一种车用迎宾灯开发验证方法

胡帅　何凯欣　董松梅　谢伟平　程喻达文

摘 要：迎宾灯具备广阔的市场前景，但是新技术的应用需要经过市场的检验，故需要与其适应使用的开发验证技术标准及方法。本文结合实例介绍了迎宾灯的开发验证方法的形成过程，依据零件属性及市场不良的对策改善等方面，最终形成迎宾灯的开发验证方法。

关键词：迎宾灯；开发验证；明胶脱落；冷凝结雾；氙灯老化

1 引言

1.1 开发背景

外后视镜作为用来观察直接视野无法观察到的车辆邻近交通区域的现状，扩大驾驶员的视野，以保证安全驾驶的装置。近十几年的发展，外后视镜搭载部分高科技功能，例如：盲区监测系统功能、360°全景影像功能、迎宾灯/照地灯功能。照地灯与迎宾灯的区别在于：迎宾灯带LOGO（见下图（1）示意图）；照地灯不带LOGO，其效果见下图（1）。

外后视镜迎宾灯的作用是增加车辆高科技感，提升产品商品性，一般在车辆高、顶配配置派生中体现使用。但是迎宾灯作为非法规燈具零件，没有专用的标准及开发验证标准适用，故结合迎宾灯开发验证问题、市场问题的改善，制定一种车用迎宾灯开发验证方法及标准，并不断完善。

1.2 照地灯/迎宾灯结构简介

迎宾灯/照地灯是一种车载灯具，其结构是典型的车用灯具结构，但是其安装位置是外后视镜上，故其防水等级、密封等级有特殊要求。照地灯一般由灯壳、灯罩、灯源、PC板、凸镜组等结构构成，典型结构见图（2）。

迎宾灯因为要投射LOGO于地面，故其凸镜组相对照地灯较复杂，第一步：将灯源光线聚焦于LOGO焦点处；第二步：将穿过LOGO菲林汇聚的光线发散出去，达到放大LOGO的效果。迎宾灯的结构见图（2）。迎宾灯的LOGO菲林工艺技术亦属于一种专用开发工艺，前期比较广泛使用的是PET基材的胶片菲林，利用胶片照相机的成像拍照原理，曝光将LOGO图案刻印到胶片菲林上。初期外后视镜迎宾灯的使用出现在北美福特及野马车型上，2014年起开始引入国内市场使用，广汽乘用车是国内较早使用外后视镜迎宾灯的主机厂之一，最早使用外后视镜迎宾灯是某车型，应用后得到广大客户的青睐，极大的提升用户的使用感受。

2 广汽乘用车迎宾灯开发实例

2.1 某车型外后视镜迎宾灯开发实例介绍

2013年起，鉴于麦格纳外后视镜供应商的推荐及市场反响评估，广汽乘用车决定在某车型上首次使用迎宾灯技术。因为是新技术的使用，基于麦格纳的迎宾灯在北美市场已实现量产（2013.4月北美福特第一款带迎宾灯车型量产），故其迎宾灯的相关技术要求及开发验证均由麦格纳主导进行，广汽进行协助及学习，广汽乘用车只进行外后视镜总成的开发验证，对迎宾灯单体的密封性、耐久性等技术标准及验证并未做出规定。广汽外后视镜总成开发验证依据标准QJ/GAC 1250.014 乘用车外后视镜技术条件进行。

2.2 开发耐久/市场课题改善

外后视镜迎宾灯经过一段时间的市场检验，出现市场课题。在LOGO投影上出现较大问题，图案失真，变形、模糊等商品性问题，故障件图见图（3），不良主要集中于广东地区，多发时间为每年的3月-8月。

经过在实验室进行不良复现实验，发现迎宾灯在高温高湿的环境中点亮-熄灭-点亮进行循环试验，进行到96小时后，就出现不良，不良现状与返回不良件表现一致，其市场不良发生的季节气候也与试验环境条件吻合，从而明确不良发生的原因，下一步探寻发生不良的机理及真因，见表（1）故障再现实验及实验结论。

对返回的市场不良件进行拆解分析。根据迎宾灯结构，投射的LOGO图案在胶片菲林上，其他光学透镜起聚光及放大图案作用；拆解不良迎宾灯，发现胶片菲林已曝光腐蚀损坏，菲林图案与投射的图案一致，表现为图案破损，见图（4）需进一步分析菲林损坏的原因。显微镜观察故障件胶片菲林损坏现象，发现胶片菲林表面的感光材料有脱落现象，脱落物质造成胶片菲林破损，表现为图案破损，见图（5）需进一步解析胶片菲林物质脱落的要因。

胶片菲林分：保护层、乳剂层、底层、片基层、背面层。胶片菲林上的图案成形原理与胶片照相机原理类似：曝光—显影—定影。经在显微镜下的切片分析，胶片菲林脱落物质发生在乳剂层。乳剂层主要成分是卤化银（银盐）和明胶的混合物。卤化银是指溴化银、碘化银、氯化银这些感光性能好的银盐，这些银盐呈极细微的颗粒状态，不溶于水，因此不能直接涂布于片基或纸基上，必须在水中加入适量的胶质（明胶）才能使银盐颗粒均匀的悬浮在胶液中，这种胶液呈淡黄色乳液状，所以我们称它为乳剂。明胶是由动物的皮、筋、骨等制成，有很大的粘性。明胶遇水则膨胀，冲洗加工时药液能迅速渗入，加速乳剂中银盐和药液的反应，缩短加工时间。

