電動自行車照明裝置的合理設(shè)計與使用

石鑫 吳宗江 肖磊

摘要： 根據(jù)GB 17761—2018《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》中相關(guān)要求，此文就電動自行車照明裝置在實際使用過程中的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求、產(chǎn)品檢測的實施、用戶使用的注意事項進行深入的探討。

關(guān)鍵詞：電動自行車;安全;照明裝置;標(biāo)準(zhǔn);檢測

國家強制性標(biāo)準(zhǔn)GB 17761—2018《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》于2019年4月15日實施，相較于1999版電動自行車產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，2018版標(biāo)準(zhǔn)更加注重安全，針對電動自行車在實際使用過程中的安全隱患，制定了更加完善的產(chǎn)品要求，增加了若干項有關(guān)安全的技術(shù)條款，提高了合格電動自行車產(chǎn)品對使用者及其他交通參與者的安全保障。

GB 17761—2018第6.2.3.2條款規(guī)定：“電動自行車應(yīng)當(dāng)裝有前燈和后燈，其亮度值應(yīng)當(dāng)符合GB/T 22791的規(guī)定。”[1] 對于照明裝置，1999版標(biāo)準(zhǔn)對此并無要求，新版標(biāo)準(zhǔn)增加此項條款，主要還是從安全角度去考慮。首先，電動自行車應(yīng)該安裝有前燈和后燈，并能實現(xiàn)其在車輛正常行駛中應(yīng)有的作用。前燈的作用在于照亮車輛前方的道路，用以駕駛者觀察可能出現(xiàn)的危險，進而避讓或制動;后燈的作用在于提示側(cè)后方其他車輛，用以表明該車在道路上的位置，防止發(fā)生交通事故。其次，前后燈的亮度值還需符合相應(yīng)零部件標(biāo)準(zhǔn)的具體要求。標(biāo)準(zhǔn)中前后燈亮度值項目引用了GB/T 22791的要求，然而此標(biāo)準(zhǔn)目前已被GB/T 31887.1—2019《自行車 照明和回復(fù)反射裝置 第1部分：照明和光信號裝置》所代替，其實施日期為2020年5月1日，按照我國產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)引用標(biāo)準(zhǔn)的編寫原則，“未標(biāo)注日期的引用標(biāo)準(zhǔn)，其最新版本仍適用于本標(biāo)準(zhǔn)”，故從2020年5月1日起，電動自行車產(chǎn)品前后燈亮度值項目的引用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為GB/T 31887.1—2019。

下面我們以電動自行車前燈（又稱近光燈，以下簡稱“前燈”）為例，針對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求、產(chǎn)品檢測的實施、用戶使用的注意事項等方面，深入分析。

1? ? 電動自行車安裝前燈的原因

此問題在前文中已經(jīng)針對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語簡要闡述過，從實際使用角度來看，電動自行車安裝前燈也有很強的實用意義。曾經(jīng)的電動自行車產(chǎn)品僅僅是在自行車的基礎(chǔ)上，安裝蓄電池、電機和簡易的控制系統(tǒng)，車速相對較慢，使用群體基數(shù)較小。如今，電動自行車產(chǎn)品已經(jīng)成為我國廣大人民群眾的代步工具和休閑娛樂產(chǎn)品，使用場景也不限于城市內(nèi)道路，鄉(xiāng)村、山區(qū)等地區(qū)夜間可視距離較短，因此電動自行車安裝前燈對于使用者的安全起到了很大作用。

2? ? 標(biāo)準(zhǔn)要求對于產(chǎn)品設(shè)計的指導(dǎo)意義

GB/T 31887.1—2019對于前燈的定義為“照亮自行車前方道路，對相反方向的其他道路使用者不造成炫目的燈。”[2]很明顯，此定義包含兩層要求，既要照亮前方道路，同時還不能影響對向道路使用者。那么如何才能使車燈達(dá)到此要求呢？

GB/T 31887.1—2019對于近光的光度有較為嚴(yán)格的要求。前燈光分布要求在標(biāo)準(zhǔn)中表3有詳細(xì)的規(guī)定，在此不再占用篇幅，重點針對光分布圖來探討標(biāo)準(zhǔn)要求對于車燈配光設(shè)計的指導(dǎo)意義。

