Quelle est la meilleure distribution de la lumière et la meilleure concentration du diffuseur du feu de signalisation automobile à LED multifonctions intégré ?

Selon les règles d'installation du dispositif de signalisation optique automobile de la norme nationale, le feu de signalisation, en tant que dispositif d'indication et de rappel important de l'automobile, doit être équipé. Avec l'essor de la technologie LED, la forme des feux de signalisation automobiles se diversifie de plus en plus. La conception optique des feux de signalisation automobiles adopte principalement trois types de structures : la première est la forme du guide de lumière, comme le nouveau modèle Yinglong de Buick ; la deuxième est la forme du bol de réflexion, comme le GS4 2013 de GAC MOTOR ; et la troisième est la forme des pièces à parois épaisses, comme le G3 de Xiaopeng.

Le feu de signalisation développé dans cet article est basé sur la troisième conception optique, qui ajoute un miroir de distribution de la lumière interne avec un diffuseur de lumière devant les parties à parois épaisses pour obtenir l'effet d'une distribution uniforme de la lumière. L'uniformité des feux de signalisation est progressivement devenue une exigence courante et, combinée à l'utilisation de matériaux diffuseurs, l'uniformité des feux de signalisation peut être grandement améliorée. À l'heure actuelle, les Tesla Model S / Model X et le Roewe RX5 Plus sont tous équipés d'un diffuseur pour augmenter l'uniformité du feu de position avant, mais en raison des exigences de distribution de la lumière du feu de virage, le clignotant du Roewe RX5 Plus est toujours équipé d'un matériau entièrement transparent. Cet article analyse et compare la relation proportionnelle entre la répartition de la lumière et la concentration du diffuseur de divers feux de signalisation.

Conception optique d'une lampe à signal trois-en-un

Hechuang 007 feux combinés avant, feux de signalisation - position avant.
Les trois fonctions de l'éclairage, de l'éclairage de jour et du clignotant avant sont intégrées, comme le montre la figure 1.

Combiné à l'application d'un diffuseur optique, le feu de signalisation du feu combiné avant réalise le feu de signalisation LED avec trois fonctions en une, et sa structure optique est illustrée à la figure 2. La ligne lumineuse passe par le port de lumière dans la partie à paroi épaisse, et après avoir traversé, la surface de réflexion complète est réfléchie dans le diffuseur avant, et la lumière est divergente après avoir traversé le diffuseur.
D'après les données fournies par l'entreprise de matériaux, la base de données des diffuseurs ne prend pas en charge la simulation optique pour le moment. Par conséquent, en combinaison avec les résultats des essais physiques, le présent document compare les différents rapports de matériaux des diffuseurs et les résultats des essais réels de distribution de la lumière des lampes de signalisation à DEL, et obtient le rapport de matériaux des diffuseurs et la tendance de changement de la valeur de distribution de la lumière, ainsi que la valeur de distribution de la lumière conforme à la valeur critique des lois et réglementations.

2 exigences nationales en matière de distribution de la lumière

La norme nationale impose des exigences de performance en matière de distribution de la lumière pour les feux de position avant, les feux de jour et les clignotants avant des voitures et des remorques, respectivement. En raison de l'intégration des trois fonctions, le sémaphore à DEL conçu doit prendre en compte les valeurs minimales et maximales des trois réglementations en même temps. Les exigences minimales de distribution de l'intensité lumineuse et les limites d'intensité lumineuse des réglementations sont les suivantes.

2. 1 feu de position avant.
Selon le document GB 5920 "car and trailer front lamp, rear lamp, outline" (feu avant et arrière de voiture et de remorque, contour)
L'efficacité de la répartition lumineuse du feu et du feu stop exige [1] que l'intensité lumineuse des points de l'écran de répartition lumineuse de la figure 3 projetés à partir de toutes les directions de mesure du feu avant (feu simple) ne soit pas inférieure au produit de la valeur en pourcentage de chaque point indiqué dans la figure 3 et de 4 cd. En même temps, l'intensité lumineuse ne doit pas être supérieure à 60 cd dans toute direction visible du feu avant.

D'après la figure 3, nous pouvons obtenir la répartition minimale de l'intensité lumineuse pour chaque direction de mesure du feu avant, comme indiqué dans le tableau 1.

2. 2 feux de circulation diurnes.
Conformément à la norme GB 23255 "Light distribution performance of motor vehicle driving lights during daytime" (performance de la distribution lumineuse des feux de route des véhicules à moteur pendant la journée) [2].
L'intensité lumineuse de la lumière provenant de toutes les directions de mesure du feu de route diurne projetée sur les points de l'écran de répartition de la lumière de la figure 4 ne doit pas être inférieure au produit des valeurs en pourcentage des points indiqués à la figure 4 et de 400 cd. Dans le même temps, l'intensité lumineuse ne doit pas être supérieure à 1 200 cd dans toutes les directions où les feux de route sont visibles pendant la journée.

D'après la figure 4, nous pouvons obtenir la distribution minimale de l'intensité lumineuse des feux de jour dans chaque direction de mesure, comme indiqué dans le tableau 2.

2. 3 clignotant avant

Conformément aux exigences de la norme GB 17509 "Light distribution of steering signal lights for automobiles and trailers" [3], la zone lumineuse du signal de direction de Hechuang007 se situe à plus de 20 mm et à moins de 40 mm de la zone lumineuse proche, ce qui correspond à un feu de direction avant de classe 1a. L'intensité lumineuse de la lumière dans toutes les directions de mesure du feu de direction avant de classe 1a projetée sur les points de l'écran de répartition de la lumière de la figure 5 ne doit pas être inférieure au produit des valeurs en pourcentage des points indiqués dans la figure 5 et de 250 cd. En même temps, l'intensité lumineuse ne doit pas être supérieure à 800 cd dans toutes les directions où les feux de route sont visibles pendant la journée.

