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汽車外部照明：什麼是汽車外部照明？如何運作？
什麼是汽車外部照明？
汽車外部照明著重於車輛車身周圍任何使用主動或被動光線協助能見度、導航和通訊的裝置。從車頭燈到方向燈，照亮車輛外部的燈不僅能協助駕駛看清路況，也能讓外界看到車輛。
車外燈對於車輛的安全操作至關重要，因此必須嚴格遵守政府標準，讓任何照明功能都符合道路法規。這些標準涵蓋不同的因素，例如顏色、強度、大小、位置和狀態。
但是，除了這些嚴格的要求之外，這些燈具還必須得到同樣挑剔的受眾，也就是設計者的認可。必須實現原始設備製造商 (OEM) 品牌的創意願景，才能向駕駛提供恰當的美學體驗。
汽車外部照明的用途和功能是什麼？
為了平衡法規合規性和藝術完整性的需求，工程師使用了幾種不同類型的車外燈，每種都有不同的用途。
用於看清路況的燈光
車頭燈：車頭燈是照亮前方道路的主要照明燈，可能使用白熾燈或鹵素燈泡、高強度氣體放電 (HID) 來源、LED 或雷射。 其可根據駕駛條件和來往車輛的情況，使用遠光或近光強度運作。
霧燈：與車頭燈相似，當一般車頭燈可能會造成眩光時，霧燈位於車輛前方，有助於在惡劣天氣下改善能見度。
倒車燈：用於在車輛反向行駛時照亮車輛後方區域。
讓外界看清的燈光
方向燈：方向燈位於車輛前方和後方，讓駕駛用於表示要轉彎或變更車道。方向燈也可以作為危險警告燈，以發出警告或傳達遇險訊息。
尾燈和停車燈：尾燈位於車輛後方，用於向後方駕駛示意。這些包括煞車燈和倒車燈。
日間行車燈 (DRL)：這些燈置於車輛前方，會自動開啟，讓其他駕駛更容易看見車輛。
車牌照明：在夜間和惡劣天氣下，可讓後車牌清晰可見的照明燈，讓管理機關、行人或其他駕駛都能識別車牌。
側方標識燈：對於大型車輛而言很重要，這些燈位於車輛側面，可讓其他駕駛辨別車輛的寬度。
裝飾照明：車底燈、地毯燈、照地燈和標誌照明等照明燈不僅能提升車輛的外觀，也有助於照明地面，以確保車輛進出安全。
官方勤務燈：這些燈可用於區分需要讓外界快速識別為經授權或緊急車輛，例如消防車、救護車、校車和警車。
設計汽車外部照明
在設計汽車外部照明時，有許多考量。首先是設計者對整體車輛的創意願景。許多汽車品牌都有他們希望達到的特定美學，而照明設計是車輛外觀的重要組成部分。開發一套與汽車整體外觀相得益彰的車外燈，對於提供品牌體驗至關重要。
當查看設計者的概念時，工程師會考慮光線的功能、監管光線的法規、分配的空間，以及提供光線的能源來源。他們將根據這些細節來選擇燈具和燈具的形狀，同時考慮到最終的外觀。因為沒有每個光源都適用的單一最佳決策，工程師使用模擬來測試並驗證他們的選擇。
模擬軟體，例如 Ansys Speos (用於設計和驗證光學系統) 和 Ansys AVxcelerate (用於動態即時情境模擬)，讓工程師能夠建立虛擬模型，顯示不同的汽車照明系統組態在各種情境和條件下的表現。這些模擬考慮到人類視覺，根據人類觀察者來判斷資訊的可見性。此外，透過汽車外部照明選項的數位化渲染，設計者有機會瞭解不同的功能選擇將如何影響其汽車設計的整體美學。
範例：車用燈的開發過程
在這裡，我們可以看到後車燈從設計到建造的過程。
後車燈組件零件
車輛的後車燈
Speos 虛擬人類視覺技術的後車燈效果圖，顯示尾燈、停車燈、方向燈和倒車燈功能已啟動。
停車燈功能的光度模擬
汽車外部照明的未來趨勢
汽車外部照明的未來將在短期和長期內看取得進展。有可能成為標準的一項創新是自適應頭燈，它可以根據駕駛條件自動調整其方向和強度。自適應駕駛光束 (ADB) 使用感應器和攝影機收集速度和轉向資料，然後將光線投射到駕駛需要的地方。
再往後，車外照明可能會演變成更有價值的通訊工具，將燈光作為車輛與環境之間的視覺語言。車外燈將能夠投射速度和方向資訊，甚至為行人建立完整的斑馬線。這種車聯網 (V2X) 的實作，在與自動駕駛車輛的互動中特別有幫助。
機器學習也會對汽車光學設計產生影響。透過查看迄今為止所有的外部照明設計資料，機器學習將評估哪些可行、哪些不可行以及哪些是可能的，從而加快決策制定，讓更安全的汽車更快上路。
這些趨勢反映了汽車外部照明的靈活性和可能性，因為它不斷激發和適應汽車製造商不斷變化的需求。隨著監管機關、設計者和駕駛不斷對汽車產業提出更高的要求，汽車照明將引領人們走向更安全的街道。
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