LED 汽车内饰氛围灯技术应用探究

摘要：LED 汽车内饰氛围灯作为功能性照明的补充，能扩大车内空间感官，提升内饰档次，提高汽车驾乘舒适感及乐趣，从最初在高端车型上应用，现正逐渐成为汽车市场的新宠。该新技术以简单的 LED 光源，辅以其它各类物料和相关智能控制元器件加以实现，以应用较为成熟的德系三大品牌奥迪、奔驰、宝马的典型车型为例，对 LED汽车内饰氛围灯的色彩选取、光源位置及形式等主要影响汽车内饰氛围的因素进行分析，为该技术在提升汽车内饰氛围效果上的科学应用提供参考。

关键词：汽车内饰工艺；视觉效果；触觉感受

作者：万杰，黄会明

浙江机电职业技术学院，浙江杭州

近年来，随着LED发光技术的进一步提高和成熟，LED灯光以其高效、节能、寿命长、环保等技术特点，被制成各式各样的照明产品，广泛地应用在各类品牌车型的汽车灯具上。车灯不仅作为外观件成为汽车造型及整体外观的一部分，也从基本的内外部照明功能延展至舒适及个性化领域^[1]。自德国大众于1997年把酷蓝(coolblue)照明技术应用在其第四代Golf的仪表板上以来，车内照明对于树立品牌来说，越发显得重要，各种新的照明方案的推出，带来了车内环境的变革，尤其是夜间行车时车内的照明，从最初在高端车上应用，正逐渐成为许多新车的青睐。例如部分高端概念车，如陆虎LRX、道奇Zeo则走在更前沿，引领未来量产车在内饰照明上的变革，当驾驶员转换成变速器工作模式，从“eco”模式转换到运动或日常安静驾驶模式时，LRX的车内照明系统会相应把照明灯的颜色从绿色变换到红色或蓝色^[2]。

此外，德系奔驰、宝马、奥迪，美系通用，日系日产、斯巴鲁、铃木、三菱等各品牌汽车厂商也都纷纷结合自身品牌特性及消费者需求，为其车型搭配个性化的LED汽车内饰氛围灯，提升内饰的吸引力，改善车内照明，凸显各自风格的汽车内饰氛围，如图1所示。

LED 汽车内饰氛围灯技术简介

LED 汽车内饰氛围灯，是柔性高亮度散光光导纤维 LED 氛围灯的简称。它属于内部装饰条的照明灯具，通常是 R（红色）、G（绿色）、B（蓝色）三色原理，主要用于满足汽车内饰的要求，使车厢在不同颜色氛围烘托下，给人以温暖、放松、舒适的等不同的感觉，增强感官刺激，改善汽车驾驶体验，提升整车内饰效果及档次；同时其主要光源为 LED，并辅以其它各类物料和相关智能控制元器件加以实现。

1.1 LED 的发光原理

LED 即发光二极管（light emitting diode），其核心部分是由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p-n结，如图2所示。在某些半导体材料的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。

PN 结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好，如图 3 所示。

1.2 LED 汽车内饰氛围灯技术的工程实现

LED汽车内饰氛围灯的颜色可有许多种，在具体工程实现时，可通过加装一个控制器调节三基色LED的颜色，也即可通过输入电流或电压等信号控制三基色LED点光源的RGB颜色比来实现不同颜色输出，从而使其能在柔性光纤的传导中显示七色光效果，如图 4 所示。

LED 汽车内饰氛围灯根据实际需要被制成各种各样的产品，满足各类汽车主机厂商及汽车消费者的需要，例如 LED 彩虹管、LED 柔性灯条等。此外，主机厂也会对技术进行相应改造，例如将 LED 汽车内饰氛围灯与空调技术加以整合创新应用，使灯光色随室外温度变化实现在不同光色间变化。具体如下：

（1）LED 彩虹管：每条灯管由多个彩色像点（RGB）组成，每个像素点可独立产生 256 级颜色的变化，如图 5 所示。

（2）LED 柔性灯条：柔性灯纤主要由 LED 光源、纤芯（特殊丙烯酸树脂）、包层（氟碳树脂）组成，可提升汽车灯光效果，美化车内或车外装饰，成为购车的一大亮点，如图 6 所示。

