一種汽車燈光智能控制裝置

楊琪 荊亞?wèn)| 王帥

摘 要：本論文致力于分析交通事故的發(fā)生，通過(guò)對(duì)汽車的優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)保障駕駛員的安全。其中優(yōu)化設(shè)計(jì)主要包括遠(yuǎn)近光燈自動(dòng)切換裝置，轉(zhuǎn)向大燈調(diào)節(jié)裝置、輔助轉(zhuǎn)向裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)近光燈自動(dòng)切換，針對(duì)外界條件對(duì)汽車前部照明做最佳調(diào)節(jié)，減少車輛在會(huì)車、轉(zhuǎn)彎、超車時(shí)造成的危險(xiǎn)性，從而降低事故發(fā)生的概率。后視鏡防眩光裝置，隨光源強(qiáng)度改變鏡面的變暗程度，減少駕駛者在駕駛途中因后視鏡反光造成的不適感。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)切換；調(diào)節(jié)；降低事故；安全性

一、汽車燈光智能控制裝置簡(jiǎn)介

本文項(xiàng)致力于設(shè)計(jì)一種汽車燈光智能控制裝置，這套裝置包括遠(yuǎn)近光燈切換裝置、轉(zhuǎn)向大燈調(diào)節(jié)裝置、輔助轉(zhuǎn)向裝置、后視鏡防眩光裝置，CAN總線模塊及單片機(jī)。其可以自動(dòng)切換遠(yuǎn)近光燈、調(diào)節(jié)大燈轉(zhuǎn)向角度并且實(shí)現(xiàn)霧燈輔助轉(zhuǎn)彎、對(duì)后視鏡采取防止眩光的措施。該裝置利用了CAN總線模塊具有的可以同時(shí)接收其所連接的感應(yīng)器的信號(hào)、篩選出需要的信息并把信號(hào)發(fā)送出去的特點(diǎn)設(shè)置了機(jī)械手及后視鏡防眩光裝置。機(jī)械手根據(jù)CAN總線發(fā)送的信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手對(duì)于遠(yuǎn)近光燈的切換以及開啟霧燈輔助轉(zhuǎn)向的操作，后視鏡防眩光裝置則根據(jù)CAN總線發(fā)送的信號(hào)來(lái)計(jì)算鏡面變暗程度，有效減少了在夜間會(huì)車時(shí)因眩光或轉(zhuǎn)彎盲區(qū)大而造成的交通事故。

1.遠(yuǎn)近光燈切換裝置，包括CAN總線模塊中的CAN收發(fā)器、單片機(jī)裝置、光探測(cè)器以及機(jī)械手，光探測(cè)器安裝在汽車兩大燈中間部位，機(jī)械手內(nèi)部安裝有感應(yīng)器，機(jī)械手內(nèi)部的感應(yīng)器與CAN總線模塊1連接，機(jī)械手表面安裝有開關(guān)，機(jī)械手表面安裝的開關(guān)控制機(jī)械手是否開始工作。遠(yuǎn)近光燈切換裝置的作用是：在機(jī)械手表面的開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)，當(dāng)駕駛?cè)瞬痪邆浼皶r(shí)轉(zhuǎn)換遠(yuǎn)近燈光的能力時(shí)，遠(yuǎn)近光燈切換裝置可以自動(dòng)切換遠(yuǎn)近燈光，避免駕駛?cè)宋醇皶r(shí)切換遠(yuǎn)近光燈使周圍行人或?qū)γ骜{駛?cè)水a(chǎn)生眩光而造成事故。

2.轉(zhuǎn)向大燈調(diào)節(jié)裝置，包括CAN總線模塊中的CAN收發(fā)器、單片機(jī)裝置、角度傳感器、步進(jìn)電機(jī)、大燈驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及微控制器，角度傳感器安裝在方向盤內(nèi)部，步進(jìn)電機(jī)、大燈驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及微控制器分別都安裝在汽車兩大燈內(nèi)部，角度傳感器、步進(jìn)電機(jī)、大燈驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及微控制器與CAN總線模塊連接。轉(zhuǎn)向大燈調(diào)節(jié)裝置的作用是：當(dāng)駕駛?cè)嗽谝归g需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，此裝置可以通過(guò)調(diào)整大燈角度來(lái)減小汽車兩邊盲區(qū)的大小，通過(guò)這種方式來(lái)降低轉(zhuǎn)彎時(shí)因盲區(qū)而產(chǎn)生的事故發(fā)生率。

3.輔助轉(zhuǎn)向裝置，包括霧燈、角度傳感器、CAN總線模塊中的CAN收發(fā)器、機(jī)械手以及單片機(jī)裝置。輔助轉(zhuǎn)向裝置的作用是：當(dāng)駕駛?cè)嗽谝归g需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，此裝置可以通過(guò)機(jī)械手打開霧燈，從而在轉(zhuǎn)向大燈調(diào)節(jié)裝置減小的盲區(qū)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步減小盲區(qū)，來(lái)達(dá)到轉(zhuǎn)彎時(shí)的“雙保險(xiǎn)作用 ”，進(jìn)一步提高汽車駕駛的安全性。

