汽车转向辅助照明装置设计
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汽车转向辅助照明装置设计
胡洋波， 张鹏雷 尹冰 陈猛 刨东北林业大学交通学院， 哈尔滨， 】5OO斗O）
【摘 要】 ： 夜晚汽车转弯时， 驾驶者的视线被限制在大灯光束照射的直线范围内， 很难对弯路中突然出现的人、 车、 物作出
科技创新
及时反应O 为解决这一问题， 并提出了确定汽车转弯照明死角的基本思路， 初步计算了了 大概的转弯照明死角； 接下来通过建立数学 模型的方式， 结合实验要求， 初步求解了光照强度与线光源长度和光能之间的关系O 确定了汽车转向辅助照明装置的信号来源， 并选 择了 与门电路控制汽车转向辅助照明灯O 通过本论文的研究， 说明在汽车上安装转向辅助照明装置是可行的O 【关键词】 ： 汽车转弯； 辅助照明； 照明死角
R −l
应被照明 的角度β
γ
α
l
图1 汽车转向角度 如图1所示， 汽车转向辅助灯的安装位置， 根据汽车转弯的实际情 况， 应该安装在汽车前大灯外侧的斜侧向， 因为这样才能实现照明角度 达到所要求的角度， 保证盲区内的人或物被照明。 侧向照明灯安装方法： 本装置带一打孔钢片， 有一孔的一端装照明 灯， 有两孔一端装在牌照安装固定点上， 其中孔距与牌照两固定点距离相 同。 3.结论 本文在分析汽车转向照明死角的基础上， 通过实际实验， 确定了汽 车转向辅助照明装置设计方案， 并且完成了装置电路设计， 制作了1台样 机。 该装置能有效增大驾驶者的视线， 使之在弯向时达到最佳可视角； 能够帮助驾驶者提前确定弯路处的状况， 并做出及时反应， 保障行车安 全； 同时它便于安装、 拆卸， 能够适用于大多数车型； 该装置反应灵敏， 能 够实现在夜晚车辆转向的同时大灯开启。 最为关键的是其开发周期和投 资成本低， 样机的硬件成本仅200元， 有利于大范围推广 。 可以说该装置 是现有汽车转向辅助照明系统的一个补充， 具有一定的实际应用前景。
研究背景和现状 夜晚， 路上的视线死角远比白天多。 特别是在没有路灯又有许多弯 道的路上。 汽车车灯作为汽车主动安全即预防事故的主要组成部分， 对 汽车的行驶安全性起着十分重要的作用。 现有的汽车照明灯一般都固定于汽车前端而且只是朝前方照射的， 这在直线路面和弯路不大的路面上驾车行驶不会有太大影响， 但如果在 转弯处特别是在山路行驶就非常不便， 因为在夜晚行车至弯路前， 传统 的车用照明灯照不到弯路前方的路面情况， 常常会在弯道内侧出现 “盲 区” ， 驾驶者的视线被限制在大灯光束照射的直线范围内， 无法对弯路 中突然出现的人、 车、 物做出及时反应， 极大地影响了夜间的交通安全状 况。 为解决这一问题， 包括世界上著名汽车生产厂家在内的一些机构及 个人已做了大量的研究， 但效果并不显著。 现有的汽车转向辅助装置主要有： 智能型随动转向大灯。 它的基本 原理是采用电脑控制前照灯的照射角度， 加宽照射面来解决弯路照明问 题。 它能够根据汽车方向盘角度、 车速等因素， 不断对大灯进行动态调 节， 保持与汽车的当前行驶方向一致， 以确保驾驶员在任何时刻都拥有最 佳的可见度。 它的不足在于： 首先用电脑控制比较先进， 但成本太高， 不 宜在中低档次汽车上使用。 其次， 路况限制条件较多， 装置推广性差。 