毕业论文-电子技术在汽车照明中的应用--黄林健

第一篇：毕业论文-电子技术在汽车照明中的应用--黄林健

南通航运职业技术学院

题

目学

生学

号专业班级系院名称指导教师

毕 业 论 文

（设计）

论电子技术在汽车照明中的应用

263091112 黄林健 汽修3091

交通工程系

汪晓辉

2012年5月12日

诚 健 博 能

目录

一、引言----3

二、HID前照灯------------------------------3

三、红外线前照灯---------------------------

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诚 健 博 能

论电子技术在汽车照明系统中的应用

摘要：汽车照明器件是汽车的重要安全部件。为了提高行车的安全性和舒适度，许多新型的汽车灯正被开发出来。本文简要介绍了HID前照灯、红外线前照灯、LED汽车灯和智能化汽车照明系统，并说明了在这些新型汽车灯中先进的电子技术的应用情况。

关键词：汽车照明，HID前照灯，红外线前照灯，发光二极管，自适应性前照灯系统一、引言

随着我国经济的飞速发展和人民生活水平的提高，我国汽车工业已步入高速成长期。不仅汽车的产量在成倍地增长，汽车的科技含量也在不断增加。现代汽车制造技术与电子技术、信息技术日益密切融合在一起。汽车已不再是简单的交通工具，而已成为现代科技的载体。照明装置是汽车中十分重要的安全部件。关于汽车的欧洲经济委员会（ECE）法规有113项，而其中与汽车灯光有关的法规就有37项之多，约占总法规数的1/3。由此可见汽车照明装置的重要性。另外，汽车灯还是汽车造型至关重要的部份。因此，世界各国对汽车灯具的研发都非常重视。

二、HID前照灯

现在，一般的汽车前照灯都是采用卤钨光源。HID汽车前照灯则是采用高强度放电（High Intensity Discharge—HID）光源。具体说来，汽车前照灯中应用的是35瓦小功率金属卤化物灯。在汽车前照灯中采用比卤钨光源更亮、寿命更长的HID光源，有以下几方面的原因：

1、节电的需要——随着汽车电子化的发展，汽车中用电的部件增加，因此有必要降低单个装置的耗电量，而前照灯是特别耗电的装置。

2、为了安全和经济，希望有更长的使用寿命——随着高速道路网的形成，夜间长距离行驶的机会增加，前照灯的使用频率提高，因而对光源使用寿命的要求也随之提高。很显然，光源的寿命越长，车辆的安全性越高。另外，如果光源的寿命长到可以与整车的寿命相比拟，也就是说在汽车的寿命期内无需更换光源，免去了这方面的维修费用，就更加经济。

3、驾驶人员老龄化和车速的提高，希望车灯有更高的亮度——随

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着健康水平的提高，驾驶人员有老龄化的趋向。最近我国已将驾驶员的年龄从60岁延长到70岁。与年轻人相比，老年人视力下降很多。为了弥补老年视力下降以及反应迟钝等缺陷，需要提高车灯的照明水平。另外，在高速公路上行驶速度的提高也要求车灯能提供更好的照明，以提高行车的安全性。

4、适应流线型车身的需要——为了改善汽车空气动力特性，车身设计成流线型。由此引发了前照灯尺寸缩小和前照灯透镜面倾斜度增加。为了弥补由于这些原因造成的光量的降低，有必要采用更亮的光源。

正是以上几方面的原因，促成了HID汽车前照灯的开发。1984年时，飞利浦公司首先提出将HID光源用于汽车前照灯的设想，后来各公司便先后开始进行这方面的研究和开发。为了加速HID汽车前照灯的研发，1988年包括Philips、Osram、Bosch和Hella在内的欧洲的七个大的光源、车灯和汽车厂联合，执行欧洲的联合研发项目EUREKA 273，开展汽车放电灯照明系统VEDILIS的研发工作。1990年，HID汽车前照灯进行了3个月15万公里的实车试验。1996年时正式批准了二个ECE法规，即ECE No.98气体放电型前照灯和ECE No.99气体放电型光源。首先，HID光源功率小，节能效果显著；其次，HID光源发出的光更强，因而照明效果更好；再则，HID光源色温比卤钨光源高，光色更白，这对提高行车人员的夜间视见度有积极的作用。另外，HID光源还有一个可贵的优点。在供电电源电压变化时，HID光源的光输出几乎是恒定的。而卤钨光源的光输出要随电压大幅度的变化。过去，用于照明的一般气体放电光源（如荧光灯，高压钠灯，金属卤化物灯等）都是采用电磁式的镇流器，现在为了节电并改善光源的性能，正逐步采用电子镇流器。普通照明用的HID光源在启动之后，并不能立即达到稳定时的光输出。从启动到亮足需要几分钟的时间。这段时间称为温升时间。但是，对汽车前照灯HID光源，温升时间要尽可能短，灯在启动后极短的时间内光源就应亮足。现在，汽车行驶的速度非常之快，以180公里/小时为例，每秒通过的距离达到50米。倘若前照灯在开启后迟迟亮不起来，造成的后果是不堪设想的。因此，必须采用特殊设计的电子镇流器。汽车前照灯HID光源用的电子镇流器的驱动方式大体上有三种：正弦波点灯，直流点灯和方波点灯。现在，方波点灯方式是主流。12伏直流电源（如蓄电池）输入经过滤波器后，由DC/DC变换器升压至直流85伏，再经全桥变频器将直流变为方波，加在HID光源上，迭加上由启动器产生的高压脉冲，就能使光源启动。控制电器用于控制变频器的工作以及故障安全保护。为保证该HID光源能在极短的时间内达到稳定，一方面光源中充入了高气压的氙气；另一方面，在电路设计上，故意使光源启动后的电流（2.6安）远远大于其正常工作电流（0.41安），相应地启动的生 活 在 于 不 断 创 新

