整車內(nèi)飾背光測(cè)試方法介紹

張曉娜，張華春，吳鳳英

（奇瑞汽車股份有限公司汽車工程中心，安徽 蕪湖 241009）

隨著汽車成為越來越多消費(fèi)者的代步工具，大家對(duì)汽車各方面性能也越來越了解，內(nèi)飾背光將成為一個(gè)關(guān)注點(diǎn)。盡管國家標(biāo)準(zhǔn)與汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都還未對(duì)其進(jìn)行明確定義和規(guī)定，即將其標(biāo)準(zhǔn)化，但是作為夜間安全行駛系統(tǒng)的一部分 （當(dāng)然部分報(bào)警指示符也會(huì)在白天工作），整車內(nèi)飾背光性能的好壞將直接影響駕駛員的駕駛安全。好的內(nèi)飾背光不但可以幫助駕駛員安全駕駛，還可以營造良好的氛圍；而差的內(nèi)飾背光不但不能為駕駛員提供有效的安全駕駛信息，而且還容易導(dǎo)致駕駛員疲勞駕駛。下面就整車內(nèi)飾背光如何評(píng)價(jià)與測(cè)試進(jìn)行闡述與說明。

1 整車內(nèi)飾背光主觀評(píng)價(jià)

1.1 主觀評(píng)價(jià)方法

主觀評(píng)價(jià)是基于人的視覺感知的一種評(píng)價(jià)方法，是目前汽車制造商對(duì)背光系統(tǒng)慣用的評(píng)價(jià)方法，主要是偏向于亮度的評(píng)價(jià)。

環(huán)境、人員和評(píng)價(jià)角度是主觀評(píng)價(jià)的三要素。下面結(jié)合三要素的選擇來闡述主觀評(píng)價(jià)具體操作方法。

1）選擇黑暗的環(huán)境 基于整車內(nèi)飾背光主要是為夜間安全行駛提供服務(wù)，所以評(píng)價(jià)環(huán)境必須是黑暗的環(huán)境，可選擇暗室。

2）選擇合適的評(píng)價(jià)人員 為使主觀評(píng)價(jià)更具專業(yè)性，可選擇5～7名內(nèi)飾背光設(shè)計(jì)相關(guān)負(fù)責(zé)人作為評(píng)價(jià)人員。

3）評(píng)價(jià)角度 選擇主駕駛員位置。

綜合三要素的選擇，首先將評(píng)審車輛放置在黑暗環(huán)境中，其次發(fā)動(dòng)整車，開啟內(nèi)飾背光，5min后進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，最后評(píng)價(jià)人員依次進(jìn)入主駕駛員位置對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括：背光色調(diào)是否一致、亮度是否均勻適中、有無亮點(diǎn)、竄光或非本照明光線射出現(xiàn)象、有無炫目、刺眼現(xiàn)象等。評(píng)價(jià)等級(jí) （滿分10分）如表1所示。

4）匯總評(píng)價(jià)人員的評(píng)價(jià)結(jié)果 根據(jù)評(píng)價(jià)人員的打分取平均分，判定內(nèi)飾背光是否滿足需求。

表1 主觀評(píng)價(jià)等級(jí)

圖1是暗室中評(píng)價(jià)人員在主駕駛員位置對(duì)整車內(nèi)飾背光進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。

1.2 主觀評(píng)價(jià)方法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

主觀評(píng)價(jià)方法的優(yōu)點(diǎn)在于其簡(jiǎn)單、易操作、周期短、可以快速得出結(jié)論、具有普遍性。但是整車內(nèi)飾背光主觀評(píng)價(jià)最大的缺陷在于它是一個(gè)借助于感覺的評(píng)價(jià)方法。由于人的感覺受視力、尺寸、角度、亮度等諸多因素影響，因此評(píng)價(jià)結(jié)果具有較大的隨意性，如單色光的亮度，暗的橙黃色被感受為褐色，而暗的黃綠色又被感受為橄欖綠等。最佳的方式是將主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)量相結(jié)合，既兼顧使用者的感受又為設(shè)計(jì)者提供客觀測(cè)試數(shù)據(jù)，這就需要進(jìn)一步引入客觀測(cè)試。

