前照燈檢測技術(shù)講座課件

前照燈檢測技術(shù)情況介紹

劉為民佛山市南華儀器前照燈檢測技術(shù)情況介紹1前照燈檢測技術(shù)情況介紹為了保障機(jī)動車夜間行車的平安，國家標(biāo)準(zhǔn)GB7258-2004?機(jī)動車平安運(yùn)行技術(shù)條件?對機(jī)動車的前照燈提出了明確的要求。因此，大量的全自動遠(yuǎn)近光前照燈檢測儀在各地機(jī)動車檢測站投入使用。隨著科學(xué)技術(shù)的開展，各種新型的前照燈檢測儀相繼問世，為前照燈檢測提供了新手段。本文的目的，在于對前照燈檢測的相關(guān)情況及現(xiàn)狀，作一些簡單的介紹，希望能對大家以后的工作有所幫助。前照燈檢測技術(shù)情況介紹為了保障機(jī)動車夜間行車的平安，2前照燈檢測技術(shù)情況介紹1.國家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于前照燈的假設(shè)干規(guī)定1．1遠(yuǎn)光1．1．1遠(yuǎn)光的定義國家標(biāo)準(zhǔn)GB4599-94?汽車前照燈配光性能?3.2條關(guān)于遠(yuǎn)光的定義是：“當(dāng)車輛前方無其他道路使用者時，所使用的遠(yuǎn)距離照明光束。〞1．1．2遠(yuǎn)光發(fā)光強(qiáng)度要求。國家標(biāo)準(zhǔn)GB7258-2004?機(jī)動車運(yùn)行平安技術(shù)條件?中關(guān)于遠(yuǎn)光發(fā)光強(qiáng)度的要求如表1所示。前照燈檢測技術(shù)情況介紹1.國家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于前照燈的假設(shè)干規(guī)定3前照燈檢測技術(shù)情況介紹一燈制兩燈制四燈制一燈制兩燈制四燈制汽車/18000(15000)15000(12000)/15000(12000)12000(10000)摩托車10000(10000)8000/8000(8000)6000/注:括號內(nèi)數(shù)值為GB7258-1997要求前照燈檢測技術(shù)情況介紹一燈制兩燈制四燈制一燈制兩燈制四燈制汽4前照燈檢測技術(shù)情況介紹由表1可見，發(fā)光強(qiáng)度的要求相比較97年版本有所提高，這是由于我國高速公路近年來得到較快開展，車輛行駛速度明顯增加所需。1.1.3遠(yuǎn)光照射位置要求國家標(biāo)準(zhǔn)GB7258-2004?機(jī)動車平安運(yùn)行技術(shù)條件?關(guān)于遠(yuǎn)光照射位置的要求如表2所示。前照燈檢測技術(shù)情況介紹由表1可見，發(fā)光強(qiáng)度的要求相5

前照燈檢測技術(shù)情況介紹

表二上下方向乘用車0.9~1.0H(0.85~0.9)其他機(jī)動車0.8~0.95H

水平方向左燈左170mm/10m~右350mm/10m(左100mm/10m~右170mm/10m)右燈左350mm/10m~右350mm/10m(左170mm/10m~右170mm/10m

