汽車前大燈造型設(shè)計的實(shí)踐與探索

鄭亦昕　梁晶

摘要：伴隨著汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，車燈作為汽車的照明和信號裝置，在呈現(xiàn)方面也在不斷優(yōu)化。本次的實(shí)踐與探索是根據(jù)系統(tǒng)化設(shè)計理論對轎車前大燈的外觀造型做了整體地剖析，結(jié)合了轎車照明燈的造型和轎車車身造型的關(guān)系，克服了因其光源特性而產(chǎn)生的與汽車車體整合技術(shù)方面的困難，并從工程色彩的方面對轎車照明燈的色彩設(shè)計進(jìn)行了原則性分析，概述了一個轎車照明燈造型的情感化設(shè)計的新思維。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)光燈 照明效果 LED

中圖分類號：TB472

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2016）-03-0136-02

1概述

車燈是汽車的照明工具，通常分為前車燈、后車燈、警示燈等，在汽車安全行駛的過程中起到非常重要的作用。汽車的前大燈又稱照明燈，其功能通常是為了降低眼睛的疲勞度，以保證汽車在黑暗地帶的安全行駛。從前大燈的外觀設(shè)計角度考慮，首先我們要重視的是車燈在車體中的位置，前車燈通常在正前方左右擺設(shè)，這明顯體現(xiàn)了其功能。封閉式、半封閉式和組合式的前大燈等起到了這些車燈與車體銜接的作用，而部分越野車會把車燈放置在車的頂部。其次，我們應(yīng)該注重彰顯整車的內(nèi)涵，使車燈在造型上能夠與汽車形成良好的整體性：從功能設(shè)計角度考慮，車燈的主要作用是照明，所以應(yīng)滿足照明的各種基本使用要求，并加以改進(jìn)，使其既有卓越的功能又能配得上完美的外觀，從而達(dá)到設(shè)計車燈的最終目的。

2汽車前大燈的構(gòu)造

2.1前大燈的構(gòu)件

車燈由大燈、燈罩、透鏡、輔助燈和電源控制組成。

2.2前大燈的造型

經(jīng)過上面對車燈構(gòu)件的了解，我們可以認(rèn)識到，汽車前大燈作為汽車的“眼睛”，是顯示汽車整體氣質(zhì)的關(guān)鍵，而設(shè)計車燈的重中之重，就是要與汽車的氣質(zhì)和內(nèi)涵形成良好的匹配。

1）首先，車燈設(shè)計要結(jié)合汽車的品牌文化，這樣才能使車燈和它的品牌文化相輔相成。例如奧迪的LED車燈個性時尚，而寶馬車燈的造型銳利瀟灑，這些既是一個汽車企業(yè)的文化，也是一個品牌設(shè)計的重要理念。

2）車燈設(shè)計也要符合汽車的定位，一款車燈的設(shè)計能顯示出汽車的檔次，而通過不同的定位設(shè)計不同的車燈也是必要的，設(shè)計跑車就要表達(dá)其動感的特質(zhì)；而對于穩(wěn)重型轎車，就要顯示出優(yōu)雅、高端的氣質(zhì)。

3）結(jié)構(gòu)層次的設(shè)計，注重將車燈的外觀造型與汽車結(jié)構(gòu)相結(jié)合，使車燈能融入汽車的整體。

4）功能設(shè)計，車燈的主要用途是照明，所以車大燈設(shè)計應(yīng)滿足汽車照明的各項(xiàng)基本需求，及其他形態(tài)方面的需求。

2.3光學(xué)仿真

將設(shè)計好的自由曲面以IGES的格式輸出，并導(dǎo)入到LightTools中進(jìn)行光線追跡，由于導(dǎo)入的模具只具有幾何屬性，因此還要在軟件中設(shè)置其材料及光學(xué)屬性。所以說，前照燈的設(shè)計是個關(guān)鍵，尤其是針對夜間行駛來說，它的設(shè)計制造主要是根據(jù)光學(xué)、材料學(xué)、計算機(jī)輔助平面設(shè)計、模具CAD技術(shù)以及特種工程塑料加工技術(shù)等其他相關(guān)技術(shù)的集成。