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功率（75瓦）也远比其正常值（35瓦）为大。这些措施都可以使光源内充填的汞和金属卤化物迅速地汽化，从而使光源快速地亮起来。为了与HID光源的光色相匹配，常采用带蓝色涂层的卤钨光源。HID汽车前照灯既可以采用反射式的结构，也可以采用投影式的结构。前一种结构，采用抛物面反射镜，自由曲面反射镜等。1999年出现了双光型的HID汽车前照灯Bixenon。采用一个HID光源，这种前照灯既可以产生远光，也可以产生近光。因此，一辆车上只要装二只前照灯就可以了。这样做，既缩小了车灯所占据的空间，又节省了电能和花费，有利于经济型轿车的发展。另外，„„。

三、红外线前照灯

夜间交通事故率较高的原因之一是由于在普通前照灯照明之下驾驶员的视见距离有限。采用远光灯，距离可以大一些，但这会给来车驾驶员造成眩光。采用基于主动夜视原理制成的红外线前照灯却可以增加视见距离，而又不存眩光的问题。这样驾驶员就能清晰地观察到汽车前方路面的状况。对许多材料而言，它们对近红外线和可见光的反射性能是差不多的，因为二者的光谱范围接近。实验发现，对某些材料，红外图象甚至比可见图象更清晰。例如，黑色的服饰对近红外线的反射率更高，因而其图象更清楚些。这种红外线前照灯可以采用卤钨光源、气体放电光源或下面要介绍的LED作为红外线发射源。灯具可以采用投影式的结构，但它的用于产生近光型的模板是由能透红外线而不透可见光的材料制成的。这样，这种前照灯能同时产生可见光的近光和红外线的远光。很显然，红外线夜视系统所提供的附加的信息，对提高夜间交通安全性会有很大的帮助。

四、LED汽车灯

发光二极管LED是一种半导体光源，它能产生光谱纯度很高的单色光。最早它被用作仪器仪表的指示光源。后来随着高亮度LED材料GaInN和GaAlInP的发明，LED的光效以及单颗LED的功率都有了很大的提高。现在，通过荧光粉技术和双色或多色光混合的方法又制成发白光的LED。这样，LED逐渐在光信号、显示技术和照明领域中得到广泛的应用。与其他光源相比，LED有许多杰出的优点。首先，LED的寿命很长，据报道有10万小时。LED又十分坚实，因此采用LED作为光源，几乎可以免维护。其次，LED的颜色丰富，既有白色的LED；也有发各种单色光的LED，而且颜色的饱和度高，在需要色光的场合，不再需要用滤色片来进行滤光。再则，LED本身有反射镜和透镜等控光元件，更使光的利用效率大为提高。另外，LED还有工作电压低、安全；能调光；光线中不含紫外线和红外线以及光源中不含污染环境的汞等优点。正是由于以上这些原因，LED已成为人们最看好的新世纪的照明光源。为了加

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速LED的发展，我国已正式启动了“国家半导体照明计划”。LED在汽车照明中有十分光明的应用前景。除了前面所介绍的LED的优点之外，LED还有几个杰出的优点使它特别适合于汽车照明。其一是它发光的上升时间非常短，只有60纳秒，约是白炽灯的百万分之一。这样，当采用LED作为汽车尾灯时，可以使后续汽车的驾驶员更早反应，刹车或减速。第二个特点是LED的尺寸很小，因而采用它作为光源的汽车尾灯可以设计得更薄、更紧凑，从而可以为汽车后车厢节省很多空间。再一个特点是使汽车灯具的设计具有更多的灵活性，使汽车整车的造型产生明亮的新视点。在汽车中最早采用LED作为光源的灯是高位刹车灯CHMSL。在美国，自1985年9月1日以后销售的汽车都必须装配高位刹车灯。在我国虽然现在还没有这方面的法规，但是由于高位刹车灯对行车安全确有很大贡献，因而有普及的趋势。

