一种汽车远近灯光智能切换系统的设计

常荣俊

（湖北汽车工业学院 汽车工程系 T643－1，湖北 十堰442002）

驾驶员在夜间会车过程中不当或违规使用汽车前照灯，是夜间公路交通事故的重要原因之一。夜间行车，由于光线昏暗，为了获得更好的行车视线，很多驾驶员喜欢将车灯打为远光灯。但是当两车相会时，远光灯的强光线在较远处就已直射到对方驾驶员的眼睛，两车越接近光线越刺眼，使人眼感到眩晕。若晚间车流量较大，驾驶员频繁受到对方车辆远光灯强光的刺激，势必会影响行车安全而诱发交通事故。因此，我国道路交通安全法实施条例规定：机动车夜间会车“须距对面来车150 m外互闭远光灯，改用近光灯”。但现实中，往往因为驾驶忙于操纵方向盘或换挡而没有及时切换；还有一些驾驶员明知此时应该切换灯光，但为了使自己行车视线更好而没有做。为了保证晚间行车安全，避免因上述原因引发的交通事故，初步设计了一种基于红外信号技术的汽车远近灯光智能切换系统。

1 总体设计

在汽车的车头中间安装一个的红外线发射器，用于向对方车辆发射红外信号 （有效距离为150～240 m），而在车头的两侧各安装一个红外信号接收器，用于接收对面车辆的红外信号，如图1所示。当汽车在晚间或夜间行驶时（通常情况下都是用远光等），如遇两车会车，接收器检测到有信号时，就反馈一个信号给控制电路，控制电路控制电磁开关接通近光灯电路（开始时是远光灯）断开远光灯电路，汽车就由远光灯切换成近光灯了。当汽车会车完毕之后，接收器没有接收到信号，也将此信号反馈给控制电路，控制电路就控制电磁开关将近光灯电路断开，接通远光灯电路。

图1 接收器与发射器位置

2 工作原理

汽车远近光灯智能切换系统的控制电路示意图如图2所示。晚间驾驶员打开车灯，通常会选择远光灯行驶，同时汽车上的红外线发射器和接收器也开始工作。发射器、接收器与汽车前照大灯公用一个总开关。红外发射器不断向外发射出红外信号，当遇到迎面过来的车辆时，接收器接收到对面车辆的红外信号，将2种信号转换成电信号，经过放大器放大以后将信息反馈到控制器中，控制器就发出一个电信号控制电磁铁线圈接通（在初始状态时，电磁铁线圈中无电流，动触头在弹簧片的作用下接通远光灯电路，远光灯组亮），将动触头吸起。此时远光灯组电路断开，动触头接通近光灯电路，近光灯组亮，这就实现了远光灯到近光灯的切换。两车会车时，接收器一直接收信号，控制器就控制电磁铁持续作用，近光灯组一直点亮，当两车会车完毕之后，接收器没有接收到信号，这一信息也反馈给控制器，控制器控制电磁铁线圈断电，磁力消失，动触头在弹簧片作用下弹回原位，使近光灯电路断开，接通远光灯电路，此时远光灯组点亮，从而实现近光灯到远光灯的切换。整个过程中不需要驾驶员的参与，完全由控制器完成，达到智能远近灯光的切换。

图2 系统控制电路示意图

3 性能分析

系统采用红外信号技术接收对方发射的红外信号，而不是利用光传感器接收信号，目的是避免系统切换近光后失去对对方的光照，对方即使也是具有一样自动控制系统的同型车，也将失去变用近光的条件，此称之为单向受控。但是利用红外信号技术，要求对方车辆同时也应配备相同系统的才可使用，因此系统具有很大的局限性。本系统只对一般情况的夜间会车情况进行灯光控制，为设计的初级阶段。到具体的应用，还应考虑许多问题：1）如何解决对方车辆没有配备相同系统时的远近灯光智能切换问题；2）如何保证在特殊情况下，系统能优先执行手动功能；3）除夜间会车外，系统能否在其它特殊情况下准确开启或切换灯光，如山区道路隧道较多，汽车进入隧道时，若驾驶员没有及时开启前照灯，系统是否能及时开启；4）如何保证系统稳定、可靠运行等。

以上这些问题只是后续设计要考虑的部分问题，因此还有待进一步进行深入研究，以满足现代汽车智能化与人性化设计的要求。

4 小 结

基于红外信号技术初步设计了一种汽车远近光灯智能切换系统，在一定程度上减少了驾驶员的操作动作，防止手动切换远近光灯时注意力的分散，减少其它人为原因造成的一些夜间行车安全问题。同时系统采用智能操作，能在车辆会车时迅速做出动作，防止人为操作的迟缓情况。系统的设计还处于初级阶段，许多具体问题还有待进一步研究。

［1］ 陈家瑞.汽车构造［M］.北京：机械工业出版社，2005.

［2］ 余志生.汽车理论［M］.北京：机械工业出版社，2005.

［3］ 王望予.汽车设计［M］.北京：机械工业出版社，2000.