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10.16638/jki.1671-7988.2019.19.045
浅析汽车内饰内氛围灯的设计和应用
王 莎
（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）
摘 要：文章就内饰内氛围灯的基本概念，组成部分，工作原理，结构布置形式进行介绍，结合实际工程中常见的几种问题进行分析，并给出改进优化方案，为氛围灯的设计提供一定经验。 关键词：内饰；氛围灯；改进优化
中图分类号：U463  文献标识码：A  文章编号：1671-7988(2019)19-129-02
Research on the interior ambient lamp design and application
Wang Sha
( Anhui jianghuai automobile group co. LTD., Anhui Hefei 230601 )
Abstract: This paper introduces the basic concept, components, working principle and structure of the interior ambient lamp, analyzes several common problems in practical engineering, and give the optimization proposal. It provides some experience for the design of ambient lamp.
Keywords: Ashboard; Ambient lamp; Optimization proposal
CLC NO.: U463  Document Code: A  Article ID: 1671-7988(2019)19-129-02
引言
随着汽车内饰的发展，越来越多主机厂在内饰设计时会采用氛围灯进行装饰，以达到良好的客户体验效果。但作为新兴的内饰装饰部件，国内可借鉴经验较少，本文对某主流氛围灯组成部分，光学原理及布置要求进行简述，并针对氛围灯开发过程中常见的问题进行分析病提出改进建议，为后期同类型氛围灯的开发设计提供一定的开发经验。
1 内氛围灯的简述
内氛围灯是一种应用在汽车内部，用于烘托车内环境氛围的内饰灯，用户可根据需要设定氛围灯颜、亮度，具有良好的用户体验效果。目前车内氛围灯的主流技术：LED 光源配合柔性光纤或注塑导光条。
图1  内氛围灯
2 氛围灯的组成部分
汽车内氛围灯一般由几部分组成：灯头，导光条，接插端子，灯带支架等，对于多控制的氛围灯还会有控制器。
1-控制器 2-灯头 3-导光条 4-固定支架
图2  灯的主要组成部件
作者简介：王莎（1983-），女，2006年7月毕业于燕山大学、工学学士学位，内外饰设计主管，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司，研究方向是汽车内饰结构设计。
汽车实用技术
130 3 氛围灯的工作原理
车内实现途径：通过车内线束，接通电源，点亮LED 灯，经过导光条，进行光的传播，从而达到氛围灯的效果。
LED 灯是一种固态的半导体器件，可以直接把电转换为光。它的核心部分是由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。当它处于正向工作状态时（即两端加正电压），电流从LED 的阳极流到阴极时，半导体晶体就会发出从紫外到红外不同颜的光线，光的强弱和电流有关，这就是LED 发光的原理。而光的波长就是光的颜，这个是由形成PN 结的材料决定的。
对于车内可以实现多颜转换的的氛围灯，其源于LED 光源可以利用红，绿，蓝三基原理，在计算机等控制下使三种颜具有256级灰度进行任意搭配，实现不同种颜的光，从而达到丰富多彩的颜变化效果。
导光条有硬质光条和软质光条。软质光条由两层材料组成，芯材为光学级透明多元丙烯酸及碳酸醇脂共聚物，皮材为光学级透明聚四氟乙烯类。LED 作为发光元器件，通过光条的通体发光达到发光装饰效果，灯光在软质光条中的传播示意图见图3所示。硬质光条采用光学级PMMA 作为主要材质，LED 作为发光元器件，通过光条导光和反射油墨的反光达到发光装饰效果。
图3  灯光在软质灯带中传播示意图
4 氛围灯的布置
根据发光体的安装位置和结构形式不同，需要进行相应的固定结构。
如图4所示，照射区域需要达到一定宽度，宽度大小影响最终效果。
图4  根据CAS 制定灯带位置示意图
内饰改以下为灯带（也叫光条）布置的两种形式，一种带透明罩，一种是灯带直接固定在支架上，裸露在外，无透明罩。
图5  灯带布置形式一        图6  灯带布置形式一
5 常见的几种问题
5.1 灯光亮度不均匀
问题：LED 灯点亮后出现比如灯头部位，灯带亮度高，但灯带尾部亮度较低。
分析原因：灯头数量过少，或灯带长度过长（软质灯带）或油墨印刷密度不合适（硬质灯带）。
建议措施：减少灯带长度，或在灯带尾部再增加一个灯头。 5.2 灯光中有暗影（见图7）
问题：LED 灯点亮后在灯带（软质灯带）中可以看到局部有突变亮斑和暗影。
图7
分析原因：亮点产生部位和固定灯带位置一致，根据软质灯带特性（受压后，光折射率发生变化）即局部受压会变亮，固定灯带的结构尺寸和灯带不匹配。
建议措施：固定灯带结构开口尺寸进行调整，或更改灯
带固定结构，在灯带下面增加透明罩。 5.3 灯光中有七彩种颜（见图8）
问题：LED 灯点亮后（无灯带），在照射区域出现彩虹斑纹。
图8
分析原因：a 、光打到出光面外轮廓四周的棱角上发生散射b 、灯壳出光面有锯齿特征，导致光线达到此处出现散射。
建议措施：灯壳轮廓四周棱角用其它部件完全包覆遮挡；灯壳出光面保证光滑无明显凹凸特征。
参考文献
[1] 曹渡.汽车内外饰设计与实战,[M]北京：机械工业出版社,2011.1: 203. [2] 曹婧.固态光源助力3M 柔性灯纤氛围灯技术[J].汽车与配件,2017
(23):68.