电动自行车照明装置的合理设计与使用

石鑫 吴宗江 肖磊

摘要： 根据GB 17761—2018《电动自行車安全技术规范》中相关要求，此文就电动自行车照明装置在实际使用过程中的产品标准的要求、产品检测的实施、用户使用的注意事项进行深入的探讨。

关键词：电动自行车;安全;照明装置;标准;检测

国家强制性标准GB 17761—2018《电动自行车安全技术规范》于2019年4月15日实施，相较于1999版电动自行车产品标准，2018版标准更加注重安全，针对电动自行车在实际使用过程中的安全隐患，制定了更加完善的产品要求，增加了若干项有关安全的技术条款，提高了合格电动自行车产品对使用者及其他交通参与者的安全保障。

GB 17761—2018第6.2.3.2条款规定：“电动自行车应当装有前灯和后灯，其亮度值应当符合GB/T 22791的规定。”[1] 对于照明装置，1999版标准对此并无要求，新版标准增加此项条款，主要还是从安全角度去考虑。首先，电动自行车应该安装有前灯和后灯，并能实现其在车辆正常行驶中应有的作用。前灯的作用在于照亮车辆前方的道路，用以驾驶者观察可能出现的危险，进而避让或制动;后灯的作用在于提示侧后方其他车辆，用以表明该车在道路上的位置，防止发生交通事故。其次，前后灯的亮度值还需符合相应零部件标准的具体要求。标准中前后灯亮度值项目引用了GB/T 22791的要求，然而此标准目前已被GB/T 31887.1—2019《自行车 照明和回复反射装置 第1部分：照明和光信号装置》所代替，其实施日期为2020年5月1日，按照我国产品标准有关引用标准的编写原则，“未标注日期的引用标准，其最新版本仍适用于本标准”，故从2020年5月1日起，电动自行车产品前后灯亮度值项目的引用标准应为GB/T 31887.1—2019。

下面我们以电动自行车前灯（又称近光灯，以下简称“前灯”）为例，针对产品标准的要求、产品检测的实施、用户使用的注意事项等方面，深入分析。

1    电动自行车安装前灯的原因

此问题在前文中已经针对产品标准术语简要阐述过，从实际使用角度来看，电动自行车安装前灯也有很强的实用意义。曾经的电动自行车产品仅仅是在自行车的基础上，安装蓄电池、电机和简易的控制系统，车速相对较慢，使用群体基数较小。如今，电动自行车产品已经成为我国广大人民群众的代步工具和休闲娱乐产品，使用场景也不限于城市内道路，乡村、山区等地区夜间可视距离较短，因此电动自行车安装前灯对于使用者的安全起到了很大作用。

2    标准要求对于产品设计的指导意义

GB/T 31887.1—2019对于前灯的定义为“照亮自行车前方道路，对相反方向的其他道路使用者不造成炫目的灯。”[2]很明显，此定义包含两层要求，既要照亮前方道路，同时还不能影响对向道路使用者。那么如何才能使车灯达到此要求呢？

GB/T 31887.1—2019对于近光的光度有较为严格的要求。前灯光分布要求在标准中表3有详细的规定，在此不再占用篇幅，重点针对光分布图来探讨标准要求对于车灯配光设计的指导意义。

2.1 我们结合光分布要求进行分析，图1中，H-H线以上区域的照度值应≤2 lx，同时对于3°D至H-H线区域内，标准中没有明确的照度要求，但是对于A点的照度要求相对较高。因此，我们可以这样理解，3°D以上至H-H线区域内不应有较大的照度，对于车灯在实际使用中的状态来说，这也就充分保证了“对相反方向的其他道路使用者不造成炫目”。

2.2 在A点两侧的CL-CR区域内，标准中也规定了照度要求，这也就是说，规定了前灯在照亮前方区域的时候，对光照射出去的高度和宽度同时提出了明确要求。CL-CR区域内照度要求为：≥EA/2（EA为A点照度测量值），再结合3°D、4°D、4°L、4°R所围区域的照度要求：≤1.2EA，我们分析得知，在该区域内，同时规定了此区域内照度的上下限值。因此，在车灯配光设计过程中，该CL-CR区域内的光分布设计难度比较大，我们应格外重视。

2.3 在A点向下的A-B、B-M、M-H三个区域内，标准对于照度的要求是逐段递减的，在V-V线两侧的FL-FR、IL-IR、GL-FL、FR-GR、JL-IL、IR-JR等区域内，也都是逐段递减，再结合4°D以下、4°L、4°R所围区域的照度要求：≤EA，我们分析得知，在FL-FR、IL-IR区域内，同时规定了此区域内照度的上下限值。因此，我们在车灯配光设计过程中也要特别注意。

