林燕丹
复旦大学电光源研究所副所长、
中国国际汽车照明论坛(IFAL)组委会首席执行人
《2018阿拉丁照明产业调研白皮书》汽车照明 总顾问
1.1 汽车照明及灯具产品概述
汽车行驶时，照明灯具是不可缺少的装置。汽车灯具主要功能有两点：一是为汽车内部、外部提供照明功能，即照亮道路、交通标志、行人、其他车辆、识别标志和障碍物，此外，还给车内阅读、娱乐等活动提供照明;二是信号功能，给驾驶人或行人提供显示车辆存在和传达车辆行驶状态的信号预警功能。汽车照明装置是汽车电器的组成部分，它不仅直接影响整车性能和行车安全，而且在提高运输效率、节约能源、贯彻交通法规等方面都有重要意义。现代汽车照 明涉及到计算机科学、软件工程学、电子信息学、电工学、机械学、化工工程学、光度色度学、生理学、心理学、工效学和美学等等。它是多种学科相互渗透、交叉之后形成的跨界学科。它有自己独特的功能要求、测试技术和计算技术，自成体系。
汽车照明的种类，有外装照明灯：汽车车头近光/远光前照灯(head lamp)、前雾灯、示宽灯和转弯时用于弧线照明的曲线灯、方向指示灯、侧灯、脚踏照明车门灯、车门状态灯(仅在车门打开时点亮)、水坑灯、昼行灯等;
汽车后部：低位刹车灯(stop lamp)、方向指示灯、显示车辆存在的尾灯、倒车灯、车牌照明灯、泊车灯、反光镜上指示灯，车窗玻璃安装的高位刹车灯(HMSL)、后雾灯等;
汽车内部：有仪表背光源、阅读灯、音响/车门/空调等指示灯， 全车厢内部可变色调的照明灯、氛围灯、梳妆灯、内部转向灯、后备箱灯等。
据Visteon公司统计，各车灯一年平均大约使用时间，近光前照灯200小时，远光前照灯约30小时，刹车灯200小时，尾灯220小时，转向灯75小时，泊车灯220小时，侧灯220小时，高位刹车灯200小时，倒车灯25小时，车牌灯220小时，白天转弯灯280小时。
1.2 汽车照明光源及灯具产品发展
汽车照明发展历程：
汽车照明的发展经历了煤油灯、乙炔灯、白炽灯、卤钨灯、高强度气体放电灯(HID)、LED灯，以及最近出现的激光灯，此外OLED照明也在发展中。
图 1.1 LED 在车内外的应用
智能尾灯技术
尾灯是主动安全的重要组成部分，同时也是驾驶员与后车进行交流的重要途径。LED光源在尾灯中的普遍应用，使尾灯智能化的范围不断延伸。
1)增加制动灯指示面积或亮度的紧急制动信号灯。
2)辅助制动信号。
3)利用新型电光转换元件实施具有闪烁功能的制动信号。
4)能随环境调整亮度的智能尾灯。
人性化的内部照明
随着消费者对汽车舒适性要求的提高，汽车制造商不断开发新技术以缓解汽车行驶中驾驶者和乘客的心理压力。
首先，在门套、把手、门饰及驾驶者放腿脚的搁脚空间等地方安装相应的照明灯，以产生舒适的感觉。以光导纤维为材料，应用光的全反射原理为司乘人员营造出温暖的车内环境;
其次，安装外部照明入口，当遥控车门时可以打开相应的照明系统;利用传感器来探测周围光的亮度，并将感测到的信息传送到控制模块，以此决定内部的光亮程度。对于内部照明，如何能够在晚上和较黑的环境中营造出一种安宁的氛围是设计的关键。
新的智能RGB系统也望在未来导入到车内照明中。
我国汽车照明发展历程：
我国进出口市场数据
本小节图表统计数据均来源于中国汽车工业协会。本小节的图包括2015-2017年国内制造汽车出口统计，2015-2017年国内制造汽车出口增长情况， 2014-2017年国内汽车厂前20名出口情况，2015-2017年全国汽车进出口情况，2015-2017年全国汽车(含底盘)进出口金额，2015-2017年全国汽车细分市场进出口金额。
图 1.5 2015-2017年国内制造汽车出口统计
图 1.6 2015-2017年国内制造汽车出口增长情况
图 1.7 2014-2017年国内汽车厂前20名出口情况
图 1.8 2015-2017年全国汽车进出口情况
图 1.9 2015-2017年全国汽车(含底盘)进出口金额
图 1.10 2015-2017年全国汽车细分市场进出口金额
1.3 汽车照明控制系统发展历程
前照灯水平自动调光系统
为了规范HID前照灯市场，联合国欧洲经济委员会在ECE-R48条款中明确规定：装备HID前照灯的车辆必须配备能够全自动调节其照射高度的系统，称之为前照灯水平自动调光系统。该系统工作时，会根据车辆负载的变化自动调整HID前照灯的投射俯仰角度，确保其投射高度在合适的范围内，既达到良好的照明效果，又不会对迎面车辆的司机造成炫目。
该系统可分为三个部分，即车身高度传感器、中央控制单元和驱动执行单元。中央控制单元采集车身前后轴高度传感器的信号，经运算后发出控制信号给左右前照灯的执行单元，完成自动调光。
主动转向前照灯系统(Full Adaptive Frontlight System)
智能化的汽车照明系统又称适应性的照明系统(Adaptive Lighting Systems )， 它包括适应性的前方照明系统AFs(Adaptive Front-lighting Systems )、改进的信号照明和车内照明控制三部分。其中最重要的是AFS。适应性的前方照明系统AFS是EUREKA的1403号项目。AFS具有弯道照明BL(Bending Light)、高速公路照明ML(Motorway Light)， 乡村照明CL (Country Light ) / 城镇照明 TL( Town Light ) 和恶劣天气照明AL(Adverse Weather Light ) 等功能。
P-AFS系统(ADAS)描述
智能驾驶员辅助系统(advanced driver assistance systems，ADAS)提供的路况信息能够足够可信地预测车辆前方的道路弯曲程度。
ADAS系统是一种具有预知功能的AFS，它特有的优良性能使得出射的光束偏离道路走向的角度更小。它包括5个方面的应用：导航，速度协助，冲突避免，十字路口支持和道路预测。ADAS系统的路况信息包括：高精度几何学，高精度道路位置和道路轮廓信息，经过选择的信息(速度限制信息、弯道的数量和道路倾斜度信息)。其中道路轮廓信息是用来预测最理想的前照灯照射位置，并且提醒驾驶者注意不要进弯太快。
图 1.13 P-AFS系统结构
夜视系统
汽车夜视可以利用多种形式实现，有紫外夜视系统、红外夜视系统及光子夜视系统等，目前应用最广泛的是红外夜视系统，又分主动红外和被动红外。
无论是主动红外夜视系统还是被动红外夜视系统，都是在车内或车前安装了一个对红外线非常敏感的摄像机，用来拍摄夜间的路面情况，再将图像传输到仪表盘内的显示屏上。
比亚迪夜视系统采用近红外主动夜视技术，由红外灯发出波长为780nm-1100nm的红外光去照射被观察的景物，夜视可视距离最高可达200米。
智能前照灯除了具备随动转向等功能外，还可以根据车辆的行驶状况(例如高速巡航、紧急制动、起动等)，路况(如高速公路、城市公路、乡村公路等)以及天气(例如下雨、下雪等)来适时自动的调节前照灯的光形，从而达到相应状况下的最优光照表现。
