劉松 邵玉茹 李奕潼

摘 要：遠(yuǎn)近光燈自動(dòng)切換智能車(chē)燈采用了導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)、智能燈光變換和傳感器等技術(shù)，將硬件車(chē)燈和導(dǎo)航系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)系統(tǒng)識(shí)別控制車(chē)燈照射角度，改變車(chē)燈燈光光域，通過(guò)汽車(chē)A柱、B柱、C柱傳感器系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛燈光自動(dòng)恢復(fù)，從而確保安全駕駛。通過(guò)信息處理平臺(tái)信息、導(dǎo)航系統(tǒng)、傳感器接收的信息，結(jié)合ECU計(jì)算進(jìn)行切換時(shí)機(jī)的控制，有助于實(shí)現(xiàn)車(chē)燈的自動(dòng)切換，改變現(xiàn)在汽車(chē)燈光依靠駕駛員經(jīng)驗(yàn)操作的現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：智能車(chē)燈;光域;自動(dòng)恢復(fù);傳感器

1? ? 背景及意義

1.1? 背景

關(guān)于汽車(chē)夜間行車(chē)遠(yuǎn)光燈的使用，《中華人民共和國(guó)道路交通安全法》作出了明確規(guī)定，但是在實(shí)際駕駛中不按規(guī)定在會(huì)車(chē)及通過(guò)路口時(shí)關(guān)閉遠(yuǎn)光燈情況十分嚴(yán)重，比如汽車(chē)交會(huì)時(shí)開(kāi)遠(yuǎn)光燈，強(qiáng)光直射對(duì)面司機(jī)眼睛，形成視覺(jué)盲區(qū)，極易造成車(chē)禍，危害駕乘人員的生命及財(cái)產(chǎn)安全。

目前，出現(xiàn)了一些自動(dòng)切換的前照燈技術(shù)，采用電磁波和聚光技術(shù)探測(cè)迎面車(chē)輛，完成動(dòng)作切換，電路裝置復(fù)雜、可靠性不高。大多數(shù)車(chē)燈的結(jié)構(gòu)較為傳統(tǒng)，仍采用較少數(shù)量、體積較大的車(chē)燈而不是小光源組合而成的車(chē)燈，這樣使得車(chē)燈的控制效果有限。

1.2? 意義

我們通過(guò)導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)和車(chē)內(nèi)燈控系統(tǒng)的融合，能夠準(zhǔn)確識(shí)別道路上同行車(chē)輛的速度和行駛方向，通過(guò)導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)和車(chē)內(nèi)燈控系統(tǒng)的融合，車(chē)輛燈光自動(dòng)改變，同時(shí)根據(jù)車(chē)上人體釋熱紅外線傳感器、光敏傳感器、攝像頭進(jìn)行前方來(lái)車(chē)以及行人檢測(cè)，根據(jù)被檢測(cè)障礙物的位置、體積、速度、距離來(lái)捕捉信息，由中心控制系統(tǒng)對(duì)車(chē)燈發(fā)出指令進(jìn)行遠(yuǎn)近光車(chē)燈照射光域的多邊形改變。避免燈光直射會(huì)車(chē)時(shí)對(duì)方駕駛員眼睛。同時(shí)通過(guò)汽車(chē)A柱、B柱、C柱傳感器系統(tǒng)與導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)的協(xié)作，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛燈光自動(dòng)恢復(fù)，從而確保汽車(chē)更安全的駕駛。

2? ? 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

國(guó)外一些汽車(chē)公司己經(jīng)開(kāi)始遠(yuǎn)光燈的自動(dòng)輔助控制系統(tǒng)的試驗(yàn)，德國(guó)巴伐利亞汽車(chē)制造廠研制了一種遠(yuǎn)光燈輔助系統(tǒng)，主要構(gòu)件是安裝在后視鏡外殼前面一個(gè)傳感器，傳感器內(nèi)包含一架照相機(jī)，相機(jī)拍攝的圖像被反饋到一個(gè)電子評(píng)估系統(tǒng)里，由該系統(tǒng)分析前方的物體從而自動(dòng)控制遠(yuǎn)光燈的開(kāi)閉。這個(gè)系統(tǒng)計(jì)劃在該公司的寶馬5系、6系和7系中加裝。當(dāng)前對(duì)于汽車(chē)遠(yuǎn)光燈炫目的問(wèn)題有許多不同的解決方案，但都存在這樣或那樣的問(wèn)題。當(dāng)前的趨勢(shì)是研制一種確保安全、簡(jiǎn)單有效、成本低廉、易于推廣的遠(yuǎn)光燈自動(dòng)控制系統(tǒng)。

國(guó)內(nèi)外的遠(yuǎn)近光燈轉(zhuǎn)換技術(shù)還不成熟，很多設(shè)備的轉(zhuǎn)換不靈敏，經(jīng)常出現(xiàn)乙方還沒(méi)完全與甲車(chē)回車(chē)完畢就轉(zhuǎn)換遠(yuǎn)光燈的問(wèn)題。光源的轉(zhuǎn)化受到限制，由于體積，材料等并不能如預(yù)想一般調(diào)節(jié)自如。