由 于路况的复杂性， 并不是方向盘转到哪里， 驾驶者的视线就是哪里， 比方 说， 驾驶者面临急弯会剧烈转动方向盘， 但车身并不见得跟着方向盘的转 角走， 这情形尤其在转向不足时特别明显 [4]。 研究内容 装置总体设计分为电路设计和侧向照明灯安装位置设计两大部分。 该装置所能达到的预期功能如下： (1)侧向灯的自动启闭拟受控于汽车是否转弯。 当转弯条件成立时， 触发侧向照明灯开启。 即侧向照明灯的启闭与转向对应， 即车向左转， 则 左侧侧向照明灯开启， 而右侧保持关闭， 反之， 亦然。 (2)装置照明单元的设计保证对照射光强， 光照度， 光照距离等因素 的要求， 保证不会影响转向会车行车安全。 根据装置的功能要求， 设计并制作了装置电路， 其中电路原理主要 是与门逻辑关系， 只有前照灯与转向信号灯同时Baidu Nhomakorabea起形成与的逻辑关系 时转向辅助照明灯才能点亮， 这里我们采用两个三极管采集前照灯与转 向信号灯的信号， 采用一个三极管控制转向辅助灯的开闭。 本装置的安装位置与实现效果有很大的影响。 由转弯半径R与外轮 转角之间的关系式 R = L/Sinq + a 可知， 转弯半径仅与外轮转角θ、 轴距 L、 主销到外轮轮辙中心线距离a有关。 根据汽车转弯时的技术要求， 只 要能满足最小转弯半径时的转向照明要求， 就能满足在任何转弯情况下 的转向照明要求。 对于轿车来说， 一般转弯半径大于12米， 因此， 取最小 得大灯光束外侧与车身形成的角度 转弯半径R=12米， 估算一般轿车后轴到前灯距离 l =3.8米， 且经试验测 。 由公式 a = tan y=35° R 计算得出 a = 34° b = 90° − a − g = 21° 式中： R——转弯半径；
l ——后轴到前灯距离； γ——大灯光束外侧与车身形成的角度。
140
万方数据
管理与财富
胡洋波， 张鹏雷 尹冰 陈猛 刨东北林业大学交通学院， 哈尔滨， 】5OO斗O）
【摘 要】 ： 夜晚汽车转弯时， 驾驶者的视线被限制在大灯光束照射的直线范围内， 很难对弯路中突然出现的人、 车、 物作出
科技创新
及时反应O 为解决这一问题， 并提出了确定汽车转弯照明死角的基本思路， 初步计算了了 大概的转弯照明死角； 接下来通过建立数学 模型的方式， 结合实验要求， 初步求解了光照强度与线光源长度和光能之间的关系O 确定了汽车转向辅助照明装置的信号来源， 并选 择了 与门电路控制汽车转向辅助照明灯O 通过本论文的研究， 说明在汽车上安装转向辅助照明装置是可行的O 【关键词】 ： 汽车转弯； 辅助照明； 照明死角
R −l
应被照明 的角度β
γ
α
l
图1 汽车转向角度 如图1所示， 汽车转向辅助灯的安装位置， 根据汽车转弯的实际情 况， 应该安装在汽车前大灯外侧的斜侧向， 因为这样才能实现照明角度 达到所要求的角度， 保证盲区内的人或物被照明。 侧向照明灯安装方法： 本装置带一打孔钢片， 有一孔的一端装照明 灯， 有两孔一端装在牌照安装固定点上， 其中孔距与牌照两固定点距离相 同。 3.结论 本文在分析汽车转向照明死角的基础上， 通过实际实验， 确定了汽 车转向辅助照明装置设计方案， 并且完成了装置电路设计， 制作了1台样 机。 该装置能有效增大驾驶者的视线， 使之在弯向时达到最佳可视角； 能够帮助驾驶者提前确定弯路处的状况， 并做出及时反应， 保障行车安 全； 同时它便于安装、 拆卸， 能够适用于大多数车型； 该装置反应灵敏， 能 够实现在夜晚车辆转向的同时大灯开启。 最为关键的是其开发周期和投 资成本低， 样机的硬件成本仅200元， 有利于大范围推广 。 可以说该装置 是现有汽车转向辅助照明系统的一个补充， 具有一定的实际应用前景。
