林燕丹

　　復旦大學電光源研究所副所長、

　　中國國際汽車照明論壇(IFAL)組委會首席執行人

　　《2018阿拉丁照明產業調研白皮書》汽車照明 總顧問

　　1.1 汽車照明及燈具產品概述

　　汽車行駛時，照明燈具是不可缺少的裝置。汽車燈具主要功能有兩點：一是為汽車內部、外部提供照明功能，即照亮道路、交通標志、行人、其他車輛、識別標志和障礙物，此外，還給車內閱讀、娛樂等活動提供照明;二是信號功能，給駕駛人或行人提供顯示車輛存在和傳達車輛行駛狀態的信號預警功能。汽車照明裝置是汽車電器的組成部分，它不僅直接影響整車性能和行車安全，而且在提高運輸效率、節約能源、貫徹交通法規等方面都有重要意義。現代汽車照 明涉及到計算機科學、軟件工程學、電子信息學、電工學、機械學、化工工程學、光度色度學、生理學、心理學、工效學和美學等等。它是多種學科相互滲透、交叉之后形成的跨界學科。它有自己獨特的功能要求、測試技術和計算技術，自成體系。

　　汽車照明的種類，有外裝照明燈：汽車車頭近光/遠光前照燈(head lamp)、前霧燈、示寬燈和轉彎時用于弧線照明的曲線燈、方向指示燈、側燈、腳踏照明車門燈、車門狀態燈(僅在車門打開時點亮)、水坑燈、晝行燈等;

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

　　汽車內部：有儀表背光源、閱讀燈、音響/車門/空調等指示燈， 全車廂內部可變色調的照明燈、氛圍燈、梳妝燈、內部轉向燈、后備箱燈等。

　　據Visteon公司統計，各車燈一年平均大約使用時間，近光前照燈200小時，遠光前照燈約30小時，剎車燈200小時，尾燈220小時，轉向燈75小時，泊車燈220小時，側燈220小時，高位剎車燈200小時，倒車燈25小時，車牌燈220小時，白天轉彎燈280小時。

　　1.2 汽車照明光源及燈具產品發展

　　汽車照明發展歷程：

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

　　圖 1.1 LED 在車內外的應用

　　智能尾燈技術

　　尾燈是主動安全的重要組成部分，同時也是駕駛員與后車進行交流的重要途徑。LED光源在尾燈中的普遍應用，使尾燈智能化的范圍不斷延伸。

　　1)增加制動燈指示面積或亮度的緊急制動信號燈。

　　2)輔助制動信號。

　　3)利用新型電光轉換元件實施具有閃爍功能的制動信號。

　　4)能隨環境調整亮度的智能尾燈。

　　人性化的內部照明

　　隨著消費者對汽車舒適性要求的提高，汽車制造商不斷開發新技術以緩解汽車行駛中駕駛者和乘客的心理壓力。

　　首先，在門套、把手、門飾及駕駛者放腿腳的擱腳空間等地方安裝相應的照明燈，以產生舒適的感覺。以光導纖維為材料，應用光的全反射原理為司乘人員營造出溫暖的車內環境;

　　其次，安裝外部照明入口，當遙控車門時可以打開相應的照明系統;利用傳感器來探測周圍光的亮度，并將感測到的信息傳送到控制模塊，以此決定內部的光亮程度。對于內部照明，如何能夠在晚上和較黑的環境中營造出一種安寧的氛圍是設計的關鍵。

　　新的智能RGB系統也望在未來導入到車內照明中。

　　本小節圖表統計數據均來源于中國汽車工業協會。本小節的圖包括2015-2017年國內制造汽車出口統計，2015-2017年國內制造汽車出口增長情況， 2014-2017年國內汽車廠前20名出口情況，2015-2017年全國汽車進出口情況，2015-2017年全國汽車(含底盤)進出口金額，2015-2017年全國汽車細分市場進出口金額。

　　圖 1.5 2015-2017年國內制造汽車出口統計

　　圖 1.6 2015-2017年國內制造汽車出口增長情況

　　圖 1.7 2014-2017年國內汽車廠前20名出口情況

　　圖 1.8 2015-2017年全國汽車進出口情況

　　圖 1.9 2015-2017年全國汽車(含底盤)進出口金額

　　圖 1.10 2015-2017年全國汽車細分市場進出口金額

　　1.3 汽車照明控制系統發展歷程

　　前照燈水平自動調光系統

　　為了規范HID前照燈市場，聯合國歐洲經濟委員會在ECE-R48條款中明確規定：裝備HID前照燈的車輛必須配備能夠全自動調節其照射高度的系統，稱之為前照燈水平自動調光系統。該系統工作時，會根據車輛負載的變化自動調整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，既達到良好的照明效果，又不會對迎面車輛的司機造成炫目。

　　該系統可分為三個部分，即車身高度傳感器、中央控制單元和驅動執行單元。中央控制單元采集車身前后軸高度傳感器的信號，經運算后發出控制信號給左右前照燈的執行單元，完成自動調光。

　　主動轉向前照燈系統(Full Adaptive Frontlight System)

　　智能化的汽車照明系統又稱適應性的照明系統(Adaptive Lighting Systems )， 它包括適應性的前方照明系統AFs(Adaptive Front-lighting Systems )、改進的信號照明和車內照明控制三部分。其中最重要的是AFS。適應性的前方照明系統AFS是EUREKA的1403號項目。AFS具有彎道照明BL(Bending Light)、高速公路照明ML(Motorway Light)， 鄉村照明CL (Country Light ) / 城鎮照明 TL( Town Light ) 和惡劣天氣照明AL(Adverse Weather Light ) 等功能。

　　P-AFS系統(ADAS)描述

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

　　ADAS系統是一種具有預知功能的AFS，它特有的優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個方面的應用：導航，速度協助，沖突避免，十字路口支持和道路預測。ADAS系統的路況信息包括：高精度幾何學，高精度道路位置和道路輪廓信息，經過選擇的信息(速度限制信息、彎道的數量和道路傾斜度信息)。其中道路輪廓信息是用來預測最理想的前照燈照射位置，并且提醒駕駛者注意不要進彎太快。

　　圖 1.13 P-AFS系統結構

　　夜視系統

　　汽車夜視可以利用多種形式實現，有紫外夜視系統、紅外夜視系統及光子夜視系統等，目前應用最廣泛的是紅外夜視系統，又分主動紅外和被動紅外。

　　無論是主動紅外夜視系統還是被動紅外夜視系統，都是在車內或車前安裝了一個對紅外線非常敏感的攝像機，用來拍攝夜間的路面情況，再將圖像傳輸到儀表盤內的顯示屏上。

　　比亞迪夜視系統采用近紅外主動夜視技術，由紅外燈發出波長為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200米。　　

　　智能前照燈除了具備隨動轉向等功能外，還可以根據車輛的行駛狀況(例如高速巡航、緊急制動、起動等)，路況(如高速公路、城市公路、鄉村公路等)以及天氣(例如下雨、下雪等)來適時自動的調節前照燈的光形，從而達到相應狀況下的最優光照表現。