Qual è la migliore distribuzione della luce e la concentrazione del diffusore della lampada di segnalazione per auto a LED integrata multifunzione?

Secondo le norme di installazione dei dispositivi di segnalazione ottica per autoveicoli previste dallo standard nazionale, la lampada di segnalazione, in quanto importante dispositivo di indicazione e funzione di promemoria dell'automobile, deve essere equipaggiata. Con l'affermarsi della tecnologia LED, la forma delle luci di segnalazione per autoveicoli è sempre più diversificata. Il design ottico delle luci di segnalazione per auto adotta principalmente tre tipi di strutture: la prima è la forma della guida luminosa, come il nuovo modello Yinglong di Buick; la seconda è la forma della coppa di riflessione, come il modello GS4 2013 di GAC MOTOR; e la terza è la forma delle parti a parete spessa, come il modello G3 di Xiaopeng.

La lampada di segnalazione sviluppata in questo articolo si basa sul terzo design ottico, che aggiunge uno specchio di distribuzione della luce interno con diffusore di luce davanti alle parti a parete spessa per ottenere l'effetto di una distribuzione uniforme della luce. L'uniformità delle luci di segnalazione è diventata gradualmente un requisito mainstream e, grazie all'uso di materiali diffusori, è possibile migliorare notevolmente l'uniformità delle luci di segnalazione. Attualmente, Tesla Model S / Model X e Roewe RX5 Plus sono tutte dotate di diffusore per aumentare l'uniformità della luce di posizione anteriore, ma a causa dei requisiti di distribuzione luminosa della luce di svolta, l'indicatore di direzione di Roewe RX5 Plus è ancora dotato di materiale completamente trasparente. In questo articolo viene analizzato e confrontato il rapporto proporzionale tra la distribuzione della luce e la concentrazione del diffusore di varie luci di segnalazione.

Progettazione ottica della lampada di segnale tre in uno

Hechuang 007 luci anteriori combinate, luci di segnalazione in posizione anteriore.
Le tre funzioni del fanale, della luce di marcia diurna e dell'indicatore di direzione anteriore sono integrate, come mostrato in figura 1.

In combinazione con l'applicazione del diffusore ottico, la lampada di segnalazione del faro anteriore combinato realizza la lampada di segnalazione a LED con tre funzioni in una e la sua struttura ottica è illustrata nella figura 2. La linea luminosa passa attraverso la porta della luce nella parte a pareti spesse e, dopo averla attraversata, la superficie di riflessione completa viene riflessa nel diffusore anteriore. La linea luminosa passa attraverso la porta luminosa nella parte a pareti spesse e, dopo averla attraversata, la superficie di riflessione completa viene riflessa nel diffusore anteriore e la luce è divergente dopo aver attraversato il diffusore.
Secondo le indicazioni dell'azienda produttrice del materiale, il database dei diffusori non supporta per il momento la simulazione ottica. Pertanto, in combinazione con i risultati dei test fisici, il presente documento confronterà i diversi rapporti di materiale del diffusore e i risultati effettivi dei test di distribuzione della luce delle lampade di segnalazione a LED, ottenendo il rapporto di materiale del diffusore e la tendenza alla variazione del valore di distribuzione della luce, nonché il valore di distribuzione della luce in linea con il valore critico delle leggi e dei regolamenti.

2 requisiti standard nazionali di distribuzione della luce

Lo standard nazionale prevede requisiti di distribuzione della luce per le luci di posizione anteriori, le luci di marcia diurna e gli indicatori di direzione anteriori di automobili e rimorchi, rispettivamente. Data l'integrazione delle tre funzioni, il semaforo a LED progettato deve considerare contemporaneamente i valori minimi e massimi delle tre normative. I requisiti minimi di distribuzione dell'intensità luminosa e i limiti di intensità luminosa delle normative sono i seguenti.

