基于单片机控制的汽车远光灯与近光灯自动切换系统研究报告

汽车远光灯与近光灯自动切换系
统研究报告
作者：曾旭
学校：湖南信息职业技术学院
院系：电子工程学院
一、技术领域：
本装置系统涉及汽车灯光技术领域，尤其涉及一种汽车远光灯与近光灯自动切换系统。

二、背景技术：
远光灯是汽车上重要的功能之一, 与近光灯相比, 远光灯的光线平行射出，光线集中且亮度较大，可以照到更高更远的物体,对于夜间驾驶员的视线有很大的帮助。

然而目前滥用远光灯的现象相当严重,错误的时间使用远光灯不仅不会提高行车安全,反而会增加危险事故的发生几率，特别对于一些新手会出现一些看见对面来车就紧张，导致远光灯忘记切换成近光灯从而导致一些行车事故。

一般情况下，在城市内是不能够使用远光灯的，而在郊区或者无灯照的道路行驶时，在两车相距100m 左右时驾驶员应该自觉将远光灯切换成近光灯。

被远光灯近距离照射会造成眩目，相当于短暂性失明。

实验证明，在车速达到60km/h 时眩目造成的影响相当于蒙眼开车15m 的距离。

假如驾驶员在两车会车时不能及时把远光灯切换为近光灯，可能会造成对面的驾驶员看不到道路，从而引发意外事故。

有证据显示，所有在夜晚发生的交通事故里，由于灯光引发的高达30%左右，而且呈逐步上升态势。

因此能够有一种可自动变远、近光的设备就特别重要了。

远光灯是在夜晚或照明昏暗的时候使用的，光线较为集中，亮度较大，远光灯可以提高视线，扩大观察视野范围。

但是在遇到对面有车需要会车的时候，处于安全和礼貌的考虑，必须切换成近光灯。

很多人都知道夜间行车要慎用远光灯，但是仍然有不少人不规范使用远光灯。

而会车时这些远光灯的强光很容易导致对方车辆的驾驶员出现视觉盲点，很多交通事故也因此而发生。

当夜晚会车时，远光灯可使对向驾驶员视觉上产生瞬间致盲，对速度和距离的感知力下降，对宽度的判断力下降。

当后方车辆打开远光灯时，前方车辆的3个后视镜中会出现大面积光晕，前方的三个光晕会缩小你前方路况的可视范围，如果此时你想并线或转弯，从后视镜观察后方情况也是完全不可能的。

夜晚行车远光灯的问题应该是多半开车人最讨厌，也最无奈的一个问题！有些司机为了反抗路上的远光灯，更换为各种疝气灯……可是大家有没有想过当你在为了你的灯光牛掰而沾沾自喜的时候你
的对面又何尝不是曾经的你呢？你能看清楚可是对面啥也看不清对你有啥好处吗？
远光灯从远处看，偌大的光晕会阻碍我们对来车车身宽度进行判断，导致在会车时因为误判了车身宽度造成刮擦，严重者甚至导致车毁人亡，这点也是远光会车事故的主要原因。

为了切实证明远光灯的危害，记者曾经做过一个小实验：记者站在一辆开着远光灯的车辆一侧，分别在距离这辆车20米、15米、5米的正前方架设摄像机，对比发现，当摄像机距离远光灯20米时，根本看不清站在车旁的记者，直到距离缩短至五米，才能完全看清楚。

试想一下，如果是在快速行驶中，当车辆看见行人时，可能已经来不及刹车了。

人眼在受到车灯强光刺激时,瞳孔由正常的5~8毫米左右自动收缩为1毫米甚至更小,使进光量减少到原来的1/30以上,会车后由于瞳孔来不及回复,进光量骤减,出现类似夜盲的现象,众多交通事故就由此发生长期从事机动车驾驶,如果不注意防护,不仅视力下降,更易患白内障等眼病,而且光污染干扰大脑中枢神经,导致神经衰弱,使人头昏心烦,失眠,食欲、性欲低下,情绪急躁,身体乏力,同时会扰乱人的正常激素的形成而增加某些癌症的发病危险”
远光灯的危害总结下来就几点：
1、盲区增大
远光灯行车时，在150M左右的范围内，驾驶员几乎处于盲驾状态，对路面及障碍物的反应能力接近于零。

