復(fù)雜環(huán)境下汽車(chē)遠(yuǎn)近燈光智能切換系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王琮德

摘 ?要：在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展水平全面提升的背景下，人們對(duì)汽車(chē)的使用頻率大大提升，在汽車(chē)行駛過(guò)程中會(huì)車(chē)燈光的使用問(wèn)題逐漸引起了人們的關(guān)注，遠(yuǎn)近燈光使用不當(dāng)很容易在夜間行駛出現(xiàn)一系列安全問(wèn)題。針對(duì)這種情況，該文就將對(duì)復(fù)雜環(huán)境下汽車(chē)遠(yuǎn)近燈光的智能切換問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)研究，希望通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)，降低安全事故的發(fā)生，切實(shí)提升機(jī)動(dòng)車(chē)行駛的安全性。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜環(huán)境 ?汽車(chē)遠(yuǎn)近燈光 ?智能切換

中圖分類(lèi)號(hào)：U463 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）06（c）-0068-02

汽車(chē)駕駛員在能見(jiàn)度較低的背景下，往往會(huì)開(kāi)啟遠(yuǎn)光燈提升視線(xiàn)觀察范圍。但是遠(yuǎn)光燈的開(kāi)啟往往會(huì)對(duì)對(duì)向駛來(lái)的汽車(chē)司機(jī)造成嚴(yán)重的視線(xiàn)影響，甚至?xí)l(fā)一系列的安全事故問(wèn)題。當(dāng)前，汽車(chē)遠(yuǎn)近燈光的切換系統(tǒng)設(shè)計(jì)也逐漸引起了眾多學(xué)者的研究。當(dāng)前我國(guó)很多研究工作仍然停留在光敏傳感器階段，這種系統(tǒng)存在精準(zhǔn)度較低、測(cè)量穩(wěn)定性不佳的問(wèn)題，所以這項(xiàng)系統(tǒng)的應(yīng)用并不能有效減少視線(xiàn)盲區(qū)?；诖?，該文就將對(duì)復(fù)雜環(huán)境下汽車(chē)遠(yuǎn)近燈光智能切換系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題展開(kāi)詳細(xì)研究，希望對(duì)這項(xiàng)工作的開(kāi)展提供一定的幫助作用。

1 ?測(cè)量裝置研究

1.1 光照測(cè)量

光照測(cè)量工作的開(kāi)展需要一個(gè)明確的范圍值，而不是一個(gè)精準(zhǔn)值。因此只要實(shí)現(xiàn)測(cè)量裝置靈敏度的提升就可以滿(mǎn)足基本使用要求。這一背景下，我們主要選擇了光照強(qiáng)度傳感器[1]。這一傳感器的測(cè)量范圍在0～65536Lx，在對(duì)面來(lái)車(chē)開(kāi)啟遠(yuǎn)光燈的過(guò)程中，傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)向車(chē)光照亮的檢測(cè)，在內(nèi)置芯片的轉(zhuǎn)換作用下，將光照物理量作為數(shù)字傳送到液晶屏上，如果測(cè)量所得的光照強(qiáng)度超過(guò)測(cè)定的范圍，就會(huì)觸發(fā)繼電器，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近光燈的切換。

1.2 煙霧濃度測(cè)量

煙霧傳感器的設(shè)計(jì)主要是為了應(yīng)對(duì)當(dāng)前的環(huán)境情況，由于當(dāng)前霧霾天氣的出現(xiàn)，測(cè)量方式基本和光照強(qiáng)度傳感器相同。但是煙霧傳感器則可以直接實(shí)現(xiàn)數(shù)字傳輸，不需要進(jìn)行物理量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換[2]。

1.3 溫濕度傳感器

當(dāng)前所采用的傳感器沒(méi)有能直接檢驗(yàn)溫濕度的傳感器，而是借助對(duì)環(huán)境中溫度和濕度的檢測(cè)，對(duì)氣候條件進(jìn)行分析，通過(guò)傳感器中相關(guān)技術(shù)的測(cè)量，得到準(zhǔn)確結(jié)果，提醒司機(jī)當(dāng)前環(huán)境變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)行車(chē)安全性的有效提升。

2 ?系統(tǒng)工作原理

我國(guó)道路交通安全法中已經(jīng)明確提出，機(jī)動(dòng)車(chē)在夜間會(huì)車(chē)時(shí)要在150m外關(guān)閉遠(yuǎn)光燈，用近光燈進(jìn)行會(huì)車(chē)。在智能汽車(chē)系統(tǒng)中，主要由光強(qiáng)檢測(cè)裝置、煙霧檢測(cè)裝置等繼電器設(shè)備組成。

2.1 光線(xiàn)檢測(cè)

在光線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)始工作后，其光照強(qiáng)度的傳感器就會(huì)對(duì)來(lái)車(chē)光線(xiàn)的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)對(duì)光照信號(hào)強(qiáng)度的分析，可以將其進(jìn)行合理轉(zhuǎn)換，保證其數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在液晶顯示屏上[3]。

2.2 溫濕度檢測(cè)

為了實(shí)現(xiàn)模擬方便性，可以借助環(huán)境中的溫濕度對(duì)下雨的氣候進(jìn)行模擬。溫濕度傳感器通過(guò)對(duì)環(huán)境中溫度和濕度的有效檢測(cè)，可以將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，從而在輸出作用下與設(shè)定閾值進(jìn)行對(duì)比。