2. 1 luce di posizione anteriore.
In base alla norma GB 5920 "fanale anteriore e posteriore di autoveicoli e rimorchi, sagoma".
Le prestazioni di distribuzione della luce della lampada e del freno richiedono [1] che l'intensità luminosa dei punti sullo schermo di distribuzione della luce in figura 3, proiettata da tutte le direzioni di misurazione della luce anteriore (lampada singola), non sia inferiore al prodotto del valore percentuale di ciascun punto indicato in figura 3 e 4 cd. Allo stesso tempo, l'intensità luminosa non deve essere superiore a 60 cd in nessuna direzione visibile dalla luce anteriore.

In base alla figura 3, è possibile ottenere la distribuzione dell'intensità luminosa minima di ciascuna direzione di misurazione della lampada anteriore, come mostrato nella tabella 1.

2. 2 semafori diurni.
Secondo la norma GB 23255 "Light distribution performance of motor vehicle driving lights during daytime" [2].
È necessario che l'intensità luminosa della luce proveniente da tutte le direzioni di misurazione delle luci di marcia diurne proiettata nei punti dello schermo di distribuzione della luce della figura 4 non sia inferiore al prodotto dei valori percentuali dei punti indicati nella figura 4 e 400 cd. Allo stesso tempo, l'intensità luminosa non deve essere superiore a 1200 cd in tutte le direzioni in cui le luci di marcia sono visibili durante il giorno.

In base alla figura 4, è possibile ottenere la distribuzione minima dell'intensità luminosa delle luci diurne in ciascuna direzione di misurazione, come mostrato nella tabella 2.

2. 3 Indicatori di direzione anteriori

In base ai requisiti di GB 17509 "Distribuzione luminosa delle luci di segnalazione dello sterzo per automobili e rimorchi" [3], l'area luminosa del segnale di direzione di Hechuang007 è superiore a 20 mm e inferiore a 40 mm dall'area luminosa vicina, che appartiene alla luce di sterzo anteriore di classe 1a. L'intensità luminosa della luce in tutte le direzioni di misurazione della luce anteriore di sterzo di classe 1a proiettata nei punti dello schermo di distribuzione della luce in figura 5 non deve essere inferiore al prodotto dei valori percentuali dei punti mostrati in figura 5 e 250 cd. Allo stesso tempo, l'intensità luminosa non deve essere superiore a 800cd in tutte le direzioni in cui le luci di marcia sono visibili durante il giorno.

In base alla figura 5, è possibile ottenere la distribuzione minima dell'intensità luminosa dei proiettori anteriori di classe 1a in ciascuna direzione di misurazione, come mostrato nella tabella 3.

(3) i risultati effettivi dei test e delle analisi passano il materiale in policarbonato (PC) nello specchio di distribuzione della luce interna (interno).
Il diffusore è stato mescolato al materiale e la frazione di massa è stata rispettivamente di 0%, 3%, 4%, 5% e 7%. La distribuzione della luce della lampada di segnalazione a LED a tre funzioni è stata testata con il metodo di prova del sistema di coordinate V-H [4]. Rispetto ai requisiti dello standard nazionale, i risultati dei test che non soddisfano la distribuzione della luce prevista dalle leggi e dai regolamenti sono stati elencati con enfasi.
Come mostrato nella Tabella 4 e nella Tabella 5, i punti HV delle luci di posizione anteriori e delle luci diurne non soddisfano i requisiti della normativa e l'intensità luminosa dei punti HV supera il limite superiore della normativa senza l'aggiunta del diffusore.

ATT: Nota: il numero in corsivo indica che il risultato della distribuzione della luce in questa direzione non soddisfa i requisiti delle normative; la tabella di "conformità" indica che la posizione è conforme alle normative sulla distribuzione della luce, ma non si ottiene un valore di prova preciso.

Allo stesso tempo, la Tabella 5 mostra anche che l'intensità luminosa nell'intervallo di 5° al di sopra e al di sotto e intorno a 5° del cerchio del punto HV dello schermo di distribuzione della luce di guida diurna supera anche il limite superiore richiesto dalla normativa.