前照燈檢測技術(shù)情況介紹

6前照燈檢測技術(shù)情況介紹注：①括號內(nèi)數(shù)值為GB7258-1997要求。②H為前照燈基準(zhǔn)中心離地高度。由表2可見，遠(yuǎn)光照射位置的要求相比較97年版本有所放寬，主要是根據(jù)多年實(shí)踐結(jié)果，原有指標(biāo)相對過嚴(yán)，因此略加調(diào)整。1．2近光1．2．1近光的定義國家標(biāo)準(zhǔn)GB4599-94?汽車前照燈配光性能?3.3條關(guān)于近光的定義是：“當(dāng)車輛前方有其它道路使用者時，不致使對方眩目或有不舒適感所使用的近距離照明光束。〞前照燈檢測技術(shù)情況介紹注：①括號內(nèi)數(shù)值為GB7258-1997前照燈檢測技術(shù)情況介紹1．2．2近光的配光要求國家標(biāo)準(zhǔn)GB4599-94?汽車前照燈配光性能?7.3.1條要求：“在配光屏幕上，近光應(yīng)產(chǎn)生明顯的明暗截止線，其水平局部在-線的左側(cè)，右側(cè)為與水平線向上15°的斜線，或向上成45°斜線至水平線垂直距離25cm轉(zhuǎn)向水平的折線。〞上述所說的“明暗截止線〞，在該標(biāo)準(zhǔn)7.17條是這樣描述的：“燈光投射到配光屏幕上，眼睛感覺到的明暗陡變的分界限。〞前照燈檢測技術(shù)情況介紹1．2．2近光的配光要求8前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖1前照燈近光配光要求示意圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖1前照燈近光配光要求示意圖9前照燈檢測技術(shù)情況介紹1．2．3近光光束明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點(diǎn)照射位置要求國家標(biāo)準(zhǔn)GB7258-2004?機(jī)動車平安運(yùn)行技術(shù)條件?關(guān)于近光光束明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點(diǎn)照射位置的要求如表3所示：上下方向乘用車0.7～0.9H（0.6～0.8H）其它機(jī)動車0.6～0.8H水平方向左170mm/10m～右350mm/10m（左100mm/10m～右100mm/10m）注：括號內(nèi)數(shù)值為GB7258-97要求。前照燈檢測技術(shù)情況介紹1．2．3近光光束明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點(diǎn)10前照燈檢測技術(shù)情況介紹由表3可見，對乘用車，近光光束在上、下方向的照射位置較97年版本往上移動了一些，這是為了適應(yīng)車速增加的情況，而水平方向的要求有所放寬。1．3前照燈檢驗(yàn)方法國家標(biāo)準(zhǔn)GB7258-2004?機(jī)動車平安運(yùn)行技術(shù)條件?附錄D中，列舉了兩種檢驗(yàn)方法:前照燈檢測技術(shù)情況介紹由表3可見，對乘用車，近光光11前照燈檢測技術(shù)情況介紹D1：屏幕法屏幕法是最為經(jīng)典，最為直觀的方法。前照燈光束直接照射到屏幕上，直接觀察光束的照射位置。但由于受場地及背景光的影響，實(shí)際操作上受到較大影響，不可能在檢測站應(yīng)用。當(dāng)對檢測站儀器檢測的檢測結(jié)果有疑義的時候，用屏幕法進(jìn)展驗(yàn)證是最適宜的。D2：用前照燈檢測儀檢驗(yàn)為了提高檢測效率和靈活性，用前照燈檢測儀對機(jī)動車前照燈進(jìn)展檢測是目前汽車平安、綜合檢測站、汽車制造廠、汽車修理廠等場合使用最為廣泛的方法，國家技術(shù)監(jiān)視部門也為此制訂了相應(yīng)的檢定規(guī)程JJG745-2002?機(jī)動車前照燈檢測儀?來對這類產(chǎn)品進(jìn)展標(biāo)準(zhǔn)和管理。本文的后續(xù)局部，將對這局部內(nèi)容作進(jìn)一步的介紹。前照燈檢測技術(shù)情況介紹D1：屏幕法12前照燈檢測技術(shù)情況介紹2.遠(yuǎn)光檢測〔QD-300A)目前在檢測站使用的前照燈檢測儀中，大局部是全自動前照燈檢測儀，下面以這種儀器為例，介紹其根本工作原理。2．1跟蹤原理全自動前照燈檢測儀在工作時能自動跟蹤對準(zhǔn)被檢前照燈光軸，為了實(shí)現(xiàn)這一目的，在儀器的光接收箱正面，布置有如圖2所示的兩組四個光電池，分別標(biāo)注為：U、D〔上、下〕和L、R〔左、右〕，當(dāng)儀器的光接收箱未有對正光束中心時〔例如偏左〕，此時L光電池產(chǎn)生的電信號將大于R光電池，由這一組光電池及其它器件所構(gòu)成的水平方向光照偏差檢測電路將產(chǎn)生一個偏差信號。前照燈檢測技術(shù)情況介紹2.遠(yuǎn)光檢測〔QD-300A)13前照燈檢測技術(shù)情況介紹該信號經(jīng)放大后，由三狀態(tài)比較器判別其極性，從而使正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)繼電器動作，使電機(jī)向相應(yīng)方向啟動，通過傳動機(jī)構(gòu)的作用，使光接收箱向右移動，直至L、R兩光電池所接收的光照度相等，此時偏差信號為零，光接收箱停頓水平方向的運(yùn)動。于是，在圖3所示的控制系統(tǒng)作用下，光接收箱在水平方向與光束中心對正。同理，在垂直方向上，也有一套相同的控制系統(tǒng)使光接收箱自動對正光束中心。前照燈檢測技術(shù)情況介紹該信號經(jīng)放大后，由三狀態(tài)比較器判別其極14前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖2光電池分布圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖2光電池分布圖15前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖3光軸自動跟蹤控制框圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖3光軸自動跟蹤控制框圖16前照燈檢測技術(shù)情況介紹2．2光軸角測量原理在儀器的光接收箱內(nèi)，裝有一套光軸角測量裝置，其主要構(gòu)造示意圖如圖4所示。圖4光軸角測量裝置原理圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹2．2光軸角測量原理圖4光軸17前照燈檢測技術(shù)情況介紹被檢前照燈的光束經(jīng)活動透鏡會聚以后，照射至安裝在光接收箱后部的四象限光電池組上。如果光束是向下偏斜的，那么會聚后的光斑將落在四象限光電池組的下部〔見圖5中的斜線局部〕，從而使U、D偏移檢測電路輸出一偏差信號，通過類似于圖4所示的控制系統(tǒng)的作用，使活動透鏡向上移動，從而使光斑向上移動，直至該光斑落在四象限光電池組的中心位置時為止〔如圖5虛線所示〕。同理，如果光束在水平方向偏斜，活動透鏡在控制系統(tǒng)的作用下，在水平方向作適當(dāng)移動，從而使光斑落在四象限光電池組的中心位置。前照燈檢測技術(shù)情況介紹被檢前照燈的光束經(jīng)活動透鏡18前照燈檢測技術(shù)情況介紹活動透鏡移動時，帶動位移傳感器移動，由位移傳感器輸出的信號，可得知被檢前照燈光束在相應(yīng)方向上的偏移角度。