五、智能化汽车照明系统

随着科学技术的发展，全世界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。智能化的汽车照明系统又称适应性的照明系统，它包括自适应前照灯系统AFS、改进的的信号照明和车内照明控制三部分。其中最重要的是AFS，下面对它做些介绍。适应性的前方照明系统AFS是EUREKA的1403号项目，欧洲的汽车公司、车灯公司和光源公司共同承担了这个项目，美国和日本的一些公司也参与了此一项目。AFS具有弯道照明BL、高速公路照明ML/乡间照明CL/城镇照明TL和恶劣天气照明AL等功能。在城区驾驶时路面情况复杂，因而光形较宽，又由于车速不快，因而照射的距离不要很远。在高速公路，车速快，因而ML光束照射得远。在弯道处，BL应该给弯道以良好的照明。例如，速度传感器，方向盘角度传感器，车身倾斜度传感器以及降水量信息和照明器件状态传感器等。此外，全球定位系统GPS/数字地图和照相机成像处理系统也开始试验用于信息采集。根据采集来的信息AFS给驱动器发出指令，将照明系统调节到所需要的状态。以弯道照明BL为例，车前方道路的曲率半径是关键的信息。比较简单而经济的确定车前方路面弯曲情况的方法是采用速度传感器、方向盘角度传感器。从两边车轮速度的差异也可以得到有关的信息。由于BL比较容易实现，因而有望首先得到实用。到目前为止，ML、CL和TL状态的确定主要还是根据汽车的平均速度的信息。当然GPS和数字地图的结合也是很好的手段，但是花费较大。至于对恶劣天气照明AL，降雨传感器可以探测到降落在汽车挡风玻璃上的雨滴，表明驾驶员视见度降低，而将AFS车灯照明转到AL状态。但是对雾天的情况的AL比较困难，只有真实的视见度传感器才能探测

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得到。一个可行的方法是照相机成像处理系统，它能测量出由于可见度的减少而造成的对比度的减少。采用AFS后，即使在各种复杂和困难的情况下，汽车都能自动地提供最佳的照明。这样驾驶人员能有更多的时间和精力正确地判断驾驶的情况并及时采取合适的措施，从而在很大程度上排除了现存的某些危险，使安全、舒适地行车真正成为可能。

六、上海小糸电子技术的进步

上海小糸车灯有限公司一直十分重视技术进步，在上海汽车工业总公司领导下，依靠日本小糸的支持，上海小糸技术中心于2000年被升级为上海市企业技术中心，今年又在中心内建立了电子技术科，主要研究电子技术在汽车照明灯具和汽车信号灯具内的应用。

汽车纯机械的发展几乎已到极限，汽车机械与电子技术的结合是国际汽车工业发展的潮流，汽车电子化、智能化程度的高低已成为衡量汽车水平的最重要的标志。世界各大汽车商竞相投巨资开发大量的汽车电子产品装备新型汽车，使之更先进、安全、舒适与豪华，同时实现节能、环保、多功能，从而提高其竞争力。在未来十多年里，汽车市场的竞争，就其本质而言，就是汽车电子化、智能化的竞争。据预测，到2005年汽车电子产品占整车成本的价格将超过45%。

高强度气体放电灯（HID）、半导体发光二极管（LED）光源汽车灯具以及在欧洲和日本已经开始运用并立法的AFS系统（自适应前照灯系统）是国际上汽车电子化、智能化中最耀眼的产品之一。汽车灯具一向就是集实用性和装饰性于一体的，它最能体现汽车的品位，越是个性化车、高档车，越注重车灯的设计及品质。

可应用于汽车灯具上的LED品种是很多的，目前已经得到采用的有T-1（3/4）即φ5的LED，superflux LED，snap LED,SMT LED以及一些与光学零件（如反射镜）一体特制的LED。

1999年，上海小糸为上海大众桑塔纳2000自主开发了第一个LED高位制动灯（见图15），应用18只superfluxLED作为光源，在配光镜上设计了配光花纹：内侧为集光用的菲涅耳花纹、外侧为扩散用的玉米花纹。

到目前为止，上海小糸先后为上海通用GL8，上海大众桑塔纳、POLO，四川丰田考斯特，以及奇瑞B11等车型开发了以LED

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为光源的汽车信号灯（主要是高位制动灯），累计已配套50多万只。根据预测，上海小糸在LED及HID灯具上的销售额将会有较大的增长：2004年为1345万元，2005年为10937万元，2006年为27203万元，2007年为29915万元。

意识到汽车灯具的发展趋势，上海小糸加大了在汽车灯具电子技术发展方面的投入，在2003年8月份已经成功开发出搭载日本松下电子镇流器和PHILIPS放电灯泡的HID组合前照灯用于东风日产的新车型上，这将是第一个在国内自主开发并批量生产的HID前照灯。同时，上海小糸积极探索新型的LED的运用，并将在2003年底研发出光源全部为LED的组合后灯de 概念灯具（见图16）以及LED室内灯。

着眼于未来，上海小糸制定了未来的电子技术的发展规划，在现在直到2007年的时间段内，上海小糸将逐步开发出包括红外线前照灯、AFS系统以及LED前照灯等在内的汽车电子化灯具，缩小国内汽车灯具与国际水平的差距。

参考文献

（1）板东完治.最新的白光LED的动向和应用.照明学会志，第85卷，第4号，PP.277-279（平成13年）

（2）M.F.Land & D.N.Lee:Nature,Vol.369,No.30,and pp742-744(1994).（3）Detlef Decker,Performance and Perspectives of Light Sources for Signal Lamps,HELLAKG Hueck & Co.,Germany,SAE 1990-01-0703

