三个低光束照明配置对比，自适应驱动光束头灯系统感知的不适眩光外文翻译资料

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三个低光束照明配置对比，自适应驱动光束头灯系统感知的不适眩光

摘要

自适应驱动光束（ADB）避免接近或领先的车辆感受到眩光，但并不是提供远光照明。奥迪的方法是使用一个LED单元矩阵，当检测到领先或接近的车辆时，停用单个LED。测试轨迹研究通过让20名参与者观察和评估来自五个道路拥有不同头灯配置的车辆来测量感觉到的不适眩光。前照灯条件包括配备ADB的奥迪A8，取消激活ADB的奥迪A8（产生符合欧洲规格的LED近光灯模式），2013年生产配备低光束自适应驱动HID前灯的马自达3和2014年生产具有低光束HID前灯的道奇杜兰戈SUV。五种道路方法包括左右渐进和锋利的曲线和直线方法。参与者从1到9的等级评定眩光舒适度，更高的等级表示更可接受的眩光。来自杜兰戈的眩光被评为不太舒适（M = 6.15）相比于其他三个系统。马自达3（M = 6.82）比杜​​兰戈获得更可接受的眩光等级。具有 ADB的奥迪A8（M = 7.25）比杜兰戈和马自达3获得更可接受的眩光等级，但与产生近光LED条件的奥迪A8（M = 7.36）等级不同。接近车辆的平均和最大照度测量与主观评级良好地对应。这些数据证明了自适应驱动头灯系统的前景，并且测试的自适应驱动射束系统目前可用于欧洲市场。然而，FMVSS108需要离散的高和低光束设置，这意味着在美国不允许采用自适应驱动光束系统。动态的测量照度可以提供替代的监管方法。

关键词：防撞技术;车辆头灯;不适眩光

1.介绍

机动车前灯为驾驶员提供照明，以保证车辆的控制，以及避免碰撞危险和增加显眼性，从而使其他驾驶员能够看到车辆。车辆照明设计的附加目标是提供这种可见性和醒目性的同时最小化对迎面而来或前面的车辆的眩光。与这些目标相关的规定在美国联邦机动车辆安全标准（FMVSS）No.108 [1]中有规定。安全标准包括对低光束和远光设置的单独要求。为了减少眩光，近光束要求规定允许在水平面上方允许的最大量的光线，超过将会向其他驾驶员产生眩光。相反，写入的高光束要求在该平面上方确保提供最小量的光。

自1960以来，FMVSS 108基本上未改变，而且其安全标准已成为机动车辆前照灯创新中的限制因素。自适应驱动光束系统的例子说明了这一点。具有自适应驱动前灯的车辆旨在提供与远光灯照明相关联的可见度水平，而不会对其他驾驶员的增加眩光，并且驾驶员不需要在上光束和下光束之间手动地切换。自适应驱动光束不是手动地在两个状态之间切换，而是使用传感器连续地和自动地调节光束模式以实现最大照明，同时通过检测光束的哪些部分需要被调暗以减少接近或领先车辆的驾驶员的眩光。尽管该方法有它的吸引力，但是具有自适应驱动光束的车辆在美国不可用，因为系统不能满足FMVSS 108中规定的上下光束要求。然而，这些系统可在美国市场以外应用，比如说在欧洲。

目前的文件记录了与志愿者对应的比较研究结果，比较了奥迪LED矩阵自适应驱动光束系统与三个其它近光头灯配置车辆的照度和感觉到的不舒适眩光。

2.方法

2.1 实验设计

析因设计有两个重复的独立措施：大灯系统和道路曲率。有四个车头灯系统和五个道路方法。主要结果变量是坐在固定车辆中的观察员所感觉到的眩光的主观评级，测试驾驶员将四个具有需要测试的大灯系统的车辆朝观察者车辆行驶。测试员在五个道路路线中的每一个上驾驶四辆测试车辆中的每一辆，每个参与者为五个道路方法中的每一个提供了每个测试系统的不舒适的眩光评级。因此，每个参与者在实验试验期间提供总共20个主观眩光评级。除了额定值之外，如下所述记录照度（以勒克斯测量）。

2.2 参与者

20名30-50岁男子（10男，10女）（M = 41.3）完成了研究。所有人均通过视力筛查测试（Snellen敏锐度和对比敏感度），持有有效的驾驶执照，平均驾龄24年，并没有不能夜间驾驶的人。司机表示，他们每周开车数次，平均每周至少开车一次。因此，该样本代​​表经验丰富并具有良好视力的驾驶员，其每周都存在夜间驾驶。

2.3 材料

2.3.1 测试光系统

车辆照明系统包括带有LED自适应驱动光束的奥迪A8轿车，奥迪A8 LED近光灯（自适应驱动光束停用），2013年马自达3轿车（带有低光束自适应驱动HID前灯），以及2014道奇杜兰戈SUV (具有低光束 HID前灯)。矩阵照明系统使用一系列单独的LED，当激活时产生远光照明。该系统使用传感器来检测来自靠近的车辆的光，并且当检测到这样的光时，系统停用单独的LED，否则将对接近和领先的车辆产生炫光。当自适应驱动光束停用时，奥迪大灯产生符合欧洲规格的近光LED照明。