圖5光軸角測量示意圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹活動透鏡移動時，帶動位移傳19前照燈檢測技術(shù)情況介紹2．3發(fā)光強(qiáng)度測量原理根據(jù)光度學(xué)上的反比平方定律E=I/L2

式中：E——受照面的照度lx

I——光源的發(fā)光強(qiáng)度cd

L——光源至受照面的距離m

所以，在距離一定前提下，受照面的光照度與光源的發(fā)光強(qiáng)度成正比。在距離一定的前提下，受照面的光照度與光源的發(fā)光強(qiáng)度成正比。據(jù)此，測量受照面的光照度，就可獲知光源的發(fā)光強(qiáng)度。前照燈檢測技術(shù)情況介紹2．3發(fā)光強(qiáng)度測量原理20前照燈檢測技術(shù)情況介紹光電池的輸出電流與外表照度成正比。在儀器中，當(dāng)前照燈光束通過活動透鏡會聚至四象限光電池組的中央位置后，四象限硅光電池組的各單元光電池由疊加器進(jìn)展疊加，并經(jīng)放大器放大后，通過指示表指示出相應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度值。上述所介紹的全自動前照燈檢測儀，已在國內(nèi)許多檢測站得到普遍應(yīng)用。是一種非常成熟的產(chǎn)品。它的缺乏之處，在于它不能對前照燈的近光進(jìn)展測量，使得GB7258關(guān)于前照燈近光照射位置要求無法落實(shí)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來這一問題已得到較好的解決。前照燈檢測技術(shù)情況介紹光電池的輸出電流與外表照度21前照燈檢測技術(shù)情況介紹3.近光檢測〔霓虹燈－6101〕能夠進(jìn)展遠(yuǎn)、近光檢測的前照燈檢測儀近年開場在越來越多檢測站投入使用。這些產(chǎn)品，所采用的原理方法各有不同。因此，對前照燈近光照射位置的測量結(jié)果也可能存在差異，給管理部門的標(biāo)準(zhǔn)化管理帶來一些問題。由于前照燈近光檢測是近幾年才開展起來的技術(shù)，魚目混珠的現(xiàn)象在所難免。本文的下述局部，將介紹國內(nèi)目前在用的遠(yuǎn)、近光前照燈檢測儀的一些情況，供有關(guān)部門和人員參考。前照燈檢測技術(shù)情況介紹3.近光檢測〔霓虹燈－6101〕22前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1近光檢測的技術(shù)難點(diǎn)3．1．1光形非對稱前照燈近光光束投射在屏幕上所形成的光斑呈上部暗下部亮的不對稱分布〔見圖1所示〕。因而不可能利用原有遠(yuǎn)光測量的方法對其進(jìn)展跟蹤定位和測量。必須另尋方法。3．1．2明暗分界模糊圖1所示的近光光斑圖形，其暗區(qū)和亮區(qū)是截然分的，這只是一種理想狀態(tài)。但實(shí)際的前照燈，由于制造工藝的限制，其明暗區(qū)間的分界不可能是陡變的，而是有一個漸變的過程，如圖6所示。如何在此漸變的過渡過區(qū)間內(nèi)，確定明暗區(qū)間的分界點(diǎn)，是準(zhǔn)確測量近光的前提。前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1近光檢測的技術(shù)難點(diǎn)23前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖6明暗分界示意圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖6明暗分界示意圖24前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1．3明暗截止線轉(zhuǎn)角不清晰圖1所示的近光光斑圖形，其明暗截止線的轉(zhuǎn)角〔或中點(diǎn)〕是非常清楚的。同樣，這也僅是一種理想狀態(tài)。但實(shí)際的前照燈，由于制造工藝的限制，其明暗截止線的轉(zhuǎn)角〔或中點(diǎn)〕是不明顯的，在實(shí)際檢測過程中，需要用一種合理的，符合標(biāo)準(zhǔn)定義的方法來確定明暗截止線的轉(zhuǎn)角〔或中點(diǎn)〕。前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1．3明暗截止線轉(zhuǎn)角不清晰25前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1．4光形多種多樣由于檢測條件的限制，還有局部檢測站目前仍沒有對近光進(jìn)展檢測并按國標(biāo)GB7258進(jìn)展要求，這就給了許多低價的，偽劣的所謂近光燈大開方便之門。按筆者在廣東某檢測站所做的試驗(yàn)，相當(dāng)一局部車輛所安裝的近光燈，其配光性能都不符合GB4599的有關(guān)要求。有些根本就沒有明暗截止線，有些甚至是對稱光。因此，必須要對這些五花八門的不符合要求的光形進(jìn)展判別，把它們剔除出去，才能保證檢測結(jié)果的嚴(yán)肅性。前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1．4光形多種多樣26前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1．5近光光強(qiáng)較低由于近光是近距離照明用的，因此設(shè)計上其發(fā)光體的發(fā)光強(qiáng)度就比遠(yuǎn)光要低很多，大概只有三分之一到四分之一左右，然而檢測站又是在白天空敞的環(huán)境下工作，其背景光使得近光的暗區(qū)并不太暗，這也給儀器帶來了識別的困難。3．2近光檢測的原理〔以NHD-6101為例〕3．2．1光學(xué)構(gòu)造前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1．5近光光強(qiáng)較低27前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖7光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖7光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖28前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖7所示為南華公司所生產(chǎn)的前照燈檢測儀的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造圖。