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第二篇：LED在汽车照明系统中的应用

【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。

第三篇：TRIZ理论在汽车电子技术课程教学中的应用

TRIZ理论在汽车电子技术课程教学中的应用

江帆，王一军，刘晓初，游思坤，庾在海

广州大学信息与机电工程学院机电系，广东广州，510006

摘要：学生创新能力的培养是现代教育教学中的重要任务。TRIZ理论是创新能力的体系理论，本文将TRIZ理论应用汽车电子技术的教学中，探讨汽车电子技术课程创新教学的要点，并结合教学实际进行了实践，取得了较好的效果。

关键词：创新能力，TRIZ理论，汽车电子技术创新理论的发展与TRIZ理论

现在是知识经济时代，创新是经济发展的强劲动力，创新能力的高低，是一个人、一个企业、一所学校、一个国家竞争力强弱的重要标志。创新能力的培养成为人才培养机构关注重点。创新来源于创新能力和创新思维，探索提高和培养创新能力的努力从来就没有停止过，并已经取得了许多可喜的成果，如头脑风暴法、6—3—5法、奥斯本检核表法等等，但是，以上方法在实际表现中并没有预期想像的好。造成这种现象的一个重要原因就是：人们一直将创新视为一门不可预知的艺术形式。迄今为止，人们在发明创新中所使用的手段大多是手工的、无正式方法可言的和不协调的，如头脑风暴法，不容质疑，使用这样的手段可以有效地借用跨专业的知识、思维导向和集体的智慧，然而，该手段实质上是一种最好的试错法，它所提供的管理模式也是一种不能确保成功的方法，它所产生的效果不可避免地要受到团队成员个性和环境的影响。是否存在一种更加有效的创新方法，即当人们进行发明创造、解决技术难题时，只需要遵循一定的科学方法和法则，就能迅速地实现新的发明创造或解决技术[1]，这时，创新原理系统体系——TRIZ理论应运而生。

TRIZ是“发明问题解决理论” 的俄文简称，它是前苏联G.S.Ahshuller及其同事们在分析研究了世界上近250万件高水平发明专利，综合多个学科领域原理、法则的基础上提出的创新方法理论体系。主要目的是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则，它是一种建立在技术系统进化规律基础上的问题解决系统[2]，同时也是一个创新能力培养体系理论。

目前，世界范围内的经济，军事及科技的激烈竞争，实质上就是知识创新和技术创新的竞争，从根本上说是创新人才的竞争。开展创新教育已成为目前我国教育改革的主旋律，如何使高校学生具有创新意识和创新能力，适应经济时代的要求，在企业的生产和经营实际中担当技术方面的组织者和带头人，是教学改革的根本目标，贯穿于教育的全过程[1]，而培养学生的创新能力需要系统的理论体系指导，TRIZ是本文将TRIZ理论与学生创新能力培养相结合，进行汽车电子技术课程创新性教学的实践，为TRIZ理论在创新性教学中应用提供参考。TRIZ理论的创新性原理及在教学中的应用

2.1 TRIZ理论的创新性原理

G.S.Ahshuller通过对上百万件发明专利的分析研究，抽出了40个发明创造所遵循的原理，它们成为TRIZ解决技术矛盾的关键。这些原理是分割、组合、嵌套、部分改变、动作预置、自助机能等。这40个原理本身较为抽象，作为解决具体技术和矛盾对立的指导方针，还需要进一步转化为具体的解决对策。同时还抽象出了产生系统矛盾对立的典型技术特性39项，这些典型技术特性是速度、形状、强度、温度、可靠性、制造性等。并发现虽然技术系统和发明创造问题涉及方方面面，但典型的系统矛盾对立只有大约1250个左右，而且这些典型的系统对立均可用40个发明创造原理中的方法来解决。

2.2 TRIZ理论在汽车服务工程教学中的应用

TRIZ理论的发展与完善带动了TRIZ的应用，目前TRIZ在创新设计、创新教学、创新科研等方面得到应用，取得了可喜的成果，本文根据对TRIZ理论的理解，将其应用到汽车服务工程的创新性人才培养中，为汽车服务工程的创新性人才培养提供一条途径。

（1）改革教学内容，强化创新意识的培养

汽车服务工程专业课程较多，如汽车构造、发动机原理、汽车电子技术、汽车故障检测等，其中一些课程的设计性、实践性较强，有必要改革教学内容，强化学生的创新意识。实质上，各课程基础理论的灵活运用就是创新，所以在讲授这些课程时，要积极启发学生思维，引导学生思维发散，即一个原理或一个方法举出不同的应用实例，甚至相反的例子，使学生的思维更活跃些。例如，在介绍电动汽油泵的基本概念时，可简单地介绍各种结构形式的应用情况和优缺点，以及性能改善的要点。讲述电子巡航中应用的磁阻式转速传感器时，可让学生回忆前面学过的转速传感器的各种形式，并进行比较，找出它们之间的共性。

改革教学内容的关键是与学生的实际情况相关，并与实践相结合。汽车服务工程是实践性很强的学科，整堂灌输书本理论，比较抽象，使学生产生畏惧心理，并对这些课程学习失去信心。加大教学的实践性，是学生在视觉、感性认识得到充分利用，激发他们的创新激情。如在进行发动机构造的教学，采用发动机实物，讲述它的运动过程及结构不同形式，鼓励学生对现有的发动机产品进行改进，特别是控制系统的改进，达到经济、功率、环保的统一。

