現(xiàn)有情況來(lái)看，各個(gè)路標(biāo)段設(shè)計(jì)以被動(dòng)輝光的反射形式為主，但在光譜設(shè)計(jì)過(guò)程中，則主要以LED日光為主，并對(duì)波長(zhǎng)和相對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行了全面規(guī)定。如此一來(lái)，交通指示牌中的光源反射性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他光源，從而提醒駕駛員對(duì)指示牌上的信息進(jìn)行辨別，避免交通違章現(xiàn)象的出現(xiàn)，維護(hù)道路行車安全。尤其是在夜間行車過(guò)程中，由于光的強(qiáng)烈反射，可以讓相關(guān)信息更加清晰地展示出來(lái)。

1.3 前照燈防眩

站在LED燈設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)，為了增強(qiáng)LED燈的使用效果，設(shè)計(jì)人員將其光源色溫保持在5500K～6000K之間。因此，在白色LED燈光使用過(guò)程中，與其他光源相比更接近于自然光線。在這種光源的作用下，駕駛?cè)藛T不會(huì)因?yàn)楣饩€敏感問(wèn)題而產(chǎn)生過(guò)度疲勞，提升駕駛過(guò)程的舒適感。相關(guān)研究結(jié)果表明，在高強(qiáng)度燈光的作用下，很容易產(chǎn)生強(qiáng)烈的短波現(xiàn)象，對(duì)人眼造成巨大壓力，眩目感極強(qiáng)。為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，人們?cè)贖ID燈具設(shè)計(jì)過(guò)程中融入了許多光學(xué)知識(shí)，將光譜中最藍(lán)部分轉(zhuǎn)移到射點(diǎn)光斑處，從而將刺激光源分散到駕駛員不會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的地方，避免對(duì)人們的視覺(jué)產(chǎn)生不利影響。但在道路使用過(guò)程中，會(huì)涉及到迎面車輛行駛，此時(shí)很容易導(dǎo)致區(qū)域藍(lán)光對(duì)迎面駕駛員產(chǎn)生眩目影響。因此，在眩目預(yù)防過(guò)程中，相關(guān)燈具的波段光設(shè)計(jì)應(yīng)保持在450nm以下，從而提升道路行駛安全。如果將LED技術(shù)應(yīng)用到汽車前照燈設(shè)計(jì)過(guò)程中，便會(huì)對(duì)駕駛員的視覺(jué)進(jìn)行有效保護(hù)，避免交通事故的發(fā)生[1]。

2 LED技術(shù)在汽車照明系統(tǒng)中的具體應(yīng)用形式

2.1 LED技術(shù)在前照燈系統(tǒng)中的應(yīng)用

在汽車前照燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，配光方式以光形疊加方式為主，這也對(duì)前照燈的配光設(shè)計(jì)情況產(chǎn)生了極大的影響。總的來(lái)說(shuō)，由于LED前照燈光以半球形發(fā)射為主，為了對(duì)汽車的光通量進(jìn)行滿足，需要對(duì)多個(gè)光源進(jìn)行設(shè)計(jì)。站在應(yīng)用角度來(lái)說(shuō)，LED前照燈系統(tǒng)容納了多個(gè)光源，為了對(duì)其軸向進(jìn)行確定，各個(gè)系統(tǒng)的坐落位置必須得到明確。另外，由于前照燈系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)艙相接近，很容易對(duì)照明系統(tǒng)散熱問(wèn)題產(chǎn)生影響。為此，相關(guān)工作人員應(yīng)該在原有散熱部件基礎(chǔ)上加裝風(fēng)扇，為L(zhǎng)ED燈的散熱創(chuàng)造有利條件。在具體應(yīng)用時(shí)，LED燈設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)車輛上的電器件性能進(jìn)行充分考慮，從而提升控制模塊的工作協(xié)調(diào)能力，為L(zhǎng)ED燈的正常運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)造有利條件。除了上述應(yīng)用之外，LED前照燈還要滿足日間行車的使用需求，只要汽車發(fā)動(dòng)，日間行車便會(huì)開啟，但白天LED燈的光度較低，可以降低燃油消耗。通常情況下，白天LED前照燈的使用功率能夠保持在9瓦左右。

2.2 LED技術(shù)在尾部信號(hào)燈中的應(yīng)用

LED信號(hào)燈的設(shè)計(jì)主要由放射鏡和配光鏡兩方面組成，由于LED燈所發(fā)出的光線具有很強(qiáng)的特點(diǎn)，其中還涉及到反射鏡和配光鏡的折射，也正是由于這種作用，LED燈的光形可以實(shí)現(xiàn)相互疊加，最終形成完整的光型分布。為了對(duì)使用條件進(jìn)行全面滿足，在LED燈設(shè)計(jì)過(guò)程中，人們需要對(duì)汽車的造型情況進(jìn)行全面了解，并對(duì)LED燈的設(shè)計(jì)數(shù)量進(jìn)行確定。然后，根據(jù)燈型對(duì)焊接工藝進(jìn)行選擇，最終實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)線路的完整設(shè)計(jì)。在后續(xù)燈具部件安裝過(guò)程中，設(shè)計(jì)者還應(yīng)該對(duì)相關(guān)燈具部件的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理明確，從而確保整個(gè)設(shè)計(jì)方案具備較高的可行性。在所有工作全部做好之后，設(shè)計(jì)人員便可以對(duì)尾部信號(hào)燈的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行驗(yàn)證，并在此過(guò)程中對(duì)3D和2D數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)布。也正是由于這些信息的存在，汽車尾部信號(hào)燈還會(huì)傳遞出更多信息，為整個(gè)交通的平穩(wěn)運(yùn)行創(chuàng)造有利條件。

