ŹRÓDŁA LED W SAMOCHODOWEJ TECHNICE ŚWIETLNEJ



Podobne dokumenty
Ćwiczenie nr 6 Temat: BADANIE ŚWIATEŁ DO JAZDY DZIENNEJ

Sprawdzanie na SKP. Ponadto dopuszcza się wyposażenie w następujące światła

Dopuszcza się użycie świateł które otrzymały świadectwo homologacji. Powierzchnia świetlna nie może:

ZASTOSOWANIE DIOD LED W TECHNICE OŚWIETLENIOWEJ SAMOCHODÓW THE APPLICATION OF LIGHT EMITTING DIODES IN LIGHTING ENGINEERING FOR MOTOR VEHICLES

Cele pracy Badania rozsyłu wiązek świetlnych lamp sygnałowych stosowanych we współczesnych pojazdach samochodowych Stworzenie nowego ćwiczenia laborat

OŚWIETLENIE LED JAKO SAMOCHODOWE ŚWIATŁA DO JAZDY DZIENNEJ

ANALIZA WPŁYWU WARTOŚCI LUMINANCJI I POLA POWIERZCHNI ŚWIETLNEJ KLOSZA ŚWIATŁA HAMOWANIA NA WIDOCZNOŚĆ SYGNAŁÓW ŚWIETLNYCH

Elektrotechnika w środkach transportu

Seria modułowych lamp LED

Oświetlenie LED Fakty i mity nowoczesnej technologii oświetleniowej

uwzględniając Traktat o funkcjonowaniu Unii Europejskiej, w szczególności jego art. 114, w związku z art. 218 ust. 9,

AKTY PRZYJĘTE PRZEZ ORGANY UTWORZONE NA MOCY UMÓW MIĘDZYNARODOWYCH

Oświetlenie zewnętrzne. wewnętrzne w tramwajach. Tramwaj publiczny środek transportu. Podział oświetlenia

Wpływ regeneracji klosza i odbłyśnika reflektora na właściwości fotometryczne światła mijania

Wstępne propozycje tematów prac dyplomowych:

Wstępne propozycje tematów prac dyplomowych:

AKTY PRZYJĘTE PRZEZ ORGANY UTWORZONE NA MOCY UMÓW MIĘDZYNARODOWYCH

Pomiary jakościowe i fotometryczne gwarancją dobrze wykonanej instalacji oświetleniowej

Pomiary i badania wybranych samochodowych źródełświatła

WARUNKI SZCZEGÓŁOWE DOTYCZĄCE ŚWIATEŁ ZEWNĘTRZNYCH POJAZDU SAMOCHODOWEGO I PRZYCZEPY

(Tekst mający znaczenie dla EOG) (2014/C 22/02)

INSTYTUT TRANSPORTU SAMOCHODOWEGO,

Product Line 035A Nowa rodzina źródeł światła

W polskim prawodawstwie i obowiązujących normach nie istnieją jasno sprecyzowane wymagania dotyczące pomiarów źródeł oświetlenia typu LED.

AKTY PRZYJĘTE PRZEZ ORGANY UTWORZONE NA MOCY UMÓW MIĘDZYNARODOWYCH

OSRAM LEDriving LEDFOG101 2 w 1 LED FOG + DRL

Zasilanie silnika indukcyjnego poprzez układ antyrównoległy

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 503

POLSKA IZBA STACJI KONTROLI POJAZDÓW

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 503

KRÓTKA INFORMACJA Lampa tylna Full LED do samochodów ciężarowych 2VD / 2VP xxx

STABILIZATORY NAPIĘCIA STAŁEGO O DZIAŁANIU CIĄGŁYM

PHILIPS H4 12V 60/55W P43t-38 ColorVision Blue

KRÓTKA INFORMACJA Dodatkowy reflektor świateł drogowych LED Light Bar 470 Single Twin

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY I BUDOWNICTWA. z dnia 2016 r.

Technika świetlna. Przegląd rozwiązań i wymagań dla tablic rejestracyjnych. Dokumentacja zdjęciowa

Warszawa, dnia 7 września 2012 r. Poz. 997 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA TRANSPORTU, BUDOWNICTWA I GOSPODARKI MORSKIEJ 1) z dnia 3 sierpnia 2012 r.

PHILIPS H7 12V 55W PX26d ColorVision Purple

LED STAR PAR W/827 GU10

Załącznik nr 6 - TABELA. Światła zamontowane na pojeździe powinny odpowiadać warunkom podanym w poniższej tabeli:

Firma DAGON Leszno ul. Jackowskiego 24 tel Produkt serii DAGON Lighting

PRODUCER OF PROFESSIONAL REFRIGERATION EQUIPMENT WE DO INNOVATION BUSINESS OPRAWA OŚWIETLENIOWA LED. (W ) marki JBG-2.

