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技术文章 | LED 尾灯与自适应尾灯—技术、标准和应用

原文标题:LED Rear Lamps and Adaptive Rear Lamps-Technology, Standards and Lighting Aspects

作者:DmitrijPolin1*, Tran Quoc Khanh1
单位:1Laboratory of Lighting Technology, TU Darmstadt;Darmstadt, Germany
编译:井硕 李奕帆
指导老师:林燕丹



1
绪论


LED的许多优势使其在汽车尾灯中得到的广泛应用,例如反应速度快(<1ms)、安全性能高、使用寿命长(大于车辆使用年限)、提高照明系统的可靠性、低功率、体积小、可减小车辆尾灯的体积、可实现自由光学设计等。车辆的尾灯系统包括转向灯、倒车灯、刹车灯、高位刹车灯、后雾灯等。UNECE规定了每种灯允许的发光强度范围,但缺少信号灯之间相互关联的规定,和对其他影响灯信号识别的因素的规定(比如车辆间的距离,许多研究显示尾灯在短距离时容易产生眩光)。目前对自适应尾灯的研究的基本方向是通过传感器测量当前的能见度条件,调节尾灯信号功能的强度。除了技术上的要求,最重要的是对视觉能见度的感知,然而目前的研究缺乏统一有效的评价能见度的光度学标准,因此本文就行了实验研究。



2
实验方法


实验在室外试车跑道上进行,每条车道3.75m,无实验以外的道路使用者。两车静止,相距一定的距离,后面车辆中的被试测量前面车辆尾灯的光强。控制装置包括两部分。前面的车由电源供电,从无线电接收器得到占空比,PWM调制可在2km范围内设置尾灯光强。在被试所在车辆一侧,控制人员通过电脑软件控制实验,一边向前方车辆传输设置的占空比,一边由两名被试评价前方尾灯光强。数据被输入和储存在电脑中。

在实验时,先打开两车近光灯,模拟夜间形式条件。两名被试同时测试,驾驶员观察左尾灯,副驾驶员观察右尾灯。实验共设置4种距离(5m,20m,50m,100m)、5种光强(3%,11%,28%,57%,100% of 173cd),每种光强重复三次实验。被试直视尾灯观察5s后灯自动关闭,被试对光强进行评价,评价方法是填写满分为9分的量表。重复试验,直到完成对所有实验条件的评价。


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图1实验中车辆位置设置示意图



3
实验结果


实验被试共22人,包括男性5人、女性17人,如下图2所示。


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图2被试的年龄分布图


图3中显示的是不同的尾灯光强下被试对光强的评分结果,不同颜色的线表示不同的车辆间距。实验发现对尾灯光强的评分不仅与尾灯光强有关,还与车辆间的距离有关。

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图3尾灯光强分布与评分的关系


评分量表中5分表示最理想的光强,4分和6分表示较理想的光强。图4中显示不同距离下,观测尾灯在最理想光强范围内时实际尾灯光强和车辆距离的关系。欧标法规规定的最小光强值是60cd,从表中可以看到,特别是在车里距离较小时,理想的尾灯光强实在60cd的范围内。

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图4尾灯光强和车辆距离的关系



4
研究结果


由上述结果可以得出结论:根据环境条件进行自动调节的自适应尾灯系统非常有必要。在车距较小时(如红灯或堵车的情况),尾灯亮度可减小至法规允许的最小发光强度60cd,这样可降低约66%的能耗。



5
对未来的展望


1、实验在两车静止的条件下进行,可以进一步扩展到车辆在驾驶时的尾灯光强评价方法。

2、自适应尾灯希望能确保信号的准确传递,光强的增加一般被认为是距离的减少,因此改变光强传递刹车等尾灯的功能信号是一种高效传递信号的方式。

3、进一步研究还可以结合实际天气、道路状况综合考虑。




文章转载自IFAL公众号


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