汽车的照明系统与安全

关键词： 电极

汽车的照明系统与安全（共8篇）

篇1：汽车的照明系统与安全

【本文来源：中国电源博览】引言

在20世纪80年代中期,LED开始被用于汽车中央高位刹车灯(CHMSL)。进入90年代,汽车仪表LCD面板背光照明普遍采用LED这种固态新光源。进入新世纪后,随LED功率和亮度的提升,除了汽车前照灯外,LED全面进入了汽车照明和信号系统中的应用。2005年,全球LED在手机中所占的市场份额达52%。自从2005年以后,由于手机市场趋于饱和,不再呈增长的态势,取而代之的则是汽车、交通信号灯、景观装饰照明和一般照明市场,其中车用LED市场具有较大的诱惑力。传统汽车灯的发展历程及其分类

2.1 传统汽车的发展历程

1879年,爱迪生发明了以电能作能源的真空白炽灯泡。1886年汽车问世之初,老爷车在夜间行驶时悬挂的是摇晃不定的汽灯。由于那时车辆很少,车速很低(不到30km/h),尽管道路狭窄而崎岖不平,既无伤人之虞,更无撞车之险。

在汽车车辆逐渐增加、车速也有所提高的情况下,路上行人也渐多,汽车不再允许仅靠一盏汽灯悠闲晃荡了。于是光源工程师依托新兴的白炽灯为汽车设计了一双铮亮的白炽灯眼睛。当时的汽车的电气工程师已给汽车配备了车载小型发电机,这为汽车电气照明的发展奠定了基础。

在车辆日益增多、车速不断提高的形势下,照明仅是瞻前已经不够,还需左顾右盼和免除后顾之忧,从此不仅车前灯,而且各种尾灯如行车灯、刹车灯、转向灯、后雾灯等一系列灯种相继问世,为避免夜晚行车的追尾或转弯时的相撞起了关键性作用。随后前照灯又发展成近光灯、远光灯、前雾灯等多种灯种。

为在不降低白炽灯寿命的前提下,提高灯丝温度和发光效率,上世纪50年代光源工程师发明了充气白炽灯泡,随后60年代又发明了在充气白炽灯中加入卤素的卤钨灯。20世纪70年代,光效达201m/W的卤钨灯大规模替代了自炽灯用于汽车照明,至今仍然是汽车前照灯中占统治地位的灯种。为满足高速车辆的照明要求,更先进的高强度放电(HID)灯应运而生,其中的代表性光源则是氙气金卤灯。一只35W氙气金卤灯辐射光通(3200lm)为55W卤钨灯(1101lm)的3倍,光效比金卤灯高4.5倍,寿命超过10倍。

2.2 汽车灯的分类

汽车灯按用途分照明灯和信号灯两大类。照明灯犹如汽车的“眼睛”,在黑暗中照亮汽车行驶方向上的道路,延伸和拓宽驾驶员的视野;信号灯如同汽车的“嘴巴”,车辆可通过灯

光信号同其它车辆进行“语言”交流,向其它汽车司机明示本车的存在及其行驶的状态,以使汽车在道路上能够安全快捷行驶。

照明灯又分为车外照明灯和车内照明灯。车外照明灯包括前照灯、前雾灯和牌照灯等;车内照明灯主要是指仪表灯和阅读灯等。

信号灯也分车外信号灯和车内信号灯。车外信号灯是指转向指示灯、制动灯、尾灯、示宽灯、倒车灯等;车内信号灯泛指仪表板指示灯,主要有转向、机油压力、充电、关门提示及音响、空调等指示灯。在这些车灯中,属于控制性检验的有车外照明灯和车外信号灯,因为它们是行车安全的关键部件。

汽车车前灯具如图1所示。其中的前照灯像人的眼睛一样,起到画龙点睛的作用,为汽车增色不少,如图2所示。

在车用灯具中,通常人们还将后转向灯、制动灯、尾灯、后雾灯、倒车灯和行李箱灯等称为辅助灯具,如图3所示。

2.3 汽车灯的重复作用

汽车车灯是汽车行驶必不可少的安全部件。据统计,车辆总行驶里程的25%是在夜晚或自然光线不足的情况下行驶的,而在此间发生的交通事故占到总事故的33%,并且50%的伤亡事故发生在夜间。在多个ECE法规中,与车灯有关的法规就有近40个。我国目前汽车产品的74项强制性检验中,与车灯有关的项目就占23项。新一代固态光源LED成为汽车车灯的新宠

3.1 LED在汽车照明系统中应用的优势

新一代固态冷光源LED于上世纪60年代问世。直到80年代之前,由于那时LED的亮度不高,只是将其作为指示灯等使用,不会有人想到它会能作为汽车车灯。进入80年代后,LED亮度有了较大提高,1985年被用于一辆客车上。1986年Nissan公司在300ZX型汽车上使用了72只φ5mm的LED作为中央高位刹车灯,标志着LED开始进入了汽车领域中的应用。与传统车灯光源比较,LED的优势如下：

(1)寿命长,免维护,在整个汽车使用期限之内有可能不用再更换灯具。

(2)非常节能,比同等亮度的白炽灯节能至少在一半以上。表1列示了汽车信号灯与白炽灯能耗的比较。

根据2003年美国能源署(DOE)车用LED节能审估报告,结果令人吃惊。仅对小轿车而言,若美国全国都使用LED车灯,每年可节省燃料14亿加仑(美制1加仑=3.785升),而且载货卡车节省的燃料比小轿车多2倍。

(3)无须热启动时间,亮灯响应速度快。普通自炽灯灯泡的启动时间一般为100-300ms,而LED通常不足70ms。对于事关重要的制动灯来说,这样的时间差距意味着高速行驶时的制动距离相差4～7m,从而使汽车追尾事故发生率降低5%。

(4)结构简单,扰震动和耐冲击性能强。

(5)体积小,设计灵活性大,可以随意变换灯具模式,适用各种造型的汽车。

(6)LED的冷光特性,使灯具不会因长期受热而变形,从而提高了整套灯具的寿命。

(7)受电压变换的影响远远小于普通灯泡,而且易于控制。

表2给出了LED高位制动灯与自炽灯高位制动灯的比较。

LED以其卓越的安全性、可靠性、环保性和节能性,成为汽车照明系统的新宠,给汽车车灯的升级和革命带来了楔机。

3.2 LED在汽车照明系统中的应用

LED在汽车中的应用非常广泛,除车头前照灯外,其它一些车外和车内灯、照明与信号灯、高照度与低照度灯均可采用LED光源,如图4所示。

3.2.1 LED在汽车低照度照明中的应用

LED在汽车低照度照明系统中的应用主要是仪表板背光照明、操作开关、阅读灯、示宽灯、牌照灯等,这是汽车制造商最早将LED应用于汽车,同时也是目前LED在汽车中应用最多的部分。