自1999年投放市場，是市場上應(yīng)用比較多的產(chǎn)品。由于篇幅所限，有關(guān)遠(yuǎn)光測量局部不作介紹，下面主要介紹其近光檢測原理。當(dāng)儀器經(jīng)過跟蹤、搜索，根本上與被檢前照燈對正之后，近光光束通過大口徑菲涅爾透鏡入射到光接收箱，并由半反射鏡投射到屏幕上，形成近光光斑，CCD攝像機(jī)把屏幕上的光斑圖形拍攝下來送到計算機(jī)，計算機(jī)按以下步驟進(jìn)展處理：a).把圖像每一個像素信號按256個灰度等級進(jìn)展數(shù)字化。b).對光斑形狀進(jìn)展初步判別，剔除明顯不符合國家標(biāo)準(zhǔn)特征的光形。c).對數(shù)據(jù)按縱向排列進(jìn)展分類，按一定規(guī)那么求出每列數(shù)據(jù)的明暗分界點(diǎn)?！矃⒁妶D8〕前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖7所示為南華公司所生產(chǎn)29前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖8列數(shù)據(jù)示意圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖8列數(shù)據(jù)示意圖30前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖9由明暗分界點(diǎn)構(gòu)成的明暗分界線d).把明暗分界點(diǎn)連成一體，形成明暗分界限〔參見圖9〕。前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖9由明暗分界點(diǎn)構(gòu)成的明暗分界31前照燈檢測技術(shù)情況介紹e).對明暗分界限水平局部分界點(diǎn)進(jìn)展擬合，求出水平局部分界限直線方程。f).對明暗分界限斜線局部分界點(diǎn)進(jìn)展擬合，求出斜線局部明暗分界限斜線方程。g).求直線與斜線交點(diǎn)為明暗截止線轉(zhuǎn)角點(diǎn)。h).求轉(zhuǎn)角點(diǎn)在屏幕上的位置之后，結(jié)合光接收箱的位置參數(shù)，可以得出近光光束明暗截止線轉(zhuǎn)角〔或中點(diǎn)〕的照射位置在計算機(jī)顯示屏上顯示。如圖10所示。前照燈檢測技術(shù)情況介紹e).對明暗分界限水平局部分界點(diǎn)進(jìn)展擬32前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖10近光測量數(shù)據(jù)示意圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖10近光測量數(shù)據(jù)示意圖33前照燈檢測技術(shù)情況介紹這種方案測量的近光照射位置結(jié)果比較真實(shí)，與屏幕法的測量結(jié)果比較吻合，符合GB7258及GB4599的有關(guān)定義和要求，缺點(diǎn)是本錢較高，價格也比較高。4.前照燈檢測時的對正方法當(dāng)用儀器對前照燈進(jìn)展檢測時，無論是手動的儀器，還是自動的儀器，無論是檢測遠(yuǎn)光，還是檢測近光，首先要做的第一件事情，就是使儀器〔通常指儀器的光接收箱〕與被檢前照燈對正。所謂對正，用通俗的話來表示，就是使儀器走到被檢前照燈光束能夠照射到的地方，否那么，檢測無從談起。對于手動式儀器，這個過程由人工完成，對于自動式儀器，這個過程由自動跟蹤系統(tǒng)完成。前照燈檢測技術(shù)情況介紹這種方案測量的近光照射位置34前照燈檢測技術(shù)情況介紹當(dāng)對正工作完成后，儀器的光接收箱與被檢前照燈的相對位置有以下兩種情況〔參見圖15的a〕、b)〕；前照燈檢測技術(shù)情況介紹當(dāng)對正工作完成后，儀器的光35前照燈檢測技術(shù)情況介紹a)前照燈檢測技術(shù)情況介紹a)36前照燈檢測技術(shù)情況介紹b)圖15對正效果示意圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹37前照燈檢測技術(shù)情況介紹a).對正之后，光接收箱的光學(xué)軸線與被檢前照燈基準(zhǔn)中心水平等高，〔參看圖15a﹞〕前照燈的光束中心〔由于向下傾斜角〕照射在光接收箱正面的下部。采用這種方法的儀器，其對正參照物為前照燈的影像，在這種儀器中，通常都有一個光學(xué)成像器，把被檢前照燈的影像呈現(xiàn)出來，然后移動儀器的光接收箱，使影像落在參照圓或參照屏中心，〔參看圖16〕就可以實(shí)現(xiàn)這種對正效果。這種方法，以前在手動式儀器實(shí)現(xiàn)比較多?，F(xiàn)在，隨著計算機(jī)技術(shù)的開展，逐步在全自動燈光儀上得到運(yùn)用。前照燈檢測技術(shù)情況介紹a).對正之后，光接收箱的光學(xué)軸線與被38前照燈檢測技術(shù)情況介紹這種對正方式的優(yōu)點(diǎn)在于無論檢測遠(yuǎn)光、近光都在同一位置上，不用重新對正；在對燈光進(jìn)展調(diào)整時，光接收箱保持不動；但其缺乏之處在于當(dāng)光束偏移太多時，對于自動式儀器，由于照射進(jìn)光接收箱的光較少，可能給計算帶來一些誤差。前照燈檢測技術(shù)情況介紹這種對正方式的優(yōu)點(diǎn)在于無論檢39前照燈檢測技術(shù)情況前照燈影像參照圓圖16影像對正效果圖前照燈檢測技術(shù)情況前照燈影像參照圓圖16影像對40前照燈檢測技術(shù)情況介紹b).對正之后，前照燈的光束中心〔遠(yuǎn)光或近光〕照射在儀器光接收箱的中心位置，且儀器光接收箱的光學(xué)軸線與光束中心的重合?！矃⒖磮D15c﹞〕本文介紹的近光檢測A〕方案采用這種對正方式。這種對正方案最大的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光強(qiáng)度的測量結(jié)果不受光軸角影響。其短處在于構(gòu)造較為復(fù)雜，本錢較高。以上簡介了兩種對正方法，無論采用哪一種對正方法，只是整個檢測過程的中間一段過程，只是實(shí)現(xiàn)對正目的的手段之一。判別前照燈檢測儀的優(yōu)劣，關(guān)鍵是看其最終測量結(jié)果與屏幕法的一致程度。前照燈檢測技術(shù)情況介紹b).對正之后，前照燈的光束中心〔遠(yuǎn)41前照燈檢測技術(shù)情況介紹

