摘要：主要介绍中国、美国、欧洲、澳大利亚的汽车前照灯的测试标准及试验方法，从安装要求、配光试验和前照灯环境试验等方面进行比对，从而为国内汽车灯具的设计和检测提供帮助。
汽车前照灯在汽车灯具中占有重要地位，其主要功能是提供道路足够、良好的照明，同时不产生眩目，因此汽车前照灯是保证行车安全的重要主动安全部件之一。目前，汽车前照灯分为传统前照灯、AFS（AdaptiveFront-LightingSystems，自适应前照灯系统）前照灯、LED前照灯。汽车前照灯的国内外主要标准体系有：中国GB标准、欧盟ECE法规、美国SAE标准、美国FMVSS联邦法规、澳大利亚ADR设计规则等。这些标准中都对配光性能要求及试验方法、环境试验要求有相关的规定，这些规定中有相同点也有不同点，对比它们的异同对于研究汽车前照灯设计及试验检测工作具有重要的意义。
现将中国GB标准（以下简称GB）、欧盟ECE法规（以下简称ECE）、美国SAE标准（以下简称SAE）、美国FMVSS联邦法规（以下简称FMVSS），澳大利亚ADR设计规则（以下简称ADR）关于前照灯的标准列出，见表1。
1 传统前照灯
1.1 前照灯的安装要求
装备要求：FMVSS108和ECE，GB，ADR均规定为汽车必装，2只或4只，挂车禁止使用。
安装位置：FMVSS108-2012规定前照灯安装在前部，高度相同、对称，左右前照灯之间要尽可能隔开。ECE、ADR同国标相同要求安装在前部。横向：远光灯无要求：近光灯要求离车辆纵向对称平面最远的基准轴线方向上的视表面外缘到车辆外缘端面的距离应不大于400mm。在基准线方向上，两相邻视表面内缘之间的距离应不小于600mm（M1和Nl除外）。若车辆宽度小于1300mm，上述间距可减至400mm。纵向：安装在车辆前面，要求发射光不直接或间接地通过后视镜或车辆其他反射面引起驾驶员的不舒适感。安装高度：ECE，ADR同国标相同，远光灯无要求；近光灯要求离地高度不小于500mm，不大于1200mm，对于N3G类（越野）车辆，最大高度可增加至1500mmo FMVSS108规定介于22in.（559mm）和54in.（1372mm）之间。
关于前照灯配光测量距离，ECE、GB、ADR均规定为25m、SAE规定的测试距离要求为至少18.3in
1.2 前照灯的照准要求
以灯丝灯泡前照灯为例说明。近光的垂直照准，ECE法规规定了近光应有清晰的明暗截止线（左侧交通和右侧交通不同）：右侧交通为左侧水平线，右侧斜向上，左侧交通正好相反。GB与ADR只规定了右行交通。ECE、GB及ADR均规定：垂直方向上，明暗截止线的水平部分应位于H-H线以下25cm处；水平方向上，GB及ADR均规定明暗截止线的转折处应位于V-V线上，若转折处不清晰，则以满足75R和50R的照度值为准。对于远光照准，ECE、GB及ADR均规定，光束最大照度区域中心位于HV，对可以单独调节的远光，需要进行远光的照准，否则，以近光作为照准基准，即在近光照准后，测量远光时不允许再作调整。
SAE中规定了近光需要明暗截止线，垂直方向；当截止线水平部分在V-V线左侧时，截止线位置（V-V线左2.5°）应放置在H-H线下0.4。位置，当截止线水平部分在V-V线右侧时，截止线位置（V-V线右侧2.0°的位置）应放置在H-H线上。水平方向：如果有光束调整装置「VHAD（Vehicleheadlampaimingdevice）]，只需要调零，如果可以进行水平调整但没有VHAD、需要照准水平梯度方法（图1）;如果没有VHAD，则按照实车安装位置进行安装即可。远光照准：垂直方向，对于近远光组合的情况，远光对近光不需要再做重新照准，对于非组合的情况，将远光光束最大光强位置放置在H-H线上，水平方向，对于近远光组合的情况不需要重新照准，对于非组合的情况，如果有VHAD则将其调零，如果没有则将光源最大光强位置放置在V-V线上。