PHILIPS H7 12V 55W PX26d VisionPlus

OCENA PRZYDATNOŚCI FARBY PRZEWIDZIANEJ DO POMALOWANIA WNĘTRZA KULI ULBRICHTA

Wniosek DECYZJA RADY

Energooszczędne źródła światła

PHILIPS H1 12V 55W P14,5s VisionPlus

Oświetlenie 1. Zakres wykładu. Podstawy techniki świetlnej Źródła światła Oprawy oświetleniowe Technika oświetlania. dr inż.

H7 VisionPlus 12V 55W PX26d - 2 sztuki


Wymagania edukacyjne naprawy elektryczne i elektroniczne pojazdów samochodowych

Diagnozowanie oświetlenia zewnętrznego pojazdu (cz. 2)

DECYZJE. uwzględniając Traktat o funkcjonowaniu Unii Europejskiej, w szczególności art. 114 w związku z art. 218 ust. 9,

PHILIPS H11 12V 55W PGJ19-2 LongLife EcoVision

RENAULT CLIO ŚWIATŁA ZEWNĘTRZNE POJAZDU

PHILIPS H1 12V 55W P14,5s LongLife EcoVision

OPRACOWANIE TECHNICZNE. Modernizacja oświetlenia ciągów komunikacyjnych oraz łazienek w Domu Pomocy Społecznej w Malborku.

Rada Unii Europejskiej Bruksela, 28 lutego 2017 r. (OR. en)

Nowoczesne systemy oszczędzania energii

Parametry: 12V; 55W; P14.5s Zastosowanie: reflektory główne (światło mijania i drogowe) Producent: OSRAM Cena: 9,37zł

LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI

KRÓTKA INFORMACJA. Modułowa hybrydowa lampa tylna do przyczep w technologii LED 2VP / 2VP CECHY PRODUKTU

Polski producent profesjonalnego źródła światła z wykorzystaniem najnowszej technologii z zastosowaniem wysokowydajnych diod LED.

ZMIANA TREŚCI SPECYFIKACJI ISTOTNYCH WARUNKÓW ZAMÓWIENIA, NUMER POSTĘPOWANIA: D/92/2017

Barwa ciepła Barwa neutralna Barwa chłodna

ANEKS do Audyt efektywności energetycznej modernizacji oświetlenia ulicznego w Miechowie -województwo małopolskie.

Oświetlenie ledowe: wszystko o trwałości LEDów

Rys. 1. Zakres widzialny fal elektromagnetycznych dla widzenia w ciągu dnia i nocy.

S.L.J. ELEKTRONIK. Światła dzienne drl LED markowej firmy NSSC. DRL MODEL NSSC 523HP mini - model 2017

Wykonawcy biorący udział w postępowaniu

PHILIPS H1 12V 55W P14,5s Vision

(Tekst mający znaczenie dla EOG) (8) Decyzją Rady z dnia 29 kwietnia 2004 r. Unia przyjęła. (9) Decyzją Rady z dnia 14 marca 2005 r.

Rowery, motorowery, czterokołowce. Definicje, warunki dopuszczenia do ruchu drogowego

METODA EKSPERYMENTALNYCH BADAŃ CZASU REAKCJI NOWOCZESNYCH SYSTEMÓW WSPOMAGANIA OŚWITLENIA POJAZDU NA PRZYKŁADZIE AFL

PROBLEMY ELEKTROENERGETYKI

Olsztyn, dnia 27 października 2008 r. Jarosław Kaczor Zastępca Dyrektora Oddziału. /strona internetowa/ GDDKiA-O/OL-R2-R /08

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY 1) z dnia r.

PHILIPS H1 12V 55W P14,5s LongLife EcoVision

spis treści objaśnienie oznaczeń

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1626

L 164/46 Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej

Rada Unii Europejskiej Bruksela, 8 listopada 2016 r. (OR. en)

Oświetlenie X-tremeUltinon LED Philips - zobacz pełną gamę nowości

ZESTAWY TABLIC OSTRZEGAWCZYCH BELKI ŚWIETLNE ZESTAWY OŚWIETLENIOWE

Przepisy prawa. dotyczące pojazdów mechanicznych i przyczep według regulaminu ECE 48

Modernizacja oświetlenia ulic i dróg

DYREKTYWA PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY 2009/68/WE

BDG.WZP MW Warszawa, 21 sierpnia 2015 r.

