汽車前照燈技術論文

　　汽車前照燈是在夜間行駛的主要照明裝置，遠近光形的好壞和照射方向對汽車夜間安全行駛起著重要的作用。下面是小編整理的，希望你能從中得到感悟!

　　篇一

　　汽車前照燈檢測技術探討

　　摘要：汽車前照燈是在夜間行駛的主要照明裝置，遠近光形的好壞和照射方向對汽車夜間安全行駛起著重要的作用。因此，為保障機動車執行安全，應對前照燈的有關效能進行嚴格檢驗。本文就汽車前照燈遠近光檢測技術進行了分析。

　　關鍵詞：汽車;前照燈;檢測

　　中圖分類號：U46 文獻標識碼：A

　　前照燈是汽車在夜間或在能見度較低的條件下，為駕駛員提供行車道路照明的重要裝置，也是駕駛員發出警示、進行聯絡的燈光訊號裝置。所以，前照燈必須有足夠的發光強度和正確的照射方向。目前各大汽車檢測站普遍採用先進的CCD成像技術和DSP影象處理相結合的方法進行汽車前照燈遠近光的檢測，從而達到汽車前照燈的自動跟蹤光軸、發光強度、遠光中心座標、近光拐點座標以及光軸偏角等特徵引數的檢測。

　　1 汽車前照燈遠近光發光特點及作用

　　1.1 前照燈遠光燈的發光特點

　　為了防止前照燈對司機和路人造成眩目，前照燈的燈具需要經過特別的設計，使燈具的發光效能達到一定的標準。所謂發光特性是指燈具發射可見光的光度***照射角度和發光強度***分佈，其照射角度隨方向而改變，常用發光強度分佈曲線來表示。正常情況下，汽車前照燈遠光發光特性，其光度分佈如橢圓形狀在上下方向和左右方向基本對稱，越靠近中心點，照射度越大。

　　1.2 前照燈近光燈的發光特點

　　典型的前照燈近光的發光特性為非規則幾何形狀，具有明顯的明暗截止線，在明暗截止線的左上方有一個比較暗的暗區，在明暗截止線的右下方有一個比較亮的亮區。其發光強度最強的區域在明暗截止線的右下方，光強最大的區域中心點，照度最大，並以這個中心點為中心，形成一定的等照度曲線。前照燈近光圖可表示為圖1，近光產生明顯的明暗截止線，其水平部分在V-V′的左側，右側為與水平線向上15°的斜線或向上成45°的斜線。明暗線轉折點處稱為拐點。根據前照燈遠近光的光形分佈的特點，傳統的前照燈遠光檢測技術以儀器檢測為主，大多利用遠光光斑圖形的對稱性，利用上下左右對稱分佈的光電池對光軸中心進行檢測。而由於近光光斑圖形的非對稱性，無法使用測量遠光的方法對近光進行單獨檢測，通常利用影象分析的辦法來獲取明暗截止線拐點的位置來測取遠近光各個特徵引數，為汽車駕駛員提供準確的資料。

　　汽車夜間行駛時，前照燈遠光能照亮前100m處一定範圍內高2m的物體，這樣才能保證司機發現前方有障礙物時，及時採取制動或繞行措施，讓停車距離在視距之內，確保行車安全。

　　2 汽車前照燈檢測技術發展

　　汽車前照燈檢測技術，從早期的螢幕觀察檢測，到後來的儀器檢測，發展到現在用的CCD和數字影象處理***DSP***相結合的檢測技術，都具備智慧化、自動化檢測技術水平。

　　2.1 螢幕法檢測

　　簡單的螢幕檢測，就是在被測燈前方10m處垂掛一螢幕，在螢幕上按照標準要求畫好光束照射位置點和線，把受檢車輛的前照燈光開啟，照射在螢幕上，用肉眼觀察該光束的位置是否符合標準要求，可測近光和遠光。這種方法的特點是裝置簡單，不需要軟體處理系統，對場地和環境要求高、但效率較低，而且依賴人的主觀判斷的程度比較大，檢測結果一致性較差，誤差大。因此在大流量的檢測線上，很少使用這種檢測方法。

　　2.2 採用CCD感光檢測技術

　　利用CCD攝像頭的感光技術，將採集到的光訊號轉化為電訊號的原理，並最終通過影象採集卡將模擬的電訊號轉化為數字訊號，輸出到計算機，由計算機資料處理系統進行處理，就可測出前照燈遠光發光強度和近光偏移量。採用CCD對光檢測技術，其檢測精度完全可以滿足國標±15′的要求。