2.1 我們結(jié)合光分布要求進行分析，圖1中，H-H線以上區(qū)域的照度值應(yīng)≤2 lx，同時對于3°D至H-H線區(qū)域內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確的照度要求，但是對于A點的照度要求相對較高。因此，我們可以這樣理解，3°D以上至H-H線區(qū)域內(nèi)不應(yīng)有較大的照度，對于車燈在實際使用中的狀態(tài)來說，這也就充分保證了“對相反方向的其他道路使用者不造成炫目”。

2.2 在A點兩側(cè)的CL-CR區(qū)域內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)中也規(guī)定了照度要求，這也就是說，規(guī)定了前燈在照亮前方區(qū)域的時候，對光照射出去的高度和寬度同時提出了明確要求。CL-CR區(qū)域內(nèi)照度要求為：≥EA/2（EA為A點照度測量值），再結(jié)合3°D、4°D、4°L、4°R所圍區(qū)域的照度要求：≤1.2EA，我們分析得知，在該區(qū)域內(nèi)，同時規(guī)定了此區(qū)域內(nèi)照度的上下限值。因此，在車燈配光設(shè)計過程中，該CL-CR區(qū)域內(nèi)的光分布設(shè)計難度比較大，我們應(yīng)格外重視。

2.3 在A點向下的A-B、B-M、M-H三個區(qū)域內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)對于照度的要求是逐段遞減的，在V-V線兩側(cè)的FL-FR、IL-IR、GL-FL、FR-GR、JL-IL、IR-JR等區(qū)域內(nèi)，也都是逐段遞減，再結(jié)合4°D以下、4°L、4°R所圍區(qū)域的照度要求：≤EA，我們分析得知，在FL-FR、IL-IR區(qū)域內(nèi)，同時規(guī)定了此區(qū)域內(nèi)照度的上下限值。因此，我們在車燈配光設(shè)計過程中也要特別注意。

綜上所述，相較于GB22791—2008，GB/T 31887.1—2019對電動自行車用燈具有了重新定義，并提出了對應(yīng)的光照度或亮度要求。在標(biāo)準(zhǔn)實施后，直至今日仍有車燈產(chǎn)品無法完全滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求，許多電動自行車生產(chǎn)企業(yè)在申請CCC認(rèn)證時因為車燈問題，導(dǎo)致型式試驗不合格，需要整改，影響申證進度。

3? ? 在檢測過程中發(fā)現(xiàn)的前燈問題

GB/T 31887.1—2019標(biāo)準(zhǔn)于2020年5月1日實施后，認(rèn)證機構(gòu)都在組織企業(yè)進行標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換工作，并給了一年時間的過渡期。2021年5月1日后，所有新出廠的電動自行車照明裝置，都應(yīng)符合新標(biāo)準(zhǔn)的要求。但從實際檢測情況來看，絕大多數(shù)企業(yè)都無法順利解決此問題。下面此文仍以前燈為例，重點探討一下在檢測過程中發(fā)現(xiàn)的重點問題。

前燈檢測不合格主要集中在H-H線及以上和4°D以下兩個區(qū)域內(nèi)。

前燈在檢測時，如果沒有安裝說明書，或安裝說明書沒有明確基準(zhǔn)軸線位置，則應(yīng)首先確定H-H位置，從而確定測量基準(zhǔn)，進行后續(xù)檢測。確定H-H線的方法在標(biāo)準(zhǔn)中定義了兩種，即“H-H線是在這條線及以上的照度不高于2 lx的線”或“H-H線是Emax以上3.5°的線”（注：在前燈前面10 m處的垂直墻面上測量lx值）。H-H線，通常也稱為“明暗截止線”，H-H線以上要求照度值非常低，如果從實際光斑來看，該線的上下能夠用肉眼可見清晰的明暗分界。

