【導讀】同時，在對FAW-A1前照燈整體設計的基礎上，重點對前照燈的光。學設計進行了研究和學習。設計主要滿足了汽車前照燈在光學方面的行業(yè)標。也在滿足各項要求的同時，力爭使設計成本低廉，品質優(yōu)良，外觀優(yōu)美融。資料和文獻；翻譯與車燈相關的英文文獻。員討論，得出相對合理的方案簡圖。并依據光源設計出合理的前照燈反射器，能夠與結構設計的組員相配合。撰寫畢業(yè)設計論文，同時總結出本設計中的改進和不足之處，展望未來該車。型前照燈設計的趨勢和值得努力的方向。最后，給出畢業(yè)設計的心得體會。

　　

【正文】 FAWA1 汽車前照燈光學設 計（星宇車燈） 30 S0 SO?、 S04和 S10的投影范圍介于以上兩組子塊之間，它們的功能是增加中心區(qū)域的照度，同時使照度均勻過渡；子塊 S1 S13和 S14的投影主要集中在水平方向 0至一 4m的水平線下方區(qū)域，用 來形成水平截止線；子塊 S15至 S20的投影主要集中在水平方向 O至 4m，從中心點開始呈 15176。 的斜線的下方。 遠光 遠光的設計是在近光區(qū)設計好的情況下進行的，此時 S01至 S20的曲面形狀已經確定。所以遠光的設計就只剩下 S21至 S26這六個子塊。法規(guī)對遠光的要求并不嚴格，只要求照度均勻，中心區(qū)域有較大的照度即可。因此 S21至 S26這六個子塊的投影主要都集中在中心區(qū)域。其中 S21和 S26的投影區(qū)域在中心水平方向177。 1m、垂直方向177。 lm范圍內： S22的投影區(qū)域在中心水平方向一 l至 3m、垂直方向 O至一 2m范圍內； S2 S24和 S25的投影區(qū)域在水平方向177。 2m、垂直方向 O至一 2m范圍內。 采用 H7 光源的反射面 H7燈泡燈絲的發(fā)光中心距離基座 27． 25mm，因此取基礎面取焦距為27． 25mm的旋轉拋物面。單絲燈泡的遠光與近光采用不同的反射面，所以其設計較雙絲燈泡簡單。 近光 河海大學本科論文 FAWA1 汽車前照燈光學設 計（星宇車燈） 31 圖 45 近光反射面具體分區(qū)情況 H7的近光反射面共分 24個子塊。 如圖 45所示， 其中 S0 S0 S1 S1S06和 S2這六個子塊的功能是形成中心的高亮區(qū)，但是也各有側重， S0 S06和S24的投影范圍較小，而其余三個較大； S1 S1 S17和 S18形成 15176。 截止線；S08和 S20形成水平截止線：其余各子塊的投影區(qū)域較為擴散，主要是實現整個路面的均勻照明，同時部分子塊對水平截止線有貢獻。 遠光 S01 S02 S03 S04 S05 S06 S07 S08 河海大學本科論文 FAWA1 汽車前照燈光學設 計（星宇車燈） 32 圖 46 H7遠光反射面具體分區(qū)情況 相對于近光，遠光的設計顯得相當容易。 如圖 46所示， 子塊 S0 S08主要形成中心高亮區(qū)，其 余各塊則主要照亮整個路面，當然各塊的投影范圍不盡相同。 光型圖與等照度圖的繪制 為了驗證所設計的反射面是否滿足要求，需要繪出 25米屏幕上的光型圖及等照度圖。 H4 反射器 近光 等照度 曲 線 圖 47為 H4反射器近光在 25m配光屏上的等照度曲線圖。圖中可以很明顯地看出左側的水平截止線和右側的 15176。 截止線，在這兩條截止線上，各等照度線彼此非常接近，這說明在截止線上的照度梯度較大，因此可以形成比較清晰的截止線。各等照度線的形狀比較相似，這說明光的強度變化比較平滑，光分布具有較好的均勻性。 圖 47 H4近光等照度曲線圖 法規(guī)檢測 河海大學本科論文 FAWA1 汽車前照燈光學設 計（星宇車燈） 33 圖 48 H4近光法規(guī)檢測圖 從圖 48所示可以看出，對于 HV、 75R和 50R的檢測，均在法規(guī)的允許范圍內。 遠光 等照度曲線 圖 49是 H4遠光在 25米配光屏上的等照度曲線圖。遠光對光型的要求不高，從圖中可見，各等照度線形狀都比較相似，光的均勻性較好，且相對于中心基本對稱，符合遠光主要照亮正前方區(qū)域的需要。 