（2）改进教学方法与手段，实施对学生的创新思维的训练

课程教学通过教学方法和手段实现，实施对学生的创新思维训练就需要积极改进教学方法和教学手段。

制作并合理运用电子课件，特别是将CAI技术引入到汽车服务工程学科教学中去。随着计算机技术的飞速发展，特别是计算机多媒体技术和网络技术的日臻完善与成熟CAI技术（computer Assisted Instruction）以其互动和直观的效果特征，在课堂教学中发挥着越来越大的作用。计算机具有真实、准确、快捷和新意无穷的高超能力。将其运用到机械教学中。可以让师生双方都充分感受到教学成功的欢乐，有利于培养和激发学生勇于探索、不断创新的精神。在汽车服务工程教学中要充分利用CAI，采用三维、动画的形象描述方式，加深学生对知识的印象，引导他们对汽车服务工程类课程的学习兴趣，特别是汽车构造、汽车电器这些课程，要加多视频，让学生直观看到这些装置的运动过程，有助于学生对基本原理、结构等理解。

采用论文作业引导学生的创新思维。在讲授各课程基础理论的课后布置一个论文作业，要求他们对基础理论进行发散思维，指出他们想象中的应用，激活他们的创新意识。

进行创新思维技法和思维方法的训练。每讲完一个基础理论，可以采用TRIZ理论中40个发明创造原理中的一个方法，让学生相互启发，激发他们的联想思维、想象思维、灵感思维，进而得到创新的成果。

（3）重视实践环节，提高学生实践创新能力

课程设计的改革。汽车服务工程学科中有许多课程有课程设计，如汽车构造、汽车维修工程、汽车电器及电子控制技术、汽车保险理赔等，这个实践环节对培养学生的创新能力有着重要作用。这些实践课程采用兴趣组合、团队合作、相互帮助和启发的方式，使学生在实践过程中激发对汽车服务工程学科的兴趣，对现有的问题提出创新性解决方案。

实验内容的改革。我们将实验课程分为验证性、综合性、设计性等几类，加强综合性和设计性实验的开设，这些实验不再是书本知识的简单重复，而是加入自己的创新思维，才能完成实验内容。实验过程中要放手让学生去做，并寻找尽可能多的工厂实际问题的设计性实验让学生们去做。如发动机的拆装、蓄电池的拆装、汽车美容等实际动手实验，强化学生的动手能力的同时，使他们能在实践中发现原来装备的不足，并提出改进意见。

（4）积极开设第二课堂，鼓励学生参与创新活动

积极创造条件和环境，构建第二课堂，鼓励学生参与创新活动。结合我们系的教学优势，我们成立汽车维护、汽车美容创新实验室、汽车电子创新设计实验室等开放实验室，供学生在课余进行创新活动。

积极鼓励学生参加各级挑战杯的竞赛活动，并组织本院的汽车服务模式创新设计竞赛，通过这些第二课堂活动，在丰富学生生活的同时，激发他们的实际创新能力。TRIZ理论在汽车电子技术中的创新教学实践

汽车电子技术是汽车服务工程学科的重要基础课，在教学中培养学生的创新思维具有重要的意义。作为教师，在教学过程努力创造一切有利条件，为学生提供创新思维的空间，激发他们的创新意识和创新行为。

采用三维、动画的CAI课件。汽车电子技术对于一个没有接触过汽车的学生来说比较难，因为该课程涉及电子技术、汽车构造、控制技术、液压传动等，内容比较复杂，而且许多学生没有见到过，所以采用三维、动画的CAI课件有助于学生理解。

应用TRIZ理论进行进行发明式教学，启迪学生的创新思维和求异思维。汽车电子技术主要讲授电子技术对汽车的控制技术，比较抽象，不容易理解。针对这种情况，在汽车电子技术教学中采用发明式教学，将本课程分为几个关键点，对关键点鼓励学生自己思考，并对他们的思考结果给予鼓励，培养他们思考的成就感，进而激发他们的创新思维和求异思维，使得课堂教学效果很好。

积极强化实验教学，课程教学中穿插7个模块的实验教学，让学生动手验证书本的知识，并对现有控制方式进行改进，发挥学生的创新意识。在以后教学中还将开设综合实验和设计性实验，如发动机点火提前角控制方法的设计实验、车高传感器的重设计实验等。

通过强化教学实践中对学生创新能力的培养，学生的学习兴趣浓厚、创新意识比较强，在课堂上非常活跃，积极发表自己的见解。结束语

创新是我们民族的灵魂，国家兴旺发达的不竭动力，高校作为人才培养的基地，在教育教学活动中进行创新教育，提高学生的创新能力，关系我们民族和我们国家的未来发展，因此，积极改善教学，加大创新能力的培养是今后是高等学校的重要任务。本文结合对TRIZ理论的理解，应用到汽车电子技术课程教学中，为其他课程改革及其他学科的教学改革提供参考。

