CN107101804B - 一种机动车前照明装置眩光评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种机动车前照明装置眩光评价方法，通过分析眩光评价区域和计算对比眩光值G、眩光值最小限值GL、眩光值最高限值GH及眩光值最佳值GO，可实现对照明装置的眩光程度进行有效的量化分析与评价。本发明所述的一种机动车前照明装置眩光评价方法，可实现对照明装置的眩光程度进行有效的量化分析与评价,具有评价客观准确，评价速度快，应用范围广的特点。
Description
技术领域
本发明属于汽车测试技术领域，尤其是涉及一种机动车前照明装置眩光评价方法。
背景技术
夜间驾驶车辆，需要机动车照明装置进行良好的照明，以使驾驶员看清前方路况及障碍物。但是机动车辆的照明装置在为车辆驾驶员提供照明的同时也不可避免地为对向驾驶员带来了炫目，严重的炫目是带来潜在交通事故的直接原因。
照明和眩光评价是道路照明中两个重要的指标，一个和道路照明的直接效果相关，一个和对向驾驶员的眩光感受直接相关。而前照明装置眩光一直是道路照明中最具争议和最复杂的评价指标，因为眩光的效果不但和车灯的直接照明相关，而且还与人眼的主观感受、环境的背景和亮度相关，很难复现，也很难用一个直接的物理指标来进行有效的评价。如何在提供充足的前方照明和避免对对方驾驶员的眩目，这两方面之间进行良好的平衡和协调，是多年以来汽车界尚未解决的技术难题。因此评价一个机动车照明装置的性能的好坏，就需要同时评价其对前方路况的照明效果，又要对照明装置同时存在的炫目作用进行有效的评价。
本技术方案在基于对50种车型汽车车灯的全面光学性能测试数据的基础上，创造性地提出了一种机动车前照明装置眩光评价方法，可对对方驾驶员的眩光程度进行有效的量化分析和评价，具有评价客观准确，评价速度快，应用范围广的特点。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种机动车前照明装置眩光评价方法，通过分析眩光评价区域1和计算对比眩光值G、眩光值最小限值GL、眩光值最高限值GH及眩光值最佳值GO可实现对照明装置的眩光程度进行有效的量化分析与评价。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种机动车前照明装置眩光评价方法，
步骤1：根据CIE88-2010《车辆前照明系统性能评价方法》的要求，确定前照明装置测量的眩光评价区域1，把确定的眩光评价区域1等分为40个小区域，每个区域的尺寸为1.150米×0.138米，面积为0.1587m2，根据来车驾驶员眼睛在所有可能位置的概率，对步骤1中等分的40个小区域，分别赋予三档不同的权重值；
步骤2：对眩光评价区域1进行眩光值G的计算，即：首先逐一计算步骤1中任一小区域的照度值、对应面积及对应权重三者之积，然后对40个小区域的积求和，得出该眩光评价区域1的眩光值G；
步骤3：根据国际标准ECE R112及国家标准GB 4599设定的标准测试点的位置和最低限值，对步骤1中眩光评价区域1的40个小区域分别赋予最低限值，然后对眩光评价区域1进行眩光值最小限值GL的计算，即：首先逐一计算步骤1中任一小区域的最低限值、对应面积及对应权重三者之积，然后对40个小区域的积求和再除以2，得出该眩光评价区域1的眩光值最小限值GL；
步骤4：根据国际标准ECE R112及国家标准GB 4599设定的标准测试点的位置和最高限值，对步骤1中眩光评价区域1的40个小区域分别赋予最高限值，然后对眩光评价区域1进行眩光值最高限值GH的计算，即：首先逐一计算步骤1中任一小区域的最高限值、对应面积及对应权重三者之积，然后对40个小区域的积求和再除以2，得出该眩光评价区域1的眩光值最高限值GH；
步骤5：根据国际标准ECE R112及国家标准GB 4599设定的标准测试点的位置和最高限值及最低限值，对步骤1中眩光评价区域1的40个小区域分别赋予最佳值，然后对眩光评价区域1进行眩光值最佳值Go的计算，即：首先逐一计算步骤1中任一小区域的眩光值最佳值、对应面积及对应权重三者之积，然后对40个小区域的积求和再除以2，得出眩光值最佳值Go。；
步骤6：根据在步骤1-5中计算得出的前照明装置的眩光评价区域1的眩光值G、眩光值最小限值GL、眩光值最高限值GH、眩光值最佳值Go，对机动车前照明装置眩光进行有效评价，眩光值最佳值Go为基准，越靠近眩光值最佳值Go，眩光的影响越小，并且同时根据眩光值G、眩光值最小限值GL、眩光值最高限值GH的相对归一化位置进行前照明装置的眩光有效评价。
