電動自行車照明裝置的合理設計與使用

石鑫 吳宗江 肖磊

摘要： 根據GB 17761—2018《電動自行車安全技術規范》中相關要求，此文就電動自行車照明裝置在實際使用過程中的產品標準的要求、產品檢測的實施、用戶使用的注意事項進行深入的探討。

關鍵詞：電動自行車;安全;照明裝置;標準;檢測

國家強制性標準GB 17761—2018《電動自行車安全技術規范》于2019年4月15日實施，相較于1999版電動自行車產品標準，2018版標準更加注重安全，針對電動自行車在實際使用過程中的安全隱患，制定了更加完善的產品要求，增加了若干項有關安全的技術條款，提高了合格電動自行車產品對使用者及其他交通參與者的安全保障。

GB 17761—2018第6.2.3.2條款規定：“電動自行車應當裝有前燈和后燈，其亮度值應當符合GB/T 22791的規定?！盵1] 對于照明裝置，1999版標準對此并無要求，新版標準增加此項條款，主要還是從安全角度去考慮。首先，電動自行車應該安裝有前燈和后燈，并能實現其在車輛正常行駛中應有的作用。前燈的作用在于照亮車輛前方的道路，用以駕駛者觀察可能出現的危險，進而避讓或制動;后燈的作用在于提示側后方其他車輛，用以表明該車在道路上的位置，防止發生交通事故。其次，前后燈的亮度值還需符合相應零部件標準的具體要求。標準中前后燈亮度值項目引用了GB/T 22791的要求，然而此標準目前已被GB/T 31887.1—2019《自行車 照明和回復反射裝置 第1部分：照明和光信號裝置》所代替，其實施日期為2020年5月1日，按照我國產品標準有關引用標準的編寫原則，“未標注日期的引用標準，其最新版本仍適用于本標準”，故從2020年5月1日起，電動自行車產品前后燈亮度值項目的引用標準應為GB/T 31887.1—2019。

下面我們以電動自行車前燈（又稱近光燈，以下簡稱“前燈”）為例，針對產品標準的要求、產品檢測的實施、用戶使用的注意事項等方面，深入分析。

1? ? 電動自行車安裝前燈的原因

此問題在前文中已經針對產品標準術語簡要闡述過，從實際使用角度來看，電動自行車安裝前燈也有很強的實用意義。曾經的電動自行車產品僅僅是在自行車的基礎上，安裝蓄電池、電機和簡易的控制系統，車速相對較慢，使用群體基數較小。如今，電動自行車產品已經成為我國廣大人民群眾的代步工具和休閑娛樂產品，使用場景也不限于城市內道路，鄉村、山區等地區夜間可視距離較短，因此電動自行車安裝前燈對于使用者的安全起到了很大作用。

2? ? 標準要求對于產品設計的指導意義

GB/T 31887.1—2019對于前燈的定義為“照亮自行車前方道路，對相反方向的其他道路使用者不造成炫目的燈?！盵2]很明顯，此定義包含兩層要求，既要照亮前方道路，同時還不能影響對向道路使用者。那么如何才能使車燈達到此要求呢？

GB/T 31887.1—2019對于近光的光度有較為嚴格的要求。前燈光分布要求在標準中表3有詳細的規定，在此不再占用篇幅，重點針對光分布圖來探討標準要求對于車燈配光設計的指導意義。

2.1 我們結合光分布要求進行分析，圖1中，H-H線以上區域的照度值應≤2 lx，同時對于3°D至H-H線區域內，標準中沒有明確的照度要求，但是對于A點的照度要求相對較高。因此，我們可以這樣理解，3°D以上至H-H線區域內不應有較大的照度，對于車燈在實際使用中的狀態來說，這也就充分保證了“對相反方向的其他道路使用者不造成炫目”。

2.2 在A點兩側的CL-CR區域內，標準中也規定了照度要求，這也就是說，規定了前燈在照亮前方區域的時候，對光照射出去的高度和寬度同時提出了明確要求。CL-CR區域內照度要求為：≥EA/2（EA為A點照度測量值），再結合3°D、4°D、4°L、4°R所圍區域的照度要求：≤1.2EA，我們分析得知，在該區域內，同時規定了此區域內照度的上下限值。因此，在車燈配光設計過程中，該CL-CR區域內的光分布設計難度比較大，我們應格外重視。

2.3 在A點向下的A-B、B-M、M-H三個區域內，標準對于照度的要求是逐段遞減的，在V-V線兩側的FL-FR、IL-IR、GL-FL、FR-GR、JL-IL、IR-JR等區域內，也都是逐段遞減，再結合4°D以下、4°L、4°R所圍區域的照度要求：≤EA，我們分析得知，在FL-FR、IL-IR區域內，同時規定了此區域內照度的上下限值。因此，我們在車燈配光設計過程中也要特別注意。