参考文献：

[1] 李俊华.改革机械设计基础实验教学，提高学生的创新能力.中国科技信息，2005.17：200～201

[2] 徐起贺，吴昌林.基于TRIZ理论的机械产品创新设计研究.机床与液压，2004.7：32～33

[3] 张志远，何川，张荀.TRIZ理论研究综述.重庆工商大学学报，2004，21（1）：100～104

[4] 王汝豹.CAI与机械制图创新教学.科学中国人，2005.3：60

[5] 张美麟，张有慎，张莉彦等.机械类创新型人才培养模式的研究.机械类课程报告论坛2006文集，2006.12：158～160

[6] 侯圣智，牛占文.TRIZ理论与创新能力培养.职业技术教育，2004.10：65～67

作者简介：江帆，1974.1，土家族，湖南慈利人，博士，广州大学信息与机电学院机电系，研究方向：流场模拟，机械CAE/CFD

联系电话：020-31877836

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第四篇：浅谈电机在汽车中的应用

浅谈电机在汽车中的应用

一．概述

汽车是由众多零部件构成的，其中十分重要的一个零部件就是电机，电机在汽车中有着广泛的应用，主要有直流电机和交流电机两种:直流电机又可以分为无刷直流电动机和有刷直流电动机；交流电机有可以分为同步电动机和异步电动机等。汽车零部件用电机主要位于汽车的发动机、底盘和车身三大部位。据统计，一般的普通汽车通常有15到28部电机。下面会介绍一些相关的应用。

二．电机在发动机中的应用

2.1在启动系统中的应用

汽车发动机启动需要起动电机。汽车发动机从静止到进入运动的状态，曲轴需要外力的帮助才能转动起来并到达需要的最低转速，汽车发动机才能启动。汽车马达起动机的作用是启动发动机,启动机上的齿轮工作时和发动机曲轴相连的飞轮咬合,驱动飞轮,带动发动机。传统的汽车起动电机采用的是电磁式直流串励电机，随着钕铁硼稀土永磁材料的应用，便产生了高性能的稀土磁式直流电动机。它有着结构简单，效率高，起动转矩大，起动平稳等优点。2.2在电控燃油喷射控制系统中的应用

早期的发动机采用化油器和分电器的形式，有污染严重和燃油经济性差的两大缺点。现代汽车发动机电子控制燃油喷射系统EFI（Electronic Fuel Injection）简称电控燃油喷射系统，它的主要功能是控制汽油喷射、电子点火、怠速、排放、进气增压、发电机负荷、巡航、警告指示、自我诊断与报警、安全保险、备用功能。在供油系统中，电机和泵设计成为一体，即燃油泵为供油系统提供动力。在怠速控制器中，旋转式四相永磁步进电机用于调整节气阀的位置。2.3汽车中发电机的应用

发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时，向所有用电设备供电，同时给蓄电池充电。以前的汽车发电机是直流发电机，用换向器整流，从20世纪70年代起已经逐步淘汰，现在的汽车发电机大都是交流发电机，用半导体整流。它具有体积小，功率大，寿命长，故障少和低速充电性能好的优点。由于发电机输出电压会随发动机转速增高而升高，故要用电压调节器进行调节，使之符合使用需要。现代轿车的发电机都是比较紧凑的，将集成电路调节器放进发电机内装成一体，并且采用多管形式。例如夏利轿车的发电机就有8只半导体管，其中6只整流用，另2只用于三相中性点的电压整流输出，藉以提高发电机的功率。

三．电机在底盘中的应用

3.1电机在助力转向系统中的应用

汽车电动助力转向系统是一个一直依靠电力提供辅力矩的动力转向系统，他用电动机提供转向助力，助力大小由电控电控单元（ECU）控制。该系统不使用发动机的动力，而是依靠汽车上蓄电池作为其电源。也不需要复杂的控制执行机构，只需要控制电动机输出转矩的大小和方向，就能实现转向系统的自动控制。其结构如图3.1所示。

图3.1汽车电动助力转向系统图 3.2电机在ABS制动系统中的应用

汽车制动防抱死系统（ABS）是在制动过程中防止车轮被制动抱死，提高汽车制动的方向稳定性和转向操控能力，缩短制动距离的一种主动安全装置。在常见的ABS系统中，每个车轮上各安装一个转速传感器，将有关各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定，并形成相应的控制指令。制动压力调节装置主要由调压电磁阀组成，电动泵（永磁式直流电动机）组成和储液器等组成一个独立的整体，通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连。制动压力调节装置受电子控制装置的控制，对各制动轮缸的制动压力进行调节。

四．电机在汽车车身上零部件的应用

4.1中央闭锁装置

中央门锁控制系统具有钥匙联动锁门和开门功能，当驾驶员用钥匙操作左右前门锁时，全车车门（包括行李箱门）可以同时锁止或打开。其中的电动机式门锁由可逆式电机、传动装置及锁体总成构成。其工作原理为：由电动机带动齿轮齿条副或螺杆螺母副进而驱动锁体总成，驱动车门的锁闭或开启。如图4.1为相关结构。

图4.1电动机式门锁的结构 4.2电动后视镜

电动后视镜主要是让驾驶员观察汽车左右两侧的行人、车辆以及其他障碍物的情况，确保行车或倒车安全。其结构主要以枢轴为中心，由使后视镜能够进行上下和左右方向灵活变换位置的连个独立的微电机（永磁式直流电机）、永久磁铁及霍尔IC等组成。后视镜由一个开关控制，能多方向运动，可使一个微电机或两个同时工作。4.3电动雨刷器

