汽车前照灯及其检测

于 洪

(海林农场交通科)

1 汽车前灯发展现状

汽车前照灯应具有双光束功能，即远光和近光、远光用于前方无来车或不尾随其他车辆时的行驶照明。近光主要用于两车相会时的近距离照明，还可以在尾随前车与前车相距30～50 m时;在有路灯照明的城市道路上行驶时;通过交通岗位之前时;以及在昏暗天气情况也使用近光。对装有四灯制的汽车，四灯并排时，双光束灯装于外例，远光单光束灯装于内侧。

目前汽车前照灯光束调整标准有美国的SAE标准、欧洲的ECE标准、我国的GB7454—87国标。标准以调整远光为主，ECE标准则以近光为主，我国标准基本符合ECE标准，标准的差别主要由于车灯结构关系所致。

SEA车灯结构的远光灯丝位于反射镜的焦点上，其反射光沿光轴线平行射向远方。而近光灯丝则位于焦点的上方，其反射光的光束核心部分是向下倾斜射出的，向上的光线已扩散削弱，由此近光照射在屏幕上的光投影没有明显的明暗截止线。

ECE车灯结构的远光灯丝与SAE一样置于反射镜的焦点上，呈直柱状的近光灯丝则置于焦点前面而略高于灯轴线并与之平行，且在其下方有一配光屏。这样近光灯丝的光线只落在反射镜的上半部。再被反射形成具有明显截止分布的光束。其远、近光束中心的夹角为0.57°(近光不是光束中心，而是明暗截止线)其光束偏移值较SAE近光系统要小。由此可知，ECE近光系统有明暗截止线，在屏幕上光学照准较为容易确定，所以调整光束时以近光为主。而SAE近光系统无明暗截止线，缺乏清晰的界限，照准难，但对称性椭圆远光的光学照准容易掌握，所以SAE标准以调整远光为主。在国际上也是通用的。

图1 汽车前照灯近、远光的检测示意图

前照灯检测只要是照射方向和发光强度。照射方向的检测，也就是灯光光轴偏斜量的检测，其检测方法有两种，一种是屏幕法，另一种是光学一起测试法。屏幕法是通过目视进行的，即凭借视力观察位于距车灯前面10 m处垂直屏幕上的光斑情况。光学一起测试法是利用光学仪对光束进行检测，测试距离可以缩短为3 m、1 m、0.3 m。操作简便，减少场地。但屏幕法检测是基础，光学一起检测的数值都是换算为距车灯10 m屏幕上偏斜量的数值。发光强度都是通过车灯检测仪的光度计来检测。

2 汽车前灯的检测

2.1 车灯的屏幕检测

选择一平整的地面(地面长度大于车长加10 m)在地面的端头垂直面设置一屏幕，屏幕上标出坐标基本轴线，车辆检测时使被测车辆的两个前照灯位于垂直的屏幕前10 m处停稳，即可进行检测。

光束调整的幅度通常用光束偏移值h(cm/dam)表示。h(cm/dam)表示在10 m范围内光束沿灯轴水平方向向下移动的距离。光束调整的幅度其他国家也有所不同，如美国检测距离为25尺(7.62 m)俄、日等国用光束倾斜度为计量单位a为计量单位、h与a的关系为:h=10·tg a

其关系:H表示灯高，h表示偏移值，a表示倾斜度。

我国目前车灯分为A、B、C三类、A类灯使用较为广泛、其内容见表1。

表1 A类车灯的标准

A类光束落地情况示意图

图2 A类灯光束落地情况示意图

2.2 光学仪器测试法

光学仪器测试法比屏幕法测试距离要短得多，一般在3 m以内即可测试。所用的仪器就是我们常说的前照灯检测仪。测量光束位置时，光轴偏斜量是通过把一个光电池分成四份，在前照灯照射后，各块光电池分别产生电流，如光轴偏移，各光电池产生的电流也有所不同，以此来显示灯光位置，也就是测得的前照灯主光轴的偏斜量。

据实际检测结果，灯仪与屏幕检测结果有所差异，其原因可能是经过前照灯配光镜的光通量不均匀，并有和主光轴交叉的光线，不是单纯点光源向空间发出来的散射光线。检测距离越近误差越大，在3 m距离时约有15%的误差，测距超过5 m时才可基本准确。

图3 前照灯光轴偏斜量

发光强度的测量是前照灯检测仪的第二功能，其构造原理如所示，当光电池受到光线照射时，能将吸收的光能变为电能，按正比关系产生电流，使光度计的指针摆动，于是便可测出前照灯的发光强度。电路中的可变电阻为电表调零用的。

2.3 前照灯检测仪

目前市场上检测仪型号较多，总的有投影式和光分布投影式。

投影式前照灯检测仪(见图4)。测量时使检测仪受光器移至前照灯前面，保持3 m测试距离，即把前照灯的影象，映射到前照灯前3 m远的投影屏上。用车辆摆正找准器使检测仪和汽车对正，移动受光器使光轴偏移指针的指示值为零，与左、右的光电池受光相等，以此找到主光轴方向。根据投影屏上的前照灯影响位置，可以测出主光轴的偏移量(在投影屏上刻有光轴偏移量刻度线可直接读出光轴偏核量)。同时，光度计上显示出前照灯的发光强度值。

图4 投影式前照灯检测仪

光分布投影式前照灯检测仪的测试距离比投影式检测仪测试距离更短，把前照灯的光束用大口径聚光透镜聚合到箱内的一个有标记线的屏幕上，用投影对线方法来测量。用找正对准装置使检测仪透镜按规定距离对准车辆纵轴线，调整透镜中心与前照灯基准中心对正并使其高度一致，通过观察窃观察前照灯光束在屏幕上光束投影，见转动屏幕升降旋钮，使光束投影到规定的标记，在旋钮刻板上可读得光轴倾斜度。同时在光度计上读出发光强度并判断是否合格。光分布投影或前照灯检测仪外形见。

2.4 影响光束调整始度的因素

汽车负荷变化的影响是光束变化的重要因素，检测时空载允许乘坐一名驾驶员。汽车载荷后前照灯的光束会向上倾斜，若空车时按标准上限调整，载重后光束上移1%，相当于在10m的屏幕上上移10 cm，此时近光的明暗截止线落地距离为100 m，远光将向水平面的上方照射，这样近光不防眩，远光不照路的现象出现。因此在空车检测调整时应以标准下限为好，GB7454—87规定中以车灯等高线为基准向下偏＜0.2 H，没有给下限。GB7258—97给出下限为0.4 H。此外，车辆在加速、制动以及行驶在道路曲率变化情况，特别在不平整的道路上，光束倾角会发生急剧变化。目前尚难以解决，有些进口车辆已配备有手动或自动校准系统的机构以便随时修正。

［1］ 郑凯.嵌入式系统在汽车前照灯检测仪灯光定位系统中的应用［D］.西北工业大学，2006.

［2］ 康鸿雁.自动跟踪型汽车前照灯检测仪的研究［D］.山东理工大学，2006.

［3］ 汪洲燕.汽车前照灯在线调整检测系统的研究［D］.浙江大学，2007.