技术 | 汽车车灯技术与造型发展浅析
摘要：随着自动化驾驶和个性化趋势的发展，汽车照明系统正在经历着重要变革。主要体现在两方面：一是从最 开始的单纯照明已经发展到现在用于装饰、品牌特性植入、展现技术实力和设计功力的重要载体。二是随着自动驾 驶的发展，汽车照明系统也日益智能化。文章介绍了不同种类的车灯光源类型和技术，分析其对车灯造型的影响， 指出未来车灯造型发展的方向。
1 引言
在中国，汽车市场正在上演着一轮又一轮的革新和蜕变， 汽车照明，这个曾经为我们探路的配置，也在悄然发生着质 的改变，因为，它已然不再只是个灯了。如今，各家车企都在玩灯，随着 LED、OLED、激光大灯的不断演进，车灯的性能越来越强，体积越来越小，也因此被赋予了更多的造型可能。
2 车灯类型
从最基本的卤素、高级的氙气大灯到新生力量 LED、充满未来感的激光大灯，都有各自的优缺点，四种不同的大灯形式如何选择也取决于车型的定位，下面我们就分别来看一看：
2.1 卤素大灯
卤素大灯始于20世纪70年代，这也是目前最常见的大灯光源类型，卤素灯其实就是生活中使用的白炽灯的升级版，加入卤族元素的应用，能使得白炽灯的亮度提高1.5倍，同时使用寿命提高2-3倍，由灯泡+反射碗组成，并且反射碗所需体积较大导致造型可塑性差，但是由于卤素灯的价位便宜，对于一些价位较低的经济性车型来说还是非常适用的。
2.2 氙气灯
氙气灯打破了爱迪生发明的钨丝发光原理，在石英灯管内填充高压惰性气体—氙气，取代传统的灯丝，并通过高压 电流刺激氙气发光。氙灯相比卤素灯而言，色温更高，目前主流的氙灯色温在 4200K-6000K，光色更趋近于正午太阳般的白光，由灯泡+反射碗/透镜组成。相比卤素灯，氙气灯的优点是高亮度、长寿命，但是成本相对高一些。
2.3 LED
LED 最初应用于汽车内部照明，后来逐渐扩大到了前照灯及组合尾灯等更广泛的应用。LED 在前照灯中最为典 型的应用就是日间行车灯，由于LED尺寸较小，便于自由 组合以及二次光学设计，所以可以利用LED形成不同的形状和线条组合，造型空间大、科技感强。
除此之外，相比 于传统光源，LED 在性能方面也更加优异：
第一：寿命更长，启动速度更快，LED 的响应时间可以达到 ns 级，所以当 LED 应用到转向信号灯与高位制动灯时，能够满足车辆行驶过程 中应急反应需求，有效减少汽车事故的发生。
第二：LED 前 照灯可以防眩：白色 LED 光源色温在5500K~6000K，与氙气光源（4000K）相比更接近于自然光（4800K~6000K），具有更高舒适性，在避免驾驶人员光疲劳问题上具有更大优 势。
第三：节能环保，LED是冷光源，是将电能转换为光能，所以在发光过程中不会产生污染，也不会产生过量的热能。
2.4 OLED
OLED 的出现为汽车照明系统提供了新的设计方案， OLED 是可塑性极强的物质，造型丰富，目前已在诸多概念 车上实现应用。
OLED 有着以下两大优势：
第一，具有自发光的特性，不需要任何光源系统的支持，而且厚度只有 1.4 毫米。未来的尾灯甚至可以做到像贴纸一样粘贴在车尾，无 需占用后备箱的空间，在体积上与普通 LED 产品相比拥有更大的优势；
第二，与 LED 的点光源相比，OLED 拥有面光 源和漫反射的特点，光质均匀，可实现无级调光，不会投射 任何阴影。照明效果既可以是均匀的，也可产生明暗效果， 甚至是动态效果。这两个特性，使OLED非常适合用来制作车内氛围灯和尾灯。
它的缺点是使用寿命短，材料只能承80摄氏度的温度，价格高，故目前未能在车灯市场上广泛应用。OLED目前还达不到LED同等亮度，一般只用于尾灯、信号灯、车内照明。
2.5 激光大灯
除了OLED之外，激光大灯也将是未来车灯发展趋势之一。相对 LED 大灯，激光大灯技术上有着更多的优势：其更小的尺寸、更亮的照明以及更低的发热等优点，便允许设计师重新设计车体，可以将更大的空间留给空气动力学的布局， 以及适当的对前悬和发动机位置进行调整，以达到优化空间的用意。
