汽车照明从昏暗而遥远的过去到光明、智慧的未来

汽车技术是当前变化最快的市场领域之一，并且几乎汽车中的所有应用都在重新开发，以提高经济性，减少排放，提高安全性和增强联接性。

图片来源：安森美行业分析师日2016–公开信息

图1  照明是汽车发展中的五大关键趋势之一

这些大趋势中的许多都针对安全、减少排放、提高燃油经济性和舒适性/便利性等关键目标。例如，照明解决了所有这些目标，因为我们今天拥有的精密照明提高了能见度，提供了半自动或全自动运行并降低了功耗。

但在20年前，照明是车辆最基本的功能之一。对于大灯，一个简单的开关即可开灯和关灯，第二个列装开关使驾驶员可以根据需要将多丝白炽灯泡从远光（HB）切换到近光（LB），然后再切换回。

灯本身是非常标准的，根据功能的不同，功率和尺寸也有所不同，但几乎对每辆车都是通用的。后来，汽车制造商开始尝试使用不同的形状和灯泡技术（如卤素灯或氙气灯），意识到前大灯对汽车的造型和品牌推广起着至关重要的作用。除了作为安全装置之外，大灯作为品牌差异化因素的作用也由此产生。

传统灯泡本质上能效很低，并且在照明的许多其它方面的带动下，LED技术在2007年左右随着第一只支LED前灯的开发而被引入了车辆中。新的LED灯显著提高了能效，且亮度更亮，同时推动前灯进一步小型化。设计人员现在可以个性化前照灯设计，同时提高车辆能效。

根据Yole Automotive的一份报告，2018年左右，在前大灯应用中，LED已经超过了氙气灯 (HID)。实际上，LED已用于许多前照灯应用中，包括前大灯远光灯（HB）和近光灯（LB）以及位置灯（PoS）、日间行车灯（DRL）和转向指示灯（TI）。

图片来源：Yole 2016年4月汽车照明报告

图2  LED市场份额持续快速增长

在早期，LED照明被视为一种高级功能，因此主要用于高端车辆。但是，安全性的增强，能效的优势以及设计的灵活性使该技术广受欢迎，如今，LED照明已成为主流，装配到除最低成本汽车以外的所有汽车中。

图片来源：strategy analytics

图3  在所有类别车辆中，LED照明动力正在迅速增长

市场本身是强大的且正在增长，Yole估计汽车照明市场的价值约为300亿美元，复合年增长率（CAGR）约为7％。但是对于LED驱动器等半导体器件的供应商来说，市场更具吸引力：LED方案中的半导体价值比HID/白炽灯方案大十倍。

LED本身成本的下降是其进入该市场的重要推动力。尽管LED技术已在所有类型的车辆上使用，但仍存在一些显著差异。视车辆品牌而定，低端车辆将配备相对基本的LED灯作为标准配置，高端方案可能会额外收费。

高端车辆可能具有某种形式的自适应矩阵照明，使用LED技术来增强其所安装的车辆以及其他道路使用者的道路安全。先进的前照灯系统（AFS）旨在根据一系列输入不断进行自我重新配置，以始终提供最大的照明，同时确保其他道路使用者不会目眩。

这些AFS系统由LED串组成，最精密的包含100,000像素的区域。每串LED都需要电源和控制，通过此控制，可以对光束进行造型，以确保其落在所有没有其他道路使用者的区域上。传统的照明系统有两种模式，远光和近光，而AFS几乎有无限数量的可能光束，取决于任何时间点的路况。

AFS的主要输入来自许多车辆上都有的前置摄像头。这可以检测其他道路使用者的位置，以及它们是跟随车辆还是迎面驶来的车辆。其他输入可包括GPS系统、速度标志识别系统（使用前向摄像头）和转向。

如果车辆通过限速情况或GPS位置知道它在市区内行驶，则使用具有大范围传播的近光灯来确保照亮道路边缘的危险。当在没有其他行驶车辆的开放道路上使用最大射程光束，并且随着迎面驶来的车辆的接近，光束的形状可以保持尽可能多的照明，而同时不会使迎面驶来的驾驶员眼花缭乱。

在现代汽车中，许多前灯是“可转向的”， 它们利用方向盘的输入信息来检测车辆是否在转弯。当检测到这种情况时，步进电机会将前大灯向弯道倾斜，以更好地照亮任何危险，尤其是在弯道内部。

尽管大部分照明重点最初在前照灯上，但由于从传统灯泡转向LED灯串，尾灯也发生了显著变化。由于这项技术的使用，汽车制造商现在有机会使跟随车辆的驾驶员更容易看到尾灯，从而降低了发生事故的可能性。

根据车辆的型号和设计，尾灯包含在多功能组合尾灯（RCL）中或可以单独使用。现在的尾灯由多个LED串组成，允许部署动画和（或）可变强度的光显示，在前面提到的两种情况下，都可以更好地吸引跟随车辆的驾驶员的注意力。

通过使用很少外部元器件的先进驱动器IC，现在可以对转向指示灯进行动画处理，指示车辆意图转向和停止的方向，光强度可以与制动力同步调节，从而在紧急制动时提供额外警告。汽车制造商还可以添加自定义的进入/退出照明序列，以增强便利性并增强品牌形象。在许多情况下，这些序列可以由车主自定义，以适应他们的个人喜好。

总结 

汽车照明是汽车行业重要的大趋势之一，也是半导体制造商已经投资的领域，其先进的方案为现代车辆提供精密的前照灯和尾灯。