ما هو أفضل توزيع للضوء وتركيز ناشر للضوء لمصباح إشارة السيارات LED المتكامل متعدد الوظائف؟

وفقًا للوائح تركيب جهاز الإشارة الضوئية للسيارات في المعيار الوطني، يجب أن يكون مصباح الإشارة، كجهاز إشارة وتذكير مهم في السيارة، مجهزًا. مع ظهور تكنولوجيا LED، أصبح شكل مصابيح إشارة السيارات أكثر تنوعًا. ويعتمد التصميم البصري لأضواء إشارات السيارات بشكل أساسي على ثلاثة أنواع من الهياكل: الأول هو شكل دليل الضوء، مثل طراز بويك الجديد Yinglong، والثاني هو شكل وعاء الانعكاس، مثل GS4 من GAC MOTOR لعام 2013، والثالث هو شكل الأجزاء ذات الجدران السميكة، مثل G3 من Xiaopeng.

يعتمد مصباح الإشارة الذي تم تطويره في هذه الورقة على التصميم البصري الثالث، والذي يضيف مرآة توزيع الضوء الداخلية مع ناشر الضوء أمام الأجزاء ذات الجدران السميكة لتحقيق تأثير توزيع الضوء الموحد. لقد أصبح توحيد أضواء الإشارة تدريجيًا هو المطلب السائد، وبالاقتران مع استخدام مواد الناشر، يمكن تحسين توحيد أضواء الإشارة بشكل كبير. في الوقت الحاضر، تم تجهيز كل من تسلا موديل S/موديل X وروي RX5 Plus بمشتت لزيادة توحيد مصباح الموضع الأمامي، ولكن نظرًا لمتطلبات توزيع الضوء لمصباح الانعطاف، لا تزال إشارة الانعطاف RX5 Plus من روي RX5 Plus مجهزة بمادة شفافة بالكامل. في هذه الورقة البحثية، يتم تحليل ومقارنة العلاقة التناسبية بين توزيع الضوء وتركيز الناشر لمصابيح الإشارة المختلفة.

تصميم بصري لمصباح إشارة ثلاثي في واحد

أضواء هيشوانغ 007 الأمامية وأضواء الإشارة الأمامية.
تتكامل الوظائف الثلاث للمصباح وضوء القيادة النهاري وإشارة الانعطاف الأمامية كما هو موضح في الشكل 1.

بالاقتران مع تطبيق الناشر الضوئي، يحقق مصباح الإشارة للمصباح المركب الأمامي مصباح إشارة LED مع ثلاث وظائف في واحد، ويظهر هيكله البصري في الشكل 2. يمر خط الضوء من خلال منفذ الضوء إلى الجزء السميك الجدران، وبعد مروره ينعكس سطح الانعكاس الكامل إلى الناشر الأمامي، ويكون الضوء متباعدًا بعد مروره عبر الناشر.
وفقًا لمدخلات شركة المواد، لا تدعم قاعدة بيانات الناشر المحاكاة البصرية في الوقت الحالي. لذلك، جنبًا إلى جنب مع نتائج الاختبار الفيزيائي، ستقارن هذه الورقة نسبة مادة الناشر المختلفة ونتائج اختبار توزيع ضوء مصباح إشارة LED الفعلي، وستحصل على نسبة مادة الناشر واتجاه تغيير قيمة توزيع الضوء، بالإضافة إلى قيمة توزيع الضوء بما يتماشى مع القيمة الحرجة للقوانين واللوائح.

2 متطلبات توزيع الضوء القياسية الوطنية القياسية 2

يحتوي المعيار الوطني على متطلبات أداء توزيع الضوء لأضواء الموضع الأمامي وأضواء القيادة النهارية وإشارات الانعطاف الأمامية للسيارات والمقطورات، على التوالي. ونظرًا لتكامل الوظائف الثلاث، يجب أن تراعي إشارات LED المصممة الحد الأدنى والحد الأقصى لقيم اللوائح الثلاث في نفس الوقت. وفيما يلي الحد الأدنى لمتطلبات توزيع شدة الضوء وحدود شدة الضوء للوائح التنظيمية.