汽车内部的显示,如仪表盘,过去主要采用白炽灯或真空荧光(VF)来提供背光,后来出现了用CCFL作为背光源的显示板。随着LED技术的不断进步,LED已经取代传统光源组合到背光照明中。从仪表盘到整个娱乐、导航、行程计算及信息中心控制显示等等,LED几乎无处不在。LED用于背光照明主要有以下三种方式：

(1)最简单的方式是把LED直接安装在LCD散射膜的后面,可使用许多封装的LED,也可采用未封装的管芯。

(2)另一种方式是将LED发出的光导入光纤束中,在光纤束的散射膜后面构成一个平坦的薄片,可以不同的方式将光从薄片中取出作为LCD的背光照明。

(3)还有一种方式是边缘光LCD背光照明,用一个透明或半透明的矩形塑料块作为导光体,将其直接安装在LCD散射膜后面,塑料块的后表面涂有白色反光材料,LED光从塑料块的一个侧边射入,其余侧边或白色反光材料。

当多个LED一同用于汽车仪表盘照明或娱乐系统控制时,颜色和亮度的一致性就显得特别重要,被照区域的亮度需要均匀一致,不应有任何阴影。

LED在汽车内部的照明主要包括一般照明用顶灯、阅读灯、美容化妆灯、门锁灯等等。其达到的目的是提供放松和友好的和谐气氛,以减轻驾驶员的疲劳,改善和提高舒适程度,帮助驾驶员能得到大量可读和清晰的信息。

3.2.2 LED在汽车高照度照明中的应用

(1)LED在汽车信号灯中的应用

汽车信号灯主要指刹车灯、方向灯和尾灯,对其照度和颜色都有明确的规定。在上个世纪80年代中期,LED开始进入到汽车产业。我国第一个LED车灯是桑塔纳2000型轿车的高位制动灯,它由上海汽车电子工程中心和上海小系车灯有限公司联合开发,并于2000年通过上海大众汽车公司认证而投产。迄今为止,LED在汽车上的应用除了仪表LCD面板背光照明外,最流行的当属中央高位刹车灯,目前已有80%以上的欧系和日系汽车安装了LED中央高位刹车灯。

在2004年北京车展上,法国富奥公司展示了用4个LED做成的高位刹车灯,还有用一个LED灯来实现所有尾部信号灯功能,包括停车灯、后小灯、转弯指示灯、雾灯和倒车指示灯等。到2010年,绝大部分汽车尾灯照明将采用LED,包括倒车灯和牌照灯在内。2000型凯迪拉克和S级奔驰车上,后灯(尾灯、刹车灯和转向灯)全部使用了LED。新奥迪A8轿车侧面转向灯、行车灯、刹车灯和转向灯等,也全部使用了LED。目前国际上新款式高档轿车,如凯迪拉克、宝马、丰田、奔驰和福特等,都装配了五彩缤纷LED灯具。

(2)LED在汽车前照灯中的应用初见端倪

前照灯是汽车在夜问行驶时照明前方道路的灯具,是保障汽车安全运行的重要部件之

一。前照灯的照明距离越远,配光性越好,汽车行驶的安全性能也就越高。汽车前照灯发出远光和近光两种光束,其中远光在无对方来车的道路上,汽车以较高速度行驶。远光应保证在车前100m或更远的路面上得到明亮而均匀的照明。

在全部车LED灯具中,最难也是最后投入使用的则是车头前照灯。目前LED前照灯都是用在一些车展上的概念车上,如图5所示。

自2003年以来,有15多家汽车制造厂在相关车展上展出了采用LED头灯的概念车。在北美一次国际车展上登场的福特概念车中,其中一辆则采用了LED头灯。日本小系等公司也有样灯展出。2007款林肯Aviator等车型同样采用全新的照明系统,其中包括LED前照灯。Lexus公司在2007年推出一款2008LSGoohL混合动力豪华汽车量产车,其前照灯采用了LED设计。日本丰田于2007年在凌志600H车型上开始安装LED车头前照灯,德国大众计划于2008年在奥迪R8车型上安装LED前照灯。从目前的情况来看,LED前照灯还处在研发阶段,预计在10年之内将会在普通轿车上比较普遍地被采用。

LED这种新光源,对于汽车前照灯的形状和排列有着较大的灵活性。利用LED体积小这一优势,可以大幅缩小前照灯整组灯具的体积,让出一些宝贵的空间给其它相关装置。现有的卤钨灯或HID灯灯具总长约30cm,而许多概念车上的LED灯具只有12.5cm,而且可以在造型上突破传统灯具的圆形设计。由于LED采用模块化设计,从造型上看,前照灯设计给人们以全新的视觉冲击。使用LED作为前照灯,不仅颜色识别性比卤钨灯等老式灯高,而且由于老式灯只有一个光源,难以扩大照明区域,而LED灯具有多个光源,由此可使照明区域广度扩大。

(3)LED在汽车前照灯中应用面临许多挑战

在LED全面进军汽车应用市场中,一个最大的障碍就是前照灯。前照灯传统光源已经十分成熟,像代表性光源卤钨灯,虽然光效不是很高(约201m/W),但价格低廉。高压氙灯虽然价格相对较高,但安全、高效、节能,而且体积小,灯具设计简单,因而倍受青睐。LED要在汽车头灯中取代传统光源,并非是一件容易的事情,需要解决以下几方面的问题。

一是亮度输出。前照灯的亮度要求是：近灯900lm,远灯1100lm,整体为2000lm,约是Lumileds公司的40个1W的LuxeonLED在25℃时的总光源输出。这类LED当环境温度升至50℃时,效率会降至80%以上。为提高亮度,需要更多数量的LED,这不仅会引起成本增加,而且会使LED的故障率增加。

二是散热问题。传统光源产生的热虽然远远高于LED,但不会囚高温而降低其光输出。然而,LED光输出却会因结温升高而下降。因此,散热问题在LED前照灯灯具设计工作中至关重要。为防止LED过热而烧毁,需要为其加装散热片。由于前照灯需用很多个LED,加设散热片后体积会过于庞大,难以纳入灯具之中。

三是光学设计,利用LED作为光源设计灯具,需要对传统的柱光源变为面光源。为得到需要的流明输出,LED需要较大的封装面积,致使光学设计难度增大。在目前一些概念车上,都以模块化设计取代现有的单一灯室设计,利用多组灯光源来达到传统灯具的照明水平,从而减小了光学设计难度,并增加了车体造型设计感。

3.3 LED在汽车中应用市场前景看好

在2006年之前,LED最大的应用亮点是手机,其在全球所占的份额达52%。2005年之后,手机趋于饱和,取而代之的是汽车、交通灯、景观照明和一般照明。

汽车产业在全球经济中仍然是一个支柱产业。目前我国的汽车年产能达800多辆,已超过德国,产量位居世界第三。规模如此之大的汽车产业,拉动了车用灯具的发展,同时为LED在汽车上的应用提供了广阔的市场空间。按目前LED的技术水平,一辆汽车需要300多个LED,其需求量非常之大。未来几年我国车灯将会有较大的发展,形成超过10亿元的年产值。

篇2：汽车的照明系统与安全

光纤在汽车照明系统上的应用研究

光纤作为新世纪光学传导的一种全新载体,以其不导电、重量轻、容最大、耐高温和电磁辐射、柔性好、使用方便等优点被广泛应用于通信、照明及各种传感领域.通过对光纤的基本原理及组成的介绍,阐述了光纤在汽车照明系统上的`应用及其发展方向,探讨了汽车照明技术发展的新方向和新领域.

