淺析不同種類的車燈光源類型和技術(shù)及發(fā)展的方向

摘要：在自動(dòng)化駕駛與個(gè)性化趨勢(shì)下，汽車照明系統(tǒng)也在發(fā)生重要的變化。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，從最初的單純照明，到今天用來(lái)裝飾，植入品牌特性，展示技術(shù)實(shí)力與設(shè)計(jì)功力等的主要媒介。其次，在自動(dòng)駕駛蓬勃發(fā)展的今天，汽車照明系統(tǒng)變得越來(lái)越智能化。本文闡述了不同類型車燈光源的種類及工藝，并分析了它們?cè)谲嚐粼煨椭械淖饔茫瑸榻窈筌嚐粼煨椭该髁税l(fā)展方向。

1引言

中國(guó)汽車市場(chǎng)正經(jīng)歷一輪輪的改革與蛻變，而汽車照明——這一原本供我們探路用的配置——正悄悄地發(fā)生著質(zhì)的變化，這是因?yàn)?，這早已不僅僅是一盞明燈。現(xiàn)在各車企玩車燈，伴隨著LED,OLED,激光大燈等產(chǎn)品的進(jìn)化，車燈性能變得更加強(qiáng)大，尺寸變得更加小巧，從而獲得了更多造型上的可能性。

2車燈類型

從基礎(chǔ)鹵素，先進(jìn)氙氣大燈，到新生力量LED,未來(lái)感十足的激光大燈各有利弊，這4種不同大燈形式怎么選還得看車型位置，接下來(lái)咱們單獨(dú)看看吧:

1.鹵素大燈

鹵素大燈始于20世紀(jì)70年代，這也是目前最常見(jiàn)的大燈光源類型，鹵素?zé)羝鋵?shí)就是生活中使用的白熾燈的升級(jí)版，加入鹵族元素的應(yīng)用，能使得白熾燈的亮度提高1.5倍，同時(shí)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(dǎo)致造型可塑性差，但是由于鹵素?zé)舻膬r(jià)位便宜，對(duì)于一些價(jià)位較低的經(jīng)濟(jì)性車型來(lái)說(shuō)還是非常適用的。

2.氙氣燈

氙氣燈打破了愛(ài)迪生發(fā)明的鎢絲發(fā)光原理，在石英燈管內(nèi)填充高壓惰性氣體—氙氣，取代傳統(tǒng)的燈絲，并通過(guò)高壓 電流刺激氙氣發(fā)光。氙燈相比鹵素?zé)舳裕珳馗?，目前主流的氙燈色溫?4200K-6000K，光色更趨近于正午太陽(yáng)般的白光，由燈泡+反射碗/透鏡組成。相比鹵素?zé)?，氙氣燈的?yōu)點(diǎn)是高亮度、長(zhǎng)壽命，但是成本相對(duì)高一些。

3.LED

LED 最初應(yīng)用于汽車內(nèi)部照明，后來(lái)逐漸擴(kuò)大到了前照燈及組合尾燈等更廣泛的應(yīng)用。LED 在前照燈中最為典 型的應(yīng)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(xué)設(shè)計(jì)，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(qiáng)。

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(zhǎng)，啟動(dòng)速度更快，LED 的響應(yīng)時(shí)間可以達(dá)到 ns 級(jí)，所以當(dāng) LED 應(yīng)用到轉(zhuǎn)向信號(hào)燈與高位制動(dòng)燈時(shí)，能夠滿足車輛行駛過(guò)程 中應(yīng)急反應(yīng)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?cè)藛T光疲勞問(wèn)題上具有更大優(yōu)勢(shì)。

第三：節(jié)能環(huán)保，LED是冷光源，是將電能轉(zhuǎn)換為光能，所以在發(fā)光過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生污染，也不會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的熱能。

4.OLED

OLED 的出現(xiàn)為汽車照明系統(tǒng)提供了新的設(shè)計(jì)方案， OLED 是可塑性極強(qiáng)的物質(zhì)，造型豐富，目前已在諸多概念 車上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

OLED 有著以下兩大優(yōu)勢(shì)：

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(lái)的尾燈甚至可以做到像貼紙一樣粘貼在車尾，無(wú)需占用后備箱的空間，在體積上與普通 LED 產(chǎn)品相比擁有更大的優(yōu)勢(shì)；

第二，與 LED 的點(diǎn)光源相比，OLED 擁有面光 源和漫反射的特點(diǎn)，光質(zhì)均勻，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)光，不會(huì)投射任何陰影。照明效果既可以是均勻的，也可產(chǎn)生明暗效果， 甚至是動(dòng)態(tài)效果。這兩個(gè)特性，使OLED非常適合用來(lái)制作車內(nèi)氛圍燈和尾燈。

它的缺點(diǎn)是使用壽命短，材料只能承80攝氏度的溫度，價(jià)格高，故目前未能在車燈市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用。OLED目前還達(dá)不到LED同等亮度，一般只用于尾燈、信號(hào)燈、車內(nèi)照明。

5.激光大燈

除了OLED之外，激光大燈也將是未來(lái)車燈發(fā)展趨勢(shì)之一。相對(duì) LED 大燈，激光大燈技術(shù)上有著更多的優(yōu)勢(shì)：其更小的尺寸、更亮的照明以及更低的發(fā)熱等優(yōu)點(diǎn)，便允許設(shè)計(jì)師重新設(shè)計(jì)車體，可以將更大的空間留給空氣動(dòng)力學(xué)的布局， 以及適當(dāng)?shù)膶?duì)前懸和發(fā)動(dòng)機(jī)位置進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到優(yōu)化空間的用意。

