近光照准需要大幅调整 — 提案一览 DVN主编Daniel Stern分析撰写

DR. TOMASZ TARGOSINSKI波兰交通运输研究所的 Tomasz Targosinski 博士是该国的 GRE 专家代表。 他对法规应如何规范近光灯照准有深入的见解。 在本文中,我们将现状与 Targosinski 在 GRE 能见度、眩光和调平非正式工作组提出的建议进行了比较。光束的本质在于其实际性能取决于它照向何方。 也就是说,它是如何照准的。 不论是老式反光碗H4灯泡,还是以高
于 2022-02-09 16:27:16 发布 927 阅读 0 评论

DR. TOMASZ TARGOSINSKI


波兰交通运输研究所的 Tomasz Targosinski 博士是该国的 GRE 专家代表。 他对法规应如何规范近光灯照准有深入的见解。 在本文中,我们将现状与 Targosinski 在 GRE 能见度、眩光和调平非正式工作组提出的建议进行了比较。

光束的本质在于其实际性能取决于它照向何方。 也就是说,它是如何照准的。 不论是老式反光碗H4灯泡,还是以高效、低损耗光学器件著称的最新高亮度LED,到目前为止前照灯照准都是决定驾驶员在夜间行驶时能否看清和产生多少眩光的主要决定因素。密歇根大学交通研究所(UMTRI)的一项研究发现,比预期低 1.3° 的近光灯只能为前方和右侧或左侧的行人提供其预期光线的 9% 到 21%。 我们之前撰文介绍过北美的糟糕情况,美国和加拿大的国家法规不要求新车配备合理照准的前照灯,几乎从未检查过照准问题,也就不可能在照准方面有任何突破性进展。

欧洲(以及使用源自欧洲的联合国法规的世界其它大部分地区)的情况则完全不同:它们详细规定了初始照准,任何给定车辆的照准角度都在引擎盖标签上注明 – 如图所示,在这里-或模制到前照灯外壳本身,并在定期车辆检查期间检查和调整照准。 听起来好多了,不是吗? 确实要讲究多了。 但是,如果原始标准有问题,标注就会有问题,并且前照灯将严格执行错误照准,“错误”意味着前照灯将无法提供足以满足正常车速行驶所需视距,即使按照设计来说它们应该可以。

问题在于设计和测试前照灯时指定和假设的照准与将相同的前照灯安装在车辆上时存在差异。 规定设计和性能要求的联合国第 149 条规定(如合并前的 R8、R20、R98 和 R112)规定近光灯应以 1% 角 (0.57°) 偏角照准。

但 R149 及其前身仅适用于前照灯的设计和认证。 之后第48条法规生效; 它阐述了如何在车辆上安装前照灯——包括其照准角的上限和下限,会随车灯安装高度而变化。

对于安装在路面以上 80 厘米以内的灯具,范围为向下 0.5% 至 2.5% 角度(向下 0.29° 至 1.43°); 对于安装在道路上方 80 到 100 厘米之间的灯具,目标可能向下倾斜 3% 的角度 (1.72°)。 生产一致性值甚至更宽松,低至 3.5% 的角度 (2°)。 我们现在看到的光在哪里? 让我们做一些三角函数计算,我们发现近光灯看到的距离是:

• 如果照准 0.29° 或 0.5% 角度向下,则视距为148米

• 如果照准 0.40° 或 0.7% 角度向下(美国 VOL 规范),则视距为107米

• 如果照准 0.57° 或向下 1% 角度,则视距为75米

• 如果照准 0.80° 或 1.4% 角度向下,则视距为54米

• 如果照准 0.86° 或 1.5% 角度向下,则视距为50米

• 如果照准 1.14° 或 2% 角度向下,则视距为38米

• 如果照准 1.43° 或 2.5% 角度向下,则视距为30米

• 如果照准 1.72° 或 3% 角度向下,则视距为25米

• 如果照准 2.00° 或 3.5% 角度向下,则视距为21米

这是一个很大的视距范围,由此产生的最大安全速度范围也是巨大的,超过该范围的驾驶员实际上是在黑暗中驾驶,无法看到足够远的距离来及时对障碍物做出反应。

即使我们忽略较宽松的 CoP 范围和水平限制范围,而只考虑 R48 中稍微窄一些的初始照准限制——向下 1% 到 2% 的角度——这仍然是 2:1 的视距比(不考虑 在照准保持不变的情况下,灯座高度对观察距离的影响相对较小)。

