CN111141497A - 一种具有模拟太阳光的光学验证设备和验证方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种具有模拟太阳光学验证设备，包括：轨道支架，用于固定弧形模拟导轨；弧形导轨，设置在轨道支架上，其具有模拟太阳光移动的弧形轨迹；安装在所述弧形导轨上的可变光照强度的灯光设备，用于模拟日光；电机驱动控制***，用于驱动所述灯光设备在弧形轨道上移动模拟太阳光运动；旋转平台，与所述可在弧形轨道灯光设备配合模拟汽车行驶过程中车辆与阳光相对角度变化。这种光学验证设备可以模拟晴天、阴天、早上、中午、傍晚等灯光日照强度；配合旋转平台研究对汽车行驶过程中汽车玻璃各种角度进光反光模拟；本申请有效研究并解决车内反光问题，通过此车辆内部炫目及反光量化测试平台，增加了车辆驾驶员的出行安全。

Description

一种具有模拟太阳光的光学验证设备和验证方法

技术领域

本发明属于实验室机械设备领域，特别涉及对汽车内饰反光分析及改进试验。

背景技术

近年来，随着现代汽车行业的发展和汽车文化的兴起，消费者在追求整车优越性能表现的同时，对汽车内饰美观设计的诉求也日益多样化。仪表盘和车载显示屏等作为内饰核心显示部件，其布置与材料也日新月异。并且，为增强质感与美感，内饰设计师开始大量的采用镀铬饰条与钢琴喷漆件。但与此同时，这些设计都增大了车内出现反光问题的风险。

为了解决上述问题，建立此车辆内部炫目及反光测试。

现有技术使用一种方案解决上述问题第一种方案为：设计1个独立的固定灯光装置，可根据实验需求实现调整灯光角度来满足使用者对反光参数获取及研究。

参照图1展示的固定灯光装置，通过调整灯光角度来测试早晨、中午、傍晚对车辆内饰高反光部件分析量化研究。

显然上述方案虽然能够满足实验者对反光实验的研究及反光量化分析提供数据信息，但上述方案操作单一和能够模拟真实阳光光照的场景单一，随着现在汽车多元性发展，现阶段不能给实验者提供多向性和多场景模式实验。

发明内容

为解决上述技术问题本申请提出一种具有模拟太阳光的光学验证设备，其利用通过在旋转平台上对车内不同区域及反光饰件的眩目及反光情况开展试验，得到相应的分析结论，从而将其运用到汽车标准、行业标准，对整车设计提供指导和规范。

所述反光设备包括:轨道支架，用于固定弧形模拟导轨；

弧形导轨，设置在轨道支架上，其具有模拟太阳光移动的弧形轨迹；

安装在所述弧形导轨上的可变光照强度的灯光设备，用于模拟日光；

电机驱动控制***，用于驱动所述灯光设备在弧形轨道上移动模拟太阳光运动；

旋转平台，与所述可在弧形轨道灯光设备配合模拟汽车行驶过程中车辆与阳光相对角度变化

在使用所述设备模拟过程中，灯光设备科在弧形轨道上逐渐移动模拟不同时段的太阳位置，可模拟从早晨太阳从地平线升起到正午太阳的位置，从而向车外观件以及车内提供不同角度全方位的照射光，旋转平台又能够模拟汽车行驶过程中由于转弯、倒车、变道等操作造成的方向变化引起的光照变化情况。从而使相对现有的光照模拟设备能够在多个方向上模拟光线， 因此本发明相对现有技术而言能够完成的多向性光照实验的数量更多。

这些增加的多向性实验包括但不限于：针对车内中央显示屏的反光模拟；针对Cluster及其lens的反光状态模拟；针对上仪表板前风挡的反光状态模拟；针对车外后视镜区域的反光状态模拟；针对车内其他部位镀铬条等高光饰件的反光状态模拟；