14723/14 MSI/PAW/alb DGG 3A

MODELE WIEŃCÓW LED. jednocześnie - na blat roboczy oraz do wnętrza szafki

Prawne i praktyczne aspekty badania jakości reflektorów samochodowych

WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK ELEKTRYCZNYCH ŹRÓDEŁ ŚWIATŁA

ZAŁĄCZNIKI ROZPORZĄDZENIA DELEGOWANEGO KOMISJI

Wniosek DECYZJA RADY

INSTRUKCJA MONTAŻU I EKSPLOATACJI OPRAW LED GX

Wykonał: Grzegorz Bączek

Zastosowanie diod elektroluminescencyjnych w pojazdach samochodowych

LAMPY I MODUŁY DIODOWE ZASILANE NAPIĘCIEM PRZEMIENNYM

MASTER LEDlamps, Novallure LED Retrofit

Wykaz czynności kontrolnych oraz metody oceny stanu technicznego pojazdu, przedmiotów jego wyposażenia i części

Transkrypt:

Piotr Kaźmierczak Instytut Transportu Samochodowego ŹRÓDŁA LED W SAMOCHODOWEJ TECHNICE ŚWIETLNEJ W artykule omówiono obecne przepisy homologacyjne w zakresie stosowania źródeł LED w lampach samochodowych. Przedstawiono również problemy związane z badaniami lamp sygnałowych wyposażonych w tego typu źródła światła, wynikające m.in. z nieprecyzyjnych zapisów regulaminów homologacyjnych. Przedstawiono nowe rozwiązania konstrukcyjne lamp, niespotykane w przypadku tradycyjnych źródeł żarowych, obejmujące sterowanie zmiennością światłości, wymiarami powierzchni widocznej oraz dodatkowe efekty świetlne. LED IN VEHICLE LIGHTING TECHNOLOGY This paper presents type approval requirements in scope of LED application in vehicle lamps. The problems concerning tests of the vehicle signaling lamps equipped with this kind of light sources, following imprecise regulations was also discussed. New technical solutions, unexpected in case traditional filament lamps, including variable luminous intensity control, changes of apparent surface size and additional lighting effect was also presented.

Transport Samochodowy 4-2011 Obecnie coraz częściej obserwujemy stosowanie źródeł LED w samochodowej technice świetlnej [1]. Źródła te są już powszechnie stosowane w lampach samochodowych np. w światłach jazdy dziennej, światłach pozycyjnych, kierunku jazdy czy hamowania. Największą zaletą tych źródeł jest wielokrotnie dłuższa, w porównaniu do tradycyjnej żarówki, trwałość oraz energooszczędność. Ta sama funkcja oświetleniowa realizowana jest przy poborze dużo mniejszej mocy, np. światło pozycyjne z żarówką o mocy 10 W może być wykonane przy użyciu LED o mocy 1 W. Istotne znaczenie, ze względu na czas reakcji kierowców, ma także znacznie krótszy czas uzyskania pełnego strumienia świetlnego od momentu włączenia światła. Żarnik tradycyjnej żarówki potrzebuje chwilę na rozgrzanie, a pełne świecenie LED następuje natychmiast po włączeniu zasilania, co np. wpływa na skrócenie drogi hamowania ze względu na szybszą reakcję kierowców obserwujących te światła. Wymagania homologacyjne zawarte w regulaminach EKG ONZ [2], są zdefiniowane dla pojedynczego światła, dla poszczególnych kategorii urządzeń oświetleniowych, najczęściej w postaci wartości światłości minimalnej i maksymalnej w osi odniesienia danego światła (tabela 1) oraz w wybranych kierunkach obserwacji, przedstawionych w postaci siatki punktów pomiarowych (rys. 1). Wartości w tych punktach podane są jako procent światłości w osi odniesienia. Dopuszczalne maksimum światłości nie może być przekroczone w całym obszarze widoczności światła. Dodatkowo zdefiniowano również wartości minimalne wymagane w określonych obszarach kątowych, np. wartość światłości w obszarach przedstawionych na rys. 2 nie może być mniejsza niż 0,05 cd dla świateł pozycyjnych oraz 0,3 cd dla światła hamowania. Ponadto, dopuszcza się stosowanie zespołu dwóch lamp o tej samej funkcji, np. w sytuacji, gdy jedno światło znajduje się na otwieranej klapie bagażnika. Wówczas lampy oznacza się dodatkowym symbolem D, a wymagania dla jednej części lampy odpowiadają połowie wymagań dla lampy pojedynczej. Tabela 1 Przykładowe wartości światłości wymagane w osi odniesienia dla świateł pozycyjnych, obrysowych i hamowania wg wymagań Regulaminu nr 7 [2] Table 1 Example of luminous intensity of position lamps, side-marker lamps and stop lamps according to requirements of ECE Regulation No. 7 [2] Kategoria światła I max [cd] I min [cd] Lampa Lampa (pojedyncza) pojedyncza oznaczona D Światło przednie pozycyjne, obrysowe A lub AM 4 140 70 Światło przednie pozycyjne zespolone z reflektorem 4 140 - Światło tylne pozycyjne, obrysowe: R, R1, RM1 (o stałej światłości) 4 17 8,5 R2, RM2 (o zmiennej światłości) 4 42 21 Światło hamowania: S1 (o stałej światłości) 60 260 130 S2 (o zmiennej światłości) 60 730 365 S3 (o stałej światłości) 25 110 55 S4 (o zmiennej światłości) 25 160 80