END前照燈檢測技術(shù)情況介紹42前照燈檢測技術(shù)情況介紹

劉為民佛山市南華儀器前照燈檢測技術(shù)情況介紹43前照燈檢測技術(shù)情況介紹為了保障機(jī)動車夜間行車的平安，國家標(biāo)準(zhǔn)GB7258-2004?機(jī)動車平安運(yùn)行技術(shù)條件?對機(jī)動車的前照燈提出了明確的要求。因此，大量的全自動遠(yuǎn)近光前照燈檢測儀在各地機(jī)動車檢測站投入使用。隨著科學(xué)技術(shù)的開展，各種新型的前照燈檢測儀相繼問世，為前照燈檢測提供了新手段。本文的目的，在于對前照燈檢測的相關(guān)情況及現(xiàn)狀，作一些簡單的介紹，希望能對大家以后的工作有所幫助。前照燈檢測技術(shù)情況介紹為了保障機(jī)動車夜間行車的平安，44前照燈檢測技術(shù)情況介紹1.國家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于前照燈的假設(shè)干規(guī)定1．1遠(yuǎn)光1．1．1遠(yuǎn)光的定義國家標(biāo)準(zhǔn)GB4599-94?汽車前照燈配光性能?3.2條關(guān)于遠(yuǎn)光的定義是：“當(dāng)車輛前方無其他道路使用者時，所使用的遠(yuǎn)距離照明光束。〞1．1．2遠(yuǎn)光發(fā)光強(qiáng)度要求。國家標(biāo)準(zhǔn)GB7258-2004?機(jī)動車運(yùn)行平安技術(shù)條件?中關(guān)于遠(yuǎn)光發(fā)光強(qiáng)度的要求如表1所示。前照燈檢測技術(shù)情況介紹1.國家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于前照燈的假設(shè)干規(guī)定45前照燈檢測技術(shù)情況介紹一燈制兩燈制四燈制一燈制兩燈制四燈制汽車/18000(15000)15000(12000)/15000(12000)12000(10000)摩托車10000(10000)8000/8000(8000)6000/注:括號內(nèi)數(shù)值為GB7258-1997要求前照燈檢測技術(shù)情況介紹一燈制兩燈制四燈制一燈制兩燈制四燈制汽46前照燈檢測技術(shù)情況介紹由表1可見，發(fā)光強(qiáng)度的要求相比較97年版本有所提高，這是由于我國高速公路近年來得到較快開展，車輛行駛速度明顯增加所需。1.1.3遠(yuǎn)光照射位置要求國家標(biāo)準(zhǔn)GB7258-2004?機(jī)動車平安運(yùn)行技術(shù)條件?關(guān)于遠(yuǎn)光照射位置的要求如表2所示。前照燈檢測技術(shù)情況介紹由表1可見，發(fā)光強(qiáng)度的要求相47

