【正文】 從而照亮車輛即將行駛到的前方的路面。圖22 彎道傳統(tǒng)照片圖23 AFS的彎道旋轉(zhuǎn)照明汽車自適應(yīng)智能照明控制系統(tǒng)主要由獲取必要汽車行駛信息的各傳感器、信號調(diào)理電路、驅(qū)動電路、執(zhí)行電機(jī)、故障診斷等部分組成。圖21 車身縱傾對照明產(chǎn)生的影響隨動轉(zhuǎn)彎，車輛進(jìn)入彎道時，前照燈產(chǎn)生隨動的旋轉(zhuǎn)光型，給予前方彎道足夠的照明?？梢哉f，自從汽車誕生以來，安全一直是人們關(guān)注的首要汽車性能，也永遠(yuǎn)是汽車制造商首要考慮的問題，基于此，無論是用戶還是汽車生產(chǎn)商都希望能開發(fā)出一個能夠顯著減少夜間交通事故發(fā)生率的汽車前照明系統(tǒng)，從而自適應(yīng)照明系統(tǒng)便登上了舞臺。第2章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計167。并分別設(shè)計了隨動轉(zhuǎn)彎子程序、車身俯仰調(diào)整子程序的軟件算法流程圖。論文主要研究內(nèi)容如下：第一章簡單介紹了本課題的研究背景、研究目的及意義以及國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢；第二章簡單介紹了系統(tǒng)的功能及構(gòu)成、工作原理；第三章首先根據(jù)系統(tǒng)功能需求對AFS主控制器的方案設(shè)計進(jìn)行了介紹，然后對執(zhí)行器即電機(jī)設(shè)計進(jìn)行了介紹，接下來對系統(tǒng)所用傳感器的設(shè)計和選擇做了介紹和說明。汽車自適應(yīng)前照燈上下左右轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)是綜合利用傳感技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計，使汽車自適應(yīng)前照燈轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)能夠根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)、方向盤的轉(zhuǎn)角提供更加合理的照射范圍，為駕駛員的行車安全提供了更有利的保障。而汽車前照燈作為汽車主動安全的主要組成部分之一，也必須滿足使用者越來越高的要求。167。為滿足市場的需求，安全、舒適、節(jié)能將是未來自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)的發(fā)展方向。自適應(yīng)智能照明系統(tǒng)在汽車主動安全領(lǐng)域的重大突破和顯著成效使其成為未來國內(nèi)外汽車生產(chǎn)廠商在汽車智能照明系統(tǒng)方面的熱門研究方向之一。隨著科技的進(jìn)步和人們對于汽車觀念的提升，AFS有著更安全，更環(huán)保的發(fā)展趨勢?？梢哉f自適應(yīng)照明系統(tǒng)是近年國際國內(nèi)在汽車智能照明系統(tǒng)方面研究的熱點，也是汽車主動式安全系統(tǒng)研究有所突破的領(lǐng)域。國內(nèi)關(guān)于汽車自適應(yīng)照明系統(tǒng)的研究起步較晚，目前僅有上海小系車燈有限公司，沈陽北方汽車大燈自動轉(zhuǎn)向器廠、天津歐華汽車研發(fā)中心等少數(shù)機(jī)構(gòu)在進(jìn)行自主研發(fā)。一種被稱作VARILIS（多功能可變智能燈光系統(tǒng)）的新技術(shù)已誕生，除了本課題研究的隨動轉(zhuǎn)彎功能之外，它將根據(jù)車速在不同范圍產(chǎn)生不同的光型，如鄉(xiāng)村燈光、城市燈光、高速燈光、遠(yuǎn)光等。雖然AFS系統(tǒng)已經(jīng)投入使用,而且效果良好,但致力于行車安全的專家們并不滿足于已經(jīng)取得的成績。日本、歐洲等國的知名汽車制造商都紛紛推出自己的AFS系統(tǒng)。