綜上所述，相較于GB22791—2008，GB/T 31887.1—2019對電動自行車用燈具有了重新定義，并提出了對應的光照度或亮度要求。在標準實施后，直至今日仍有車燈產品無法完全滿足新標準的要求，許多電動自行車生產企業在申請CCC認證時因為車燈問題，導致型式試驗不合格，需要整改，影響申證進度。

3? ? 在檢測過程中發現的前燈問題

GB/T 31887.1—2019標準于2020年5月1日實施后，認證機構都在組織企業進行標準轉換工作，并給了一年時間的過渡期。2021年5月1日后，所有新出廠的電動自行車照明裝置，都應符合新標準的要求。但從實際檢測情況來看，絕大多數企業都無法順利解決此問題。下面此文仍以前燈為例，重點探討一下在檢測過程中發現的重點問題。

前燈檢測不合格主要集中在H-H線及以上和4°D以下兩個區域內。

前燈在檢測時，如果沒有安裝說明書，或安裝說明書沒有明確基準軸線位置，則應首先確定H-H位置，從而確定測量基準，進行后續檢測。確定H-H線的方法在標準中定義了兩種，即“H-H線是在這條線及以上的照度不高于2 lx的線”或“H-H線是Emax以上3.5°的線”（注：在前燈前面10 m處的垂直墻面上測量lx值）。H-H線，通常也稱為“明暗截止線”，H-H線以上要求照度值非常低，如果從實際光斑來看，該線的上下能夠用肉眼可見清晰的明暗分界。

由于部分前燈的“明暗截止線”不清晰，如果采用“H-H線是在這條線及以上的照度不高于2 lx的線”的方法確定H-H線，導致H-H線可能會上移，從而造成4°D以下區域內光照度大于標準要求，也就是本應處于3.5°D的A點，在實際檢測時，處于更低的位置，整體光斑也隨之下移。

對于此類前燈，如果采用“H-H線是Emax以上3.5°的線”的方法確定H-H線，那么H-H線以下區域內可能會滿足標準要求，但H-H線以上區域內無法符合≤2 lx的光照度要求。

由此可見，造成H-H線及以上和4°D以下兩個區域內不合格的原因，基本上就是“明暗截止線”處配光不到位而造成的。無論是透鏡型式，還是燈碗型式的車燈，都應將配光做到位，才能完全滿足標準要求。

4? ? 前燈在實際使用中發現的問題

前燈的檢測都是將車燈安裝于試驗臺上，沒有充分考慮安裝于電動自行車上的實際情況。因此，在電動自行車生產和駕駛者使用的過程中，仍有幾點問題需要注意：

4.1? ? 前燈的安裝位置對于照射效果的影響

首先我們假設一個合格的前燈產品被安裝于電動自行車上，但是由于車型不同，車燈的安裝位置也不盡相同，主要區別在于安裝位置的高低，我們選取市面上比較常見的3種車型來分析。

折疊式電動自行車，此類型電動自行車的前燈多裝于前輪上方，離地距離約為450 mm（見圖2）。

豪華塑件電動自行車，此類型電動自行車的前燈多裝于前擋風內，離地距離約為650 mm（見圖3）。

簡易塑件電動自行車，此類型電動自行車的前燈多裝于把橫管上，離地距離約為1 000 mm（見圖4）。

由此可見，不同類型的電動自行車，如果其前燈都是符合標準的產品，其有效照射距離仍有差別，主要是由于安裝高度引起的。為了在車輛實際使用中能夠達到應有的效果，不同車型的車燈，在設計的時候應該充分考慮車型對照射效果的影響，例如在合理的范圍內增加亮度、規定車燈安裝的方式等。

4.2? ? 前燈的使用維護對于照射效果的影響

電動自行車屬于消費品范疇，消費者購買后，駕駛環境、操作習慣、維護周期、更換改裝等都對燈具的使用效果產生影響。目前，電動自行車除了民眾用于日常代步之外，有相當大的一部分比例會用于外賣、快遞行業。當外賣、快遞從業者群體在夜間使用電動自行車時，為了保證特定的時效性，駕駛者對于燈光的照射效果要求相對較高，因此要求車燈產品在設計時應充分考慮到此類群體的使用需求，在滿足標準的前提下，應盡可能提高照射效果，避免電動自行車的燈光系統被過度改裝，造成不必要的光污染。

5? ? 小結

照明裝置作為電動自行車的一個重要組成部分，為電動自行車的安全騎行起到了至關重要的作用，尤其是夜間行駛，針對特殊職業人群更是如此，所以無論是照明裝置的生產企業，還是電動自行車的生產企業，抑或是駕駛者，都應嚴格按照產品標準，以及相關法律法規，合理地設計、使用、維護電動自行車照明裝置，從而保證他人和自身的生命及財產安全，構建和諧社會。

參考文獻

[1] 中華人民共和國工業和信息化部.電動自行車安全技術規范GB 17761—2018[S]. 北京：中國標準出版社，2018.

[2] 中國輕工業聯合會.自行車 照明和回復反射裝置 第1部分：照明和光信號裝置GB/T 31887.1—2019[S]. 北京：中國標準出版社，2019.