一種車用迎賓燈開發驗證方法

胡帥　何凱欣　董松梅　謝偉平　程喻達文

摘 要：迎賓燈具備廣闊的市場前景，但是新技術的應用需要經過市場的檢驗，故需要與其適應使用的開發驗證技術標準及方法。本文結合實例介紹了迎賓燈的開發驗證方法的形成過程，依據零件屬性及市場不良的對策改善等方面，最終形成迎賓燈的開發驗證方法。

關鍵詞：迎賓燈；開發驗證；明膠脫落；冷凝結霧；氙燈老化

1 引言

1.1 開發背景

外后視鏡作為用來觀察直接視野無法觀察到的車輛鄰近交通區域的現狀，擴大駕駛員的視野，以保證安全駕駛的裝置。近十幾年的發展，外后視鏡搭載部分高科技功能，例如：盲區監測系統功能、360°全景影像功能、迎賓燈/照地燈功能。照地燈與迎賓燈的區別在于：迎賓燈帶LOGO（見下圖（1）示意圖）；照地燈不帶LOGO，其效果見下圖（1）。

外后視鏡迎賓燈的作用是增加車輛高科技感，提升產品商品性，一般在車輛高、頂配配置派生中體現使用。但是迎賓燈作為非法規燈具零件，沒有專用的標準及開發驗證標準適用，故結合迎賓燈開發驗證問題、市場問題的改善，制定一種車用迎賓燈開發驗證方法及標準，并不斷完善。

1.2 照地燈/迎賓燈結構簡介

迎賓燈/照地燈是一種車載燈具，其結構是典型的車用燈具結構，但是其安裝位置是外后視鏡上，故其防水等級、密封等級有特殊要求。照地燈一般由燈殼、燈罩、燈源、PC板、凸鏡組等結構構成，典型結構見圖（2）。

迎賓燈因為要投射LOGO于地面，故其凸鏡組相對照地燈較復雜，第一步：將燈源光線聚焦于LOGO焦點處；第二步：將穿過LOGO菲林匯聚的光線發散出去，達到放大LOGO的效果。迎賓燈的結構見圖（2）。迎賓燈的LOGO菲林工藝技術亦屬于一種專用開發工藝，前期比較廣泛使用的是PET基材的膠片菲林，利用膠片照相機的成像拍照原理，曝光將LOGO圖案刻印到膠片菲林上。初期外后視鏡迎賓燈的使用出現在北美福特及野馬車型上，2014年起開始引入國內市場使用，廣汽乘用車是國內較早使用外后視鏡迎賓燈的主機廠之一，最早使用外后視鏡迎賓燈是某車型，應用后得到廣大客戶的青睞，極大的提升用戶的使用感受。

2 廣汽乘用車迎賓燈開發實例

2.1 某車型外后視鏡迎賓燈開發實例介紹

2013年起，鑒于麥格納外后視鏡供應商的推薦及市場反響評估，廣汽乘用車決定在某車型上首次使用迎賓燈技術。因為是新技術的使用，基于麥格納的迎賓燈在北美市場已實現量產（2013.4月北美福特第一款帶迎賓燈車型量產），故其迎賓燈的相關技術要求及開發驗證均由麥格納主導進行，廣汽進行協助及學習，廣汽乘用車只進行外后視鏡總成的開發驗證，對迎賓燈單體的密封性、耐久性等技術標準及驗證并未做出規定。廣汽外后視鏡總成開發驗證依據標準QJ/GAC 1250.014 乘用車外后視鏡技術條件進行。

2.2 開發耐久/市場課題改善

外后視鏡迎賓燈經過一段時間的市場檢驗，出現市場課題。在LOGO投影上出現較大問題，圖案失真，變形、模糊等商品性問題，故障件圖見圖（3），不良主要集中于廣東地區，多發時間為每年的3月-8月。

經過在實驗室進行不良復現實驗，發現迎賓燈在高溫高濕的環境中點亮-熄滅-點亮進行循環試驗，進行到96小時后，就出現不良，不良現狀與返回不良件表現一致，其市場不良發生的季節氣候也與試驗環境條件吻合，從而明確不良發生的原因，下一步探尋發生不良的機理及真因，見表（1）故障再現實驗及實驗結論。

對返回的市場不良件進行拆解分析。根據迎賓燈結構，投射的LOGO圖案在膠片菲林上，其他光學透鏡起聚光及放大圖案作用；拆解不良迎賓燈，發現膠片菲林已曝光腐蝕損壞，菲林圖案與投射的圖案一致，表現為圖案破損，見圖（4）需進一步分析菲林損壞的原因。顯微鏡觀察故障件膠片菲林損壞現象，發現膠片菲林表面的感光材料有脫落現象，脫落物質造成膠片菲林破損，表現為圖案破損，見圖（5）需進一步解析膠片菲林物質脫落的要因。

膠片菲林分：保護層、乳劑層、底層、片基層、背面層。膠片菲林上的圖案成形原理與膠片照相機原理類似：曝光—顯影—定影。經在顯微鏡下的切片分析，膠片菲林脫落物質發生在乳劑層。乳劑層主要成分是鹵化銀（銀鹽）和明膠的混合物。鹵化銀是指溴化銀、碘化銀、氯化銀這些感光性能好的銀鹽，這些銀鹽呈極細微的顆粒狀態，不溶于水，因此不能直接涂布于片基或紙基上，必須在水中加入適量的膠質（明膠）才能使銀鹽顆粒均勻的懸浮在膠液中，這種膠液呈淡黃色乳液狀，所以我們稱它為乳劑。明膠是由動物的皮、筋、骨等制成，有很大的粘性。明膠遇水則膨脹，沖洗加工時藥液能迅速滲入，加速乳劑中銀鹽和藥液的反應，縮短加工時間。