Źródła LED w samochodowej technice świetlnej Podczas badań homologacyjnych pomiary światłości lamp sygnałowych zwykle wykonuje się metodą goniofotometryczną. Badana lampa obracana jest pod odpowiednim kątem na stoliku goniometru, a światłość mierzona jest fotometrem. W przypadku tradycyjnych żarówek podczas pomiarów, jako źródło światła stosuje się żarówkę wzorcową odpowiedniej kategorii, zasilaną napięciem, przy którym osiąga ona odniesieniowy strumień świetlny określony w regulaminie nr 37 [3]. Źródła LED mogą być stosowane w lampach samochodowych albo jako niewymienne źródło światła, albo jako tzw. wymienny moduł źródła światła. Przy czym drugie rozwiązanie stosowane jest bardzo rzadko, ze względu na potrzebę spełnienia dodatkowych wymagań odnośnie do konstrukcji modułu. Wymagane jest takie zaprojektowanie modułu, aby był on zabezpieczony przed wpływem czynników zewnętrznych, oraz aby można go było umieścić w lampie tylko w jednej prawidłowej pozycji, a jego zdemontowanie było możliwe tylko przy użyciu narzędzi. Ponadto, jeżeli w lampie zespolonej znajduje się kilka modułów o różnych charakterystykach fotometrycznych, ich konstrukcja powinna uniemożliwiać ich zamianę. Moduł powinien także zostać oznaczony nazwą handlową lub marką, niepowtarzalnym numerem identyfikującym dany typ oraz napięciem zasilania i pobieraną mocą. Pomiary lamp LED wykonuje się zasilając dane światło napięciem znamionowym tj. 6,75 V, 13,50 V lub 28 V lub, w przypadku współpracy z zewnętrznym układem zasilającym, napięciem określonym przez producenta. Podstawowym problemem, związanym z konstrukcję źródeł LED, jest zmniejszanie się ich strumienia świetlnego przy wzroście temperatury złącza półprzewodnikowego. Problem ten rozwiązano poprzez sprawdzenie spełnienia wymagań fotometrycznych regulaminu zarówno po 1 min jak i po 30 min od momentu włączenia zasilania. Pozwala to na wyeliminowanie lamp, w których np. zaraz po włączeniu dopuszczalna wartość maksymalna światłości jest przekroczona, lub w których po 30 min świecenia spadek strumienia jest na tyle duży, że lampa nie spełnia wymagań minimalnych. Tego typu problemy występują najczęściej dla LED barwy żółtej, która charakteryzuje się największymi wahaniami strumienia świetlnego w porównaniu do LED innych barw. Rys. 1. Przykład siatki punktów pomiarowych dla świateł pozycyjnych z wartościami określonymi jako procent wartości w osi odniesienia [2] Fig. 1. Example of position lights luminous intensity grid with values described as percentage of value required in reference axis [2] 87

Transport Samochodowy 4-2011 Rys. 2. Przykład pola widoczności światła pozycyjnego przedniego i tylnego [2] Fig. 2. Example of front and rear position lights field of visibility [2] Następnym problemem jest potrzeba zastosowania do realizacji danej funkcji oświetleniowej kilku lub kilkunastu źródeł światła (rys. 3). Regulaminy dopuszczają, poprzez analogię do tradycyjnej żarówki, stosowanie jednego lub kilku źródeł światła. Przy czym za pojedyncze źródło światła uważa się też kilka żarówek lub źródeł LED połączonych w taki sposób, że przy uszkodzeniu jednego z nich pozostałe również gasną. Wówczas wymaga się, aby światło spełniło wymagania minimalne, gdy jedno ze źródeł ulegnie uszkodzeniu. Wyjątkiem jest sytuacja zastosowania tylko dwóch źródeł, gdzie dopuszcza się spadek światłości w osi odniesienia o 50% ale tylko wtedy, gdy pojazd jest wyposażony w dodatkowy wskaźnik informujący o awarii. Rys. 3. Przykład tylnej zespolonej lampy sygnałowej ze światłem pozycyjnym, hamowania i kierunku jazdy, z wieloma źródłami LED Fig. 3. Example of rear grouped signaling lamp with position light, brake light and direction indicator light, equipped with many LED sources 88

