2.2 人眼对光的适应度调查
根据调查所得，人的眼睛在4000流明的亮度以下才能看 到东西；超过4000流明，就会出现炫目现象；在3500流明以 下的情况下，人的眼睛看的东西最清楚、最舒适。 一般在室内光的强度为400到600流明。在阳光明媚的户 外亮度会在较大范围内浮动。如阴凉处的亮度为1000流明， 而高速公路等有大片水泥地的地方亮度约为6000流明。在 3500流明的亮度以下，我们人眼都感觉很舒适。当直射光或 是反射光的亮度到达4000流明时，人眼接收光线开始变得吃 力。当我们试着努力去看这些很亮的区域时，只会看到白色 的闪光，这就是眩光。一旦光亮度到达10,000流明时，眼睛 因接收到的光过强而开始完全滤去光线。调查结果如表1所 示。
3.3 现状分析
调查发现,镜泰（Gentex Corporation ）公司从2004年开 始批量生产的SmartBeam系统。SmartBeam智能远近光灯控制系 统使用了CMOS图像传感器，具备内置的逻辑运算程序，能根据 交通光照状况自动地切换远光灯和近光灯。 工作原理：当环境光线足够暗并且附近没有其它行驶车辆 灯光时，SmartBeam自动开启远光灯；当SmartBeam探测到对面 车辆的前照灯或前面车辆的尾灯时，它又自动将远光灯切换成 近光灯。该系统旨在实现前照明效果的最佳化，同时消除重复 开关远光灯的操作。 应用：这项技术在欧美24种不同车型上得到了应用，今年 也还有多款新车型将应用此技术。在中国销售的汽车中只有宝 马、奔驰的两个系列安装了该系统。
湿 度 传 感 器
5.4
下雨天车距灯自动开启子模块图
汽车车距灯开关控制电路
AT89C52
雨水检测电路
5.5 主要选用元件略图
5.6
原理图
6、 软件设计
主要用C语言和汇编结合编程。
具体功能实现模块：
1)远、近灯的切换 2)随环境的暗亮的变化，而判断是否开启车灯和车 灯的亮度的调节
3)灯光的方向随着行车方向转动
表1 人眼对光的适应度及车灯强度
人的眼睛能看到东西的亮度 人的眼睛看的东西最清楚、最舒适的亮度
室内光的强度 阳光明媚的户外
4000流明的亮度以下 3500流明以下
400到600流明 1000流明－6000流明
高速公路等有大片水泥地的地方
眼睛因接收到的光过强而开始完全滤去光线 人眼接收光线变得吃力的亮度 50-60W 氙气灯
图2-1 2003-2008年国内汽车销售数据表
1000
万台
938.1 879.2
800
721.6 675.6
600
507.2
629.8 575.8 517.6 397.1 298.6 327.1
汽车 乘用车
400 200 0
439
2003
2004
2005
2006
2007
2008
图2-2
2004-2008年国内汽车月销售量对比图
为减少交通事故发生的几率，迎面行驶的两辆汽车在相 距80—150米范围内，通过光电信号确认，检测是否有车开启 远光灯，如果有，自动将远光灯关闭，同时开启近光灯。两 车相闪过的瞬间（约60秒），两车的近光灯自动转换远光灯 行车，双方司机不需要用手工操作。
2.4 汽车转弯时的照明问题
在夜间行车时，当车前轮小角度转动时，车身的方向还
3.5 技术实现
主控制芯片－单片机工作原理
角度传感器、光电传感器、电容等的工作原理
采用C语言和汇编语言结合编程
信号变量的出理（滤波、放大等），软件（算法）实现
市场角度和技术角度去分析，本项目具有可行性
4、总体设计
本产品在不影响汽车原有的功能的基础上，通过在车身 上增加角度传感器、光敏传感器、水流检测电路等辅助设备 （安装示意图如图4-1所示） ，采用软硬件结合技术实现汽 车照明系统的最优化使用。
4)雾灯的自动开启
6.1 远、近灯的切换模块
光敏电阻采集数 据
A/D转换
判断(单否开启，和亮度变化模块
光敏传感器采集 数据
A/D转换
判断(单 片机)
变暗或变亮
是否开启灯
6.3 灯光方向随行车方向转动模块
角度传感器角度采集
A/D转换
判断
近光灯向右转 一定的角度
2) 在夜间行驶过程中如遇迎面来车，前照大灯的远 光自动切换成近光，会车完成以后，启动远光 灯。
图1-1
开启远光灯照明状态
图1-2
开启近光灯照明状态
3) 随环境光线的强度变化决定是否开启近灯光。当 环境光线变暗时，行车灯会自动开启。如晚上 或白天驶入隧道或者密林中时自动开启近光灯 ，光线充足时自动关闭汽车灯光。 4) 在下雨的时候，根据雨势的大小决定是否自动开 启车距灯；雾大能见度降低时，同时自动开启 雾灯和车距灯。
作品题目: 项目成员: 指导教师: 参赛单位:
汽车灯光智能调节系统 徐盛财、谭其巧、梁谋样 乔海晔、朱小远 广东白云学院
主要内容：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 功能介绍 选题背景 可行性分析 产品设计 硬件设计 软件设计 未来展望
1、功能介绍
汽车灯光智能调节系统实现主要功能如下：
1) 夜间行车时，当汽车转弯时，根据车前轮转动的 角度控制车灯的方向亦随之转动。从而避免转弯 时驾驶员看不清转弯处的路面状况而发生交通事 故（实现过程如下图所示）。
5、 硬件设计

