一種智能控制汽車轉向信號燈的設計

陳忠愷

摘要：設計了一種智能控制汽車轉向信號燈，以柔性電阻式壓力傳感器、汽車方向轉角傳感器監測轉向柱轉動信號，通過轉向控制模塊辨別轉向意圖，控制轉向信號燈的自動執行，達到因各種原因沒有對汽車轉向開關進行操作的補救，對道路的交通有序通行和行人安全具有一定現實意義。

Abstract： To design a kind of intelligent control car turn signals， flexible resistive pressure sensor， automotive steering column turn signal direction Angle sensor monitoring， through the steering control module to identify intentions， automated control turn signals， reach for various reasons not to switch on car for remedial operation， It has certain practical significance to the orderly traffic passage and pedestrian safety.

關鍵詞：汽車;智能控制;轉向;信號燈

Key words： automobile;intelligent control;steering;light

中圖分類號：U491.5+1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）14-0226-02

0? 引言

隨著社會的汽車保有量的增大，越來越多人開上了家庭小轎車，但部分駕駛員的駕駛水平欠缺或者由于緊張導致在轉向過程中不及時甚至忘記操作轉向燈開關提供轉向信號，對道路的交通有序通行和行人帶來了極大的安全隱患，為了解決這個問題，本文設計一種智能控制汽車轉向信號燈，以實現當駕駛員向左或者向右轉動方向盤時，通過傳感器監測，控制模塊分析處理，命令相應方向的汽車轉向信號燈執行。

1? 設計思路

1.1 總體思路

如圖1所示，本裝置總體設計由轉向意圖檢測傳感器、轉向信號處理控制模塊、轉向燈狀態執行器等3部分組成，主要是通過汽車方向轉角傳感器、纏繞在轉向柱的柔性電阻式壓力傳感器檢測[1]、收集駕駛車輛轉向意圖，發送給控制模塊，經過轉向信號的接收、處理、判斷，形成執行命令，傳輸給執行器，控制左側或右側轉向燈是否點亮。

1.2 技術思路

如圖2所示給出了本裝置主程序的整體流程，系統在完成上電后開始進行初始化，對轉向意圖檢測傳感器、轉向信號處理控制模塊、轉向燈狀態執行器等硬件模塊進行自檢，當完成自檢后，開始進入汽車方向盤轉向檢測流程，把檢測到左側或右側的轉向意圖信號發送給轉向控制模塊，經過分析、處理、判斷，形成執行命令，控制左轉向燈或右轉向燈閃爍點亮，當方向盤回正，則系統會關閉轉向燈。

2? 設計技術基礎

2.1 汽車方向盤轉角傳感器技術分析

如圖3所示，汽車方向盤轉角傳感器由1個安裝在轉向柱大齒輪、2個測量小齒輪、2個磁鐵、1組判斷電路、2組方向異性磁阻集成電路所組成。大齒輪隨轉向柱一起旋轉，與傳感器外殼一起安裝在車身上的2個測量小齒輪上的齒數相差1格，并且在轉動方向盤時在大齒輪驅動下一起轉動。通過兩個小齒輪分別記錄方向盤的旋轉角度，以不同的齒數、不同的圈數計算獲得方向盤的絕對轉角[2]。

其基本特性如表1所示。

2.2 柔性電阻式壓力傳感器技術分析

將柔性電阻式壓力傳感器均勻包裹在方向盤的兩側。當轉動方向盤壓迫壓阻傳感器產生信號，經控制模塊后控制汽車左轉向控制電路接通，使轉向信號燈閃爍。如圖4所示，采用RP-L柔性電阻式壓力傳感器，此傳感器具有高穩定性、高一致性、響應速度快、壓力電阻特性強等特點。

2.3 汽車轉向燈系統技術分析

如圖5所示，汽車轉向燈系統一般由4個轉向信號燈，1個操作開關，1個信號閃光器所組成，其工作過程是：12V電源電流經閉合的點火開關進入閃光器，形成脈沖電流，經駕駛員操作轉向燈開關，實現左側或右側轉向燈燈泡供電點亮。關鍵的技術是轉向燈開關的左側或右側選擇，則本裝置需要在轉向燈開關左側、右側設計自動控制開關，以實現轉向燈狀態執行[3]。

3? 智能控制的設計實踐

由以上技術分析基礎，經過實驗得知，如圖6所示，當駕駛員轉動方向盤，壓迫纏繞在轉向柱兩次的柔性電阻式壓力傳感器產生信號輸入轉向控制模塊，同時，檢測轉向柱轉向角度的汽車方向轉角傳感器也產生轉角信號輸入轉向控制模塊。控制模塊通過接收2個關聯信號，進行分析車輛轉向意圖，判斷出轉向柱已經實質上的產生轉向，再形成左、右2個負觸發信號控制2個繼電器的線圈回路，閉合相應方向的轉向燈繼電器觸點，最終實現轉向燈的智能化。

4? 結束語

本設計主要是通過包裹在轉向柱兩側的柔性電阻式壓力傳感器及方向盤轉角傳感器監測、判斷車輛是否已經實際轉向，產生相應的檢測信號傳感器控制模塊，形成命令控制相應方向轉向燈執行點亮。以此彌補駕駛員因各種原因沒有對汽車轉向開關進行操作的行為錯誤，對道路的交通有序通行和行人安全具有一定現實意義。

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