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자동차 실내 조명이란 무엇입니까?
자동차 실내 조명의 정의
자동차 실내 조명은 운전자와 승객에게 편안함과 안전을 제공하는 차량 내부의 조명입니다. 다음을 포함합니다:
- 계기판
- 인포테인먼트 디스플레이
- 위성 내비게이션
- 멀티미디어 디스플레이
- 글로브 박스 조명
- 미러 조명
- 조수석 측 오버헤드 조명
- 자동차 도어 조명/퍼들 라이트
- 오버헤드 조명
- 수납 공간 조명
- 독서등, 뒷좌석 조명
- 트렁크 조명
- 번호판 조명
목차
자동차 실내 조명은 어떻게 도움이 됩니까?
크게 보아 자동차 실내 조명은 세 가지 범주로 나뉩니다:
- 디스플레이 및 지시등
- 조명
- 앰비언트 라이팅
운전자는 표준 대시보드 계기판 정보부터 더 복잡한 내비게이션 시스템 정보, 메뉴 기반 디스플레이 또는 멀티미디어 장치에 이르기까지 디스플레이와 지시등을 통해 정보를 얻습니다. 디스플레이 및 지시등 조명에서 핵심 측정 기준은 색상, 휘도 및 휘도 균일성입니다.
실내 조명 시스템은 운전자와 승객이 컨트롤, 디스플레이 및 실내 기능을 볼 수 있도록 빛을 제공합니다. 이러한 시스템에는 룸 램프, 얼굴을 비추는 미러 라이트, 지도 및 독서등, 수납 공간 조명 등이 포함됩니다. 조명 시스템의 핵심 측정 기준은 조명 영역의 기하학적 구조, 조도 수준 및 균일성입니다. 색상은 시인성 문제 및 맞춤형 "무드" 조명에도 영향을 미칠 수 있습니다.
앰비언트 라이팅의 주요 목적은 스타일링을 제공하고, 원하는 분위기를 조성하며, 파워 윈도우 컨트롤 및 라디오 노브부터 컵 홀더 및 충전 포트와 같은 다른 기능에 이르기까지 어두운 실내에서 다양한 컨트롤을 보이게 하는 것입니다. 앰비언트 라이팅은 일반적으로 실내 조명보다 훨씬 낮은 강도를 가지는데, 그 목적이 실내 물체를 비추는 것보다 시인성을 높이는 데 있기 때문입니다. 이러한 유형의 조명에서 주요 설계 고려 사항은 색상, 시각적 균일성 및 적절한 조명 수준입니다.
룸 램프 설계 방법
정부 기관에서 나오는 자동차 외부 조명 사양과 달리, 실내 조명 사양은 종종 General Motors, Toyota, Volkswagen 또는 Hyundai와 같은 제조업체에서 직접 나옵니다. 룸 램프의 경우, 사양에는 조명 색상과 룩스 미터로 측정하는 제곱미터당 루멘(lux)으로 지정된 일련의 조도 테스트 포인트가 포함될 수 있습니다.
그림 1은 LightTools의 Light Guide Designer를 사용하여 자동차 룸 램프용으로 설계된 원형 광 가이드를 보여줍니다. LightTools 최적화 모듈은 광원에서 대상 영역으로 빛을 최적으로 전달하는 광 가이드 내 프리즘 텍스처의 크기, 모양 및 배치를 제어하는 데 사용되었습니다.
그림 1. LightTools Light Guide Designer 도구를 사용하여 설계된 원형 광 가이드 룸 램프.
속도계 조명 설계 방법
속도계의 조명 바늘과 같은 것의 설계는 간단해 보일 수 있지만, 제대로 설계하려면 디자이너가 필요한 요소를 신중하게 제작해야 하며, 이는 올바른 설계 도구를 사용하면 훨씬 더 쉽습니다.
일반적으로 속도계, 변속 패널(PRNDL), 온도 조절 장치 및 라디오 컨트롤과 같은 계기판의 항목은 휘도(밝기와 가장 밀접하게 관련된 조명 측정 기준) 및 색상(u',v' 또는 x,y 색상 좌표)에 대한 제조업체 테스트 포인트 사양을 가집니다.