Źródła LED w samochodowej technice świetlnej W przypadku kilkunastu źródeł, do sprawdzenia spełnienia wymagań przy uszkodzeniu jednego z nich, niezbędne jest wykonanie pomiarów wszystkich możliwych kombinacji uszkodzeń w obszarze danego światła. Znacznie komplikuje to proces badań homologacyjnych, zwłaszcza w przypadku niewymiennych źródeł LED. Niezbędne jest dostarczenie do badań kilkunastu lub więcej lamp z uszkodzonymi poszczególnymi źródłami, podczas gdy, w przypadku pojedynczego źródła światła, badane są tylko dwie sztuki. Pewną niekonsekwencją jest to, że samo spełnienie wymagań przy uszkodzeniu pojedynczego źródła, nie zabezpiecza przed użytkowaniem światła z uszkodzonymi dwoma lub więcej źródłami, co według obserwacji autora często zdarza się w praktyce. W zasadzie taka lampa powinna zostać wyeliminowana na okresowym przeglądzie technicznym pojazdu. Niestety podczas przeglądu zwykle stosowany jest uproszczony sposób sprawdzania świateł, polegający jedynie oględzinach i stwierdzeniu działania. Dlatego tego typu usterki zwykle nie są wychwytywane. Ponadto diagnosta nie jest wstanie określić, poza ewidentnymi przypadkami, czy częściowo uszkodzone światło może być uznane za sprawne, ponieważ nie dysponuje informacjami technicznymi pozwalającymi na określenie ile źródeł w danej lampie powinno świecić. Zresztą, niektóre konstrukcje lamp, zwłaszcza z ryflowanymi kloszami rozpraszającymi światło, uniemożliwiają stwierdzenie uszkodzenia danego źródła bez demontażu lampy. Z drugiej strony wyłączanie całego światła, gdy jedno z kilkunastu źródeł ulegnie uszkodzeniu, trochę kłóci się z ideą wykorzystania zalety źródeł LED jaką jest ich długa trwałość. Co prawda przy zastosowaniu źródeł wysokiej jakości, uszkodzenia zdarzają się rzadko, ale w przypadku lamp zespolonych istnieje ryzyko, że uszkodzenie jednego światła spowoduje potrzebę wymiany całej lampy, która kosztuje kilkakrotnie więcej niż lampa żarówkowa. Zatem najlepszym rozwiązaniem tego typu problemów będą lampy z wymiennymi modułami LED. Rozwiązanie to jest przyszłością motoryzacji i prawdopodobnie będzie szerzej stosowane dopiero po znormalizowaniu konstrukcji takich modułów, jak ma to miejsce w przypadku trzonków żarówek samochodowych [3]. Kolejnym mankamentem jest brak spójnego systemu identyfikowania źródeł LED, które mogą charakteryzować się bardzo zróżnicowanymi parametrami elektrycznymi i fotometrycznymi, w zależności od producenta. Dobrym przykładem są tradycyjne żarówki, które podlegają oddzielnemu procesowi homologacji [3] i muszą spełniać określone wymagania m.in. odnośnie wymiarów trzonka i żarnika, mocy oraz wartości strumienia świetlnego. Są one identyfikowalne na podstawie oddzielnego numeru homologacji. Natomiast, w przypadku stosowania LED wymagane jest jedynie oznaczenie napięcia zasilania i mocy pobieranej przez dane światło, a w przypadku modułu LED dodatkowo oznaczenie nazwą producenta i nadanym przez niego numerem identyfikacyjnym. W tej sytuacji tylko od uczciwości producentów źródeł LED oraz lamp zależy, czy po uzyskaniu homologacji będą nadal stosować te same komponenty i czy będą one miały deklarowane wcześniej parametry. Bez wykonania pomiarów światłości i barwy nie można stwierdzić czy w lampie zastosowano te same źródła, co w procesie homologacji. Można wyobrazić sobie także sytuację, gdy przy uszkodzeniu kilku źródeł LED, zwłaszcza w drogiej lampie zespolonej, użytkownik sam dokonuje ich wymiany dobierając parametry części zamiennych wg własnego uznania, co przy umiejętnym i starannym wykonaniu również może nie być wychwycone przez diagnostę dokonującego zewnętrznych oględzin takich lamp. Obecne fotometryczne i kolorymetryczne wymagania homologacyjne ograniczają się jedynie do wartości światłości i barwy światła. Powoduje to, że można skonstruować lampę spełniającą wymagania, lecz charakteryzującą się nadmierną luminancją (będącą 89