激光燈的照明度是LED燈的1000倍，同時(shí)體積比LED燈減小100倍。激光燈源擁有近乎 LED 遠(yuǎn)光燈兩倍的照射距離，最遠(yuǎn)照射距離可達(dá)700米，由于激光本身是直的，在將其分散時(shí)可以做到精細(xì)可控，沒(méi)有多余的溢光。

所以，使用激光大燈能拓寬?cǎi){駛員視野并幫助較早作出危險(xiǎn)判斷，而朝向?qū)ο驎?huì)車時(shí)燈光可控范圍較大，規(guī)避了炫目可能造成的危險(xiǎn)。其缺點(diǎn)在于光束發(fā)散性差，光束照射范圍窄，一般用LED燈源和激光燈源混合式解決這一難題，因此現(xiàn)階段不宜作為汽車近光燈。

3 新技術(shù)

1.ADB 技術(shù)

ADB 技術(shù)又稱自適應(yīng)燈光，通過(guò)功能強(qiáng)大的 ECU 算法將道路數(shù)據(jù)計(jì)算，可以始終開(kāi)啟遠(yuǎn)光，以提供最大照明。ADB是汽車照明領(lǐng)域最大的創(chuàng)新，當(dāng)車載攝像頭感應(yīng)到迎面駕駛來(lái)的車輛或行人時(shí)，ADB可自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光，使車燈內(nèi)的單個(gè)LED 變暗或?qū)⒐馐蛳潞蜋M向移動(dòng)。目前配備ADB的汽車占全球汽車市場(chǎng)1%的份額，預(yù)計(jì)到2025年，將上升至15%。

2. DMD 技術(shù)

DMD 技術(shù)又稱數(shù)字微鏡器件，是一種提高分辨率的高端 ADB，它可點(diǎn)亮和關(guān)閉其上的一百萬(wàn)個(gè)像素，可以識(shí)別路上障礙物的輪廓，甚至可以閱讀路標(biāo)，可以作為ADB技術(shù)的升級(jí)，目前還沒(méi)有量產(chǎn)車型應(yīng)用，但在2018北京車展上WEY-X 已經(jīng)引入了DMD的概念。

3.μAFS 技術(shù)

μAFS技術(shù)又稱激光掃描技術(shù)，是ADB技術(shù)的創(chuàng)新， 將于2021年應(yīng)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(gè)可單獨(dú)控制的像素，向著智能可控 高分辨率LED邁進(jìn)了一大步。

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(guò)LCD大燈中LED光源的數(shù)量非常多。矩陣LED大燈可以實(shí)現(xiàn)在一定橫向區(qū)域內(nèi)的暗光照明，但 LCD 技術(shù)，理論上可以實(shí)現(xiàn)有效像素內(nèi)的任意造型的遮蔽和照明，并且跟隨反應(yīng)速度也十分可觀。

5.數(shù)字大燈技術(shù)

DIGITAL LIGHT 大燈已經(jīng)擁有了投影儀的功能，可以實(shí)時(shí)在路面上投射出類似于箭頭之類的標(biāo)志，與旁車進(jìn)行燈語(yǔ)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(guò)馬路，還可以通過(guò)投射危險(xiǎn)警示等標(biāo)志提醒駕駛員，以此來(lái)保證行車安全。

4 車燈造型設(shè)計(jì)趨勢(shì)

1.符號(hào)化

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

2.參數(shù)化

其實(shí)參數(shù)化的概念從很早之前就已經(jīng)提出了，隨著技術(shù)的進(jìn)步，參數(shù)化的運(yùn)用已經(jīng)不是什么新鮮的設(shè)計(jì)手法，伴隨OLED技術(shù)的出現(xiàn)，這一圖形化的設(shè)計(jì)將以更加新穎的帥氣的形式出現(xiàn)，是提升科技感的有效手法。

3. 貫穿式

隨著OLED元件的發(fā)展，汽車的燈帶可以越來(lái)越細(xì)，造型越來(lái)越豐富，燈帶的運(yùn)用如各大主機(jī)廠的統(tǒng)一規(guī)范，形成極富代表性的設(shè)計(jì)趨勢(shì)，橫向細(xì)長(zhǎng)的燈帶除了提升科技感還是汽車設(shè)計(jì)“顯寬”的利器。

4.交互式

越來(lái)越多的新車喜歡將燈光融入到前臉的整體造型中，這時(shí)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(jié)

設(shè)計(jì)汽車車燈可以凸顯車輛的身價(jià)，良好的車燈設(shè)計(jì)可以提升車輛的身價(jià)與氣質(zhì)，車輛車燈也由最初的白熾燈演變?yōu)樾鲁霈F(xiàn)的HID LED燈，車燈的趨勢(shì)也將朝著多元化的方向發(fā)展，新材料與光源將得到進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，燈具造型進(jìn)步空間將不斷擴(kuò)大，性能將得到提升，汽車性能與外觀將得到高品質(zhì)。

激光大燈、OLED 這兩種新技術(shù)，使得車燈的體積變得更小，在車內(nèi)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(shù)的誕生，前所未有的提高了車燈設(shè)計(jì)的自由度，讓車燈由一個(gè)強(qiáng)功能部件成為了一件極具吸引力的“藝術(shù)品”。而矩陣LED大燈、LCD大燈以及ADB/DMD/μAFS等技術(shù)，得以讓大燈變得更加智能，提升夜間行車的安全性。