汽車前燈的發(fā)展趨勢研究

宋 巖

（長春馬瑞利汽車照明系統(tǒng)有限公司，吉林 長春 13000）

1 背景分析

19世紀(jì)末第一輛汽車誕生，在追求速度和安全性的同時，對于汽車外觀設(shè)計(jì)也越來越關(guān)注，而前燈的功能和外形設(shè)計(jì)尤為重要，各大汽車制造企業(yè)均投入大量的人力和財力。前燈設(shè)計(jì)是汽車前半部分造型設(shè)計(jì)的重要組成單元，是各大品牌汽車的直接體現(xiàn)部分，只有將技術(shù)、功能和造型結(jié)合在一起，才能制造出制造商滿意，用戶推崇的產(chǎn)品。前車燈技術(shù)的發(fā)展關(guān)系到汽車道路安全，包括對方行駛車輛和行人的安全，駕駛員的駕駛的舒適度和視覺疲勞，因此對于前燈的設(shè)計(jì)和技術(shù)研究有非常重要的實(shí)踐意義。

2 前燈造型設(shè)計(jì)和發(fā)展

早期的車燈是單獨(dú)安裝在汽車的外部，多采用外置投射的方式，伴隨設(shè)計(jì)的發(fā)展才將車燈和車體融合在一起，最終將霧燈、前燈、轉(zhuǎn)向燈組合形成一體的燈具。不同品牌的汽車在組合方式和視覺效果都存在很大的差異，在早期車燈圓形規(guī)定取消后，各品牌汽車在車燈形狀上的設(shè)計(jì)越來越追求個性和風(fēng)格。

汽車品牌的家族化，增加各品牌汽車的辨識度，也進(jìn)一步推動車燈造型的發(fā)展。家族化的設(shè)計(jì)利用生物學(xué)中的辨識特性，在不同的產(chǎn)品中加入一些相似的元素，使外界在看到各自家族化的信息后還能看到各自的設(shè)計(jì)的不同。在傳揚(yáng)品牌精神的前提下還能降低成本，提高辨識度，增加文化內(nèi)涵和品牌效應(yīng)，家族化的設(shè)計(jì)主要由汽車的前臉來表達(dá)，而前燈設(shè)計(jì)受到重視和關(guān)注。

車燈的造型發(fā)展將逐步的仿生化、情感化、人性化、標(biāo)志化、家族化、多樣化、自由化，仿生化就是在設(shè)計(jì)的過程中加入可以讓人感受到親密和安全的元素，在外觀造型和顏色的選取上都要進(jìn)行考量，從而增加汽車的靈性和人氣，滿足人們的心理需求，使汽車作為一個情感的載體，融入人類的生活；多樣化和個性化，則是隨著用戶的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，從圓形向狹長轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生不同的視覺效果，來滿足更多用戶的需求。

3 車燈技術(shù)的發(fā)展和趨勢

前燈的主要功能是照亮路面，防止對方車輛駕駛員眩暈，進(jìn)而保證行車安全。汽車光源技術(shù)的發(fā)展是汽車燈具演變的一個重要方面，早期的光源是依靠燃料作為能源，通過燃燒可燃物來實(shí)現(xiàn)照明，柴油燃燒，乙炔燃燒作為光源，亮度較弱，照射距離短，需要增加反光鏡提高照明效率。

愛迪生發(fā)明電燈以后，汽車照明由白熾燈代替，隨著鎢絲應(yīng)用可靠性大幅提高，乙炔照明才退出汽車照明，汽車真正用上了電燈，汽車車燈進(jìn)入了電氣時代。車燈進(jìn)入電氣時代后，發(fā)現(xiàn)在白熾燈內(nèi)加入鹵族元素后可將亮度提高，壽命延長，提高效率。

在雨天的夜晚，交通復(fù)雜，鹵素?zé)舻恼彰骶筒荒軡M足需求，壽命、能源方面上都有一定的弊端，接著又研制出在燈管內(nèi)注入惰性氣體和金屬的氙氣燈，在亮度、壽命和能源消耗較鹵素?zé)粲幸欢ǖ奶岣?。但由于發(fā)光原理復(fù)雜，啟動速度比較慢，和鹵素?zé)粝啾仍黾恿苏髌骱桶捕ㄆ鞯入娫床考?，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格和成本較高于鹵素?zé)簟?/p>