由此可见，在近、远光的照准方法上，ECE、GB、ADR及SAE并无太大差别，说明了全球灯具标准的协调发展。
1.3 前照灯配光性能要求
GB、ADR规定的近光测量点为照明点及防眩点，如B50L、点（防眩点一对方驾驶员眼睛位置）、HV点（明暗截止线分界点）、50R点（本车道右边缘距前照灯50m处的照明点）、75R点（车辆右边道路距前照灯75m的点）、50V点（车辆正前方50m的点）、50L点（本车道右边缘距前照灯50m的点）、75L、点、25R点、25L点，此外还包括IQ区（明暗截止线上方的车灯防眩区）、N区、II区及I区，见图2。ECE在以上基础上增加了测试点BR。另外还明确规定了组成IQ区多边形的8个坐标点，见表2。
SAE的测量点为I区（IOU-60U、20L-20R）、II区（1U-9U、1.5L-20.5L），Ill区（1.5U-9.5U、0.5L-20.5R）（4U，8L&8R），（2U，4L），线1（1.5U，1R-R），线2（1.5U、1R-3R），线3（IU、1.5L-L），线4（0.5U、1.5L-45L），线5（0.5U、1R-3R），线6（4D、4L-R），（H、V），点1（4U、8L），点2（4U、8R）d，点3（2U、4L），点4（H、4L），点5（H、8L），点6（0.6D、1.3R），点9（1D、1.5R），点7（0.86D、V），点8（0.86D、3.5L），点10（2D、9L），点11（2D、9R），点12（2D、15L），点13（2D、15R），点14（4D、20L），点15（4D、20R），如图3所示。
ECE、GB及ADR规定的测量点与SAE存在不同，前者对暗区要求的点为HV、B50L、III区以及暗区的8个点，后者对暗区要求的点包括区域I、II、III，线1-5，点1-5。前者对亮区的要求为点75R、75L、50L、50R、BR、50V、25L、25R，区域I、II、N，后者对亮区的要求为点6-15，线6。虽然测试点、线、范围的要求有所不同，但仍然存在很多的一致性，比如对亮区的要求，ECE中I区即1.72D以下的范围，要求对于A类前照灯小于等于17600cd，对于B类前照灯小于等于2倍的50R或50L点测量值，SAE中亮区线6的限值要求小于等于0.8倍的点9的测量值，而点9的坐标位置与ECE中的50R相当，点9的限值要求也为大于等于15000cd。另外，前者近光要求配光值覆盖的几何视场为向上4°，向下2°，向左9°，向右9°，后者近光所要求的配光值覆盖向上60°，向下4°，向左45°，向右20°、SAE配光覆盖范围相对更宽。
2 AFS前照灯
AFS前照灯系统是目前国际在车灯照明领域最新的技术之一，同时也是与行车安全息息相关的主动式安全系统。AFS系统具有多种适应于外界不同环境的照明模式，能根据汽车所处的不同状态及环境，自动改变照明的范围及效果，对于它的定义及检测要求也必定与传统前照灯不同。
ECER123中给出了新的配光测试屏幕图，中国国标关于AFS前照灯的标准处于报批阶段，ADR标准中目前也还没有相关的规定，美国SAE标准对AFS前照灯也有特殊的规定。