在本发明的具体实施中，在步骤1中，在先按照CIE 188-2010《车辆前照明系统性能评价方法》中提供的方法，测试前照明装置的空间光分布，该眩光评价区域1下边缘距路面0.93米高，上边缘距地面1.62米，右边缘在车辆纵向中心平面以右1.3米，左边缘在车辆纵向中心平面以左7.9米。
进一步的，在步骤2中，眩光值G的计算方法公式为：
其中G为眩光评价区域1中眩光值，Ei为每个小区域处的照度值，Si为每个小区域的面积，Wi为每个小区域的权重系数。
进一步的，在步骤3中，眩光值最小限值GL的计算方法公式为：
其中GL为眩光评价区域1中眩光值最小限值，EiL为每个小区域处的照度值的最小值要求，Si为每个小区域的面积，Wi为每个小区域的权重系数。
进一步的，在步骤4中，眩光值最高限值GH的计算方法公式为：
其中GH为眩光评价区域1中眩光值最高限值，EiH为每个小区域处的照度值的最大允许值，Si为每个小区域的面积，Wi为每个小区域的权重系数。
进一步的，在步骤5中，眩光值最佳值GO的计算方法公式为：
其中GO为眩光评价区域1中眩光值最佳值，EiO为每个小区域处的照度值的最佳值，Si为每个小区域的面积，Wi为每个小区域的权重系数。
相对于现有技术，本发明所述的一种机动车前照明装置眩光评价方法，具有以下优势：
本发明所述的一种机动车前照明装置眩光评价方法，通过分析眩光评价区域1和计算对比眩光值G、眩光值最小限值GL、眩光值最高限值GH及眩光值最佳值GO，可实现对照明装置的眩光程度进行有效的量化分析与评价。具有评价客观准确，评价速度快，应用范围广的特点。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种机动车前照明装置眩光评价方法眩光评价区域1道路鸟瞰示意图；
图2为本发明实施例所述的一种机动车前照明装置眩光评价方法眩光评价区域1第二示意图；
图3为本发明实施例所述的一种机动车前照明装置眩光评价方法眩光评价区域1权重示意图；
图4为本发明实施例所述的一种机动车前照明装置眩光评价方法国际标准ECER112及国家标准GB4599眩光测试点示意图；
图5为本发明实施例所述的一种机动车前照明装置眩光评价方法中标准中规定的测试点在眩光评价区域1中的相对位置示意图；
图6为本发明实施例所述的一种机动车前照明装置眩光评价方法步骤示意图。
附图标记说明：
1-眩光评价区域1；11-来车驾驶员眼睛可能位置概率曲线；13-车辆纵轴的垂直线；21-测试点1；22-测试点2；23-测试点3；24-测试点4；25-测试点5；26-测试点6；27-测试点7；28-测试点8；29-测试点B50L；3-明暗截止线。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1、图2及图6所示，先按照CIE188-2010《车辆前照明系统性能评价方法》中提供的方法，测试出每种前照明装置的空间光分布，并计算出其眩光值。该方法仅给出了具体眩光值的计算方法，但并未给出眩光值的限值和最佳值。眩光评价区域1为距离车前50米处垂直于道路中心线的一个垂直区域，该区域下边缘距路面0.93米高，上边缘距地面1.62米，右边缘在车辆纵向中心平面以右1.3米，左边缘在车辆纵向中心平面以左7.9米。在上述眩光评价区域1内对前照灯的眩光进行评价。
来车驾驶员眼睛可能位置概率曲线11，基于德国达姆施达特大学Damasky的研究成果。
如图3所示，眩光评价区域1的宽度为9.2m，眩光评价区域1的高为0.69m，该眩光评价区域1等分为40个小区域，每个小区域的尺寸为1.150m×0.138m，面积为0.1587m2，各小区域中的数字为计算眩光值时的权重系数，该权重系数依据来车驾驶员眼睛可能位置概率曲线11，出现的几率约大，权重系数越大。
眩光值G的计算方法公式为：
其中G为该评价区域中眩光值，Ei为每个小区域处的照度值，Si为每个小区域的面积，Wi为每个小区域的权重系数。
如图4、图6所示，在得到了具体眩光值的计算方法后，并未给出眩光值的限值和最佳值，进一步需要计算眩光评价中眩光值最高限值、眩光值最小限值和眩光值最佳限值。
如图4所示，对照国际标准ECE R112及国家标准GB 4599，图4设有眩光评价区域1、测试点1-21、测试点2-22、测试点3-23、测试点4-24、测试点5-25、测试点6-26、测试点7-27、测试点8-28、测试点B50L-29及明暗截止线3。