电动雨刮器主要由刮水器主机（电机）、连动杆和雨刷组成。原动机是电动机，传动部分首先是蜗杆蜗轮传动。接下来是蜗轮带动连杆摆动，连杆带着雨刷左右摆动，完成刷雨过程。结构如图片4.3所示。1、5—刮片架；2、4、6—摆杆；3、7、8—连杆； 9—蜗轮；10—蜗杆；11—电动机；12—支架

图4.3电动雨刷器

4.4电动玻璃升降器

现在许多轿车门窗玻璃的升降(关闭和开启)已经抛弃了摇把式的手动升降方式，一般都改用按钮式的电动升降方式，即使用电动玻璃升降器来控制，也就是常说的“电动门窗”。电动玻璃升降器结构的关键是电动机和减速器，这两者是组装成一体的，其中电动机采用可逆性永磁直流电动机，电动机内有两组绕向不同的磁场线圈，通过开关的控制可做正转和反转，也就是说可以控制门窗玻璃的上升或下降。

五．总结

除了上面说到是电机的应用，汽车中还有许多零部件是使用到电机或者电机是主要的组成部分。例如：在汽车的悬架减震控制系统中；在汽车巡航控制系统中；电动天窗，自动前灯，电动汽车座椅调整器等。随着汽车电子控制技术和电动汽车技术的发展，电机将更加广泛应用于汽车的自动化中。

参考文献

[1] 周涌 电机应用第一讲电机在汽车零部件上的应用 2001.01.17 [2] 王庆合 浅谈步进电机在汽车上的应用 2010.06 [3] 高尚勇三相交流异步电机在汽车电动助力转向系统中的应用研究 重庆 重庆大学 2009.05 [4] 莫丽红 双转子电机及其在混合电动汽车中的应用 武汉大学学报 201245（4）511-515

第五篇：智能照明控制系统在医院建筑中的应用

中国医院建筑装备2013-12 赵伊楠 P.93 智能照明控制系统在医院建筑中的应用

目前，楼宇控制系统的技术已经日趋完善。在我院，楼宇控制系统已经高度集成为一个平台，它涵盖了多个子系统。其中照明系统作为一个末端点位较多、能源消耗较大的子系统而备受关注。

作为一个楼宇控制系统的使用者，结合我院现有的楼宇控制照明系统的现状，谈一下对楼宇控制照明系统节能的几点看法。

一、智能照明控制系统的优点

智能照明控制系统将统一管理医院门诊楼、住院楼等建筑照明设备，提高医院的服务水平，为医务人员提供舒适、轻松的工作环境，给患者提供温馨如家的治疗环境。

智能照明控制系统主要有两大优点：一是节约能源，该系统可以加入相应的策略，自动管理其运行；二是优化人员管理，该系统的加入很大程度上降低了在设备管理上所消耗的人力资源，而且，也有利于提高管理与工作人员的效率，从而节约医院运行成本。

（一）节能环保

我院采用的智能照明控制系统具有节能环保的特点。智能照明控制系统借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。院区楼体内的公共区域智能照明系统在充分利用自然光的前提下，利用最少的能源保证当前所要求的照度水平，节电效果显著。

现代建筑中照明系统的能源消耗已经高达35%，如根据《建筑照明设计标准》，科学设计智能控制方案并且合理设置、充分实施，将达到高效节能的效果。

1、分时段控制

对于一楼大堂、护士站、住院部、公共走廊、电梯厅、医院餐厅、车库等照明区域，可根据一天当中人流量大小和室内外照度强弱，划分为不同的时间段。在白天，室外照度充足、人流量较小的时段，可关闭部分或全部回路，达到节约能源的效果；当夜晚来临，逐渐打开室内外的照明回路，以补充照度；深夜，人流量非常小，为了不影响人员休息，可关闭大部分回路，只保留少量应急照明或直接转为红外控制方式。

2、中央控制

将所有区域的灯光控制通过网络全部集中到后台服务器电脑上，可对所有区域的照明回路进行控制。当现场人员没有及时关闭照明回路时，可通过控制软件关闭现场的照明回路，杜绝了又管理人员操作带来的不必要的能源消耗。

（二）改善照明环境，提高工作效率

中国医院建筑装备2013-12 赵伊楠 P.93 良好的照明环境是提高工作效率的一个必要条件。楼宇控制智能照明控制系统以调光模块控制面板代替传统的人工控制方式，可以有效地控制各房间适宜的照度值，为我们提供和谐的工作氛围，减少不适宜的照度，营造良好的办公环境，提高工作效率。

（三）可实现多种类型的照明效果

多种类型的照明控制方式，可以满足人们在同一建筑内对不同照明效果的需求。在同一建筑物内对不同照明效果的需求。在同一建筑物内各种灯具的使用功能不同，例如：病房内的主要通道照明灯具、展板射灯灯具等需要按其不用用途来设置不同的开启和关闭时间，采用相应的预设时间进行控制，可以在达到使用效果的基础上同时实现节能。

（四）管理维护方便

智能照明控制系统对照明的控制是以楼控系统模块的自动控制为主，现场手动控制为辅，照明预置时间段的参数存储于工作站子系统中，这些参数的设置和更换十分方便，使楼宇的照明管理和设备维护变得更加便捷。

