sms 10h全自動(dòng)配光測試系統(tǒng)在前照燈配光中的應(yīng)用

何浩，晉蕾，何志軍

(奇瑞汽車股份有限公司試驗(yàn)和整車技術(shù)工程院，安徽 蕪湖 241009)

0 引言

汽車在夜間行駛時(shí)，良好的照明是安全行車的必要條件。汽車燈具發(fā)光強(qiáng)度不足或照射位置不正確，會(huì)造成夜間行車駕駛員視線不清或使迎面駕駛員產(chǎn)生眩目，極易發(fā)生交通事故，因此必須對(duì)燈光進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，保證燈光的良好照射效果，提高汽車夜間行駛的安全性，避免因燈具照射可見度不佳引起交通安全事故發(fā)生。由于汽車燈具的燈光性能直接影響到汽車行駛的安全性，所以對(duì)汽車燈具照射效果的檢驗(yàn)尤為重要。本文作者介紹了sms 10h全自動(dòng)配光測試系統(tǒng)在前照燈常規(guī)法規(guī)要求的相關(guān)臺(tái)架試驗(yàn)上的應(yīng)用，并著重介紹其在夜間照射功能評(píng)價(jià)方面的擴(kuò)展應(yīng)用。

1 sms10h設(shè)備簡介及工作原理

1.1 sms10h全自動(dòng)配光測試系統(tǒng)簡介

sms 10h全自動(dòng)配光測試系統(tǒng)(圖1)主要由高精度的配光轉(zhuǎn)臺(tái)和光度計(jì)組成，光度測量需要給試驗(yàn)燈具提供一個(gè)滿足GB、ECE、SAE要求的良好室內(nèi)光學(xué)測量環(huán)境。LIGHTCON軟件包是為汽車車燈行業(yè)生產(chǎn)和開發(fā)所使用的光學(xué)儀器而特別設(shè)計(jì)的，其有一個(gè)操作便捷且可視的Windows用戶界面。該軟件包主要用于汽車前照燈和其他汽車燈具，以及其他非汽車光源和反射材料等等的研究、開發(fā)和質(zhì)量控制。

1.2 sms10h全自動(dòng)配光測試系統(tǒng)工作原理

配光性能測試系統(tǒng)是通過轉(zhuǎn)動(dòng)測試樣品，受光器相對(duì)靜止來進(jìn)行測試的，如圖2所示。

燈具在配光轉(zhuǎn)臺(tái)上可以繞水平軸和垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。受光器與燈具的光度中心等高，然后應(yīng)用光度計(jì)測量各點(diǎn)及區(qū)域的照度或發(fā)光強(qiáng)度，光度計(jì)測出距離燈具光度中心R處的照度E，再乘以距離L的平方就可以得到燈具在某個(gè)方向上的發(fā)光強(qiáng)度。前照燈及前霧燈配光光軸測試距離為25 m，其余信號(hào)裝置的配光光軸距離為3.16 m。

2 sms10h系統(tǒng)在前照燈配光及屏幕掃描中的應(yīng)用

2.1 臺(tái)架配光測試

采用sms 10h全自動(dòng)配光測試系統(tǒng)對(duì)某車型左右前照燈總成進(jìn)行配光［1］。臺(tái)架配光測試結(jié)果見表1。

表1 臺(tái)架配光測試結(jié)果 lx

通過sms10h全自動(dòng)配光測試系統(tǒng)檢測，該車型前照燈遠(yuǎn)光功能配光性能符合GB 4599-2007標(biāo)準(zhǔn)型式檢驗(yàn)要求，近光功能配光性能不符合GB 4599-2007標(biāo)準(zhǔn)型式檢驗(yàn)要求［2］。

通過對(duì)該車型的遠(yuǎn)、近光臺(tái)架配光性能的檢測，得到了符合性判定的數(shù)據(jù)，但無法得知該車型近光Ⅲ區(qū)具體超亮范圍及位置，工程人員也沒有辦法進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)，必須逐步地分析驗(yàn)證才能進(jìn)行有效整改，該整改方式效率相對(duì)較低。同時(shí)，該車型路面實(shí)際照射效果同樣無法得知。