（3）LED 内饰氛围灯温控变色：将环境温度与车内灯光联系在一起，灯光色彩随温度变化而变化。通过输入温度变化信号控制三基色 LED 的 RGB 颜色比来实现不同颜色输出。可通过加装一个控制器，从自动空调控制器截取的温度传感器信号输出到 LED 汽车内饰氛围灯控制器，使灯光色随室外温度变化实现在不同光色间变化，如图 7 所示。

LED 汽车内饰氛围灯技术应用分析

LED 汽车内饰氛围灯是一种主要起到装饰作用、烘托氛围的照明灯，按照亮的效果分为单色氛围灯和律动氛围灯，前者主要侧重于静态体验，后者侧重于动态体验，但从影响车内氛围效果的主要因素来讲，主要涉及LED汽车内饰氛围灯光源的颜色、位置及形状等因素，下面将结合该技术应用较为成熟的德系三大品牌奥迪、奔驰、宝马的典型车型进行具体分析，强化科学应用。

奥迪A8车型

新款奥迪 A8 车型属于高级豪华轿车，其内饰氛围灯的具体效果分析如图 8 所示，以偏暖色为主，该车型匹配了两种色调，1）红色、白色混合模式：前者暖色红色给人以温暖柔和的感觉，后者中间色白色给以优雅的体验，突显奥迪舒适、优雅的特点，偏运动风格；2）橙、黄色模式：暖色模式，给人以温暖柔和的感觉，彰显奥迪高端、奢华感。

其主要光源点位置及形状如下：①车顶门控灯区，灯带形式；②车门内饰板扶手区，灯带形式；③车门内饰板储物区，点状形式；④中控台边饰区，灯带形式；⑤前排脚踏区，点状形式。

奔驰S级、E级车型

奔驰S级车型属于高级豪华轿车，其内饰氛围灯的具体效果分析如图9所示，该车型匹配了7种主流色彩的内饰氛围灯，例如优雅的白色、热情的红色、浪漫的粉色、神秘的紫色、明媚的橙色、清澈的蓝色等，不拘一格，体现其高端、炫丽、奢华特点。

其主要光源点位置及形状如下：①仪表盘台区，灯带形式；②车门内饰板扶手区，灯带形式；③车门内饰板储物区，点状形式；④前、后排脚踏区，点状形式；⑤中控台边饰区，灯带形式；⑥后排座椅上方边饰区，灯带形式。

奔驰E级车型属于高级轿车，继承了奔驰S级车型氛围灯设计的特点，相比奔驰S级仅有7种类别，它提供了64种不同颜色的氛围灯供车主选择，如图10所示，可体验别样的灯光环境。具体如：1）当参加婚庆或喜庆时，可选择粉色，回味属于自己的浪漫时刻；2）当携家人远行时，可选择绿色，与车窗外的自然美景融为一体，像置身于桃源之中。

其主要光源点位置及形状如下：①仪表盘台区，灯带形式；②车门内饰板扶手区，灯带形式；③车门内饰板储物区，点状形式；④前、后排脚踏区，点状形式；⑤中控台边饰区，灯带形式。

宝马5系、7系车型

宝马 5 系车型属于高级轿车，该车型原配氛围灯采用偏暖红色调，体现豪华及舒适感，但目前宝马新5系车型改装的内饰氛围灯如图11 所示，调整了色调，匹配有有活力橙和冰晶蓝两种颜色，前者为暖色系氛围，具有活力和贵族感，而后者为冷色系氛围，主要营造高科技、冷艳感。

其主要光源点位置及形状如下：①仪表盘台区，灯带形式；②车门内饰板扶手区，灯带形式；③车门内饰板储物区，点状形式；④前排脚踏区，点状形式。

宝马 7 系属于高级豪华轿车，它相比宝马 5 系，更加注重汽车内饰氛围灯的演绎，色彩和位置上都有所增添，该车型主要匹配了红、白、粉红、紫、黄、蓝等 6 种主流色彩的内饰氛围灯，彰显其高端、科技、奢华特点，如图 12 所示。