硬件方面

采用单片机，A/D转换，继电器，步进电机，角
度传感器，温湿传感器，各种电阻等元件。
5.1
总体模块图
雨水检测电路
汽车远、近光灯开关控制电路 汽车车距灯开关控制电路 汽车雾灯开关控制电路 AT89C52 A/D
角度传感器 湿度传感器 光敏传感器
步进电机 汽车近光灯转动电路
5.1

致谢
感谢各位评委老师在百忙中对我们的作品给予指导；
感谢参与组织 “ NOC ” 的全体老师们，给我们一
次展示自己作品的机会；
感谢指导教师的辛勤努力；
由于时间仓促，作品还有很多不完善的地方，望批评 指正。
4.1 实现方案
汽车远光灯自动调节系统由大灯调节电机、控制器和光 电传感器组成，光电传感器分别安装在车身前后两端，主要 检测行车环境和会车状况，把检测值以电信号的方式传送给 控制器，控制器对比计算后去控制大灯调节电机，从而完成 对大灯的自动调节功能。
当驾驶者将车辆前灯转至远光时，这种灯光自动变换器 可以根据对面来车时对方灯光的强弱，在100-150米的距离内 自动将远光变为近光。而在对方的车辆驶过之后，2秒左右的 时间，车灯自动又从近光变回远光。这项远近光自动电子变 换器的新技术，将为人们在夜间行车带来实质性的安全和方 便。
2.1 造成交通事故的原因分析
虽然我国道路交通安全法实施条例作出了机动车夜间会
车须距对面来车150m外互闭远光灯，改用近光灯的规定。但
现实中相当部分驾驶员经常使用远光与对方会车，造成对方 驾驶员眩目而酿成交通事故，而且这种违规操作很难予以监
督。这一方面是驾驶员的道德素质问题；但另一方面是驾驶
过程中频繁的变换灯光操作给驾驶员带来的操作负担，即在 作灯开关操作时又需作方向修正这类多种操作同时进行所孕 育的事故隐患，这些也是许多驾驶员（特别是新手）在夜间 不愿去作频繁的变光操作的原因。
近光灯转动子模块图
电机驱动集成电路 (L293)
电压
AT89C52
A/D
角度传感器 （GMR）
1：120减速 步进电机
控制汽车近 光灯转动
5.2
远、近光灯自动切换子模块图
控制汽车 远、近光灯 开关
放 大 电 路
AT89C52
A/D
电流
光 敏 传 感 器
5.3
雾灯自动开启子模块图
汽车车距灯开关控制电路 AT89C52 汽车雾灯开关控制电路 A/D
3、可行性分析
3.1 选题依据
日常生活中急需要解决的问题 良好的国内市场前景 汽车的灯光自动调节系统技术的发展空间
3.2 国内市场需求
随着我国经济的稳步快速发展，特别是加入WTO以来，我
国汽车工业的发展更是一日千里。据统计，全国机动车保有
量为15281万辆。其中，轿车5356万辆，内含私人汽车3239万 辆，摩托车8355万辆，其他车为1570万辆。同时，每年新增 汽车600万辆以上，在未来5年，汽车生产和消费将以每年30 ％速度递增（详细调查数据如图1、图2所示），汽车消费已 接近房地产成为我国的第二大消费和新的经济增长点。随着 经济的发展，人们对汽车的安全性越来越高，汽车的技术要 求也越高。
3.4 产品定位
SmartBeam智能远近光灯控制系统使用了CMOS图像传感器， 使整个系统的精度和准确度都有很大的提高。但该系统价格昂贵， 而且这项技术的应用范围很小，只在欧美的24种不同车型上得到 了应用。在中国销售的汽车中只有宝马、奔驰的两个系列安装了 该系统。目前国内的中、低档汽车均无安装此系统。而且中低档 汽车安装此系统后价格提高的幅度较大。 本课题以根据路况最优化地使用汽车的照明设备为目的。综 合考虑会车时远、近光灯的自动调节，汽车转弯时改变灯光方 向，雨、雾灯光自动开启等功能，面向中、低挡汽车市场，实 现多功能、低成本、集成式智能系统。以优化目前复杂的车灯 系统。提高夜间驾车的安全性，降低死伤事故的比例，保护人 身安全。
4.1 实现方案
具体实现如下： 1. 通过在车轮转轴处增加角度传感器实现车轮转角的跟踪 ，将车轮的转动角度转换为电压值传送给主控芯片，经 过处理后控制步进电机转动，从而带动近光灯的转动； 2. 在车身正前方中间位置增加一个光敏传感器，用来接受 迎面来车的光强，将接受到的信号传送到主控芯片以判 断是否达到远光灯的光强（即使影响到驾驶员视觉的光 强），如果是，关闭远光灯同时开启近光灯； 3. 在车头位置增加温湿传感器，用来检测是否有雾，从而 决定是否开启雾灯和车距灯； 4. 在车尾引流槽处增加水流检测电路，检测是否下雨，决 定是否开启车距灯。