2.2 屏幕掃描

為了進(jìn)一步對(duì)該前照燈實(shí)際屏幕發(fā)光效果及路面照射效果進(jìn)行分析，對(duì)該前照燈進(jìn)行了全屏幕掃描，掃描范圍垂直方向±15°，水平方向±30°，掃描方式為水平掃描，數(shù)據(jù)采集精度為0.25°;垂直方向數(shù)據(jù)采集步進(jìn)為0.25°。

將掃描完成的數(shù)據(jù)分別提取(圖3)并導(dǎo)入軟件中(圖4)，設(shè)置車燈離地高度、燈間距及下傾值等基本信息，選擇需要的模擬圖形(如屏幕圖、鳥瞰圖、駕駛員視覺圖等)并進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。

設(shè)置基本背景信息，如路面距離、寬度(圖5)、等照度曲線數(shù)量及分布等級(jí)，需要關(guān)注的等照度曲線可以使用特殊顏色進(jìn)行標(biāo)識(shí)(圖6)。

2.3 前照燈屏幕圖及鳥瞰圖模擬分析

按照本文2.2節(jié)方法，分別對(duì)遠(yuǎn)、近光屏幕圖及鳥瞰圖進(jìn)行設(shè)置，預(yù)覽后該車型發(fā)光效果如圖7—10所示。

2.3.1 近光

由圖7可以清晰看到該車型近光Ⅲ區(qū)超亮的具體分布情況，產(chǎn)品工程人員可以根據(jù)該圖形非常便捷地進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)。

由圖8可知，該車燈主要照射區(qū)域發(fā)光均勻性較好，光分布范圍內(nèi)無雜散光、無明顯陡變或者暗區(qū)，路面照度值較高，右側(cè)有效照射距離能達(dá)到約70 m，左側(cè)有效照射距離達(dá)到40 m，有效照射寬度能達(dá)到12 m左右，整體照射效果較好，可以保證駕駛員夜間行駛安全。

2.3.2 遠(yuǎn)光

由圖9，10可知，該車型遠(yuǎn)光形照射效果非常均勻，無不良光斑或銳角等照度線，有效照射寬度約16 m，路面有效照射距離約200 m，主要照射距離約100 m，能夠給夜間高速行駛駕駛員提供安全、舒適的照射環(huán)境。

3 路面評(píng)價(jià)比對(duì)

將該前照燈總成裝配到整車，于夜間駛?cè)牒谏赜吐访妫诃h(huán)境照度小于0.3 lx黑色環(huán)境下對(duì)該車型進(jìn)行靜態(tài)評(píng)價(jià)并測量其實(shí)車路面照度［3］。該前照燈近光及遠(yuǎn)光功能路面照射照度采集數(shù)據(jù)見圖11，12，夜間照射效果見圖13，14。經(jīng)對(duì)比，sms 10h全自動(dòng)配光測試系統(tǒng)軟件模擬出的圖形效果與實(shí)車路面測量效果基本一致。

4 結(jié)束語

經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用證明了sms 10h全自動(dòng)配光測試系統(tǒng)不僅僅可以開展常規(guī)法規(guī)要求的相關(guān)臺(tái)架試驗(yàn)，通過其附帶的GRID掃描及分析功能，還可以對(duì)前照燈光形進(jìn)行掃描分析后得到各種光輸出，可以準(zhǔn)確、高效、便捷地模擬實(shí)車使用效果，便于工程人員開展相關(guān)應(yīng)用。

【1】何浩．前照燈及前霧燈功能要求和試驗(yàn)規(guī)范［M］．2010:9．

【2】GB 4599-2007汽車用燈絲燈泡前照燈［S］．

【3】何浩．汽車前照燈夜間可見度靜態(tài)評(píng)價(jià)方法［J］．汽車電器，2011(7):17－20．