浅谈一种低能见度下车辆雾灯自动开启的装置及方法

李伟东　刘亚　周佩炫　李文军　白冰儿

摘 要：低能见度很大程度上影响着车辆行驶安全，本文主要阐述了一种低能见度下车辆雾灯自动开启的装置及方法，该研究的推广可以减少低能见度下公路交通安全事故发生的概率。

关键词：低能见度 雾灯 示廓灯 交通安全

Discussion about a Device and Method for Automatically Turning on Vehicle Fog Lamps in Low Visibility

Li Weidong，Liu Ya，Zhou Peixuan，Li Wenjun，Bai Binger

Abstract：Low visibility greatly affects the driving safety of vehicles. This article mainly describes a device and method for automatically turning on the fog lights of vehicles under low visibility. The promotion of this research can reduce the probability of road traffic accidents under low visibility.

Key words：low visibility， fog lights， marker lights， traffic safety

1 引言

一直以来，天气的变化异常，给公路的运营带来了极大的安全隐患，据《2019年度中国城市交通报告》显示，在全国100个主要城市中，工作日高峰期交通安全事故时有发生，其中由于低视觉能见度引起的交通事故超过20%在低能见度情况下。为了达到道路通车顺畅和安全的目的，减少因低能见度导致的交通安全事故发生率已势在必行。在低能见度行驶环境下车辆雾灯自动开启是能保证行车安全的重要手段，车辆雾灯自动开启的装置及方法的研究可以代替驾驶人在低能见度行驶环境下做出反应，并能有效减少安全事故的发生。

2 一种低能见度下自动开启车辆雾灯的装置及研究方法

2.1 主要研究内容

道路行车安全一直是车辆所有者和交通管理部分最重视的问题，其中低能见度行车环境（雨雪，浓雾，雾霾等低能见度气象条件）造成的隐患却很明显，为了保障行车安全和交通顺畅，研究出一套能够在低能见度下车辆雾灯自动开启的装置显得尤为重要。本文通过分析研究汽车行驶环境中能见度的识别和主动发光诱导系统装置的实现和控制等，总结出适合车辆使用的低能见度下车辆雾灯自动开启的装置，为保障道路行车安全提供综合应用技术。

2.2 技术方案

该种低能见度下车辆雾灯自动开启的方法技术方案主要有以下四个方面：

（1）采集前方道路图像。安装在汽车前挡风玻璃中央上的摄像机在行驶过程中即时采集自车前方道路的图像，在采集道路图像的同时将道路图像发送到ARM9微处理器。

（2）采集自车与前车的相对距离和相对速度。安装在车辆前保险缸中央的雷达传感器用来即时采集自车与道路前方各个车辆的相对距离和相對速度，同时将道路前方自车与前方各个车辆的相对距离和相对速度的数据信息发送到ARM9微处理器。

（3）数据处理与能见度的确认。首先，ARM9微处理器安装在汽车发动机舱上，它可以根据摄像机发送的自车前方道路图像得到该道路图像中前方各个车辆轮廓，从而可以得到每个前方车辆的轮廓中心在道路图像中的坐标（x1，y1）;同时，ARM9微处理器会根据雷达传感器发送的自车与前方各车辆的相对距离和相对速度的数据信息，获取前方各车辆中大于自车速度的车辆，得到速度大于自车速度各车辆的雷达坐标（x2，y2）;ARM9微处理器对所述所有车辆轮廓中心坐标（x1，y1）、所述所有车辆雷达坐标（x2，y2）进行配对，得到被摄像机和雷达传感器同时采集到并且速度大于自车速度的相同前方车辆;ARM9微处理器将雷达传感器在所述相同前方车辆在道路图像中消失前最后一个采样时刻发送的自车与相同前方车辆的相对距离确定为当前道路的能见度。

（4）产生发送控制信号。当该当前道路能见度小于或等于预设能见度值150米时，ARM9微处理器向电磁开关发送控制信号，该信号控制雾灯开关，从而车辆雾灯打开，达到设计效果。

2.3 技术实现流程

该种低能见度下车辆雾灯自动开启的装置包括安装在前挡风玻璃中央的摄像机，安装在车辆前保险杠中央的雷达传感器，安装在车辆发动机舱上的ARM9微处理器，以及串接在雾灯开启车路上的电磁开关。本装置电路结构如图1所示。

摄像机的输出端与ARM9微处理器的第一信号输入端连接，将实时采集的道路图像发送到ARM9微处理器;雷达传感器的输出端与ARM处理器的第二信号输入端连接，同时将即时采集到的自车与前方各个车辆的相对距离和相对速度的数据信息发送到ARM9微处理器;ARM9微处理器分析处理雷达传感器和摄像机发送的数据信息，从而确定当前道路能见度;ARM9微处理器的输出端与电磁开关的信号控制输入端连接，当道路能见度小于或等于能见度阈值的时候向电磁开关发送控制信号，从而实现在低能见度下车辆雾灯自动开启。其技术实现流程如图2所示。

3 结语

本文介绍的一种在低能见度下车辆雾灯自动开启的装置及方法，其核心部分是驾驶环境中能见度的判认和灯光的自动开启，信息采集仪器包括摄像机和雷达传感器，ARM9微处理器作为信息处理仪器，通过信息的采集和处理得到正确的控制信号并传给电路，该种装置的研究思路应用于车辆上可以有效的减少道路交通安全事故的发生率。但是该种思路并没有得到广泛的应用，后续还应该继续追踪研究，优化低能见度下车辆雾灯自动开启的装置。

注：获得国家级或省级大学生创新创业训练计划项目资助。项目编号：S202010710038。

参考文献：

[1]中国公路网站.http：//www.chinahighway.com/.

[2]张殿业.驾驶员动态视野与行车安全可靠度[J].西南交通大学学报，2000年03期.

[3]周群.低能见度下主动发光诱导设施设置研究[D].陕西：长安大学，2014.

[4]曾志伟.雾天高速公路交通事故成因分析及安全对策[J].公路与汽运，2008年05期.

[5]徐祖泽.智能汽车灯光控制系统[J].电子世界，2019年10期.

[6]吴明亮.一种新型高速公路雾灯协同控制系统[J].人民交通，2019年12期.