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정의

A자동차 인테리어 조명은 차량 내부에 설치 된 조명으로 운전자와 탑승자에게 편안함과 안전을 제공합니다. 자동차 인테리어 조명은 아래를 포함합니다 :

  • Instrument panels
  • Infotainment display
  • Satellite navigation
  • Multimedia displays
  • Glovebox light
  • Mirror lighting
  • Overhead lighting on passenger side
  • Car door illumination / Puddle light
  • Overhead lighting
  • Storage lights
  • Reading lights, back seat lights
  • Trunk light
  • Registration plate light

Interior lighting examples in a car | Synopsys

자동차 실내 조명은 어떤 목적으로 사용될까요?

일반적으로 자동차 실내 조명은 아래의 세 가지 카테고리 중 하나로 분류됩니다. 

  • 디스플레이 및 표시 장치
  • 조명
  • 엑센트 조명
Car instrument panel - What is automotive interior lighting? | Synopsys
Dome Light - What is Automotive Interior Lighting? | Synopsys

운전자는 디스플레이와 표시 장치를 통해 정보를 얻습니다. 이 정보는 표준 대시보드의 정보이거나 네비게이션 시스템에서부터 비롯된 더 복잡한 정보이거나, 메뉴 기반 디스플레이 또는 멀티미디어 장치일 수 있습니다. 디스플레이 및 표시등 조명에서 중요한 주요 메트릭은 색상, 휘도 및 휘도 균일성입니다. 

인테리어 조명 시스템은 운전자나 탑승자가 다른 것을 볼 수 있도록 빛을 제공합니다. 이러한 시스템에는 돔 조명, 얼굴을 비추는 거울 조명, 독서를 위한 조명, 창고 조명 등이 포함됩니다. 이러한 조명 시스템에서 중요한 주요 메트릭은 조명 영역의 지오메트리, 조도 수준 및 균일도입니다. 색상 또한 가시성 문제와 맞춤형 무드등 모두에 영향을 줄 수 있습니다.  

엑센트 조명의 주요 목적은 스타일을 통해 원하는 분위기를 조성하며 파워 윈도우 컨트롤 및 라디오 노브와 같은 다양한 컨트롤과 컵 홀더 및 충전 포트 등을 어두운 실내에 배치하는 것입니다. 액센트 조명은 일반적으로 실내 조명 기구보다 강도가 훨씬 낮습니다. 목표는 실내의 다른 물체를 비추는 것이 아니라 단지 그 자체를 보이게 하는 것이기 때문입니다. 이러한 유형의 조명에 대한 주요 설계 문제는 색상, 시각적 균일성 및 적절한 조명 수준입니다. 

Automotive interior showing various display and accent lighting | Synopsys

돔 조명은 어떻게 설계할까요?

정부 기관 (예: 유럽의 ECE)에서 제공하는 자동차 외부 조명 사양과 규격과는 달리, 실내 조명 사양 및 규격은 일반 자동차 제조 업체 (Toyota, Volkswaven, Hyundai) 에서 직접 제공하는 경우가 많습니다. 돔 조명의 경우 규격에는 조명의 색상과 lux meter로 측정하는 평방 미터당 lumen 또는 Lux로 지정된 조도 테스트 포인트 세트가 포함될 수 있습니다. 

아래 그림은 LightTools의 Light Guide Designer를 사용하여 자동차 돔 조명용으로 설계된 원형 Light Guide를 보여줍니다. LightTools 최적화 모듈은 최상의 결과를 위해 광원에서 대상 영역으로 빛을 보내는 Light Guide의 프리즘 텍스처의 크기, 모양 및 배치를 제어하는 데 사용되었습니다. 

Circular light guide dome lamp designed using the LightTools Light Guide Designer | Synopsys

속도 계기판은 어떻게 설계할까요?

속도 계기판에서 사용되는 반짝거리는 바늘과 같은 디자인의 조명은 간단해 보일 수 있지만, 좋은 설계를 하려면 설계자는 필요한 요소를 주의 깊게 제작해야 하며, 올바른 설계 도구를 사용하는 것이 큰 도움이 됩니다. 

