汽车危险报警灯与转向开关控制电路优化策略研究

詹远武，吕凤军，王惠灵

(1.浙江交通职业技术学院，杭州 311112；2.杭州康隆丰田汽车销售服务有限公司，杭州 310000)

汽车危险报警灯与转向开关控制电路优化策略研究

詹远武1，吕凤军1，王惠灵2

(1.浙江交通职业技术学院，杭州 311112；2.杭州康隆丰田汽车销售服务有限公司，杭州 310000)

分析了当前市场上汽车危险报警灯闪烁时转向开关操作失效问题及其可能引起的安全隐患，通过对典型车辆控制电路的机理分析，提出了对未来车辆实施车身控制模块程序优化和对现有缺陷车辆采取控制电路优化或加装优化控制模块的两大优化理念，从而实现汽车转向信号灯及危险报警灯在功能设计上的完善，可有效提高车辆行驶中的安全性，避免由此而产生的交通事故。

危险报警灯；转向开关；优化设计

0 引 言

危险报警灯，俗称双闪灯或双跳灯，一般在遇到浓雾、车辆发生故障、行驶中突遇暴雨、行驶中发生紧急故障、道路上临时停车、车辆发生交通事故、牵引故障机动车等时使用，从而提醒其他车辆或过往行人注意本车发生了特殊情况。

1 现状分析

许多车辆在危险报警灯开关接通后，转向开关接通是无效的，即操纵转向开关后仍是危险报警灯的“双跳”状态，这在行车过程中其实是很危险的，大大增加了车辆行驶的不安全因素。例如在浓雾、风沙等视线不好的特殊天气情况下行车，驾驶员一般都会打开危险报警灯，但若此时又需要转弯或变道时，驾驶员又会习惯性地操纵转向开关，而此时实际仍是危险报警灯“双闪”或“双跳”状态，这极易给过往车辆特别是后车带来不恰当的提示，极易引发交通事故。因此，“汽车危险报警灯闪烁时转向开关操纵失效”可以定性为汽车设计的一个“缺陷”。

根据市场调研，当前生产的大众车系、宝马车系、奔驰车系等德系各品牌车辆，在危险报警灯开关接通后，再接通转向开关的电路控制系统已经实现优化，而其它诸多品牌车辆均存在“汽车危险报警灯闪烁时转向开关操纵失效”的设计缺陷。

2 相关研究

针对这一缺陷，相关学者也进行了许多的研究与分析，部分厂家也对此进行了优化设计，但市场上仍有大量的在用车还没有有效解决这一问题，赵宝平、郭小红(2015)在《汽车电器》中基于瑞风商务车危险报警灯与转向灯控制电路[1]，就其转向和危险报警灯电路电流走向做了详细分析，但没有提出对这一缺陷的解决办法。沈迪，冯靖，王谦(2013)在《湖南农机(学术版)》中提出了基于传感技术汽车智能双闪灯警示装置，其设计思路是基于检测、传感技术，对于车辆行驶路线区域内过往行人、车辆、所处环境能见度的感知，通过控制继电器的开闭决定双闪警示灯的工作与否[2]，该装置适用于无红绿灯人行道、十字路口、急拐弯路口或存在驾驶观察盲区的危险区域等多种路况下自动开启，从而对过往行人、车辆起到警示作用，但没有与转向开关进行联动设计。宋百玲等(2016)在《森林工程》中提出了基于AVR单片机和汽车电路转换原理的汽车危险报警灯与转向灯的随动系统设计，该系统通过在电路系统中对单片机写入相应的程序，使不同的按键信号输出高低不同的电压信号，从而控制发光二极管的熄灭和闪烁频率，实现在打开危险报警灯时的转向指示功能[3]，但未见相关实车装配的论述。

