传感器设计方案精选.pdfVIP

传感器用于汽车前照灯实现自动控制 传感器用于汽车前照灯实现自动控制 卢 进 12105020483 摘要：日前汽车市场蓬勃发展，关于汽车的新技术日新月异，尤其在汽车车灯 方面，随着技术的日趋成熟，车灯亮度不断地提高，为夜间行车提供了可靠保障。 但随之也带来了一定的问题，应车灯亮度太高，导致对面行驶的汽车驾驶员可见 度降低，不能很好的判断路况，并且长时间的高亮度给司机带来了视觉疲劳，导 致车祸的发生。 本设计思路根据现有传感器理论，利用光敏传感器构成控制电路，控制汽 车前车灯的自动转换，达到将车灯亮度控制在一个安全适宜的范围内的目的。 1 引言 随着现代测量、控制和自动化技术的发展，传感器技术越来越受到人们的重 视。特别是近年来，由于科学技术、经济发展及生态平衡的需要，传感器在各个 领域中的作用也日益显著。在工业生产自动化、能源、交通等方面所开发的各种 传感器，不仅代替了人的感官功能，并且在检测人的感官所不能感受的参数方面 创造了十分有利的条件。 其在汽车行业的作用也日益重要，利用传感器制作的智能汽车就综合了汽车 行业与传感器行业的优点，其通过安装在汽车前端的传感器，以一定的周期扫描， 将扫描的结果经过信号处理后，自动判断前方障碍物，从而驱动汽车本身动力装 置等实现自动控制。这只是传感器在汽车行业的一个应用，随着科技的不断进步， 越来越多的汽车问题得以借用传感器技术得以解决。 汽车前照灯是安全驾驶重要的一环，人们对前照灯的各方面要求越来越高， 然而传统的前照灯只具有近光和远光2 种固定照明模式，不能满足客户需求。 如汽车在转弯时，由于传统前照灯的照明角度限制，存在照明暗区，会影响 司机对弯道上障碍物的判断;雨天行驶时，地面的积水会反射迎面车辆前照灯的 光线，造成司机眩目等。由于这些问题的存在，使得夜间发生车祸的概率是白天 的2 倍。为了解决现存的这些问题，一种新的前照灯系统———自适应前照灯 1 10 第 页 共 页 传感器用于汽车前照灯实现自动控制 系统(AFS) 被提上开发日程。该系统能够根据周边环境的变化适时自动地调整自 身的配光方式，提供更适合的照明范围、照明距离和照明角度，提高驾驶的安全 性及舒适度。 2 AFS技术及功能介绍 AFS由传感器组、传输通路、处理单元和执行机构4 部分组成。AFS 自1992 年起被列为欧共体尤尼卡(EUREKA) 的1403 号项目，欧洲的各大汽车公司和美 国、日本的部分公司都参与了此项目。2003 年，意大利玛涅蒂马瑞利车灯公司 在汽车上安装了动态调节灯，为 AFS 奠定了基础。法国的VALEO 也开发了自己 的AFS。德国Hella 公司取得了最为丰硕的成果。目前，不少豪华汽车，诸如宝 马W5 系、奔驰E级、奥迪A8、凌志R 系列等，已经加装了部分功能的AFS 系 统。国内在AFS 上起步较晚，上海小糸车灯有限公司、沈阳北方汽车大灯自动 转向器厂和天津欧华汽车研发中心等一些机构在进行自主研发，但还没有批量生 产，也缺乏核心知识产权。 2.1 AFS 的功能 AFS 是一种智能式前照灯系统，它能根据周围环境的变化主动对前照灯做 出调整以适应环境。下面将针对不同的环境分几种照明模式对AFS 的功能进行 详细阐述。 2.2.1 默认照明模式 默认模式下，AFS 的前照灯不做任何水平与垂直方向的调整，但会根据光敏 传感器感知光线的变化而自动打开或关闭前照灯。如当白天车辆穿过隧道和桥梁 或遇到恶劣天气时，前照灯会自动打开以补充照明。当黄昏时分，光线强度下降 到一定大小时，前照灯也会自动打开，似乎可以感知夜晚的即将到来;相反，当 黎明到来，光线强度升高到一定大小时，前照灯会自动关闭。 2.1.2 高速公路照明模式 当汽车在公路上行驶发现危险时，司机的第一反应就是制动，司机发现紧急 情况到刹车发生制动作用的这段时间称为反应时间，反应时间内车辆以初始速度 行驶的距离称为反应距离，从刹车发生制动作用直至汽车停止这段时间内车辆行 驶的距离称为制动距离，反应