圖 49 H4遠光等照度曲線圖 法規(guī)檢測 河海大學本科論文 FAWA1 汽車前照燈光學設 計（星宇車燈） 34 圖 410 H4遠光法規(guī)檢測圖 從圖 410所示 可以看出，對于 HV、 75R和 50R的檢測，均在法規(guī)的允許范圍內。HV≥80%Emax ,屬于比較符合的。 H7 反射器 近光 等照度曲線 圖 411是 H7近光在 25米配光屏上的等照度曲線圖。這個圖和 H4近光等照度曲線圖很接近。圖中同樣有很明顯的水平截止線和 15176。 截止線，截止線上的照度線彼此接近，照度梯度較大，可以形成比較清晰的截止線。各等照度線的形狀比較相似，這說明光的強度變化比較平滑，光分布具有較好的均勻性。與 H4近光相比， H7近光在水平方向向兩邊擴散得更遠，即視野更為廣闊 ，這主要是因為 H4反射器同時要實現近光和遠光兩種功能，有部分反射面區(qū)域沒有參與近光的配光，而 H7的近光和遠光分別由不同的反射器來實現，反射器得以充分利用，提高了光的利用率。這也是單絲燈泡的優(yōu)越性之 一 。 河海大學本科論文 FAWA1 汽車前照燈光學設 計（星宇車燈） 35 圖 411 H7近光等照度曲線圖 法規(guī)檢測 圖 412 H7近光法規(guī)檢測圖 從圖 412所示可以看出，對于 HV、 75R和 50R的檢測，均在法規(guī)的允許范圍內。 遠光 等照度曲線 圖 413是 H7遠光在 25米配光屏 上 的等照度 曲 線圖。 與 H4遠光等照度圖 相比 ， 各 等照度線的形狀相似度更 好 ，這 說 明其均勻性更好 ， 同 時 ，其在水 平方向向兩邊擴散 更大，更有利于擴大視野。這 主要是 因為 H7的遠光反射器是獨 立 設計 的， 而不 像 H4反射器那樣受到近光 設計 的制約。 河海大學本科論文 FAWA1 汽車前照燈光學設 計（星宇車燈） 36 圖 413 H7遠光等照度曲線圖 法規(guī)檢測 圖 414 H7遠光法規(guī)檢測圖 從圖 414所示可以看出，對于 HV、 75R和 50R的檢測，均在法規(guī)的允許范圍內。HV≥80%E max ,屬于比較符合的。河海大學本科論文 FAWA1 汽車前照燈光學設 計（星宇車燈） 37 第 5 章 小結 近光比較 通過對圖 48和圖 412的比較， 可以看出，各控制點的照度值都符合標準要求。而 50R及 75R兩個控制點處的照度 雖然符合標準要求，但是 H4近光和 H7近光的 這兩個值 相比較可以看出略有不同 ，而我們希望這兩個值越高越好，因為這樣有助于提高前照燈在本車道前方 的照明距離 。 與 H4近光相比， H7近光在水平方向向兩邊擴散得更遠，即視野更為廣闊，這主要是因為 H4反射器同時要實現近光和遠光兩種功能，有部分反射面區(qū)域沒有參與近光的配光，而 H7的近光和遠光分別由不同的反射器來實現，反射器得以充分利用，提高了光的利用率。 經過比較，可以看出 H7的近光要優(yōu)于 H4的近光照明效果。 遠光比較 同時，可以比較圖 4 410和圖 41 414，可以看出， H7遠光在 25米配光屏上的等照度曲線圖。與 H4遠光等照度曲線圖相比，各等照度線的形狀相似度更好，這說明其均勻性更好，同時，其在水平方向向兩邊擴散更大，更有利于擴大視野。這主要是因為 H7的遠光反射器是獨立設計的，而不像 H4反射器那樣受到近光設計的制約。 由此可見，用 H7作為光源的前照燈的近光、遠光的光型總體不錯，各個控制點處的照度都符合法規(guī)的指定要求，達到預期的效果。 河海大學本科論文 FAWA1 汽車前照燈光學設 計（星宇車燈） 38 總結 從上學期期末拿到畢業(yè)設計的課題開始至今已經四個多月了， 我們從一開始的迷茫到能將設計基本完成 。 剛開始覺得四個多月的時間 很充裕，對于畢業(yè)設計也是信心滿滿的，后來到星宇公司慢慢接觸到車燈方面的相關知識，才覺得，這并不是我們想象的那么簡單， 由于我們對車燈的了解并不是很好，整個設計過程中，我們從學習軟件，查閱資料和做實驗一點點地慢慢做起。在此期間，我們對草圖方案改過數次，最終確定三維模型并投入分析。