LED摩托車前照燈的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)探討

陳煥杰，周盛華，徐德濃，石智偉

(1.廣州市雷騰照明科技有限公司，廣東 廣州　510800；2.廣東工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院，廣東 廣州　510006)

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LED摩托車前照燈的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)探討

陳煥杰1，周盛華2，徐德濃1，石智偉2

(1.廣州市雷騰照明科技有限公司，廣東 廣州510800；2.廣東工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院，廣東 廣州510006)

摘要：本文對LED摩托車前照燈的技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析，提出了摩托車LED前照燈產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。結(jié)合國家制定的摩托車白熾絲光源前照燈配光性能和汽車用LED前照燈等標(biāo)準(zhǔn)，對LED摩托車前照燈的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求作了簡單的探討，可供相關(guān)企業(yè)參考。

關(guān)鍵詞：LED；摩托車前照燈；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

引言

LED具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點(diǎn)，可以應(yīng)用于指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明、車燈和城市夜景照明等領(lǐng)域[1-5]。

隨著大功率 LED 光通量和光效的進(jìn)一步提高，LED 被認(rèn)為是 21 世紀(jì)最具競爭力的新型固體光源，將取代其他光源成為第四代車燈光源。以前LED只在信號燈中使用，但隨著技術(shù)的發(fā)展，LED也將在前照燈中應(yīng)用。使用白光LED可以提高整車設(shè)計的自由度，減少前照燈的厚度，特別適用于緊湊型轎車和側(cè)面照明系統(tǒng)(轉(zhuǎn)彎時，照明系統(tǒng)可根據(jù)方向盤的方向轉(zhuǎn)動)。LED前照燈的體積較小和具有獨(dú)特的照明功能，使之成為緊湊型轎車前照燈的一個發(fā)展趨勢[6-8]。而LED用于摩托車前照燈也于近年發(fā)展起來。國外某公司研發(fā)的一款LED前照燈，類似于傳統(tǒng)的前照燈外觀其產(chǎn)生的光遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的鹵素?zé)?，具?800K的色溫，更接近正午日光的顏色，提供更好的可見度(見圖1)。

圖1　LED和鹵素前照燈照明效果對比圖Fig.1　Lighting effect comparison between LED and Halegon headlight

國內(nèi)某公司研發(fā)的LED前照燈(見圖2)，也采用了類似于傳統(tǒng)的前照燈外觀。使用CREE集成大功率燈珠，功率為16W，光通量為1600lm，近光燈電流約為1.1A，結(jié)構(gòu)合理，安裝簡便，性能優(yōu)越。

圖2　某款LED前照燈Fig.2　One kind of LED headlight

但是，當(dāng)前摩托車LED前照燈產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面還不能適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。摩托車LED前照燈的發(fā)展，首先應(yīng)當(dāng)建立和健全器具的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測試方法評價體系，規(guī)范現(xiàn)有的檢測系統(tǒng)，使不同企業(yè)的產(chǎn)品依據(jù)統(tǒng)一的測試方法檢測，只有這樣才能真正了解產(chǎn)品的技術(shù)水平，進(jìn)而推動摩托車LED前照燈的技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。同時，摩托車LED前照燈技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測試方法的建立，也將會促進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，對產(chǎn)品的生產(chǎn)和質(zhì)量的提高，具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)探討

1.1　國標(biāo)對摩托車前照燈的技術(shù)要求

按照GB 7258—2004《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》、GB 5948—1998《摩托車白熾絲光源前照燈配光性能》、GB 19152—2003《輕便摩托車前照燈配光性能》和GB 18100—2000《兩輪摩托車及輕便摩托車照明和光信號裝置的安裝規(guī)定》等的規(guī)定，總結(jié)出摩托車前照燈應(yīng)滿足如下5項技術(shù)要求：

a)前照燈應(yīng)同時具有遠(yuǎn)光和近光及其變換裝置，在遠(yuǎn)光轉(zhuǎn)換成近光時遠(yuǎn)光燈即時熄滅；

b)在正常使用條件下，前照燈安裝可靠性高，不能因車輛正常范圍內(nèi)的振動而發(fā)生松脫、損壞、失效或改變光照方向，即便受到振動，仍能滿足使用要求和符合(e)配光性能要求；

