劉松 邵玉茹 李奕潼

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

關(guān)鍵詞：智能車燈;光域;自動恢復(fù);傳感器

1? ? 背景及意義

1.1? 背景

關(guān)于汽車夜間行車遠(yuǎn)光燈的使用，《中華人民共和國道路交通安全法》作出了明確規(guī)定，但是在實(shí)際駕駛中不按規(guī)定在會車及通過路口時關(guān)閉遠(yuǎn)光燈情況十分嚴(yán)重，比如汽車交會時開遠(yuǎn)光燈，強(qiáng)光直射對面司機(jī)眼睛，形成視覺盲區(qū)，極易造成車禍，危害駕乘人員的生命及財產(chǎn)安全。

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

1.2? 意義

我們通過導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)和車內(nèi)燈控系統(tǒng)的融合，能夠準(zhǔn)確識別道路上同行車輛的速度和行駛方向，通過導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)和車內(nèi)燈控系統(tǒng)的融合，車輛燈光自動改變，同時根據(jù)車上人體釋熱紅外線傳感器、光敏傳感器、攝像頭進(jìn)行前方來車以及行人檢測，根據(jù)被檢測障礙物的位置、體積、速度、距離來捕捉信息，由中心控制系統(tǒng)對車燈發(fā)出指令進(jìn)行遠(yuǎn)近光車燈照射光域的多邊形改變。避免燈光直射會車時對方駕駛員眼睛。同時通過汽車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)車輛燈光自動恢復(fù)，從而確保汽車更安全的駕駛。

2? ? 國內(nèi)外現(xiàn)狀

國外一些汽車公司己經(jīng)開始遠(yuǎn)光燈的自動輔助控制系統(tǒng)的試驗(yàn)，德國巴伐利亞汽車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電子評估系統(tǒng)里，由該系統(tǒng)分析前方的物體從而自動控制遠(yuǎn)光燈的開閉。這個系統(tǒng)計(jì)劃在該公司的寶馬5系、6系和7系中加裝。當(dāng)前對于汽車遠(yuǎn)光燈炫目的問題有許多不同的解決方案，但都存在這樣或那樣的問題。當(dāng)前的趨勢是研制一種確保安全、簡單有效、成本低廉、易于推廣的遠(yuǎn)光燈自動控制系統(tǒng)。

國內(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)乙方還沒完全與甲車回車完畢就轉(zhuǎn)換遠(yuǎn)光燈的問題。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)近車燈輔助系統(tǒng)的信息收集系統(tǒng)主要由車前身的關(guān)敏電阻組成，單一的信號收集系統(tǒng)為汽車本身信號處理裝置增加了計(jì)算難度，不利于控制系統(tǒng)的調(diào)控。

3? ? 研究內(nèi)容

本產(chǎn)品主要研究了遠(yuǎn)近光燈的轉(zhuǎn)換問題，研究的主要對象是遠(yuǎn)近光燈的自動轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。對車燈結(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、正確的自動調(diào)節(jié)，使駕駛員無需在燈光轉(zhuǎn)換方面勞神費(fèi)心，使會車時更加便利。

4? ? 擬解決的關(guān)鍵問題

第一個解決的關(guān)鍵點(diǎn)在于把目前的車燈結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，分為3個主版塊，并列橫向排布，每個版塊中分布12個LED光源、6個激光光源，每個分光源都能夠獨(dú)立進(jìn)行控制，每個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)開關(guān)觸及遠(yuǎn)光控制系統(tǒng)時，遠(yuǎn)光燈組進(jìn)行工作，當(dāng)開關(guān)觸及近光控制系統(tǒng)時，近光燈組進(jìn)行工作，裝置的質(zhì)量和體積要盡可能減小，方便放入汽車后備箱攜帶。使用時保證車身底盤空間，保證汽車的通過性.

第二個擬解決的關(guān)鍵點(diǎn)針對會車時車燈轉(zhuǎn)換的延時系統(tǒng)，主要問題在于會車時遠(yuǎn)近光燈能否在合理的位置、時間進(jìn)行切換，避免車燈在對方車輛還沒有完全駛過時切換為遠(yuǎn)光燈，使對方駕駛員出現(xiàn)眩目的現(xiàn)象，本產(chǎn)品在汽車車身的A、B、C柱上增加光敏電阻及微小攝像頭，當(dāng)A柱接收信號時，遠(yuǎn)光燈轉(zhuǎn)換成近光燈;當(dāng)B柱接收信號時時，車燈遠(yuǎn)光燈組進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，當(dāng)C柱接受通過狀態(tài)時，遠(yuǎn)光燈組進(jìn)入工作。3組信號接收裝置使車輛的轉(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)域增加的檢測系統(tǒng)矯正了轉(zhuǎn)換系統(tǒng)過早發(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)化了車燈的控制能力，當(dāng)車身周圍處于城市環(huán)境中時，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，敏感度上升，使其轉(zhuǎn)換更為及時。

本產(chǎn)品的監(jiān)測系統(tǒng)覆蓋率更強(qiáng)，可觀測到行人及遠(yuǎn)方來車，可以達(dá)到會車時，有車區(qū)域燈光弱，無車區(qū)域燈光強(qiáng)的效果。

對識別系統(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)，通過圖像處理技術(shù)搜索行人，確定其速度，與車距離，將信號傳達(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。

[參考文獻(xiàn)]

[1]莫舒玥，張浩雨.夜間車輛遠(yuǎn)近燈光強(qiáng)制切換設(shè)計(jì)[J].西部交通科技，2018（1）：202-205.

[2]鄒祖軍，馮進(jìn)良，郭奕辰，等.汽車大燈遠(yuǎn)近光自動切換系統(tǒng)[J].儀器儀表用戶，2011（3）：24-26.

[3]李全彬，朱明，邱琴茜.汽車遠(yuǎn)近光燈智能切換系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2015（19）：154-156.

[4]羅曉，趙星宇，吳健珍，等.基于CAN總線的智能車燈控制系統(tǒng)[J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報，2015（6）：12-14.

[5]龍?jiān)泼?夜間會車智能變光系統(tǒng)的研究[J].汽車電器，2014（7）：8-10.

[6]李建棟，隋文泉，余偉芬，等.汽車近遠(yuǎn)光燈自動轉(zhuǎn)換及障礙預(yù)警系統(tǒng)的研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012（5）：67-69.