2.4設(shè)計方案及思路暢想

1）汽車前大燈的設(shè)計，除了要考慮到車燈本身的功能照明以外，車燈外觀造型的設(shè)計其實(shí)非常重要，它需要與車的每個部分達(dá)到一個協(xié)調(diào)性，基于這些基本光學(xué)要求，再加上我的設(shè)計思維，做出了下面的車燈設(shè)計如圖1、2。圖1是最初設(shè)計，圖2是根據(jù)甲方提出的要求更改后效果。

2）根據(jù)甲方要求做出了相應(yīng)調(diào)整

圖3兩輛車的對比十分明顯，左圖是最初的設(shè)計，車燈顯得十分單調(diào)呆板和平凡，沒有亮點(diǎn)，與平常的車燈沒有太大區(qū)別。而右圖是經(jīng)過甲方所提建議后更改過的效果，比起左圖，遠(yuǎn)近光燈的位置分配也有了調(diào)整，因?yàn)檐嚥皇浅Ｓ玫慕煌üぞ?，它有自己的使用環(huán)境，所以在設(shè)計車燈的同時，也要充分考慮它的使用場合。這款造型正適合這輛車，機(jī)械感比較強(qiáng)烈，造型外觀也充分提升汽車的整體氣質(zhì)。

3LED一新型光源的應(yīng)用

3.1LED的應(yīng)用及其優(yōu)勢

相較于傳統(tǒng)光源，LED除了外觀不同，效能輸出和光型輸出也大有不同，在其應(yīng)用于前大燈時，會遇到光學(xué)與散熱設(shè)計方面不同于傳統(tǒng)燈具設(shè)計概念的問題。

2）中國工業(yè)設(shè)計之父柳冠中曾說過一句話：“好的設(shè)計是關(guān)懷，給大家?guī)砝嬉约坝篮阈??！痹O(shè)計師的考慮應(yīng)該和商家不同，要從可持續(xù)發(fā)展考慮，盡量延長設(shè)計產(chǎn)品的壽命。LED燈的使用壽命長是其最大特點(diǎn)，并且造型設(shè)計中LED燈與大燈之間需要一定的距離，還有一個格擋做分離，這樣能夠通過設(shè)計保證LED燈較長的壽命。圖4就是個很典型的例子，大燈與LEDZ間不僅有較寬的距離，若增加一個格擋做分離那是最好不過了。這樣能夠延長LED燈的壽命。但是還有一些設(shè)計不當(dāng)?shù)睦尤鐖D5，由于汽車前大燈與LED距離較近，這樣縮短了LED燈的使用壽命。燈具設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性原則是以最小的代價取得最大的效果。這種樣式充分說明了前大燈與LED燈之間的距離較窄，會影響到LED燈的使用壽命。

3.2LED在前大燈的設(shè)計

在開始著手前大燈設(shè)計之前，需要先了解在法規(guī)上相關(guān)的規(guī)定，比如光型亮度、亮度衰減、環(huán)境測試等需求，然后再進(jìn)一步地考慮相關(guān)光學(xué)上的設(shè)計、耐熱設(shè)計、機(jī)構(gòu)設(shè)計和電控設(shè)計等方面的細(xì)節(jié)。針對LED燈而言，光學(xué)設(shè)計上除了需要考慮的反射罩設(shè)計的之外，還要考慮LED燈本身出光的光型，不同光型得輸出產(chǎn)生于不同封裝型態(tài)，而將進(jìn)一步影響反射罩和成像透鏡。在傳統(tǒng)前大燈的設(shè)計上，燈泡的光子釋放不會妨礙亮度的輸出，散熱的重點(diǎn)落在了整個前大燈的腔體均溫設(shè)計，而非在燈泡的散熱。但在前大燈的取材上，則需要考慮它是否能夠承受燈泡的高溫（可高至300攝氏度），所以選用的材料主要以耐熱型材料主。而對于LED來說，光子的釋放與溫度高低呈負(fù)相關(guān)，所以散熱成為LED光源設(shè)計上的重要課題。