Quando il rapporto del diffusore raggiunge 5%, i valori di intensità luminosa del punto HV, del punto H-5L e del punto H-5R dell'indicatore di direzione anteriore di classe 1a sono inferiori al limite inferiore richiesto dalla normativa e i risultati della distribuzione della luce sono riportati nella Tabella 6.

Nota: il numero in corsivo indica che il risultato della distribuzione della luce in questa direzione non soddisfa i requisiti della normativa; la tabella di "conformità" indica che la posizione è conforme alla normativa sulla distribuzione della luce, ma non si ottiene un valore di prova preciso.

Come mostrato nella Tabella 7, quando il rapporto di diffusione raggiunge 7%, i valori di intensità luminosa dei punti HV, H-5R e H-10R sullo schermo di distribuzione della luce diurna sono inferiori ai limiti inferiori richiesti dalla normativa, che limitano l'aumento della concentrazione dei diffusori.

Come mostrato nella Tabella 8, quando il rapporto di diffusione raggiunge 7%, l'intensità luminosa nell'intervallo di 5° sopra e sotto e intorno a 5° dei punti HV sullo schermo di distribuzione della luce degli indicatori di direzione anteriori di Classe 1a è inferiore al limite inferiore richiesto dalle normative, e i punti di distribuzione della luce in queste aree limitano l'aumento della concentrazione del diffusore.

Nota: I numeri in corsivo indicano che i risultati della distribuzione della luce in questa direzione non soddisfano i requisiti delle leggi e dei regolamenti.

In base all'analisi dei risultati dei test reali di cui sopra, quando la concentrazione del diffusore cambia, i valori dell'intensità luminosa dei punti HV delle luci anteriori, delle luci di marcia diurna e degli indicatori di direzione anteriori cambiano di conseguenza; ad esempio, nella tabella 9, l'ultima riga di "indicatore di direzione VIS" è il valore dell'intensità luminosa del punto di distribuzione della luce ad angolo di visuale dell'indicatore di direzione D15-R45, e la sua tendenza a cambiare è opposta a quella del punto HV.

Dalla Tabella 9 si evince che i valori di distribuzione luminosa HV delle tre funzioni diminuiscono tutti con l'aumentare del rapporto di diffusione. Tra questi, il valore della distribuzione luminosa del punto HV della luce di marcia diurna subisce le variazioni più evidenti e il valore dell'intensità luminosa quando il rapporto di diffusione raggiunge 7% è circa 1/4 di quello del non diffusore. Allo stesso tempo, il valore dell'intensità luminosa del punto di distribuzione dell'angolo di visione della luce di sterzo D15-R45 aumenta con l'aumentare del rapporto di diffusione, e il valore dell'intensità luminosa quando il rapporto di diffusione raggiunge 7% è 2,5 volte quello del non diffusore.

Nota: il numero in corsivo indica che il risultato della distribuzione della luce in questa direzione non soddisfa i requisiti della normativa; la tabella di "conformità" indica che la posizione è conforme alla normativa sulla distribuzione della luce, ma non si ottiene un valore di prova preciso.

4 conclusioni

In base alla discussione precedente, è emerso che l'aggiunta di un diffusore può aumentare efficacemente l'intensità luminosa nell'angolo di osservazione e ridurre l'intensità luminosa al centro dello schermo di distribuzione della luce. In base ai risultati della distribuzione della luce dei segnali automobilistici a LED tre in uno riportati nel presente documento, il rapporto ragionevole del diffusore dovrebbe essere inferiore a 5%.

Inoltre, l'intervallo del rapporto di diffusione discusso in questo documento si basa sulla regione luminosa effettiva e sulla struttura ottica della lampada combinata di fronte a Hechuang 007 (figura 2). L'assegnazione corrispondente deve essere fatta in base alla struttura luminosa effettiva.