c)燈泡的安裝，即使在光線不足的情況下，也能把前照燈燈泡安裝到正確的位置上，即定位卡腳與定位槽中配合恰當(dāng)，且當(dāng)燈泡錯位時會出現(xiàn)明顯歪斜；

d)前照燈光色為白色，其色度特性應(yīng)符合GB 4785的規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)光源A，色溫為2856K；但對于封閉式前照燈(非燈泡更換式)， 其色度坐標(biāo)在試驗(yàn)電壓下測量。

e)前照燈配光，要求近光具有足夠的照明且不產(chǎn)生眩光，遠(yuǎn)光具有良好的照明環(huán)境。當(dāng)摩托車與輕便摩托車燈分別采用S1、S2白熾燈泡和采用S3、S4白熾燈泡或類似的封閉式前照燈時，在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)配光屏幕上，近光應(yīng)產(chǎn)生明顯的水平明暗截止線，摩托車、輕便摩托車應(yīng)分別在V-V線(屏幕中軸線)左右至少5°和2.05°范圍內(nèi)保持水平；當(dāng)摩托車與輕便摩托車分別用HS1鹵素?zé)襞莺虷S2鹵素?zé)襞莼蝾愃频姆忾]式前照燈，近光均應(yīng)產(chǎn)生明顯的明暗截止線，摩托車近光V-V線左側(cè)顯水平狀態(tài)，右側(cè)與水平線形成向上15°的斜線，或成向上45°斜線轉(zhuǎn)與水平線距離250mm直線的折線；輕便摩托車近光應(yīng)在V-V線左右至少8.1°范圍內(nèi)保持水平，并且相鄰間照度變化均勻，無明顯的明暗光斑；配光屏幕上各測試點(diǎn)的有效面積都應(yīng)包含在邊長為65 mm 的正方形內(nèi)。

1.2　汽車用LED前照燈的技術(shù)要求

按照GB 25991—2010《汽車用LED前照燈》的規(guī)定，汽車用LED前照燈應(yīng)滿足如下7項技術(shù)要求：

a)在正常使用條件下，LED前照燈應(yīng)設(shè)計和制造成即使受到振動仍能保證滿足使用要求和GB 25991—2010的規(guī)定；

b)前照燈應(yīng)具有光型控制裝置。當(dāng)近光燈和遠(yuǎn)光燈形成一組合體，并各自裝有LED光源/模塊、燈絲燈泡(或燈光組)時，控制裝置應(yīng)能對它們分別進(jìn)行調(diào)整，這些要求不適用于遠(yuǎn)光燈和近光燈不能單獨(dú)控制的前照燈；

c)LED前照燈應(yīng)具有良好的電磁兼容和散熱性能；

d)前照燈近光應(yīng)具有足夠的照明而不產(chǎn)生眩光，遠(yuǎn)光應(yīng)具有良好的照明環(huán)境。彎道照明可以通過附加光源來實(shí)現(xiàn)，該附加光源是近光燈的一部分，如附加光源失靈，則配光性能仍能滿足近光要求；

圖3　近光燈的配光屏幕[9]Fig.3　Light distribution of headlight

e)近光的配光要求。在配光屏幕上，近光應(yīng)產(chǎn)生明顯的明暗截止線，其水平部分位于V-V線左側(cè)，右側(cè)為HV-H2-H3線或HV-H1-H2-H4線(見圖3)，不允許有多條明暗截止線目視可見。在配光屏幕上的照度限值應(yīng)符合GB 25991—2010的規(guī)定；f)遠(yuǎn)光的配光要求。遠(yuǎn)光在配光屏幕上的照度限值應(yīng)符合GB 25991—2010的規(guī)定。對于遠(yuǎn)光、近光LED前照燈，其遠(yuǎn)光最大照度值應(yīng)不大于近光75R測量照度值的16倍；

g)LED前照燈的光色應(yīng)為白色，以CIE色度坐標(biāo)表示，其色度特性應(yīng)符合GB 4785的規(guī)定。其顯色性應(yīng)滿足光譜最低紅光成分要求。

