林燕丹

復(fù)旦大學(xué)電光源研究所副所長(zhǎng)、

中國(guó)國(guó)際汽車(chē)照明論壇(IFAL)組委會(huì)首席執(zhí)行人

《2018阿拉丁照明產(chǎn)業(yè)調(diào)研白皮書(shū)》汽車(chē)照明 總顧問(wèn)

 

 

　　汽車(chē)行駛時(shí)，照明燈具是不可缺少的裝置。汽車(chē)燈具主要功能有兩點(diǎn)：一是為汽車(chē)內(nèi)部、外部提供照明功能，即照亮道路、交通標(biāo)志、行人、其他車(chē)輛、識(shí)別標(biāo)志和障礙物，此外，還給車(chē)內(nèi)閱讀、娛樂(lè)等活動(dòng)提供照明;二是信號(hào)功能，給駕駛?cè)嘶蛐腥颂峁╋@示車(chē)輛存在和傳達(dá)車(chē)輛行駛狀態(tài)的信號(hào)預(yù)警功能。汽車(chē)照明裝置是汽車(chē)電器的組成部分，它不僅直接影響整車(chē)性能和行車(chē)安全，而且在提高運(yùn)輸效率、節(jié)約能源、貫徹交通法規(guī)等方面都有重要意義。現(xiàn)代汽車(chē)照 明涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)、軟件工程學(xué)、電子信息學(xué)、電工學(xué)、機(jī)械學(xué)、化工工程學(xué)、光度色度學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、工效學(xué)和美學(xué)等等。它是多種學(xué)科相互滲透、交叉之后形成的跨界學(xué)科。它有自己獨(dú)特的功能要求、測(cè)試技術(shù)和計(jì)算技術(shù)，自成體系。

 

　　汽車(chē)照明的種類(lèi)，有外裝照明燈：汽車(chē)車(chē)頭近光/遠(yuǎn)光前照燈(head lamp)、前霧燈、示寬燈和轉(zhuǎn)彎時(shí)用于弧線照明的曲線燈、方向指示燈、側(cè)燈、腳踏照明車(chē)門(mén)燈、車(chē)門(mén)狀態(tài)燈(僅在車(chē)門(mén)打開(kāi)時(shí)點(diǎn)亮)、水坑燈、晝行燈等;

 

　　汽車(chē)后部：低位剎車(chē)燈(stop lamp)、方向指示燈、顯示車(chē)輛存在的尾燈、倒車(chē)燈、車(chē)牌照明燈、泊車(chē)燈、反光鏡上指示燈，車(chē)窗玻璃安裝的高位剎車(chē)燈(HMSL)、后霧燈等;

 

　　汽車(chē)內(nèi)部：有儀表背光源、閱讀燈、音響/車(chē)門(mén)/空調(diào)等指示燈， 全車(chē)廂內(nèi)部可變色調(diào)的照明燈、氛圍燈、梳妝燈、內(nèi)部轉(zhuǎn)向燈、后備箱燈等。

 

　　據(jù)Visteon公司統(tǒng)計(jì)，各車(chē)燈一年平均大約使用時(shí)間，近光前照燈200小時(shí)，遠(yuǎn)光前照燈約30小時(shí)，剎車(chē)燈200小時(shí)，尾燈220小時(shí)，轉(zhuǎn)向燈75小時(shí)，泊車(chē)燈220小時(shí)，側(cè)燈220小時(shí)，高位剎車(chē)燈200小時(shí)，倒車(chē)燈25小時(shí)，車(chē)牌燈220小時(shí)，白天轉(zhuǎn)彎燈280小時(shí)。

 

 

 

　　汽車(chē)照明的發(fā)展經(jīng)歷了煤油燈、乙炔燈、白熾燈、鹵鎢燈、高強(qiáng)度氣體放電燈(HID)、LED燈，以及最近出現(xiàn)的激光燈，此外OLED照明也在發(fā)展中。

