自適應前照燈的功能及實(shí)現

　　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)現上述AFS 的各種照明模式，現提出如圖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、處理單元和執行機構。此方案的基本思想是:中央處理器為實(shí)現汽車(chē)前照燈的自適應功能，需要首先通過(guò)傳感器組采集光線(xiàn)、車(chē)速、轉向、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(guò)復雜的控制邏輯和算法，將得到的控制命令發(fā)給執行單元，再由執行單元做出最終反應，從而達到預期效果。

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(chē)速傳感器、車(chē)身高度傳感器、方向盤(pán)轉角傳感器、雨量傳感器、霧傳感器、風(fēng)速傳感器、顆粒物傳感器、汽車(chē)位置傳感器(GPS 信號)。

　　(2) 傳輸通路

　　選擇CAN( Controller Area Network) 總線(xiàn)作為傳輸通道，CAN 總線(xiàn)常用于實(shí)現汽車(chē)內部控制系統與各檢測和執行機構間的數據通信。通過(guò)CAN 總線(xiàn)還可以向其它電子模塊索要本系統需要的相關(guān)資源及將本系統當前的一些信息發(fā)送給其他電子模塊，從而簡(jiǎn)化系統結構，實(shí)現資源共享。對應于2. 2. 1 條提出的AFS 的控制方案，CAN 節點(diǎn)連接圖如圖10 所示。

圖10 CAN 節點(diǎn)連接圖

　　(3) 處理單元及執行機構

　　在原理樣機中，選擇AT89S51 單片機來(lái)控制步進(jìn)電機、車(chē)燈功率驅動(dòng)芯片和車(chē)燈清洗器。圖11 給出了步進(jìn)電機的控制示意圖，本系統共需4 臺步進(jìn)電機，左右前照燈每邊各2 臺，其中1 臺步進(jìn)電機控制垂直方向的轉動(dòng)，另1 臺用于控制水平方向的轉動(dòng)。

圖11 步進(jìn)電機控制示意圖

　　3 結論

　　通過(guò)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)現方案。

　　當前的AFS 只有當車(chē)輛進(jìn)入某種環(huán)境后才能根據傳感器采集的相關(guān)信息對當前的駕駛環(huán)境做出判斷，且只有當傳感器收集的數據值在一定范圍內才能做出反應，低于或高于此值AFS 將不予理睬。所以當前AFS 的及時(shí)性和可靠性有待進(jìn)一步改進(jìn)。本研究系統中預留了GPS 信號，通過(guò)對系統的擴展，不但對車(chē)輛所處的當前環(huán)境狀況具有正確的判斷，同時(shí)能對即將到來(lái)的環(huán)境狀況有效地預知并提前做出反應。

　　它被稱(chēng)為預見(jiàn)型AFS，即P-AFS( Predictive-AFS)。譬如車(chē)輛在進(jìn)入彎道之前，P-AFS 便能發(fā)現前方道路的狀況，從而能提前開(kāi)啟彎道照明功能，且比傳統的AFS 能更加準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。