自由曲面前照灯配光设计系统数据接口的开发

规范化的数据接口可以实现作者开发的基于Bezier曲面形式的自由曲面前照灯设计系统与其它通用的CAD CAM系统之间的数据通讯。基于计算机辅助几何设计 (CAGD)的有关原理 ,实现了Bezier曲面形式下的曲面网格空间点坐标向控制顶点坐标的反算 ,完成了曲面从Bezier形式向NURBS形式的转换 ,从而可将调整好并且达到配光要求的曲面网格以标准的IGES文件格式输出 ,以供其它CAD CAM系统使用。

自由曲面前照灯的近光配光设计

汽车设计上的新变化使自由曲面前照灯成为车灯设计的主流,自由曲面前照灯的配光设计是一个具有挑战性的研究课题。可以通过特定的自由反射曲面实现预期的照明效果。该文介绍了自由曲面前照灯的设计思想和步骤,基于光线追踪原理对自由曲面反射镜的近光配光设计进行了理论分析,利用Tracepro软件对H7光源进行了自由曲面反射镜设计,并给出了设计实例,最终仿真出该设计在25 m配光屏的实际配光效果。根据ECE法规对前照灯近光配光的要求进行了分析讨论。

一种应用自由曲面的LED汽车前照近光灯配光设计

从汽车前照近光灯GB25991—2010标准出发,提出了一种LED近光灯的设计方案.该方案采用外表面为自由曲面的透镜及反射面为自由曲面的反射器,使光源经配光后在受照屏上的光照分布满足配光要求。结果表明:采用200lm的LED光学照明系统性能能够满足GB25991—2010标准对汽车前照近光灯光照分布的要求。该系统具有高光学效率、外形紧凑的优点。

汽车自由曲面前照灯反射器仿真设计及照明模拟

自由曲面前照灯是最具发展潜力的前照灯之一。自由曲面前照灯的反射器是无法用数学方程来描述的自由曲面,其设计一直是前照灯设计中的一个难点。研究用计算机仿真设计来进行自由曲面前照灯的设计。其主要内容包括光源建模、自由曲面反射器的设计和前照灯照明效果模拟三大部分。论文给出了设计实例结果。

基于事例推理的自由曲面型汽车前照灯方案设计方法

快速地确定满足配光要求的自由曲面型前照灯的设计方案,是车身造型的要求.采用基于事例推理的方法,首先研究了面向对象的前照灯事例表达模型,然后根据最近邻事例检索方法,利用车灯包围盒和布置坐标系等预处理工具,建立了前照灯事例索引模型和匹配算法,提出了约束满足和尺寸驱动求解相结合的前照灯事例修改算法.应用实例表明,所提出的方法能在前照灯方案设计中引入工程设计要求,快速产生符合要求的设计方案,能够有效地克服工程要求与造型设计的冲突,减少设计过程的反复.

基于知识的自由曲面型汽车前照灯设计方法

基于UG/KF面向对象的规则描述方法,在开发自由曲面型前照灯设计工具基础上,建立了基于规则推理的自由曲面型前照灯初始方案产生方法,通过仿真照度和照明效果以评价前照灯设计方案的安全性工程要求,并提出了规则推理和尺寸驱动相结合的前照灯设计方案修改方法。应用实例表明,所提出的方法能在前照灯造型设计的前期引入工程要求,根据前照灯的造型曲面产生符合工程要求的前照灯设计方案,有效减少了设计过程的迭代。

汽车前照灯反射器自由曲面的设计步骤和技巧

前照灯是汽车不可缺少的装备之一 ,它的设计制造是集光学、机械、模具、材料、计算机、CAD技术以及美学等多种学科为一体的综合性高新技术。本文论述了目前最流行的自由曲面前照灯的光学设计方法和技巧。

基于复眼透镜的汽车前照灯光学系统设计

随着汽车造型趋向于流线型、运动型的扁平化发展,车灯对于汽车造型的适应也要逐步跟进,同时目前在中低端汽车中,汽车前照灯的发展一直未有较大改进,存在光效利用率低、整体尺寸较大的问题,由于各种法规标准限制,目前常用前照灯设计方案的改进几乎达到了尺寸极限。因此根据目前汽车前照灯设计发展情况,本文基于非成像光学系统设计理论及自由曲面设计方法,设计了一款基于复眼透镜的汽车前照灯光学系统,旨在符合远近光灯各项法规标准的同时,实现提高光效利用率和缩小整体体积的目标。该文的主要研究内容包括:1.对于复眼透镜近光灯光学系统,结合非成像理论和自由曲面设计方法,使用Matlab计算设计了其单个自由曲面类型,结合Solidworks完成了初始结构建模,同时选定了合适的LED芯片光源,根据法规要求使用了Lucidshape软件对此设计结构进行模拟、改进和优化,主要设计了TIR复眼透镜、明暗截止线挡板和外部大透镜及外透镜花纹,并对仿真模拟结果光型分布图及路照图的分析,最终实现了一款仿真模拟结果完全符合法规要求的近光灯光学系统。2.对远光灯光学系统进行设计,设计了一款与近光灯光学系统共用一组外部透镜的远光灯光学系统,同样使用了Matlab计算设计了其单个自由曲面类型,结合Solidworks完成了初始结构建模,同时在实现法规的基础上提高设计要求,使其与某主机厂高要求进行匹配,最后设计仿真测试分析,可完全符合设计需求。3.对设计的产品进行快速样件实物测试,展示了装配爆炸图、近光灯实物模组和远光灯实物模组点亮后的实拍图。并对实物测试结果进行法规检查和路照分析,得出了实际效果与仿真效果的对比,此设计的近光灯系统实物测试对比仿真模拟结果,其光通量达到了924lm,且其光效利用率达到了77%,比目前常用的近光灯系统光效利用率提高了20%~30%,此设计的远光灯系统光效利用率达到了81.2%,相较于传统设计方法其光效利用率提高了20%~25%。对于法规检测,两套系统均达到法规各项要求,进行实物测试验证了设计的实际可行性。4.根据仿真结果及实物测试结果进行了对比分析,在实物装配和软件仿真上进行误差分析,讨论了偏差存在问题及后期优化方向。

