¿Cuál es la mejor distribución de la luz y la concentración del difusor de la luz LED multifunción integrada de señalización para automóviles?

De acuerdo con las regulaciones de instalación del dispositivo de señal óptica del automóvil en la norma nacional, se requiere que la luz de señal, como un importante dispositivo de indicación y recordatorio de la función del automóvil, esté equipada. Con el auge de la tecnología LED, la forma de las luces de señalización de automóviles se está diversificando cada vez más. El diseño óptico de las luces de señalización de automóviles adopta principalmente tres tipos de estructuras: la primera es la forma de la guía de luz, como el nuevo modelo Yinglong de Buick; la segunda es la forma de cuenco de reflexión, como GS4 2013 de GAC MOTOR; y la tercera es la forma de piezas de pared gruesa, como G3 de Xiaopeng.

La lámpara de señalización desarrollada en este artículo se basa en el tercer diseño óptico, que añade un espejo de distribución de luz interno con difusor de luz delante de las partes de pared gruesa para conseguir el efecto de distribución uniforme de la luz. La uniformidad de las luces de señalización se ha convertido gradualmente en el requisito principal y combinado con el uso de materiales difusores, la uniformidad de las luces de señalización se puede mejorar en gran medida. En la actualidad, el Tesla Model S / Model X y el Roewe RX5 Plus están equipados con difusor para aumentar la uniformidad de la luz de posición delantera, pero debido a los requisitos de distribución de la luz de giro, el intermitente del Roewe RX5 Plus sigue estando equipado con material totalmente transparente. En este artículo, se analiza y compara la relación proporcional entre la distribución de la luz y la concentración del difusor de varios intermitentes.

Diseño óptico de la lámpara de señalización tres en uno

Luces combinadas delanteras Hechuang 007, luces de señalización-posición delantera.
Las tres funciones de la luz, la luz de conducción diurna y el intermitente delantero están integradas, como se muestra en la figura 1.

Combinado con la aplicación del difusor óptico, la lámpara de señalización de la lámpara de combinación frontal realiza la lámpara de señalización LED con tres funciones en una, y su estructura óptica se muestra en la figura 2. La línea de luz pasa a través del puerto de luz en la parte de pared gruesa, y después de pasar a través, la superficie de reflexión completa se refleja en el difusor frontal, y la luz es divergente después de pasar a través del difusor.
De acuerdo con la aportación de la empresa de materiales, la base de datos de difusores no admite simulación óptica por el momento. Por lo tanto, combinado con los resultados de las pruebas físicas, este trabajo comparará la relación de material difusor diferente y los resultados reales de las pruebas de distribución de la luz de la lámpara de señalización LED, y obtener la relación de material difusor y la tendencia de cambio de valor de distribución de la luz, así como el valor de distribución de la luz en línea con el valor crítico de las leyes y reglamentos.

2 requisitos nacionales normalizados de distribución de la luz

La norma nacional establece requisitos de rendimiento de la distribución de la luz para las luces de posición delanteras, las luces de conducción diurna y los intermitentes delanteros de automóviles y remolques, respectivamente. Debido a la integración de las tres funciones, el semáforo LED diseñado debe considerar los valores mínimos y máximos de las tres normativas al mismo tiempo. Los requisitos mínimos de distribución de la intensidad luminosa y los límites de intensidad luminosa de las normativas son los siguientes.

2. 1 luz de posición delantera.
Según GB 5920 "luz delantera, luz trasera, contorno de automóvil y remolque"
El rendimiento de la distribución luminosa del faro y de la luz de frenado exige [1] que la intensidad luminosa de los puntos de la pantalla de distribución luminosa de la figura 3 proyectada desde todas las direcciones de medición de la luz delantera (luz única) no sea inferior al producto del valor porcentual de cada punto indicado en la figura 3 y 4 cd. Al mismo tiempo, la intensidad luminosa no deberá ser superior a 60 cd en ninguna dirección visible desde la luz delantera.

De acuerdo con la figura 3, podemos obtener la distribución de intensidad luminosa mínima de cada dirección de medición de la luz delantera como se muestra en el cuadro 1.

2. 2 semáforos diurnos.
Según la norma GB 23255 "Rendimiento de la distribución luminosa de las luces de conducción de los vehículos de motor durante el día" [2].
Se requiere que la intensidad luminosa de la luz procedente de todas las direcciones de medición de la luz de conducción diurna proyectada en los puntos de la pantalla de distribución de la luz de la figura 4 no sea inferior al producto de los valores porcentuales de los puntos mostrados en la figura 4 y 400 cd. Al mismo tiempo, la intensidad luminosa no deberá ser superior a 1200 cd en ninguna dirección en la que sean visibles las luces de conducción durante el día.

De acuerdo con la figura 4, podemos obtener la distribución de intensidad luminosa mínima de las luces de conducción diurna en cada dirección de medición como se muestra en la tabla 2.

2. 3 intermitentes delanteros

De acuerdo con los requisitos de la norma GB 17509 "Distribución luminosa de las luces de señalización de dirección para automóviles y remolques" [3], el área luminosa de señalización de dirección de Hechuang007 es superior a 20 mm e inferior a 40 mm desde el área luminosa cercana, lo que pertenece a la luz de dirección delantera de clase 1a. La intensidad luminosa de la luz en todas las direcciones de medición de la luz de dirección delantera de clase 1a proyectada en los puntos de la pantalla de distribución de la luz de la figura 5 no debe ser inferior al producto de los valores porcentuales de los puntos mostrados en la figura 5 y 250 cd. Al mismo tiempo, la intensidad luminosa no deberá ser superior a 800 cd en ninguna dirección en la que sean visibles las luces de conducción durante el día.

