楊利君，趙宇

汽車車燈技術與造型發(fā)展淺析

楊利君，趙宇

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230601）

隨著自動化駕駛和個性化趨勢的發(fā)展，汽車照明系統(tǒng)正在經歷著重要變革。主要體現在兩方面：一是從最開始的單純照明已經發(fā)展到現在用于裝飾、品牌特性植入、展現技術實力和設計功力的重要載體。二是隨著自動駕駛的發(fā)展，汽車照明系統(tǒng)也日益智能化。文章介紹了不同種類的車燈光源類型和技術，分析其對車燈造型的影響，指出未來車燈造型發(fā)展的方向。

車燈；智能化；個性化

1 引言

在中國，汽車市場正在上演著一輪又一輪的革新和蛻變，汽車照明，這個曾經為我們探路的配置，也在悄然發(fā)生著質的改變，因為，它已然不再只是個燈了。如今，各家車企都在玩燈，隨著LED、OLED、激光大燈的不斷演進，車燈的性能越來越強，體積越來越小，也因此被賦予了更多的造型可能。

2 車燈類型

從最基本的鹵素、高級的氙氣大燈到新生力量LED、充滿未來感的激光大燈，都有各自的優(yōu)缺點，四種不同的大燈形式如何選擇也取決于車型的定位，下面我們就分別來看一看：

2.1 鹵素大燈

鹵素大燈始于20世紀70年代，這也是目前最常見的大燈光源類型，鹵素燈其實就是生活中使用的白熾燈的升級版，加入鹵族元素的應用，能使得白熾燈的亮度提高1.5倍，同時使用壽命提高2-3倍，由燈泡+反射碗組成，并且反射碗所需體積較大導致造型可塑性差，但是由于鹵素燈的價位便宜，對于一些價位較低的經濟性車型來說還是非常適用的。

2.2 氙氣燈

氙氣燈打破了愛迪生發(fā)明的鎢絲發(fā)光原理，在石英燈管內填充高壓惰性氣體—氙氣，取代傳統(tǒng)的燈絲，并通過高壓電流刺激氙氣發(fā)光。氙燈相比鹵素燈而言，色溫更高，目前主流的氙燈色溫在4200K-6000K，光色更趨近于正午太陽般的白光，由燈泡+反射碗/透鏡組成。相比鹵素燈，氙氣燈的優(yōu)點是高亮度、長壽命，但是成本相對高一些。

2.3 LED

LED最初應用于汽車內部照明，后來逐漸擴大到了前照燈及組合尾燈等更廣泛的應用。LED在前照燈中最為典型的應用就是日間行車燈，由于LED尺寸較小，便于自由組合以及二次光學設計，所以可以利用LED形成不同的形狀和線條組合，造型空間大、科技感強。除此之外，相比于傳統(tǒng)光源，LED在性能方面也更加優(yōu)異：第一：壽命更長，啟動速度更快，LED的響應時間可以達到ns級，所以當LED應用到轉向信號燈與高位制動燈時，能夠滿足車輛行駛過程中應急反應需求，有效減少汽車事故的發(fā)生。第二：LED前照燈可以防眩：白色LED光源色溫在5500K~6000K，與氙氣光源（4000K）相比更接近于自然光（4800K~6000K），具有更高舒適性，在避免駕駛人員光疲勞問題上具有更大優(yōu)勢。第三，節(jié)能環(huán)保，LED是冷光源，是將電能轉換為光能，所以在發(fā)光過程中不會產生污染，也不會產生過量的熱能。

2.4 OLED

OLED的出現為汽車照明系統(tǒng)提供了新的設計方案， OLED是可塑性極強的物質，造型豐富，目前已在諸多概念車上實現應用。OLED有著以下兩大優(yōu)勢：第一，具有自發(fā)光的特性，不需要任何光源系統(tǒng)的支持，而且厚度只有1.4毫米。未來的尾燈甚至可以做到像貼紙一樣粘貼在車尾，無需占用后備箱的空間，在體積上與普通LED產品相比擁有更大的優(yōu)勢；第二，與LED的點光源相比，OLED 擁有面光源和漫反射的特點，光質均勻，可實現無級調光，不會投射任何陰影。照明效果既可以是均勻的，也可產生明暗效果，甚至是動態(tài)效果。這兩個特性，使OLED非常適合用來制作車內氛圍燈和尾燈。它的缺點是使用壽命短，材料只能承80攝氏度的溫度，價格高，故目前未能在車燈市場上廣泛應用。OLED目前還達不到LED同等亮度，一般只用于尾燈、信號燈、車內照明。

2.5 激光大燈

除了OLED之外，激光大燈也將是未來車燈發(fā)展趨勢之一。相對LED大燈，激光大燈技術上有著更多的優(yōu)勢：其更小的尺寸、更亮的照明以及更低的發(fā)熱等優(yōu)點，便允許設計師重新設計車體，可以將更大的空間留給空氣動力學的布局，以及適當的對前懸和發(fā)動機位置進行調整，以達到優(yōu)化空間的用意。激光燈的照明度是LED 燈的1000倍，同時體積比LED燈減小100倍。激光燈源擁有近乎LED遠光燈兩倍的照射距離，最遠照射距離可達700米，由于激光本身是直的，在將其分散時可以做到精細可控，沒有多余的溢光。因此，采用激光大燈可以開闊駕駛員的視野，有助于更早做出危險判斷，同時，面向對方向會車，燈光的可控范圍也會更大，避免炫目帶來的潛在風險。它的缺點是光束的發(fā)散性較差、光束照射的范圍較窄，通常采用LED燈源與激光燈源混合使用的方法來解決這個問題，所以目前不適合用作汽車的近光燈。