　　2.3 數字影象處理DSP檢測技術

　　這項新型的檢測技術主要是把CCD攝像頭採集到的模擬視訊訊號轉化成數字視訊訊號，然後利用DSP***數字訊號處理器***的數字視訊採集卡及處理系統對數字視訊訊號根據需要進行數字運算和處理，以得到需要測量的引數。

　　從以上燈光檢測技術的發展歷程可以看出，隨著電子技術和計算機技術的不斷髮展和普及，數字影象處理技術也得到了迅速的發展。到目前，各大汽車檢測站用的較多的是利用CCD感光系統精確成像，採用DSP系統進行影象分析處理及電子控制技術，精確進行汽車前照燈遠近光燈技術引數進行測試。DSP***Digital Signal Processing***數字訊號處理具有速度快，整合度高，介面方便等特點。

　　3 CCD感光系統的測量原理

　　3.1 成像原理

　　利用幾何光學中的物像對應關係，使遠處的大範圍光強分佈成為較小的可測量實像，用面陣CCD作為影象感測器，可以一次得到整個平面上的光強分佈。

　　根據GB7258-2004《機動車執行安全技術條件》中螢幕法的要求，前照燈利用幾何光學中的物像對應關係，使遠處***10m***螢幕上的大範圍發光強度***光強***分佈成為較小的可測量實像***1m處成像屏上***，用面陣CCD作為影象感測器，可以一次得到整個平面上的光強分佈。

　　前照燈可以認為是具有一定光強分佈的面光源。前照燈在10m處光線會聚成像為AB。在光路中插人菲涅耳透鏡組***假設等效為L***後，AB的光線實際會聚成實像為AB，如圖2所示。

　　如果假設菲涅耳透鏡的焦距為f，則有以下關係式：

　　選擇合適比例的l和f彭阿以得到恰當的像，從而方便測量。

　　3.2 測量時的瞄準方式

　　空間角度的檢測必須要獲得2個點的位置，在光束偏角的測量中也不例外。在進行測之前，首先必須找到前照燈的位置或第一個光束參考點的位置。圖3為瞄準前照燈方式的測量原理，這種測量方式是先利用CCD攝像頭1找到前照燈的位置，然後用CCD攝像頭2拍攝前照燈通過透鏡成像後的光斑影象，分析其中的光軸位置***遠光或近光***，得到與零點相比的偏差，從而根據標定的資料得到實際前照燈的角度偏差值。

　　直接對準前照燈：

　　這種測量方式是先利用攝像頭找到車燈的位置，然後拍攝成像後的光斑影象，分析其中的光軸位置***遠光或近光***，得到和零點相比的偏差，從而根據標定的資料得到實際的角度偏差值。

　　3.3 光強測量分析

　　由於在低照度下，CCD的輸出電壓與照度有良好的線性關係，這樣CCD面元訊號的數字量便可與外部光源照射到檢測幕布上照度值聯絡起來了。根據測量時建立起來的關係資料庫，根據空間取樣後各像元的數字量即得出各點的光照強度。

　　3.4 角度測量分析

　　主要利用燈光***遠光中心點、近光明暗截止線轉角點***在螢幕上會有X的位移，經透鏡成像後，在透映象方焦平面上引起的成像點的位移X′可由CCD獲得的數字化影象分析求出，進而推算出光軸偏轉角度。利用遠光照明的對稱性，找到遠光光斑的對稱中心，然後在前照燈開啟近光照明的條件下，模擬人眼的判斷過程，對近光的拐點進行分析。同樣的，在進行近光角度檢測時，由於CCD圖形具有解析度高的優勢，結合計算機技術，和光電池掃描的方法相比可以進行更為準確的拐點的搜尋。

　　結束語

　　綜上所述，選用專業的影象處理晶片對前照燈近光光束配光影象進行分析處理，可準確確定近光光束明暗截止線轉角和近光光束照射方向。

　　參考文獻

　　[1]吳勇，鄒穎.前照燈檢測儀檢測距離的探討[J].汽車維護與修理，2005，12.

　　[2]趙彬.汽車前照燈檢測過程中存在的問題及對策[J].無錫商業職業技術學院學報，2008，06.

點選下頁還有更多>>>