二、智能照明控制系统在楼宇节能中的具体应用

楼宇智能照明控制系统在我院主要应用于病房主要通道/电梯厅、门诊大楼/医疗主街、办公区域、走廊公共区域及报告厅等场所。

医院的照明控制应根据各部门的具体情况进行控制设计。挂号、治疗室的使用时间一般都是固定的，照明设计时在保证使用时间之外，数量可以减少，例如上午100%亮灯，挂号结束后减少到30%。

检查、手术室与管理室在必要时可随时开关灯，这些地方的照明根据时间时间控制比较困难，因此对亮灯的划分越细越好。

病房部分的走廊照明应根据时间进行开关灯控制。可按照白天、夜晚、深夜控制照度。一般病房内应设置控制照明的开关。

（一）病房、主要通道/电梯厅

病房主要通道/电梯厅采用多种可调光源通过智能调光和多种灯具始终保持最柔和、最幽雅的灯光环境。根据一天的不同时间、不同用途精心地进行灯光场景预设置，使用时调用预先设置好的最佳灯光场景，使患者产生舒适的视觉效果。

此区域照明控制系统集中在楼控系统的照明子系统中，由我处电力科室值守人员根据具体情况控制相应的照明时段。操作既可由现场智能控制面板就地控制，也可以通过设在中控室的工作站来控制，同时灯光的状态在工作站上均可显示出来。

护士站可以对各病房的照明系统实行定时中控。走廊照明可结合光线传感器、时间控制器自动打开；在深夜照度要求很低的情况下，为1~21x，地脚夜灯自动开启，走廊顶灯自动关闭。

中国医院建筑装备2013-12 赵伊楠 P.93

（二）门诊大楼/医疗主街

门诊大楼/医疗主街是我院的主要场所，楼梯内部面积很大，人员流动也最多，各种灯具应用也最多。

1、门诊大厅

白天通过光线感应自动控制大厅的照度，当自然光强烈时，关闭部分灯光，反之，则开启一定的灯光，使大厅保持恒定的照度，同时又可节能。

夜间可根据患者流量的不同在不同的时间段将大厅的灯光调节至不同的照度。

通过光线感应控制大厅的遮阳卷帘，当夏天光线强烈时，可自动放下遮阳卷帘，以便节能。

2、公共通道/电梯厅

公共通道和电梯厅的灯光可采用定时与人体感应相配合的方式进行控制。白天人流量大的时间段内定时开启全部或大部分灯光；午夜后门诊楼关闭大部分灯光，同时启动人体感应，有人出现时，开启相应区域的灯光，最大限度节能。

在有自然光的公共通道或电梯厅中，也可使用人体感应器中的光线感应功能，在自然光较亮的时候，人体感应不起作用；当自然光较暗时，人体感应自动启动，实现有人开灯的功能。

在阴天时，可通过调节各照明回路灯具的数量改变现场灯光照明效果，增加医疗主街的照明效果。当门诊结束后，可分段关闭筒灯、槽灯，直至灯光切换到夜间“节能状态”。我处电力科室值守人员可通过楼宇控制面板，按一个键即可调用其所需的某一灯光场景。

（三）儿科病房和老年病房等特殊区域

儿科病房照明强度应适当减弱，灯具应采用柔和系光源并进行智能化控制。

老年科病房应适当增强光线强度，这些特殊区域应联合应用灯光场景现场控制及联动控制、计算机集中监控等多种手段。

（四）员工办公区

由于员工办公区域面积大，可以将整个员工办公区域分成若干个独立的照明区域，工作站采用分时控制开关，根据各科室需要，在不同时段开启相应区域的照明。由于出入口较多，为方便使用人员操作，可实现办公区内多点现场控制。

（五）走廊、楼梯前室公共区域

该公共区域采用自动照明控制方式，正常工作时间全开，非工作时间改为减光照明，节假日无人时可以只亮少量灯。

出入口出设置手动控制开关，就地控制灯具。也可采用红外移动控制方式，人来灯亮，人离开后延时关闭，节约电能。

（六）医院的泛光照明及园林照明

可采用光线感应和定时相配合的方式进行自动控制。当光线变暗时，通过光线感应自动开启大部分泛

中国医院建筑装备2013-12 赵伊楠 P.93 光照明及园林照明；到午夜后，通过定时器自动将部分灯光关闭，只留下少部分灯光；天亮时通过光感自动将剩下的灯光关闭，整个过程自动、节能。

三、结束语

由于楼宇照明系统采用智能照明控制系统的运行模式，使整个照明系统可按最佳节能方案来运营管理。不仅大大降低了运营管理费用，而且最大限度地节约电能，提高照明系统的光源使用寿命。总之，采用智能照明系统，不仅可满足便捷控制、灯光效果等要求，而且由于可观的节能效果及光源寿命的延长，又能在降低运营费用中得到经济回报，还能省去常规照明所需的大部分配电控制设备，大大简化和节省了穿管布线的工作量。此外，绿色照明有不可预见的价值回报，如利用智能照明系统调节灯光的光线强度及控制灯光颜色，使患者及员工处于一个相对舒适的状态，从而保证了人们的身心健康，提高了工作效率。