作 者：彭仁翔 作者单位：湖北法雷奥车灯有限公司,湖北,武汉,430056刊 名：光源与照明英文刊名：LAMPS AND LIGHTING年，卷(期)：“”(1)分类号：U4关键词：光纤 塑料光纤 汽车照明 光纤照明

篇3：汽车的照明系统与安全

进入21世纪, 随着科技的发展和人们生活水平的提高, 汽车早已走进了千家万户, 甚至已经开始成为一种时尚与潮流。越来越多的人拥有了汽车, 越来越多的人爱上了汽车, 人们已不仅仅满足于汽车所带来的方便, 而是逐渐地在汽车性能良好的基础上, 更青睐于追逐汽车的安全性与舒适度。

然而, 由于夜间行驶光线不足, 照明状况较差, 特别是在弯道行驶时, 由于传统技术中的汽车照明装置 (主要包括前照灯、前侧灯、雾灯等) 均固定在车体上无转动功能, 因此当汽车转向时, 灯光与行进方向相差一定角度, 汽车在弯路方向上缺乏侧向照明灯光, 只能依靠微弱的散射余光摸索前进, 照明范围很小 (如图1左) , 造成驾驶员无法观测到该方向的路面状况, 存在安全隐患, 容易造成交通事故。据高速公路交通事故统计, 夜间交通事故次数占交通事故总数的40%左右, 而且死亡事故约占整个事故总数的60%。

针对这种情况, 在汽车照明研究领域里, 出现了一种汽车智能随动转向照明系统, 通常被称作AFS系统。AFS系统能够根据汽车方向盘角度和车辆偏转率, 不断对大灯进行动态调节, 适应当前车头的转向角, 保持灯光方向与汽车的当前行驶方向一致, 以确保对前方道路提供最佳照明并为驾驶员提供最佳可见度 (如图1右) , 在路面无 (弱) 灯或多弯道的路况中, 扩大了驾驶员的视野, 对迎面来车也是一种超前的提示, 从而显著增强了黑暗中驾驶的安全性。

但是, 这种先进的汽车照明装备, 在国产轿车中很少见到, 只有宝马545i、330i等高档车型上装有, 而且价格非常昂贵。

值得欣慰的是, 近来我们惊喜地发现, 汽车智能随动转向照明系统已经开始在越来越多的国产品牌轿车上出现, 如东风雪铁龙的凯旋、广州丰田的凯美瑞和东风日产的新天籁等, 而且技术日趋成熟, 逐渐具备了结构简单, 性能可靠, 制造工艺简单, 自动化程度高等优点。

二、系统分析

目前上市的配有汽车智能随动转向系统的车型中, 其基本的工作原理都是相近的。即当方向盘偏转时, 安装在转向机上的信号采集器采集信号, 把采集的信号传输给车载微型电脑进行分析处理, 车载微型电脑处理完成以后, 把处理好的信号以电信号驱动形式传输给执行元件, 并结合方向盘与车速感知信号, 实现灯组的转向控制。其基本工作流程图如图2所示。

实现随动照明有很多种方式, 一般我们分为灯组随动转向和附加灯组两大类。

1、灯组随动转向

灯组随动转向即汽车前照灯可以根据汽车行驶方向而进行8°～15°的偏转, 像宝马545i、330i等绝大多数配有AFS系统的车型均采用这种照明方式。在方向盘进行转向操作时, 方向盘同轴带动的电位器的电阻阻值发生变化, 电阻阻值与方向盘转过的角度是一一对应的。车载微型电脑通过采集电阻阻值的变化, 经计算处理后, 即转化为车灯照明角度的变化。

为了使灯组达到同步随动转向, 可以采用直流电机或是步进电机作为执行元件, 而传动部分则可以选用齿条传动, 链传动或同步带传动等多种传动方式。最后由转向轴将各个部件连接起来。

一般而言, 直流电机转矩大, 稳定性好, 但精度相对不足;步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号, 它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度 (称为“步距角”) , 它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量, 从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度, 从而达到调速的目的, 可以作为一种控制用的特种电机, 利用其没有积累误差 (精度为100%) 的特点, 广泛应用于各种开环控制, 但步进电机的转矩相对不大, 不适宜用于转矩需求较大的场合。

齿条传动, 链传动和同步带传动三者各有千秋, 总体而言, 齿条传动啮合性好, 无相对滑动, 但容易受到空间限制, 对于不同的车型还要设计相应结构的齿条来装入车内;链条传动则容易发生相对滑动, 精度不是很高;同步带与带轮之间是靠啮合传递运动和动力, 故同步带与带轮间无相对滑动, 能保证准确的传动比, 且便于控制、结构简单, 误差小, 同时具有了带传动, 链传动和齿轮传动三者的优点, 因此, 经笔者反复比较, 认为同步带传动是这三者中最佳的选择。

转向轴的设计是由已确定的部件 (传动类型、电机、车灯) 的尺寸来确定。要通过转向轴把这些部件连接起来, 达到同步转向的目的。

由于在转动的过程中, 系统会存在微小的回程差, 为了保证转向精度, 因此增加一个零位检测装置为佳, 当主动转向轴转回到零点位置时, 会把信号传递到车载微型电脑, 车载微型电脑通过处理信号后输出脉冲信号给电机, 停止电机的转动, 使转向轴回到零点位置, 这样提高了转向精度与可靠性。

2. 附加灯组

日前, 有一种简捷方便的随动照明方式悄然诞生了, 那就是用附加灯组实现随动转向照明, 而且效果也非常不错, 可以说是另辟蹊径, 撑起了一片自己的天地。这种具有弯曲灯光效果的照明装置的工作原理相当简单:若车速低于70km/h并且已打开了转向灯或转动了转向盘, 那么将有一个附加的前照灯被打开, 提前照到弯路状况 (如图3) 。

目前东风雪铁龙的凯旋等车型已开始采用这种附加灯组的方式来实现随动转向照明, 性能比较可靠, 成本也比较低廉, 反响相当不错, 可以说是一种“聪明的大灯”。

三、流行将成为趋势

在中国, 汽车智能随动转向照明系统有着巨大的发展空间和市场前景。实际上, 厂商的每一次介绍和宣传都对自动转向前照灯的普及起到了促进作用。曾经是BMW 5系的独有技术, 如今已经开始悄悄酝酿着普及到更多车型中。

专家指出, 自动转向前照灯要想成为标配, 还需要进一步降低成本, 并在车主安全意识方面下功夫, 但自动转向前照灯流行必将成为趋势。

相信假以时日, 经过进一步改进和完善的汽车智能随动转向系统将在机动车照明领域闯出一片广阔的天空, 让每一位驾驶者都拥有一双燃亮黑暗的“火眼金睛”!