3 控制电路分析

汽车转向及危险报警信号系统主要由蓄电池、熔断丝、车身控制模块(或闪光继电器)、转向开关、危险报警开关和转向信号灯等组成。根据市场调查，丰田车系和通用车系的汽车保有量均占较大份额，而该两大车系的绝大多数品牌车辆的转向信号灯及危险报警灯的控制均存在“汽车危险报警灯闪烁时转向开关操纵失效”的设计缺陷。现以2016款通用别克威朗轿车为例，分析汽车转向信号灯及危险报警灯的控制电路。

2016款通用别克威朗轿车的转向及危险报警灯电路见图1和图2所示。

图1 2016款通用别克威朗轿车转向及危险报警灯电路图(一)

从图1分析可知，若操纵转向开关至“左”位置，则车身控制模块K9的X3/12端子获得0V信号电压，转向开关复位后，车身控制模块K9的X3/12端子即恢复高电位；若转向开关至“右”位置，则车身控制模块K9的X3/24端子获得0V信号电压，转向开关复位后，车身控制模块K9的X3/24端子也恢复高电位；若按下危险报警灯开关，则车身控制模块K9的X2/26端子获得0V信号电压，危险报警灯开关复位后，车身控制模块K9的X2/26端子也恢复高电位。车身控制模块就是根据X3/12、X3/24、X2/26的信号电压变化而控制左右两侧的转向信号灯及仪表中的转向信号指示灯。

点火开关ON，操纵转向开关S78至“左”位置时，车身控制模块K9的X3/12端子信号电压等于0V，车身控制模块依据此信号发出指令，使左侧(E4LF、E4Y、E4LR)转向信号灯全部点亮闪烁；若操纵转向开关S78至“右”位置时，车身控制模块即指令右侧(E4RF、E4Z、E4RR)转向信号灯全部点亮闪烁。

若按下危险报警灯开关，车身控制模块X2/26端子信号电压等于0V，车身控制模块依据此信号发出指令，使左侧(E4LF、E4Y、E4LR)和右侧(E4RF、E4Z、E4RR)所有转向信号灯均点亮闪烁；此时，不论如何操纵转向开关S78，转向指示功能失效，这给行车安全带来了极大的安全隐患。

4 汽车转向及危险报警灯优化控制技术

针对以上的设计缺陷，解决问题的途径主要包括两个方面：一是针对部分品牌的新车，通过厂家优化设计来解决；二是针对市场上现有缺陷车辆，可以采用电路优化而完善。

4.1 部分品牌新车的优化技术

当前绝大多数车辆的汽车转向及危险报警信号系统由车身控制模块进行控制，其主要包括三部分组成，即信号系统、控制装置和执行元件。信号系统来自于转向开关和危险报警灯开关的信号，控制装置即为车身控制模块，执行元件主要包括左右两侧的所有转向信号灯及仪表中的转向信号指示灯，其控制原理见图3所示。

图2 2016款通用别克威朗轿车转向及危险报警灯电路图(二)

图3 转向及危险报警灯系统控制原理图

针对此类的转向及危险报警灯系统，其优化原理很简单，仅需将车身控制模块的程序优化，确认转向开关信号为“优先级”，即可避免汽车危险报警灯闪烁时转向开关操纵失效的问题。

4.2 现有缺陷车辆的电路优化技术

当前汽车市场中，有大量存在这种问题的车辆，涉及多数品牌，若要解决以上问题，一般需要通过优化控制电路或加装优化控制模块(单片机)来实现。

采用优化控制电路的核心是在车辆运行时，若操纵转向灯开关，能自动切断危险报警灯开关发送给车身控制模块X2/26端子的信号，如图4所示。该方法采用在原电路基础上加装一双绕组常闭继电器，转向开关OFF时，若开启危险报警灯开关，则车身控制模块X2/26端子的低电位信号没有影响，所有转向信号灯均能闪烁；转向开关操纵至LH或RH时，一方面车身控制模块X3/12端子或X3/24端子接收到低电压信号，同时因加装的常闭继电器线圈通电使常闭触点打开，车身控制模块X2/26端子的低电压信号也断开，即危险报警灯开关信号被切断，因此实现只能左转向或右转向的指示功能；若转向开关复位(转向开关OFF)，则加装的常闭继电器线圈回路被切断，车身控制模块X2/26端子又能接收到低电位信号，从而又能恢复“双跳”功能，这就可以防止在汽车危险报警灯闪烁时转向开关操纵失效，符合设计要求。

