汽车内饰灯光学特性测试方法探讨

摘要

汽车内饰灯随着汽车的普及正快速走进人们的生活，但目前国内外汽车行业均没有对内饰灯形成统一的技术标准，探讨光学特性测试方法具有重要的意义。本文针对汽车内饰灯的分类，分析了品质控制关键参数，并探讨了光学特性测试方法，为日后形成相关检测标准提供参考。

关键词：汽车内饰灯 关键参数 测试方法

作者：林剑隆 邓如淮

单位：中国质量认证中心华南实验室

近年来，随着汽车的普及，生活品质的提升，人们对汽车内饰品质的要求越来越高，能够极好地提升乘车体验并提高车内档次的内饰灯被越来越多的国内外汽车品牌所使用。内饰灯作为汽车内部起装饰和指示作用的照明灯具，已经从最开始的单色基础静态演变成多色、变色律动的动态表现，并在不断向着情感交互的高级形态发展。同时，车内氛围灯的使用也从高端车型走向中低端车型。

内饰灯包括氛围灯、阅读灯、迎宾灯等，其中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，通常会应用在仪表板、中控、门板、车顶、杯架、储物箱等位置[1]。

内饰灯的分类

以表现形式区分

常见的内饰灯的表现形式主要有单色、多色和律动，单色内饰灯为单一颜色，常见的有暖黄色、冰蓝色，颜色及亮度不可变化；多色内饰灯可实现多种颜色的变换，基于LED光源，利用红、绿、蓝三基色原理，通过驱动调制方式将三种颜色混合成5~7种甚至更多颜色。而调节LED导通的占空比则可实现光源亮度的变化，用户可根据喜好自行设定内饰灯的颜色和亮度，律动内饰灯除了拥有多色内饰灯的功能外，调制方式更加多样化，红、绿、蓝三基色具有256级灰度并可任意混合出多种颜色，还可以通过声音、光线、车速等变化信号输出，实现内饰灯单色静止、单色呼吸、变色呼吸和变色律动等多种效果。

以发光方式区分

内饰灯的发光方式主要分为直射式、反射式和投光式。直射式内饰灯发光部件可见，其发光部件为门板、中控等外观件的构成部分之一，点亮时，光源发出的光通过光导形成导光带，其导光带发出的光再通过表面半透明件直接射出，达到营造氛围的效果。反射式内饰灯发光部件不可见，通常安装在杯架等内部空间，其装配时预留出光间隙，点亮时，光源发出的光通过光导在出光间隙出光，照射在被照物体上，再反射到乘客的眼睛，从而起到烘托气氛的作用。投光式内饰灯常用于阅读灯、尾箱灯、脚灯，其光源的发光强度较高且集中，发光方向一般沿着乘客的视线照亮特定的区域，以提供充足的光线来照明和阅读。

品质控制关键参数

内饰灯是营造氛围、展现个性的重要汽车内饰，光色的设计要考虑到安全性、舒适性、一致性、均匀性，从多方面体现出氛围灯的独特魅力，因此光色评价是非常有必要的。内饰灯的亮度、颜色及其均匀性一般使用成像彩色亮度计进行测量，而内饰灯的颜色一致性需要使用色温配合色容差进行评价，在产线上对内饰灯的色度特性进行校准与测量对于产品后续保持稳定性和一致性十分关键。而内饰灯的显色指数对内饰设计有一定影响，随着内饰灯的普及，内饰材料的同色异谱也需要多加关注[2]。

内饰灯品控关键参数从光源来说，光度上应保持光通量一致性，色度上应保持相对光谱功率分布、峰值波长、色坐标、色温、显色指数的一致性，进一步缩小色品分区的范围；电参数上应控制正向电压、正向电流、反向电压、反向漏电流；光导上应保证材料一致性，管控注塑参数和工艺，这些都是不可忽视的环节。

光学特性测试方法

目前，国内外汽车行业均没有对内饰灯形成统一的技术标准，仅有部分企业自主制定了相关规范，为了不影响驾驶员视野，确保夜间行车安全，同时增加舒适度，提高汽车科技感，探讨内饰灯的光学特性测试方法具有重要的意义。

光学特性测试趋势主要从以下三方面考虑，一是亮度及均匀性，根据不同的发光方式选用合适的测试方法；二是颜色范围以及规格如何管控，也就是如何攻克颜色一致性这个技术难点；三是人性化的设计，普遍应用成像测量，从点到线测量，从静到动测量[3]。

光学特性测试方法主要有以下四种。

一是光源的确认方法。内饰灯多以LED模块作为光源，使用积分球采集LED模块的光通量、色坐标等参数，用计算机软件分析，对比供应商提供的规格书，以确认LED模块是否符合要求。

二是亮度及均匀性。亮度是发光体或反光体使人眼感受到的明亮程度，单位是坎德拉每平方米（cd/m2）。亮度是人对光的强度的感受，是一个主观量，恰恰适合反映内饰灯的光学特性，亮度均匀性会呈现在视觉亮度的变化上，主要影响因素来源于内饰灯自身亮度、环境光、被射面与透射面。

亮度及均匀性测试适用于直射式和反射式内饰灯。首先，通过人眼评判，目视比较被测样件与标准样件之间的差异。其次，用成像亮度计对直射式内饰灯拍照，从点或线选取测试区域分析导光条的亮度及均匀性。对于反射式内饰灯，先用白色ABS材料做出车身仿形，并确保样件与装配面之间不漏光，再用成像亮度计模拟人眼角度拍摄仿形的反射光，并选取测试面分析。综合不同厂家的要求，亮度多为（4~8）cd/m2，亮度均匀性即最暗与最亮比值应不小于60%，同一车辆内部不同种类的内饰灯，应进行横向亮度对比，以保持整车效果的一致性。

三是颜色及一致性。成像色彩亮度计在测量亮度的同时，能同步获得颜色，其测试方法大致与亮度及均匀性相似，一次性对多个样件同时进行测量，可比较颜色一致性，对于多色内饰灯，应分别测量各种颜色，并评判颜色规格的满意度。

四是照度。照度测量适用于投光式内饰灯，根据投光式内饰灯的用途和图纸要求，按实际装车搭建测试平台，以坐标纸定位，利用手持照度计测量被射平面中心点及边缘的照度，取平均值。除此方法外，若被射平面已知反射系数(R)，亦可用成像亮度计拍摄，获得等亮度图，在软件上取点分析亮度(L)，通过公式E=L/R转换成照度值。

结语

在智能化新时代，人们对氛围灯的亮度均匀性、颜色一致性、模式多样性以及人机互动方面都有着更为严格的要求。

未来，汽车将会成为家以外的第二个亲密私人空间，汽车内饰照明已成为不可忽视的设计元素，内饰灯正处于市场导入及成长阶段，如何将内饰灯设计得更好，测试方法设置得更完善，更完美地实现人车互动，需要主机厂、车灯厂、内饰厂、材料厂商和检测机构等企业的共同努力。同时，应推动相关国家及行业标准的制订和完善。

【参考文献】

[1]上海宇宙电器有限公司.车内氛围灯简介[Z].2019-09-16.

[2]宋立.汽车内饰配色和氛围灯色彩一致性控制解决方案[Z].2019-04-26.

[3]邵炜宇.先进光学测量方案在汽车内饰氛围灯的应用[Z].2019-04-26.