汽車前照燈系統的設計

關秀麗，雷艷敏

(長春大學 電子信息工程學院，長春 130022)

0 引言

隨著汽車電子技術的發展，人們對汽車的安全、舒適和人性化要求越來越高。而傳統的前照燈系統存在照明光光型單一，近距離上的照明效果不好，彎道照明有暗區等諸多問題，嚴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迫在眉睫。

汽車前照燈系統通過綜合利用各種傳感器技術，采集路面上的各種信息，以便感知駕駛員操作。根據車輛行駛狀態、速度變化以及天氣環境等因素，自動控制前照燈進行實時動態的光照調節，實現前照燈自適應照明。從而提供最佳道路照明效果，保障行車安全。

1 工作原理

汽車智能前照燈調整系統如圖1所示［5］。系統的工作原理是:由傳感器感知路面行駛的變化，將信號通過處理電路傳遞給電控單元，通過調用內部控制算法，發出相應的指令控制前照燈的轉角及水平照射位置，實現實時動態的光照照明。

圖1 汽車前照燈自動調整系統

圖2 AFS系統功能設計示意圖

圖2 是系統的功能設計示意圖［1］。系統采用總線控制，用于實現汽車內部控制系統與外圍電路間的數據通信，以便達到整車信息的共享。顯然該系統是一個多輸入多輸出復雜的控制系統。

2 控制算法

控制算法是整個系統的核心，AFS系統的作用對象是近光燈。如果有危險情況的發生，駕駛者需要用一定的時間作出判斷以躲避危險并同時對汽車制動［3］。圖3給出了AFS系統轉彎水平偏轉模型。

圖3 轉彎水平方向偏轉模型

方向盤和轉角的關系:β=Ka

式中:v是車速，t是反應時間，s是制動距離，β是車輪轉角，L軸是汽車的軸距。

當汽車進入彎道左轉時，左側前照燈按規律轉向，右側前照燈照射方向保持不變;當作用在方向盤上的扭力或者汽車行駛速度加大時，左右前照燈均可以以極快的響應速度到達預期規定的位置。

系統控制算法集成在AFS主控制器的芯片上，其主程序流程如圖4所示。

圖4 系統主程序流程圖

3 結語

汽車前照燈系統作為汽車照明的一大技術革新，極大程度地滿足了人們對行車安全駕駛和舒適化的要求。可以預見，隨著汽車工業的發展，其功能將會越來越完善，其影響也將會越來越深遠。

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