LED车灯应用自动调整光源系统技术 提高行车安全

图2 控制晶片硬体电路

环境亮度感测模组

此模组係由光照度感测器与运算(OP)放大器积体电路(IC)组成硬体环境亮度感测模组，将感测到的光照度转换成类比电压讯号成线性校正(图3)。光照度感测转换出的类比电压值，可接至主控制晶片类比数位(AD)转换功能区块。

图3 亮度感测电路马达驱动控制模组

本系统所使用直流(DC)马达配合可变电阻製作马达旋转圈数讯号回馈与多轴伺服马达(Radio Control Servo Motor)，其程式流程(图4)，运用控制晶片的数位输入/输出(I/O)接脚控制桥式电路IC--TA7257控制正反转向调整焦距(图5)，亦使用伺服马达读取脉衝宽度调变(PWM)工作週期调整旋转角度达精确且多段的变换。

图5 DC直流马达控制电路

机构设计

本系统係以SolidWorks叁维(3D)模拟规画设计反光灯筒与零件组合成实体机构，应用反光元件与透镜之特性，移动LED与透镜之距离，帮助LED所投射出之光源增强亮度与变焦，并使用多轴伺服马达精确多段的定位调整远近灯光，以及设计一机构调整LED与透镜之距离，改变光束角度与远近灯光，使驾驶可以明确掌握行车安全。

由于车辆行驶速度不一，为提升夜间交通行驶中安全性，本系统整合机构与控制技术，建置自动安全预警系统，在车后方应用超音波感测器检测后方车距，若后方车距离接近低于定值，系统将给予警告；在车前方设有一光照机构，马达带动螺桿调整LED光源焦距、伺服马达精确的调整机构旋转。

本系统将可自动调整倾斜角度切换灯光源投射距离，并用光源感测器检测四周环境光源的光照度，调整光束角度放大或聚焦。在无光照之空间实验量测得知，此系统可以提供最适当夜间照明的投射距离与足够的LED光照度。