根據TrendForce最新「2022全球車用 LED 產品趨勢與區域市場分析」報告指出，儘管2022年車市需求受俄烏戰爭及中國疫情反撲衝擊而有所下滑，但隨著LED頭燈滲透率提升，加上智慧型頭燈、標識燈 (Logo Lamp)、智慧型氛圍燈等先進技術的發展，仍支撐2022年車用照明市場需求。同時，受到塑料成本飆升的影響，車燈產品價格有機會持平甚或調漲，故TrendForce預估，2022年全球車用照明市場產值有望達326.8億美金，年增4%。車用照明朝向個性化、溝通顯示、駕駛輔助與安全升級。
圖一、2021-2026年全球車用照明市場產值
自適應性頭燈 (ADB Headlights) 為駕駛、前車、對向來車、行人實現更好的道路照明
不論是傳統車廠或電動車廠近年積極提升LED頭燈滲透率，透過提升產品差異化藉以穩固並提升市占率。據TrendForce預估2022年全球LED頭燈滲透率於乘用車將有機會達到72%，其中電動車的LED頭燈滲透率更高達92%。
從技術面來看，智慧型頭燈中的自適應性頭燈 (ADB Headlights) 技術眾多，現階段以矩陣式 (Matrix LED) 搭配12~100顆LED做為主流設計，根據 TrendForce 訪查，
100 顆 LED 像素的矩陣式 LED (Matrix LED)方案預計將有機會逐步替代 84 顆矩陣式 LED (Matrix LED) 方案。透過單獨控制的高性能LED，擴大駕駛者夜間視野，可有效增加駕駛者對前方障礙物的反應時間，實現更好的道路照明。同時，無眩光遠光燈 (Glare- Free High Beam) 也減少前車、對向來車和行人因車燈照射所引發的不適感。
自適應性頭燈市場滲透率於2022 年僅為3.7%，隨著各國對於自適應性頭燈法規漸趨於完善，Micro LED 像素陣列 (Micro LED Pixel Array) 導入自適應性頭燈，能精準進行獨立數位控制的像素將大幅提昇至10,000~30,000顆像素點，當LED像素點越多，愈能彈性調整照射區域，以增加行車安全，並以此滿足各區域市場法規的需求，有助於車燈廠商減少不同區域市場在頭燈的開發、生產和物流上所需的成本。預期於2026年自適應性頭燈市場滲透率將有機會達到13.9%，進而帶動2026年整體車用照明市場產值達到394.96億美金。
自適應頭燈應用情境與驅動方案
圖二、圖三為自適應頭燈之像素光源的投射效果示意圖，原理是車用感測器偵測物體，經由智能系統決策判斷來控制高像素矩陣燈點對偵測物件做出適當的光源投射。
例如，圖二情境是針對對向車駕駛人視線區域，自適應頭燈將降低投射亮度。
圖二、情境: 對向有來車；自適應頭燈之燈點投射示意圖
圖三則對於需要特別注意的照射物件如交通標誌，提高照度以引導駕駛人關注；但對於前方車輛，則會降低照射亮度，避免影響前方駕駛人視覺。
圖三、情境: 前方有車及交通標誌；自適應頭燈之燈點投射示意圖
針對自適應頭燈應用需求，聚積科技MBI6353Q驅動芯片，單顆具備48通道並支持4行掃設計，可分時多工而控制192顆 LED燈點。MBI6353Q最高可驅動100毫安培和承受24伏特電壓，因此在應用設計上非常彈性，可透過單燈點串接多顆LED來提高亮度；亦可將通道並聯來增加驅動電流，一個產品即可滿足多像素、大電流、高亮度的設計，也方便客戶備料。
圖四為MBI6353Q應用於行掃架構下之電路示意圖。如需增加更多控制點數，則如圖例於應用電路內連結更多驅動芯片。
圖四、MBI6353Q多點矩陣應用電路示意圖
圖五為MBI6353Q應用多通道並聯以增加LED的驅動電流來提升亮度。
圖五、MBI6353Q多通道並聯應用電路示意圖
自適應頭燈的高密度燈點排列特性增加了整體驅動設計的難度，唯有使用高集成驅動芯片，才可輕易達成燈驅合一設計，且相較燈驅分離設計可減少排線使用數量與降低燈體體積，讓燈型設計更為時髦。MBI6353Q為高集成且通過AEC-Q100 Grade 1等級的驅動芯片，如前文分析電路設計可依需求彈性調整，因而具有做為此類應用之潛能。
訊息溝通顯示推升先進駕駛輔助系統 (ADAS)、無人駕駛 (Autonomous Vehicle) 與共享汽車 (Car Sharing) 開創移動 (Mobility) 與通訊 (Communication) 結合的新世紀
尾燈設計也來許多新的變革，現階段車廠與消費者最為明顯的喜好則是貫穿式尾燈、動態訊息顯示與3D 立體設計。目前尾燈部分對於造型和設計沒有明確法規限制，所以各車廠越來越希望借助尾燈提升車輛配置規格和特色。採用單色 / 全彩Mini LED封裝做為訊息溝通顯示 (Communication Display)。以三星LED產品設計為例，其LED使用顆數甚至高達49,152顆。整體產品具有高亮度、高對比、高解析、壽命長與薄型化等特點，應用於車尾燈不但能以流暢的動態畫面打造個性化設計，還能呈現警示或行車訊息以達溝通之效，有助提升行車安全，而且薄型化模組還可大幅增加車燈設計空間與彈性，顛覆過去對於傳統車燈的想像。
圖六、三星Mini LED尾燈
尾燈朝向動態訊息顯示，打造個性化設計
尾燈組合除必備的轉向導引外，主要功能在於夜間可顯示車寬及車輛所在位置以提醒相關用路人，避免在燈光昏暗或是光線不足的地方，因視線不佳而導致意外發生。另外，當車子減速或急停時，獨立或整合式尾燈及第三煞車燈會透過增亮模式警示後方用路人注意前車狀況，避免追撞事故。
近年陸續有車款在尾燈應用中導入LED燈具，看中的就是LED燈具為車款帶來的科技感及設計精緻度。車廠會將尾燈或是中央第三煞車燈設計成條狀或狹長型態，形成貫穿式尾燈；更高階的設計是加上獨立燈點控制功能，尾燈模組就可更有變化地編寫動態迎賓燈效，藉由突出的迎賓燈效，用車人即使在不熟悉的停車環境，也能夠輕鬆找到愛車位置，亦彰顯車款設計感與個人時尚品味。
圖七為簡易動態尾燈設計方塊圖，以此架構可輕易實現不同燈效動態尾燈。
圖七、動態尾燈示意方塊圖
圖八為較常見之貫穿式尾燈，中區燈效多半連結左右兩側紅光尾燈，做出線條狀的燈效改變，或呈現呼吸方式的亮度調整。
圖八、線狀貫穿式尾燈
而面狀貫穿式尾燈則可以區塊為單位進行迎賓燈效的變化。
圖九、面狀貫穿式尾燈
除了上述的自適應性頭燈與尾燈設計變革外，標識燈(Logo Lamp)、(智能)氛圍燈、光信號投影 (Light-Signaling Projection)等皆是車廠、車燈廠商、LED與驅動IC廠商近年來積極布局的重點照明產品。隨著車廠持續為車用照明帶來意想不到的創新思維，加上先進駕駛輔助系統/自動駕駛的推動，車用照明的未來無限可能!
圖十 MBI5353Q及MBI6353Q應用
聚積科技在
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作者：集邦科技