如若在没有专设非机动车道的路面行驶，车辆右侧的非机动车或者行人相当危险。

2、车速与车距感知力下降
夜间行车，人眼对于周围事物的判断本身就有所降低，远光灯行车无异于雪上加霜，对车的车距、速度判断力下降。

当一侧驾驶员前方遇见障碍，由于无法正常判断车距与车速，大脑内根本无法提前预见，如果再强行变线超车很容易给双方驾驶员带来灾难。

3、对车身宽度感知力下降
夜间行车盲区本就很大，如果加上远光灯，相对盲区范围可想而知，就像前面记者做的实验，等到高速度且又很近的时候，根本没有再去判断反应的时间，所以想要在这种情况下判断对面车型及车身会很困难，其感知力会下降很多。

因此，汽车电器功能的人性化、智能化越来越被关注，通过电器控制来完成会车过程中，对于远近灯光的自动切换成为业界研究的重点。

一般情况下，在城市内是不能够使用远光灯的，而在郊区或者无灯照的道路行驶时，在两车相距100m 左右时驾驶员应该自觉将远光灯切换成近光灯。

被远光灯近距离照射会造成眩目，相当于短暂性失明。

实验证明，在车速达到60km/h 时眩目造成的影响相当于蒙眼开车15m 的距离。

假如驾驶员在两车会车时不能及时把远光灯切换为近光灯，可能会造成对面的驾驶员看不到道路，从而引发意外事故。

有证据显示，所有在夜晚发生的交通事故里，由于灯光引发的高达30%左右，而且呈逐步上升态势。

因此能够有一种可自动变远、近光的设备就特别重要了。

远光灯是在夜晚或照明昏暗的时候使用的，光线较为集中，亮度较大，远光灯可以提高视线，扩大观察视野范围。

但是在遇到对面有车需要会车的时候，处于安全和礼貌的考虑，必须切换成近光灯。

很多人都知道夜间行车要慎用远光灯，但是仍然有不少人不规范使用远光灯。

而会车时这些远光灯的强光很容易导致对方车辆的驾驶员出现视觉盲点，很多交通事故也因此而发生。

当夜晚会车时，远光灯可使对向驾驶员视觉上产生瞬间致盲，对速度和距离的感知力下降，对宽度的判断力下降。

当后方车辆打开远光灯时，前方车辆的3个后视镜中会出现大面积光晕，前方的三个光晕会缩小你前方路况的可视范围，如果此时你想并线或转弯，从后视镜观察后方情况也是完全不可能的。

夜晚行车远光灯的问题应该是多半开车人最讨厌，也最无奈的一个问题！有些司机为了反抗路上的远光灯，更换为各种疝气灯……可是大家有没有想过当你在为了你的灯光牛掰而沾沾自喜的时候你
的对面又何尝不是曾经的你呢？你能看清楚可是对面啥也看不清对你有啥好处吗？
远光灯从远处看，偌大的光晕会阻碍我们对来车车身宽度进行判断，导致在会车时因为误判了车身宽度造成刮擦，严重者甚至导致车毁人亡，这点也是远光会车事故的主要原因。

为了切实证明远光灯的危害，记者曾经做过一个小实验：记者站在一辆开着远光灯的车辆一侧，分别在距离这辆车20米、15米、5米的正前方架设摄像机，对比发现，当摄像机距离远光灯20米时，根本看不清站在车旁的记者，直到距离缩短至五米，才能完全看清楚。

试想一下，如果是在快速行驶中，当车辆看见行人时，可能已经来不及刹车了。

人眼在受到车灯强光刺激时,瞳孔由正常的5~8毫米左右自动收缩为1毫米甚至更小,使进光量减少到原来的1/30以上,会车后由于瞳孔来不及回复,进光量骤减,出现类似夜盲的现象,众多交通事故就由此发生长期从事机动车驾驶,如果不注意防护,不仅视力下降,更
易患白内障等眼病,而且光污染干扰大脑中枢神经,导致神经衰弱,使人头昏心烦,失眠,食欲、性欲低下,情绪急躁,身体乏力,同时会扰乱人的正常激素的形成而增加某些癌症的发病危险”
远光灯的危害总结下来就几点：
1、盲区增大
远光灯行车时，在150M左右的范围内，驾驶员几乎处于盲驾状态，对路面及障碍物的反应能力接近于零。