在傳統(tǒng)燈具的設(shè)計上，由前期利用反射罩來配合透鏡刻紋用來做角度和強(qiáng)度的約束，變?yōu)槔梅瓷湔謥碇苯涌刂茝?qiáng)度和角度，因此發(fā)展出應(yīng)用成像方式原理的魚眼形透鏡設(shè)計法。LED燈當(dāng)前在單位面積發(fā)光量上還比不上鹵素?zé)襞莺头烹娛綗襞?，若要產(chǎn)生相同的流明輸出量，LED燈需要較大封裝面積。逐漸隨著光源輸出的面積增加，在光學(xué)設(shè)計上的難度也隨之增加，所以現(xiàn)在的概念車都以模塊化的光學(xué)設(shè)計替代原有的單燈室設(shè)計。用多組燈源結(jié)合，達(dá)到傳統(tǒng)燈具照明效果，不僅降低了光學(xué)設(shè)計上的難度，而且提升了整車造型的設(shè)計感。圖6是車燈造型的案例。

4車燈造型在設(shè)計管理中的知識產(chǎn)權(quán)

4.1設(shè)計管理中如何保護(hù)、運(yùn)用知識產(chǎn)權(quán)

汽車企業(yè)需進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)權(quán)的預(yù)警和對車燈設(shè)計進(jìn)行情報分析，對可能發(fā)生的重大法律糾紛和可能產(chǎn)生的危害程度等情況向汽車企業(yè)決策層發(fā)出警報，以及時將風(fēng)險扼殺在萌芽之中。同時使設(shè)計時刻保持生機(jī)，引領(lǐng)潮流，創(chuàng)意永遠(yuǎn)不落后別人，因此及時了解車燈設(shè)計情報將成為汽車企業(yè)未來長遠(yuǎn)競爭的獲利關(guān)鍵。汽車企業(yè)還要將權(quán)利積極進(jìn)行轉(zhuǎn)化，將車燈創(chuàng)意設(shè)計所得產(chǎn)權(quán)進(jìn)行轉(zhuǎn)讓、許可，或者從別處購買相對薄弱方面產(chǎn)權(quán)等。同時，企業(yè)需考慮人員流動所引發(fā)的知識產(chǎn)權(quán)風(fēng)險問題，倘若因?yàn)槿藛T流動造成這些信息外泄，將對汽車企業(yè)造成致命的打擊，甚至直至造成破產(chǎn)、倒閉。汽車企業(yè)更需加強(qiáng)人才培養(yǎng)和文化建設(shè)，設(shè)計師在整個設(shè)計管理過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，對規(guī)范設(shè)計管理、提升車燈外觀的創(chuàng)意附加值及為企業(yè)帶來聲譽(yù)、帶來銷售突破等都起到關(guān)鍵作用。

4.2汽車設(shè)計執(zhí)行層面的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)

設(shè)計師及管理人員方面：設(shè)計師應(yīng)充分調(diào)動起開發(fā)創(chuàng)造性思維，積極把市場與消費(fèi)者的認(rèn)識轉(zhuǎn)換在新車燈設(shè)計中，管理人員一方面需整體謀劃設(shè)計，做到知己知彼。在具體車燈設(shè)計方面，在設(shè)計汽車車燈造型過程中的前期立意，需要進(jìn)行創(chuàng)意的檢索，以便了解類似車燈造型在業(yè)界設(shè)計水準(zhǔn)。在車燈設(shè)計成果運(yùn)用方面，可積極申報有政策扶持的立項(xiàng)，運(yùn)用車燈產(chǎn)權(quán)成果申請企業(yè)各種資質(zhì)認(rèn)證、獲取政策對成果的獎勵等，這都是從車燈設(shè)計成果中獲益的具體表現(xiàn)。在車燈設(shè)計成果保護(hù)方面，既要防止他人對自己侵權(quán)，也要避免自己造成對別人的侵權(quán)。對車燈的外觀設(shè)計專利而言，侵權(quán)行為包括為生產(chǎn)經(jīng)營目的制造、許諾銷售、銷售、進(jìn)口其車燈的外觀設(shè)計專利產(chǎn)品。在車燈造型的創(chuàng)新設(shè)計上的合作中，在車燈造型的設(shè)計上的合作應(yīng)運(yùn)而生，那么這期間就可能面臨產(chǎn)權(quán)的權(quán)屬糾紛、商業(yè)秘密的泄露、利益的分配等問題。