车辆越大、越重且机动性越差,则停车距离愈长;加之头灯装载过高且照准要求过低,安全隐患愈加突出。此效果可用图形表示。 X 轴是以度为单位的灯照准偏角,Y 轴是以米为单位的灯安装高度,“L”是视距:

国家车辆检验标准并未采取补偿措施; 他们也倾向于指定低照准角。

R48 中的照准规定是旧的。 最初,在 1970 年代至 80 年代,根据安装高度,指定初始照准在 1% 角度和 1.5% 向下角度之间。 这给出了最短和最长视距之间的 1.5:1 比率——实际上,由于安装高度效应,这个比率略低。 但是车辆中的载客和载货往往会提高截止线并引起眩光,因此扩大了初始目标公差以创建调平公差,并引入了负载要求; 其想法是,在法规规定的任何车辆负载条件下,照准角都不应超过允许范围的上限。 那是引擎盖下照准角标签首次出现的时候。 下一个变化是将照准表分成两部分,然后是三部分,以适应各种灯座高度。 该状况一直持续至今。 考虑到照准实现和维护机制的技术和技术限制——手动和自动类似——这在当时可以说是一种合理的方式来应对欧洲文化对眩光的厌恶(更多相关内容如下)。 但现在我们有了更

但现在我们有了更好的硬件来规范正确的照准并让它保持原位,以及更精确、准确和耐用的自动调平器,以将目标保持在 0.1% 以内。

因此,现在是调和型式批准假设与车载现实之间巨大差距的时候了。 这是 GRE 可见性、眩光和调平非正式工作组 (IWG-VGL) 的一个项目,波兰的 Tomasz Targosinski 博士一直在努力更新 R48 的初始照准规范。 他提出的建议旨在通过将 R48 的初始照准和水平公差与 R149 的目标假设和规范保持一致来保证现实世界的安全。 这是目前 R48 中阶梯式照准表的外观,IWG-VGL 提议的新照准表用蓝色覆盖。 同样,X 轴是照准偏角,Y 轴是灯座高度:

新表明显向左移动,从而限制了照准偏角的下限并扩大了照准偏角的上限。 这将倾向于鼓励更高的灯照准,这意味着更远的视距和更好的安全性。

这里的绿线值得特别注意; 经计算,可确保驾驶员预览不少于 50 米(路面右边缘每个前照灯的垂直照度≥ 3 勒克斯)。 因此,这与当前的 R48 照准表不同,是基于性能的要求。

该提案于去年 10 月在 GRE 上提出,可在此处找到。非常值得一读,连同它的支持文件,比如这个这个。进展是有的——终于,几十年前的“君子协定”推迟对所有车辆进行自动调平的要求可能即将结束!——但仍然存在一些摩擦和阻力。一些国家的专家反对任何可能增加眩光的提案,即前面提到的“眩光厌恶”。在欧洲,长期以来,人们一直笃定地相信,所有眩光都肯定不好,必须优先考虑避免眩光。这种理念贯穿始终:这就是 R48 照准角度如此低的原因;这就是为什么国家车辆检验标准允许如此低的照准,这也是为什么修理厂倾向于将前照灯的目标照准设置得更低而不是更高,认定它是有效的安全措施。

当然眩光确实不舒服,最好能够努力将其最小化,以确保能够安全驾驶。最后一点至关重要,因为很少有严格的科学证据将前照灯眩光与交通事故联系起来。美国观念一心一意地专注于看距离,并将眩光控制视为对安全不重要的选项,它与根本不接受眩光的观点不同。但另一方面,对于非自适应近光灯前照灯而言,零眩光并不是一个合理的或科学上站不住脚的期望。根据定义,近光灯是视觉和眩光之间的折衷。 Targosinski 博士提出的建议看起来肯定比 R48 中目前规定的更好、更安全。幸运的是——在整个 IWG-VGL 持续辛勤努力下以及与 GRE 内部进行耐心、开放的谈判后——它将很快生效。

顺便说一句,预期和实际实现的近光灯性能之间由照准引起的巨大差距可能并非全是坏事。 也许它在促进自适应远光(ADB)发展方面会发挥巨大作用:如果完全不接受眩光,且近光灯导致视距不足,这将推动更多车辆装配ADB,因为它确实能够提供更多可见光且不会产生更多眩光。 研究发现,与近光灯相比,ADB 的有效视距增加了 30 米(旨在符合 R48)……瞧! 但在所有汽车都配备 ADB 之前,让我们将近光灯指向它们真正应该照亮的地方吧。

文章转自 DVN 主页


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