加装优化控制模块(单片机)的核心是引入逻辑电路进行组合设计，其控制原理见图5所示。当转向开关信号或危险报警灯开关信号单一输入单片机，单片机则分别输出相应信号；当转向开关信号和危险报警灯开关信号同时输入单片机，单片机则以转向开关为“优先级”信号输出，若转向开关复位，控制模块又恢复输出危险报警灯开关信号，从而有效解决了汽车危险报警灯闪烁时转向开关操纵失效的问题[4]。

图4 采用加装继电器的优化电路示意图

5 结 语

交通飞速发展的今天，车辆技术发展越来越快，与此同时也暴露出了越来越多的问题，危险报警灯与转向信号灯之间的矛盾便是其一。“安全无小事”，防微杜渐是关键[5]，针对部分车辆危险报警灯闪烁时转向开关操纵失效的设计缺陷问题，职能部门和广大车主必须引起足够地重视，应当真正将“安全第一，预防为主”落实到位。

汽车生产厂家应当及时更新升级控制程序，以使新生产车辆的转向信号灯和危险报警灯满足功能要求；针对当前市场上存在这方面设计缺陷的车辆，建议职能部门加强宣传，鼓励车主积极参与原车电路优化或加装优化控制模块(单片机)，实现转向信号灯打开的同时危险报警灯相应关闭，如打开危险报警灯的前提下，再打开左转向信号灯，右侧转向信号灯对应关闭，使其他车辆和行人轻松分辨该车的转向，从而增强车辆的安全性能，避免交通事故的发生。

图5 加装优化控制模块(单片机)控制原理图

[1]赵宝平，郭小红.瑞风商务车危险报警灯与转向灯控制电路分析[J].汽车电器，2015，(9)：54-55．

[2]沈迪，冯靖，王谦.基于传感技术汽车智能双闪灯警示装置[J].湖南农机：学术版，2013，(1)：31-31．

[3]宋百玲，刘伟学，孙振伟，等.汽车危险报警灯与转向灯的随动系统设计[J].森林工程，2016，32(3):57-59.

[4]郭宏亮，范青青.基于单片机控制的汽车转向同步照明装置[J].制造业自动化,2009，(7)：121-123.

[5]奚碧清.基于MATLAB的汽车被动安全评价模型研究[J].机械工程与自动化，2015，(1)：61-62．

ResearchonAutomobilCircuitOptimizationforHazardWarningLampandSteeringLightSwitch

ZHAN Yuan-wu1,LV Feng-jun1,WANG Hui-ling2

(1. Zhejiang Institute of Communications，Hangzhou 311112,china; 2. Hangzhou Kanglong TOYOTA Automobile Sales & Service Co., Ltd.,Hangzhou 310000,China)

The problem of steering light switch failure during the flashing of automobile hazard warning lamp and potential safety hazards are analyzed. Through the analysis of the mechanism of typical vehicle control circuit, two optimization ideas are put forward. One is to optimize the body control module program for the future vehicle. The another is to optimize the existing defective vehicle control circuit or install the optimization control module. Therefore, the improvement of the function design of the automobile steering signal lamp and the hazard warning lamp can be realized, and the safety of the running vehicle can be effectively improved, and the traffic accident resulting from this problem can be avoided.

hazard warning lamp; steering light switch; optimization design

U463

A

10.3969/j.issn.1671-234X.2017.03.007

1671-234X(2017)03-0031-05

2017-06-10

交通运输部“交通运输行业高层次人才培养项目”(2016-76)

詹远武(1972-)，男，浙江武义人，高级实验师，硕士，E-mail:zhanyuanwu@zjvtit.edu.cn。