汽车天窗的发展历史及新技术应用

（２）在设计上避免了传统汽车在头部空间上的盲区，增加 了头部空间感。
研究与开发
０５２
万方数据
（３）减少太阳光和紫外线的射入量 （４）降低空调的负载，节约能源。 （５）用户可自行控制阳光进入玻璃 心理和生理上的正面效应。
保护乘客。 享受自然阳光带来的
（６）引入最新的前沿技术，为汽车销售增加亮点。 该技术已在一些中高端汽车上成熟应用（见图１３一１４）， 并有了良好的市场反馈，目前国内的各大主机厂也在准备引入 该技术。同时该技术也逐渐应用到在住宅、办公室、机舱和火 车玻璃上。
通过图４所示的天窗发展历史图可以清楚地看到：随着科 技的进步和制造能力的提高，汽车天窗已经慢慢地由简单的一 块玻璃，发展到造型美观、功能性源自文库多样化和电子智能化集成 化的一个系统工程。
收稿日期：２０１４—１ｌ一１４ 作者简介：梁智勇（１９８０一），男，学士，工程师，从事汽车玻璃及附加值产品的设计与开发。Ｅ一一ｎａｉｌ：ｌｚｙ６３０８５＠ｓｏｌｌｕ
图１ １基本原理
图１２
ＳＰＤ膜微观 分子构成
电路图
（ａ）Ｒｏｏｆ－ｏｎ
（ｂｌ Ｒｏｏｆ．ｏｆｆ
该技术带来的好处： （１）几秒钟之内快速调节进入汽车的日光量、眩光量和热
量。
【冬『１０
ＳＰＤ）ｆ：』。、；和『天ｎ１状态划比
基本原理（图１ １）：通过改变输入电压值来控制天窗玻璃 中ＳＰＤ膜内的分子排列（图１２），从而可以调节进入车内的日
［Ｊ］．Ｐｏｐｕｌａｒ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，】９３７（７），
【２】ＶＥＲＲＡＴ
Ａｄｅｌｅ，ＭＯＴＴＥＬＥＴ Ｂｅａｔｒｉｃｅ．Ｍｏｄｕｌｅ ｐｏｕｌ ｖｅｈｉｃｕｌｅ， ｓｕｐｐｏｌｌ
ａ
ａ
ｄｉｏｄｅｓ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕ— ｆａｂｌ＋ｉｃａｔｉｏｎｓ：
１１１ｉ１１ｅｓｃｅｎｔｅｓ
ｄｉｏｄｅｓ，
ＦＲ２９３７７ＩＯ（Ａ１）［Ｐ］．２叭２．
２．４
冬１ ７个景天窗
多功能天窗 多功能天窗（图８）一般由２片或３片以上的天窗玻璃组
合而成，并集合了当下最新的一些技术和理念。一般用在豪华 车和概念展车上，这些技术会逐渐通过降低成本、增加实用性 慢慢进入到寻常家庭轿车。
图８多功能天窗
！！！！：！垒！！！里！型！旦！变
０５１
研究与开发
万方数据
３汽车天窗的基本构成
ｃｏｍ。
研究与开发
垒堂！剑！旦！塑垫！！：！
０５０
万方数据
图４火窗发展历史
２汽车天窗的基本类型
２．１
２．３
全景天窗 全景天窗（图７）一般面积较大，甚至是整块玻璃的车
内藏式天窗 内藏式天窗系统（图５）是将一块可滑动的面板嵌于顶篷
顶，坐在车中可以将上方的景象一览无余。全景天窗的优点是 视野开阔、通风良好。不过全景天窗也有一些缺点：成本较 高；落尘需要清理，否则影响视线；车身整体刚度下降，安全 系数降低。主机厂需要有一定的经验知识，在设计时需要模拟 和验证采用全景天窗时整车的刚度。
图１４奔驰ＳＩ。Ｋ３５０
４．２
ＬＥＤ环境照明天窗 随着汽车越来越普及，人们对整车性能和舒适性的要求也
图１７玻璃周边ＬＥＤ前ｉ置断而
越来越高，以前传统车内普通的照明灯已经无法满足人们的要 求。ＬＥＤ在汽车灯光照明上的应用这几年突飞猛进，汽车主机 厂把ＬＥＤ技术应用到前大灯、侧灯和尾灯得到了用户和市场很 好的反响。目前宝马、ＰｓＡ、奥迪、奔驰和特斯拉等ＯＥＭｓ都 陆续推出了ＬＥＤ照明天窗，让人们眼前一亮，同时感叹科技的
研究与开发
垒！塑盟！型！旦！塑！塑！：１
０５４
万方数据
ＬＩＡＮＧ Ｚｈｉｙｏｎｇ
（Ｇｕｉｌｉｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：