4.后視鏡防眩光裝置，包括CAN總線、前后向傳感器、電子控制器，單片機(jī)。汽車每個(gè)后視鏡內(nèi)部安裝有電致變材料及電子控制器，電子控制器內(nèi)部安裝有后向傳感器、微處理器，汽車內(nèi)部后視鏡正面安裝有開關(guān)。后視鏡防眩光裝置的作用是：在后視鏡上的開關(guān)處于閉合的狀態(tài)時(shí)，當(dāng)駕駛?cè)嗽隈{駛過(guò)程中遇到前后方車輛的燈光直射或反射，或者是太陽(yáng)光對(duì)后視鏡的反射等光源作用在后視鏡鏡面而對(duì)駕駛?cè)水a(chǎn)生眩光時(shí)，通過(guò)微處理器的運(yùn)算將光強(qiáng)差轉(zhuǎn)化為電流作用到玻璃內(nèi)的電致變材料來(lái)控制鏡面的變暗程度，來(lái)避免因眩光而造成事故。其中機(jī)械手及后視鏡上的開關(guān)均為手動(dòng)開關(guān)，可按駕駛員意愿來(lái)開啟或關(guān)閉智能操作。

5.機(jī)械手裝置，包括旋轉(zhuǎn)球、桿件、抓手及固定塊。機(jī)械手裝置的作用是：是遠(yuǎn)近光燈切換裝置、轉(zhuǎn)向大燈調(diào)節(jié)裝置、輔助轉(zhuǎn)向裝置的重要部分，它是完成這三個(gè)功能的基礎(chǔ)，也是完成這三個(gè)功能的最后一步。

二、設(shè)計(jì)思路及預(yù)期成果

1.技術(shù)路線

本裝置設(shè)計(jì)基于所學(xué)安全工程專業(yè)相關(guān)知識(shí)，結(jié)合當(dāng)前追尾交通事故頻繁發(fā)生的現(xiàn)狀，確定了一種汽車燈光智能控制裝置的創(chuàng)新。依據(jù)自身的創(chuàng)新理念對(duì)現(xiàn)有汽車燈光智能控制技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要應(yīng)用到單片機(jī)與機(jī)械手（圖一），針對(duì)道路照明、眩光、人為因素對(duì)汽車設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究。本項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)框圖，設(shè)計(jì)路線如圖（二）所示：

2.設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題

（1）遠(yuǎn)近光自動(dòng)切換裝置的實(shí)施問(wèn)題

裝置設(shè)計(jì)建立在會(huì)車雙方均裝有此系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，如果只有一方載有此系統(tǒng)，那么雙方會(huì)車時(shí)將只有載有此系統(tǒng)的車輛會(huì)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近光自動(dòng)切換，無(wú)法根本解決眩光問(wèn)題。

（2）理論模型的實(shí)現(xiàn)問(wèn)題

裝置設(shè)計(jì)需要通過(guò)實(shí)物進(jìn)一步改正不足，優(yōu)化設(shè)計(jì)，且此系統(tǒng)需要對(duì)汽車的整個(gè)照明系統(tǒng)做出改進(jìn)，工程量較大，各元件造價(jià)比較昂貴，由于資金不足，在現(xiàn)有條件下很難將理論設(shè)計(jì)模型付諸現(xiàn)實(shí)進(jìn)行調(diào)試優(yōu)化，但該種汽車燈光智能控制裝置的設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)汽車裝置進(jìn)一步優(yōu)化來(lái)保障駕駛員的安全提供了一種創(chuàng)新思路。

3.預(yù)期成果

（1）當(dāng)駕駛者反應(yīng)較慢時(shí)或會(huì)車時(shí)使用不正確的燈光，自動(dòng)切換遠(yuǎn)近燈裝置將自動(dòng)操作，從而避免駕駛?cè)宋醇皶r(shí)切換遠(yuǎn)近光燈使周圍行人或?qū)γ骜{駛?cè)水a(chǎn)生眩光而造成事故。

（2）當(dāng)駕駛?cè)嗽谝归g轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向大燈調(diào)節(jié)裝置及輔助轉(zhuǎn)向裝置將互相協(xié)調(diào)，根據(jù)轉(zhuǎn)向角度調(diào)節(jié)燈光角度，照明彎道死角，進(jìn)一步縮小盲區(qū)范圍，達(dá)到轉(zhuǎn)彎時(shí)的“雙保險(xiǎn)作用 ”，進(jìn)一步提高汽車駕駛的安全性。

（3）在路上駕車行駛時(shí)，若遇到有強(qiáng)光照射而產(chǎn)生眩光時(shí)，可通過(guò)后視鏡防眩光裝置控制鏡面變暗程度，從而使駕駛員舒適駕駛，降低事故發(fā)生率。

三、總結(jié)

目前，隨著人們生活水平的提高，越來(lái)越多的人擁有私家車，而交通事故也層出不窮，為了幫助人們方便、安全地出行，減少交通事故的發(fā)生，因而對(duì)傳統(tǒng)汽車進(jìn)行優(yōu)化性設(shè)計(jì)具有很高的研究?jī)r(jià)值，“一種汽車燈光智能控制裝置”的研究成功必然會(huì)受到社會(huì)普遍關(guān)注和支持。

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