Transport Samochodowy 4-2011 techniczną miarą wrażenia jaskrawości) klosza, wywołującą silne olśnienie. Tę samą światłość można zrealizować za pomocą względnie dużej powierzchni o małej luminancji lub przy wykorzystaniu małej powierzchni o dużej luminancji. Problem ten jest szczególnie widoczny w przypadku zastosowania źródeł LED. W porównaniu z tradycyjną żarówką, w której źródłem światła jest żarnik w kształcie walca o długości co najmniej kilku milimetrów, w źródłach LED pole powierzchni emitującej światło jest wielokrotnie mniejsza (ok 1 mm2). Tę samą funkcję oświetleniową np. światło przeciwmgłowe (rys. 4, 5), można zrealizować stosując tradycyjną żarówkę o mocy 21 W, wówczas na pokazanej na rys. 4 lampie zmierzona luminancja maksymalna klosza wynosi 28 Mcd/m2, przy polu powierzchni widocznej wynoszącej 52 mm x 52 mm lub stosując trzy źródła LED (rys. 5) o łącznej mocy 2,2 W i polu powierzchni widocznej 9 mm x 7 mm, przy luminancji sięgającej 370 Mcd/m2. Pozytywnym aspektem takiego rozwiązania jest dziesięciokrotne zmniejszenie pobieranej mocy, przy dłuższej trwałości źródła światła, ale nie bez znaczenia jest występujący tutaj negatywny wzrost luminancji sprzyjający powstawaniu zjawiska olśnienia, zagrażającego bezpieczeństwu ruchu drogowego. Rozwiązaniem tego problemu byłoby wprowadzenie wymagań dotyczących minimalnej powierzchni widocznej poszczególnych świateł lub maksymalnej luminancji klosza. Tymczasem w obecnych wersjach regulaminów jedynym ograniczeniem, wprowadzonym tylko dla świateł tylnych przeciwmgłowych, jest wymóg, aby pole powierzchni widocznej nie przekraczało 140 cm2. Rys. 4. Przykład światła tylnego przeciwmgłowego wykonanego przy użyciu żarówki P21W Fig. 4. Example of rear fog light equipped with filament lamp category P21W Rys. 5. Przykład światła tylnego przeciwmgłowego wykonanego przy użyciu źródeł LED 2,2 W Fig. 5. Example of rear fog light equipped with LED 2,2W 90

Źródła LED w samochodowej technice świetlnej Światło kierunku jazdy / Direction indicator light Światło pozycyjne / Position light Światło hamowania / Brake light Światło kierunku jazdy i pozycyjne / Direction indicator and position light Światło kierunku jazdy i hamowania / Direction indicator and brake light Rys. 6. Przykład lampy z częściowo wspólną powierzchnią widoczną światła kierunku jazdy, pozycyjnego i hamowania Fig. 6. Example of lamp with partially common apparent surface of direction indicator, position and brake light 91