GB/T30036-2013中将AFS测试点分为3个部分：①沿用传统前照灯的照明点及防眩点，如B50L、HV、50R、75R、50V、50L等；②III区分为IIIa和IIIb，均是针对不同级别的近光由8个点围成的多边形区域。在I区中的一些测量点（如S50、S50LL、S50RR、S100、S100LL、S100RR）完成对行车上方道路指示牌的照明；③新的测量区域及点：BLL、BRR、P点（主要是针对行人的测试点），使原有的照明区域更宽，线段10和20代表车辆前方10m内和20m内的照明区域，近距离的测试区域可以有效地控制会车驾驶员的眩目。新增近光最大值Emax，近光最大值在一个矩形区域内，以保证路面中心的足够亮度。
针对AFS前照灯C级（乡村照明模式）、V级（城市道理照明模式）、E级（高速公路模式）、W级（恶劣天气照明模式）不同级别的近光，标准中有不同的配光限值要求。图4为几种级别近光的屏幕等照度图。从图中可以看到：不同级别的近光为了适应各种不同路面拥有不同的光型。
近光截止线的目视照准，照准前将系统设置在中性状态即C级状态：近光应有清晰的明暗截止线，右侧交通为向左平直的水平部分，向右呈向上的肘扁部分。对于各级别近光不能单独照准的不需要重新照准，但在配光无法满足要求的情况下，可相对于初始照准位置、在左右0.5°和垂直0.2°的范围内进行调节；对于可以单独照准调整的各级别近光明暗截止线的形状和位置，见ECER123/01附录3中表2。
SAEJ2591-2008中对于AFS前照灯也有相关的规定，此标准规定了AFS前照灯要进行振动试验、配光试验、耐热试验及光色试验。标准中多次引用了ECER123/01法规的内容。结合SAEJ2591-2002版，我们看到标准在测试方法上与欧标相协调，如配光试验要求，在基准光轴的位置进行基础近光的测量，如果通过对基础近光进行旋转实现各种模式，在水平和垂直移动的极限位置应对灯进行再次测量，在灯的边缘位置也需进行测量。如果不是利用旋转基础近光来实现，而是通过自适应调整器，那么需要对调整器的每个模式进行附加试验。在每个模式下，利用调整器将近光旋转到极限位置进行试验，并在调整器每个模式的极限位置进行附加试验。
3 LED前照灯
GB中汽车LED前照灯标准为GB25991-2010《汽车用LED前照灯》，欧洲法规ECER112/01中包含了使用LED光源前照灯的技术要求，包含了GB25991-2010《汽车用LED前照灯》的大部分技术内容，不同的是在测量LED前照灯显色性Kred和抗UV辐射时，步长ECE规定1nm，国标为不大于5nm间隔，GB相对ECE有所放宽，ADR标准中目前还没有LED前照灯的特殊规定。
在ECE11112/01、GB25991-2010标准中提出了对LED前照灯光源显色性的评价方法，此方法沿用了ECER99/00中评价气体放电光源的显色性的试验方法，采用红光对整个可见光光谱能量与明视觉函数乘积，对波长积分的比值要求最低红光成分。
本文使用日本OTSUKAELECTRONICS公司生产的LED光谱分析系统。该系统是将从样品中发出的光通过光学光纤导入分光器中，通过CCD区域图像传感器来检测，用数据处理装置将各种模拟信号转换为数字信号，并计算相应光学参数的光谱光度计。CCD搭载的分光器有3种，可以根据不同用途进行选择。检测部分采用了低噪音的CCD区域图像传感器，从紫外到近红外区域的特定波长领域的光谱，可用512通道的探测器来进行测定。另外，可达到最快5mse。的扫描速度，能复写并避免高速测定而产生的数据遗漏现象。以光学光纤为标准装备的系统，可实现将样品发出的光仅通过光纤的移动操作自由导入分光器中。图5为3种不同LED及1种HID前照灯归一化的光谱图。根据光谱图我们可以计算获得Kred（最低红光成分）。我们得到LED前照灯红光成分与HID前照灯相当，都是符合标准要求的限值0.05，说明LED前照灯的显色性是可以被接受的。