前照燈檢測技術(shù)情況介紹

表二上下方向乘用車0.9~1.0H(0.85~0.9)其他機(jī)動車0.8~0.95H

水平方向左燈左170mm/10m~右350mm/10m(左100mm/10m~右170mm/10m)右燈左350mm/10m~右350mm/10m(左170mm/10m~右170mm/10m

前照燈檢測技術(shù)情況介紹

48前照燈檢測技術(shù)情況介紹注：①括號內(nèi)數(shù)值為GB7258-1997要求。②H為前照燈基準(zhǔn)中心離地高度。由表2可見，遠(yuǎn)光照射位置的要求相比較97年版本有所放寬，主要是根據(jù)多年實(shí)踐結(jié)果，原有指標(biāo)相對過嚴(yán)，因此略加調(diào)整。1．2近光1．2．1近光的定義國家標(biāo)準(zhǔn)GB4599-94?汽車前照燈配光性能?3.3條關(guān)于近光的定義是：“當(dāng)車輛前方有其它道路使用者時，不致使對方眩目或有不舒適感所使用的近距離照明光束。〞前照燈檢測技術(shù)情況介紹注：①括號內(nèi)數(shù)值為GB7258-19949前照燈檢測技術(shù)情況介紹1．2．2近光的配光要求國家標(biāo)準(zhǔn)GB4599-94?汽車前照燈配光性能?7.3.1條要求：“在配光屏幕上，近光應(yīng)產(chǎn)生明顯的明暗截止線，其水平局部在-線的左側(cè)，右側(cè)為與水平線向上15°的斜線，或向上成45°斜線至水平線垂直距離25cm轉(zhuǎn)向水平的折線。〞上述所說的“明暗截止線〞，在該標(biāo)準(zhǔn)7.17條是這樣描述的：“燈光投射到配光屏幕上，眼睛感覺到的明暗陡變的分界限。〞前照燈檢測技術(shù)情況介紹1．2．2近光的配光要求50前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖1前照燈近光配光要求示意圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖1前照燈近光配光要求示意圖51前照燈檢測技術(shù)情況介紹1．2．3近光光束明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點(diǎn)照射位置要求國家標(biāo)準(zhǔn)GB7258-2004?機(jī)動車平安運(yùn)行技術(shù)條件?關(guān)于近光光束明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點(diǎn)照射位置的要求如表3所示：上下方向乘用車0.7～0.9H（0.6～0.8H）其它機(jī)動車0.6～0.8H水平方向左170mm/10m～右350mm/10m（左100mm/10m～右100mm/10m）注：括號內(nèi)數(shù)值為GB7258-97要求。前照燈檢測技術(shù)情況介紹1．2．3近光光束明暗截止線轉(zhuǎn)角或中點(diǎn)52前照燈檢測技術(shù)情況介紹由表3可見，對乘用車，近光光束在上、下方向的照射位置較97年版本往上移動了一些，這是為了適應(yīng)車速增加的情況，而水平方向的要求有所放寬。1．3前照燈檢驗(yàn)方法國家標(biāo)準(zhǔn)GB7258-2004?機(jī)動車平安運(yùn)行技術(shù)條件?附錄D中，列舉了兩種檢驗(yàn)方法:前照燈檢測技術(shù)情況介紹由表3可見，對乘用車，近光光53前照燈檢測技術(shù)情況介紹D1：屏幕法屏幕法是最為經(jīng)典，最為直觀的方法。前照燈光束直接照射到屏幕上，直接觀察光束的照射位置。但由于受場地及背景光的影響，實(shí)際操作上受到較大影響，不可能在檢測站應(yīng)用。當(dāng)對檢測站儀器檢測的檢測結(jié)果有疑義的時候，用屏幕法進(jìn)展驗(yàn)證是最適宜的。