汽車前照燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

關(guān)秀麗，雷艷敏

(長春大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，長春 130022)

0 引言

隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)汽車的安全、舒適和人性化要求越來越高。而傳統(tǒng)的前照燈系統(tǒng)存在照明光光型單一，近距離上的照明效果不好，彎道照明有暗區(qū)等諸多問題，嚴(yán)重影響了行車的安全。基于上述這些問題，就使得研制一種靈活的智能前照燈系統(tǒng)迫在眉睫。

汽車前照燈系統(tǒng)通過綜合利用各種傳感器技術(shù)，采集路面上的各種信息，以便感知駕駛員操作。根據(jù)車輛行駛狀態(tài)、速度變化以及天氣環(huán)境等因素，自動(dòng)控制前照燈進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的光照調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)前照燈自適應(yīng)照明。從而提供最佳道路照明效果，保障行車安全。

1 工作原理

汽車智能前照燈調(diào)整系統(tǒng)如圖1所示［5］。系統(tǒng)的工作原理是:由傳感器感知路面行駛的變化，將信號(hào)通過處理電路傳遞給電控單元，通過調(diào)用內(nèi)部控制算法，發(fā)出相應(yīng)的指令控制前照燈的轉(zhuǎn)角及水平照射位置，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的光照照明。

圖1 汽車前照燈自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)

圖2 AFS系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)示意圖

圖2 是系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)示意圖［1］。系統(tǒng)采用總線控制，用于實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)部控制系統(tǒng)與外圍電路間的數(shù)據(jù)通信，以便達(dá)到整車信息的共享。顯然該系統(tǒng)是一個(gè)多輸入多輸出復(fù)雜的控制系統(tǒng)。

2 控制算法

控制算法是整個(gè)系統(tǒng)的核心，AFS系統(tǒng)的作用對(duì)象是近光燈。如果有危險(xiǎn)情況的發(fā)生，駕駛者需要用一定的時(shí)間作出判斷以躲避危險(xiǎn)并同時(shí)對(duì)汽車制動(dòng)［3］。圖3給出了AFS系統(tǒng)轉(zhuǎn)彎水平偏轉(zhuǎn)模型。

圖3 轉(zhuǎn)彎水平方向偏轉(zhuǎn)模型

方向盤和轉(zhuǎn)角的關(guān)系:β=Ka

式中:v是車速，t是反應(yīng)時(shí)間，s是制動(dòng)距離，β是車輪轉(zhuǎn)角，L軸是汽車的軸距。

當(dāng)汽車進(jìn)入彎道左轉(zhuǎn)時(shí)，左側(cè)前照燈按規(guī)律轉(zhuǎn)向，右側(cè)前照燈照射方向保持不變;當(dāng)作用在方向盤上的扭力或者汽車行駛速度加大時(shí)，左右前照燈均可以以極快的響應(yīng)速度到達(dá)預(yù)期規(guī)定的位置。

系統(tǒng)控制算法集成在AFS主控制器的芯片上，其主程序流程如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)主程序流程圖

3 結(jié)語

汽車前照燈系統(tǒng)作為汽車照明的一大技術(shù)革新，極大程度地滿足了人們對(duì)行車安全駕駛和舒適化的要求。可以預(yù)見，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，其功能將會(huì)越來越完善，其影響也將會(huì)越來越深遠(yuǎn)。

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