종종 숫자나 바늘에는 품질 엔지니어가 암실에서 분광 광도계(또는 방사계)로 측정하는 여러 개의 분산된 테스트 포인트가 있으며, 이는 스폿 미터라고도 불립니다.
일반적으로 바늘은 위쪽보다 아래쪽이 더 넓습니다. 잘 설계된 바늘은 길이를 따라 균일한 공간적 외관(휘도)을 가집니다. 균일한 광 분포를 달성하기 위해 바늘을 따라 비선형적인 빛 추출이 필요하므로, 이는 설계하기 특히 어려울 수 있습니다.
다행히 LightTools는 이러한 유형의 시스템에서 직면할 수 있는 각 설계 과제를 해결하는 데 도움이 됩니다. 설계 프로세스는 다음과 같을 수 있습니다.
- 사양 확인 – 일련의 테스트 포인트, 아플리케 형태의 속도계 표면, 그리고 바늘 형상의 일부 또는 전부가 여기에 해당할 수 있습니다. 이 예시의 목표는 흰색 글자의 밝기가 약 10 니트(루멘/스테라디안/제곱미터)가 되도록 하는 것입니다.
- 백라이트 설계 – 아래 그림 2에 표시된 이 예시에서 백라이트는 상단 가장자리에 빛을 제공하는 LED를 가지고 있습니다. LightTools의 백라이트 패턴 최적화 도구(BPO)와 같은 도구는 최상의 패턴을 찾거나 3D 텍스처를 최적화하여 백라이트에서 운전자 방향으로 빛이 균일하게 방출되도록 돕습니다. 백라이트 앞에 배치된 아플리케는 원하는 패턴을 생성합니다.
그림 2. 전체 백라이트 모델.
바늘용 광원, 베이스 및 폴드 미러를 설계합니다.
- 먼저, 소스(대개 평면 회로 기판에 장착된 LED)에서 바늘로 빛이 전달되는지 확인하십시오. 속도계 노브의 “스토크”를 라이트 가이드로 사용하여 빛이 구조물의 상단으로 전달되도록 할 수 있습니다.
- 원형 섹션의 상단에서는 아래 이미지의 왼쪽에 표시된 것처럼 신중하게 설계된 노치, 즉 전반사(TIR) 폴드 미러를 사용하여 빛을 90도 회전시킬 수 있습니다.
- 폴드 미러에 가장 적합한 각도를 찾으려면 LightTools Parameter Analyzer 기능을 사용할 수 있습니다.
- Parameter Analyzer를 사용하여 바늘이 회전함에 따라 바늘에 도달하는 빛의 양이 얼마나 변하는지 연구할 수도 있습니다. 아래 예시에서는 두 개의 LED 소스를 사용했을 때 설계가 훨씬 더 효과적이라는 결과가 나타났습니다.
그림 3. 하나 또는 두 개의 LED 소스를 사용한 설계.
바늘용 광 추출기 설계.
- 바늘로 유도된 빛을 추출하여 운전자의 눈으로 향하게 해야 합니다.
- 이를 달성하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 예를 들어, 질감 또는 페인트 점 패턴을 사용하는 것입니다. LightTools는 Backlight Pattern Optimizer 및 Light Guide Designer와 같이 패턴을 설계하고 최적화하기 위한 여러 도구를 제공하며, 패턴을 수동으로 또는 Parameter Analyzer를 사용하여 조정할 수 있습니다.
- 이 예시는 바늘 밑면에 흰색 페인트 스트라이프 패턴을 적용하고 운전자가 보는 빛이 공간적으로 균일하도록 최적화한 것을 보여줍니다.
그림 4. 바늘용 광 추출기 설계.
아래 최종 설계는 운전자가 보게 될 것을 근사화한 실제 색상 플롯입니다.
키사이트는 어떤 솔루션을 제공하나요?
차량 내부 조명 설계를 위해 키사이트의 LightTools 조명 설계 소프트웨어는 우수한 자동차 광학 설계를 위한 완벽한 설계, 시뮬레이션 및 분석 도구 세트를 제공합니다.
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