自適應(yīng)前照燈的功能及實(shí)現(xiàn)

　　2. 2 AFS 的控制方案及硬件組成

　　2. 2. 1 AFS 的控制方案

　　為了實(shí)現(xiàn)上述AFS 的各種照明模式，現(xiàn)提出如圖9 所示方案。此方案中，AFS 由4 大部分組成，分別為傳感器組、傳輸通路、處理單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。此方案的基本思想是:中央處理器為實(shí)現(xiàn)汽車前照燈的自適應(yīng)功能，需要首先通過傳感器組采集光線、車速、轉(zhuǎn)向、道路狀況等信息，再由傳輸通路實(shí)時(shí)傳輸這些信息至中央處理器，中央處理器經(jīng)過復(fù)雜的控制邏輯和算法，將得到的控制命令發(fā)給執(zhí)行單元，再由執(zhí)行單元做出最終反應(yīng)，從而達(dá)到預(yù)期效果。

圖9 AFS 的控制框圖

　　2. 2. 2 AFS 的硬件組成

　　(1) 傳感器組

　　傳感器組包括光敏傳感器、車速傳感器、車身高度傳感器、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、雨量傳感器、霧傳感器、風(fēng)速傳感器、顆粒物傳感器、汽車位置傳感器(GPS 信號(hào))。

　　(2) 傳輸通路

　　選擇CAN( Controller Area Network) 總線作為傳輸通道，CAN 總線常用于實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測和執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。通過CAN 總線還可以向其它電子模塊索要本系統(tǒng)需要的相關(guān)資源及將本系統(tǒng)當(dāng)前的一些信息發(fā)送給其他電子模塊，從而簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)資源共享。對應(yīng)于2. 2. 1 條提出的AFS 的控制方案，CAN 節(jié)點(diǎn)連接圖如圖10 所示。

圖10 CAN 節(jié)點(diǎn)連接圖

　　(3) 處理單元及執(zhí)行機(jī)構(gòu)

　　在原理樣機(jī)中，選擇AT89S51 單片機(jī)來控制步進(jìn)電機(jī)、車燈功率驅(qū)動(dòng)芯片和車燈清洗器。圖11 給出了步進(jìn)電機(jī)的控制示意圖，本系統(tǒng)共需4 臺(tái)步進(jìn)電機(jī)，左右前照燈每邊各2 臺(tái)，其中1 臺(tái)步進(jìn)電機(jī)控制垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，另1 臺(tái)用于控制水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖11 步進(jìn)電機(jī)控制示意圖

　　3 結(jié)論

　　通過對AFS 的功能分析，提出了沙塵暴天氣下的AFS 的照明功能，給出了可行的硬件實(shí)現(xiàn)方案。

　　當(dāng)前的AFS 只有當(dāng)車輛進(jìn)入某種環(huán)境后才能根據(jù)傳感器采集的相關(guān)信息對當(dāng)前的駕駛環(huán)境做出判斷，且只有當(dāng)傳感器收集的數(shù)據(jù)值在一定范圍內(nèi)才能做出反應(yīng)，低于或高于此值A(chǔ)FS 將不予理睬。所以當(dāng)前AFS 的及時(shí)性和可靠性有待進(jìn)一步改進(jìn)。本研究系統(tǒng)中預(yù)留了GPS 信號(hào)，通過對系統(tǒng)的擴(kuò)展，不但對車輛所處的當(dāng)前環(huán)境狀況具有正確的判斷，同時(shí)能對即將到來的環(huán)境狀況有效地預(yù)知并提前做出反應(yīng)。

　　它被稱為預(yù)見型AFS，即P-AFS( Predictive-AFS)。譬如車輛在進(jìn)入彎道之前，P-AFS 便能發(fā)現(xiàn)前方道路的狀況，從而能提前開啟彎道照明功能，且比傳統(tǒng)的AFS 能更加準(zhǔn)確地照射到彎道的中央。P-AFS 將成為我們下一步研究的主要方向。