前照燈夜間靜態評價方法探究

楊文昌，陸云峰，李鼎

(北京福田戴姆勒汽車有限公司技術中心，北京101400)

0 引言

前照燈對汽車的重要性相當眼睛之于人，其性能的優劣直接影響到行車安全。盡管前照燈作為主動安全件必須通過國家的強制性認證，但是依據光源類型不同也僅限于滿足GB 4599-2007《汽車用燈絲燈泡前照燈》、GB 21259-2007《汽車用氣體放電光源前照燈》以及GB 25991-2010《汽車用LED前照燈》。國家標準僅是產品的最低要求，且只能對前照燈配光合格與否進行定性判斷，而無法對前照燈照明效果的優劣進行定量評價。為有效彌補法規的不足，下面就前照燈夜間靜態主觀評價方法進行探討。

即使配光合格的產品，也容易出現照明視野狹窄、照射距離過短、照度不均勻、視覺落差較大，有足夠的照度也會造成駕駛員視覺疲勞。根據以上配光檢測方法的不足以及實際路面照射效果的要求，某司根據研發驗證的需要，對前照燈夜間靜態主觀評價方法做了探索性試驗。下面就對試驗方法進行簡單的介紹，并對試驗方法的不足進行探討。

1 評價方法介紹

1.1 評價條件及評價準備

為了排除外界環境的干擾，充分顯現前照燈在路面的照射效果，主觀評價場地要求至少寬10 m、長200 m，場地要盡量平整，環境背景光照度值小于0.2 lx;夜間無雨無霧天氣，濕度小于90%;氣溫0～30℃，風速不大于3 m/s;評價人員具備汽車專業知識，視力4.8以上，無弱視、色盲。

此評價方法里的前照燈并沒有采取臺架形式，而是以實車搭載的形式，將待測前照燈安裝在匹配的車輛上進行試驗，主要是為了真實有效地反映前照燈裝車時實際路面照射效果。

試驗前需對試驗車輛胎壓、燃油、機油進行檢查，在符合GB/T 17348-1988《道路車輛會車光束傾斜角》規定下，確保樣品配光性能合格，樣品的光色和色度特性符合GB 4785規定。正確安裝試驗燈具至相應位置，啟動發動機，檢查燈光，試樣功能應正常。保持發動機以 (700±50)r/min連續運轉15 min(蓄電池處于充電狀態)，測試燈具端電壓。同時測量實車遠近光燈的離地高度和燈間距，為10 m屏調光做準備。

1.2 10 m屏調光

主觀評價前需要對前照燈進行調光，調光的目的主要是為了保證裝車的前照燈的光束照射位置滿足GB 7258《機動車運行安全技術條件》中8.5.3的要求，此外也是為了保證不同車型或燈具是在同樣調光狀態進行的試驗。按GB 7258給定的范圍在表1所示參數范圍內調光，盡管法規給定光束位置的范圍，但在實際調光中要避免左右近光的明暗截止線的轉角在范圍的兩端或者中間的極端情況，影響前照燈打在路面的照射效果。遠光的調光也同樣如此，為了減少近光可能的眩目情況，調光可以適當調至范圍右側。

表1 光束調光范圍 mm

1.3 主觀評價評分

按GB 7258《機動車運行安全技術條件》調節前照燈遠近光的光束位置后，將車輛停放到滿足評價條件的場地，為方便評價時對前照燈的照射效果有參考依據的點，按GB 4599《汽車用燈絲燈泡前照燈》中圖1配光屏幕折算成道路俯視圖，并在特征點擺放路樁，如圖2所示。

路樁擺放完畢后，先安排具備汽車燈光專業知識的評價人員到B50L處評價近光是否眩目，然后依次到車輛駕駛位置對前照燈路面效果進行主觀評價。除了對明暗截止線、燈光是否閃爍等基本指標做出評價之外，還重點對燈光均勻性、發光強度、照射范圍、照射距離等重點照明效果的指標進行評價。以對近光的評價為例，見表2。