由于部分前燈的“明暗截止線”不清晰，如果采用“H-H線是在這條線及以上的照度不高于2 lx的線”的方法確定H-H線，導(dǎo)致H-H線可能會上移，從而造成4°D以下區(qū)域內(nèi)光照度大于標(biāo)準(zhǔn)要求，也就是本應(yīng)處于3.5°D的A點，在實際檢測時，處于更低的位置，整體光斑也隨之下移。

對于此類前燈，如果采用“H-H線是Emax以上3.5°的線”的方法確定H-H線，那么H-H線以下區(qū)域內(nèi)可能會滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，但H-H線以上區(qū)域內(nèi)無法符合≤2 lx的光照度要求。

由此可見，造成H-H線及以上和4°D以下兩個區(qū)域內(nèi)不合格的原因，基本上就是“明暗截止線”處配光不到位而造成的。無論是透鏡型式，還是燈碗型式的車燈，都應(yīng)將配光做到位，才能完全滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

4? ? 前燈在實際使用中發(fā)現(xiàn)的問題

前燈的檢測都是將車燈安裝于試驗臺上，沒有充分考慮安裝于電動自行車上的實際情況。因此，在電動自行車生產(chǎn)和駕駛者使用的過程中，仍有幾點問題需要注意：

4.1? ? 前燈的安裝位置對于照射效果的影響

首先我們假設(shè)一個合格的前燈產(chǎn)品被安裝于電動自行車上，但是由于車型不同，車燈的安裝位置也不盡相同，主要區(qū)別在于安裝位置的高低，我們選取市面上比較常見的3種車型來分析。

折疊式電動自行車，此類型電動自行車的前燈多裝于前輪上方，離地距離約為450 mm（見圖2）。

豪華塑件電動自行車，此類型電動自行車的前燈多裝于前擋風(fēng)內(nèi)，離地距離約為650 mm（見圖3）。

簡易塑件電動自行車，此類型電動自行車的前燈多裝于把橫管上，離地距離約為1 000 mm（見圖4）。

由此可見，不同類型的電動自行車，如果其前燈都是符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，其有效照射距離仍有差別，主要是由于安裝高度引起的。為了在車輛實際使用中能夠達(dá)到應(yīng)有的效果，不同車型的車燈，在設(shè)計的時候應(yīng)該充分考慮車型對照射效果的影響，例如在合理的范圍內(nèi)增加亮度、規(guī)定車燈安裝的方式等。

4.2? ? 前燈的使用維護對于照射效果的影響

電動自行車屬于消費品范疇，消費者購買后，駕駛環(huán)境、操作習(xí)慣、維護周期、更換改裝等都對燈具的使用效果產(chǎn)生影響。目前，電動自行車除了民眾用于日常代步之外，有相當(dāng)大的一部分比例會用于外賣、快遞行業(yè)。當(dāng)外賣、快遞從業(yè)者群體在夜間使用電動自行車時，為了保證特定的時效性，駕駛者對于燈光的照射效果要求相對較高，因此要求車燈產(chǎn)品在設(shè)計時應(yīng)充分考慮到此類群體的使用需求，在滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下，應(yīng)盡可能提高照射效果，避免電動自行車的燈光系統(tǒng)被過度改裝，造成不必要的光污染。

5? ? 小結(jié)

照明裝置作為電動自行車的一個重要組成部分，為電動自行車的安全騎行起到了至關(guān)重要的作用，尤其是夜間行駛，針對特殊職業(yè)人群更是如此，所以無論是照明裝置的生產(chǎn)企業(yè)，還是電動自行車的生產(chǎn)企業(yè)，抑或是駕駛者，都應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，以及相關(guān)法律法規(guī)，合理地設(shè)計、使用、維護電動自行車照明裝置，從而保證他人和自身的生命及財產(chǎn)安全，構(gòu)建和諧社會。

參考文獻

[1] 中華人民共和國工業(yè)和信息化部.電動自行車安全技術(shù)規(guī)范GB 17761—2018[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2018.

[2] 中國輕工業(yè)聯(lián)合會.自行車 照明和回復(fù)反射裝置 第1部分：照明和光信號裝置GB/T 31887.1—2019[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2019.