賈家豪 徐音杰

關鍵詞：遠光燈;自動控制;傳感器

1 研究背景

1.1關于遠光燈的使用

隨著生活質量的提高，汽車在大多數(shù)已逐漸普及。汽車前面的大燈大大提高了夜間、雨霧等天氣的行車安全性。由于遠光燈的光線集中且亮度較大，駕駛員為了給自己帶來良好的視線以及較為安全的心理感受，在夜間昏暗路段行車時會長時間開啟遠光燈。但若在不恰當?shù)那闆r下隨意使用遠光燈，將會導致對向的駕駛員的眩光致盲，干擾與妨礙正常駕駛，使他們對周圍環(huán)境的瞬時觀察能力下降，嚴重影響交通安全。

我國道路交通安全法規(guī)定，夜間會車應當在距相對方向來車150米以外改用近光燈，濫用或不正確使用遠光燈者記 1 分，并處50-100元不等的罰款[1]。但濫用遠光燈在“中國式駕駛陋習”中排第一位。據(jù)交通部門的統(tǒng)計，每年夜間行車事故當中，約30%的事故與濫用遠光燈有關，且呈上升趨勢[2]。

1.2 遠光燈控制研究現(xiàn)狀

為了解決夜晚燈光問題給行駛帶來的極大的不便，近年來，奧迪、奔馳等一些廠家也研制并在一些車型上配備有IHBC（智能遠光燈控制系統(tǒng)）或AFS（彎道輔助照明系統(tǒng)）。雖然實現(xiàn)的形式各有不同，如雷達、攝像技術、圖像識別等技術，但因其高昂的造價與復雜的系統(tǒng)，大多數(shù)都成為小眾產品。而且我國自主研發(fā)的AFS系統(tǒng)還不成熟，為了打破發(fā)達國家的技術壟斷，拉動我國汽車照明系統(tǒng)智能化控制方面的發(fā)展，開發(fā)出高效、低成本的車燈控制系統(tǒng)具有十分重要的意義[3]。因此本文將介紹一種汽車遠光燈自動控制系統(tǒng)的設計想法。

2 遠光燈控制系統(tǒng)功能介紹

本文設想的遠光燈控制系統(tǒng)針對在沒有中心隔離設施或者沒有中心線的道路及遠郊路段對向行駛車輛的遠近光切換系統(tǒng)。在相向迎面過來時的雙方機動車均配備有本系統(tǒng)的情況下，會通過光敏傳感器檢測雙方燈光強度，并將照射狀態(tài)信息發(fā)送給所遠近光燈控制系統(tǒng)，然后根據(jù)中央控制單元（單片機）的進行遠近光燈的切換控制。保證機動車駕駛員的行駛安全。

3 遠光燈控制系統(tǒng)原理設計

本系統(tǒng)的控制原理主要包括兩方面，控制系統(tǒng)的硬件方面需要光敏傳感器、總控開關和中央控制單元（單片機），軟件方面需要進行系統(tǒng)程序設計。具體原理結構如下圖1所示。光敏傳感器置于駕駛員正前方的引擎蓋上，以測量迎面來車的燈光強度，中央控制單元接收所述傳感器的信息，經過指令讀取，得到車燈照射狀態(tài)信息，并運行遠光燈控制程序，實施遠近光燈的切換控制。而當在車輛較多或周圍光線明亮時如城市路段則可通過關閉總控開關關閉系統(tǒng)避免高頻操作對系統(tǒng)與燈光模組的損耗。

當車輛在夜間行駛過程中遇到前方有行駛車輛時，兩車系統(tǒng)的光敏傳感器會互相測量對方車燈的光線強度，若檢測到對方的光線強度 均 即雙方都開啟遠光燈（m為系統(tǒng)設計的光強閾值）時，系統(tǒng)會將遠近光燈進行快速切換即雙閃，雙方系統(tǒng)得到雙閃信號后會同時將遠光燈切換至近光燈，在交會過后的一段時間，系統(tǒng)會將近光燈恢復至遠光燈，此時要求t（光敏傳感器達不到光強閾值持續(xù)時間）≥3s;若檢測到一方的光線強度 ?而另一方的光線強度未達到閾值即一方開啟的遠光燈另一方開啟的近光燈，則開啟近光燈一方的系統(tǒng)會將進行雙閃，開啟遠光燈一方的系統(tǒng)得到雙閃信號后會將遠光燈切換至近光燈;若雙方均使用的是近光燈，則系統(tǒng)不工作，系統(tǒng)程序流程如圖2所示。從而實現(xiàn)在會車時不同燈光狀態(tài)下的高效合理調節(jié)，實現(xiàn)遠近光燈的控制。

隨著城市基礎設施的改善，車聯(lián)網和電動化，以及消費者對個性化的需求日益增加，車燈不再是簡簡單單的照明工具，更是車與車、車與環(huán)境、車與人之間溝通的重要載體。本文創(chuàng)新性的構想出了一種可以在夜晚遠郊路況上使用的簡便的對于遠光燈的控制系統(tǒng)，不同于使用雷達或圖像識別技術的高端燈光控制系統(tǒng)或車輛照明系統(tǒng)，本系統(tǒng)基于光敏傳感器與單片機的基礎，大大降低了成本與使用限制?？蓮V泛在中低端車型上應用。但本文設想的這一遠光燈控制系統(tǒng)也僅僅是代替了駕駛員手動控制的近遠光燈，并且由于設備與資金的限制無法做出實物并進行試驗，因此無法保證真正的使用效果。

希望本文的設想能提供一種思路，對車輛燈光控制有著積極的促進作用，讓燈光控制系統(tǒng)應用到更多的車輛上，保證駕駛人員的行車安全，減少我國夜晚交通事故的發(fā)生頻率。

參考文獻：

[1]中華人民供和國中央人民政府中華人民共和國道路交通安全法實施條例[EB/OL].[2021-04-20].

[2]張瑞.遠光燈主動預防控制系統(tǒng)研究[J].無線互技，2019，16（14）：102-103.

[3]劉永斌.多種路況下智能前大燈控制系統(tǒng)研究[D].河南科技大學，2018.

作者簡介：

賈家豪，男，生于1999年10月，漢族，江蘇淮安人，江蘇大學本科在讀，車輛工程專業(yè)

徐音杰，男，生于1999年11月，漢族，江蘇泰州人，江蘇大學本科在讀，車輛工程專業(yè)

基金項目：江蘇大學第19批大學生科研課題立項資助項目，項目編號：19A304