D2：用前照燈檢測儀檢驗(yàn)為了提高檢測效率和靈活性，用前照燈檢測儀對機(jī)動車前照燈進(jìn)展檢測是目前汽車平安、綜合檢測站、汽車制造廠、汽車修理廠等場合使用最為廣泛的方法，國家技術(shù)監(jiān)視部門也為此制訂了相應(yīng)的檢定規(guī)程JJG745-2002?機(jī)動車前照燈檢測儀?來對這類產(chǎn)品進(jìn)展標(biāo)準(zhǔn)和管理。本文的后續(xù)局部，將對這局部內(nèi)容作進(jìn)一步的介紹。前照燈檢測技術(shù)情況介紹D1：屏幕法54前照燈檢測技術(shù)情況介紹2.遠(yuǎn)光檢測〔QD-300A)目前在檢測站使用的前照燈檢測儀中，大局部是全自動前照燈檢測儀，下面以這種儀器為例，介紹其根本工作原理。2．1跟蹤原理全自動前照燈檢測儀在工作時能自動跟蹤對準(zhǔn)被檢前照燈光軸，為了實(shí)現(xiàn)這一目的，在儀器的光接收箱正面，布置有如圖2所示的兩組四個光電池，分別標(biāo)注為：U、D〔上、下〕和L、R〔左、右〕，當(dāng)儀器的光接收箱未有對正光束中心時〔例如偏左〕，此時L光電池產(chǎn)生的電信號將大于R光電池，由這一組光電池及其它器件所構(gòu)成的水平方向光照偏差檢測電路將產(chǎn)生一個偏差信號。前照燈檢測技術(shù)情況介紹2.遠(yuǎn)光檢測〔QD-300A)55前照燈檢測技術(shù)情況介紹該信號經(jīng)放大后，由三狀態(tài)比較器判別其極性，從而使正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)繼電器動作，使電機(jī)向相應(yīng)方向啟動，通過傳動機(jī)構(gòu)的作用，使光接收箱向右移動，直至L、R兩光電池所接收的光照度相等，此時偏差信號為零，光接收箱停頓水平方向的運(yùn)動。于是，在圖3所示的控制系統(tǒng)作用下，光接收箱在水平方向與光束中心對正。同理，在垂直方向上，也有一套相同的控制系統(tǒng)使光接收箱自動對正光束中心。前照燈檢測技術(shù)情況介紹該信號經(jīng)放大后，由三狀態(tài)比較器判別其極56前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖2光電池分布圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖2光電池分布圖57前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖3光軸自動跟蹤控制框圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖3光軸自動跟蹤控制框圖58前照燈檢測技術(shù)情況介紹2．2光軸角測量原理在儀器的光接收箱內(nèi)，裝有一套光軸角測量裝置，其主要構(gòu)造示意圖如圖4所示。圖4光軸角測量裝置原理圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹2．2光軸角測量原理圖4光軸59前照燈檢測技術(shù)情況介紹被檢前照燈的光束經(jīng)活動透鏡會聚以后，照射至安裝在光接收箱后部的四象限光電池組上。如果光束是向下偏斜的，那么會聚后的光斑將落在四象限光電池組的下部〔見圖5中的斜線局部〕，從而使U、D偏移檢測電路輸出一偏差信號，通過類似于圖4所示的控制系統(tǒng)的作用，使活動透鏡向上移動，從而使光斑向上移動，直至該光斑落在四象限光電池組的中心位置時為止〔如圖5虛線所示〕。同理，如果光束在水平方向偏斜，活動透鏡在控制系統(tǒng)的作用下，在水平方向作適當(dāng)移動，從而使光斑落在四象限光電池組的中心位置。前照燈檢測技術(shù)情況介紹被檢前照燈的光束經(jīng)活動透鏡60前照燈檢測技術(shù)情況介紹活動透鏡移動時，帶動位移傳感器移動，由位移傳感器輸出的信號，可得知被檢前照燈光束在相應(yīng)方向上的偏移角度。

