前照灯自适应控制系统设计

发布时间：2020-06-25 12:48

【摘要】：汽车前照灯系统是一种重要的主动安全装置。传统的前照灯系统,由于其固定的照射方向,已无法在行驶环境变化多端的情况下满足照射需求。比如:在弯道或十字路口行驶时,会产生视线盲区;在上坡等车身倾角发生变化时,会改变前照灯的照射距离;在积水路面行驶时,会由于灯光反射导致驾驶员炫目等。为了改善这类情况,增加夜间的行驶安全性和驾驶舒适性,产生了自适应前照灯系统,它是一项先进的车辆照明技术,简称AFS,是一种能够改变前照灯照射方向以适应车辆行驶条件变化的一种前照灯系统。在国内外高档的轿车上已经得到应用,然而这项技术目前在客车领域,应用的还很少,在我国更是几乎空白。在这一研究背景下,本论文研究了客车用AFS,主要在自适应前照灯偏转规律分析及控制系统设计方面展开工作。介绍了AFS的工作原理,并给出了本文AFS的总体设计方案。针对某客车,建模分析了客车用AFS前照灯的水平转角、俯仰偏角与方向盘转角、车身倾角变化和车速等的关系,确定了本控制系统中AFS在水平方向和垂直方向上的偏转控制规律,并利用此确定的规律指导系统对前照灯进行控制。基于DSP2407,根据方向盘转角传感器和倾角传感器的使用特点,确定了在CAN总线上实现对前照灯水平方向偏转控制的通信,使用SCI和SPI-D/A来实现对前照灯垂直方向偏转控制的通信。完成了控制系统硬件电路的设计,方向盘转角传感器与CAN控制器接口电路实现方向盘转角信息的采集与处理、倾角传感器与SCI接口电路实现车身倾角信息的采集与处理、步进电机驱动控制电路实现对前照灯的水平偏转控制,直线电机与SPI-D/A接口电路实现对前照灯的俯仰偏转控制。完成了控制系统软件程序的设计,确定了整个软件流程,在CCS环境下利用C语言编程,分别编写了主程序和与硬件电路相对应的各个模块的子程序,其中方向盘转角信息的采集与处理子程序和倾角信息的采集与处理子程序都是利用中断方式实现的。搭建AFS试验台架,对AFS控制系统进行了无数次的硬件调试(包括静态和动态的)和软件调试,验证了控制系统的可行性和可靠性,使设计的控制系统实现了所定义的前照灯随转向和车身俯仰变化而做相应调整的功能。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.651
【图文】：

还是驾驶舒适性，都得到了极大的提高。其工作原理是：由不同前轮转角、车速、车灯仰角等信息，进行筛选处理后发送给 ECU理后发给执行器，由其实现前照灯的随向转动，不断调整左右摆实现其较好的照明。对 AFS 大灯而言，基于不同的功效，会有不本文就是在客车上应用该技术，其动态系统将是本文的研究重点AFS 工作原理FS 大灯最大的功能是使其实现俯仰和左右调整。它由不同的传感角、车速、车灯仰角等信息，进行筛选处理后发送给 ECU,ECU 将计算出执行器转动需要的脉冲数后，发给执行器，本文中利用步电机，前者控制角度关系（旋转和水平两者之间），进行水平方制俯仰与车速和车高三者间的关系，实现俯仰[25]。从而实现前照断调整左右摆动及俯仰角度，以达到最佳效果，用于夜间照明。示：

前大灯,方式,照明效果

在弯道上拥有较好的照明，不存在“盲区”；后者是在直线行驶时，其与车速身跳动三者之间的关系，可使得照射的距离增加，从而强度变大，照射范围也增大，为行车的安全性提供保证。这两者的结合进行深入研究，从而为今后的提供有意义的帮助。本章就是研究这两者的规律，从而总结出偏转规律，对客一型号的车辆，利用其现有的数据进行建模与分析。3.1 水平偏转转向分析及其几何关系3.1.1 照明方式AFS大灯在水平方向上的偏转通过两个传感器将所测得的信号传递给ECU是车速传感器传递车轮转速信号，转角传感器传递方向盘的偏转角度。有了两号，就可以在 ECU 处理后，进行水平方向上偏转角度的自动调节。这就大大提转弯时的照明的强度及照明的范围，不仅给驾驶员带来舒适的驾驶体验，还增行车的安全性。各种照明方式在达到其照明效果的同时，也有其自身存在的优缺弯道的照明效果是由 AFS 系统在转弯时，自动进行水平方向的调整，偏转的变化，会引起照明效果的不同，两个大灯在水平方向上偏转的角度主要有以种方式，如图 3.1 所示[26]。

【参考文献】