投射式LED汽车前照灯的光学设计

依据GB 4785-1998选择偏蓝成分较少的暖白色LED光源,采用多椭球反射杯、挡光板和非球面透镜的投射式系统,设计出一套LED汽车前照灯.其中每个LED光源都有各自独立的光学系统,设计了消球差的非球面透镜和平面挡光板,模拟分析了多椭球反射杯垂直截面椭圆和水平截面椭圆的最佳焦距.采用3个单个LED光学系统构成近光系统,在近光的基础上增加4个单个LED光学系统构成远光系统,其近光系统明暗截止线很清晰且近光和远光系统配光性能的模拟结果都满足GB 4599-94要求.

汽车前照灯近光灯系统的比较

本文根据汽车前照灯近光系统的发展,对反射式系统和投射式系统近光灯的区别以及其同一系统中不同类型的前照灯近光进行了比较。

汽车灯具设计原理与方法

随着汽车工业的飞速发展 ,对汽车车灯照明的效果也越来越加以重视。介绍了汽车灯具的设计原理与方法 ,特别对汽车前照灯的设计给出了较详细论述 。

现代汽车前照灯配光设计技术初探——自由曲面前照灯光学系统

叙述当今普遍流行的汽车照明系统—自由曲面照明系统 ,并就系统构成和设计方法进行了分析。针对自由曲面照明系统的两大技术要点 ,介绍了自己的认识和实践经验。

LED汽车前照灯微透镜光学系统

本文设计了一种LED汽车前照灯微透镜光学系统,通过建立光源发光面、微透镜自由曲面、探照面三者的对应关系,获得微透镜自由曲面上各离散点的分布,从而得到满足照明要求,且明暗截止线清晰的自由曲面微透镜。这种微透镜光学系统和截光获取截止线的方式相比,大大提高了能量利用率,达到了节能高效降本的目的。

新型LED汽车前照灯光学系统设计

利用圆环形LED光源阵列结构,结合反射杯与自由曲面透镜的混合型配光,设计了可以实现对汽车前照灯远光和近光同时配光的光学系统。对经反射器聚光后的光线及配光屏幕进行了适当的网格划分,根据能量守恒定律,建立了出光角、自由曲面透镜与配光屏幕之间的坐标关系。结合折射定律,通过迭代计算得到自由曲面透镜上的点坐标,并使用三维建模软件得到透镜模型。利用Tracepro软件对光学系统模型进行了光线追迹。结果表明,所设计的光学系统可以同时满足GB 25991-2010《LED前照灯标准》对LED前照灯远光和近光的配光要求,与传统的LED前照灯相比,能耗可降低至原来的75%。

基于正交种子曲线扩展算法设计自由曲面离轴反射无焦系统

离轴反射无焦光学系统在空间望远镜中具有重要的应用,自由曲面能够校正离轴反射系统中的非对称像差。设计自由曲面离轴反射无焦系统的初始结构非常关键。提出了正交种子曲线扩展算法(OSCE),可直接设计自由曲面离轴反射无焦系统的初始结构。为了验证方法可行性,分别设计了放大倍率为10和20的离轴无焦三反和四反系统。设计结果表明离轴三反系统初始结构均方根(RMS)波前差为0.36 λ,离轴四反系统初始结构波前差为0.18 λ。对这两个初始结构分别进行优化,优化之后的RMS波前差小于0.02 λ。

反射式ADB模组的光学设计

为解决复杂道路条件下的汽车夜间行车安全问题,避免会车时使对向车辆驾驶人员产生炫目效果,文中以非成像理论为基础并结合折反射定律,建立LED出射光线与接收面上远光分布点的对应投射关系。通过数值迭代的方法求解自由曲面离散点,并导入到3D软件中进行拟合建模,设计出一种通过控制对应LED亮灭,用以组合形成不同远光光型的反射式ADB光学系统。最终样件的实际测试结果表明,当该光学系统处于最大工作条件时,其出光效率达到34.3%,最大光照度值为134 lx,配光结果满足远光法规各测试点要求。

车船灯具

自由曲面前照灯近光配光的防眩目研究；汽车灯具光学设计浅谈；最新的LED应用汽车灯的应用；

多曲面车灯CAD系统的建模技术

多曲面车灯的设计离不开CAD技术的支持 ,本文介绍了多曲面车灯计算机辅助配光设计软件的核心建模技术 。

基于人机工程学的汽车防眩目研究

本文用人机工程学原理，研究眩光的产生与评价，从而设计出高质量、高效率的汽车内环境。从视觉的基本概念出发，剖析了眩光产生的原理及条件，提出了通过使用自由曲面前照灯进行汽车眩光防护的方法。并通过对汽车内外光环境的测量，对数据进行分析和评价，以此为评判依据，判断汽车内环境是否符合设计要求。人机工程学中关于视觉与光环境设计的有关理论为汽车设计提供了又一便捷工具，正确利用人机工程学原理，对汽车防眩目设计具有重要的指导作用。