如图4所示，明暗截止线3上方为前照灯光分布的暗区部分，在这个区域标准要求控制眩光。也根据产品设计不同，明暗截止线也可向上倾斜。
如图5所示，首先计算确定眩光值最小限值。对于眩光，一点光没有并不是最好的结果，反而会因为过暗，如果出现光源，将会引起强烈的对比，甚至会出现短时间的致盲。因此，在前照灯相关标准和法规中，对前照灯上部阴影区域，要求至少具有一定的照度，以在行车过程中保持合适的对比度。如图5为标准中规定的测试点在眩光评价区域1中的相对位置，眩光评价区域1上方最接近的测试点4-24和测试点5-25以及下方最接近的测试点8-28在标准中要求的照度最低均为0.2lx，标准中对测试点7-27的照度的最低要求为0.1lx。
本发明以此为最低要求，取眩光评价区域1的各点的最低照度如下：
如图4-5所示，因为测试点4-24和测试点8-28要求的最低照度值为0.2lx，因此其附近区域也就是眩光评价区域1右边5列的照度值均取最低为0.2lx，左边3列对应的照度值与测试点7-27相邻，取测试点7-27的最低限值0.1lx为其照度值，将40个小区域的各小区域的面积乘以上述照度值，相加得到一数值。因标准中规定的限值为25米距离处的限值，且是单侧，而眩光评价在50米处，且为对两侧车灯之和，根据照度和距离的平方成反比，因此要将上述得到的数值除以4即为50米处单侧的眩光限值，两侧之和再乘以2为50米处双侧的眩光限值。
眩光值最小限值GL的计算方法公式为：
其中GL为该评价区域中眩光值最小限值，EiL为每个小区域处的照度值的最小值要求，Si为每个小区域的面积，Wi为每个小区域的权重系数。
最终计算眩光区域要求的最低限值为0.25lx。
如图4-5所示，进一步计算确定眩光值最高限值。在眩光评价区域1中，GB 4599及ECE R112的测试点B50L-29在其中，所允许的眩光值最高限值在13.2伏电压下为0.57lx。在眩光评价区域1中，对方驾驶员眼睛出现的几率最高的6个权重为1的小区域正好在B50L-29测试点附近，因此这6个小区域的眩光值最高限值均取标准要求的最大值0.57lx，其余的小区域，均位于前照灯的暗区内，有两种考虑方式：
1、区域3标准法规允许的最大限值为1lx，所有其它区域均取1lx；
2、区域3标准法规允许的最大限值为1lx，权重为0.5的小区域取最大限值为1lx，权重为0.2的小区域对方驾驶员眼睛出现的几率相对较小，区域3标准法规允许的最大一致性限值1.428lx；
眩光值最高限值GH的计算方法公式为：
其中GH为该评价区域中眩光值最高限值，EiH为每个小区域处的照度值的最大允许值，Si为每个小区域的面积，Wi为每个小区域的权重系数。
上述第一种情况，计算得到的眩光值最高限值为1.14lx，第二种情况，计算得到的眩光值最高限值为1.28lx。取两种方式的平均值，得到眩光值最高限值为1.21lx。
根据数据库中数据，在99.5％概率下的最大值为1.23lx，确定的眩光值最高限值与数据库的结果相吻合。
综合计算结果和数据库的结果，确定眩光值最高限值为1.20lx。
如图4-5所示，进一步计算确定眩光值最佳值。如前所述，眩光过小和过大都不是对方驾驶员视觉最舒适的情况，也就是眩光评价最好的结果应该是在中间最佳眩光值处。考虑到右边5列小区域位于B50L-29和测试点8-28附近，眩光值最佳值应在在0.2lx和0.57lx之间，通常经验值为0.3lx为舒适值，左边3列位于测试点7-27附近，考虑到测试点7-27最低限值为0.1lx及光分布因素，取左边3列小区域的眩光值为0.2lx，计算方法和上面相同，眩光值最佳值为：
其中GO为该评价区域中眩光值最佳值，EiO为每个小区域处的照度值的最佳值，Si为每个小区域的面积，Wi为每个小区域的权重系数。
最终计算眩光区域要求的眩光值最佳值为0.37lx。
最后我们得到三个眩光的评价值：
眩光值最小限值GL：0.25lx；
眩光值最佳值Go：0.37lx；
眩光值最高限值GH：1.20lx；
对机动车前照明装置眩光评价时，应以眩光值最佳值为基准，越靠近眩光值最佳值，眩光的影响越小，偏大和偏小对会带来较大的眩光影响。根据对每一种前照明装置测试并根据测试结果计算出的眩光值，相对眩光值最高限值GH(或眩光值最小限值GL)与眩光值最高限值GH的相对归一化位置，来对眩光效果进行有效评价。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种机动车前照明装置眩光评价方法，其特征在于：