2.3 煙霧檢測(cè)

煙霧檢測(cè)傳感器主要就是將煙霧的濃度轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量，通過(guò)對(duì)環(huán)境情況的分析，更準(zhǔn)確地掌握環(huán)境煙霧濃度，針對(duì)計(jì)算程序中的算法程序，可以引導(dǎo)處理芯片對(duì)天氣進(jìn)行判斷，最終確定是否需要將其轉(zhuǎn)換為近光燈，并對(duì)行車(chē)人員進(jìn)行提醒，適當(dāng)降低車(chē)速。

單片機(jī)根據(jù)收集到的光照量、溫濕度量和煙霧濃度量，借助合理的程序算法將得到的結(jié)果和設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，在科學(xué)對(duì)比下，單片機(jī)也將對(duì)繼電器裝置發(fā)出一個(gè)具備轉(zhuǎn)換性的指令信號(hào)。煙霧傳感器在信號(hào)的不同作用下可以實(shí)現(xiàn)燈光模式的調(diào)整和轉(zhuǎn)變。在汽車(chē)相互作用下，光強(qiáng)將逐漸降低，單片機(jī)也會(huì)發(fā)生必要的指令信號(hào)，這對(duì)于遠(yuǎn)近燈光的切換也有著重要影響[4]。

3 ?裝置特征

在這一系統(tǒng)發(fā)展中，通常會(huì)采用多路傳感器進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于采集到的數(shù)據(jù)可以及時(shí)轉(zhuǎn)移到單片機(jī)中進(jìn)行處理。在實(shí)際應(yīng)用中我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到其系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)。

3.1 花費(fèi)成本較低，結(jié)構(gòu)小

在這一系統(tǒng)中，主要應(yīng)用的是STM32單片機(jī)，這一系列的單片機(jī)由于體積比較小，使用便利性更強(qiáng)，所以其編程方案也相對(duì)更為成熟。在對(duì)硬件進(jìn)行制作的環(huán)節(jié)中，對(duì)外接設(shè)備并沒(méi)有提出嚴(yán)格要求，原理圖相對(duì)比較簡(jiǎn)單。此外由于設(shè)備元件的購(gòu)買(mǎi)成本相對(duì)更低，電路體積比較小，所以在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)具備更顯著的工作優(yōu)勢(shì)。

3.2 具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性

在這項(xiàng)工作開(kāi)展中，C語(yǔ)言編程的便利性更為顯著。由于在工作中具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性能，所以我們?cè)趹?yīng)用環(huán)節(jié)中往往會(huì)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)先選擇。在這一程序中所采用的系統(tǒng)語(yǔ)言全部為C語(yǔ)言編寫(xiě)[5]。此種方式下芯片內(nèi)存更小，反映性更強(qiáng)。

3.3 系統(tǒng)中的不足問(wèn)題

首先，精度問(wèn)題。在當(dāng)前應(yīng)用的傳感器上，測(cè)量工作往往存在一定誤差，一方面是實(shí)用芯片的制造工藝，另一方面是在實(shí)際測(cè)量中往往具備較強(qiáng)的誤差問(wèn)題。其次，雙車(chē)問(wèn)題。在對(duì)光照強(qiáng)度傳感器進(jìn)行應(yīng)用的環(huán)節(jié)中，要想保證兩車(chē)同時(shí)變換燈光，就需要在兩個(gè)車(chē)上同時(shí)安裝這一系統(tǒng)。所以在這也意味著該系統(tǒng)存在較強(qiáng)局限性。即便是本車(chē)安裝了這一系統(tǒng)，但是對(duì)向來(lái)車(chē)沒(méi)有配置這一系統(tǒng)，也會(huì)對(duì)司機(jī)行車(chē)視線(xiàn)產(chǎn)生干擾性影響。

4 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，單片機(jī)智能燈光切換系統(tǒng)的合理應(yīng)用可以在一定程度上減少駕駛員對(duì)燈光系統(tǒng)的調(diào)整，對(duì)于降低會(huì)車(chē)和行車(chē)事故的發(fā)生率有著重要幫助，不僅可以大大減少對(duì)向車(chē)對(duì)司機(jī)的眩目影響，這對(duì)于提升司機(jī)注意力也將有著重要影響。對(duì)于手動(dòng)車(chē)輛而言，這項(xiàng)裝置的合理裝設(shè)將對(duì)燈光切換靈敏度產(chǎn)生重要影響。但是當(dāng)前仍然處于對(duì)這一系統(tǒng)的研究階段，無(wú)論是技術(shù)發(fā)展還是市場(chǎng)推廣都缺乏完善性，所以在今后技術(shù)發(fā)展中仍然需要針對(duì)車(chē)型進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，按照車(chē)輛實(shí)際情況和參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)功能的發(fā)展，只有這樣才能推進(jìn)智能汽車(chē)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2] 賀小明，葉青，嚴(yán)金云，等.一種智能汽車(chē)遠(yuǎn)近燈光切換提醒裝置驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，59（4）：18-21，27.

[3] 歐曉泓，王昆林.用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)遠(yuǎn)近燈光自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子世界，2012，39（20）：23.

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[5] 傅文謙，黨美婷，趙揚(yáng)，等.基于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的遠(yuǎn)近燈光自動(dòng)切換設(shè)計(jì)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018，63（10）：3-4.