在2003年初，一種具有“左顧右盼”功能的PreAFS（初級 AFSAdaptive Front lighting System）系統(tǒng)誕生了。167。在現(xiàn)代汽車制造工藝中引入電子技術(shù)不僅提高了汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，使汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入一個新的紀(jì)元，而且還開拓了電子產(chǎn)品的市場，推動了電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。與這些要求相適應(yīng)，汽車電子化的趨勢越來越明顯，各類電器元件在汽車成本中所占比例也越來越高，如今的汽車上都是動輒數(shù)百個電子元件，數(shù)以捆計的汽車線路控制著汽車多個部門的協(xié)調(diào)工作，國外專家預(yù)測未來35年內(nèi)汽車上裝用的電子裝置成本將占汽車整車成本的25％以上，汽車將由單純的機(jī)械產(chǎn)品向高級的機(jī)電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展，成為所謂的“電子汽車”。汽車雖然本是主要偏向于機(jī)械配合的一項技術(shù)，不過近幾十年隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，各行各業(yè)都開始提倡機(jī)電一體化，汽車也不例外。上述這些問題的存在，就使得研制出一種具有多種照明功能的新型照明系統(tǒng)成為必然的趨勢，并且這些功能的切換，出于安全上的考慮，應(yīng)該是無需駕駛員手動控制全智能實現(xiàn)的。我國交通事故統(tǒng)計資料顯示，僅1994年因燈光問題釀成的安全事故就有近千起，造成三百多人死亡。特別是在交通事故多發(fā)和高致死率的夜間，傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)難以對汽車提供有效的安全保護(hù)。事實上，前霧燈兼有照明和信號的兩種功能，它是在霧、雪、雨或塵埃蔓延等有礙可見度的情況下，為改善車輛前方道路照明和使迎面來車易于發(fā)現(xiàn)車輛的燈具。信號燈中又包括轉(zhuǎn)向指示燈、制動燈、后霧燈和位置燈等。其次像室內(nèi)燈、儀表等和行李箱燈也屬照明燈用。其中照明燈的功能是在黑暗環(huán)境中照亮汽車行駛前方的路面(倒車燈照亮汽車后方，在倒車時也是照亮行駛方向)。汽車照明系統(tǒng)作為汽車最主要的主動安全裝置之一，主要負(fù)責(zé)前方路況的照明，提供給駕駛者前方的路況信息，使駕駛員能夠及時看清障礙物并做出反應(yīng)，是保證汽車在夜間或能見度較低的環(huán)境下安全行駛的關(guān)鍵。其中包括汽車夜間照明、各種指示信號、駕駛員視野、制動以及輪胎等；所謂被動安全性，是指在汽車中采取一系列技術(shù)措施，使得安全事故一旦發(fā)生時，可最大限度地防止或減少對人員造成的傷害。汽車安全性分為三大部分：主動安全性、被動安全性和防火安全性。中國每5分鐘有一人因車禍死亡，每一分鐘有一人因車禍傷殘，每天死亡280多人，每年死亡10萬多人，％，而車禍死亡人數(shù)占世界15％，％。自2001年以來全國交通事故死亡人數(shù)首次回落到10萬人以下。若以萬輛車的死亡率作比較，我國車禍的發(fā)生率和死亡率皆居世界之首位。據(jù)估計，近年來全世界每年在車禍中喪生的人數(shù)約為30萬人，受傷者約3000萬人，其中終身殘疾者約為300萬人。而其中以青少年與老年人的死亡率最高。據(jù)統(tǒng)計，在各種意外事故中，以車禍占首位，占意外死亡總數(shù)的50％以上。然而，隨著汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步以及車輛數(shù)目的增加，汽車也給現(xiàn)代社會帶來了新的問題。想當(dāng)初，卡爾．本茨造出的三輪汽車每小時的時速僅為18公里／時，而現(xiàn)在已經(jīng)誕生了時速600公里的超級跑車。 