2.3 LED技術(shù)在車內(nèi)照明燈中的應(yīng)用

相比之下，車內(nèi)照明電源設(shè)計(jì)十分簡(jiǎn)單，而且空間體積較小，具備較高的反應(yīng)速度，這也使得車內(nèi)照明具備較高的適用能力。整體而言，LED燈在色溫、顯色指數(shù)等方面具備較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，這也為車內(nèi)的短時(shí)間使用提供了便利條件，其中常見的應(yīng)用包括儀表照明、門燈和閱讀燈等。為了提升車內(nèi)照明的有效性，LED等除了將自身特色發(fā)揮出來(lái)之外，還會(huì)對(duì)車門的關(guān)閉狀態(tài)進(jìn)行有效提示，如果車門沒(méi)有完全關(guān)閉，則車內(nèi)頂燈會(huì)一直處于明亮狀態(tài)。在后備箱門開啟的過(guò)程中，LED指示燈也會(huì)自動(dòng)亮起，這也為使用者對(duì)車輛狀態(tài)的了解提供了方便。另外，LED燈在車內(nèi)照明系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在駕駛員身上。例如，在夜間行駛過(guò)程中，駕駛員需對(duì)儀表等信息進(jìn)行隨時(shí)查看，由于LED燈的應(yīng)用，可以緩解燈光對(duì)駕駛員的視覺(jué)產(chǎn)生干擾，從而避免眩目情況的出現(xiàn)[2]。

2.4 直射式和透過(guò)式燈光的應(yīng)用

從整體汽車照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來(lái)看，LED燈主體應(yīng)用方向?yàn)榍罢彰飨到y(tǒng)、尾部信號(hào)燈和車內(nèi)照明燈。但站在燈光應(yīng)用形式角度來(lái)說(shuō)，則主要包括直射式、反射式和透過(guò)式三種。在直射式LED燈光使用上，設(shè)計(jì)人員將LED安裝在反射面的中央部位，并朝著正前或正后方向照射，該種設(shè)計(jì)方式屬于對(duì)LED光源本體的直接應(yīng)用。在直射光源設(shè)計(jì)過(guò)程中，其中涉及到的設(shè)計(jì)難度較小，但由于亮度過(guò)于集中，很容易對(duì)駕駛員的視覺(jué)產(chǎn)生影響，不利于汽車的駕駛安全。在反射式燈光形式設(shè)計(jì)中，主要是將LED燈安置到發(fā)射面一側(cè)，確保駕駛員從正面無(wú)法感受到光的存在。因此，在反射式燈光使用過(guò)程中，并不會(huì)讓駕駛員產(chǎn)生眩目問(wèn)題，但這種設(shè)計(jì)方案在實(shí)施過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)精確度要求極高，從而進(jìn)一步增加了設(shè)計(jì)難度。而在透過(guò)式LED燈光應(yīng)用上，主要對(duì)其他介質(zhì)進(jìn)行利用，并將其穿透。該種應(yīng)用形式在配光上暗度較大，但外觀十分絢麗，深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。

3 結(jié) 論

綜上所述，汽車照明系統(tǒng)是汽車重要組成部分之一，不僅能夠起到良好的應(yīng)用效果，還能對(duì)汽車整體進(jìn)行裝飾。另外，站在應(yīng)用角度來(lái)說(shuō)，汽車照明系統(tǒng)性能的好與壞，對(duì)汽車使用安全十分重要。LED技術(shù)作為一種新型技術(shù)應(yīng)用于汽車照明系統(tǒng)，對(duì)傳統(tǒng)白熾燈存在的不足進(jìn)行了彌補(bǔ)，但由于LED燈自身也存在很多缺點(diǎn)，需要在設(shè)計(jì)上進(jìn)行不斷創(chuàng)新，從而更好地滿足人們對(duì)汽車的使用需求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 緱從軍，馮永傳.LED照明燈具調(diào)光調(diào)色技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析 [J].中國(guó)照明電器，2018（2）：29-33.

[2] 張克群，牛悾悾，夏偉偉.高被引專利質(zhì)量的影響因素分析——以LED產(chǎn)業(yè)為例 [J].情報(bào)雜志，2018（2）：81-87.

作者簡(jiǎn)介：肖遠(yuǎn)（1981.09-），男，漢族，湖北仙桃人，主任科員，碩士。從事專利實(shí)質(zhì)審查和復(fù)審工作。