随着自动驾驶和个性化的发展,汽车照明系统正在发生重要变化。主要体现在两个方面。一是它已经从最初的简单灯饰发展成为装潢、品牌特色植入、展示技术实力和设计功力的重要载体。其次,随着自动驾驶的发展,汽车照明系统也越来越智能化。摘要:介绍了汽车光源的不同类型和技术,分析了它们对车灯造型的影响,指出了未来车灯造型的发展方向。
在中国,汽车市场正在经历一轮又一轮的创新变革。曾经为我们探路的汽车照明也在悄然发生着质的变化,因为它不再只是一盏灯。现在各大车企都在玩灯。随着LED、有机发光二极管、激光大灯的不断进化,大灯的性能越来越强,体积越来越小,因此被赋予了更多的造型可能性。
从最基本的卤素和高级氙气大灯到新势力LED和未来感十足的激光大灯,各有优缺点。四种不同的大灯形式如何选择,也取决于车型的定位。让我们单独看看它们:
卤素灯始于1970 年代,是目前最常见的头灯光源。卤素灯其实是日常生活中使用的白炽灯的升级版。添加卤素元素可使白炽灯亮度提高1.5倍,延长白炽灯寿命2-3倍。由灯泡+反光碗组成,反光碗体积大,造型可塑性差。但是,卤素灯非常适合一些价格低廉的经济型车型。
氙气灯打破了爱迪生发明的钨丝发光原理,在定时管内充入高压惰性气体——氙气代替传统的灯丝,通过高压电流激发氙气发光。氙气灯的色温比卤素灯高。目前主流的氙气灯色温为4200K-6000K,光色更接近正午太阳光般的白光。它们由一个灯泡+ 反光碗/透镜组成。与卤素灯相比,氙气灯具有亮度高、寿命长等优点,但成本相对较高。
起初,LED用于汽车内部照明,后来逐渐扩展到前照灯、组合尾灯等更广泛的应用领域。 LED大灯最典型的应用是日间行车灯。由于体积小,便于自由组合和二次光学设计,因此可以用来组成不同的造型和线条组合,造型大方,科技感强。
一是使用寿命更长,启动速度更快,LED的响应时间可以达到ns级。因此,将LED应用于转向灯和高位刹车灯,可以满足车辆行驶过程中的应急响应需求,有效减少汽车事故的发生。
其次,LED前照灯可以防止眩光。白光LED光源的色温为5500K60)00K,比氙气光源(4000K)更接近自然光(4800K6000K)。更舒适,在避免轻度驾驶疲劳方面更有优势。
三是节能环保。 LED是冷光源,将电能转化为光能,因此在发光过程中不会产生污染或过热。
有机发光二极管的出现为汽车照明系统提供了一种新的设计方案。有机发光二极管是一种可塑性强、造型丰富的材料,已经在多款概念车中得到应用。
首先,它具有自发光的特点,不需要任何光源系统的支持,厚度仅为1.4mm。未来,尾灯甚至可以像贴纸一样贴在车尾,不占用后备箱的空余空间。与普通LED产品相比,尾灯在体积上具有更大的优势。
其次,与LED点光源相比,有机发光二极管具有面光源和漫反射、光质均匀、无级调光、无阴影等特点。照明效果可以是均匀的、暗淡的,甚至是动态的。这两个特性使OLED 非常适合制作室内氛围灯和尾灯。
它的缺点是使用寿命短,材料只能承受80摄氏度的温度,价格较高,所以目前在车灯市场上并没有得到广泛应用。目前,有机发光二极管无法达到与LED相同的亮度,一般只用于尾灯、信号灯和车内照明。
除了有机发光二极管,激光大灯也将是未来大灯的发展趋势之一。与LED大灯相比,激光大灯在技术上更具优势:更小的尺寸、更亮的照明和更低的发热量让设计师可以重新设计车身,为空气动力学布局留出更多空间大空位,并适当调整前悬架和发动机位置优化空白空间。
激光灯的照度是LED灯的1000倍,体积比LED灯小100倍。激光光源的照射距离是LED远光灯的近一倍,最远照射距离可达700米。因为激光本身是直的,散射时可以精细控制,不会出现不必要的光溢出。