表2 _車近光燈評價記錄表

參評人員除了根據表2進行評分之外，同時還會對每項指標進行文字性描述，后期再對評分及文字性描述結果進行整理。主觀評價的難度不在于參評人員對前照燈實際路面效果進行評價，重點在能與實際路面測試結果對應起來并互相驗證，增強試驗結果的可信度。

1.4 照度測試

為進一步的驗證主觀評價的評分結果，需要測試前照燈在路面的照度。在試驗場地準備過程中，已經在GB 4599《汽車用燈絲燈泡前照燈》中配光屏幕折射到路面圖的基礎上，增加了特征點的布點。對于近光而言，基本是將車前50 m、左右5 m范圍內分成3個區，區域按小照度要求劃分。等照度曲線已經按照度要求劃分成5個等級，每個曲線等級對應的關鍵測試點不同，而且每個點有特定的照度要求，根據實際測試點的照度值與相應曲線等級符合性來判定前照燈相應的等級。

從上述試驗來看，照度測試的特征點分布在車前150 m、左右5 m的范圍內，對應的等級不同，相應的照射范圍和特征點的分布也不相同。圖3是近光燈等照度曲線1級的特征點和區域布置，根據特征點的測試結果和每個區域對應的照度要求，對實際路面效果進行定級。表3、4是主觀評價得分和曲線定級匯總。

表3 前照燈1主觀評價得分及等級

表4 前照燈2主觀評價得分及等級

由表3、4的得分情況，非常直觀地對比了兩組燈具的優劣，另一方面也驗證了主觀評價得分與路面照度值測量等級的一致性。在具體的試驗分析過程中，還會對單項的評價指標進行分析，如對照射范圍、照射距離等進行分析評估并指導設計改進。

上述試驗方法已構成了基本的試驗框架，但對采集到的照度數據處理不足，照度數據只是作為等級判定處理，數據之間構成的聯系并沒有深入挖掘，也就不能直觀地從圖形的角度反映前照燈路面的照射效果，這也就有必要對采集的數據處理做進一步的分析。

2 方法探討

在試驗中，實際拍攝的照片能真實地反映路面照射效果，如果采集到的數據真實有效，根據采集到的照度數據繪制成的等照度曲線圖同樣也能反映路面照射效果。圖4、5即是通過數據處理后形成的等照度曲線圖，橫坐標是以車中心正前10 m位置為坐標原點，呈兩側分布，縱坐標為車前距離。從圖中也可以看出:同樣是滿足GB 4599《汽車用燈絲燈泡前照燈》要求的前照燈，其實際路面效果有明顯的差異。

除了在照度測試方面對采集的數據進行處理之外，在主觀評價各項指標的評價方面還有進一步深入挖掘的空間。參考CIE TC4-45的研究報告，在照射寬度、照射距離、照射范圍方面可以采用一定反射率的參考物將指標量化，當然照射寬度需要考慮直道、彎道、行人探測照射距離，光束寬度也要考慮交岔路口、彎道的情況。在試驗過程中，照度數據采集點布置在路面，由此形成了實際路面照射效果圖，但駕駛員關心的是行車過程可能出現的行人和障礙物，這就涉及到離地一定高度時的照射效果，這些都是在后期試驗開展過程中需要考慮的。

3 小結

隨著前照燈評價試驗的不斷開展，試驗方法也得到了不斷的優化，也形成了一套成熟的試驗規范，但整體試驗過程中也發現對評價指標的量化程度不夠，在數據采集和處理方面還有很大的發展空間，這為后期的試驗開展提供了方向。

【1】全國汽車標準化技術委員會.GB 4599-2007汽車用燈絲燈泡前照燈［S］.北京:中國標準出版社，2008.

【2】公安部道路交通管理標準化技術委員會.GB 7258-2012機動車運行安全技術條件［S］.北京:中國標準出版社，2012.

【3】CIE TC 4-45 Draft NO.4［R］.CIE，2009:20 －34.