De acuerdo con la figura 5, podemos obtener la distribución de intensidad luminosa mínima de las luces de dirección delanteras de clase 1a en cada dirección de medición como se muestra en la tabla 3.

(3) los resultados reales de las pruebas y análisis pasan el material de policarbonato (PC) en el espejo de distribución de luz interna (interna).
El difusor se mezcló con el material, y la fracción de masa fue 0%, 3%, 4%, 5% y 7%, respectivamente. La distribución de la luz de la lámpara de señalización LED de tres funciones se comprobó mediante el método de prueba del sistema de coordenadas V-H [4]. En comparación con los requisitos de la norma nacional, los resultados de las pruebas que no cumplen con la distribución de la luz de las leyes y reglamentos se enumeran enfáticamente.
Como se muestra en las tablas 4 y 5, los puntos HV de las luces de posición delanteras y las luces de conducción diurna no cumplen los requisitos de la normativa, y la intensidad luminosa de los puntos HV supera el límite superior de la normativa sin añadir difusor.

ATT: Nota: el número en cursiva indica que el resultado de la distribución de la luz en esta dirección no cumple los requisitos de la normativa; la tabla de "conformidad" muestra que la posición se ajusta a la normativa de distribución de la luz, pero no se obtiene el valor de ensayo exacto.

Al mismo tiempo, la tabla 5 también muestra que la intensidad luminosa en el rango de 5 °por encima y por debajo y alrededor de 5 °del círculo del punto HV de la pantalla de distribución de la luz de conducción diurna también supera el límite superior exigido por la normativa.

Cuando la relación del difusor alcanza 5%, los valores de intensidad luminosa de los puntos HV, H-5L y H-5R de los intermitentes delanteros de clase 1a son inferiores al límite inferior exigido por la normativa, y los resultados de la distribución luminosa se muestran en la Tabla 6.

Nota: el número en cursiva indica que el resultado de la distribución de la luz en esta dirección no cumple los requisitos de la normativa; la tabla de "conformidad" muestra que la posición se ajusta a la normativa de distribución de la luz, pero no se obtiene el valor de ensayo exacto.

Como se muestra en la Tabla 7, cuando la relación de difusores alcanza 7%, los valores de intensidad luminosa de los puntos HV, H-5R y H-10R de la pantalla de distribución de luz diurna son inferiores a los límites inferiores exigidos por la normativa, lo que limita el aumento de la concentración de difusores.

Como se muestra en la Tabla 8, cuando la relación del difusor alcanza 7%, la intensidad luminosa en el rango de 5 °por encima y por debajo y alrededor de 5 °de los puntos HV de la pantalla de distribución de luz de los intermitentes delanteros de Clase 1a es inferior al límite inferior exigido por la normativa, y los puntos de distribución de luz en estas zonas limitan el aumento de la concentración del difusor.

Nota: Los números en cursiva indican que los resultados de la distribución de la luz en esta dirección no cumplen los requisitos legales y reglamentarios.

De acuerdo con el análisis de los resultados de las pruebas reales anteriores, cuando cambia la concentración del difusor, los valores de intensidad luminosa de los puntos HV de las luces delanteras, las luces de conducción diurna y los intermitentes delanteros cambiarán en consecuencia, como en la Tabla 9, la última fila de "VIS de intermitente" de la tabla es el valor de intensidad luminosa del punto de distribución de luz del ángulo de visión del intermitente D15-R45, y su tendencia de cambio es opuesta a la del punto HV.

En la Tabla 9 se puede observar que los valores de distribución de luz HV de las tres funciones disminuyen con el aumento de la relación de difusor. Entre ellos, el valor de la distribución luminosa del punto HV de la luz de conducción diurna es el que cambia de forma más evidente, y el valor de la intensidad luminosa cuando la relación del difusor alcanza 7% es aproximadamente 1/4 del de la luz sin difusor. Al mismo tiempo, el valor de la intensidad luminosa del punto de distribución del ángulo de visión de la luz de dirección D15-R45 aumenta con el incremento de la relación del difusor, y el valor de la intensidad luminosa cuando la relación del difusor alcanza 7% es 2,5 veces el del no difusor.

Nota: el número en cursiva indica que el resultado de la distribución de la luz en esta dirección no cumple los requisitos de la normativa; la tabla de "conformidad" muestra que la posición se ajusta a la normativa de distribución de la luz, pero no se obtiene el valor de ensayo exacto.

4 conclusión

De acuerdo con la discusión anterior, se encuentra que la adición de difusor puede aumentar eficazmente la intensidad de la luz en el ángulo de visión y reducir la intensidad de la luz en el centro de la pantalla de distribución de luz. En combinación con los resultados de distribución de la luz de las luces LED de señalización de automóviles tres en uno en este documento, el rango razonable de la relación de difusor debe ser inferior a 5%.

Además, la gama de relación de difusores que se analiza en este documento se basa en la región luminosa efectiva y la estructura óptica de la lámpara combinada frente a Hechuang 007 (figura 2). La asignación correspondiente debe realizarse en función de la estructura luminosa real.