综上所述，相较于GB22791—2008，GB/T 31887.1—2019对电动自行车用灯具有了重新定义，并提出了对应的光照度或亮度要求。在标准实施后，直至今日仍有车灯产品无法完全满足新标准的要求，许多电动自行车生产企业在申请CCC认证时因为车灯问题，导致型式试验不合格，需要整改，影响申证进度。

3    在检测过程中发现的前灯问题

GB/T 31887.1—2019标准于2020年5月1日实施后，认证机构都在组织企业进行标准转换工作，并给了一年时间的过渡期。2021年5月1日后，所有新出厂的电动自行车照明装置，都应符合新标准的要求。但从实际检测情况来看，绝大多数企业都无法顺利解决此问题。下面此文仍以前灯为例，重点探讨一下在检测过程中发现的重点问题。

前灯检测不合格主要集中在H-H线及以上和4°D以下两个区域内。

前灯在检测时，如果没有安装说明书，或安装说明书没有明确基准轴线位置，则应首先确定H-H位置，从而确定测量基准，进行后续检测。确定H-H线的方法在标准中定义了两种，即“H-H线是在这条线及以上的照度不高于2 lx的线”或“H-H线是Emax以上3.5°的线”（注：在前灯前面10 m处的垂直墙面上测量lx值）。H-H线，通常也称为“明暗截止线”，H-H线以上要求照度值非常低，如果从实际光斑来看，该线的上下能够用肉眼可见清晰的明暗分界。

由于部分前灯的“明暗截止线”不清晰，如果采用“H-H线是在这条线及以上的照度不高于2 lx的线”的方法确定H-H线，导致H-H线可能会上移，从而造成4°D以下区域内光照度大于标准要求，也就是本应处于3.5°D的A点，在实际检测时，处于更低的位置，整体光斑也随之下移。

对于此类前灯，如果采用“H-H线是Emax以上3.5°的线”的方法确定H-H线，那么H-H线以下区域内可能会满足标准要求，但H-H线以上区域内无法符合≤2 lx的光照度要求。

由此可见，造成H-H线及以上和4°D以下两个区域内不合格的原因，基本上就是“明暗截止线”处配光不到位而造成的。无论是透镜型式，还是灯碗型式的车灯，都应将配光做到位，才能完全满足标准要求。

4    前灯在实际使用中发现的问题

前灯的检测都是将车灯安装于试验台上，没有充分考虑安装于电动自行车上的实际情况。因此，在电动自行车生产和驾驶者使用的过程中，仍有几点问题需要注意：

4.1    前灯的安装位置对于照射效果的影响

首先我们假设一个合格的前灯产品被安装于电动自行车上，但是由于车型不同，车灯的安装位置也不尽相同，主要区别在于安装位置的高低，我们选取市面上比較常见的3种车型来分析。

折叠式电动自行车，此类型电动自行车的前灯多装于前轮上方，离地距离约为450 mm（见图2）。

豪华塑件电动自行车，此类型电动自行车的前灯多装于前挡风内，离地距离约为650 mm（见图3）。

简易塑件电动自行车，此类型电动自行车的前灯多装于把横管上，离地距离约为1 000 mm（见图4）。

由此可见，不同类型的电动自行车，如果其前灯都是符合标准的产品，其有效照射距离仍有差别，主要是由于安装高度引起的。为了在车辆实际使用中能够达到应有的效果，不同车型的车灯，在设计的时候应该充分考虑车型对照射效果的影响，例如在合理的范围内增加亮度、规定车灯安装的方式等。

4.2    前灯的使用维护对于照射效果的影响

电动自行车属于消费品范畴，消费者购买后，驾驶环境、操作习惯、维护周期、更换改装等都对灯具的使用效果产生影响。目前，电动自行车除了民众用于日常代步之外，有相当大的一部分比例会用于外卖、快递行业。当外卖、快递从业者群体在夜间使用电动自行车时，为了保证特定的时效性，驾驶者对于灯光的照射效果要求相对较高，因此要求车灯产品在设计时应充分考虑到此类群体的使用需求，在满足标准的前提下，应尽可能提高照射效果，避免电动自行车的灯光系统被过度改装，造成不必要的光污染。

5    小结

照明装置作为电动自行车的一个重要组成部分，为电动自行车的安全骑行起到了至关重要的作用，尤其是夜间行驶，针对特殊职业人群更是如此，所以无论是照明装置的生产企业，还是电动自行车的生产企业，抑或是驾驶者，都应严格按照产品标准，以及相关法律法规，合理地设计、使用、维护电动自行车照明装置，从而保证他人和自身的生命及财产安全，构建和谐社会。

参考文献

[1] 中华人民共和国工业和信息化部.电动自行车安全技术规范GB 17761—2018[S]. 北京：中国标准出版社，2018.

[2] 中国轻工业联合会.自行车 照明和回复反射装置 第1部分：照明和光信号装置GB/T 31887.1—2019[S]. 北京：中国标准出版社，2019.