2.3.2 巷道的方法。

在平坦的测试轨道上配置了五条道路路线（图1）。一种方法来自观察员车辆前方的直线。半径为180米的渐变左右曲线，半径为80米的锐利左右曲线包括剩余的道路路线。注意，“左”和“右”假设观察者车辆的视角，该车辆驻扎在五个道路接近结束的汇合点。例如对于左曲线，实验驾驶员正在向右转，但从观察者的左边接近。

2.3.3 波尔评级量表

该刻度由1至9的等级组成，较高的数字表示更可接受的眩光等级。以下语言描述符作为比例尺：9 - 只是明显的，7 - 令人满意的，5 - 允许的，3 - 令人不安的，1 - 难以忍受的。

2.3.4 仪器

除了波尔不适眩光等级之外，在观察者头部附近的一个点处记录照度（以勒克斯为单位），以从测试车辆的前灯获得进入观察者车辆的光的客观测量值。照度计是T-10A信号的柯尼卡美能达照度计。在眩光评估任务期间，观察车辆中的测试系统结合照度读数和GPS时间信号记录视频和音频（Racelogic，视频VBOX Pro）。视频以30Hz记录，照度和GPS时间记录为20Hz。组组合惯性和GPS测量系统（牛津技术解决方案，型号RT2002）在100Hz下记录了测试车辆中的动态车辆数据。使用常见的GPS时间信号，测试车辆和观察员车辆之间的距离与照度计读数同步。

2.4 程序

2.4.1 参与和训练

知情同意书和方案由CIRBI（一个外部IRB）审议通过。在提供知情同意后，参与者完成视力和对比敏感性测试。在完成录入手续后，参加者被送往测试轨道。首先，研究人员指示参与者坐在观察者车辆的驾驶员座位上。他解释了波尔量表，五个进场车道的布局，实验车辆的每次通过的评级过程，然后回答参与者的问题。接下来，参与者完成了两次实践试验。研究人员随后与参与者对评级进行了评估，以确认他或她了解波尔量表评测标准。重要的是，波尔量表可能被解释为相反的。也就是说，刻度范围从1到9，具有较高的等级表示较少的感觉到眩光。

2.4.2 实验试验

实验驱动开始于测试表规定的第一种车辆和方法组合。对于渐进的曲线和直线方向，测试车辆的速度为30 mph，而锋利曲线方式为20 mph。对于所有方法，随着测试开始，观察员车辆中的研究人员用纸板屏幕遮挡参与者的视线。屏幕防止参与者在测试车辆进入曲线之前观测到它的灯光。一旦测试车辆在曲线中通过了这些关键点，研究人员就放下屏幕。屏幕也被用于直接控制头灯的曝光时间。观察员暴露于前大灯的测试车辆行驶距离（和相应时间）为锐利曲线为60米（6.9秒），渐进曲线和直线方向为100米（7.5秒）。对于所有参与者，观察员车辆是宝马3系轿车，在每次试车中都以低光束模式使用其前大灯。参与者将手放在方向盘上，以模拟驾驶员接近实验车辆的情况。

一旦屏幕被移除，参与者被告知要朝着接近的车辆的方向看。研究人员告诉他们，没有必要盯着前灯，只要不舒服就可以避开目光，他们应该尽可能地看向前方。该指令旨在表示在遇到测试车辆时观察员目视前方的难度 [2]。

观察者在实验车辆每次通过后口头表示评级，研究人员进行记录。这个过程将持续进行，直到每个照明条件按照测试程序规定的五个道路方式完成评级。在实验车辆最终通过后，参与者完成了关于所观察到的大灯条件的指导性开放式问卷调查。调查问卷完成后，研究人员总结了研究对象的数据，回答了参与者的问题。

3.结果

表1包含具有标准偏差的数据，以及大灯系统和道路方法的每种组合的最小和最大波尔等级。较低的等级表示较不可接受的不适眩光。五种道路方法中的最低评级都为杜兰戈（3-“令人不安”的不适眩光）。马自达低光束自适应驱动HID前灯和奥迪LED自适应驾驶光束条件的最低评级为（4 - 在“正确允许”和“干扰”之间），马自达发生在左曲线方法和渐进的右曲线方法，奥迪发生在渐进的右曲线。没有一个参与者对奥迪低光束LED条件的评估低于5 - “只允许”。使用SAS统计软件9.3版的混合建模方法分析了系统之间在统计学上的差异，道路方法以及大灯系统与道路方法之间的相互作用的统计学存在显着性差异。统计学显着性p标准p lt;0.05。

道路方式与大灯系统之间没有统计学相互作用：F（12,228）= 1.42，p = .16。因此，眩光的评级不依赖于大灯系统和道路方法的不同组合。

头灯系统F（3，57）= 34.82，p lt;.0001（图2）的主要现象为以下几点。迂回车道方面，参与者将道奇杜兰戈SUV低光束HID前灯（M = 6.82）评估为比奥迪（自适应驾驶光束M = 7.25;低光束LED M = 7.36）和马自达低光束自适应驱动前灯（M = 6.15）更难接受的眩光。另外，近光自适应驱动HID条件比奥迪条件中任何一个都明显减少可接受的眩光。最后，奥迪的矩阵开启和矩阵关闭对前照灯照度没有显着差异。

道路方法F（4,76）= 8.10，p lt;.0001也有主要现象。通过头灯系统测试发现，左曲线（M = 6.60）的折叠通常比右曲线（M = 7.23）和直线方法（M = 7.03）更明显。

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