電動(dòng)自行車照明設(shè)備對(duì)標(biāo)準(zhǔn)符合性研究

費(fèi)坤 高君 黑長(zhǎng)浩

摘要：電動(dòng)自行車照明和安全行車息息相關(guān)，是主動(dòng)安全的重要組成部分。此文具體針對(duì)電動(dòng)自行車照明設(shè)備的配光要求、配光性能常見(jiàn)問(wèn)題分析、國(guó)標(biāo)與ISO標(biāo)準(zhǔn)差異這三個(gè)方面進(jìn)行闡述，對(duì)目前自行車照明設(shè)備技術(shù)及法規(guī)提出建議。

關(guān)鍵詞：前燈;后燈;配光性能

0前言

2017年6月24日，《國(guó)務(wù)院關(guān)于調(diào)整工業(yè)產(chǎn)品許可證管理目錄和試行簡(jiǎn)化審批程序決定》將助力車產(chǎn)品由生產(chǎn)許可證管理轉(zhuǎn)為實(shí)施強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證管理。2018年5月15日，市場(chǎng)監(jiān)管總局和標(biāo)準(zhǔn)化管理委員發(fā)布GB17761-2018《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》【1】。2018年7月19日，認(rèn)監(jiān)委發(fā)布CNCA-C11-16：2018《強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證實(shí)施規(guī)則電動(dòng)自行車》，該規(guī)則于2018年8月1日起實(shí)施，標(biāo)志著電動(dòng)自行車產(chǎn)品強(qiáng)制性認(rèn)證開(kāi)始實(shí)施。2019年5月，為了規(guī)范電動(dòng)自行車產(chǎn)品認(rèn)證檢測(cè)過(guò)程，統(tǒng)一試驗(yàn)室對(duì)標(biāo)準(zhǔn)理解，保證檢驗(yàn)尺度一致性，TC12電動(dòng)自行車專業(yè)組秘書(shū)處特制定GB17761-2018《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》的檢驗(yàn)規(guī)范，其中規(guī)定照明設(shè)備的配光性能作為主要檢測(cè)項(xiàng)目，將按照GB22791-2008《自行車照明設(shè)備》【2】執(zhí)行。

1配光要求

GB22791-2008《自行車照明設(shè)備》4.1與5.1規(guī)定了前燈與后燈的配光要求，其中自行車前燈兼顧前照燈及前位燈作用，具有足夠的照明和不眩目功能，同時(shí)具有位置提醒功能。亮度值應(yīng)該滿足400cd≤A≥0.8Imax，B≥0.5Imax，C≤120cd，B點(diǎn)所圍成的區(qū)域范圍內(nèi)（圖1黃色菱形區(qū)域）任何一點(diǎn)上亮度值不低于0.5Imax，15°∪和15°D以及80°L和80°R所形成的區(qū)間范圍內(nèi)（圖1藍(lán)色線條圍成區(qū)域）任何一點(diǎn)上亮度不應(yīng)低于0.05cd，在H平面任何一點(diǎn)上（圖1紅色區(qū)域），其亮度均不應(yīng)超過(guò)120cd。

自行車后燈具有位置提醒功能，亮度值應(yīng)該滿足：HV點(diǎn)≥0.75od（圖2藍(lán)色圓點(diǎn)），B點(diǎn)≥0.10cd（圖2綠色圓點(diǎn)），C點(diǎn)≥0.02cd（圖2紅色圓點(diǎn)）。

3配光性能常見(jiàn)問(wèn)題分析

針對(duì)不合格照明設(shè)備的配光性能，主要表現(xiàn)在以下方面：

（1）無(wú)明暗區(qū)設(shè)計(jì)【如圖3（a）】，光型不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，標(biāo)準(zhǔn)上有暗區(qū)與亮區(qū)區(qū)分，分別對(duì)應(yīng)不同的限值要求，暗區(qū)不高于120cd，亮區(qū)不低于0.5Imax;

（2）明暗截止線太寬【如圖3（b）】，在配光屏幕上，前燈應(yīng)產(chǎn)生明顯的明暗截止線，并在V-V線左右至少3°范圍內(nèi)保持平直，明暗截止線過(guò)寬，造成暗區(qū)過(guò)亮，超過(guò)上限，同時(shí)造成亮區(qū)菱形區(qū)域的B點(diǎn)（0，2.5D）太暗達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）光型寬度不夠【如圖3（c）】，造成800L、800R達(dá)不到要求，自行車前燈除了具有足夠的照明和不眩目功能，同時(shí)具有位置提醒功能，不同于摩托車前照燈區(qū)域限制要求（5L-5°R），自行車前燈掃描范圍（80°L-80°R），照射寬度足夠大，以便對(duì)面道路其他車輛或行人及早發(fā)現(xiàn)行車。

（4）暗區(qū)存在漏光【如圖3（d）】，不能滿足標(biāo)準(zhǔn)對(duì)暗區(qū)最高限值的要求。

（5）后燈主要表現(xiàn)在寬度不夠，光照范圍過(guò)窄，造成c點(diǎn)不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，后燈有士110°的要求，如圖2要求，照射寬度應(yīng)該足夠大，以便道路其他車輛或行人及早發(fā)現(xiàn)行車。

結(jié)合上述標(biāo)準(zhǔn)要求及常見(jiàn)問(wèn)題分析，自行車前燈應(yīng)在理解標(biāo)準(zhǔn)前提下，借鑒機(jī)動(dòng)車燈具設(shè)計(jì)要求，采取LED光源與透鏡相結(jié)合，輔助配光鏡實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的光型。這種設(shè)計(jì)的光型方便調(diào)整，易于產(chǎn)生較為清晰的明暗截止線，另一方面由于提高了生產(chǎn)工藝，減少了工藝因素產(chǎn)生的漏光等現(xiàn)象，因此保證了批量生產(chǎn)產(chǎn)品持續(xù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。相較于前燈，后燈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在滿足基本亮度要求的情況下，導(dǎo)光條、LED燈珠放置角度、燈體兩側(cè)透光通道設(shè)計(jì)，使后燈照射均勻且照射范圍滿足±110°的要求。

