夜间会车智能变光系统的研究

龙云梅（华南理工大学广州学院，广东 广州 510800）

夜间会车智能变光系统的研究

龙云梅（华南理工大学广州学院，广东 广州 510800）

合理使用灯光对夜间行车安全至关重要，为了减少因不合理使用灯光导致的交通事故，提高夜间会车安全性，通过对汽车前照灯控制电路的改进设计，实现智能变光控制。

前照灯；控制电路；智能变光；安全

随着汽车拥有量的增多，驾驶员不正确使用灯光或者长时间使用远光灯，会车时也不按规定转换灯光，导致道路违法行为频发所引发的交通事故呈上升趋势。这是由于部分驾驶员根本不知道如何正确使用远、近光灯，认为车灯越亮越好，认为自己的车灯亮了，自己就安全了；或者驾驶员的安全意识淡薄。而远光灯的光柱位置较高，与前车或对面来车的视线基本平齐，夜间行车时遇远光刺激，直接影响对面驾驶员的视线，造成短时视觉盲区，即造成眩目，此时，如遇紧急情况，极易引发交通事故。道路交通事故是可以预防的，改进车辆的安全性能就是有效的干预措施之一。

1 常见汽车普通灯光系统电路原理图分析

图1所示为轿车普通灯光电路原理图，远近光的控制是由驾驶员转换组合变光开关来实现。使用元件：电源，熔断丝，锁匙开关，小灯继电器，大灯继电器，组合（变光）开关，小灯泡，大灯泡（近光、远光）。实现以下控制：①小灯工作受灯控开关控制，不受锁匙开关控制；②大灯工作受锁匙开关和灯控开关控制；③大灯闪烁不受锁匙开关和灯控开关控制；④大灯的远、近光切换由变光开关控制；⑤大灯泡公共点接正极。

当前一般车型中的远近光控制是由驾驶员操作组合变光开关的远近光转换开关来实现，属于机械控制。如果在远近光之间添加适当的自动控制电路，就可以实现远近变光的机械控制与自动控制相结合的智能控制系统。在图1电路原理图的基础上进行怎样的改进才能实现夜间会车智能变光控制呢？

2 智能变光系统电路图的探究设计

依照现行的汽车手动机械变光系统，如果两辆车夜间在没有中间隔离带的车道上相向行驶，甲车驾驶员遵守交通法规，按规定在会车前就把远光灯转为了近光灯；而乙车则不顾对方的眩目一直使用远光灯，这样对行车安全产生了直接影响，埋下了安全隐患。如果对汽车灯光系统进行一些改进设计，使对向车辆在受到远光灯的照射时自动将远光灯转换为近光灯，跳转以后即使驾驶员再拨到远光灯时也不能及时打开远光灯，要延迟一段时间后才可以恢复，而延迟的时间基本就能顺利地会车通过。这样就减少了因驾驶员不遵守交通规则而影响夜间对向行驶车辆的安全隐患和交通事故。

在图1中的远光灯泡与灯控（变光）开关29端子之间插入如图2所示的控制电路，可实现根据对面来车的灯光强弱或者车辆所处的环境光线的强弱，实现远近光自动转换。

控制电路由感光器（Dl、D2）、放大电路（T1、T2、T3、T4）、触点开关K和变光继电器J、变光开关等组成。当驾驶员拨动变光开关到远光灯时，电流通过电源正极→大灯继电器→大灯公共端→远光灯泡→图2左上角的远光端子→接入自动变光控制电路→变光开关。

前照灯智能变光系统电路如图3所示。自动变光控制原理：在夜间行驶无迎面来车或周围光照很弱的环境时，当驾驶员拨到远光灯位置时，感光器（D1、D2）得到的光照比较弱，光电管电阻值较大，T1基极电位较低，T1截止，于是T2、T3、T4的基极因失去基极电流而截止，继电器J没有电流通过，触点开关K接通常闭触点远光端子，远光灯工作。当迎面来车或者道路周围环境有较强的光照时，感光器（D1、D2）得到的光照比较强，光电管电阻值较小，T1基极电位较高而获得基极电流，T1导通，于是T2、T3、T4也随之导通，继电器J有电流通过，触点开关K常闭触点断开，常开触点闭合，接通近光触点，近光灯工作。

