汽车自适应控制的LED前车灯照明系统设计(2)

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4.1.1 汽车LED照明的总体方案设计 18

4.1.2 汽车自适应控制的总体方案设计 18

4.2 LED前照灯光学系统硬件设计 19

4.2.1 前照灯光学系统简介 19

4.2.2 光源的选型 20

4.2.3 近光灯的光学计算 21

4.2.4 远光灯的排列 24

4.2.5 总体前照灯预想图 25

4.2.6 近光灯结构示意图 25

4.3 LED基板与散热设计 26

4.4 LED驱动电路设计 26

4.4.1 LED驱动电路分类 26

4.4.2 LED全串联的形式 27

4.4.2 LED全并联的形式 27

4.4.3 LED混联 28

4.4.4 LED驱动电路的选择 29

4.5 电源的设计与单片机的选择 29

4.6 自适应系统传感器的选型 30

4.6.1 红外线测距传感器 30

4.6.2光电传感器 31

4.6.3 方向盘转角传感器 32

4.6.4车身高度传感器 33

4.6.5速度传感器 33

4.7.1 步进电机的选型 34

4.8 总线收发模块设计 35

4.10自适应控制系统的电路设计 36

4.10.1 停车后前照灯延时关闭控制电路 36

4.10.2 前照灯自动开关控制电路 36

5 自适应系统的软件设计 38

5.1 程序子程序设计 39

结论 41

致谢 42

参考文献43

1 绪论

1.1课题背景及意义

自从汽车发明到后来车灯的应用，汽车前照灯一直都是保障驾驶员及行人安全的重要工具。如果驾驶员在条件恶劣的条件下行车，安全驾驶的关键在于是否获取前方的路况信息。在欧洲，夜间的行车数不及总行车数的四分之一，但是在夜间发生事故的概率要比白天行车高出一倍还多^751!文`论^文'网www.751com.cn。除此之外，在夜间行人也容易被行车撞到，从而造成人员伤亡。根据美国密歇根大学一项研究表明，在夜间行人发生交通事故的数量比白天要高出4.14倍[1]。

这些数字在提醒着我们夜间行车的事故发生率很高，为了解决这一棘手的问题，也为了提高夜间行车的安全性及保护驾驶员自身安全和行人安全，汽车自适应前照灯控制系统在这个时候应运而生。

汽车的前照灯也称大灯或头灯。它用于夜间行车的道路照明，功率一般为40~60W，安装在汽车的前端，有远光灯和近光灯两种照明方式，可通过变光开关进行远近光灯的切换[2]。远光灯用于夜间行车时的道路照明，而近光灯则是在会车时防止对方驾驶员眩目和在城区街道行车使用。但是这种传统的照明系统存在着一定缺陷。因为，该种前照系统中无论是近光模式还是远光模式光线都是呈静态分布的[3]。这样就有一个很大的盲区，就是当汽车转弯或者上下坡的时候，灯光不能照射到一些角落，使司机不能准确无误的获取道路的信息，所以这也导致了夜间行车事故发生率的增加。另外，当司机夜间行车时，为了避免对面驾驶员的眩目，会车时要频繁切换远，近光灯，这也无疑大大增加了驾驶员的疲劳程度，间接地导致事故的发生。随着科技水平的提高，自适应控制系统帮助人们解决了这个棘手的问题。自适应前照灯系统可以在汽车转弯或者上下坡的时候根据不同的路况与环境对光线进行动态的改变，这样就会消除视野盲区，大大的降低了夜间行车事故发生的几率。