遠(yuǎn)近車(chē)燈輔助系統(tǒng)的信息收集系統(tǒng)主要由車(chē)前身的關(guān)敏電阻組成，單一的信號(hào)收集系統(tǒng)為汽車(chē)本身信號(hào)處理裝置增加了計(jì)算難度，不利于控制系統(tǒng)的調(diào)控。

3? ? 研究?jī)?nèi)容

本產(chǎn)品主要研究了遠(yuǎn)近光燈的轉(zhuǎn)換問(wèn)題，研究的主要對(duì)象是遠(yuǎn)近光燈的自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。對(duì)車(chē)燈結(jié)構(gòu)及信息收集系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，使遠(yuǎn)近光燈能夠?qū)崿F(xiàn)靈敏、正確的自動(dòng)調(diào)節(jié)，使駕駛員無(wú)需在燈光轉(zhuǎn)換方面勞神費(fèi)心，使會(huì)車(chē)時(shí)更加便利。

4? ? 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

第一個(gè)解決的關(guān)鍵點(diǎn)在于把目前的車(chē)燈結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，分為3個(gè)主版塊，并列橫向排布，每個(gè)版塊中分布12個(gè)LED光源、6個(gè)激光光源，每個(gè)分光源都能夠獨(dú)立進(jìn)行控制，每個(gè)光源都能控制角度及強(qiáng)弱，整體分為遠(yuǎn)光組及近光組，當(dāng)開(kāi)關(guān)觸及遠(yuǎn)光控制系統(tǒng)時(shí)，遠(yuǎn)光燈組進(jìn)行工作，當(dāng)開(kāi)關(guān)觸及近光控制系統(tǒng)時(shí)，近光燈組進(jìn)行工作，裝置的質(zhì)量和體積要盡可能減小，方便放入汽車(chē)后備箱攜帶。使用時(shí)保證車(chē)身底盤(pán)空間，保證汽車(chē)的通過(guò)性.

第二個(gè)擬解決的關(guān)鍵點(diǎn)針對(duì)會(huì)車(chē)時(shí)車(chē)燈轉(zhuǎn)換的延時(shí)系統(tǒng)，主要問(wèn)題在于會(huì)車(chē)時(shí)遠(yuǎn)近光燈能否在合理的位置、時(shí)間進(jìn)行切換，避免車(chē)燈在對(duì)方車(chē)輛還沒(méi)有完全駛過(guò)時(shí)切換為遠(yuǎn)光燈，使對(duì)方駕駛員出現(xiàn)眩目的現(xiàn)象，本產(chǎn)品在汽車(chē)車(chē)身的A、B、C柱上增加光敏電阻及微小攝像頭，當(dāng)A柱接收信號(hào)時(shí)，遠(yuǎn)光燈轉(zhuǎn)換成近光燈;當(dāng)B柱接收信號(hào)時(shí)時(shí)，車(chē)燈遠(yuǎn)光燈組進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，當(dāng)C柱接受通過(guò)狀態(tài)時(shí)，遠(yuǎn)光燈組進(jìn)入工作。3組信號(hào)接收裝置使車(chē)輛的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)敏感度大大增加。

5? ? 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

本產(chǎn)品在燈光光源中加入了激光光源，使其和LED燈共同工作，相比于傳統(tǒng)的LED，激光光源更好控制，某些LED燈照射不到的角度由激光燈進(jìn)行填充，同時(shí)激光燈的強(qiáng)弱調(diào)節(jié)更好實(shí)現(xiàn)，可以調(diào)和整體的光照強(qiáng)度。

車(chē)燈分片組合可以實(shí)現(xiàn)更好的控制能力，使遠(yuǎn)光燈，近光燈的分工更加合理。本產(chǎn)品A、B、C柱區(qū)域增加的檢測(cè)系統(tǒng)矯正了轉(zhuǎn)換系統(tǒng)過(guò)早發(fā)生轉(zhuǎn)換的尷尬境地。

控制系統(tǒng)中的靈敏度調(diào)節(jié)器，優(yōu)化了車(chē)燈的控制能力，當(dāng)車(chē)身周?chē)幱诔鞘协h(huán)境中時(shí)，敏感度下降，避免系統(tǒng)頻繁轉(zhuǎn)換，當(dāng)處于與高速公路或其他燈光較少的環(huán)境中時(shí)，敏感度上升，使其轉(zhuǎn)換更為及時(shí)。

本產(chǎn)品的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)覆蓋率更強(qiáng)，可觀測(cè)到行人及遠(yuǎn)方來(lái)車(chē)，可以達(dá)到會(huì)車(chē)時(shí)，有車(chē)區(qū)域燈光弱，無(wú)車(chē)區(qū)域燈光強(qiáng)的效果。

對(duì)識(shí)別系統(tǒng)也進(jìn)行了調(diào)整，由多種感受器，光敏電阻，攝像頭進(jìn)行組合，設(shè)計(jì)出一套智能的調(diào)控系統(tǒng)，通過(guò)圖像處理技術(shù)搜索行人，確定其速度，與車(chē)距離，將信號(hào)傳達(dá)至光源控制系統(tǒng)，使光源投罩在行人頭部以下，避免強(qiáng)光刺目。

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