3 新技術

3.1 ADB技術

ADB技術又稱自適應燈光，通過功能強大的ECU算法將道路數據計算，可以始終開啟遠光，以提供最大照明。ADB是汽車照明領域最大的創(chuàng)新，當車載攝像頭感應到迎面駕駛來的車輛或行人時，ADB可自動調節(jié)燈光，使車燈內的單個LED變暗或將光束向下和橫向移動。目前配備ADB的汽車占全球汽車市場1%的份額，預計到2025年，將上升至15%。

3.2 DMD技術

DMD技術又稱數字微鏡器件，是一種提高分辨率的高端ADB，它可點亮和關閉其上的一百萬個像素，可以識別路上障礙物的輪廓，甚至可以閱讀路標，可以作為ADB技術的升級，目前還沒有量產車型應用，但在2018北京車展上WEY-X已經引入了DMD的概念。

3.3 μAFS技術

μAFS技術又稱激光掃描技術，是ADB技術的創(chuàng)新，將于2021年應用于汽車前燈，可以將ADB帶入新層面，新的LED芯片包含1,024個可單獨控制的像素，向著智能可控高分辨率LED邁進了一大步。

3.4 LCD

指的并不是一種發(fā)光源，其背后真正發(fā)光的仍然是LED，不過LCD大燈中LED光源的數量非常多。矩陣LED大燈可以實現在一定橫向區(qū)域內的暗光照明，但LCD技術，理論上可以實現有效像素內的任意造型的遮蔽和照明，并且跟隨反應速度也十分可觀。

3.5 數字大燈技術

奔馳研發(fā)的最新的DIGITAL LIGHT與車上傳感器、計算機、以及風擋玻璃上的立體攝像頭配合，實現光束的精細化控制，動態(tài)組合成上億種不同的幾何圖形排列。DIGITAL LIGHT大燈已經擁有了投影儀的功能，可以實時在路面上投射出類似于箭頭之類的標志，與旁車進行燈語交流，并且還可以在路面上投射出斑馬線，保障行人能夠安全過馬路，還可以通過投射危險警示等標志提醒駕駛員，以此來保證行車安全。這種DIGITAL LIGHT已經在邁巴赫S級轎車上量產搭載。

4 車燈造型設計趨勢

4.1 符號化

前燈及尾燈已經成為品牌DNA的重要手段，伴隨OLED技術的出現，這一圖形化的設計將以更加新穎的帥氣的形式出現，是提升品牌辨識度的有效手法。各大主機廠挖空心思在尾燈的圖形上做文章，這些符號化的圖形除了智能化需求更大程度是提高品牌的辨識度，新的科技讓符號化設計更加的天馬行空，也更加的生動。

4.2 參數化

其實參數化的概念從很早之前就已經提出了，隨著技術的進步，參數化的運用已經不是什么新鮮的設計手法，伴隨OLED技術的出現，這一圖形化的設計將以更加新穎的帥氣的形式出現，是提升科技感的有效手法。

4.3 貫穿式

隨著OLED元件的發(fā)展，汽車的燈帶可以越來越細，造型越來越豐富，燈帶的運用如各大主機廠的統(tǒng)一規(guī)范，形成極富代表性的設計趨勢，橫向細長的燈帶除了提升科技感還是汽車設計“顯寬”的利器。

4.4 交互式

越來越多的新車喜歡將燈光融入到前臉的整體造型中，這時車燈與格柵部分的界限變得模糊。這也使得汽車從外觀上也具備了與交互的功能。

5 總結

汽車車燈的設計能夠彰顯汽車的價值，一款好的車燈設計能夠提高汽車的價值和氣質，汽車車燈從原始的白熾燈發(fā)展到新興的HID LED燈，車燈的發(fā)展趨勢也會向多元化方向發(fā)展，新材料和光源也會進一步開發(fā)，不斷拓展燈具造型的進步空間，增強性能，為汽車的性能和外觀都提供高品質。激光大燈、OLED這兩種新技術，使得車燈的體積變得更小，在車內有限的空間下燈型的可塑性加大；而新材料和新的發(fā)光技術的誕生，前所未有的提高了車燈設計的自由度，讓車燈由一個強功能部件成為了一件極具吸引力的“藝術品”。而矩陣LED大燈、LCD大燈以及ADB/DMD/μAFS等技術，得以讓大燈變得更加智能，提升夜間行車的安全性；

[1] 成波.淺談汽車照明現狀及發(fā)展趨勢.[J]時代汽車,2017.2.

[2] 宋光養(yǎng).LED技術在汽車燈具中的運用分析.[J]數字通信世界, 2017.7.

[3] 魏麗.LED技術在汽車燈具中的應用.[J]南方農機,2017.

Analysis of the development of automotive lamp technology and styling

Yang Lijun, Zhao Yu

( Anhui jianghuai Automobile Co. Ltd, technical centre, Anhui Hefei 230601 )

With the development of automatic driving and personalized trend , the automobile lighting system is undergoing important changes. mainly reflected in two aspects: the first, lighting has developed into an important carrier for decoration, brand identity implantation and demonstration of technical and design capability; the second, with the development of automatic driving, the lighting systems are becoming increasingly intelligent. This text introduces different kinds of lamp and technologies, and analysis of its impact on styling design, pointed out the future development direction of the lamp styling.

Lamp; Intelligence; Personalized

U463.6

A

1671-7988(2019)24-226-03

U463.6

A

1671-7988(2019)24-226-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.24.076

楊利君，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心。