汽車霧燈是裝于汽車前部比前照燈稍低的位置,用于雨霧天氣行車時照明道路。因為霧天能見度低,駕駛員視線受到限制。燈光可增大運行距離,特別是黃色防霧燈的光穿透力強,它可提高駕駛員與周圍交通參與者的能見度,使來車和行人在較遠處發(fā)現(xiàn)對方,在汽車的安全性中起著至關(guān)重要的作用。
霧燈設(shè)計原理
菲涅爾透鏡霧燈設(shè)計中重要組成部分,菲涅爾透鏡是由聚烯烴材料注壓而成的薄片,也有玻璃制作的,鏡片表面一面為光面,另一面刻錄了由小到大的同心圓,它的紋理是利用光的干涉及擾射和根據(jù)相對靈敏度和接收角度要求來設(shè)計的,透鏡的要求很高。菲涅爾透鏡作用有兩個:一是聚焦作用,即將熱釋紅外信號折射(反射)在PIR上,第二個作用是將探測區(qū)域內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū),使進入探測區(qū)域的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號。
菲涅爾透鏡連續(xù)表面部分“坍陷”到一個平面上。從剖面看,其表面由一系列鋸齒型凹槽組成,中心部分是橢圓型弧線。每個凹槽都與相鄰凹槽之間角度不同,但都將光線集中一處,形成中心焦點,也就是透鏡的焦點。每個凹槽都可以看做一個獨立的小透鏡,把光線調(diào)整成平行光或聚光。而本文中采用的是將LED發(fā)出的光線轉(zhuǎn)化成平行光線。
LED光源的選擇
國內(nèi)外關(guān)于機動車后霧燈均有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),但是還沒有關(guān)于半導(dǎo)體照明的標(biāo)準(zhǔn)。本文設(shè)計的LED后霧燈以傳統(tǒng)鎢絲燈及鹵素?zé)舻某R?guī)要求作為標(biāo)準(zhǔn)GB-11554中規(guī)定后霧燈的光源為紅色。在配光方面最大的難度是:要保證菱形區(qū)域內(nèi)光照強度處于一定區(qū)間的要求。為了能夠得到很好的設(shè)計效果,本設(shè)計選用OSRAM(歐司朗)公司的一款小功率紅光LED,其發(fā)光效率高且非常小巧,發(fā)光角為120°,在700 mA工作電流下,光通量典型值為10 lm。
外延閱讀:
LED(Light Emitting Diode),發(fā)光二極管,是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件,它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片,最初LED用作儀器儀表的指示光源,后來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用,產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例,在美國本來是采用長壽命,低光效的140瓦白熾燈作為光源,它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后,光損失90%,只剩下200流明的紅光。而在新設(shè)計的燈中,Lumileds公司采用了18個紅色LED光源,包括電路損失在內(nèi),共耗電14瓦,即可產(chǎn)生同樣的光效。 汽車信號燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。