Ｐｉｌｋｉｎｇｔｏｎ
Ｓ如ｔｙ
Ｇｌａｓｓ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．，
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
Ｇｕｉｌｉｎ
Ｇｕａｎ鲥５４ ｌ ００４， Ｃｈｉｎａ）
Ｉｔｓ
Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｎｌｅｎｔ ｈｉｓｔ０１了，
ｂａｓｅ ｔｙｐｅｓ，
ａｎｄ ｓｏｍｅ ｌａｔｅｓｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｂｏｕｔ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｓｕｎｒｏｏｆ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．
日新月异。
胶
基本原理：通过将ＬＥＤ元件集成到天窗玻璃上形成电子回 路，从而起到照明和美观的效果。ＬＥＤ晶片见图１５，ＬＥＤ集成 ＰＣＢ板见图１６。
图ｌ
８ Ｉ．ＦＤ
ｆ证置示意
！！！！：！垒坐竺！型！堕堂
０５３
研究与开发
万方数据
ＬＥＤ元件集成在ＰＣＢ板或者银浆上，布置在天窗玻璃面 上。玻璃面ＬＥＤ布置断面见图１９。
ｍａｒｋｅｔ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｗａｓ ｌｏｏｋｅｄ ｆｂＩ弋ｖａｒｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：
Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ
ｓｕｎｒｏｏｆ：Ｓｍａｎ ＳＰＤ：ＬＥＤ ｓｕｎｒｏｏｆ
１
汽车天窗的发展历史
汽车天窗通过固定式或可操作打开的形式安装在汽车顶
部，打开时可增加车内的空气流动，为车主及乘客带来新鲜的 空气，同时也可增加视野，满足一些移动摄影的需求。１９３７年 纳什汽车公司（Ｎａｓｈ 模型。 而今天在各大主机厂最常见的滑动式打开天窗，则是由约 翰．福特阿特金森（Ｊｏｈｎ Ａｔｋｉｎｓｏｎ）１９７３年在Ｆｏｒｄ
Ｓ ／
７
在汽车上，同样的日间行车灯，ＬＥＤ元件的能耗仅为卤素 灯的１／２０。ＬＥＤ元件的成本也逐年大幅降低，并且目前成本和 价格仍然在以每年２０％以上的幅度下降。目前用在汽车上的 ＬＥＤ元件基本都能达到５０ 应商则能够提供寿命达１００ 灯的寿命仅为３
０００ ｈ左右。 ０００ ０００
ｈ的水平，而知名的汽车灯光供 ｈ的ＬＥＤ元件，相比之下，氙
图１６ 吲１３奔驰ｓＰＤ天窗
ＬＥＤ集成ＰｃＢ板
基本结构：ＬＥＤ元件通过粘接或者内嵌安装在天窗玻璃总 成里，并由线束或汇流牌等连接到车身电路。 ＬＥＤ元件布置在玻璃周边（见图１７），通过注塑包边将其 封装，参考文献［２］。ＬＥＤ位置示意见图１８。
１玻璃内片 ２一玻璃外片 ３一ＰＶＢ ４一支架 ５一电板 ６一二极管 ７一黏胶 ８一玻璃包边
１
特斯拉Ｔｅｓｌａ今年在日内瓦车展上展出了一款天马行空想
象力和创造力的概念车——ｘｃｈａｎｇＥ（见图２０），里面的ＬＥＤ
卜一ＰｃＢ板２二级管３黏胶４一反光板５一玻璃
天窗给所有人带来了视觉上强烈的震撼。
图１９玻璃ｍｉ Ｉ．１＝＝Ｄ布置断Ｉｆ｜『
５
结束语
随着现代汽车电子化和智能化的迅猛发展，汽车天窗也由
【３】ＶＥＲＲＡＴ
Ｄｅｂａｉｌｌｅｕｌ
Ａｄｅｌｅ．Ｉｌｌｕｎｌｉｎａｔｉｎｇ ｇｌａｚｉｎｇ ｕｎｉｔ ｆｏｒ
ａ
ｖｅｌｌｉｃｌｅ：
ＦＲ２９８６１８６（Ａ１）『Ｐ］２０１２．