当触点开关触发跳转到近光灯后，由于电容C1的存在，即使驾驶员一发现跳转后再次拨到远光灯一侧，电路也不会马上恢复原来的远光电路导通状态。因为当T1导通时，C1处于充电状态；当T1截止时，由于C1已经充满电而自放电，使T2、T3、T4获得基极电流而继续导通，使J继续维持通电状态，常开触点保持闭合状态，近光灯继续工作。RP1和RP2都是变阻器，RP1可调节感光器的灵敏度，RP2可调节开关触点K触发后的延迟时间。

3 汽车前照灯智能变光的必要性及可行性分析

《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第四十八条第五款规定：“夜间会车应当在距相对方向来车150米以外改用近光灯，在窄路、窄桥与非机动车会车时应当使用近光灯。”［1］夜间灯光眩目是道路交通事故的一个重要致因，据交警部门统计，因夜间会车时对向车辆不按规定转换灯光引发的交通事故占夜间事故的30%以上，占致人死亡事故的10%以上，夜间灯光眩目已成为引发道路交通事故的一个重要因素，被称为杀人不见血的马路隐形杀手。要解决这个问题，需要从两个方面入手：首先是驾驶人的职业道德和基本素质的提升，即对驾驶人开展道路交通安全宣传教育；其次是驾驶车辆的硬件设施改进，提升车辆的安全性能。两方面相结合，从而达到减少因夜间汽车灯光眩目而引发的交通事故的目的。显然，对车辆夜间会车智能变光系统的研究具有重要意义。

该前照灯智能变光系统是基于传统的前灯照明电路的基础上增加一个传感控制电路而成，基础电路成熟稳定，符合GB 4599—2007《汽车用灯丝灯泡前照灯》标准。经过改进设计后的前照灯灯光系统电路图如图3所示，近光灯没有改变原来电路，只是改变了远光灯的电路，在远光灯泡和变光开关之间加入了一个自动变光控制电路。自动变光控制电路中的感光器可以安装在车内后视镜的背面或者驾驶员侧的后视镜背面，不会对整车的布置带来影响。在一些进口高档轿车上已有类似技术的成功应用，如远光辅助系统作为选装配置应用于进口BMW-E系列车型，如BMW-E7O的远光辅助系统FLA。

本系统与FLA相比有着简单、实用等优点。分别体现在以下一些不同点：①本系统只在普通远光电路上加一个简单的电路，并通过一个光敏传感器的感光程度转换成电阻的变化，控制远光电路的接通与断开，设计简单，成本低；而FLA是由一个图像传感器和一个控制单元组成，设计复杂，成本高。②本系统的远近光的切换只受光照强度的影响，灵敏度高；而FLA是通过一个图像传感器获取环境信号，所以远近光的切换除了受光照强度因素影响外，还受同向前方车辆和车速影响，由于同时受这么多个因素的影响，因此只要有一个条件没有达到切换条件都可能造成自动变光切换不灵敏，可靠性下降。

本系统行车时驾驶员的变光操作和之前普通的前照灯系统操作相同，变光的自动控制灵敏度和延迟时间应该是在行车前调整，而且不需要经常调节。所以此灯光智能变光系统的改进方案完全符合安全操作规范，切实可行，能大大减少夜间因眩目导致的交通事故。

［1］中华人民共和国道路交通安全法实施条例国务院令第405号.2004-04-30.

［2］麻友良.汽车电器与电子控制系统（第2版）［M］.北京：机械工业出版社，2012.

［3］陈无畏.汽车车身电子与控制技术［M］.北京：机械工业出版社，2008.

［4］关文达.汽车构造［M］.北京：清华大学出版社，2004.

［5］国家标准化工作委员会.GB 4599—2007汽车用灯丝灯泡前照灯［S］.北京：中国标准出版社，2008.

［6］刘志强，赵艳萍.道路交通安全工程［M］.北京：高等教育出版社，2012.

（编辑 文珍）

On the Intelligent Light System for Night Passing

LONG Yun-mei
（Guangzhou College of South China University of Technology，Guangzhou 510800，China）

Using light rationally is very important to the driving safety at night.To reduce traffic accidents caused by irrational use of light and enhance the safety of night passing，the control circuit of headlamp is improved and designed to realize the intelligent light control.

headlamp；control circuit；intelligent light；safety

U463.651

A

1003－8639（2014）07－0008－03

2014-02-17；

2014-03-24

龙云梅（1969-），女，侗族，贵州天柱人，工程师，主要从事实验实践教学和技能培训工作，在科研方面主要从事汽车运用、汽车技术改进方面的研究，E-mail：longmei8405@126.com。