2 整車內(nèi)飾背光客觀測(cè)試

2.1 測(cè)試目的

客觀測(cè)試的主要目的是將測(cè)試結(jié)果量化，結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)判定測(cè)試結(jié)果是否滿足要求，從而對(duì)整車內(nèi)飾背光作出真實(shí)客觀的評(píng)價(jià)。更重要的是利用測(cè)試數(shù)據(jù)為后期整改方案提供科學(xué)合理的依據(jù)。

2.2 背光參數(shù)定義

2.2.1 可見光范圍

為了更好地理解整車內(nèi)飾背光參數(shù)定義，我們首先引入可見光。在電磁波輻射范圍內(nèi)，只有波長(zhǎng)380～780nm （1nm=10-6mm）的輻射能引起人們的視覺感知，這段光波稱為可見光，如表2所示。

表2 可見光范圍

2.2.2 整車內(nèi)飾背光參數(shù)定義

國家標(biāo)準(zhǔn)和汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都還未對(duì)整車內(nèi)飾背光各單色光主波長(zhǎng)與相應(yīng)亮度 （即設(shè)計(jì)參數(shù)）范圍進(jìn)行定義，國標(biāo) 《GB/T5698—2001顏色術(shù)語》僅對(duì)顏色術(shù)語進(jìn)行了相關(guān)定義，而 《GB 4094汽車操縱件、指示器及信號(hào)裝置的標(biāo)志》也只對(duì)整車內(nèi)飾背光中的一些報(bào)警指示符號(hào)顏色進(jìn)行了規(guī)定，并未明確規(guī)定參數(shù)范圍。根據(jù)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，整車內(nèi)飾背光各色彩光主波長(zhǎng)如表3所示。

表3 整車內(nèi)飾背光各色彩光主波長(zhǎng)范圍

表3中僅對(duì)不同顏色波長(zhǎng)范圍進(jìn)行了定義，而未定義其對(duì)應(yīng)亮度范圍。眾所周知，整車內(nèi)飾背光中即使采用相同的單色光，設(shè)計(jì)亮度也不一定相同，因?yàn)榱炼纫蚬δ芏?。如圖2所示，相同條件下，某車組合儀表上遠(yuǎn)光燈開指示符 （報(bào)警作用，提醒駕駛員遠(yuǎn)光燈工作狀態(tài)）與空調(diào)控制面板按鍵指示符（照明指示作用）顏色相同，亮度值卻不同。

2.3 測(cè)試設(shè)備及測(cè)試步驟

2.3.1 測(cè)試設(shè)備

光系統(tǒng)專業(yè)測(cè)試設(shè)備主要由測(cè)試鏡頭、濾光片、圖像傳感器、數(shù)碼相機(jī)及數(shù)據(jù)處理軟件等部分組成，如圖3所示。

2.3.2 測(cè)試步驟

1）在暗室中將測(cè)試設(shè)備按照?qǐng)D4連接，并調(diào)試好設(shè)備狀態(tài)。

2）將測(cè)試電壓調(diào)節(jié)為14.0±0.1V。

整車內(nèi)飾背光的亮度與電壓之間的關(guān)系為：內(nèi)飾件LED限流電阻一定的情況下，電壓越大，背光亮度越亮，所以選擇測(cè)試電壓是關(guān)鍵。雖然車載電子產(chǎn)品的額定電壓大部分都是12 V，但是車輛在行駛過程中蓄電池兩端電壓大部分保持在14 V左右，所以為保證電壓穩(wěn)定，可采用穩(wěn)壓電源作為提供14.0±0.1V的測(cè)試電壓。

