汽车照明系统发展现状

1.前照灯的发展

轿车前照灯有两种功能：一种是照明，另一种是装饰。在近十几年中，前照灯的外形不断得到改造，与车身嵌装组合为一个整体，越来越显露出它的装饰作用。在今后几年内可能会发现，前照灯的内在结构也将发生一次重大的技术革命，灯具将会装上“脑袋”变成“聪明”的灯。

传统的前照灯有两组灯丝，分别射出远和近的光束。远光束亮，照得远，主要用于高速行驶；近光束暗，照得近，主要用于会车。何时用远灯或近灯皆由驾驶员操纵，而且前照灯的每组光束强弱是不可调的，角度也是在安装的过程中就调整好的。随着轿车的行驶速度的不断提升，传统前照灯的照明已经日益显示出它的弊端，在转弯、会车、雨雾天及在高速公路上行驶，两光束的前照灯会使驾驶员不易看清路面，视野狭窄，也容易造成对方驾驶员眩目。

在20世纪90年代，欧洲开发了AFS灯光系统的前照灯，日本开发了ILS智能灯光系统。在AFS灯光系统中，每只前照灯组件内有8个反射器，在转弯、高速行驶及雨雾天气等不同情况下受控生成能适应各种驾驶环境的灯光模式。但由于其体积较大，存在装配上的局限性，且灯泡更换不方便，因此推广困难。而ILS灯光系统正在向自动控制光线的方向发展，为驾驶员提供比较理想的光束模式。这需要引入微电子技术，必须装入先进的电控元件，今后智能化灯光系统将会陆续面市。

智能化灯光系统能使汽车前照灯随行驶状况的变化而实时变化，将会出现具有10～15种不同光束的前照灯，相对行驶速度和路面而“随机应变”。例如在高速公路上，汽车前照灯会照亮前方不宽的区域，要远一点。当汽车行驶在弯道上，在车辆转弯时外侧要亮度大些，使驾驶员看清楚弯道情况，而内侧要暗些，为的是不要使对面会车的驾驶员眩目。

目前有一款法国人研制出来的前照灯样品中，前照灯组件内装置了3组灯泡，其中1组是活动的，其他两组是固定的。活动的部分由电脑操纵随行车状态灵活变化。例如当转向盘转向时，会有传感器立即探明车辆要转弯，电脑接到信息后立即发指令指挥前照灯内的活动组灯随转向盘的角度变化来更改灯光的投射角度。

2.LED车灯的推广使用(www.xing528.com)

现在汽车照明灯已有白炽灯、卤素灯、氙气灯等。除了前照灯外，其他灯具例如位灯、指示灯、顶灯等多是采用白炽灯。但近年也流行LED做指示灯，例如制动指示灯、转向指示灯等。为什么兴起用LED代替白炽灯呢？

LED与白炽灯比较有显著的优点。一是寿命长，一般可达几万小时至十万小时。有人认为如果未来的汽车照明灯使用LED，整个汽车使用期限不用更换灯具。二是非常节能，比同等亮度的白炽灯起码节电一半以上。三是光线质量高，基本上无辐射，属于“绿色”光源。四是LED的结构简单，内部支架结构，四周用透明的环氧树脂密封，抗振性能好。五是无需热起动时间，亮灯响应速度快（纳秒级），适用于移动速度快的物体使用。六是适用电压在6～12V之间，完全可以应用在汽车上。七是LED占用体积小，设计者可以随意变换灯具模式，令汽车造型多样化。汽车厂商青睐LED，完全是LED本身的优点所决定的。

LED是英文发光二极管（Light Emitting Diode）的缩写，早在20世纪60年代已经生产，80年代已经普遍用于家用电器上，例如音响的音量指示、开关指示等。在20世纪90年代，有些新型的国产汽车仪表上也已采用LED，主要用于充电指示，后来还有显示发动机转速状况的，例如湖北襄樊生产的一种组合仪表上里程表旁边竖一排LED，当驾驶员踩加速踏板时，LED排灯从下至上依次点亮，当松加速踏板时LED排灯从上至下依次熄灭。90年代中期，我国利用LED做高位制动灯并在汽车上安装。由于LED亮灯快，能及早让尾随后面的汽车驾驶员知道前方车辆的行驶状况，减少汽车追尾碰撞事故的发生。

LED是一种可以自身发光的包含PN结的固体半导体元件。LED的芯片是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。当采用砷化镓（红外线）、砷磷化镓（红到黄）、磷化镓（绿）等半导体材料时，在这些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。当PN结施加正向电压，电流从LED的阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流大小有关。但是，由于LED的发光功率很小，一般只做指示，不能用做照明。用于照明，则是近年才出现的新事物。

由于LED发光功率很小，一般是将许多只LED做成阵列式，以小积大的形式作为实用性的指示灯。但是，这样一来成本就会迅速上升。因为一只高品质的LED价格约1.5元，几十只集合在一起的价格远远超过白炽灯。由于LED发光亮度与电流呈正比，输入电流越大，发光亮度越高，因此，提高LED额定电流、提高光输出功率为厂方研究开发的重点。只有提高单只LED发光功率，才能减少阵列式的LED数目，甚至只用单个LED，以减低成本。目前，照明业界已研制出单个白色LED，发光效能已达到151m/V，相当于白炽灯的发光效能。

在2004年北京车展上，法国雷奥公司展示了用四只LED做成的高位制动灯技术，还有用一个LED来实现所有尾部信号灯功能，包括停车灯、后位灯、转弯指示灯、雾灯和倒车指示灯等。这种LED技术适用于所有尾部灯功能。而在福特汽车展台上，面向今后中国市场的福克斯（Focus）概念车前灯和后灯都采用了LED技术。有人预测，今后几年LED的发光功率和成本这两大瓶颈将得到解决。这样，不但汽车照明，甚至整个照明行业都会发生重大的变革。