其主要光源点位置及形状如下：①仪表盘台区，灯带形式；②车门内饰板扶手区，灯带形式；③车门内饰板储物区，点状形式；④前排脚踏区，点状形式；⑤前排座椅靠背区（后排脚踏区），灯带形式；⑥天窗区域，灯带形式。

summary

综上所述，首先，随着 LED 汽车内饰氛围灯技术的成熟，可选择的颜色更加的丰富，能给消费者提供个性化的选择，而内饰氛围灯的色彩搭配直接影响汽车内饰的氛围和驾乘体验，消费者可以根据春夏秋冬气候差异，以及自身的心境、所处的场合合理选择色彩，创造属于自己的内饰环境，具体体验如下表 1 所述。

其次，汽车内饰氛围灯的光源位置、亮度和形状涉及整车安装空间、配置成本及光照效果等，主要光源点位置选取上以贴近驾驶员与乘客的感官接触区或操控区为主，即注重整体效果，又考虑实用性，其中点状形式的光源效果相比灯带形式的氛围灯低一些，但其成本低、比较结合实用，且能彰显效果。目前汽车内饰氛围灯常用位置及光源形式如表 2 所示。

依据表 2 所描述，一般以前后车门内饰板储物区域、前排脚踏区上方区域、后排脚踏区上方近前排座椅下方区域这三处应用点状光源为主，其他区域一般采用灯带形式。

结论

LED 汽车内饰氛围灯作为功能性照明的补充，能扩大车内空间感官，提高驾乘舒适感及乐趣，提升内饰档次，营造品牌特性，汽车内饰氛围灯的使用始于中高端车型，现已得到越来越广泛的应用，正逐渐成为汽车市场的新宠[5]。该技术作为一种诠释个性的新兴技术，倍受年轻消费者的青睐，尤其在汽车后市场的改装方面，越来越多的年轻消费者根据自己的喜好，进行有选择的改装。同样对于汽车制造商来讲，对该项新技术的创新应用，还可通过 LED 汽车内饰氛围灯技术与整车智能化平台进行有效整合，重组整车各 ECU 模块资源来实现 LED 汽车内饰氛围灯的律动，例如 LED 温控变色，拓展环境感知。这类技术创新将会更加体现汽车的科技感，提升产品的技术附加值，使未来的汽车在新技术推广应用上更加独具特色，展现别样的个性化。

【参考文献】

[1] 孙亮.LED 车内氛围灯的现状及发展趋势[J].中国照明电器,2017(6):35-37.

[2] 朱敏慧.汽车内饰新时尚:车内照明[J].技术与应用,2010(1):18-19.

[3] 张立,董锋格,孙逊之.LIN自动寻址技术在车内氛围灯中的应用[J].汽车零部件,2016(10):52-54.

[4] 曹阳.基于触摸按键和 PWM 驱动配色的汽车氛围灯[J].电子技术,2015(2):1-3.

[5] 博泽.TE Connectivity 推出汽车内饰氛围灯解决方案彰显个性,高效,节能[J].汽车零部件,2016(7):99.

免责声明

本篇内容来源于网络，版权解释权由原作者所有，文中观点仅供交流分享，不代表本公众号立场，侵删联系处理。

原文始发于微信公众号（汽车灯具与车辆照明）：LED 汽车内饰氛围灯技术应用探究

Smart surfaces are interior surfaces that combine decorative and functional properties. In the future, every surface in the car can be a smart surface, including door trims, instrument panels, steering wheels, sunroof modules, lighting systems, etc. These surfaces have now evolved from decorative functions to mechatronic user interfaces. Smart surface technology is now in the market introduction and growth stage, with huge development potential. How to make smart surface technology better requires the joint efforts of OEMs, solution designers, parts suppliers, material companies, etc. Now Aibang has Automobile intelligent surface WeChat group, Geely, BYD, Great Wall, Changan, Dongfeng, Yanfeng, Yilan Auto Parts, Ningbo Huade, Wenzhou Jincheng, Covestro, Kurz, SCHOTT and other companies have joined. Welcome upstream and downstream of the industry chain friends join the group to discuss and seek common progress.

In order to promote the development of the smart car lighting industry, Aibang Smart Car Club has established a smart car lighting WeChat group. OEMs, supporting suppliers, light sources, semiconductors, materials, equipment and other companies are welcome to join the WeChat group.