技术简报
当前位置:首页» 技术简报

LightTools中LED汽车尾灯设计(1)

   对于此次简报,我们首先来简单的讨论下有关汽车尾灯设计的ECE(联邦标准)规格标准,然后我们再着重讲解LED光源的刹车灯设计—两种设计方法:边缘侧发光导光管设计和小镜面反射器设计。

    汽车尾灯的功能包括:转向指示、刹车指示、停车指示、位置指示、倒车指示、以及后雾灯。

    有时也需要:

    – ECE规格标准中规定:在车尾中央较高位置也需要安装刹车灯

    车牌照明

    此次简报我们只考虑刹车灯设计

1.jpg

1:各类灯的位置排布

    下图所示几种灯点亮后的真实效果图(Prius C)。对于这辆车而言, 刹车灯使用红色LED,转向灯为琥珀色。而在FMVSS 标准中,转向灯应为红色。

2.jpg

2:各类灯点亮效果     

相关规范:

联邦机动车辆安全标准和法规 (FMVSS)—美国联邦标准

汽车工程师学会 (SAE)—灯具的规格, 研究和数据统计, 但不具有法律约束力,在北美尤为重要

加拿大机动车安全标准(CMVSS)

联合国欧洲经济委员会内陆运输部门(ECE)

大多数国家采用ECE规范.

日本大多数都遵循ECE规范,但日间行车灯规范除外。

    下图为ECE尾灯设计的重要规格指标:

3.gif

3ECE尾灯设计规格指标

ECE刹车灯光强要求:

    19 个测试点,每个测试点必须在标准MAX和MIN值之间。此外,根据相关要求还需要:

垂直方向:一些光需要传播方向在+/-15º

水平方向:一些光需要传播方向在+/-45º

4.gif

4:强度测试点位置

5.gif

5:强度测试点允许范围值

亮度可视化:

    所谓的亮度就是人眼对光的强度感受,单位:lumens/sr/m^2。在此次讨论系统中光除了要达到相应强度测试点的要求,被观察者看到的空间分布也很重要。 还需要考虑人眼分辨率(我们将根据30弧秒的角敏度来设置接收器上网格大小划分)。之后需要选择一个观察距离(这里我们选择3米)。

这次设计工作的相关规格要求:

主要规格指标:

   设计必须通过ECE S1刹车灯强度标准

   令人满意的空间分布

次要目标: 效率

光源选择:厂商提供的LED光源

优化方法:

   使用45°半锥角(人眼张角)优化空间分布

   优化目标使用平均亮度

   还要优化出射光的角扩散分布以匹配相应的强度分布

使用 LightTools 创建光学模型。

LED光源选取:

   使用高功率红色LED以便达到设计规格指标要求

   选择OSRAM Golden DRAGON, LR W5SM-HZJZ-1-1

   LED为单芯片,发光面约为1mm x 1mm

   光源输出功率: 39 – 71 lumens

   配光曲线分布近似朗伯分布

   – LED制造商提供5M根光线数据光源文件

6.gif

6LED光谱分布图

7.gif

7LED配光曲线分布图


CAD 结构设计:

    尾灯的初始结构设计由CAD软件完成(此次案例使用SolidWorks软件)



8:模型参数描述

9.jpg

9CAD模型的灯具区域划分(用于放置不同灯具)

10.jpg

10:划分完成后的模型

(1)

分享到:
 更新时间:2014-9-2  【打印此页】  【关闭

地址:上海市普陀区桃浦路306号B座1014室
电话:021-32562316
版权所有: 沪ICP备15043844号
技术支持:江苏大观

沪公网安备 31010702007407号

手机浏览

关注微信