参考文献

[1]王文斌, 等.机械设计手册:第2～3卷[M].北京:机械工业出版社, 2004

篇4：汽车的照明系统与安全

汽车灯光照明系统是现代汽车的重要组成部分。随着车辆改装的升温，汽车灯光照明系统的改装频率也是越来越高。因此，为了能适应市场的发展，提高学生的就业能力，汽车灯光照明系统的实训项目就越发的重要。针对这点，我们在实际教学中采用了汽车灯光照明系统布线的实训方法来提高学生的实际动手能力。在几年的实训中也得到很多的收获和启发，在这里跟大家一起分享。

汽车灯光照明系统安装功能功用划分，主要分为汽车照明灯和汽车信号灯两类。其中汽车照明灯按照其安装位置及功用包括前照灯、雾灯、牌照灯、仪表灯、顶灯、工作灯等；汽车灯光信号灯包括转向信号灯、危险报警灯、示宽灯、尾灯、制动灯、倒车灯几类。我们现才用的实训设备是以大众车系汽车灯光照明系统为基础，将实际车辆的灯光设备独立做成模块，在每个独立模块上根据实际连线接头预留线路连接插孔。对于车辆的电源、钥匙门、转向灯控制器、保险盒等电路控制器件同样做成独立模块，同样根据实际线路连接情况设定线路连接插孔。其中保险盒模块预留出2个备用插孔以方便实训使用。学生在实训过程中根据汽车电路图的连接情况分组合作完成整车的灯光照明系统的连接实训。通过这套实训设备，学生从原有枯燥、抽象的灯光照明系统学习中走出来，加强的学生的动手能力、分组合作能力以及读图能力。学生的学习兴趣大大提高，兴趣的提高就大大提高了学生的学习效率以及对知识的掌握能力，教学效果提升显著。

通过这几年使用这套系统学生反映确实不错，但作为老师从这几年的教学中，还是发现了一些问题，在这里提出供大家一起探讨。

1、与实车存在距离。我们使用的都是一个个独立的模块，模块上按原车接线保留插孔。各模块间采用连接线通过插孔相连。这个设计的好处是方便学生的连接操作。但与实际车中的连接方式还是有差距，学生还是不能对实际车辆的灯光照明系统连接情况有一个深刻的了解。但采用现有的独立模块连接的好处是学生操作简单，模块可靠性、使用时效性更长，若采用实车线路、器件进行操作，很可能在进行一次操作后线路、器件的损毁率很高，影响之后的正常教学。两方面应如何取舍是一个需要探讨的问题。

2、学生识图能力还需提高。此实验平台由于是独立模块制作，因此制作完成后给出了一份详细的电路连接图。此图原是为方便教师检查学生连接情况而设，但学生发现有此图后就成了学生完成电路连接的捷径。从此无人再去对照汽车电路图去连接电路，都直接按电路连接图按图连线，一个为提高学生识图能力而准备的实训项目变成了一个按图连线的简单化工作，实在是与此实训项目的初衷有所背离。现实的问题是学生对汽车电路图的识图兴趣越来越低，学生反映看到复杂的图就头疼，不能静下心来一点点学习。从事汽车行业的学生普遍成绩不高，电路知识普遍较差，这点也可以理解。因此，如何解决学生识图能力较差的问题还是应该讨论的。

3、解决问题的思路方法需要提高。正所谓“授人以鱼不如授人以渔”，遇到问题应该以何种解决问题的思路去解决这个问题，是我们教师在平时最应该教给学生的，这样他们今后遇到问题才会有一个正确的解决问题办法。通过汽车灯光照片系统布线实训这几年的教学来看，学生领会解决思路的能力或者说掌握解决办法的能力正在下降。三年前第一次连接电路时，学生发现有一个灯没有亮，就能按照我说的办法进行一步步的故障排除从而最终找到故障点，顺利排除后解决故障。但是今年同样的问题出现，学生好像就一头雾水，完全没有解决的思路和办法。教师启发引导好像也不是很有效。这点的出现就引起我的反思：是学生变了还是我们教师强调的少了？是不是我们应该更加提高我们的教学方法，把信息化教学引入到传统的教学里来，以更适应学生实际情况的变化。现在就业压力这么大，真的是感觉我们教师身上的压力山大啊。

以上是几点我针对汽车灯光照明系统实训的思考，还很不成熟，希望得到大家的帮助。

篇5：汽车的照明系统与安全

嵌入式系统与通信技术在汽车安全中的应用

利用RISC ARM处理器与网络通信技术组成汽车安全系统,实现汽车安全驾驶和远程实时监控.通过嵌入式系统与网络通信,将采集的连续视频图像以MJPEG的方式压缩处理,然后由StrongARM进行打包处理,生成UDP包,通过LCD显示或通过无线网络向网络服务器发送,再加上语音提示从而达到安全驾驶和远程实时监控.系统能较好提高驾驶的安全性与防盗,而且具有安装方便、配置灵活、便于携带等优点,具有较好的`市场应用前景.

作 者：伍松 作者单位：广西工学院,广西,柳州,546005刊 名：大众科技英文刊名：POPULAR SCIENCE & TECHNOLOGY年，卷(期)：2009“”(4)分类号：U461.91关键词：汽车安全 视频采集 嵌入式系统 通信技术

篇6：汽车的照明系统与安全

几乎所有的高层住宅都存在这样的问题，国外已经开发出类似的智能照明控制系统解决以上的问题，但是产品的价格很高;国内市场上尚无此类的产品出现，本文设计的智能照明控制系统则可以填补此项空白。

1 系统简介

1.1 系统实现的功能

使用者可以根据本地停车场的具体情况编辑适合于自己的照明控制方案，下载到系统的各节点中。当有人员或者车辆进入停车场时，该照明智能控制系统能够根据照明控制方案对停车场内指定的照明设备进行控制，实现照明的智能控制。

1.2 系统组成

该系统由上位机、出人口控制节点和基本节点等组成，各个部分通过CAN总线进行连接。

CAN总线是Bosch公司为现代汽车应用而推出的一种总线，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。CAN总线为多主方式工作，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主从，通信方式灵活，且无需站地址等节点信息。基于以上特点，该系统选用CAN总线作为该系统的数据传输总线。