利用上述设备本发明还提供了一种模拟太阳光的光学验证的方法，包括步骤：车辆固定在旋转平台上，移动弧形轨道上的灯光设备模拟太阳从不同位置照射所述旋转平台上的车辆；

测试车辆内饰部件对人体眼点反光信息；

建立车型内饰布置及材料的反光参数表

根据上述方法模拟得出的反光参数表能够在测试车，以及对标车型的反光状情况做量化对比，对于优化内饰设计减少反光炫目等有重要参考意义。

附图说明

图1为现有技术光学验证模型示意图。

图2为本申请技术一种具有模拟太阳光的光学验证设备示意图。

图3为光学验证设备俯视图。

图4为灯光设备俯视图。

图5为灯光设备侧视图。

图6为本灯光设备中射灯结构俯视图。

图7为射灯结构立体图。

图8为一模拟太阳光的光学验证方法流程图。

具体实施方式

参照图1所示的灯光模拟***，在图中仅展示了固定角度反光模拟的必要部件反光需求，模拟光线角度有限不能提供多种场景模式实验分析。

参照图2，本发明提供的太阳光反光的光学验证设备包括：

轨道支架114，用于固定弧形模拟导轨104；所轨道支架114伸出横向延申的固定杆112，所述固定杆112与弧形导轨104的一侧连接。

弧形导轨104，设置在轨道支架114上，其具有模拟太阳光移动的弧形轨迹；弧形导轨104的轨迹用于引导弧形导轨104上的灯光设备沿着弧形轨迹移动；

安装在所述弧形导轨104上的可变光照强度的灯光设备102，用于模拟日光；

电机驱动控制***124，用于驱动所述灯光设备102在弧形轨道上移动模拟太阳光运动；该电机驱动控制***124能够控制灯光设备102在轨道上的位置从而实现模拟不同角度的日光；

旋转平台122，与所述可在弧形轨110道灯光设备配合模拟汽车行驶过程中车辆与阳光相对角度变化。

在本申请中所述射灯运动仿太阳光轨迹装置，可模拟日出日落光照角度及通过调整灯光设备102的光照强度调整进光量。在使用过程中可根据实验者的需求，来实现车辆驾驶人员前进、后退等多种驾驶操作模拟。射灯轨道最低处120和以及最高处位置106逐渐移动，实现在0-90度之间模拟任意太阳光角度对车辆内饰高亮部位的炫目反光影响，该灯光设备102移动位置可根据21控制电机控制移动范围调节。

参照图3所述弧形导轨104，包括两个相互平行的弧形杆304连接而成，这两个弧形的连接杆302间隔一定距离设置，两个弧形杆304之间通过多个相互平行的连接杆302连接，轨道支架114连接在所述弧形轨道的一侧，并且轨道支架114的底部固定在地面上。

继续参照图2在优选的方案中，所述弧形轨道104的侧面设置有用于标记角度的角度标记108，在弧形轨道上设置多个角度标记，方便使用者查看灯光设备102所在的角度位置位置。所述角度位置在最高处标记106为0度，最低处标记为90度，在两者之间的标记逐渐递增5度，中间标记110为45度。角度标记用于准确读取实时角度数值，统计该时间段的反光实验数据。

参照图4和图5所示的灯光设备，所述灯光设备通过基座124可移动的固定在所述弧形轨道104上，在所述基座124远离弧形轨道104的一面固定多个射灯306。在基座124和轨道支架连接的一侧，所述基座124上设置连杆402，在连杆的两端设置齿轮422，相应的在弧形轨道与所述灯光设备连接面设置有与所述齿轮422配合的齿条，所述齿轮422被电机421驱动时，灯光设备102能够沿着齿条移动从而实现在弧形轨道104上移动。

所述电机通过电机驱动控制***124包括电机、齿轮422，和相应的控制器425。电机驱动控制***124能够控制电机的转动圈数从而实现驱动所述灯光设备102，并控制所述灯光设备所在的位置。所述电机优选伺服电机，所述电机耦合至电机控制器425，所述电机控制器425将输入的角度转换为电机的转动角度以及转动圈数，从而驱动所述灯光设备移动至弧形导轨上与所述输入角度对应的角度位置，经张紧轮423配合设备平稳匀速移动到达实验位置。

所述电机控制器425还可以无线通信的方式与手持控制器（图中未示出）连接，实验人员能够方便地拿着手持控制器站在合适的位置观察灯光设备102移动。设备驱动方式用控制电机421无线电动控制。所述用于固定弧形导轨104的轨道支架114及基座均采用国标厚度提供足够的强度。射灯基座124及固定架114的部件可以为强度更高的合金材料，例如钢钛钢等材料制造而成，又例如304不锈钢、7075合金铝及其复合弹性材料。

参照图6和图7所述射灯306可以模拟不同天气情况的光照。射灯306的控制线518可控制射灯306开关以及亮度。在射灯306的前部能够更换滤光片504模拟不同天气阳光照射场景模式，例如所述晴天模式通过更换无色滤片来实现，通过更换雾化滤片实现阴天模拟。

参照图1所述旋转平台122能够承托汽车118，并在测试时旋转汽车角度以模拟汽车118在实际行驶过程中角度发生变化，角度发生变化过程中灯光设备102发出的光线与汽车118角度发生变化，模拟真实的车内、外光线变化效果。

所述旋转平台122通过电机驱动，同样地所述电机的旋转角度可通过控制器控制，旋转角度根据实验需求进行具体设置。

进行光学模拟实验时弧形轨道104和旋转平台122配合测试使用，用于形成实验车辆的各种实际情况光照模拟。

例如将所述灯光设置102移动至标号120和106所在的位置验证极限角度情况下，通过射灯306照射前档风玻璃来测试内饰屏幕反光。灯光设备102的控制器可通过控制线束518根据实验者要求调解光照强度，可以直观的给实验者提供实验数据。又例如，通过转动所述旋转平台122，模拟车辆118行驶过程中角度变化太阳光照射内饰高反光部件对驾驶员的影响。

