Qual é a melhor distribuição de luz e concentração de difusor da lâmpada de sinalização de automóvel LED integrada multifuncional?

De acordo com os regulamentos de instalação do dispositivo de sinal ótico do automóvel na norma nacional, a luz de sinalização, como um importante dispositivo de indicação e função de lembrete do automóvel, deve ser equipada. Com o aumento da tecnologia LED, a forma das luzes de sinalização para automóveis está a tornar-se cada vez mais diversificada. O design ótico das luzes de sinalização para automóveis adopta principalmente três tipos de estruturas: a primeira é a forma do guia de luz, como o novo modelo Yinglong da Buick; a segunda é a forma da tigela de reflexão, como o GS4 2013 da GAC MOTOR; e a terceira é a forma de peças de paredes espessas, como o G3 da Xiaopeng.

A lâmpada de sinalização desenvolvida neste artigo é baseada no terceiro design ótico, que adiciona um espelho de distribuição de luz interna com difusor de luz na frente das partes de paredes espessas para obter o efeito de distribuição uniforme da luz. A uniformidade das luzes de sinalização tornou-se gradualmente o requisito principal e, combinada com a utilização de materiais difusores, a uniformidade das luzes de sinalização pode ser muito melhorada. Atualmente, o Tesla Model S / Model X e o Roewe RX5 Plus estão todos equipados com difusor para aumentar a uniformidade da luz de presença frontal, mas devido aos requisitos de distribuição de luz da luz de mudança de direção, o sinal de mudança de direção do Roewe RX5 Plus ainda está equipado com material totalmente transparente. Neste artigo, é analisada e comparada a relação proporcional entre a distribuição da luz e a concentração do difusor de várias luzes de sinalização.

Conceção ótica da lâmpada de sinalização três em um

Luzes combinadas dianteiras Hechuang 007, luzes de sinalização - posição dianteira.
As três funções do farol, a luz de condução diurna e o pisca-pisca dianteiro estão integrados, como mostra a figura 1.

Combinada com a aplicação do difusor ótico, a lâmpada de sinalização da lâmpada combinada frontal realiza a lâmpada de sinalização LED com três funções em uma, e sua estrutura ótica é mostrada na figura 2. A linha de luz passa através da porta de luz para a parte de paredes espessas e, depois de passar, a superfície de reflexão total é reflectida no difusor frontal e a luz é divergente depois de passar pelo difusor.
De acordo com os dados fornecidos pela empresa de materiais, a base de dados de difusores não suporta, de momento, a simulação ótica. Por conseguinte, em combinação com os resultados dos ensaios físicos, o presente documento compara os diferentes rácios do material difusor e os resultados reais dos ensaios de distribuição da luz da lâmpada de sinalização LED e obtém o rácio do material difusor e a tendência de alteração do valor da distribuição da luz, bem como o valor da distribuição da luz em conformidade com o valor crítico das leis e regulamentos.

2 requisitos nacionais de distribuição de luz padrão

A norma nacional tem requisitos de desempenho de distribuição da luz para as luzes de presença dianteiras, as luzes de condução diurna e os indicadores de mudança de direção dianteiros dos automóveis e reboques, respetivamente. Devido à integração das três funções, o semáforo LED concebido deve ter em conta os valores mínimos e máximos dos três regulamentos ao mesmo tempo. Os requisitos mínimos de distribuição da intensidade luminosa e os limites de intensidade luminosa dos regulamentos são os seguintes.

2. 1 luz de presença da frente.
De acordo com GB 5920 "farolim dianteiro, farolim traseiro, contorno" para automóveis e reboques
O desempenho da distribuição da luz da lâmpada e da luz de travagem exige [1] que a intensidade luminosa dos pontos no ecrã de distribuição da luz da figura 3, projectada a partir de todas as direcções de medição da luz frontal (luz única), não seja inferior ao produto do valor percentual de cada ponto indicado na figura 3 por 4 cd. Ao mesmo tempo, a intensidade luminosa não deve ser superior a 60 cd em qualquer direção visível a partir da luz frontal.

De acordo com a figura 3, podemos obter a distribuição da intensidade luminosa mínima de cada direção de medição da luz frontal, como indicado no quadro 1.

2. 2 semáforos diurnos.
De acordo com a norma GB 23255 "Desempenho da distribuição da luz das luzes de condução de veículos a motor durante o dia" [2].
É necessário que a intensidade luminosa da luz de todas as direcções de medição da luz de condução diurna projectada nos pontos do ecrã de distribuição da luz da figura 4 não seja inferior ao produto dos valores percentuais dos pontos indicados na figura 4 por 400 cd. Ao mesmo tempo, a intensidade luminosa não deve ser superior a 1200 cd em qualquer direção em que as luzes de condução sejam visíveis durante o dia.

De acordo com a figura 4, podemos obter a distribuição da intensidade luminosa mínima das luzes de condução diurna em cada direção de medição, como mostra a tabela 2.

2. 3 piscas dianteiros

De acordo com os requisitos da norma GB 17509 "Light distribution of steering signal lights for automobiles and trailers" [3], a área luminosa do sinal de direção do Hechuang007 é superior a 20 mm e inferior a 40 mm da área luminosa próxima, que pertence à luz de direção frontal de classe 1a. A intensidade luminosa da luz em todas as direcções de medição do farol de direção frontal de classe 1a projectada nos pontos do ecrã de distribuição da luz da figura 5 não deve ser inferior ao produto dos valores percentuais dos pontos indicados na figura 5 por 250 cd. Ao mesmo tempo, a intensidade luminosa não deve ser superior a 800 cd em qualquer direção em que as luzes de estrada sejam visíveis durante o dia.