本章小結(jié) 28結(jié) 論 29參考文獻(xiàn) 30致　謝 31附　錄 32附　錄1原理圖 32附　錄2 PCB 33附　錄3 實物圖 34附　錄4程序代碼 3556第1章 緒論167。 系統(tǒng)軟件調(diào)試 26167。 常見的硬件故障 25167。 本章小結(jié) 24第5章 系統(tǒng)調(diào)試 25167。 隨動轉(zhuǎn)彎程序 22167。 20167。 傳感器模塊選擇 17167。 電機(jī)控制電路設(shè)計 15167。 信號處理電路設(shè)計 13167。 AFS主控制器設(shè)計 11167。 車身縱傾調(diào)光 10167。 系統(tǒng)的工作原理 8167。 系統(tǒng)的功能及構(gòu)成 6167。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 3167。汽車自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)論文目 錄第1章 緒論 1167。 課題背景 1167。 5第2章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計 6167。 系統(tǒng)基本功能 8167。 隨動轉(zhuǎn)彎角度 9167。 10第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 11167。 微控制芯片的選型 11167。 電源電路設(shè)計 15167。 執(zhí)行器選擇 17167。 19第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 20167。 21167。 傾角轉(zhuǎn)動程序 23167。 系統(tǒng)硬件調(diào)試 25167。 硬件調(diào)試方法 25167。 基于PROE的運動建模 27167。 課題背景自19世紀(jì)汽車誕生以來，已經(jīng)歷了一個多世紀(jì)的風(fēng)雨。隨著社會的不斷進(jìn)步發(fā)展，汽車已成為現(xiàn)代人生活中不可或缺的交通工具。頻繁發(fā)生的交通事故已經(jīng)成為不得不嚴(yán)肅對待的世界性問題。僅以汽車交通事故為例，全世界因交通事故而死亡的人數(shù)已超過3000萬人，比世界大戰(zhàn)所死亡的人數(shù)還多。值得注意的是：兒童青少年一直都是交通事故導(dǎo)致傷亡的高危人群。我國城市每萬輛車死亡率為50—，與國外相比較，、。據(jù)公安部交通管理局的統(tǒng)計：2005年，全國共發(fā)生道路交通事故450254起，造成98738人死亡、469911人受傷。中國由于交通事故每年死亡超過10萬人，死者大多是年輕人，占全球交通事故死亡人數(shù)的五分之一，居世界各國之首。如何提高汽車的安全性、減少交通事故的發(fā)生已經(jīng)成為全世界的迫切要求。所謂主動安全性，是指汽車設(shè)計者在汽車的配置中，采取一系列技術(shù)措施，以預(yù)防和減少安全事故的發(fā)生。其中包括車身結(jié)構(gòu)、安全玻璃、座椅、頭枕、內(nèi)外部凸出物以及安全氣囊等。傳統(tǒng)的汽車照明系統(tǒng)主要包括照明裝置(照明燈)和信號裝置。照明燈主要是指前照燈、前霧燈、倒車燈和牌照燈。信號裝置包括汽車信號燈和回復(fù)反射器。信號燈的功能，是向其他道路使用者表明本車的存在，以及本車將要轉(zhuǎn)向某一方向或正在制動減速等，以引起對其的特別關(guān)注。但是在實際的使用中，傳統(tǒng)的前照燈系統(tǒng)存在著許多的安全隱患。世界汽車安全事故統(tǒng)計資料表明：夜間發(fā)生的交通事故是白天的三倍，照明狀況不良時的事故率又是照明良好時的三倍。而造成夜間事故平頻發(fā)的主要原因是在晚上駕駛員的可視度與白天相比大幅度的下降，同時雨霧和空氣中的一些污染物在前窗玻璃上形成的水滴和污物也會讓駕駛員的距離感產(chǎn)生失真，嚴(yán)重影響了駕駛員對前方彎道障礙物的判斷，而依靠傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)即使將近光燈、遠(yuǎn)光燈和前霧燈全部開啟也依然會存在著照明盲區(qū)，從而導(dǎo)致事故的發(fā)生。