明膠是高分子蛋白質類物質，明膠的吸水膨脹時會使銀鹽底片的感光層發生膨脹，膨脹時感光層的機械強度低，且其中的銀粒子間的相對距離增大，銀鹽底片的影像就會模糊；當明膠吸水膨脹到一定的程度時，感光層會起皺。實驗證明，當相對濕度達到60%以上時，明膠吸水膨脹導致感光層明顯變形；

當環境相對濕度過低時，且在高溫環境下，感光層會由于明膠水分被蒸發而收縮，銀鹽底片由此會發生變形；變形嚴重時，會導致感光層從片基上脫落下來；實驗證明，當環境相對濕度達到15%時，明膠便開始脫水干燥而明顯變形；若相對濕度繼續下降，則明膠便發生龜裂致使感光層脫落。

外后視鏡迎賓燈現在國內外普遍采用膠片基材；①膠片菲林中的明膠具有吸水/脫水的化學特性，且多次循環后結構會遭到破壞，并不適合作為汽車配件材料；②迎賓燈生產過程封裝中低于15%或者高于60%的濕度，均會對明膠造成損壞，且不可逆；③單面積光能強弱會影響菲林老化時間（紅光最慢，紫光最快，白光居中）。

根據廣汽乘用車的外后視鏡DV試驗，其試驗大綱重點考察包括后視鏡總成試驗項目中與環境相關項目9項，迎賓燈單體試驗項目3項試驗，開發過程中驗證結果全數OK。目前外后視鏡試驗標準無法對迎賓燈的失效起到識別作用，需要更新外后視鏡技術標準，同時增加迎賓燈菲林的試驗項目。

2.3 一種車用迎賓燈開發驗證大綱（方法）的形成

為解決膠片菲林迎賓燈在高溫高濕氣候地域出現的投影不良，需要尋找一種替代菲林，經過不斷理論驗證及試驗確認，最終開發出玻璃基材的電鍍菲林，詳細結構對比及工藝過程見下表（2）及圖（6）。

根據迎賓燈的燈具屬性結合廣汽乘用車燈具開發試驗大綱，迎賓燈單體需要進行：耐高溫、耐低溫、高低溫濕熱交變（密封狀態）、高低溫濕熱交變（非密封狀態）、耐水性能、耐灰塵性、有載存放、配光鏡耐化學試劑、過電壓和極性反接、氣密性共10項驗證；考慮到玻璃基材菲林是易碎材質，整車行駛過程中處于高速抖動，故需要進行：復合振動耐久性試驗、關門沖擊性試驗，共2項試驗；結合迎賓燈投影模糊的不良發生機理，新設計：迎賓燈點燈（長時間）、以及迎賓燈狀態、單獨菲林片進行的CH/09 鹽水噴霧耐久試驗、耐濕性能、耐濕水性能、耐蒸汽煮沸性能共5項試驗，總計包含17項試驗的開發試驗方法。此迎賓燈的開發試驗方法詳見表（3）。

3 迎賓燈的開發驗證試驗的擴展優化

3.1 迎賓燈內部起水霧

后續外后視鏡迎賓燈進行VAVE及減重優化過程中，出現新的使用不良。迎賓燈的外觀結構變化見圖（8），不良見圖（9）。不良現狀為：在環境溫度較低的情況下（一般-5℃-10℃），迎賓燈長時間（≥5min）點亮后，燈體內密封的空氣被加熱，所含熱的水蒸氣碰到冷的面罩后，會在面罩內壁冷凝形成水汽；迎賓燈關閉一段時間后，水汽現象會自動消失。此不良不影響投影效果，和迎賓燈效果，和迎賓燈的散熱性能有直接關系。鑒于此不良的出現，增加內部水汽凝結性能試驗，相關試驗過程及標準見表（4）。

3.2 迎賓燈氙燈耐候性試驗

在市場出現投影不良后，為分析原因，曾經懷疑外后視鏡迎賓燈的耐候性不達標是否是造成不良的要因。在進行氙燈加速老化的試驗（按照國標GB/T 16922.2，主要針對A負面）過程中，發現迎賓燈經過1600h（輻射量相當于廣東地區1年），未出現投影模糊現象，但是出現投影亮度下降的現象，投影圖案目視效果較正常件發黃暈，見圖（10）。經過ABA對換試驗，發現投影亮度下降不良與最外側透鏡組有關，不良原因是：最外側透鏡組透光率下降，其材料耐候性需要增加要求標準，故追加迎賓燈單體的耐候性實驗（前期外后視鏡總成的耐候性是OK的），相關詳細的試驗過程及評價標準見表（5）。

4 項目實踐思考

在外后視鏡迎賓燈的應用中，出現一些市場課題，在改善解決不良的過程中，發現開發設計驗證的漏洞，結合實績進行開發驗證標準的建立和應用，并最終形成體系。但是本迎賓燈開發試驗大綱（方法）還需要進一步的市場驗證，且伴隨迎賓燈的輕量化、體積縮小等VAVE的方案的實施，是否會出現新的不良，仍需要適時修改/更新開發驗證方法，這是一個長期的過程，也說明任何一種新技術的應用都需要長時間的驗證。

5 結語

本文分享了廣汽乘用車迎賓燈的開發驗證方法形成的過程，考慮迎賓燈新技術的應用，及其廣闊的市場普及度，有必要根據其使用反饋及情況，建立其開發驗證標準及方法，避免其開發失誤對產品品牌帶來的不良影響。