車輛前照燈自動變光器的程序設(shè)計

劉川梁子，連晉毅

太原科技大學(xué)機械學(xué)院，山西太原 030024

0 引言

隨著我國汽車保有量的快速增長，機動車行駛中的安全問題越來越重要。為了提高行車安全性，人們增加了ABS、安全氣囊等裝置，使汽車行駛更加安全，但是車輛在夜間行駛中，開啟的大燈會對面汽車駕駛員造成眩目，從而，增加了夜間交通事故的發(fā)生概率。隨著電子技術(shù)和微型計算機的迅速發(fā)展，汽車上也越來越多地采用電子技術(shù)和微型計算機的應(yīng)用技術(shù)，所以對于車輛前照燈的自動控制也是發(fā)展的趨勢，鑒于此，本著安全、可靠、低成本的原則，設(shè)計并開發(fā)了車輛前照燈自動變光器。

1 基本原理

汽車的前照燈具有遠光、近光兩種照明光源，當對面無行駛車輛時，開啟遠光燈，給司機以足夠的照明；當對面車輛行駛而來時，切換為近光燈，防止給對方司機造成眩目。汽車的前照燈在開啟遠光時，通常能照射前方100m的距離，亮度超過10000cd（坎德拉），使駕駛員清晰地看見前方的路面情況。而在會車轉(zhuǎn)換為近光時，在保證射向?qū)Ψ今{駛員的光強不超過1000cd，同時還要保證一定的照明距離。汽車的前照燈同普通的家用白熾燈象形，二者的區(qū)別主要是供電系統(tǒng)不同，前照燈是由12V直流電，汽車的蓄電池供電。汽車的前照燈發(fā)出光的光譜范圍主要是可見光，為了安全、可靠的實現(xiàn)汽車前照燈的自動切換，結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計的性能價格比，汽車前照燈自動控制裝置原理框圖如圖1所示。

圖1 電路原理組成框圖

2 電路工作原理

該裝置由光電接受電路、程序控制放大電路、電壓比較電路、單片機電路、驅(qū)動電路及繼電器和電源電路組成，電路板如圖2所示。

3 軟件設(shè)計

為了可靠、準確地檢測和判別對面行駛來的汽車，濾除那些一閃而過的、不必要的干擾光源和干擾抖動信號，軟件采用不同的探測靈敏度掃描檢測信號。若檢測到信號，則通過延時程序濾掉抖動和干擾信息，以增加抗干擾性能。若連續(xù)檢測到信號后，可以判別為對面行駛而來的汽車。具體過程如下：

1）以2倍和3倍的放大倍率循環(huán)掃描信號，若有信號，則進行延時判斷；2）繼續(xù)檢測信號。若無信號，則為干擾信號，重復(fù)步驟1），若有信號，則判別為對面行駛而來的汽車；3） P1.1輸出高電平，繼電器翻轉(zhuǎn)，遠光變?yōu)榻猓?）以4倍和5倍的放大倍率循環(huán)掃描信號，若有信號，說明正在回車，重復(fù)掃描；若無信號則進行延時判斷；5）繼續(xù)檢測信號。若有信號，則為干擾信號，重復(fù)步驟4），若無信號，則判別回車結(jié)束；6）P1.1輸出低電平，繼電器翻轉(zhuǎn)，近光變?yōu)檫h光；7）重新從1）開始。

程序列如下：

圖2 電路板實物圖

4 結(jié)論

經(jīng)過市場調(diào)研、按照上述工作原理，制作并焊接了線路板，經(jīng)過電路設(shè)計分析、軟件編程、計算機模擬、實驗室試驗，不斷進行修正、改進，車輛前照燈自動變光器已經(jīng)由實驗室的試驗階段轉(zhuǎn)向產(chǎn)品現(xiàn)場調(diào)試階段，該產(chǎn)品具有操作簡單、適用性強，降低駕駛員的疲勞強度，對于突發(fā)性光也可進行適時判斷等優(yōu)點，大大提高了行車的安全性，基本上達到了設(shè)計要求，經(jīng)反復(fù)實驗調(diào)試，效果良好。安裝到汽車上經(jīng)過一段時間測試，性能比較穩(wěn)定。

[1]陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].機械工業(yè)出版社，2003，9：403-406.

[2]徐向陽.汽車電子技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社，1999，9：113-135.

[3]劉申全，喬建剛，呂玉良.汽車智能燈光器的研制2002年中國機械工程學(xué)會論文集，2002，9：84-86.