上位机将系统中所有节点的控制方案下载到相应的节点中后，各节点将根据这些从上位机下载的节点间的互联关系表完成与有关节点的交互。

基本节点与一定数量的传感器回路和照明回路相连。当传感器监测到附近有人员或车辆经过时，传感器向与之相连的基本节点发送信号;基本节点接收到此传感器的信号后搜索从上位机下载的本节点的传感器与照明灯的互联关系，判断本节点上是否有与之关联的灯，有则点亮此灯并保持照明一段时间，同时该基本节点也通过CAN总线向其它基本节点发送该传感器的消息;当其它的基本节点收到此消息时，同样根据互联关系表判断本节点是否有与此传感器相关联的灯，如果有也打开相应的灯并保持照明一段时间。这样所有节点就会按照使用者制定的方案打开预期的照明回路，从而实现照明控制的智能化。

出人口控制节点(下面简称为控制节点)位于停车场的出人口处。控制节点随时监听CAN总线上的各种消息，当某照明回路的状态发生改变时，控制节点根据从上位机下载的状态指示灯与照明回路的对应关系，将其回路的状态改变反映到状态指示灯上。

1.3系统的工作原理

(1)基本节点中存储着该节点控制的照明设备与其它节点的传感器的互联关系。当某一基本节点接收到其它的基本节点发送的传感器信息时，该基本节点搜索本地的互联关系，并打开与此传感器相关的照明设备;

(2)当基本节点接收到上位机发送的上传命令时，基本节点将存于本地的控制方案上传到上位机;当基本节点接收到上位机发送的下载命令时，基本节点将与之相关的控制方案下载到本地;

(3)基本节点利用与之相连的传感器监测车辆、人员的通过情况。当有车辆、人员通过时，该基本节点便通过CAN总线向系统中的其它节点发送相关的传感器的信息;

(4)主控节点中存储着状态指示灯与本系统中的各照明回路的对应关系。当主控节点的某一开关被按下时，主控节点便向与对应照明回路相连的基本节点发送命令，打开指定回路的所有照明设备;

(5)当主控节点接收到上位机发送的上传命令时，主控节点将存于本地的互联方案上传到上位机;当主控节点接收到上位机发送的下载命令时，基本节点将与之相关的互联方案下载到本地;

(6)主控节点随时监听CAN总线上的各种命令，并通过状态指示灯随时反映停车场的各个照明回路的状态。

2 系统的软、硬件设计

2.1 上位机的软件设计

上位机采用普通的PC机，通过该系统的上层管理软件可以完成控制方案的编辑、修改、下载和上传。上位机可以通过CAN接口卡或者串口――CAN接口转换器与该系统进行连接。当控制方案下载完成后，该系统就可以脱离上位机独立运行。

上位机管理软件的主要功能是：控制节点的状态指示灯与该系统照明回路的对应关系的编辑、下载和上传;基本节点的照明回路与其它基本节点的传感器互联关系的编辑、下载和上传;各种互联关系的显示、保存和读取;停车场各照明回路状态的监控。

由于上位机管理软件应用组态技术，使用者可以很直观地编辑、修改节点间的互联关系。管理软件通过CAN接口卡或者CAN(串口转换器)同系统中的各个节点进行交互，实现互联关系的上传和下载。

2.2 控制方案的配置与修改方法

使用者可以通过多种途径生成一个适合于本地的停车场控制方案：通过传统的表格的方式描述停车场各个节点的互联关系;在停车场的平面图中通过简单的连线方式描述各个节点的互联关系;通过上载原有的停车场控制方案，对其进行修改，从而生成适合于本地的控制方案。

使用者也可以通过同样的方式对停车场的控制方案进行修改：通过修改互联关系的表格从而修改停车场各个节点的互联关系;运用组态方式，通过修改各个模块之间的连线关系，从而修改各个节点的互联关系。

2.3 控制节点的软、硬件设计

2.3.1 控制节点的硬件设计

控制节点位于停车场的出人口处，主要用于对停车场内的各照明灯回路进行远程控制，并能够实时监测、显示各回路的状态。

控制节点的硬件部分主要由控制器、CAN接口、外部存储器、状态指示灯、控制开关和看门狗等部分组成。CPU通过CAN控制器与CAN总线进行连接;外部存储器用于存储该控制节点的状态指示灯与系统中各照明回路的对应关系，也可以作为控制器的缓冲区。由于系统中是通过CAN总线进行通信的，最高的通信速率可以达 到1Mbps，所以对存储器的存储速度应该具有一定的速度要求;状态指示灯可以实时显示停车场内各个照明回路的开关状态，使用者只要通过这些状态指示灯就可以了解该停车场内的照明情况;控制开关可以方便使用者通过手动方式控制停车场内的各照明回路的开关状态，当出现紧急情况时使用者也可以通过其中的总开关打开停车场内的所有照明灯。

为了便于相互识别，每个系统中的控制节点都有唯一的标号，状态指示灯与系统中回路的对应关系是通过上位机的管理软件下载的。

2.3.2 控制节点的软件设计

控制节点软件主要负责控制节点的初始化、状态指示灯的显示、控制开关的监测和解释、CAN总线命令的读取和解释、CAN总线命令的发送、外部存储器的管理、中断处理等。

基于以上的功能，控制节点软件主要包括以下一些子程序：系统初始化子程序、CAN总线初始化子程序、状态指示灯显示控制子程序、控制开关解释子程序、CAN命令解释子程序、CAN命令发送子程序、外部存储器读取子程序、外部存储器写入子程序、CAN中断处理程序、定时器中断处理程序。

控制节点软件的主要部分就是对CAN总线的编程和对外部存储器的管理。根据控制的需要，在CAN总线上传输的命令被分为几类：联机命令、状态指示灯与照明回路对应关系的上传和下载命令、照明回路的控制命令、总闸命令等。控制节点软件要对从上位机和其它基本节点传送的所有的命令进行解释并做相应的处理。当节点数目较多，互联关系变得比较复杂，存储这些互联关系所需要的空间也就比较大，这就需要用外部存储器存储这些关系表，并且软件需要对这些关系表进行有效管理。

2.4 基本节点的软、硬件设计

2.4.1 基本节点的硬件设计

基本节点是控制系统中的照明设备和接收传感器信号的基本单元。当监测到人员或车辆通过时，基本节点除了负责自身的`照明回路的开关外也负责通知其它的节点，从而形成一个分布式的监控网络。

基本节点的结构与控制节点相似，不同的是存储器中存储着本节点的照明回路与其它各基本节点的传感器的逻辑关系表。其中CPU通过继电器组实现对停车场内各照明回路的控制。当有人员或车辆通过时，停车场内的传感器通过传感器组接口向CPU发送信号，从而实现该系统的监测功能。8位拨码开关用于指定该节点的序号。基本节点的其它器件与控制节点相同。