如若在没有专设非机动车道的路面行驶，车辆右侧的非机动车或者行人相当危险。

2、车速与车距感知力下降
夜间行车，人眼对于周围事物的判断本身就有所降低，远光灯行车无异于雪上加霜，对车的车距、速度判断力下降。

当一侧驾驶员前方遇见障碍，由于无法正常判断车距与车速，大脑内根本无法提前预见，如果再强行变线超车很容易给双方驾驶员带来灾难。

3、对车身宽度感知力下降
夜间行车盲区本就很大，如果加上远光灯，相对盲区范围可想而知，就像前面记者做的实验，等到高速度且又很近的时候，根本没有再去判断反应的时间，所以想要在这种情况下判断对面车型及车身会很困难，其感知力会下降很多。

三、实用新型内容：
现相关技术中，汽车远光灯和近光灯大部分不能做到自动切换，或者远光灯和近光灯切换的方式只能调节汽车大灯的角度，当遇到下雨天或者路面有积水的时候，光线通过水面反射光线强度只会减弱一
点点或者光线强度不变，还是会对对面驾驶员眼睛造成伤害，发生眼睛失明几秒钟的情况。

针对上述问题，本装置的目的在于提供一种可自动控制汽车远光近光自动切换的方法及系统。

为了解决上述技术问题，本系统提供了一种汽车远光近光自动切换方法。

其特征在于，包括以下步骤:
1、使用材料：
远光灯采用白光高亮LED灯，功率55W、工作电压12V～24V、光照强度100米～150米左右；
近光灯采用白光高亮LED灯，功率36W、工作电压12V～80V、光照强度50米～80米左右；
雾灯采用红光高亮LED灯，功率224W、工作电压12V，光照强度10米～20米左右。

2、工作流程：
将灯光开关切换至远光近光自动切换档位；光照强度传感器①检测光强信号（用于检测当前光线是否需要开启远近光灯），当光照强度传感器①检测到当前光线强度低于或等于50%时自动开启光照强度传感器②，光照强度传感器②开始检测当前光线需要开启哪一种灯光（远光灯、近光灯、雾灯），当光照强度传感器②检测到光线强度达到55%～100%时自动开启近光灯模式（晚上对面来车或者在市区光线较好时数据）；当光照强度传感器②检测到光线强度达
到30%～55%时自动开启雾灯模式（阴雨天气时数据）；当光照强度传感器②检测到光线强度达到30%以下时自动开启远光灯模式（晚上无车或者在郊外时数据）；当光照强度传感器①检测到当前光线强度高于50%时自动关闭当光照强度传感器②执行的功能，当光照强度传感器②进入休眠状态，直到光照强度传感器①检测到当前光线强度低于或等于50%时重新开始工作（光照强度传感器①主要用于判断当前是白天、阴雨天气还是晚上）。

注：光照强度传感器①安装在汽车的顶部，安装在汽车顶部的目的在于避免晚上时来车灯光影响造成传感器数据错乱，避免在晚上对面/后面来车时判断为白天情况造成自动停止传感器工作，主要用于判断当前是白天、阴雨天气还是晚上，白天为一组判断值，阴雨天气和晚上为一组判断值，主要目的是在阴雨天气时能见度较低时自动开启合适灯光模式；光照强度传感器②安装在汽车驾驶室前方或者汽车前方，主要用于检测对面是否来车，当前天气情况需要开启远光灯、近光灯或者雾灯。

四、总结语：
（1）、本项目对汽车远光灯与近光灯自动转换系统方案作了初步探索，并拿出了实物模型。

（2）、本项目弥补了现相关技术中，汽车远光灯和近光灯大部分不能做到自动切换，或者远光灯和近光灯切换的方式只能调节汽车大灯的角度等不足。

（3）本项目安装简单，反应迅速，成本低廉，具有良好的使用。