 

 

 

　　圖 1.1 LED 在車(chē)內(nèi)外的應(yīng)用

 

 

 

 

　　尾燈是主動(dòng)安全的重要組成部分，同時(shí)也是駕駛員與后車(chē)進(jìn)行交流的重要途徑。LED光源在尾燈中的普遍應(yīng)用，使尾燈智能化的范圍不斷延伸。

 

　　1)增加制動(dòng)燈指示面積或亮度的緊急制動(dòng)信號(hào)燈。

 

　　2)輔助制動(dòng)信號(hào)。

 

　　3)利用新型電光轉(zhuǎn)換元件實(shí)施具有閃爍功能的制動(dòng)信號(hào)。

 

　　4)能隨環(huán)境調(diào)整亮度的智能尾燈。

 

 

　　隨著消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)舒適性要求的提高，汽車(chē)制造商不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù)以緩解汽車(chē)行駛中駕駛者和乘客的心理壓力。

 

　　首先，在門(mén)套、把手、門(mén)飾及駕駛者放腿腳的擱腳空間等地方安裝相應(yīng)的照明燈，以產(chǎn)生舒適的感覺(jué)。以光導(dǎo)纖維為材料，應(yīng)用光的全反射原理為司乘人員營(yíng)造出溫暖的車(chē)內(nèi)環(huán)境;

 

　　其次，安裝外部照明入口，當(dāng)遙控車(chē)門(mén)時(shí)可以打開(kāi)相應(yīng)的照明系統(tǒng);利用傳感器來(lái)探測(cè)周?chē)獾牧炼龋⒏袦y(cè)到的信息傳送到控制模塊，以此決定內(nèi)部的光亮程度。對(duì)于內(nèi)部照明，如何能夠在晚上和較黑的環(huán)境中營(yíng)造出一種安寧的氛圍是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

 

　　新的智能RGB系統(tǒng)也望在未來(lái)導(dǎo)入到車(chē)內(nèi)照明中。

 

 

 

 

 

 

 

 

　　本小節(jié)圖表統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均來(lái)源于中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)。本小節(jié)的圖包括2015-2017年國(guó)內(nèi)制造汽車(chē)出口統(tǒng)計(jì)，2015-2017年國(guó)內(nèi)制造汽車(chē)出口增長(zhǎng)情況， 2014-2017年國(guó)內(nèi)汽車(chē)廠前20名出口情況，2015-2017年全國(guó)汽車(chē)進(jìn)出口情況，2015-2017年全國(guó)汽車(chē)(含底盤(pán))進(jìn)出口金額，2015-2017年全國(guó)汽車(chē)細(xì)分市場(chǎng)進(jìn)出口金額。

 

 

 

　　圖 1.5 2015-2017年國(guó)內(nèi)制造汽車(chē)出口統(tǒng)計(jì)

 

 

 

　　圖 1.6 2015-2017年國(guó)內(nèi)制造汽車(chē)出口增長(zhǎng)情況

 

 

 

　　圖 1.7 2014-2017年國(guó)內(nèi)汽車(chē)廠前20名出口情況

 

 

 

　　圖 1.8 2015-2017年全國(guó)汽車(chē)進(jìn)出口情況

 

 

 

　　圖 1.9 2015-2017年全國(guó)汽車(chē)(含底盤(pán))進(jìn)出口金額

 

 

 

　　圖 1.10 2015-2017年全國(guó)汽車(chē)細(xì)分市場(chǎng)進(jìn)出口金額

 

 

 

　　為了規(guī)范HID前照燈市場(chǎng)，聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)在ECE-R48條款中明確規(guī)定：裝備HID前照燈的車(chē)輛必須配備能夠全自動(dòng)調(diào)節(jié)其照射高度的系統(tǒng)，稱(chēng)之為前照燈水平自動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作時(shí)，會(huì)根據(jù)車(chē)輛負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)整HID前照燈的投射俯仰角度，確保其投射高度在合適的范圍內(nèi)，既達(dá)到良好的照明效果，又不會(huì)對(duì)迎面車(chē)輛的司機(jī)造成炫目。