通过电机驱动弧形轨道104上的灯光设备模拟太阳所述从地平线升起至正午位置120，并观测光线角度发生变化时汽车118发光的动态效果。在此过程中所述旋转平台位置不主动改变也不因所述灯光移动动作而改变，旋转平台为反光实验提供固定场景。

灯光测试过程中，随着灯光位置及强度变化，实验者可通过及时调整射灯位置和光照强度，使其使用者在测试过程调低误差来保证测试精确度。

测试者在使用本设备的情况下需要注意以下细节：模拟晨光和中午光照时，要及时调整灯光强度匹配对应场景；实验模拟天气时候需要及时更换对应膜片504，保证采集数据无误。

参照图8本申请一种具有模拟太阳光的光学验证设备还提供了设备使用步骤：S1.实验者将实验车辆正确的移动到旋转平台8使其固定牢靠，启动实验车辆关闭除射灯外的其他光源； S2启动模拟太阳光设备，可根据灯光设备初始位置调整旋转平台8和灯光测试5的相对位置关系； S3控制射灯***移动到实验者测试角度，在此过程中可以移动弧形轨道上的灯光设备模拟太阳从不同位置照射所述旋转平台上的车辆；

S4更换滤光片测试晴天、阴天、早晨、中午及傍晚的灯光对眼点的反光影响；测试车辆内饰部件对人体眼点反光信息，包括测试车辆内部炫目及反光信息。

S5反光信息数据采集整理，建立车型内饰布置及材料的反光参数表。反光参数表包括：测试完成后需要记录屏幕 高亮反光部件对眼点的反光数据信息，从而形成参数化车型反光信息。

S6 测试结束完成后设备复位。

本申请方案相对现有技术至少具备以下几个方面的进步：1.增加了实验者多元化多场景测试度，实验设计更符合现代车辆驾驶者的行为***台，增加了车辆驾驶员的出行安全。

Claims (10)

1.一种具有模拟太阳光的光学验证设备，其特征在于，包括：

轨道支架，用于固定弧形模拟导轨；

弧形导轨，设置在轨道支架上，其具有模拟太阳光移动的弧形轨迹；

安装在所述弧形导轨上的可变光照强度的灯光设备，用于模拟日光；

电机驱动控制***，用于驱动所述灯光设备在弧形轨道上移动模拟太阳光运动；

旋转平台，与所述弧形轨道灯光设备配合模拟汽车行驶过程中车辆与阳光相对角度变化。

2.根据权利要求1所述的一种具有模拟太阳光的光学验证设备，其特征在于，所述弧形导轨上设置显示灯光设备所在角度的标记。

3.根据权利要求1所述的一种具有模拟太阳光的光学验证设备，其特征在于，弧形导轨包括两个相互平行的弧形杆连接而成。

4.根据权利要求1所述的一种具有模拟太阳光的光学验证设备，其特征在于，所述轨道支架、旋转平台，包括304不锈钢、7075合金铝及其复合弹性材料。

5.一种模拟太阳光的光学验证的方法，其特征在于，包括步骤： 车辆固定在旋转平台上，移动弧形轨道上的灯光设备模拟太阳从不同位置照射所述旋转平台上的车辆；

测试车辆内饰部件对人体眼点反光信息；

建立车型内饰布置及材料的反光参数表。

6.如权利要求1所述的一种模拟太阳光的光学验证的方法，其特征在于，进一步包括步骤：更换灯光设备滤光片，模拟不同天气人体眼点反光模拟；

移动弧形轨道上的灯光设备模拟太阳从不同位置照射所述旋转平台上的车辆；测试车辆内部炫目及反光信息；建立车型内饰布置及材料的炫目及反光信息参数表。

7.如权利要求6所述的一种模拟太阳光的光学验证的方法，其特征在于，在所述步骤“车辆固定在旋转平台”进行时，所述旋转平台位置不变，旋转平台为反光实验提供固定场景。

8.如权利要求6所述的一种模拟太阳光的光学验证的方法，其特征在于，进一步包括步骤：所述更换灯光设备绿光片模拟不同天气用于模拟晴天、阴天模式。

9.如权利要求5所述的一种模拟太阳光的光学验证的方法，其特征在于，所设置电动驱动装置，电动驱动装置移动弧形轨道上的灯光设备模拟太阳所述从地平线升起至正午位置。

10.如权利要求5至9任一项所述的一种模拟太阳光的光学验证的方法，其特征在于，进一步包括步骤：转动所述旋转平台，模拟车辆行驶过程中角度变化太阳光照射内饰高反光部件对驾驶员的影响。

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