王建利
(中国第一汽车股份有限公司,吉林 长春 130012)
回复反射器是由一个或多个反射光学单元组成,具有回复反射功能的器件[1]。回复反射器本身不能发光,通过外来光源照射的反射光,向其他车辆驾驶人员标明车辆存在的光学装置。非三角形后回复反射器为汽车强制性配备的回复反射器[2]。本文以某汽车后回复反射器试验为例,研究光度值与观察角α之间的变化关系。
目前,中国机动车回复反射器使用的配光试验标准为GB 11564-2008《机动车回复反射器》,配光测试距离为30.48 m。回复反射器的光度性能由发光强度系数 (CIL)值决定,即回复反射器在一定的照射角、观察角和旋转角的条件下,在观察角方向上,反射光发光强度与反射器照度的比值。其中反射器照度是指在反射器基准中心上,在与入射光线垂直的平面内所测得的照度。原理如图1所示。
图1 回复反射器光度性能测试原理图
观察角α:基准中心到受光器 (观察测量点)的连线与基准中心到光源中心的连线之间的夹角。在GB 11564-2008《机动车回复反射器》中规定了2个观察角,0.333°和1.5°。其中0.333°主要用于模拟小型车的实际驾驶情况,因为小型车整体高度偏低,驾驶员眼部与回复反射器/前照灯的高度差较小;而1.5°用于模拟大型客车及货车的实际驾驶情况,因为驾驶员眼部与回复反射器/前照灯的高度差较大,需要增大观察角来保证回复反射器的实际使用效果[3]。
但是车辆在实际行驶过程中,由于驾驶员眼部位置、回复反射器和前照灯安装位置的变化,0.333°和1.5°两个观察角下的光度性能不能完全模拟实际情况。需要测试多个观察角下光度性能,以更好地符合实际要求。
本文以某汽车后回复反射器为例,观察角α在0.2°~2°范围内,测试多个角度下的光度性能分布。由图2可知,随着观察角α的不断增大,HV点光度值基本呈不断减小的趋势,其中当观察角在0.3°~0.85°时,光度值下降梯度大;观察角在0.85°~2°时,光度值下降缓慢;观察角大于1.5°时,光度值基本趋于平稳。
图3为不同观察角下,回复反射器配光性能分布的三维视图,X轴为观察角α,Y轴为7个配光测点,其中测点1~测点7分别对应照射角H20V5、H20V-5、H0V-10、HV、H0V10、H-20V5、H-20V-5,Z轴为光度值 (CIL值,单位为mcd/lx)。由图3可知,随着观察角α的不断增大,各测点光度值基本呈不断减小的趋势,与图2中HV点的变化趋势一致。且同一观察角下,该样品HV点的光度值要高于其他测点的光度值,在光度分布图处于中间位置,相对于两边测点的颜色更深。
图2 HV点光度值随观察角的变化曲线
本文通过研究某汽车回复反射器不同观察角 (0.2°~2°)对光度性能的影响,得出随着观察角的增大,各测点光度值基本呈不断减小的趋势,且同一观察角下,HV点的光度值要高于其他测点的光度值。用三维视图体现回复反射器光度性能分布,模拟不同观察角下的光度性能,更好地为回复反射器的光度性能研发和设计提供服务。
图3 不同观察角下的光度分布图