與此同時，隨著科學(xué)進(jìn)步的發(fā)展，越來越多的高新技術(shù)開始運用在汽車工業(yè)上。安全、節(jié)能、環(huán)保以及智能化和信息化是未來汽車的發(fā)展趨勢。可以說汽車電子化已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車發(fā)展的重要標(biāo)志。將汽車電子技術(shù)運用到汽車照明領(lǐng)域，將微控制器、傳感器、車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、自動控制理論與傳統(tǒng)的汽車前照明機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，開發(fā)出能夠解決由于傳統(tǒng)照明系統(tǒng)帶來的安全問題的新型智能車燈，將是未來汽車前照明系統(tǒng)的發(fā)展方向。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢在歐、美、日等發(fā)達(dá)地區(qū)和國家，從上個世紀(jì)幾時年代中葉就已經(jīng)開始投入研究。時至今天，AFS前照燈系統(tǒng)的研究在國外已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，日趨成熟。在其高檔轎車中標(biāo)配AFS系統(tǒng)的同時，講AFS系統(tǒng)在中檔甚至中低檔轎車車型作為選配列出，比如寶馬5系，奧迪A8，梅賽德斯CLS、M系、E系，雷克薩斯R系,大眾B6等。以德國海拉公司為首的汽車燈具巨頭們正在考慮如何讓車燈在多種復(fù)雜的道路狀況下司機(jī)們提供更好的照明。在VARILIS系統(tǒng)中，光源和透鏡之間不是雙疝氣前照燈中的遮光罩，而是一種可旋轉(zhuǎn)的柱體，改柱體表面有很多不同的形狀，根據(jù)智能控制器對更累傳感器信號的處理，使轉(zhuǎn)到不同的角度產(chǎn)生不同的光型。據(jù)報道，沈陽北方汽車大燈自動轉(zhuǎn)向器廠在2007年初研發(fā)成功汽車自動轉(zhuǎn)向前照燈，該產(chǎn)品打破了國外公司在此方面的壟斷，在汽車照明領(lǐng)域取得突破，但與自適應(yīng)的前照燈還有一定差距。目前，己經(jīng)有很多車輛具備了AFS的部分功能，比如全新寶馬530i、奔馳新E級、東風(fēng)日產(chǎn)新天籟、東風(fēng)雪鐵龍凱旋、廣州豐田凱美瑞、。隨著科技日新月異的進(jìn)步和人們對汽車安全的追求越來越高，汽車自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)越來越有著更安全、更環(huán)保、更人性化的發(fā)展趨勢。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，使用者在考慮車載高新技術(shù)的同時，對汽車的安全性也越來越重視。首先，在未來的汽車智能前照明系統(tǒng)中將會集成圖像識別功能以檢測行人、車輛和路邊障礙物，為駕駛員提供更加安全的行駛環(huán)境；其次，未來的自適應(yīng)照明系統(tǒng)將與自適應(yīng)巡航控制(ACC)和車道偏離警告系統(tǒng)(LDWS)等其他新型汽車主動安全系統(tǒng)相結(jié)合，不僅可以更加精確的預(yù)測前方的路面狀況從而對光型進(jìn)行更智能化地調(diào)節(jié)，同時也能使系統(tǒng)變得更加集成化、低成本化；并且隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展，LED的性價比不斷提高，據(jù)專家預(yù)測，新一代的汽車自適應(yīng)照明系統(tǒng)也將采用LED轉(zhuǎn)向燈，由于LED燈具有壽命長、占用空間小等優(yōu)點，可以使得整個系統(tǒng)的節(jié)能性和可靠性明顯提高。