遠近光燈自動切換智能車燈

劉松 邵玉茹 李奕潼

摘 要：遠近光燈自動切換智能車燈采用了導航雷達系統、智能燈光變換和傳感器等技術，將硬件車燈和導航系統有機結合，通過系統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，實現車輛燈光自動恢復，從而確保安全駕駛。通過信息處理平臺信息、導航系統、傳感器接收的信息，結合ECU計算進行切換時機的控制，有助于實現車燈的自動切換，改變現在汽車燈光依靠駕駛員經驗操作的現狀。

關鍵詞：智能車燈;光域;自動恢復;傳感器

1? ? 背景及意義

1.1? 背景

關于汽車夜間行車遠光燈的使用，《中華人民共和國道路交通安全法》作出了明確規定，但是在實際駕駛中不按規定在會車及通過路口時關閉遠光燈情況十分嚴重，比如汽車交會時開遠光燈，強光直射對面司機眼睛，形成視覺盲區，極易造成車禍，危害駕乘人員的生命及財產安全。

目前，出現了一些自動切換的前照燈技術，采用電磁波和聚光技術探測迎面車輛，完成動作切換，電路裝置復雜、可靠性不高。大多數車燈的結構較為傳統，仍采用較少數量、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

我們通過導航雷達系統和車內燈控系統的融合，能夠準確識別道路上同行車輛的速度和行駛方向，通過導航雷達系統和車內燈控系統的融合，車輛燈光自動改變，同時根據車上人體釋熱紅外線傳感器、光敏傳感器、攝像頭進行前方來車以及行人檢測，根據被檢測障礙物的位置、體積、速度、距離來捕捉信息，由中心控制系統對車燈發出指令進行遠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柱傳感器系統與導航雷達系統的協作，實現車輛燈光自動恢復，從而確保汽車更安全的駕駛。

2? ? 國內外現狀

國外一些汽車公司己經開始遠光燈的自動輔助控制系統的試驗，德國巴伐利亞汽車制造廠研制了一種遠光燈輔助系統，主要構件是安裝在后視鏡外殼前面一個傳感器，傳感器內包含一架照相機，相機拍攝的圖像被反饋到一個電子評估系統里，由該系統分析前方的物體從而自動控制遠光燈的開閉。這個系統計劃在該公司的寶馬5系、6系和7系中加裝。當前對于汽車遠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、易于推廣的遠光燈自動控制系統。

國內外的遠近光燈轉換技術還不成熟，很多設備的轉換不靈敏，經常出現乙方還沒完全與甲車回車完畢就轉換遠光燈的問題。光源的轉化受到限制，由于體積，材料等并不能如預想一般調節自如。

遠近車燈輔助系統的信息收集系統主要由車前身的關敏電阻組成，單一的信號收集系統為汽車本身信號處理裝置增加了計算難度，不利于控制系統的調控。

3? ? 研究內容

本產品主要研究了遠近光燈的轉換問題，研究的主要對象是遠近光燈的自動轉換系統。對車燈結構及信息收集系統進行調整，使遠近光燈能夠實現靈敏、正確的自動調節，使駕駛員無需在燈光轉換方面勞神費心，使會車時更加便利。

4? ? 擬解決的關鍵問題

第一個解決的關鍵點在于把目前的車燈結構進行調整，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立進行控制，每個光源都能控制角度及強弱，整體分為遠光組及近光組，當開關觸及遠光控制系統時，遠光燈組進行工作，當開關觸及近光控制系統時，近光燈組進行工作，裝置的質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.

第二個擬解決的關鍵點針對會車時車燈轉換的延時系統，主要問題在于會車時遠近光燈能否在合理的位置、時間進行切換，避免車燈在對方車輛還沒有完全駛過時切換為遠光燈，使對方駕駛員出現眩目的現象，本產品在汽車車身的A、B、C柱上增加光敏電阻及微小攝像頭，當A柱接收信號時，遠光燈轉換成近光燈;當B柱接收信號時時，車燈遠光燈組進入準備狀態，當C柱接受通過狀態時，遠光燈組進入工作。3組信號接收裝置使車輛的轉換系統敏感度大大增加。

5? ? 項目創新點

本產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行填充，同時激光燈的強弱調節更好實現，可以調和整體的光照強度。

車燈分片組合可以實現更好的控制能力，使遠光燈，近光燈的分工更加合理。本產品A、B、C柱區域增加的檢測系統矯正了轉換系統過早發生轉換的尷尬境地。

控制系統中的靈敏度調節器，優化了車燈的控制能力，當車身周圍處于城市環境中時，敏感度下降，避免系統頻繁轉換，當處于與高速公路或其他燈光較少的環境中時，敏感度上升，使其轉換更為及時。

本產品的監測系統覆蓋率更強，可觀測到行人及遠方來車，可以達到會車時，有車區域燈光弱，無車區域燈光強的效果。

對識別系統也進行了調整，由多種感受器，光敏電阻，攝像頭進行組合，設計出一套智能的調控系統，通過圖像處理技術搜索行人，確定其速度，與車距離，將信號傳達至光源控制系統，使光源投罩在行人頭部以下，避免強光刺目。

[參考文獻]

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

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

[3]李全彬，朱明，邱琴茜.汽車遠近光燈智能切換系統設計[J].現代電子技術，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[J].上海工程技術大學學報，2015（6）：12-14.

[5]龍云梅.夜間會車智能變光系統的研究[J].汽車電器，2014（7）：8-10.

[6]李建棟，隋文泉，余偉芬，等.汽車近遠光燈自動轉換及障礙預警系統的研究[J].數字技術與應用，2012（5）：67-69.