步骤1：根据CIE88-2010《车辆前照明系统性能评价方法》的要求，确定前照明装置测量的眩光评价区域(1)，把确定的眩光评价区域(1)等分为40个小区域，每个区域的尺寸为1.150米×0.138米，面积为0.1587m2，根据来车驾驶员眼睛在所有可能位置的概率，对步骤1中等分的40个小区域，分别赋予三档不同的权重值；
步骤2：对眩光评价区域(1)进行眩光值G的计算，即：首先逐一计算步骤1中任一小区域的照度值、对应面积及对应权重三者之积，然后对40个小区域的积求和，得出该眩光评价区域(1)的眩光值G；
步骤3：根据国际标准ECE R112及国家标准GB 4599设定的标准测试点的位置和最低限值，对步骤1中眩光评价区域(1)的40个小区域分别赋予最低限值，然后对眩光评价区域(1)进行眩光值最小限值GL的计算，即：首先逐一计算步骤1中任一小区域的最低限值、对应面积及对应权重三者之积，然后对40个小区域的积求和再除以2，得出该眩光评价区域(1)的眩光值最小限值GL；
步骤4：根据国际标准ECE R112及国家标准GB 4599设定的标准测试点的位置和最高限值，对步骤1中眩光评价区域(1)的40个小区域分别赋予最高限值，然后对眩光评价区域(1)进行眩光值最高限值GH的计算，即：首先逐一计算步骤1中任一小区域的最高限值、对应面积及对应权重三者之积，然后对40个小区域的积求和再除以2，得出该眩光评价区域(1)的眩光值最高限值GH；
步骤5：根据国际标准ECE R112及国家标准GB 4599设定的标准测试点的位置和最高限值及最低限值，对步骤1中眩光评价区域(1)的40个小区域分别赋予最佳值，然后对眩光评价区域(1)进行眩光值最佳值Go的计算，即：首先逐一计算步骤1中任一小区域的眩光值最佳值、对应面积及对应权重三者之积，然后对40个小区域的积求和再除以2，得出眩光值最佳值Go；
步骤6：根据在步骤1-5中计算得出的前照明装置的眩光评价区域(1)的眩光值G、眩光值最小限值GL、眩光值最高限值GH、眩光值最佳值Go，对机动车前照明装置眩光进行有效评价，眩光值最佳值Go为基准，越靠近眩光值最佳值Go，眩光的影响越小，并且同时根据眩光值G、眩光值最小限值GL、眩光值最高限值GH的相对归一化位置进行前照明装置的眩光有效评价。
2.根据权利要求1所述的一种机动车前照明装置眩光评价方法，其特征在于：在步骤1中，在先按照CIE 188-2010《车辆前照明系统性能评价方法》中提供的方法，测试前照明装置的空间光分布，该眩光评价区域(1)下边缘距路面0.93米高，上边缘距地面1.62米，右边缘在车辆纵向中心平面以右1.3米，左边缘在车辆纵向中心平面以左7.9米。
3.根据权利要求2所述的一种机动车前照明装置眩光评价方法，其特征在于：在步骤2中，眩光值G的计算方法公式为：
其中G为眩光评价区域(1)中眩光值，Ei为每个小区域处的照度值，Si为每个小区域的面积，Wi为每个小区域的权重系数。
4.根据权利要求3所述的一种机动车前照明装置眩光评价方法，其特征在于：在步骤3中，眩光值最小限值GL的计算方法公式为：
其中GL为眩光评价区域(1)中眩光值最小限值，EiL为每个小区域处的照度值的最小值要求，Si为每个小区域的面积，Wi为每个小区域的权重系数。
5.根据权利要求4所述的一种机动车前照明装置眩光评价方法，其特征在于：
在步骤4中，眩光值最高限值GH的计算方法公式为：
其中GH为眩光评价区域(1)中眩光值最高限值，EiH为每个小区域处的照度值的最大允许值，Si为每个小区域的面积，Wi为每个小区域的权重系数。
6.根据权利要求5所述的一种机动车前照明装置眩光评价方法，其特征在于：在步骤5中，眩光值最佳值GO的计算方法公式为：
其中GO为眩光评价区域(1)中眩光值最佳值，EiO为每个小区域处的照度值的最佳值，Si为每个小区域的面积，Wi为每个小区域的权重系数。
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- 2017-03-29 CN CN201710198942.9A patent/CN107101804B/zh active Active
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| CN107101804A (zh) | 2017-08-29 |
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