隨著汽車制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽車的行駛安全成為人們越來越關(guān)心的問題。一個優(yōu)秀的汽車照明系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：能夠為駕駛者提供前方路段的景象信息，讓駕駛者有充足的時間對可能面對的危險做出反應(yīng)；給駕駛者提供信息時不會增加駕駛員的疲勞；給本車駕駛員帶來方便的同時不會給其它車道使用者的帶來麻煩。本課題借鑒了當(dāng)前國際和國內(nèi)在這方面的技術(shù)經(jīng)驗及其設(shè)計思想，開發(fā)了低成本的基于STC90C51單片機(jī)的汽車自適應(yīng)照明系統(tǒng)。第四章針對系統(tǒng)的特點，設(shè)計了系統(tǒng)控制主程序流程圖。第五章介紹了系統(tǒng)調(diào)試的各項內(nèi)容，最后做了運動仿真。 系統(tǒng)的功能及構(gòu)成在緒論中已經(jīng)提到夜間是交通事故高發(fā)生時間段，而因照明問題引發(fā)的交通事故更是占到了夜間事故的50％以上，而且夜問事故的致死率很高，達(dá)到了50％，幾乎是白天事故致死率的2倍。因此，綜合國內(nèi)外研究發(fā)展?fàn)顩r．系統(tǒng)的功能構(gòu)成主要包括以下兩個個方面：當(dāng)因路面崎嶇或汽車前后載荷變化導(dǎo)致車身傾斜時，系統(tǒng)能夠根據(jù)當(dāng)前車身負(fù)載和當(dāng)前路況來改變汽車前照燈的俯仰照射角度，既提供了更適宜的照明范圍，又不會影響對面會車的司機(jī)使其眩目,圖21為車身傾角對照明的影響。其中圖22是彎道傳統(tǒng)照明情況，圖23為在AFS下的照明情況?？煞譃橐韵聨讉€模塊：(1)前照燈控制模塊，包括調(diào)整燈光左右隨動和調(diào)整高度的步進(jìn)電機(jī)；(2)AFS主控制器；(3)傳感器模塊，包括傾角傳感器模塊和車燈左右轉(zhuǎn)動處理模塊；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖24如下：驅(qū)動執(zhí)行單元中央控制單元電源供電轉(zhuǎn)角信號傾角信號STC90C51步進(jìn)電機(jī)（向）圖24系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖167。167。在AFS系統(tǒng)下車輛左轉(zhuǎn)彎時，左前照燈有向左轉(zhuǎn)動的動作，右前照燈沒有動作保持原有狀態(tài)。車輛行駛在起伏路段時，夜晚光束會忽上忽下，在AFS下調(diào)整這種光束不平衡，使之適應(yīng)司機(jī)的駕駛行為。 隨動轉(zhuǎn)彎角度車輛在行駛中發(fā)生狀況最極端的應(yīng)對措施就是制動，根據(jù)當(dāng)前的車速和方向盤轉(zhuǎn)角，前照燈需要偏轉(zhuǎn)的角度就是要照亮車輛將要行駛到的路面，保證這個有效的剎車距離內(nèi)的照明。轉(zhuǎn)彎半徑 (23) 式中：是車輪轉(zhuǎn)過的角度：是汽車的軸距。167。車身縱傾角度的變化量，就是前燈光軸角度的變化量，通過調(diào)光電機(jī)的運作，反向調(diào)整此角度變化，使之適應(yīng)行車變化。本章首先給出了本系統(tǒng)的總體組成。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計如前所述，系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計主要包括：AFS主控制器設(shè)計：包括微控制器，信號處理電路，電機(jī)控制電路，指示部分電路及開關(guān)電路執(zhí)行器設(shè)計：包括左右旋轉(zhuǎn)電機(jī)總成和車身縱傾調(diào)高電機(jī)總成，以下分別簡稱為旋轉(zhuǎn)電機(jī)總成和調(diào)高電機(jī)總成