汽车前灯的发展趋势研究

宋 岩

（长春马瑞利汽车照明系统有限公司，吉林 长春 13000）

1 背景分析

19世纪末第一辆汽车诞生，在追求速度和安全性的同时，对于汽车外观设计也越来越关注，而前灯的功能和外形设计尤为重要，各大汽车制造企业均投入大量的人力和财力。前灯设计是汽车前半部分造型设计的重要组成单元，是各大品牌汽车的直接体现部分，只有将技术、功能和造型结合在一起，才能制造出制造商满意，用户推崇的产品。前车灯技术的发展关系到汽车道路安全，包括对方行驶车辆和行人的安全，驾驶员的驾驶的舒适度和视觉疲劳，因此对于前灯的设计和技术研究有非常重要的实践意义。

2 前灯造型设计和发展

早期的车灯是单独安装在汽车的外部，多采用外置投射的方式，伴随设计的发展才将车灯和车体融合在一起，最终将雾灯、前灯、转向灯组合形成一体的灯具。不同品牌的汽车在组合方式和视觉效果都存在很大的差异，在早期车灯圆形规定取消后，各品牌汽车在车灯形状上的设计越来越追求个性和风格。

汽车品牌的家族化，增加各品牌汽车的辨识度，也进一步推动车灯造型的发展。家族化的设计利用生物学中的辨识特性，在不同的产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还能看到各自的设计的不同。在传扬品牌精神的前提下还能降低成本，提高辨识度，增加文化内涵和品牌效应，家族化的设计主要由汽车的前脸来表达，而前灯设计受到重视和关注。

车灯的造型发展将逐步的仿生化、情感化、人性化、标志化、家族化、多样化、自由化，仿生化就是在设计的过程中加入可以让人感受到亲密和安全的元素，在外观造型和颜色的选取上都要进行考量，从而增加汽车的灵性和人气，满足人们的心理需求，使汽车作为一个情感的载体，融入人类的生活；多样化和个性化，则是随着用户的要求进行设计，从圆形向狭长转变，产生不同的视觉效果，来满足更多用户的需求。

3 车灯技术的发展和趋势

前灯的主要功能是照亮路面，防止对方车辆驾驶员眩晕，进而保证行车安全。汽车光源技术的发展是汽车灯具演变的一个重要方面，早期的光源是依靠燃料作为能源，通过燃烧可燃物来实现照明，柴油燃烧，乙炔燃烧作为光源，亮度较弱，照射距离短，需要增加反光镜提高照明效率。

爱迪生发明电灯以后，汽车照明由白炽灯代替，随着钨丝应用可靠性大幅提高，乙炔照明才退出汽车照明，汽车真正用上了电灯，汽车车灯进入了电气时代。车灯进入电气时代后，发现在白炽灯内加入卤族元素后可将亮度提高，寿命延长，提高效率。

在雨天的夜晚，交通复杂，卤素灯的照明就不能满足需求，寿命、能源方面上都有一定的弊端，接着又研制出在灯管内注入惰性气体和金属的氙气灯，在亮度、寿命和能源消耗较卤素灯有一定的提高。但由于发光原理复杂，启动速度比较慢，和卤素灯相比增加了整流器和安定器等电源部件，结构复杂，价格和成本较高于卤素灯。

随着半导体技术的发展，LED灯也应用到了汽车车灯，其中奥迪率先使用了LED的視宽灯，LED继承了氙气灯的所有优点，改善了氙气灯的不足，启动时几乎不需要等待时间，瞬间达到最大亮度，另一个优点是体积小，可以按车灯造型的设计做成各种形状，分布在灯腔内部。但LED灯发光时发热量大，要配备散热装置，维修价格高，光辐射严重，对生物有一定的危害，其中发射的蓝光对人体的眼角膜会造成一定的危害，在照明技术发展的同时还要兼顾环保。氙气灯和LED灯光发白，在大雾天气穿透性不如卤素灯的黄色灯光。

LED为汽车照明造型丰富，可塑性强，有自发光特性，且厚度很薄，拥有面光源和漫反射，实现调光的无级性，但寿命较短能承受的温度低。激光扫描技术的发展，促进高分辨率LED的发展。

激光大灯凭借照射性强，可达到600~700米，发光部件为激光二极管，目前激光大灯主要应用在高端车型上，并且要在达到一定速度时，激光远光灯才会被开启，一般与LED灯配合使用，增加照明面积。

4 发展趋势

LED的应用将随着技术和法规的发展基本普及开来，激光大灯的发展和研究也在有序进行，各种新型的能源都可能成为未来车灯发展的主要趋势。光源技术的发展，要提高光源的效率和利用率，通过使用抛物面反射镜，自由曲面镜，透镜组共同作用提高光源的利用率，减少光能的损失。

智能化的发展，将前车灯的功能多样化，按照多用途进行分配，城市照明，乡村照明，转弯照明，高速照明，高亮度照明，白天行驶照明，不同天气情况照明等多种行车场景，根据不同的场景设置不同的灯光，从而保证行车的安全。几乎涉及到所有的产品设计，车灯的设计中也都在不断地加入交互元素，实现车灯与路人、驾驶员、车体本身的有效交互，车灯在提供照明的同时，还能和人们之间互动，未来驾驶员可通过动作、眼神、语言等信息控制车灯，车灯通过传感器，感知行人、前方车辆的距离来控制灯的亮度，提高灯的效率，减少因驾驶员的疏忽或者忘记开车灯而造成的危险，减少汽车在行进中的盲区和死角，降低事故和危险的发生。数字大灯技术与传感器、计算机、摄像头之间配合，实现光速的精准控制保证行车的安全。

未来城市的发展方向是智能化，汽车的智能化将促进智能化城市的发展，汽车通过网络技术的发展，通过联网可实现沟通和交流，为无人驾驶汽车的发展提供一定的支持，通过雷达，激光测试仪，摄像头经过计算机分析，来实现无人驾驶是未来发展的方向。

5 结 语

汽车的车灯能彰显汽车的价值和气质，车灯将向着多元化，新材料和新光源的方向发展，在造型上、性能上、外观上不断创新，在新技术的发展趋势下，未来汽车前灯的技术发展也将迎来各种创新，交互设计，情感设计，友好型设计，让车灯变得更加智能化，更加绿色环保，更加安全。