D'après la figure 5, nous pouvons obtenir la répartition minimale de l'intensité lumineuse des feux de direction avant de classe 1a dans chaque direction de mesure, comme indiqué dans le tableau 3.

(3) les résultats des essais et l'analyse du matériau polycarbonate (PC) dans le miroir de distribution de la lumière interne (interne).
Le diffuseur a été mélangé au matériau, et la fraction de masse était respectivement de 0%, 3%, 4%, 5% et 7%. La distribution de la lumière du feu de signalisation à LED à trois fonctions a été testée par la méthode de test du système de coordonnées V-H [4]. Par rapport aux exigences de la norme nationale, les résultats des tests qui ne sont pas conformes à la distribution lumineuse des lois et règlements sont énumérés avec insistance.
Comme le montrent les tableaux 4 et 5, les points HV des feux de position avant et des feux de jour ne répondent pas aux exigences de la réglementation, et l'intensité lumineuse des points HV dépasse la limite supérieure de la réglementation sans l'ajout d'un diffuseur.

ATT : Note : le chiffre en italique indique que le résultat de la répartition de la lumière dans cette direction ne répond pas aux exigences de la réglementation ; le tableau de "conformité" indique que la position est conforme à la réglementation relative à la répartition de la lumière, mais que la valeur d'essai précise n'est pas obtenue.

Dans le même temps, le tableau 5 montre également que l'intensité lumineuse dans la plage de 5 ° au-dessus et au-dessous et autour de 5 ° du cercle des points HV de l'écran de répartition des feux de conduite diurne dépasse également la limite supérieure exigée par la réglementation.

Lorsque le rapport de diffusion atteint 5%, les valeurs d'intensité lumineuse du point HV, du point H-5L et du point H-5R du clignotant avant de la classe 1a sont inférieures à la limite inférieure exigée par la réglementation, et les résultats de la distribution lumineuse sont présentés dans le tableau 6.

Remarque : le chiffre en italique indique que le résultat de la répartition de la lumière dans cette direction ne répond pas aux exigences de la réglementation ; le tableau de "conformité" indique que la position est conforme à la réglementation relative à la répartition de la lumière, mais que la valeur d'essai exacte n'est pas obtenue.

Comme le montre le tableau 7, lorsque le taux de diffusion atteint 7%, les valeurs d'intensité lumineuse des points HV, H-5R et H-10R sur l'écran de répartition de la lumière diurne sont inférieures aux limites inférieures exigées par la réglementation, ce qui limite l'augmentation de la concentration des diffuseurs.

Comme le montre le tableau 8, lorsque le rapport de diffusion atteint 7%, l'intensité lumineuse dans la plage de 5 ° au-dessus et au-dessous et autour de 5 ° des points HV sur l'écran de distribution lumineuse des clignotants avant de classe 1a est inférieure à la limite inférieure exigée par la réglementation, et les points de distribution lumineuse dans ces zones limitent l'augmentation de la concentration du diffuseur.

Remarque : les chiffres en italique indiquent que les résultats de la répartition de la lumière dans cette direction ne sont pas conformes aux exigences des lois et règlements.

D'après l'analyse des résultats des essais réels ci-dessus, lorsque la concentration du diffuseur change, les valeurs d'intensité lumineuse des points HV des feux avant, des feux de jour et des clignotants avant changent en conséquence. Par exemple, dans le tableau 9, la dernière ligne du "signal de virage VIS" correspond à la valeur d'intensité lumineuse du point de distribution lumineuse de l'angle de vue des clignotants D15-R45, et sa tendance de changement est opposée à celle du point HV.

Le tableau 9 montre que les valeurs de distribution lumineuse HV des trois fonctions diminuent toutes avec l'augmentation du taux de diffusion. Parmi elles, la valeur de distribution lumineuse du point HV du feu de jour change le plus nettement, et la valeur d'intensité lumineuse lorsque le rapport de diffusion atteint 7% est d'environ 1/4 de celle du non-diffuseur. Parallèlement, la valeur de l'intensité lumineuse du point de distribution de l'angle de vision du feu de direction D15-R45 augmente avec le rapport du diffuseur, et la valeur de l'intensité lumineuse lorsque le rapport du diffuseur atteint 7% est 2,5 fois supérieure à celle du non-diffuseur.

Remarque : le chiffre en italique indique que le résultat de la répartition de la lumière dans cette direction ne répond pas aux exigences de la réglementation ; le tableau de "conformité" indique que la position est conforme à la réglementation relative à la répartition de la lumière, mais que la valeur d'essai exacte n'est pas obtenue.

4 conclusion

L'analyse ci-dessus montre que l'ajout d'un diffuseur peut augmenter efficacement l'intensité lumineuse à l'angle de vision et réduire l'intensité lumineuse au centre de l'écran de distribution de la lumière. En combinant les résultats de la distribution de la lumière des feux de signalisation automobile à DEL trois-en-un dans cet article, la gamme raisonnable du ratio du diffuseur devrait être inférieure à 5%.

En outre, la gamme de rapports de diffusion examinée dans le présent document est basée sur la région lumineuse effective et la structure optique de la lampe combinée devant le Hechuang 007 (figure 2). La répartition correspondante doit être effectuée en fonction de la structure lumineuse réelle.