2.4.2 基本节点的软件设计

基本节点软件主要负责基本节点的初始化、继电器组的控制、拨码开关的读取、CAN总线命令的读取和解释、CAN总线命令的发送、外部存储器的管理、中断处理等。

基于以上功能，基本节点软件主要包括以下一些子程序：系统初始化子程序、CAN总线初始化子程序、继电器组控制子程序、拨码开关读取子程序、CAN命令解释子程序、CAN命令发送子程序、外部存储器读取子程序、外部存储器写入子程序、CAN中断处理程序、定时器中断处理程序。

基本节点的软件结构与控制节点的相似，需要处理的命令也与控制节点相似。基本节点软件要对从上位机、控制节点和其它基本节点传送的所有的命令进行解释并做相应的处理。

3 系统的特点

(1)采用模块化的设计：可以很方便地安装、拆除该系统的某一部分或者全部;

(2)方便灵活的配置方案：用户可以随时修改、上传、下载系统的控制方案;

(3)简单易用的上层软件：用户可以通过上位机简单直观地设计适合本地的控制方案;

(4)高度的通用性：由于模块化的设计，该系统可以很灵活地配置到不同的停车场中;

(5)较低的产品价格：相对于传统的控制系统，该系统可以节省大量的布线、安装的费用;

(6)节能：没有人或者车辆通过时，系统自动关闭照明灯，从而大大延长照明设备的使用寿命。

4 结束语

该系统能够大大降低现有的停车场照明系统的布线的复杂度，并且能够有效延长照明设备的使用寿命，实现照明的智能化，具有广阔的应用前景。

参考文献

1 阳宪惠.现场总线技术及其应用.清华大学出版社，

2 马国华.监控组态软件及其应用.清华大学出版社，

篇7：关于汽车安全驾驶辅助系统的探究

现在汽车技术的发展日新月异，然而公路交通事故却一直是人们关心的重点。频发的交通事故使人们对汽车的安全性提出了更高的要求，当然，不断发展的科技也使人们对汽车驾驶舒适性充满信心，下面是我对汽车安全驾驶辅助系统的一点探索。

汽车安全的定义

汽车安全对于车辆来说分为主动安全和被动安全两大方面。主动安全就是尽量自如的操纵控制汽车。无论是直线上的制动与加速还是左右打方向都应该尽量平稳，不至于偏离既定的行进路线，而且不影响司机的视野与舒适性。这样的汽车，当然就有着比较高的避免事故能力，尤其在突发情况的条件下保证汽车安全。被动安全是指汽车在发生事故以后对车内乘员的保护，如今这一保护的概念以及延伸到车内外所有的人甚至物体。由于国际汽车界对于被动安全已经有着非常详细的测试细节的规定，所以在某种程度上，被动安全是可以量化的。防锁死制动系统

ABS是Anti-lock Breaking System缩写。目前大多数轿车都装有ABS。在遇到紧急刹车时，经常需要汽车立刻停下来，但人为大力刹车容易发生车轮锁死的状况———如国前驱动轮锁死引起汽车失去转弯能力，后驱动轮锁死容易发生甩尾事故等等。安装ABS就是为解决刹车时车轮锁死的问题，从而提高刹车时汽车的稳定性及较差路面条件下的汽车制动性能。简而言之，就是在汽车制动状态下，仍能保持转向，保证制动方向的稳定性。使汽车轮胎处于（即将静止与未静止之间）。ABS的广泛使用，大大降低了在紧急情况下，汽车的事故率。防碰撞预警系统

AWS是Advance Warning System缩写。是一个意外事故预防和缓和的驾驶辅助系统，在危险发生前给驾驶员提供及时的声音和视觉报警。目前，公路交通事故已成为全球范围内日益严重的公共安全问题。统计资料表明，其中驾驶员的人为因素导致的公路交通事故率最高。无论是事故数量。还是伤亡人数均分别高达各自总数的90％左右。并且。在导致这些公路交通事故的驾驶员的人为因素中，疲劳和精神分散驾驶是重要原因之一。驾驶员在3s时间内的注意力不集中，造成了其中80％的交通事故，主要表现为车道偏离和追尾事故。目前。国内外在防止车道偏离和保持安全车距两个方面都开展了相当多有益的探索，在雷达、激光、超声波、红外线、机器视觉等传感器技术方面都取得了一些突破。经过长期大量的研究实践，人们逐步认识到采用单目视觉技术，仅使用一台摄像机，即能在一定程度上实现对前方道路环境、车辆探测及车距监测的功能。车元素研究显示，若在公路交通事故发生前的1.5s给驾驶员发出预警，则可避免90％的这类事故。因此，通过在汽车上安装汽车碰撞预警系统，利用技术手段分析车道、周围车辆的状况等驾驶环境信息，一旦当驾驶员发生疲劳及精神分散、汽车出现无意识的车道偏离及汽车间车距过近。存在追尾可能时。能够及时给予驾驶主动预警，是减少公路交通事故行之有效的技术措施。夜视辅助系统

这项新的研发成果能提供更大的视野范围，而且不会让逆向的车辆感到晃眼。由于采用了夜视辅助系统，可以提前看清近光灯照不到的黑暗中的 交通标牌、弯道、行人、汽车、丢失的货物或者道路上其他可以造成危险的事物。这样，驾驶者可以及时采取制动或者避让措施。此外，这个系统能减轻驾驶者在夜 间开车的紧张和劳累，保持精神饱满的状态，从而能够在紧要关头迅速而正确地做出反应。

配备了夜视辅助系统的车辆装有两个额外的红外线前照灯，可以照到前方大约200m的距离。

由于夜视辅助系统的前照灯在可见光波长范围之外进行工作，因此不会对人类的视线产生影响。在挡风玻璃内侧，一个小型红外线摄像机可以记录车辆前方的环境，并将其显示在驾驶舱仪表板的显示屏上。

当车速超过每小时15km时，驾驶者就可以启动夜视辅助系统。将前照灯打开，然后只需按下仪表板上的一个按钮，通常情况下显示速度的8 英寸显示器就被切换为摄像机图像的状态。汽车前方的道路情况以一个清楚的灰度级图像出现在人们眼前，而车速显示和其他重要的驾驶舱信息也不会

主动防追尾系统

是在车辆的前端装上传感器、雷达、摄像机等设备，能够自动探测出与前车的距离，并于本车的制动、灯光等系统联动，当跟车距离低于安全距离时，系统会在零点几秒内启动，以强制拉大跟车距离。东风标致206装备有主动防追尾安全系统，在紧急制动时，危险警示灯自动频闪，尽早提醒后面车辆，预防后车追尾。电子制动力分配系统