2. 1 مصباح الموضع الأمامي.
وفقًا لـ GB 5920 "المصباح الأمامي للسيارة والمقطورة والمصباح الخلفي والمخطط"
يتطلب أداء التوزيع الضوئي للمصباح ومصباح المكابح [1] ألا تقل الشدة المضيئة للنقاط على شاشة التوزيع الضوئي في الشكل 3 المسقطة من جميع اتجاهات القياس للمصباح الأمامي (المصباح الفردي) عن حاصل ضرب القيمة المئوية لكل نقطة موضحة في الشكل 3 و4 cd. وفي الوقت نفسه، يجب ألا تزيد شدة الإضاءة عن 60 cd في أي اتجاه مرئي من المصباح الأمامي.

وفقًا للشكل 3، يمكننا الحصول على الحد الأدنى لتوزيع شدة الضوء لكل اتجاه قياس للمصباح الأمامي كما هو موضح في الجدول 1.

2. 2 إشارات مرور ضوئية نهارية.
وفقًا للمعيار GB 23255 "أداء التوزيع الضوئي لأضواء قيادة السيارات أثناء النهار" [2].
من المطلوب ألا تقل الشدة المضيئة للضوء من جميع اتجاهات القياس لضوء القيادة النهاري المسقطة على النقاط على شاشة توزيع الضوء في الشكل 4 عن حاصل ضرب القيم المئوية للنقاط الموضحة في الشكل 4 و400 cd. وفي الوقت نفسه، يجب ألا تزيد شدة الإضاءة عن 1200 cd في أي اتجاه تكون فيه أضواء القيادة مرئية أثناء النهار.

وفقًا للشكل 4، يمكننا الحصول على الحد الأدنى لتوزيع شدة الضوء لأضواء القيادة النهارية في كل اتجاه قياس كما هو موضح في الجدول 2.

2. 3 إشارات انعطاف أمامية 3

ووفقًا لمتطلبات GB 17509 "التوزيع الضوئي لأضواء إشارة التوجيه الخاصة بالسيارات والمقطورات" [3]، فإن مساحة إضاءة إشارة الاتجاه في هيشوانغ007 أكثر من 20 مم وأقل من 40 مم من منطقة الإضاءة القريبة، والتي تنتمي إلى ضوء التوجيه الأمامي من الفئة 1أ. يجب ألا تقل شدة الإضاءة المضيئة للضوء في جميع اتجاهات القياس لضوء التوجيه الأمامي من الفئة 1أ المسقطة على النقاط على شاشة توزيع الضوء في الشكل 5 عن حاصل ضرب القيم المئوية للنقاط الموضحة في الشكل 5 و250 ج.د. وفي الوقت نفسه، يجب ألا تزيد شدة الإضاءة عن 800 cd في أي اتجاه تكون فيه أضواء القيادة مرئية أثناء النهار.

وفقًا للشكل 5، يمكننا الحصول على الحد الأدنى لتوزيع شدة الضوء لمصابيح التوجيه الأمامية من الفئة 1أ في كل اتجاه قياس كما هو موضح في الجدول 3.

(3) نتائج الاختبار الفعلية والتحليل تمرير نتائج الاختبار والتحليل الفعلي لمادة البولي كربونات (PC) في مرآة توزيع الضوء الداخلية (الداخلية).
تم خلط الناشر في المادة، وكان الكسر الكتلي 0%، و3%، و4%، و5%، و7%، على التوالي. تم اختبار توزيع الضوء لمصباح إشارة LED ثلاثي الوظائف بواسطة طريقة اختبار نظام الإحداثيات V-H [4]. بالمقارنة مع متطلبات المعيار الوطني، تم سرد نتائج الاختبار التي لا تفي بتوزيع الضوء للقوانين واللوائح بشكل قاطع.
كما هو مبين في الجدول 4 والجدول 5، فإن نقاط الجهد العالي لأضواء الموضع الأمامي وأضواء القيادة النهارية لا تفي بمتطلبات اللوائح، وتتجاوز شدة الضوء لنقاط الجهد العالي الحد الأعلى للوائح دون إضافة ناشر للضوء.

ATT: ملحوظة: يشير الرقم المائل إلى أن نتيجة توزيع الضوء في هذا الاتجاه لا تفي بمتطلبات اللوائح؛ ويوضح جدول "الامتثال" أن الموضع مطابق للوائح توزيع الضوء، ولكن لم يتم الحصول على قيمة الاختبار الدقيقة.

في الوقت نفسه، يوضح الجدول 5 أيضًا أن شدة الضوء في نطاق 5 درجات أعلى وأسفل وحوالي 5 درجات من دائرة نقطة الجهد العالي لشاشة توزيع ضوء القيادة النهارية تتجاوز أيضًا الحد الأعلى الذي تتطلبه اللوائح.

