汽车前照灯是汽车必不可少的设备,紧张用于在夜间或阴郁环境下行驶时供应得当的照明。随着半导体照明的快速发展,LED大灯由于其寿命长、能耗低、效率高、外不雅观高档等优点被广泛运用于汽车大灯系统中。
LED大灯是一种固态照明产品,它与常规氙气、卤素大灯存在许多差异。一方面由于芯片设计,荧光粉及封装工艺等成分的影响,可能造身分歧批LED组件间乃至同一批LED组件间光度及色度性能存在不一致;另一方面LED装置办法不一样,大灯所用LED模块就不一样了。以是对达到所期望的光分布须要准确的二次光学设计。但实际制作时LED大灯光芒分布情形可能会和空想光学设计相差甚远。为掌握车辆前照灯光品质,须要对其进行在线调度和测试技能及办理方法。
2、汽车前照灯的干系标准哀求
针对汽车前照灯的光品质掌握,已出台多项国际与国家标准,个中对LED前照灯的光度、色度性能及光分布等相应规范进行了规定。以GB25991-2010为例,该标准对光通量、显色指数和赤色比做出哀求,并对汽车前照灯的光分布进行了规定,包括明暗截止线的形状和位置、关键点的照度等。
近几年来,智能前照灯系统发展迅速,自适应前照灯系统(AFS)已经在一些高档轿车上得到了运用,能够根据景象和环境自动切换前照灯系统模式。相对付传统前照灯,利用AFS系统前照灯的光束种类更繁芜,对应的质量掌握更繁芜。
LED前照灯光品质的好坏直接关系到行车安全,以是有必要对其进行干系检测。鉴于前文所述LED前照灯存在不一致之处,因此须要在该产品投入运行之前对其大灯开展在线检测事情。
3、LED模块光学性能及在线测试
1.LED前照灯模块的光学性能
汽车灯具生产范例生产线见图1。LED模块对整条生产线起关键浸染,LED模块光学性能的好坏直接关系着前照灯产品整体照明效果及安全性。以是,相应地测试LED模块光度、色度等性能并进行质量评价对确保LED前照灯终极点亮效果至关主要。LED模块中的紧张参数有光通量,显色指数,色坐标以及赤色比等。
图1 LED汽车前照灯生产线
2.LED模块在线测试技能及办理方案
测试速率快,效率高,自动化程度高是在线测试技能对LED模块测试的根本哀求,但也要确保测试精度。基于上述需求,利用前辈机器自动传动设备及高精度光学丈量系统实现光通量,色度,CCT,CRI的高精度高速丈量。同时也能精确地剖析评估LED模块性能,提高测试效率。
该测试办理方案的测试界面如图2、图3所示。每次测试完毕后,根据剖断依据进行合格剖断。
图2测试界面图
图2合格剖断界面
4、LED汽车前照灯的配光测试
1.实验室测试方案
测试速率快,效率高,自动化程度高是在线测试技能对LED模块测试的根本哀求,但也要确保测试精度。为考验灯的光束及明暗截止线应使配光屏幕足够宽。在实验室测试中,常日利用测角光度计对光的分布进行检测。这种方法是固定光度计,迁徙改变前照灯来得到灯具照度分布。
实验室测试办理方案可以实现高精度的照度分布测试。但单次测试韶光较长,随着AFS的逐步运用,测试韶光会更长。
2.在线测试办理方案及技能哀求
在线测试技能可用于前照灯光分布快速检测。实测了相称于25m配光屏幕照度参数。利用专门的软件可得到近、远两束光的分布情形。
为了担保较高的测试精度,在线测试系统必须具有前辈的硬件和软件。
(1)良好的光学设计
对LED大灯进行在线检测时,既要判断明暗截止线形态及位置又要定量检测照度值。这就给光学设计及光学器件提出了更高哀求,同时也为光学测试供应了依据。
(2)光度测试设备的光谱匹配和线性范围
光度测试设备是一种主要的光检测装置,它的性能好坏直接关系到检测结果是否准确。为了担保照度测试结果准确,探测器应与V(λ)相配。以及光度丈量设备,其动态范围应至少涵盖汽车前照灯的灯光光度参数的范围。
(3)综合软件剖析技能
图像的处理和剖析技能直接影响对明暗截止线的判断,尤其是在捕获的图像明暗边界比较模糊的情形下(如图5b所示)。
a.边界清晰的图像
b.边界模糊的图像
图5两种前照灯的光分布图像
近光灯光束的光分布测试的另一个难点是HV点的位置判。如图5所示,该软件可以通过专业的算法实现高精度的HV点位置确定,能够知足各种汽车前照灯光分布剖析的测试哀求。
图6范例前照灯近光灯光束的光分布
为实现在线调光汽车前照灯,在测试系统中还安装有自动电机能够自动完成调光事情。通过调节垂直方向与水平方向,可以使近光灯光束明暗截止线的位置及远光灯光束最大光强点都能调节在标准规定范围之内。在实际垂直方向上,近光灯光束调度界面如图8中,用黄线指示标准规定极限位置。
a
b
图7垂直方向近光灯光束的自动调节界面
5、总结
现在,汽车前照灯系统普遍采取LED。差异于传统氙气、卤素等前照灯,LED汽车前照灯具有固态照明的特点,且生产线长,导致光学性能差、同等性差。以是掌握好每个LED前照灯照明质量对担保行车安全至关主要。在对LED前照灯的性能进行研究与剖析的根本上,本文提出LED组件光度性能的在线测试技能及配光测试办理方案。该在线测试与调度系统通过精密光学与机器设计及配有专业图像处理软件可确保较高精度测试。