研究背景和现状 夜晚， 路上的视线死角远比白天多。 特别是在没有路灯又有许多弯 道的路上。 汽车车灯作为汽车主动安全即预防事故的主要组成部分， 对 汽车的行驶安全性起着十分重要的作用。 现有的汽车照明灯一般都固定于汽车前端而且只是朝前方照射的， 这在直线路面和弯路不大的路面上驾车行驶不会有太大影响， 但如果在 转弯处特别是在山路行驶就非常不便， 因为在夜晚行车至弯路前， 传统 的车用照明灯照不到弯路前方的路面情况， 常常会在弯道内侧出现 “盲 区” ， 驾驶者的视线被限制在大灯光束照射的直线范围内， 无法对弯路 中突然出现的人、 车、 物做出及时反应， 极大地影响了夜间的交通安全状 况。 为解决这一问题， 包括世界上著名汽车生产厂家在内的一些机构及 个人已做了大量的研究， 但效果并不显著。 现有的汽车转向辅助装置主要有： 智能型随动转向大灯。 它的基本 原理是采用电脑控制前照灯的照射角度， 加宽照射面来解决弯路照明问 题。 它能够根据汽车方向盘角度、 车速等因素， 不断对大灯进行动态调 节， 保持与汽车的当前行驶方向一致， 以确保驾驶员在任何时刻都拥有最 佳的可见度。 它的不足在于： 首先用电脑控制比较先进， 但成本太高， 不 宜在中低档次汽车上使用。 其次， 路况限制条件较多， 装置推广性差。 由 于路况的复杂性， 并不是方向盘转到哪里， 驾驶者的视线就是哪里， 比方 说， 驾驶者面临急弯会剧烈转动方向盘， 但车身并不见得跟着方向盘的转 角走， 这情形尤其在转向不足时特别明显 [4]。 研究内容 装置总体设计分为电路设计和侧向照明灯安装位置设计两大部分。 该装置所能达到的预期功能如下： (1)侧向灯的自动启闭拟受控于汽车是否转弯。 当转弯条件成立时， 触发侧向照明灯开启。 即侧向照明灯的启闭与转向对应， 即车向左转， 则 左侧侧向照明灯开启， 而右侧保持关闭， 反之， 亦然。 (2)装置照明单元的设计保证对照射光强， 光照度， 光照距离等因素 的要求， 保证不会影响转向会车行车安全。 根据装置的功能要求， 设计并制作了装置电路， 其中电路原理主要 是与门逻辑关系， 只有前照灯与转向信号灯同时Baidu Nhomakorabea起形成与的逻辑关系 时转向辅助照明灯才能点亮， 这里我们采用两个三极管采集前照灯与转 向信号灯的信号， 采用一个三极管控制转向辅助灯的开闭。 本装置的安装位置与实现效果有很大的影响。 由转弯半径R与外轮 转角之间的关系式 R = L/Sinq + a 可知， 转弯半径仅与外轮转角θ、 轴距 L、 主销到外轮轮辙中心线距离a有关。 根据汽车转弯时的技术要求， 只 要能满足最小转弯半径时的转向照明要求， 就能满足在任何转弯情况下 的转向照明要求。 对于轿车来说， 一般转弯半径大于12米， 因此， 取最小 得大灯光束外侧与车身形成的角度 转弯半径R=12米， 估算一般轿车后轴到前灯距离 l =3.8米， 且经试验测 。 由公式 a = tan y=35° R 计算得出 a = 34° b = 90° − a − g = 21° 式中： R——转弯半径；
l ——后轴到前灯距离； γ——大灯光束外侧与车身形成的角度。
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