 

　　該系統(tǒng)可分為三個(gè)部分，即車(chē)身高度傳感器、中央控制單元和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元。中央控制單元采集車(chē)身前后軸高度傳感器的信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算后發(fā)出控制信號(hào)給左右前照燈的執(zhí)行單元，完成自動(dòng)調(diào)光。

 

 

 

 

　　智能化的汽車(chē)照明系統(tǒng)又稱(chēng)適應(yīng)性的照明系統(tǒng)(Adaptive Lighting Systems )， 它包括適應(yīng)性的前方照明系統(tǒng)AFs(Adaptive Front-lighting Systems )、改進(jìn)的信號(hào)照明和車(chē)內(nèi)照明控制三部分。其中最重要的是AFS。適應(yīng)性的前方照明系統(tǒng)AFS是EUREKA的1403號(hào)項(xiàng)目。AFS具有彎道照明BL(Bending Light)、高速公路照明ML(Motorway Light)， 鄉(xiāng)村照明CL (Country Light ) / 城鎮(zhèn)照明 TL( Town Light ) 和惡劣天氣照明AL(Adverse Weather Light ) 等功能。

 

 

　　智能駕駛員輔助系統(tǒng)(advanced driver assistance systems，ADAS)提供的路況信息能夠足夠可信地預(yù)測(cè)車(chē)輛前方的道路彎曲程度。

 

　　ADAS系統(tǒng)是一種具有預(yù)知功能的AFS，它特有的優(yōu)良性能使得出射的光束偏離道路走向的角度更小。它包括5個(gè)方面的應(yīng)用：導(dǎo)航，速度協(xié)助，沖突避免，十字路口支持和道路預(yù)測(cè)。ADAS系統(tǒng)的路況信息包括：高精度幾何學(xué)，高精度道路位置和道路輪廓信息，經(jīng)過(guò)選擇的信息(速度限制信息、彎道的數(shù)量和道路傾斜度信息)。其中道路輪廓信息是用來(lái)預(yù)測(cè)最理想的前照燈照射位置，并且提醒駕駛者注意不要進(jìn)彎太快。

 

 

 

　　圖 1.13 P-AFS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 

 

　　汽車(chē)夜視可以利用多種形式實(shí)現(xiàn)，有紫外夜視系統(tǒng)、紅外夜視系統(tǒng)及光子夜視系統(tǒng)等，目前應(yīng)用最廣泛的是紅外夜視系統(tǒng)，又分主動(dòng)紅外和被動(dòng)紅外。

 

　　無(wú)論是主動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)還是被動(dòng)紅外夜視系統(tǒng)，都是在車(chē)內(nèi)或車(chē)前安裝了一個(gè)對(duì)紅外線非常敏感的攝像機(jī)，用來(lái)拍攝夜間的路面情況，再將圖像傳輸?shù)絻x表盤(pán)內(nèi)的顯示屏上。

 

 

 

　　比亞迪夜視系統(tǒng)采用近紅外主動(dòng)夜視技術(shù)，由紅外燈發(fā)出波長(zhǎng)為780nm-1100nm的紅外光去照射被觀察的景物，夜視可視距離最高可達(dá)200米。

 

 

 

　　智能前照燈除了具備隨動(dòng)轉(zhuǎn)向等功能外，還可以根據(jù)車(chē)輛的行駛狀況(例如高速巡航、緊急制動(dòng)、起動(dòng)等)，路況(如高速公路、城市公路、鄉(xiāng)村公路等)以及天氣(例如下雨、下雪等)來(lái)適時(shí)自動(dòng)的調(diào)節(jié)前照燈的光形，從而達(dá)到相應(yīng)狀況下的最優(yōu)光照表現(xiàn)。