EBD能够在汽车制动时自动调节前、后轴的制动力分配比例，并配合ABS提高制动稳定性。汽车在制动时，四只轮胎与地面的摩擦力不一样，容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。EBD用高速计算机分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应与计算，根据不同的情况用不同的方式和力量制动，并不断调整，保证车辆的平稳、安全。牵引力控制系统

TCS又称循迹控制系统。汽车在光滑路面制动时，车轮会打滑，甚至使方向失控。同样，汽车在起步或急加速时，驱动轮也有可能打滑，在冰雪等光滑路面上还会使方向失控而出危险。TCS依靠电子传感器探测车轮驱动情况，不断调节动力的输出，从而使车轮不再打滑，提高加速性与爬坡能力。电子稳定装置

电子稳定装置（ElectronicStablityProgram）是一种牵引力控制系统，不但控制驱动轮，而且可以控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过度的情况，此时后轮会失控而甩尾，ESP便会通过对外侧的前轮的适度制动来稳定车辆。转向不足时，为了校正循迹方向，ESP则会对内后轮制动，从而校正行驶方向。

随着近年电子科技的发展，各种汽车智能安全系统也开始发展起来，主要是通过由雷达和摄像机组成的“预知传感器”，对行车危险进行判断并帮助驾车者进行处理。这一系统能够在汽车与其它物体发生撞前的瞬间，自动进行干预以保证安全。被动安全 软防护派

碰撞测试

被动安全是指汽车在发生事故以后对车内乘员的保护，如今这一保护的概念已经延伸到车内外所有的人甚至物体。由于国际汽车界对于被动安全已经有着非常详细的测试细节的规定，所以在某种程度上，被动安全是可以量化的。但在这方面不同的公司有不同的强调侧面。

以日本的丰田等汽车公司以安全碰撞实验为依据，强调的是安全设计的重要，也就是被不少汽车爱好者称为的“软防护派”。有研究表明，在道路交通事故中，绝大部分的碰撞能量被车身所吸收。在这一思路的指导下，发生碰撞事故时车内乘员的保护主要通过车体结构的溃缩实现，通过预先设定的褶皱永久变形，能够吸收外力冲击的大部分。

考虑到汽车的轻量化设计潮流，“软防护派”确实显得很经济，但基于标准化的碰撞实验结果其实并不能够涵盖一切突发的车辆事故，所以在极端的事故中这些车辆的安全性还是有待进一步研究。硬防护派

从人们的直观印象来说，车身钢板越厚越硬、车室结构越坚固，在发生事故时变形量也就会越小，安全性自然更高。的确，同样尺寸的车在互相的碰撞中，“体重”往往具有优势。在不少消费者心目中，以德国车为代表的欧洲车是“硬防护派”的代表。欧洲车的造车理念与注重成本控制的日、韩系车不同，大量采用整块钢板一体冲压成型的部件，并安装了侧门双防撞板，其强度与焊接门不可同日而语，因此不少极端条件下的事故中，“硬防护派”车可能表现出实验室里无法测试出的牢固度，这其中当然有偶然的成分，也有那些百年老厂的经验与智慧的因素在其中。

值得注意的是，软与硬的两派近年一直在互相靠拢，两者的分歧也越来越小。设备派

现代汽车工业的最新进展之一，就是大量的新电子设备被有效地运用到了汽车安全系统中。以智能安全气囊为例，在普通气囊的基础上增加了传感器，可以探测出座椅上的乘员是儿童还是成年人，他们系好的安全带以及所处的位置是怎样的高度?通过采集这些数据，由电子计算机软件分析和处理控制安全气囊的膨胀，使其发挥最佳作用，避免安全气囊出现无必要的膨胀，从而极大地提高其安全作用。传统上气囊只能对车内乘员起保护作用，最新的汽车将更加注重人、车与环境的融合，因此对行人的安全保护也将成为汽车设计者考虑的因素之一。有专家指出，未来的气囊可能会在保险杠上方沿着发动机罩的外形展开，在碰撞中能够为中、高身材的成年行人提供腹部和臀部保护，同时为儿童和矮小身材的成年人提供头部和胸部保护。

此外如安全玻璃：将钢化玻璃与夹层玻璃相结合。钢化玻璃破碎时分裂成许多无锐边的小块，不易伤人。夹层玻璃共有3层，中间层韧性强并有粘合作用，被撞击破坏时内层和外层仍粘附在中间层上，不易伤人。

预紧式安全带：当汽车发生碰撞事故的一瞬间，乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织带，立即将乘员紧紧地绑在座椅上，然后锁止织带防止乘员身体前倾，有效保护乘员的安全。

乘员头颈保护系统（WHIPS）：WHIPS一般设置于前排座椅。当轿车受到后部的撞击时，头颈保护系统会迅速充气膨胀起来，其整个靠背都会随乘坐者一起后倾，乘坐者的整个背部和靠背安稳地贴近在一起，靠背则会后倾以最大限度地降低头部向前甩的力量，座椅的椅背和头枕会向后水平移动，使身体的上部和头部得到轻柔、均衡地支撑与保护，以减轻脊椎以及颈部所承受的冲击力，并防止头部向后甩所带来的伤害。

儿童安全座椅：根据儿童情况而设计，可以有效地减少婴幼儿受到的伤害，这一点通过多年的实践已经得到证实。安全驾驶

这里应该指出，汽车安全如今越来越成为一个必须综合考量的问题，无论主动还是被动安全系统，都有互相结合的趋势。专家们提醒，除了汽车本身以外，如果没有良好的驾驶习惯，乘员也是不安全的，甚至反而会使安全配备无法发挥其应有作用。如驾乘不系安全带，酒后驾车，超速行驶等，如果发生险情与车辆的安全性是没有关系的。所以安全意识才是汽车行驶安全的关键！

以上所摆出的各种技术或方法显然是在解决汽车本身的安全性能，而未来的汽车安全辅助系统，更应该包括对驾驶员安全意识的辅助，在汽车无人驾驶还没有可能实现的现在，一种辅助驾驶员安全安全驾驶操作的系统更适应时代的潮流！下面是我的几种辅助驾驶系统设想：

车载酒精浓度监测：中国有很大一部分的交通事故是由醉酒驾车引起的，然而交管部门对醉酒驾车的管制却显得有点无奈。但如果这种车载酒精浓度监测被安装到每辆车上，只要它监测到车里的酒精浓度超标，就自动锁死车辆并禁止启动，控酒还会这么难吗？

红绿灯自动辅助：在遇到红绿灯时，车辆自带的传感器感测交通信号传给系统，并强制汽车减速。

篇8：汽车的照明系统与安全

1.1 LED的结构

由电极、光学系统和PN结芯片组成LED的结构。在LED两电极施加正向偏压之后, 使空穴和电子分别注入N区和P区, 当不平衡的少数载流子集合时, 就运用辐射光子的方式把剩下的能量变换位光能。