圖5光軸角測量示意圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹活動透鏡移動時，帶動位移傳61前照燈檢測技術(shù)情況介紹2．3發(fā)光強(qiáng)度測量原理根據(jù)光度學(xué)上的反比平方定律E=I/L2

式中：E——受照面的照度lx

I——光源的發(fā)光強(qiáng)度cd

L——光源至受照面的距離m

所以，在距離一定前提下，受照面的光照度與光源的發(fā)光強(qiáng)度成正比。在距離一定的前提下，受照面的光照度與光源的發(fā)光強(qiáng)度成正比。據(jù)此，測量受照面的光照度，就可獲知光源的發(fā)光強(qiáng)度。前照燈檢測技術(shù)情況介紹2．3發(fā)光強(qiáng)度測量原理62前照燈檢測技術(shù)情況介紹光電池的輸出電流與外表照度成正比。在儀器中，當(dāng)前照燈光束通過活動透鏡會聚至四象限光電池組的中央位置后，四象限硅光電池組的各單元光電池由疊加器進(jìn)展疊加，并經(jīng)放大器放大后，通過指示表指示出相應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度值。上述所介紹的全自動前照燈檢測儀，已在國內(nèi)許多檢測站得到普遍應(yīng)用。是一種非常成熟的產(chǎn)品。它的缺乏之處，在于它不能對前照燈的近光進(jìn)展測量，使得GB7258關(guān)于前照燈近光照射位置要求無法落實(shí)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來這一問題已得到較好的解決。前照燈檢測技術(shù)情況介紹光電池的輸出電流與外表照度63前照燈檢測技術(shù)情況介紹3.近光檢測〔霓虹燈－6101〕能夠進(jìn)展遠(yuǎn)、近光檢測的前照燈檢測儀近年開場在越來越多檢測站投入使用。這些產(chǎn)品，所采用的原理方法各有不同。因此，對前照燈近光照射位置的測量結(jié)果也可能存在差異，給管理部門的標(biāo)準(zhǔn)化管理帶來一些問題。由于前照燈近光檢測是近幾年才開展起來的技術(shù)，魚目混珠的現(xiàn)象在所難免。本文的下述局部，將介紹國內(nèi)目前在用的遠(yuǎn)、近光前照燈檢測儀的一些情況，供有關(guān)部門和人員參考。前照燈檢測技術(shù)情況介紹3.近光檢測〔霓虹燈－6101〕64前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1近光檢測的技術(shù)難點(diǎn)3．1．1光形非對稱前照燈近光光束投射在屏幕上所形成的光斑呈上部暗下部亮的不對稱分布〔見圖1所示〕。因而不可能利用原有遠(yuǎn)光測量的方法對其進(jìn)展跟蹤定位和測量。必須另尋方法。3．1．2明暗分界模糊圖1所示的近光光斑圖形，其暗區(qū)和亮區(qū)是截然分的，這只是一種理想狀態(tài)。但實(shí)際的前照燈，由于制造工藝的限制，其明暗區(qū)間的分界不可能是陡變的，而是有一個漸變的過程，如圖6所示。如何在此漸變的過渡過區(qū)間內(nèi)，確定明暗區(qū)間的分界點(diǎn)，是準(zhǔn)確測量近光的前提。前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1近光檢測的技術(shù)難點(diǎn)65前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖6明暗分界示意圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖6明暗分界示意圖66前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1．3明暗截止線轉(zhuǎn)角不清晰圖1所示的近光光斑圖形，其明暗截止線的轉(zhuǎn)角〔或中點(diǎn)〕是非常清楚的。同樣，這也僅是一種理想狀態(tài)。但實(shí)際的前照燈，由于制造工藝的限制，其明暗截止線的轉(zhuǎn)角〔或中點(diǎn)〕是不明顯的，在實(shí)際檢測過程中，需要用一種合理的，符合標(biāo)準(zhǔn)定義的方法來確定明暗截止線的轉(zhuǎn)角〔或中點(diǎn)〕。前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1．3明暗截止線轉(zhuǎn)角不清晰67前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1．4光形多種多樣由于檢測條件的限制，還有局部檢測站目前仍沒有對近光進(jìn)展檢測并按國標(biāo)GB7258進(jìn)展要求，這就給了許多低價的，偽劣的所謂近光燈大開方便之門。按筆者在廣東某檢測站所做的試驗(yàn)，相當(dāng)一局部車輛所安裝的近光燈，其配光性能都不符合GB4599的有關(guān)要求。有些根本就沒有明暗截止線，有些甚至是對稱光。因此，必須要對這些五花八門的不符合要求的光形進(jìn)展判別，把它們剔除出去，才能保證檢測結(jié)果的嚴(yán)肅性。前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1．4光形多種多樣68前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1．5近光光強(qiáng)較低由于近光是近距離照明用的，因此設(shè)計上其發(fā)光體的發(fā)光強(qiáng)度就比遠(yuǎn)光要低很多，大概只有三分之一到四分之一左右，然而檢測站又是在白天空敞的環(huán)境下工作，其背景光使得近光的暗區(qū)并不太暗，這也給儀器帶來了識別的困難。3．2近光檢測的原理〔以NHD-6101為例〕3．2．1光學(xué)構(gòu)造前照燈檢測技術(shù)情況介紹3．1．5近光光強(qiáng)較低69前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖7光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖7光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖70前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖7所示為南華公司所生產(chǎn)的前照燈檢測儀的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造圖。自1999年投放市場，是市場上應(yīng)用比較多的產(chǎn)品。由于篇幅所限，有關(guān)遠(yuǎn)光測量局部不作介紹，下面主要介紹其近光檢測原理。當(dāng)儀器經(jīng)過跟蹤、搜索，根本上與被檢前照燈對正之后，近光光束通過大口徑菲涅爾透鏡入射到光接收箱，并由半反射鏡投射到屏幕上，形成近光光斑，CCD攝像機(jī)把屏幕上的光斑圖形拍攝下來送到計算機(jī)，計算機(jī)按以下步驟進(jìn)展處理：a).把圖像每一個像素信號按256個灰度等級進(jìn)展數(shù)字化。b).對光斑形狀進(jìn)展初步判別，剔除明顯不符合國家標(biāo)準(zhǔn)特征的光形。c).對數(shù)據(jù)按縱向排列進(jìn)展分類，按一定規(guī)那么求出每列數(shù)據(jù)的明暗分界點(diǎn)。〔參見圖8〕前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖7所示為南華公司所生產(chǎn)71前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖8列數(shù)據(jù)示意圖前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖8列數(shù)據(jù)示意圖72前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖9由明暗分界點(diǎn)構(gòu)成的明暗分界線d).把明暗分界點(diǎn)連成一體，形成明暗分界限〔參見圖9〕。前照燈檢測技術(shù)情況介紹圖9由明暗分界點(diǎn)構(gòu)成的明暗分界73前照燈檢測技術(shù)情況介紹e).對明暗分界限水平局部分界點(diǎn)進(jìn)展擬合，求出水平局部分界限直線方程。f).對明暗分界限斜線局部分界點(diǎn)進(jìn)展擬合，求出斜線局部明暗分界限斜線方程。g).求直線與斜線交點(diǎn)為明暗截止線轉(zhuǎn)角點(diǎn)。h).求轉(zhuǎn)角點(diǎn)在屏幕上的位置之后，結(jié)合光接收箱的位置參數(shù)，可以得出近光光束明暗截止線轉(zhuǎn)角〔或中點(diǎn)〕的照射位置在