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，LED燈也應(yīng)用到了汽車車燈，其中奧迪率先使用了LED的視寬燈，LED繼承了氙氣燈的所有優(yōu)點(diǎn)，改善了氙氣燈的不足，啟動時幾乎不需要等待時間，瞬間達(dá)到最大亮度，另一個優(yōu)點(diǎn)是體積小，可以按車燈造型的設(shè)計(jì)做成各種形狀，分布在燈腔內(nèi)部。但LED燈發(fā)光時發(fā)熱量大，要配備散熱裝置，維修價格高，光輻射嚴(yán)重，對生物有一定的危害，其中發(fā)射的藍(lán)光對人體的眼角膜會造成一定的危害，在照明技術(shù)發(fā)展的同時還要兼顧環(huán)保。氙氣燈和LED燈光發(fā)白，在大霧天氣穿透性不如鹵素?zé)舻狞S色燈光。

LED為汽車照明造型豐富，可塑性強(qiáng)，有自發(fā)光特性，且厚度很薄，擁有面光源和漫反射，實(shí)現(xiàn)調(diào)光的無級性，但壽命較短能承受的溫度低。激光掃描技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)高分辨率LED的發(fā)展。

激光大燈憑借照射性強(qiáng)，可達(dá)到600~700米，發(fā)光部件為激光二極管，目前激光大燈主要應(yīng)用在高端車型上，并且要在達(dá)到一定速度時，激光遠(yuǎn)光燈才會被開啟，一般與LED燈配合使用，增加照明面積。

4 發(fā)展趨勢

LED的應(yīng)用將隨著技術(shù)和法規(guī)的發(fā)展基本普及開來，激光大燈的發(fā)展和研究也在有序進(jìn)行，各種新型的能源都可能成為未來車燈發(fā)展的主要趨勢。光源技術(shù)的發(fā)展，要提高光源的效率和利用率，通過使用拋物面反射鏡，自由曲面鏡，透鏡組共同作用提高光源的利用率，減少光能的損失。

智能化的發(fā)展，將前車燈的功能多樣化，按照多用途進(jìn)行分配，城市照明，鄉(xiāng)村照明，轉(zhuǎn)彎照明，高速照明，高亮度照明，白天行駛照明，不同天氣情況照明等多種行車場景，根據(jù)不同的場景設(shè)置不同的燈光，從而保證行車的安全。幾乎涉及到所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，車燈的設(shè)計(jì)中也都在不斷地加入交互元素，實(shí)現(xiàn)車燈與路人、駕駛員、車體本身的有效交互，車燈在提供照明的同時，還能和人們之間互動，未來駕駛員可通過動作、眼神、語言等信息控制車燈，車燈通過傳感器，感知行人、前方車輛的距離來控制燈的亮度，提高燈的效率，減少因駕駛員的疏忽或者忘記開車燈而造成的危險，減少汽車在行進(jìn)中的盲區(qū)和死角，降低事故和危險的發(fā)生。數(shù)字大燈技術(shù)與傳感器、計(jì)算機(jī)、攝像頭之間配合，實(shí)現(xiàn)光速的精準(zhǔn)控制保證行車的安全。

未來城市的發(fā)展方向是智能化，汽車的智能化將促進(jìn)智能化城市的發(fā)展，汽車通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，通過聯(lián)網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)溝通和交流，為無人駕駛汽車的發(fā)展提供一定的支持，通過雷達(dá)，激光測試儀，攝像頭經(jīng)過計(jì)算機(jī)分析，來實(shí)現(xiàn)無人駕駛是未來發(fā)展的方向。

5 結(jié) 語

汽車的車燈能彰顯汽車的價值和氣質(zhì)，車燈將向著多元化，新材料和新光源的方向發(fā)展，在造型上、性能上、外觀上不斷創(chuàng)新，在新技術(shù)的發(fā)展趨勢下，未來汽車前燈的技術(shù)發(fā)展也將迎來各種創(chuàng)新，交互設(shè)計(jì)，情感設(shè)計(jì)，友好型設(shè)計(jì)，讓車燈變得更加智能化，更加綠色環(huán)保，更加安全。