LED实际就是一块具有电致发光功能的半导体材料, 放在有引线的架上, 四周密封时用环氧树脂, 有保护内部的芯线的作用。LED的两根引线中较长的一根为正极, 应接电源正极。有的LED的两根引线一样长, 但管壳上有一凸起的小舌, 靠近小舌的引线是正极。与白炽灯和氖灯相比, LED的特点是:工作电压低;工作电流很小;抗冲击和抗振性能好, 可靠性高, 寿命长;通过调制LED的电流强弱可以方便地调制LED的发光强弱。

LED的发光过程有3部分:正向偏压下的复合辐射、光能传输和载流子注入。环氧树脂把半导体芯片封装, 当电子流过芯片, 负电子运动到正电子的空穴区域并复合, 空穴和电子消失随之光子产生。空穴和电子间能量越大, 产生光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应, 在可见的频谱范围内, 蓝色光、紫色光携带的能量最多, 桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的能量, 从而能够发出不同颜色的光。

1.2 LED照明灯驱动器分类

LED虽然在节能方面比普通光源效率高, 但是LED光源却不能像一般的光源一样可以直接使用公用电网电压, 它必须配有专用的电压转换设备, 提供能够满足驱动LED的额定电压和电流才能使LED正常工作。但是由于各种规格不同的LED驱动器的性能和转换效率不同, 所以选择合适、高效的LED驱动器才能真正展现出LED光源高效能的特性。因为低效率的LED驱动器本身就需要消耗大量的电能, 所以在给LED供电过程中就无法凸显LED的节能特点。总之, LED驱动器在LED工作中对LED的稳定性、节能性、寿命长短都起着重要的作用。LED按驱动方式可以分为两大类:

恒流式。采用恒流源驱动LED十分理想, 缺点是较高的价格。恒流电路虽然不担心负载发生短路, 但是禁止负载全部开路, 该电路输出的是恒定的电流, 输出的直流电压却在一定的范围内发生变化。在应用中药限制LED的使用次数, 由于恒流驱动器有承受的最大电压值和电流值。

稳压式。稳压式LED驱动电路在确定各个参数后, 输出的电压是固定的, 输出的电流却随着负载的增减而变化。稳压式驱动电路虽然不怕负载开路, 但是严禁负载完全短路, 采用稳压式驱动电路驱动LED需要设置合适的限流电阻。

2 LED照明灯驱动系统的设计与仿真

2.1 分立器件线性恒流LED驱动器

用分立器件设计的线性LED恒流驱动器相对简单。该电路中的VD2提供对晶体管基极的简单温度补偿。LED电流则由下式确定:ILED=VD1/RSET。采用分立器件设计的恒流LED驱动器, 虽然电路简单, 但与所有低效LED驱动器一样, 都存在能量消耗和由电阻产生的发热问题。随着LED亮度的增加, 发热会越来越严重。在电流较小、LED正向电压略低于电源电压时, 这种类型的稳流方式较为适用。

2.2 开关恒流LED驱动器

开关恒流LED驱动器在一个周期内, RLC (槽电路) 被充电。在下一个周期, 该电路储存的能量被用于驱动负载或用于增加驱动负载的能量。这种工作模式一般可实现高于80%的效率, 在大多数情况下还可达到90%以上。在降压开关恒流LED驱动器电路中, 流过LED的电流是连续的, 但是交迭的。而整个电路的能耗却是不连续的, 该电路可在电源输入侧引发EMI问题, 并通过电源线传导。

2.3 升压/降压恒流LED驱动器

汽车照明中要用到升压/降压LED驱动器是因为蓄电池的电压是波动的, 在电压波动时, 需要保持流过LED的电流恒定, 升压/降压LED驱动器能够保证输入电压有多大, 保持恒定的电流。这可以确保, 当冷启动和负载断电时, 保障安全的照明灯保持恒定亮度。此外, 要实现LED汽车照明应用的通用性, 还需要LED驱动器拓扑结构不同。升压/降压LED驱动器驱动器是理想的高亮度汽车照明系统的选择方案。

2.4 高电压驱动LED

当电源电压很高, 而LED的正向压降 (VF) 与之相比要低10—20倍。对此要实现高效及降低辐射噪声的有效方法是, 当电压相差10—20倍时, 应选取比电感线圈最高频率低10—20倍的开关频率。

2.5 调光控制

通常情况下。可采用外部RSET电阻、线性调节和PWM调节等技术控制LED亮度。在LED驱动器外部使用RSET电阻的方式缺乏灵活性, 无法经行动态调节。线性调节使LED的亮度得到动态控制, 但使LED的效率降低, 并让白光LED的色彩偏移。相对来说, PWM的调节技术有十分明显优势, 如果PWM脉冲是低电平或者高电平, LED输入电流分别是0或者最大, 它的导通时间受到PWM引脚输入脉冲的占空比控制。因为LED总是工作于相同的电流条件下, 通过施加一个PWM信号来控制LED亮度的做法可以在不改变色彩的情况下实现对LED亮度的动态调节。

3 结语

在汽车内部, 有几种采用各种类型LED的“标准配置”照明模块, 有些是单个LED, 而像导航面板背光照明等另一些应用则需要LED阵列。在外部照明方面, LED也得到了认可。现在超过40%的汽车中央高位刹车灯已采用了红色的LED。可见, LED照明在汽车照明中的应用无处不在, 现在还需要加强LED照明的研究, 使之更好地运用到汽车的照明中去。

摘要：随着科学技术的发展, 全世界的汽车工业的研发部门都在努力开发智能化的辅助驾驶系统, 以减轻驾驶员的负担, 并进一步提高汽车行驶的安全性和舒适度。在汽车照明方面, 人们也在开发智能的汽车照明系统, LED照明提供了更时尚的选择, 可实现“即时”照明, 并允许0～100%的功率进行亮度控制。采用LED的优点包括更快达到设定亮度、更高的效率、更长的使用寿命以及很细小的红光LED阵列更易于设计和安装, LED照明正以势不可挡的优势风靡全球汽车生产的照明。本文就汽车LED照明驱动系统的设计与仿真做简要的介绍。

关键词：汽车LED照明灯,驱动系统,设计与仿真

参考文献

[1]刘益宏, 屠大维.LED汽车前照灯驱动电路设计与仿真[J].现代电子技术, 2011 (6) .

[2]黄远鹏, 陈德为, 谢延兴.大功率白光LED加速寿命试验方法与可靠性评估[J].现代建筑电气, 2012 (2) .

[3]力维, 任豪.LED照明测试技术[J].中国照明电器, 2010 (6) .

[4]史永胜, 买迪, 宁磊.实现道路均匀照明的LED自由曲面透镜设计方法综述[J].照明工程学报, 2010 (5) .