Speedometer and dashboard modeled in LightTools | Synopsys

일반적으로 속도계, 변속 패널 (PRNDL), 온도 제어 장치 및 라디오 컨트롤과 같은 계기판의 항목에는 색상 (u’v’ 또는 x,y 색상 좌표) 뿐만 아니라 휘도 (밝기와 가장 밀접한 조명 메트릭)에 대한 제조업체 테스트 포인트 사양이 있습니다. 종종 숫자나 바늘에는 스폿미터라고도 하는 스펙트럼 광도계 (또는 복사계)를 사용하여 암실에서 품질을 검증하는 엔지니어가 측정하는 여러개의 펼쳐진 테스트 지점이 있을 것입니다. 

일반적으로 바늘은 위쪽보다 아래쪽으로 폭이 더 넓습니다. 잘 설계된 바늘은 길이를 따라 균일한 휘도를 갖습니다. 균일한 광 분포를 달성하기 위해 바늘을 따라 비선형으로 빛을 추출해야 하기 때문에 설계가 특히 어려울 수 있습니다. LightTools는 이와 같은 시스템에서 직면한 어려운 설계를 도와줍니다. 설계 프로세스는 다음과 같이 진행될 수 있습니다. 

  • 사양 확인 – 테스트 포인트 세트, 아플리케로 사용되는 속도계의 면, 바늘 형상의 일부 또는 전체의 사양을 확인합니다. 이 예에서 목표는 흰색 글자가 약 10 nits (제곱미터 당 lumen/steradian) 이 되도록 하는 것입니다. 
  • 백라이트 설계 – 아래 그림에 표시된 이 예에서 백라이트의 상단 가장자리에 빛을 제공하는 LED가 있습니다. LightTools의 Backlight Pattern Optimizer와 같은 도구를 사용하면 백라이트에서 운전자 쪽으로 빛이 균일하게 방출되는 방식으로 최상의 패턴을 찾거나 3D 텍스처를 최적화 할 수 있습니다. 아플리케는 원하는 패턴이 생성되도록 백라이트 앞에 배치됩니다. 
Model with full backlight in LightTools | Synopsys

  • 바늘을 위한 광원, 베이스, 접이식 거울 설계
    • 먼저 광원 (평면 회로 기판에 장착된 LED)에서 바늘로 빛을 보낼 수 있는지 확인합니다. 이것은 속도계 손잡이의 “stalk”를 라이트 가이드로 사용하여 빛이 구조의 상단에 도달하도록 만들 수 있습니다.
    • 원형 섹션의 상단에서 아래 이미지의 왼쪽과 같이 세심하게 설계된 노치 (TIR 접이식 거울)을 사용하여 빛을 90도 회전할 수 있습니다.
    • 접이식 거울에 가장 적합한 각도를 찾기 위해 LightTools Parameter Analyzer 기능을 사용했습니다.
    • 또한 Parameter Analyzer 기능을 사용해서 바늘에 도달하는 빛이 바늘이 회전함에 따라 얼마나 변했는지 연구했습니다. 결과적으로 2개의 LED 광원에서 더 잘 작동함을 보여주었습니다. 
Designing with One or Two LED Sources | Synopsys

  • 바늘을 위한 광 추출기 설계
    • 바늘에 들어간 빛은 바늘에서 빠져나와 운전자의 눈을 향해야 합니다.
    • 이를 수행하는 몇가지 방법이 있습니다. 텍스쳐가 있는 패턴이나 페인트 점을 사용합니다. LightTools에는 패턴을 설계하고 최적화하기 위한 여러 도구가 있습니다. (예: Backlight Pattern Optimization 및 Light Guide Designer) 또는 손을 이용하거나 Parameter Analyzer를 사용하여 패턴을 조정할 수 있습니다.
Design light extractors for the speedometer needle | Synopsys

  • 최종 설계 운전자가 보게 될 대략적인 트루 컬러 플롯
Final speedometer design in LightTools | Synopsys

Synopsys는 어떤 솔루션을 제공하나요?

자동차 인테리어 조명 설계를 위해 LightTools 조명 설계 소프트웨어는 우수한 자동차 광학 설계를 돕기 위한 완전한 설계, 시뮬레이션 및 분석 도구 세트를 제공합니다. 

LightTools illumination design software | Synopsys

왼쪽: LightTools의 Freeform Designer를 사용하여 설계한 로고가 있는 측면 도어 퍼들 램프

중앙: LightTools의 Light Guide Designer를 사용하여 생성한 선형 라이트 가이드

오른쪽: LightTools에서 프리즘 구조를 최적화 해서 만든 프리즘 렌즈 맵 램프 설계

Synopsys 자동차 조명 설계 소프트웨어에 대해 알아보세요