整個設計過程我們通過小組討論，咨詢工程師等方法，也解決了不少難題。這也讓我們不但從中學習到許多新知識，而且還進一步培養(yǎng)了團隊合作精神，認識到個人的力量是有限的，而一個團隊卻能完成許多事。當然，我也在其中鍛煉了耐心和不怕吃苦的毅力。 河海大學本科論文 FAWA1 汽車前照燈光學設 計（星宇車燈） 39 致謝 本 畢業(yè)設計 是在 卞新高 老師的悉心指導下完成的。從畢業(yè)設計題目的選擇、到選到課題的研究和論證，再到本畢業(yè)設計的編寫、修改，每一步都有 卞老師的細心指導和認真的解析。在 卞 老師的指導下，我在各方面都有所提高，老師以嚴謹求實，一絲不茍的治學態(tài)度和勤勉的工作態(tài)度深深感染了我，給我巨大的啟迪，鼓舞和鞭策，并成為我人生路上值得學習的榜樣。使我的知識層次又有所提高。同時感謝所有教育過我的專業(yè)老師，你們傳授的專業(yè)知識是我不斷成長的源泉也是完成本論文的基礎。 同時 ,我也十分感謝星宇車燈公司和我的企業(yè)指導工程師 孟慶恩和陳春花工 程師等對我的幫助和指導 ,我在此表示誠摯的謝意。他們在我遇到困難時給予了許多幫助和指導，對我的問題總是很細心地解答。對于我提供的新方案和問題的解決方法，他們也是很耐心的給我分析，很認真的指出我的不足。， 也感謝我同一組的組員和班里的同學是你們在我遇到難題是幫我找到大量資料，解決難題。再次真誠感謝所有幫助過我的老師同學。通過這次畢業(yè)設計不僅提高了我獨立思考問題解決問題的能力而且培養(yǎng)了認真嚴謹，一絲不茍的學習態(tài)度 。并且也認識到對于一個項目的研發(fā)有太多細小的部分了，想要成為一名優(yōu)秀的工程師，我們就必須有不怕麻煩、精益 求精的毅力。 由于經驗匱乏，能力有限，設計中難免有許多考慮不周全的地方，希望各位老師多加指教。 河海大學本科論文 FAWA1 汽車前照燈光學設 計（星宇車燈） 40 參考文獻 [1] Thomas Weber ,Christian Plattfaut. Virtual night drive. PAL 2020 Symposium. 2020:10621069 [2] Bill Siuru. Lighting up the road of tomorrow. Mechanical Engineering. 1991(8):6467 [3] 黃佐賢 主編 . 現代汽車燈具 . 北京：長虹出版公司， 2020 [4] Prasad Koppolu, etc. Knowledgebased engineering application for lighting design and development — KBESmartlite. PAL 2020 Symposium. 2020:560576 [5] Lawrence tools for automotive lighting. PAL 2020 Symposium. 2020:785792 [6] 敖錦龍，現代汽車前照燈配光設計技術初探 —— 自由曲面前照燈光學系統。中國照明電器 .2020（ 12）： 710 [7] Martin Grimm, Michael Hamm. ECE headlamp performance status and potential for improvement. PAL 2020 :348354 [8] Ad de Visser. Activies of CIE relevant to automotive lighting. PAL 2020 :186195 [9] 陳大華 .道路照明及其國際推薦標準 .中國照明電器 .2020(11):1922 [10] 王吟斌 .汽車及掛車照明和信號裝置標準體系介紹 .中國照明電器 .1999（ 3）：2527 [11] 周太明等 .汽車近光燈配光的國際協調 .中國照明電器 .2020（ 5）： 15 [12] 張以謨 .應用光學 .修訂本 .北京：機械工業(yè)出版社 ， 1988 [13] 朱心雄等 .自由曲線曲面造型技術 .北京：科學出版社， 2020 河海大學本科論文