全国智能机器人创新联盟在京成立
由中国人工智能学会发起的“全国智能机器人创新联盟” 成立大会目前在京举行，该联盟将打造成一个全国智能机器人 创新团队的协作平台，加速创新成果与产业对接的转化及融资 平台。 “机器人革命”的重要特征和标志之一是智能机器人，智 能化已成为新一代机器人的核心特征。随着人工智能技术的发 展和《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》的出台， 智能机器人已成为当今前沿高技术研究最活跃的领域之一，智 能机器人正逐步成为制造业、国防军事、公共安全、航空航 天、医疗康复、农业林业、教育娱乐等诸多领域中的高新技术 装备。 （来源：科技日报） 与主要发达国家相比，我国机器人产业发展速度慢、核心 技术薄弱、市场份额和附加值较低，为了奋起直追，我国机器 人产业呈现出抱团发展、结盟而行的大趋势。全国智能机器人 创新联盟将以人工智能技术为核心和特色，以机器人为载体， 以联合创新为宗旨，突破地域、单位、领域、技术的界限，将 创新、研发、成果转化、投融资等各方力量整合成一个高效务 实的创新体系，形成一种科研、产业、资本深度合作、创新链 条更加灵巧、技术更新和成果转化更加快捷、产业更新换代不 断加快的新型创新机制。
ｔｉｎｅｎｔａｌ Ｍａｒｋ Ｌｉｎｃｏｌｎ ｃｏｌｌ＿
Ｍｏｔｏｒ
ｃｏｍｐａｎｙ）在其生产的一些车型中
增加了天窗玻璃的配置，被认为是汽车行业里最早的汽车天窗
图２手动天窗
ＩＶ车型（图１）上最先引入的…。
冈３电子滑动天窗
早期的天窗系统分为手动或者电动，但现在大部分都是电 气或电子系统的。手动天窗（图２）可以分为手动杠杆驱动或 者曲柄连杆驱动。电动天窗系统（图３）通常由一个电机和电 缆采用导轨滑动的形式驱动。汽车天窗的主要功能有：通风换 气、节能降耗、除雾、照明、开阔视野和健康舒适。
汽车天窗的发展历史及新技术应用
梁智勇
（桂林皮尔金顿安全玻璃有限公司，广西桂林５４１００４）
摘要：介绍汽车天窗的发展历史、基本类型、基本构成和一些新技术，以及在未来几年的发展前景。 关键词：汽车天窗；智能可控光技术；ＬＥＤ天窗 Ｈｉｓｔｏｒｙ ａｎｄ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｓｕｎｒｏｏｆ
参考文献： 【１】
Ａ１１０１１ｙｌｕｏｕｓ．ｓｌｉｄｉｎｇ １．ｏｏｆ
ｏｎ
ａｕＩｏｍｏｂｉｌｅ
ａｄｎｌｉ ｃｓ
ｓｕｎｌ培ｈ【ｌｏ
ｉｎｔｅｒｉｏｒ
原先单纯机械化发展到了集合了电子、光学、材料学和光伏能 源等技术的高科技产品。虽然汽车天窗产生并发展于欧洲，随 着中国成为世界上第一大汽车市场，中国将会成为汽车天窗蜕 变到智能天窗的最大战场。
主要构成零件有见图９。
图９
天窗玻璃总成爆炸图
４关于汽车天窗的新技术
４．１
光量和热量。
智能可控光技术
智能可控光技术是指车内驾驶人员手动或自动通过悬浮颗
Ｐａｎｉｃｌｅ
粒装置（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ
Ｄｅｖｉｃｅ，ｓＰＤ）操控室内灯光系统
的技术。该技术可以在几秒钟之内改变天窗玻璃对射入光线的 透射率，从几乎全黑变为透明状态，见图１０。
钣金和内衬之间，这样的设计将会损失一些车内乘客的头部空 间。很早以前这样一块可滑动的面板通常是由金属喷漆而成， 现在已经由带遮阳帘的玻璃面板所取代，也称之为Ｍｏｏｎｒｏｏｆｓ。
网５内藏式灭窗
２．２外滑式天窗
顶部安装的外滑式天窗（图６）是目前最流行、主机厂采 用最多的一种天窗形式。这种结构需要在汽车顶篷钣金上开一 个很大的口子，玻璃面板通过两侧安装好的导轨进行滑动打 开，不会损失车内头部空间，但需要配合导流板降低风噪。