汽車前燈的發展趨勢研究

宋 巖

（長春馬瑞利汽車照明系統有限公司，吉林 長春 13000）

1 背景分析

19世紀末第一輛汽車誕生，在追求速度和安全性的同時，對于汽車外觀設計也越來越關注，而前燈的功能和外形設計尤為重要，各大汽車制造企業均投入大量的人力和財力。前燈設計是汽車前半部分造型設計的重要組成單元，是各大品牌汽車的直接體現部分，只有將技術、功能和造型結合在一起，才能制造出制造商滿意，用戶推崇的產品。前車燈技術的發展關系到汽車道路安全，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，因此對于前燈的設計和技術研究有非常重要的實踐意義。

2 前燈造型設計和發展

早期的車燈是單獨安裝在汽車的外部，多采用外置投射的方式，伴隨設計的發展才將車燈和車體融合在一起，最終將霧燈、前燈、轉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，在早期車燈圓形規定取消后，各品牌汽車在車燈形狀上的設計越來越追求個性和風格。

汽車品牌的家族化，增加各品牌汽車的辨識度，也進一步推動車燈造型的發展。家族化的設計利用生物學中的辨識特性，在不同的產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計的不同。在傳揚品牌精神的前提下還能降低成本，提高辨識度，增加文化內涵和品牌效應，家族化的設計主要由汽車的前臉來表達，而前燈設計受到重視和關注。

車燈的造型發展將逐步的仿生化、情感化、人性化、標志化、家族化、多樣化、自由化，仿生化就是在設計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行設計，從圓形向狹長轉變，產生不同的視覺效果，來滿足更多用戶的需求。

3 車燈技術的發展和趨勢

前燈的主要功能是照亮路面，防止對方車輛駕駛員眩暈，進而保證行車安全。汽車光源技術的發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現照明，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。

愛迪生發明電燈以后，汽車照明由白熾燈代替，隨著鎢絲應用可靠性大幅提高，乙炔照明才退出汽車照明，汽車真正用上了電燈，汽車車燈進入了電氣時代。車燈進入電氣時代后，發現在白熾燈內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，交通復雜，鹵素燈的照明就不能滿足需求，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燈有一定的提高。但由于發光原理復雜，啟動速度比較慢，和鹵素燈相比增加了整流器和安定器等電源部件，結構復雜，價格和成本較高于鹵素燈。

隨著半導體技術的發展，LED燈也應用到了汽車車燈，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點，改善了氙氣燈的不足，啟動時幾乎不需要等待時間，瞬間達到最大亮度，另一個優點是體積小，可以按車燈造型的設計做成各種形狀，分布在燈腔內部。但LED燈發光時發熱量大，要配備散熱裝置，維修價格高，光輻射嚴重，對生物有一定的危害，其中發射的藍光對人體的眼角膜會造成一定的危害，在照明技術發展的同時還要兼顧環保。氙氣燈和LED燈光發白，在大霧天氣穿透性不如鹵素燈的黃色燈光。

LED為汽車照明造型豐富，可塑性強，有自發光特性，且厚度很薄，擁有面光源和漫反射，實現調光的無級性，但壽命較短能承受的溫度低。激光掃描技術的發展，促進高分辨率LED的發展。

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

4 發展趨勢

LED的應用將隨著技術和法規的發展基本普及開來，激光大燈的發展和研究也在有序進行，各種新型的能源都可能成為未來車燈發展的主要趨勢。光源技術的發展，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。

智能化的發展，將前車燈的功能多樣化，按照多用途進行分配，城市照明，鄉村照明，轉彎照明，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，根據不同的場景設置不同的燈光，從而保證行車的安全。幾乎涉及到所有的產品設計，車燈的設計中也都在不斷地加入交互元素，實現車燈與路人、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，減少汽車在行進中的盲區和死角，降低事故和危險的發生。數字大燈技術與傳感器、計算機、攝像頭之間配合，實現光速的精準控制保證行車的安全。

未來城市的發展方向是智能化，汽車的智能化將促進智能化城市的發展，汽車通過網絡技術的發展，通過聯網可實現溝通和交流，為無人駕駛汽車的發展提供一定的支持，通過雷達，激光測試儀，攝像頭經過計算機分析，來實現無人駕駛是未來發展的方向。

5 結 語

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