Transport Samochodowy 4-2011 Kompaktowe wymiary LED oraz względnie prosty sposób ich sterowania stwarzają także duże możliwości w zakresie nowych rozwiązań konstrukcyjnych lamp sygnałowych pojazdów i powstawania nietypowych efektów oświetleniowych. Konstrukcje z tradycyjną żarówką limitowane są głównie jej gabarytami oraz temperaturą pracy. Zwykle światła w żarówkowej lampie zespolonej posiadają oddzielne źródło światła oraz oddzielną powierzchnię emitującą światło (wyjątkiem są żarówki dwuwłókowe stosowane dla światła pozycyjnego i hamowania), co wprowadza wyraźny podział funkcji w poszczególnych obszarach klosza lampy. Natomiast w przypadku zastosowania LED możliwości projektowania kształtów powierzchni lamp są właściwie nieograniczone. Poszczególne światła mogą być zrealizowane na tej samej powierzchni świetlnej tzn. mogą przenikać się wzajemnie (rys. 6). Obecnie rozwiązanie to jest najczęściej stosowane w przypadku zintegrowania światła tylnego pozycyjnego lub hamowania ze światłem kierunku jazdy. Dyskusyjne jest, czy takie połączenie świateł zapewnia ich dostateczną widoczność w warunkach zmiennego ruchu drogowego. Oko ludzkie jest bardziej wrażliwe na zmianę poziomu bodźca niż jego barwy. Ponadto, sygnał świetlny pojawiający się na powierzchni, która wcześniej nie emitowała światła jest szybciej zauważany. Regulaminy nie precyzują wzajemnego rozmieszczenia świateł, za wyjątkiem wymaganej odległości 10 cm pomiędzy krawędziami powierzchni widocznych światła hamowania i przeciwmgłowego oraz 20 cm pomiędzy światłem pozycyjnym i obrysowym. Obecne zapisy w regulaminach dopuszczają zastosowanie dwóch rodzajów świateł, tj. o stałej światłości oraz o zmiennej światłości (w granicach wartości podanych w tabeli 1). W przypadku tradycyjnych żarówek płynny zakres regulacji światłości, ze względu na zmianę barwy światła i dopuszczalne parametry zasilania, mógł odbywać się w bardzo ograniczonym zakresie. Najczęściej stosowano lampy z dwoma poziomami światłości z tzw. trybem dziennym i nocnym. Z kolei w przypadku zastosowania LED istnieje możliwość regulacji światłości w dość szerokim zakresie np. poprzez sterowanie impulsowe. Innym rozwiązaniem, łatwym do zrealizowania przy zastosowaniu LED, jest zwiększenie światłości lampy, w wyniku załączenia dodatkowych źródeł światła, w zależności od sytuacji drogowej np. załączenie dodatkowych segmentów światła hamowania w zależności od siły hamowania lub w zależności od warunków obserwacji [4, 5]. Przyczynia się to do wprowadzania nietypowych efektów oświetleniowych, wykraczających poza ramy regulaminów homologacyjnych. Przykładem tego jest lampa obrysowa, w której zastosowano 10 sztuk LED stanowiących niewymienne źródło światła oraz elektroniczny układ sterujący włączaniem poszczególnych źródeł w taki sposób, że jedna z dziesięciu diod jest wygaszana, tworząc efekt wirującej przerwy w pierścieniu (rys. 7). Rys. 7. Kolejne etapy sterowania wirującego światła obrysowego Fig. 7. Next stages of steering of spinning side-marker light 92

Źródła LED w samochodowej technice świetlnej W analizowanym przypadku światła zaliczono do grupy o stałej światłości, ponieważ na podstawie wskazań miernika nie można było jednoznacznie stwierdzić zmienności światłości, co wynika ze sposobu pomiaru oraz sposobu działania lampy. Zmiany światłości mierzonej w danym kierunku sięgały ok. 4%, co mieści się w granicach rozszerzonej niepewności pomiaru światłości wynoszącej 6%. Podobne zresztą zmiany światłości występują w źródłach LED w zależności od temperatury, z tą różnicą, że przebiegają one w sposób łagodny, niezauważalny gołym okiem i zwykle dotyczą spadku wartości przy wzroście temperatury. W zależności od typu LED zmiany światłości mierzonej po 1 min i po 30 min świecenia sięgają od kilku nawet do kilkunastu procent. Z formalnego punktu widzenia, powyższe lampy spełniają wymagania homologacyjne Regulaminu nr 7 EKG ONZ [2], dotyczące światłości dla światła obrysowego, pomimo że podczas ich obserwacji, co nie jest kryterium w rozumieniu regulaminów homologacyjnych, powstaje efekt zmienności światła. Zatem, mamy tutaj do czynienia z pewnym paradoksem tj. ze światłem o stałej światłości, w którym luminancja poszczególnych obszarów powierzchni widocznej jest zmienna. Istotną niekonsekwencją Regulaminów jest również to, że po uzyskaniu homologacji wg Regulaminu nr 7 EKG ONZ, lampa nie może być zastosowana na pojazdach poruszających się po drogach publicznych, ponieważ nie spełni wymagań Regulaminu nr 48 EKG ONZ [6], dotyczącego rozmieszczenia urządzeń oświetleniowych na pojazdach. W p. 5.9 tego Regulaminu zamieszczono zapis, że w przypadku braku szczegółowych wymagań, charakterystyki fotometryczne lampy (np. światłość, barwa, powierzchnia widoczna itd.) nie powinny być celowo zmieniane podczas jej świecenia. Jednym z parametrów, powszechnie stosowanych w technice świetlnej do określania charakterystyki fotometrycznej urządzeń oświetleniowych, jest luminancja klosza lampy. Niestety nie jest to takie oczywiste, ponieważ parametr ten nie jest wymieniony wprost w p. 5.9 Regulaminu nr 48, a poza tym nie jest mierzony podczas badań homologacyjnych lamp. Jedynym wyjątkiem jest Regulamin nr 4 EKG ONZ [7], dotyczący homologacji urządzeń oświetlenia tylnej tablicy rejestracyjnej, z tą różnicą, że mierzona jest luminancja powierzchni oświetlanego ekranu (odpowiadającego danej tablicy rejestracyjnej), a nie luminancja klosza lampy. W omawianym przypadku, mamy do czynienia ze światłem o stałej światłości, w którym luminancja klosza jest cyklicznie i celowo zmienna. Zatem, stosując podstawowe parametry techniki świetlnej służące do określania charakterystyk fotometrycznych urządzeń oświetleniowych, należy przyjąć, że powyższe wymaganie nie będzie spełnione i pojazd wyposażony w takie lampy nie będzie mógł uzyskać homologacji wg Regulaminu nr 48 EKG ONZ. Kolejnym niepożądanym czynnikiem jest to, że powstający efekt może być mylnie odbierany, jako pulsowanie światła, a taki sposób emisji światła jest zarezerwowany, na podstawie odrębnych przepisów (Rozporządzenie w sprawie warunków technicznych pojazdów [8] oraz Regulamin nr 48 EKG ONZ), dla świateł ostrzegawczych, kierunku jazdy, świateł awaryjnych oraz świateł hamowania awaryjnego. Niewątpliwie tego typu rozwiązanie może przyciągać uwagę obserwatorów, lecz nieznany jest wpływ tak nowatorskiego rozwiązania na bezpieczeństwo ruchu drogowego, zwłaszcza, gdy wyobrazimy sobie sytuację, w której wszystkie światła danego pojazdu będą działały w taki sposób. Regulaminy homologacyjne tworzono pierwotnie dla świateł z żarowym źródłem światła, w których, ze względu na określone gabaryty żarówek i rozpraszający charakter przepuszczania klosza, z reguły nie występowały nadmierne luminacje powodujące olśnienie. Dlatego parametr ten nie był i nawet obecnie nie jest uwzględniany podczas badań homologacyjnych. Problem nadmiernych luminancji zaczął być zauważalny przy 93