明胶是高分子蛋白质类物质，明胶的吸水膨胀时会使银盐底片的感光层发生膨胀，膨胀时感光层的机械强度低，且其中的银粒子间的相对距离增大，银盐底片的影像就会模糊；当明胶吸水膨胀到一定的程度时，感光层会起皱。实验证明，当相对湿度达到60%以上时，明胶吸水膨胀导致感光层明显变形；

当环境相对湿度过低时，且在高温环境下，感光层会由于明胶水分被蒸发而收缩，银盐底片由此会发生变形；变形严重时，会导致感光层从片基上脱落下来；实验证明，当环境相对湿度达到15%时，明胶便开始脱水干燥而明显变形；若相对湿度继续下降，则明胶便发生龟裂致使感光层脱落。

外后视镜迎宾灯现在国内外普遍采用胶片基材；①胶片菲林中的明胶具有吸水/脱水的化学特性，且多次循环后结构会遭到破坏，并不适合作为汽车配件材料；②迎宾灯生产过程封装中低于15%或者高于60%的湿度，均会对明胶造成损坏，且不可逆；③单面积光能强弱会影响菲林老化时间（红光最慢，紫光最快，白光居中）。

根据广汽乘用车的外后视镜DV试验，其试验大纲重点考察包括后视镜总成试验项目中与环境相关项目9项，迎宾灯单体试验项目3项试验，开发过程中验证结果全数OK。目前外后视镜试验标准无法对迎宾灯的失效起到识别作用，需要更新外后视镜技术标准，同时增加迎宾灯菲林的试验项目。

2.3 一种车用迎宾灯开发验证大纲（方法）的形成

为解决胶片菲林迎宾灯在高温高湿气候地域出现的投影不良，需要寻找一种替代菲林，经过不断理论验证及试验确认，最终开发出玻璃基材的电镀菲林，详细结构对比及工艺过程见下表（2）及图（6）。

根据迎宾灯的灯具属性结合广汽乘用车灯具开发试验大纲，迎宾灯单体需要进行：耐高温、耐低温、高低温湿热交变（密封状态）、高低温湿热交变（非密封状态）、耐水性能、耐灰尘性、有载存放、配光鏡耐化学试剂、过电压和极性反接、气密性共10项验证；考虑到玻璃基材菲林是易碎材质，整车行驶过程中处于高速抖动，故需要进行：复合振动耐久性试验、关门冲击性试验，共2项试验；结合迎宾灯投影模糊的不良发生机理，新设计：迎宾灯点灯（长时间）、以及迎宾灯状态、单独菲林片进行的CH/09 盐水喷雾耐久试验、耐湿性能、耐湿水性能、耐蒸汽煮沸性能共5项试验，总计包含17项试验的开发试验方法。此迎宾灯的开发试验方法详见表（3）。

3 迎宾灯的开发验证试验的扩展优化

3.1 迎宾灯内部起水雾

后续外后视镜迎宾灯进行VAVE及减重优化过程中，出现新的使用不良。迎宾灯的外观结构变化见图（8），不良见图（9）。不良现状为：在环境温度较低的情况下（一般-5℃-10℃），迎宾灯长时间（≥5min）点亮后，灯体内密封的空气被加热，所含热的水蒸气碰到冷的面罩后，会在面罩内壁冷凝形成水汽；迎宾灯关闭一段时间后，水汽现象会自动消失。此不良不影响投影效果，和迎宾灯效果，和迎宾灯的散热性能有直接关系。鉴于此不良的出现，增加内部水汽凝结性能试验，相关试验过程及标准见表（4）。

3.2 迎宾灯氙灯耐候性试验

在市场出现投影不良后，为分析原因，曾经怀疑外后视镜迎宾灯的耐候性不达标是否是造成不良的要因。在进行氙灯加速老化的试验（按照国标GB/T 16922.2，主要针对A负面）过程中，发现迎宾灯经过1600h（辐射量相当于广东地区1年），未出现投影模糊现象，但是出现投影亮度下降的现象，投影图案目视效果较正常件发黄晕，见图（10）。经过ABA对换试验，发现投影亮度下降不良与最外侧透镜组有关，不良原因是：最外侧透镜组透光率下降，其材料耐候性需要增加要求标准，故追加迎宾灯单体的耐候性实验（前期外后视镜总成的耐候性是OK的），相关详细的试验过程及评价标准见表（5）。

4 项目实践思考

在外后视镜迎宾灯的应用中，出现一些市场课题，在改善解决不良的过程中，发现开发设计验证的漏洞，结合实绩进行开发验证标准的建立和应用，并最终形成体系。但是本迎宾灯开发试验大纲（方法）还需要进一步的市场验证，且伴随迎宾灯的轻量化、体积缩小等VAVE的方案的实施，是否会出现新的不良，仍需要适时修改/更新开发验证方法，这是一个长期的过程，也说明任何一种新技术的应用都需要长时间的验证。

5 结语

本文分享了广汽乘用车迎宾灯的开发验证方法形成的过程，考虑迎宾灯新技术的应用，及其广阔的市场普及度，有必要根据其使用反馈及情况，建立其开发验证标准及方法，避免其开发失误对产品品牌带来的不良影响。