1.3　LED摩托車前照燈的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)探討

綜合上述兩節(jié)的討論，可發(fā)現(xiàn)制定LED摩托車前照燈的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)需要從機(jī)械裝置、電磁兼容和配光性能等方面去考慮。以下依據(jù)LED燈和摩托車前照燈的特性和要求，從幾個方面討論LED摩托車前照燈的技術(shù)要求：

a)在正常使用條件下，前照燈安裝可靠性高，不能因車輛振動而發(fā)生松脫、損壞、失效或改變光照方向，即便受到振動，仍能保證滿足使用要求；

b)LED摩托車前照燈應(yīng)具有光束控制裝置。當(dāng)近光燈和遠(yuǎn)光燈形成一組合體，并各自裝有LED光源/模塊、燈絲燈泡(或燈光組)時，控制裝置應(yīng)能對它們分別進(jìn)行調(diào)整，這些要求不適用于遠(yuǎn)光燈和近光燈不能單獨(dú)控制的前照燈；

c)LED摩托車前照燈應(yīng)具有良好的電磁兼容及散熱性能；

d)LED摩托車前照燈近光應(yīng)具有足夠的照明而不產(chǎn)生眩光，遠(yuǎn)光應(yīng)具有良好的照明環(huán)境。近光應(yīng)產(chǎn)生明顯的明暗截止線，不允許有多條明暗截止線目視可見，摩托車近光水平部分應(yīng)在V-V線的左側(cè)，右側(cè)為與水平線向上成15°的斜線，或成向上45°斜線轉(zhuǎn)與水平線距離250mm直線的折線；輕便摩托車近光應(yīng)在V-V線左右至少8.1°范圍內(nèi)保持水平，并且相鄰間照度變化均勻，無明顯的明暗光斑；配光屏幕上各測試點(diǎn)的有效面積都應(yīng)包含在邊長為65 mm 的正方形內(nèi)。

g)LED前照燈的光色應(yīng)為白色，以CIE色度坐標(biāo)表示，其色度特性應(yīng)符合GB 4785的規(guī)定。其顯色性應(yīng)滿足光譜最低紅光成分要求。

h)LED前照燈的壽命要大于15 000 h，光衰要小于3%。(依據(jù)LED發(fā)光原理，在散熱良好的情況下，壽命長達(dá)50 000 h，光衰小于1%)

2結(jié)論

本文結(jié)合國家制定的摩托車白熾絲光源前照燈配光性能和汽車用LED前照燈等標(biāo)準(zhǔn)，對LED摩托車前照燈的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求作了簡單的探討。雖然還比較粗略,但本文的目的是能引起相關(guān)部門和企業(yè)對LED摩托車前照燈標(biāo)準(zhǔn)制定的重視, 從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和競爭力，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益；另外是給駕駛員及行人提供一個更安全行車條件,避免由于燈具照明原因引發(fā)的交通事故。

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A Study on the Technical Standards of Motorcycle LED Headlight

Chen Huanjie1，Zhou Shenghua2，Xu Denong1，Shi Zhiwei2

(1.GuangzhouRaytonLightingTechnologyCO.,Ltd,Guangzhou510800，China;2.SchoolofInformationEngineering,

GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou510006,China)

Abstract：In this paper, we analyzed the status of LED motorcycle headlamp technology and future trends and proposed the technical standards of motorcycle LED headlamp products which are far behind industrial development requirements. According to some national standards including photometric characteristics of motorcycle headlamps equipped with filament light sources and automotive LED headlamps, we briefly discussed technical standards for motorcycle LED headlamp. These standards can be reference to the relevant enterprises.

Key words:LED; motorcycle headlight; technical standards

通訊作者：石智偉，E-mail:szwstar@163.com

中圖分類號：TM923

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI:10.3969j.issn.1004-440X.2016.01.015