激光灯的照明度是LED灯的1000倍，同时体积比LED灯减小100倍。激光灯源拥有近乎 LED 远光灯两倍的照射距离，最远照射距离可达700米，由于激光本身是直的，在将其分散时可以做到精细可控，没有多余的溢光。
因此，采用激光大灯可以开阔驾驶员的视野，有助于更早做出危险判断，同时，面向对方向会车，灯光的可控范围也会更大，避免炫目带来的潜在风险。它的缺点是光束的发散性较差、光束照射的范围较窄，通常采用 LED 灯源与激光灯源混合使用的方法来解决这个问题，所以目前不适合用作汽车的近光灯。
3 新技术
3.1 ADB 技术
ADB 技术又称自适应灯光，通过功能强大的 ECU 算法将道路数据计算，可以始终开启远光，以提供最大照明。ADB是汽车照明领域最大的创新，当车载摄像头感应到迎面驾驶来的车辆或行人时，ADB可自动调节灯光，使车灯内的单个LED 变暗或将光束向下和横向移动。目前配备ADB的汽车占全球汽车市场1%的份额，预计到2025年，将上升至15%。
3.2 DMD 技术
DMD 技术又称数字微镜器件，是一种提高分辨率的高端 ADB，它可点亮和关闭其上的一百万个像素，可以识别路上障碍物的轮廓，甚至可以阅读路标，可以作为ADB技术的升级，目前还没有量产车型应用，但在2018北京车展上WEY-X 已经引入了DMD的概念。
3.3 μAFS 技术
μAFS技术又称激光扫描技术，是ADB技术的创新， 将于2021年应用于汽车前灯，可以将 ADB 带入新层面，新的LED芯片包含 1,024个可单独控制的像素，向着智能可控 高分辨率LED迈进了一大步。
3.4 LCD
指的并不是一种发光源， 其背后真正发光的仍然是LED，不过LCD大灯中LED光源的数量非常多。矩阵LED大灯可以实现在一定横向区域内的暗光照明，但 LCD 技术，理论上可以实现有效像素内的任意造型的遮蔽和照明，并且跟随反应速度也十分可观。
3.5 数字大灯技术
奔驰研发的最新的DIGITAL LIGHT与车上传感器、计算机、以及风挡玻璃上的立体摄像头配合，实现光束的精细化控制，动态组合成上亿种不同的几何图形排列。
DIGITAL LIGHT 大灯已经拥有了投影仪的功能，可以实时在路面上投射出类似于箭头之类的标志，与旁车进行灯语交流，并且还可以在路面上投射出斑马线，保障行人能够安全过马路，还可以通过投射危险警示等标志提醒驾驶员，以此来保证行车安全。这种DIGITAL LIGHT 已经在迈巴赫 S 级轿车上量产搭载。
4 车灯造型设计趋势
4.1 符号化
前灯及尾灯已经成为品牌DNA的重要手段，伴随OLED技术的出现，这一图形化的设计将以更加新颖的帅气的形式出现，是提升品牌辨识度的有效手法。各大主机厂挖空心思在尾灯的图形上做文章，这些符号化的图形除了智能化需求更大程度是提高品牌的辨识度，新的科技让符号化设计更加的天马行空，也更加的生动。
4.2 参数化
其实参数化的概念从很早之前就已经提出了，随着技术的进步，参数化的运用已经不是什么新鲜的设计手法，伴随OLED技术的出现，这一图形化的设计将以更加新颖的帅气的形式出现，是提升科技感的有效手法。
4.3 贯穿式
随着OLED元件的发展，汽车的灯带可以越来越细，造型越来越丰富，灯带的运用如各大主机厂的统一规范，形成极富代表性的设计趋势，横向细长的灯带除了提升科技感还是汽车设计“显宽”的利器。
4.4 交互式
越来越多的新车喜欢将灯光融入到前脸的整体造型中，这时车灯与格栅部分的界限变得模糊。这也使得汽车从外观 上也具备了与交互的功能。
5 总结
汽车车灯的设计能够彰显汽车的价值，一款好的车灯设计能够提高汽车的价值和气质，汽车车灯从原始的白炽灯发 展到新兴的 HID LED 灯，车灯的发展趋势也会向多元化方向发展，新材料和光源也会进一步开发，不断拓展灯具造型的 进步空间，增强性能，为汽车的性能和外观都提供高品质。
激光大灯、OLED 这两种新技术，使得车灯的体积变得更小，在车内有限的空间下灯型的可塑性加大；而新材料和新的发光技术的诞生，前所未有的提高了车灯设计的自由度，让车灯由一个强功能部件成为了一件极具吸引力的“艺术品”。而矩阵LED大灯、LCD大灯以及ADB/DMD/μAFS等技术，得以让大灯变得更加智能，提升夜间行车的安全性。
来源：互联网。