因此,使用激光大灯可以拓宽驾驶员的视野,有助于及早做出危险判断。同时,面对相反方向时,灯光的可控范围会更大,避免了潜在的眩光风险。缺点是光束发散性差,光束照射范围窄。 LED光源和激光光源通常用于解决这个问题,因此目前不适用于汽车的近光灯。
ADB技术,又称自适应照明,通过强大的ECU算法计算道路数据,可随时开启远光灯,提供最大照明。 ADB是汽车照明领域最大的创新。当车载摄像头检测到迎面而来的车辆或行人时,ADB 可以自动调节灯光,调暗前照灯中的单个LED 或向下和横向移动光束。配备ADB 的车辆目前占全球汽车市场的1%,预计到2025 年将上升到15%。
DMD技术,也称为数字微镜器件,是一种具有增强分辨率的高端ADB。它可以打开和关闭上面的百万像素,识别道路障碍物的轮廓,甚至可以读取路标。可以作为ADB技术的升级,目前还没有应用到量产车型上,但是WEY-X)在2018北京车展上已经推出了DMD的概念。
AFS技术也称为激光扫描技术。是ADB技术的创新。2021年将应用于汽车大灯,可以将ADB带上一个新的台阶。新的LED芯片包含1024个单独可控的像素,这是向智能可控高分辨率LED迈出的一大步。
并不是指一种光源,背后真正的光还是LED,只是液晶大灯里有大量的LED光源。矩阵式大灯可以实现一定横向区域的暗照明,但LCD技术理论上可以实现有效像素内任意形状的遮挡和照明,后续反应速度也非常可观。
奔驰最新研发的数码灯,配合挡风玻璃上的传感器、电脑和立体摄像头,实现对光束的精细控制,动态组合成亿万种不同的几何图案。
数字灯光大灯已经具备了投影仪的功能,可以在路面上实时投射箭头之类的标志,与其他汽车进行交流,还可以在路面上投射斑马线,保证行人安全过马路。它还可以通过投射危险警告等标志来提醒驾驶员,确保行车安全。这种数码灯已经在迈巴赫S级)轿车上量产了。车灯造型设计的四大趋势
大灯和尾灯已经成为品牌DNA的重要手段。随着有机发光二极管技术的出现,这种平面设计将以更新颖、更帅气的形式出现,是提升品牌识别度的有效途径。各大主机厂一直在挖空在尾灯的图形上做文章。这些符号化的图形不仅需要智能化,更大程度上提高了品牌的辨识度。新技术让符号化的设计更天马行空空更生动。
其实参数化的概念早就提出来了。随着技术的进步,参数化的应用已经不是什么新的设计技术了。随着有机发光二极管技术的出现,这种平面设计将以更新颖、更帅气的形式出现,是提升科技感的有效手法。
随着有机发光二极管部件的发展,汽车的灯条可以越来越细,形状也越来越丰富。灯带的应用,如各大主机厂的统一规格,已经形成了很有代表性的设计趋势。横向细长的灯条除了增强科技感,也是“拓宽”汽车设计的利器。
越来越多的新车喜欢将灯光融入到前脸的整体造型中,此时大灯与格栅之间的界限变得模糊。这也使得汽车具备了与。
车灯的设计可以显示汽车的价值。一个好的车灯设计可以提升汽车的价值和气质。从最初的白炽灯到新兴的HID LED灯,汽车灯的发展趋势将是多元化的。新材料和光源将进一步发展,灯造型空的进展将不断扩大,以增强性能,为汽车的性能和外观提供高品质。
激光和有机发光二极管这两项新技术,使得大灯体积更小,增加了车内有限空空间内灯光的可塑性;新材料和新发光技术的诞生,前所未有地增加了车灯设计的自由度,使车灯从一个功能性很强的部件,变成了一件吸引人的“艺术品”。矩阵式LED大灯、LCD大灯以及ADB/DMD/μAFS等技术可以让大灯更加智能,提高夜间行车的安全性。