文档介绍：务造訇
基于单片机控制的汽车自适应前照灯系统

肖红,王洪佩,高松,郎华
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山东理工大学交通与车辆工程学院,淄博
摘要:针对汽车上安装的前照灯具有固定照射范围,当汽车夜间转弯时无法调节照明角度,常在弯道
内侧出现盲区等情况,设计了一款采用单片机为电子控制单元核心的汽车自
适应前照灯系统,该系统根据车速和方向盘转角的变化来调整前照灯光轴照射角度,照亮前
方道路,从而扩大驾驶员安全视野。全文详细介绍了该系统的工作原理、控制模型、硬件组
成,重点对各传感器信号调理电路、步进电机驱动电路以及供电和断电保护电路进行了研究
设计,并提出了软件实现方法。
关键词:自适应前照灯;单片机;控制模型;步进电机
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:—上—
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引言汽车自适应前照灯的组成及工作原理
汽车前照灯是重要的汽车主动安全部件,尤汽车自适应前照灯系统包括传感器模块、
其是在夜间行车时,能够提供适当照明功能,特、步进电机、前照灯,如图所示。
别是夜间转弯时,如果不能及时看到对方来车, 左
,
往往会发生严重交通事故。根据国外统计显示, 步进电机刖
输
虽然夜间的车流量不到白天流量的五分之一,但大
入灯
夜间发生的交通事故,却超过总发生事故的四分信主
之一,而其中在弯道造成的交通事故,更是占了号
大部分”。处
理右
—
目前汽车前照灯大都具有固定的照射角度与电刖
路大
范围。当汽车夜间在弯道上行驶时,前照灯无法一
调节前照灯光轴方向,常常会在弯道内侧出现.............一灯
“盲区”,驾驶员的视线被禁锢在大灯光束照射图汽车自适应前照灯系统结构图
的直线范围内,从而带来交通安全隐患。汽车自
自适应前照灯的工作原理: 当车辆进入弯道
适应前照灯照明系统通过对车速、方向盘
时,通过采集车速和方向盘转角变化,判
转角信号的采集,实时的调整两侧大灯的照射范
断是否对前照灯进行水平调光,并进一步计算出
围,使得灯光与汽车的前进方向始终一致,确保
两灯在左右方向上的调节角度,然后转换成各步
了驾驶员在任何时刻都拥有最佳可见度,大大提
进电机运动状态控制参数, 控制相应步进电机动
高了夜间行车安全。在国外汽车已经得到广泛
作,完成调光过程。
的应用,国内引进的系统大多为生产商本国道
路状况考虑,且国内道路和国外道路差别很大, 自适应前照灯系统控制模型研究

大的阻力。目前, 国内对的研究还停留在仿真我们假定在正常速度范围内,忽略悬架作
和实验阶段,自主研发系统应用于实车批量生用,忽略左右轮轮胎由于载荷的变化而引起轮胎
产的还没有出现。特性的变化以及轮胎回正力矩的作用,认为汽车
收稿日期:
作者简介:肖红一,女,山东淄博人,工程师,主要从事汽车电子方面的教学与研究工作。
第卷第期上
訇似
只做平行于地面的平面运动,在这种情况下二自。一
由度汽车模型精度足够。模型如图所示。
一。
图二自由度汽车模型图前照灯光轴水平调节模型
图中汽车前、后轴中点的速度分别