肖 星,肖飛勝,盧生林,徐 青,張宜勇
(奇瑞汽車股份有限公司,安徽 蕪湖 241009)
隨著中國經濟水平的提高,汽車的使用越來越普及,人們對汽車的要求也越來越高,因此對汽車及零部件的相關產品設計人員的要求也越來越高。照明系統是汽車的重要組成部分之一,而外部車燈對行車安全又有著很重要的影響,在汽車照明中,轉向燈是表達汽車動態信息,支持行車安全的關鍵裝置之一。目前轉向燈普遍的表現形式為燈光閃爍,開啟時,以一定的頻率反復閃爍,從而達到提醒行人及其他車輛的目的,而伴隨汽車電子電器的技術發展,電子控制產品占整車的成本占比相對越來越高,汽車前部的鹵素或氙氣前照燈逐步被LED前照燈替代。普通的轉向燈多采用鹵素光源,這種傳統的轉向燈功能單一,樣式普通,不夠美觀,且不能很好地提醒路人。在車輛轉向時,轉向燈的點亮效果消費者能明顯感知到,因此對于車燈的設計,不僅要滿足安全的需求,同時也要加入美觀的元素,為提升汽車電控技術含量和附加價值,主機廠相關企業開發了流水式效果的轉向燈。
流水式轉向燈于2012年在奧迪R8上最新推出,目前除了A8和S8這樣的豪華車,該技術已經下探,一些中低端車型已經配備,如長城WEY VV7,見圖1、圖2。

圖1 奧迪流水式轉向燈

圖2 長城流水式轉向燈
轉向燈強制性法律規定主要在GB 17509和GB 4785中體現,同時考慮到國際市場,需滿足ECE R6,具體規定和解讀見表1。
當流水式轉向燈的開關接通后,轉向燈按照設定順序逐級點亮發光區域,反復點亮,呈現出類似霓虹燈式動態點亮效果,像流水一樣。安裝位置一般在前照燈、后視鏡、后尾燈處。表2為流水式轉向燈功能介紹。

表1 法規解讀

表2 流水式轉向燈功能介紹
流水燈是由很多LED光源組成的燈串,該方案主要使用控制器與LED恒流驅動芯片來構建動態轉向燈系統,方案成熟且具有豐富的保護功能,且芯片集成N-1故障診斷功能(圖3),各模塊功能說明見表3。
目前80、90后已經成為消費主力大軍,他們彰顯自我個性、追求時尚炫酷和高品質生活,近年來持續崛起的SUV和新能源離不開他們的鼎力支持,人們也不再滿足于傳統的轉向燈指示效果,相信未來將會有越來越多的車輛配備,因此流水轉向燈勢在必行。

圖3 電路系統拓撲圖

表3 流水式轉向燈實現方式
對于流水轉向燈的實現方式,多光源LED顆粒的亮滅狀態,按設定時序控制的方式比較常見,而目前還有一種單光源的設計方案,通過PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal,直譯即聚合物分散液晶),從出光面和出光角度入手,可通過電壓調節,使調光膜的不同位置按照設定時序變成透明狀態,從而使光從相應的位置依次透射出來,點亮區域從一側向另一側逐漸擴大,其外觀效果便是流水式轉向。但PDLC實現的方案應用較少,畢竟這是新材料新技術,目前PDLC多應用在智能家居領域,主要在窗戶玻璃貼上這種調光膜,實現遮蔽隱私、隔熱、廣告等功能。
不論是什么實現方式,對于流水式轉向燈的設計,首先考慮滿足當地法律法規,目前流水式轉向燈在法規上是允許的。其次要考慮開發成本,增加診斷信號,控制電路部分的硬件電路成本增加。然后考慮開發周期,與傳統LED式轉向燈開發周期比較,其實差距不大。最后對于技術上可行性,硬件電路及軟件控制策略是多種多樣的,在選擇方案時,要集合功能、成本、性能及周邊環境綜合考慮,選取最佳的實現方案。而在新技術應用時,降低功能和性能失效的概率,提高產品可靠性,會給開發驗證過程帶來更多的挑戰。