自適應前照燈的功能及實現

　　2. 2 AFS 的控制方案及硬件組成

　　2. 2. 1 AFS 的控制方案

　　為了實現上述AFS 的各種照明模式，現提出如圖9 所示方案。此方案中，AFS 由4 大部分組成，分別為傳感器組、傳輸通路、處理單元和執行機構。此方案的基本思想是:中央處理器為實現汽車前照燈的自適應功能，需要首先通過傳感器組采集光線、車速、轉向、道路狀況等信息，再由傳輸通路實時傳輸這些信息至中央處理器，中央處理器經過復雜的控制邏輯和算法，將得到的控制命令發給執行單元，再由執行單元做出最終反應，從而達到預期效果。

圖9 AFS 的控制框圖

　　2. 2. 2 AFS 的硬件組成

　　(1) 傳感器組

　　傳感器組包括光敏傳感器、車速傳感器、車身高度傳感器、方向盤轉角傳感器、雨量傳感器、霧傳感器、風速傳感器、顆粒物傳感器、汽車位置傳感器(GPS 信號)。

　　(2) 傳輸通路

　　選擇CAN( Controller Area Network) 總線作為傳輸通道，CAN 總線常用于實現汽車內部控制系統與各檢測和執行機構間的數據通信。通過CAN 總線還可以向其它電子模塊索要本系統需要的相關資源及將本系統當前的一些信息發送給其他電子模塊，從而簡化系統結構，實現資源共享。對應于2. 2. 1 條提出的AFS 的控制方案，CAN 節點連接圖如圖10 所示。

圖10 CAN 節點連接圖

　　(3) 處理單元及執行機構

　　在原理樣機中，選擇AT89S51 單片機來控制步進電機、車燈功率驅動芯片和車燈清洗器。圖11 給出了步進電機的控制示意圖，本系統共需4 臺步進電機，左右前照燈每邊各2 臺，其中1 臺步進電機控制垂直方向的轉動，另1 臺用于控制水平方向的轉動。

圖11 步進電機控制示意圖

　　3 結論

　　通過對AFS 的功能分析，提出了沙塵暴天氣下的AFS 的照明功能，給出了可行的硬件實現方案。

　　當前的AFS 只有當車輛進入某種環境后才能根據傳感器采集的相關信息對當前的駕駛環境做出判斷，且只有當傳感器收集的數據值在一定范圍內才能做出反應，低于或高于此值AFS 將不予理睬。所以當前AFS 的及時性和可靠性有待進一步改進。本研究系統中預留了GPS 信號，通過對系統的擴展，不但對車輛所處的當前環境狀況具有正確的判斷，同時能對即將到來的環境狀況有效地預知并提前做出反應。

　　它被稱為預見型AFS，即P-AFS( Predictive-AFS)。譬如車輛在進入彎道之前，P-AFS 便能發現前方道路的狀況，從而能提前開啟彎道照明功能，且比傳統的AFS 能更加準確地照射到彎道的中央。P-AFS 將成為我們下一步研究的主要方向。