SAE标准中LED前照灯所要进行的试验项目包括振动试验、配光试验、寿命试验、色度试验、显色性试验、光通量试验。其中配光试验与传统前照灯的不同在于Imin中测量表3中的测试点，然后在光度稳定后测量一与传统前照灯相同的全部测量点，在点亮1min时，各点的发光强度应通过点亮1min和点亮30min时在表3所示点上的发光强度比值与点亮30min时各点的发光强度测量结果相乘得到。此外，显色性试验要求测量Kred值限值0.05与ECE标准要求相同，说明了汽车灯具标准的全球协调发展。
4 适用两种交通规则的前照灯
ECE中规定了左、右交通国家的照明要求，在前照灯设计成只满足一种交通而要应用于相反一种交通规则的情况时，应当采取适当的措施以减少对道路使用者的不适感，这些措施包括：遮挡部分配光镜；向下移动光束，水平移动是被允许的；任何消除和减弱光束非对称性的措施。
近光从右侧交通应用于左侧交通时：点（0.86D-1.721、）至少2500cd；点（0.57U-3.4311）不小于880cd。近光从左侧交通应用于右侧：点（0.86D-1.7211）至少2500cd；点（0.57U-3.431、）不小于880cd。
而GB、ADR标准和SAE标准都没有关于适用左、右侧交通规则的相关规定。
5 前照灯环境试验
GB、ECE法规及ADR标准要求的前照灯环境试验项目：塑料配光镜材料试验项目包括耐温试验、光源辐照试验、耐化学试剂试验、耐洗涤剂和燃油试验、机械磨损试验、涂层附着力试验；整灯试验项目包括机械磨损试验、配光镜涂层附着力试验。
SAE标准中将前照灯分为可更换灯丝灯泡前照灯、封闭式前照灯、整体式前照灯和复合型前照灯。对于不同类别有不同的环境试验的要求，SAE标准中前照灯的所有环境试验要求如下：①塑料配光镜耐磨损试验；②耐化学试剂试验；③腐蚀试验；④连接件腐蚀试验；⑤防尘试验；⑥耐温度循环试验；⑦内部耐热试验；⑧耐潮湿试验；⑨耐振动试验；⑩密封性试验；11可更换配光镜前照灯反射镜的耐化学试剂试验；12可更换配光镜前照灯反射镜的耐腐蚀试验；13内压力试验；14扭力偏差试验；15定位环试验；16前照灯连接器；17前照灯耐电压试验；18试验室照准调整装置试验；19实车调整装置试验；20色度特性试验；21塑料光学材料试验。其中密封式前照灯试验要求为③、⑨、13～21，整体式前照灯试验要求为①、③、④、⑥、⑦、⑧、11～14、16、18、19、20、21，可更换灯丝灯泡前照灯试验要求为①、③、④、⑤、⑥、⑧、⑨、11～14、16、18、19、20、21。
相比之下，SAE标准对于前照灯环境试验要求的项目更多，并且详细规定了前照灯所带的附件对应的环境试验，ECE法规及ADR标准对于前照灯的整灯环境试验只有机械磨损和配光镜涂层附着力试验，中国国标GB/T10485-2007《汽车及挂车外部照明和信号装置基本环境试验》对于汽车照明灯的环境试验项目包括热循环、热变形、热冲击、盐雾试验、防尘试验随机振动试验、配光镜强度、耐润滑油、耐燃油和耐清洗液试验、光源辐照试验，以此作为对汽车灯具环境试验项目的补充，但是此标准并未作为公告检验或者3C检验强制执行。
6 结束语
通过上述中国GB标准、欧洲ECE联邦法规、美国SAE标准及澳大利亚ADR设计规则的汽车前照灯的比对，我们发现了各种标准的相同点和不同点，汽车前照灯新技术的发展促进了标准法规的发展（如AFS前照灯、LED前照灯），同时不同的标准体系也正逐步趋向于全球协调发展。