عندما تصل نسبة الناشر إلى 5%، تكون قيم شدة الضوء لنقطة إشارة الانعطاف الأمامية من الفئة 1a HV ونقطة H-5L ونقطة H-5R أقل من الحد الأدنى الذي تتطلبه اللوائح، وتظهر نتائج توزيع الضوء في الجدول 6.

ملاحظة: يشير الرقم المائل إلى أن نتيجة توزيع الضوء في هذا الاتجاه لا تفي بمتطلبات اللوائح؛ ويوضح جدول "الامتثال" أن الموضع مطابق للوائح توزيع الضوء، ولكن لم يتم الحصول على قيمة الاختبار الدقيقة.

كما هو موضح في الجدول 7، عندما تصل نسبة الموزع إلى 7%، تكون قيم شدة الضوء لنقاط H-5R و H-5R و H-10R على شاشة توزيع الضوء النهاري أقل من الحدود الدنيا التي تتطلبها اللوائح، والتي تحد من زيادة تركيز الموزع.

كما هو موضح في الجدول 8، عندما تصل نسبة الناشر إلى 7%، تكون شدة الضوء في نطاق 5 درجات أعلى وأسفل وحوالي 5 درجات من نقاط التوزيع الضوئي عالية القيمة على شاشة توزيع الضوء لإشارات الانعطاف الأمامية من الفئة 1أ أقل من الحد الأدنى الذي تتطلبه اللوائح، وتحد نقاط توزيع الضوء في هذه المناطق من زيادة تركيز الناشر.

ملاحظة: تشير الأرقام المائلة إلى أن نتائج توزيع الضوء في هذا الاتجاه لا تفي بمتطلبات القوانين واللوائح.

وفقًا لتحليل نتائج الاختبار الفعلية المذكورة أعلاه، عندما يتغير تركيز الناشر، تتغير قيم شدة الضوء لنقاط الجهد العالي للأضواء الأمامية وأضواء القيادة النهارية وإشارات الانعطاف الأمامية وفقًا لذلك، مثل الجدول 9، الصف الأخير من "إشارة الانعطاف VIS" في الجدول هو قيمة شدة الضوء لنقطة توزيع الضوء بزاوية الرؤية لإشارة الانعطاف D15-R45، واتجاهها المتغير معاكس لنقطة الجهد العالي.

يمكن أن نرى من الجدول 9 أن قيم توزيع الضوء عالي الجهد للوظائف الثلاث تنخفض جميعها مع زيادة نسبة الناشر. من بينها، تتغير قيمة توزيع الضوء لنقطة توزيع زاوية الرؤية لضوء القيادة النهاري بشكل أكثر وضوحًا، وتبلغ قيمة شدة الضوء عندما تصل نسبة الناشر إلى 7% حوالي 1/4 من قيمة توزيع الضوء غير الناشر. وفي الوقت نفسه، تزداد قيمة شدة الضوء لنقطة توزيع زاوية الرؤية لضوء التوجيه D15-R45 مع زيادة نسبة الناشر، وتبلغ قيمة شدة الضوء عندما تصل نسبة الناشر إلى 7% 2. 5 أضعاف قيمة غير الناشر.

ملاحظة: يشير الرقم المائل إلى أن نتيجة توزيع الضوء في هذا الاتجاه لا تفي بمتطلبات اللوائح؛ ويوضح جدول "الامتثال" أن الموضع مطابق للوائح توزيع الضوء، ولكن لم يتم الحصول على قيمة الاختبار الدقيقة.

4 خاتمة

وفقًا للمناقشة أعلاه، وجد أن إضافة الناشر يمكن أن يزيد بشكل فعال من شدة الضوء في زاوية الرؤية ويقلل من شدة الضوء في مركز شاشة توزيع الضوء. وبالاقتران مع نتائج توزيع الضوء لمصابيح إشارة السيارات LED الثلاثة في واحد في هذه الورقة، يجب أن يكون النطاق المعقول لنسبة الناشر أقل من 5%.

علاوةً على ذلك، يعتمد نطاق نسبة الناشر التي تمت مناقشتها في هذه الورقة على المنطقة المضيئة الفعالة والبنية البصرية للمصباح المدمج أمام Hechuang 007 (الشكل 2). يجب إجراء التخصيص المقابل وفقًا للهيكل المضيء الفعلي.