Transport Samochodowy 4-2011 stosowaniu lamp żarówkowych z kloszem gładkim, a staje się on szczególnie widoczny w przypadku stosowania źródeł LED. Regulaminy homologacyjne są na bieżąco dostosowywane do postępu technicznego np. możliwość stosowania LED wprowadzono już kilka lat temu, lecz nadal nie istnieją wymagania odnośnie rozkładu luminancji lamp samochodowych. Tymczasem, nieco inna od tradycyjnych żarówek, specyfika działania źródeł LED powoduje pojawianie się problemów badawczych już nie tylko dotyczących nadmiernych poziomów luminancji, ale także nietypowych i kontrowersyjnych efektów świetlnych związanych z możliwością sterowania luminancją, przy spełnieniu wymagań w zakresie emitowanej światłości. Z tych względów potrzebne jest doprecyzowanie zapisów regulaminów w zakresie stałej i zmiennej światłości oraz wprowadzenie wymagań odnośnie rozkładu luminancji i rozmiaru powierzchni widocznej danego światła. LITERATURA: [1] Kaźmierczak P., Łukasik M., Rozwój systemów oświetlenia i sygnalizacji świetlnej w samochodach, Przegląd Elektrotechniczny, 09/2009, 159-163. [2] ECE Regulation no. 7, Uniform provisions concerning the approval of front and rear position lamps, stop-lamps and end-outline marker lamps for motor vehicles (except motor cycles) and their trailers. [3] ECE Regulation No. 37, Uniform provisions concerning the approval of filament lamps for use in approved lamp units on power-driven vehicles and of their trailers. [4] Moćko W., Kaźmierczak P., Łukasik M. Luminance contrast of vehicle signaling lamps, Przegląd Elektrotechniczny, 11 2009, 172-175. [5] Moćko W., Koncepcja Wykorzystania zmiennej powierzchni świetlnej w lampach sygnałowych, Transport Samochodowy 2/2009, 43-46. [6] ECE Regulation No. 48, Uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to the installation of lighting and light-signaling devices. [7] ECE Regulation No. 4, Uniform provisions concerning the approval of devices for the illumination of rear registration plates of power-driven vehicles and their trailers. [8] Dz.U. nr 32 poz. 262 Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 31 grudnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych pojazdów oraz zakresu ich niezbędnego wyposażenia (Dz. U. z dnia 26 lutego 2003 r.) 94