3）開啟測(cè)試對(duì)象背光，待其狀態(tài)穩(wěn)定，準(zhǔn)備測(cè)試。

4）數(shù)據(jù)處理，結(jié)合整車內(nèi)飾背光參數(shù)定義進(jìn)行結(jié)果分析。

2.4 測(cè)試案例

為了更直觀地說明客觀測(cè)試數(shù)據(jù)的有效性，下面結(jié)合整車內(nèi)飾背光應(yīng)用范圍簡(jiǎn)單介紹一些相關(guān)測(cè)試案例。

2.4.1 組合儀表總成背光測(cè)試

通過圖5所示的某3款車組合儀表總成背光灰度圖可以看出：A車組合儀表背光較清晰，視覺效果較舒服，而B和C就比較模糊。為什么呢？這與設(shè)計(jì)參數(shù)和工藝是分不開的，如亮度選擇范圍是否均勻適合、電路板內(nèi)部導(dǎo)光材料導(dǎo)光性能是否均勻、防漏光措施是否合理等，其中亮度均勻性問題為主要問題。

鑒于3款車內(nèi)飾背光色調(diào)不同，由于色調(diào)不同人眼對(duì)光感覺靈敏度不同，所以設(shè)計(jì)亮度值不同，故在此我們只對(duì)亮度均勻性進(jìn)行對(duì)比。通過圖6所示的3款車轉(zhuǎn)速表刻度值亮度對(duì)比曲線可直觀看出：A車組合儀表轉(zhuǎn)速表亮度均勻性較好，其次是B，次之是C。

背光均勻性較差可產(chǎn)生的直接效果就是容易讓人炫目，而主觀評(píng)價(jià)結(jié)果只能用炫目、不舒服來形容。

同樣的客觀測(cè)試方法也可以應(yīng)用在音響、空調(diào)控制面板及顯示部分上。

2.4.2 小開關(guān)背光測(cè)試

小開關(guān)背光也屬于整車內(nèi)飾背光不可缺少的一部分，如視覺不易發(fā)現(xiàn)的缺陷、漏光、不均勻同樣不容忽視。

如圖7中產(chǎn)品背光源附近出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象，此缺陷在主觀評(píng)價(jià)過程中是很難發(fā)現(xiàn)的；圖8中產(chǎn)品的漏光現(xiàn)象，主觀評(píng)價(jià)雖可以發(fā)現(xiàn)，

但漏光程度卻難以量化處理，另外對(duì)符號(hào)亮度不均勻性也無法表達(dá)，而這些缺陷與不足都可以通過客觀測(cè)試發(fā)現(xiàn)。

3 總結(jié)

背光，顧名思義是對(duì)整車內(nèi)飾發(fā)光型器件一種性能的描述。所以本文介紹的主觀評(píng)價(jià)和客觀測(cè)試方法都只針對(duì)整車內(nèi)飾發(fā)光型器件，而不適用于非發(fā)光型器件，也可以理解為非發(fā)光型器件不存在背光性能。

通過對(duì)多款車型的測(cè)試驗(yàn)證，客觀測(cè)試能有效為整車內(nèi)飾背光提供科學(xué)合理的整改方案，使背光達(dá)到視覺上相對(duì)最舒適的效果，同時(shí)間接提高了駕駛員夜間行駛的安全性。

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，將出現(xiàn)越來越多的汽車輔助測(cè)試系統(tǒng)，為提升汽車主動(dòng)安全與被動(dòng)安全系統(tǒng)品質(zhì)提供幫助。

［1］GB 4094，汽車操縱件、指示器及信號(hào)裝置的標(biāo)志［S］.

［2］EEC78－316，機(jī)動(dòng)車輛操縱件、信號(hào)裝置和指示器的識(shí)別［S］.

［3］ISO 2575，道路車輛—控制器、指示器及報(bào)警指示符號(hào)［S］.

［4］SJT 11395—2009， 半導(dǎo)體照明術(shù)語［S］.

［5］張曉娜.整車內(nèi)飾背光光源與照明的現(xiàn)狀與動(dòng)向［J］.汽車電器.2012， （7）： 1-4.

附：測(cè)試車型及其背光 （附表）

附表 測(cè)試車型及其背光