4電動(dòng)自行車照明設(shè)備國(guó)標(biāo)與ISO標(biāo)準(zhǔn)差異

GB22791-2008《自行車照明設(shè)備》于2008年發(fā)布，等同采用ISO6742-1：1987，但I(xiàn)SO6742-1新版標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在2015年完成更新并實(shí)施，現(xiàn)行國(guó)際自行車照明設(shè)備按照ISO6742-1：20153執(zhí)行。現(xiàn)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)標(biāo)存在差異，具體表現(xiàn)在：

（1）安裝要求/性能規(guī)定，ISO6742-1：2015標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定要求安裝遠(yuǎn)光燈、近光燈、前位燈、制動(dòng)燈、后位燈、駐車燈、轉(zhuǎn)向燈，并對(duì)每種燈具進(jìn)行了配光性能的要求。國(guó)標(biāo)只規(guī)定了前燈、后燈，且相比較配光性能差異較大。

（2）光源要求，ISO6742-1：2015標(biāo)準(zhǔn)適用于自行車使用的裝用燈絲燈泡、氣體放電光源或LED模塊的光源，國(guó)標(biāo)只適用于滿足其附錄A要求的細(xì)絲燈。

（3）LED光源配光性能檢測(cè)，ISO6742-1：2015針對(duì)LED光源，應(yīng)分別檢測(cè)點(diǎn)亮1min和30min后的光強(qiáng)，配光應(yīng)同時(shí)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)在點(diǎn)亮后1min的發(fā)光強(qiáng)度可以由點(diǎn)亮30min后的發(fā)光強(qiáng)度計(jì)算得到，其換算系數(shù)為HV點(diǎn)在點(diǎn)亮后1min和30min的發(fā)光強(qiáng)度的比值。國(guó)標(biāo)與TC12《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》在LED光源配光性能檢測(cè)方法中并未規(guī)定此項(xiàng)內(nèi)容;LED燈具光通量與溫度、電流有直接的關(guān)系，試驗(yàn)中隨著溫度的升高，光通量呈指數(shù)式衰減，LED溫度升高繼而導(dǎo)致電子與空穴濃度的增加，電子遷移率降低，降低LED的發(fā)光效率，即出現(xiàn)光通量衰減現(xiàn)象。另外電流直接影響到光通量，隨著電流變化而發(fā)生變化，騎行者很明顯感覺(jué)到明暗交替的過(guò)程，因此制造商應(yīng)該選用穩(wěn)定的LED光源。

（4）后燈配光性能，相比較國(guó)標(biāo)只是對(duì)HV點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)提出最小發(fā)光強(qiáng)度要求，ISO6742-1：2015提高了各點(diǎn)最小發(fā)光強(qiáng)度限值如HV》2.5cd，同時(shí)增加了區(qū)域性最小發(fā)光強(qiáng)度要求，如H-H線及以上《12cd，區(qū)域5U、5D、5L、5R》1cd，區(qū)域10U、10D、10L、10R》0.33cd，區(qū)域10U、10D、45L、45R》0.1cd，區(qū)域10U、10D、110L、110R》0.033cd。

（5）光電參數(shù)檢測(cè)，國(guó)標(biāo)及TC12《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》對(duì)燈絲燈泡要求標(biāo)定光源光通量，在制造廠規(guī)定的額定電壓下測(cè)試光源光通量，確定試驗(yàn)電流，對(duì)LED光源則不標(biāo)定光源光通量，采用額定電壓法測(cè)試。ISO6742-1：20156.2針對(duì)LED光源的各種功率的前燈/后燈，有最大試驗(yàn)電壓與最大試驗(yàn)電流要求，針對(duì)燈絲燈泡與國(guó)標(biāo)一致。

5結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)電動(dòng)自行車照明設(shè)備的照明效果較差，夜間行駛存在嚴(yán)重安全隱患。要消除此類安全隱患，需要改進(jìn)照明技術(shù)及提高技術(shù)法規(guī)要求。對(duì)于改進(jìn)照明技術(shù)應(yīng)在理解標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，借鑒機(jī)動(dòng)車燈具設(shè)計(jì)要求，采取LED光源與透鏡相結(jié)合的形式，輔助配光鏡實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的光型，同時(shí)提高生產(chǎn)工藝保證批量生產(chǎn)產(chǎn)品持續(xù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)于技術(shù)法規(guī)，希望有關(guān)部門能結(jié)合我國(guó)道路實(shí)際修訂GB22791-2008《自行車照明設(shè)備》，筆者建議參照ISO-6742-1：2015進(jìn)行修訂。主要修訂內(nèi)容可包括：增加遠(yuǎn)光燈、近光燈、前位燈、制動(dòng)燈、后位燈、駐車燈、轉(zhuǎn)向燈安裝及配光性能要求，擴(kuò)展光源，修改LED光源配光性能檢測(cè)方法，修訂后燈配光性能。

參考文獻(xiàn)

【1】自行車標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì).GB17761-2018電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范【S】.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2018

【2】自行車標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì).GB22791-2008自行車照明設(shè)備【S】.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008

【3】IX-ISO.ISO6742-1：2015?Cydles-Lighting?and?retro-reflective?devices-part1：Lighting?and?light?signaling?devices【S】：https：//www.iso.org/standard