文档介绍：雾灯亮度自动调节系统
1
3
2
课题背景
构造及应用
设计原理
2012年3月17日上午7时40分至8时许,因大雾原因,分别在京福高速苏鲁交界徐州市贾汪区境内上行K679段、K682段和下行K676段、K679段发生4起交通追尾事故,涉及车辆60余部。截至3月17日
13时,事故共造成32人受伤,6人死亡,给国家和人民生命财产造成了重大的损失,也引起了高速公路建设管理部门和社会的普遍关注。(见图2)
背景
图1 雾天对交通的影响
图2 雾天交通事故
设计原理
雾天对道路安全行车的威胁主要有两方面:一是大大降低能见度,使驾驶员行车视距缩短,对交通设施和行车环境辨认能力下降,前后车辆最短安全间距无法保持;二是道路上的雾水使附着系数减小,制动距离增加。三是雾天环境下驾驶员从心理上感觉自己的车速太慢,从而不断提高行车速度,导致危险的发生。
针对国内外解决雾天安全行车的困境,我们从根本上来解决它,而这一切都落实到驾驶员行车视距和安全制动距离上。驾驶员所获信息的80%来自视觉,所以最重要的是保证雾天雾灯的最佳亮度达到驾驶员安全制动所需视距要求。在速度较低时,可根据当前雾浓度和车速适当降低雾灯亮度,达到节能环保作用,同时还能降低雾灯对前后车驾驶员的眩目作用;在行车速度较高时,系统自动调高雾灯亮度,以适应驾驶员所需的安全停车视距。此外,在雾灯达到最大亮度后,若驾驶员继续加速或环境中雾浓度升高,雾灯射程已不能满足驾驶员所需的停车视距,此时,系统便会自动报警,提醒驾驶员减速。
综上所述,雾灯亮度自动调节系统运用驾驶心理学、人机工程学和交通工程学的原理和方法,达到了实时、安全、高效、低碳的目的。
2处理模块:单片机处理中心(见图7) 将输入的变量信息利用所设函数模型处理,行车制动距离(v行车速度,i纵坡, 轮胎与路面之间的附着系数) 雾灯所需射程(K1:雾对灯光的消弱系数,d雾浓度,K2:电压与雾灯亮度关系系数,V雾灯电压)。制动安全距离需满足,以此来作为处理模块的判断条件。
图7 单片机集成电路
:驱动电路控制雾灯电压,按处理模块输出的信号改变雾灯电压达到最佳射程和亮度。
:当雾灯功率达到最大功率时,若此时雾浓度增大或车速进一步提高,雾灯射程不能满足驾驶员安全制动所需的视距,此时报警器工作,提醒驾驶员减速。
: 人工调节雾灯亮度,考虑到自动调节可能出现故障所以设置手动调节模块,人工调节系统设置低,中,高三个亮度档位,满足驾驶员的需求。
工作原理
检测模块中的雾能见度传感器和车速传感器将检测到的雾浓度和车速作为系统输入变量输入处理模块,由单片机组成的控制中心对输入的数据进行处理分析,计算此时驾驶员所需的安全视距(v行车速度,i纵坡, 轮胎与路面之间的附着系数),和雾灯此刻实际射程(K1:雾对灯光的消弱系数,d:雾的能见度,K2:电压与雾灯亮度关系系数,V:雾灯电压)
判断S与L的关系,若S<L时,通过增加雾灯电压来增加雾灯的通光量,使其达到最佳射程(最佳亮度)实现,确保汽车保持安全距离,提高雾天行车安全性;若调节过程中电压达到预置的最大电压时,系统会自动启动报警装置提示驾驶员为了满足行车安全视距请减速;
考虑到当系统自动调节出现故障时,驾驶员可以启动手动装置来完成雾灯调节,手动装置分三个档:高、中、底,驾驶员可根据雾的能见度和车速来选择档位,满足自身所需安全制动视距,保证行车安全。
雾灯亮度自动调节电路及仿真图