De acordo com a figura 5, podemos obter a distribuição da intensidade luminosa mínima dos faróis de direção dianteiros da classe 1a em cada direção de medição, como mostra o quadro 3.

(3) os resultados reais dos ensaios e a análise passam o material de policarbonato (PC) no espelho de distribuição da luz interna (interno).
O difusor foi misturado no material, e a fração de massa foi de 0%, 3%, 4%, 5% e 7%, respetivamente. A distribuição da luz da lâmpada de sinalização LED de três funções foi testada pelo método de teste do sistema de coordenadas V-H [4]. Em comparação com os requisitos da norma nacional, os resultados dos ensaios que não satisfazem a distribuição da luz das leis e regulamentos são enumerados de forma enfática.
Como se pode ver no quadro 4 e no quadro 5, os pontos HV das luzes de presença da frente e das luzes de condução diurna não cumprem os requisitos regulamentares e a intensidade luminosa dos pontos HV excede o limite superior dos regulamentos sem adição de difusor.

ATT: Nota: o número em itálico indica que o resultado da distribuição da luz nesta direção não cumpre os requisitos dos regulamentos; a tabela de "conformidade" mostra que a posição está em conformidade com os regulamentos de distribuição da luz, mas o valor exato do teste não é obtido.

Simultaneamente, o quadro 5 mostra também que a intensidade luminosa na gama de 5 ° acima e abaixo e em torno de 5 ° do círculo de pontos HV do ecrã de distribuição da luz de condução diurna também excede o limite superior exigido pelos regulamentos.

Quando o rácio do difusor atinge 5%, os valores da intensidade luminosa do ponto HV, do ponto H-5L e do ponto H-5R do sinal de mudança de direção dianteiro de classe 1a são inferiores ao limite inferior exigido pelos regulamentos, e os resultados da distribuição da luz são apresentados no quadro 6.

Nota: o número em itálico indica que o resultado da distribuição da luz nesta direção não cumpre os requisitos dos regulamentos; a tabela de "conformidade" mostra que a posição está em conformidade com os regulamentos de distribuição da luz, mas o valor exato do teste não é obtido.

Como se pode ver no Quadro 7, quando o rácio do difusor atinge 7%, os valores da intensidade luminosa dos pontos HV, H-5R e H-10R no ecrã de distribuição da luz diurna são inferiores aos limites inferiores exigidos pela regulamentação, o que limita o aumento da concentração do difusor.

Como mostra o quadro 8, quando o rácio do difusor atinge 7%, a intensidade da luz na gama de 5 ° acima e abaixo e cerca de 5 ° dos pontos HV no ecrã de distribuição da luz dos indicadores de mudança de direção dianteiros da classe 1a é inferior ao limite inferior exigido pelos regulamentos, e os pontos de distribuição da luz nestas áreas limitam o aumento da concentração do difusor.

Nota: Os números em itálico indicam que os resultados da distribuição da luz nessa direção não cumprem os requisitos das leis e regulamentos.

De acordo com a análise dos resultados dos testes reais acima referidos, quando a concentração do difusor muda, os valores da intensidade luminosa dos pontos HV das luzes dianteiras, das luzes de condução diurna e dos indicadores de mudança de direção dianteiros mudam em conformidade, tal como no quadro 9, a última linha do "indicador de mudança de direção VIS" no quadro é o valor da intensidade luminosa do ângulo de visão do ponto de distribuição da luz do indicador de mudança de direção D15-R45, e a sua tendência de mudança é oposta à do ponto HV.

Pode ver-se no quadro 9 que os valores da distribuição da luz HV das três funções diminuem todos com o aumento do rácio do difusor. Entre eles, o valor da distribuição da luz do ponto HV da luz de condução diurna muda mais obviamente, e o valor da intensidade da luz quando a relação do difusor atinge 7% é cerca de 1/4 do valor do não-difusor. Ao mesmo tempo, o valor da intensidade luminosa do ponto de distribuição do ângulo de visão da luz de direção D15-R45 aumenta com o aumento da relação do difusor, e o valor da intensidade luminosa quando a relação do difusor atinge 7% é 2,5 vezes superior ao do não-difusor.

Nota: o número em itálico indica que o resultado da distribuição da luz nesta direção não cumpre os requisitos dos regulamentos; a tabela de "conformidade" mostra que a posição está em conformidade com os regulamentos de distribuição da luz, mas o valor exato do teste não é obtido.

4 conclusão

De acordo com a discussão acima, verifica-se que a adição de difusor pode efetivamente aumentar a intensidade da luz no ângulo de visão e reduzir a intensidade da luz no centro do ecrã de distribuição de luz. Combinado com os resultados da distribuição de luz das luzes LED de sinalização automóvel três-em-um neste documento, a gama razoável de rácio de difusor deve ser inferior a 5%.

Além disso, a gama de rácio do difusor discutida no presente documento baseia-se na região luminosa efectiva e na estrutura ótica da lâmpada combinada em frente da Hechuang 007 (figura 2). A afetação correspondente deve ser feita de acordo com a estrutura luminosa real.