汽车光感示廓灯设计

谢建新，李靖，王永智



汽车光感示廓灯设计

谢建新，李靖，王永智

（青岛黄海学院，山东 青岛 266427）

文章主要从光敏传感器，汽车灯具发展动向，驾驶安全综合研究汽车光感示廓灯。该系统以优化使用汽车的照明设备为目的，减少司机对灯光的操作，提高驾车的安全性，预防危险发生，保护人身安全。

光敏传感器；示廓灯；安全性

前言

汽车已经成为当前人们出行的主要工具，也是日常生活不可缺少的交通工具。人们对汽车的安全性也在逐步提升，安全驾驶是主要因素之一，而人工智能更是为驾驶安全提供了有力保障。本文通过对一些驾驶者的陋习和驾驶环境的成因分析，结合汽车示廓灯的光学特性、使用规则，设计了一种根据驾驶环境的光亮程度，来自动控制示廓灯系统。随着汽车行驶的环境不同，车灯感受环境光亮强度不同，光感系统据此自动开闭示廓灯，从而提高汽车行驶安全。

1 光感示廓灯的研究目的

由于驾驶员在天色变暗、进入暗环境中，或者行驶在恶劣环境时不正确使用汽车示廓灯，造成安全事故影响也越来越多。光感示廓灯的广泛运用，可以有效的减少安全事故的发生。现实中有部分驾驶员经常遗忘开启示廓灯，造成来往车辆不能及时发现已车辆位置而酿成交通事故，但是驾驶员未开启汽车示廓灯的行为并不能得到有效的监控。除以上原因以外，还因为驾驶员在驾驶车辆过程中根据路况和其他车辆行驶情况进行反复变换灯光动作，对驾驶员来说是一种干扰会带来安全隐患，而且驾驶员在变化灯光的同时还需要进行其他动作，换言之驾驶员可能存在多种动作同时进行的状态下，对驾驶同样带来安全隐患。另外在一些比较复杂的道路例如隧道、山路等，道路本身的照明情况较差，甚至无照明，汽车在行驶以上道路过程中，没有及时开启示廓灯，也会造成交通事故的发生。为了维护大众利益，面对日益增长的夜间汽车行驶安全问题，解决车辆在夜间行车或进入光线较暗的环境中没有及时打开示廓灯等问题，对车辆示廓灯的自动控制装置研发是很必要的。这项技术的实现，是对夜间道路交通事故一种有效的预防，也是对夜间行车安全的一种保障。

2 汽车示廓灯的介绍及规范应用

（1）汽车示廓灯是一种警示灯，可以很好地向车外人员表示汽车的大概轮廓，从而向车外人员表达本车辆出现问题，其他车辆及时避让。示廓灯一般安装在车辆前后四个角的位置，颜色有白色和红色两种，汽车制造厂家不同适用颜色不同，一般是前白后红的这种布置形式。

（2）规范应用：在生活中有很多驾驶环境需要用到示廓灯，例如：如遇雾、雨、雪、沙尘、冰雹等能见度低的恶劣气象条件时，还有夜间行车时都需要打开汽车示廓灯，来提醒来往车辆和行人自己车辆的位置，避免发生安全事故。

（3）光敏传感器的工作原理及特点

2.1 光敏传感器是示廓灯自动控制的主要传感器

也是本装置设计的核心部件。光敏传感器是由滤光透镜、光敏电阻、电路元件外壳等组成（如图1所示）。其中光敏电阻是光敏传感器的关键零件，其下端连接引线，上端连透光滤镜及光线传导通道，整个光敏电阻及电路元件封装在金属外壳内。工作原理：首先汽车ECU给光敏传感器两端施加5V的电压，在光敏电阻中产生一个电流，当有光源照向光敏电阻，光敏电阻的阻止随着光源的强度不同产生变化，光源强度越强，电阻值越大，其电流越小，ECU根据光敏电阻的电流变化感知到环境光亮的变化，从而进行示廓灯的控制。

图1 光敏传感器结构示意图

2.2 光敏传感器继电器控制电路

图2 继电器控制电路

当光敏传感器接收到光强度后开始输出信号给ECU，在信号传递过程中需要有继电器控制电路，其控制原理是：环境光源照射到光敏电阻元件上，光敏电阻的阻值随之上升增大，加载到光敏电阻两端的电压升高，使三极管VT基极电压上升而使VT导通使继电器电磁线圈通电闭合，从而控制外电路（如图2所示）。

2.3 光敏传感器的特点

示廓灯自动控制系统采用光敏传感器除了因为其对光源的敏感程度强，信号传输速度快以外，还有以下特点：可以适用复杂的环境，如严寒、高温、潮湿等恶劣环境，在以上环境下工作的稳定性很强，所以被广泛采用。

3 光感示廓灯的自动控制目标及应用

（1）装有光感示廓灯的汽车行驶在昼间或光线充足的环境中时，根据环境亮度变化，示廓灯保持关闭，不影响汽车的正常驾驶。

（2）装有光感示廓灯的汽车行驶在夜间或光线不充足的情况下(例如：在黄昏时刻，进入隧道，地下停车场。),根据环境亮度变化，示廓灯系统用提示音提示驾驶员开启示廓灯，3秒后，示廓灯自动打开，为驾驶起到辅助安全的作用。

（3）光感示廓灯安装线路顺应汽车大灯线路安装即可，另外需要在汽车的CPU需要加一个时间计时和声音控制程序，示廓灯常态默认为自动模式，驾驶员也可以手动开启示廓灯。

（4）光敏传感器的光敏电阻分别安装在汽车不同的位置上：前保险杠上端（左、右），A柱靠车顶的位置（左、右），C柱靠车顶的位置（左、右）。由不同的位置综合感应汽车的驾驶环境，由CPU计算并控制。

4 结论

随着时代的发展，现如今汽车发展的方向也是逐步向自动化、智能化、人性化靠拢。伴随着车载其它功能的开发，汽车车灯的设计也务必紧跟大家的驾驶需求。汽车光感示廓灯的研发就是为了排除一些不必要的安全隐患，给人们的驾驶出行提供一个有力的安全保障。

[1] 杨三伟,光敏传感器AFS在汽车车灯上的应用.

[2] 周乐挺,传感器与检测技术[M].高等教育出版社,2009（5）.

[3] 王君,凌振宝.传感器原理及应用[M].吉林大学,2008.

[4] 徐同举.新型传感器基础[M].北京:机械工业出版社,1987.

Design of light sensing profile for automobile

Xie Jianxin, Li Jing, Wang Yongzhi

( Qingdao Huanghai College, Shandong Qingdao 266427 )

This article mainly studies the development of light sensitive sensors, automobile lamps and lanterns, and driving safety. In order to optimize the use of the lighting equipment of the car, the system can reduce the driver's operation on the lighting, improve the safety of the car, prevent the danger and protect the safety of the person.

Photosensitive sensor; profile lamp; safety

U462

A

1671-7988(2018)24-217-02

U462

A

1671-7988(2018)24-217-02

谢建新，男，青岛黄海学院副教授，硕士研究生，主要研究方向车辆零部件设计。科技创新项目信息：汽车光感自动示廓灯。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.24.078