車輛前照燈自動變光器的程序設計

劉川梁子，連晉毅

太原科技大學機械學院，山西太原 030024

0 引言

隨著我國汽車保有量的快速增長，機動車行駛中的安全問題越來越重要。為了提高行車安全性，人們增加了ABS、安全氣囊等裝置，使汽車行駛更加安全，但是車輛在夜間行駛中，開啟的大燈會對面汽車駕駛員造成眩目，從而，增加了夜間交通事故的發生概率。隨著電子技術和微型計算機的迅速發展，汽車上也越來越多地采用電子技術和微型計算機的應用技術，所以對于車輛前照燈的自動控制也是發展的趨勢，鑒于此，本著安全、可靠、低成本的原則，設計并開發了車輛前照燈自動變光器。

1 基本原理

汽車的前照燈具有遠光、近光兩種照明光源，當對面無行駛車輛時，開啟遠光燈，給司機以足夠的照明；當對面車輛行駛而來時，切換為近光燈，防止給對方司機造成眩目。汽車的前照燈在開啟遠光時，通常能照射前方100m的距離，亮度超過10000cd（坎德拉），使駕駛員清晰地看見前方的路面情況。而在會車轉換為近光時，在保證射向對方駕駛員的光強不超過1000cd，同時還要保證一定的照明距離。汽車的前照燈同普通的家用白熾燈象形，二者的區別主要是供電系統不同，前照燈是由12V直流電，汽車的蓄電池供電。汽車的前照燈發出光的光譜范圍主要是可見光，為了安全、可靠的實現汽車前照燈的自動切換，結合產品設計的性能價格比，汽車前照燈自動控制裝置原理框圖如圖1所示。

圖1 電路原理組成框圖

2 電路工作原理

該裝置由光電接受電路、程序控制放大電路、電壓比較電路、單片機電路、驅動電路及繼電器和電源電路組成，電路板如圖2所示。

3 軟件設計

為了可靠、準確地檢測和判別對面行駛來的汽車，濾除那些一閃而過的、不必要的干擾光源和干擾抖動信號，軟件采用不同的探測靈敏度掃描檢測信號。若檢測到信號，則通過延時程序濾掉抖動和干擾信息，以增加抗干擾性能。若連續檢測到信號后，可以判別為對面行駛而來的汽車。具體過程如下：

1）以2倍和3倍的放大倍率循環掃描信號，若有信號，則進行延時判斷；2）繼續檢測信號。若無信號，則為干擾信號，重復步驟1），若有信號，則判別為對面行駛而來的汽車；3） P1.1輸出高電平，繼電器翻轉，遠光變為近光；4）以4倍和5倍的放大倍率循環掃描信號，若有信號，說明正在回車，重復掃描；若無信號則進行延時判斷；5）繼續檢測信號。若有信號，則為干擾信號，重復步驟4），若無信號，則判別回車結束；6）P1.1輸出低電平，繼電器翻轉，近光變為遠光；7）重新從1）開始。

程序列如下：

圖2 電路板實物圖

4 結論

經過市場調研、按照上述工作原理，制作并焊接了線路板，經過電路設計分析、軟件編程、計算機模擬、實驗室試驗，不斷進行修正、改進，車輛前照燈自動變光器已經由實驗室的試驗階段轉向產品現場調試階段，該產品具有操作簡單、適用性強，降低駕駛員的疲勞強度，對于突發性光也可進行適時判斷等優點，大大提高了行車的安全性，基本上達到了設計要求，經反復實驗調試，效果良好。安裝到汽車上經過一段時間測試，性能比較穩定。

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