汽车自适应前照灯系统的设计毕业论文目录第1章绪论 (1)§1.1 课题背景 (1)§1.2 国外发展现状及发展趋势 (3)§1.3本课题的研究意义与主要容 (5)第2章系统整体方案设计 (6)§2.1 系统的功能及构成 (6)§2.2 系统基本功能 (8)§2.3 系统的工作原理 (8)§2.3.1 随动转弯角度 (9)§2.3.2 车身纵倾调光 (10)§2.4本章小结 (10)第3章系统硬件设计 (11)§3.1 AFS主控制器设计 (11)§3.1.1 微控制芯片的选型 (11)§3.1.2 信号处理电路设计 (13)§3.1.3 电源电路设计 (15)§3.1.4 电机控制电路设计 (15)§3.2 执行器选择 (17)§3.3 传感器模块选择 (17)§3.4本章小结 (19)第4章系统软件设计 (20)§4.1程序思路 (20)§4.2系统分块程序设计 (21)§4.2.1 随动转弯程序 (22)§4.2.2 倾角转动程序 (23)§4.3 本章小结 (24)第5章系统调试 (25)§5.1 系统硬件调试 (25)§5.1.1 常见的硬件故障 (25)§5.1.2 硬件调试方法 (25)§5.2 系统软件调试 (26)§5.3 基于PROE的运动建模 (27)§5.4 本章小结 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)附录1原理图 (32)附录2 PCB (33)附录3 实物图 (34)附录4程序代码 (35)第1章绪论§1.1 课题背景自19世纪汽车诞生以来，已经历了一个多世纪的风雨。

想当初，卡尔．本茨造出的三轮汽车每小时的时速仅为18公里／时，而现在已经诞生了时速600公里的超级跑车。

随着社会的不断进步发展，汽车已成为现代人生活中不可或缺的交通工具。

然而，随着汽车技术的不断进步以及车辆数目的增加，汽车也给现代社会带来了新的问题。

频繁发生的交通事故已经成为不得不严肃对待的世界性问题。

据统计，在各种意外事故中，以车祸占首位，占意外死亡总数的50％以上。

仅以汽车交通事故为例，全世界因交通事故而死亡的人数已超过3000万人，比世界大战所死亡的人数还多。

而其中以青少年与老年人的死亡率最高。

值得注意的是：儿童青少年一直都是交通事故导致伤亡的高危人群。

据估计，近年来全世界每年在车祸中丧生的人数约为30万人，受伤者约3000万人，其中终身残疾者约为300万人。

我国城市每万辆车死亡率为50—10.8人左右，与国外相比较，为日本的26.5倍、美国的17.8倍。

若以万辆车的死亡率作比较，我国车祸的发生率和死亡率皆居世界之首位。

据公安部交通管理局的统计：2005年，全国共发生道路交通事故450254起，造成98738人死亡、469911人受伤，直接财产损失18.8亿元。

自2001年以来全国交通事故死亡人数首次回落到10万人以下。

中国由于交通事故每年死亡超过10万人，死者大多是年轻人，占全球交通事故死亡人数的五分之一，居世界各国之首。

中国每5分钟有一人因车祸死亡，每一分钟有一人因车祸伤残，每天死亡280多人，每年死亡10万多人，中国的汽车数量仅占世界的1.9％，而车祸死亡人数占世界15％，且每年增加4.5％。

如何提高汽车的安全性、减少交通事故的发生已经成为全世界的迫切要求。

汽车安全性分为三大部分：主动安全性、被动安全性和防火安全性。

所谓主动安全性，是指汽车设计者在汽车的配置中，采取一系列技术措施，以预防和减少安全事故的发生。

其中包括汽车夜间照明、各种指示信号、驾驶员视野、制动以及轮胎等；所谓被动安全性，是指在汽车中采取一系列技术措施，使得安全事故一旦发生时，可最大限度地防止或减少对人员造成的伤害。

其中包括车身结构、安全玻璃、座椅、头枕、外部凸出物以及安全气囊等。

汽车照明系统作为汽车最主要的主动安全装置之一，主要负责前方路况的照明，提供给驾驶者前方的路况信息，使驾驶员能够及时看清障碍物并做出反应，是保证汽车在夜间或能见度较低的环境下安全行驶的关键。

传统的汽车照明系统主要包括照明装置(照明灯)和信号装置。

其中照明灯的功能是在黑暗环境中照亮汽车行驶前方的路面(倒车灯照亮汽车后方，在倒车时也是照亮行驶方向)。

照明灯主要是指前照灯、前雾灯、倒车灯和牌照灯。

其次像室灯、仪表等和行箱灯也属照明灯用。

信号装置包括汽车信号灯和回复反射器。

信号灯中又包括转向指示灯、制动灯、后雾灯和位置灯等。

信号灯的功能，是向其他道路使用者表明本车的存在，以及本车将要转向某一方向或正在制动减速等，以引起对其的特别关注。

事实上，前雾灯兼有照明和信号的两种功能，它是在雾、雪、雨或尘埃蔓延等有碍可见度的情况下，为改善车辆前方道路照明和使迎面来车易于发现车辆的灯具。

但是在实际的使用中，传统的前照灯系统存在着许多的安全隐患。

特别是在交通事故多发和高致死率的夜间，传统的照明系统难以对汽车提供有效的安全保护。

世界汽车安全事故统计资料表明：夜间发生的交通事故是白天的三倍，照明状况不良时的事故率又是照明良好时的三倍。

我国交通事故统计资料显示，仅1994年因灯光问题酿成的安全事故就有近千起，造成三百多人死亡。

而造成夜间事故平频发的主要原因是在晚上驾驶员的可视度与白天相比大幅度的下降，同时雨雾和空气中的一些污染物在前窗玻璃上形成的水滴和污物也会让驾驶员的距离感产生失真，严重影响了驾驶员对前方弯道障碍物的判断，而依靠传统的照明系统即使将近光灯、远光灯和前雾灯全部开启也依然会存在着照明盲区，从而导致事故的发生。

上述这些问题的存在，就使得研制出一种具有多种照明功能的新型照明系统成为必然的趋势，并且这些功能的切换，出于安全上的考虑，应该是无需驾驶员手动控制全智能实现的。

与此同时，随着科学进步的发展，越来越多的高新技术开始运用在汽车工业上。

汽车虽然本是主要偏向于机械配合的一项技术，不过近几十年随着电子技术的迅猛发展，各行各业都开始提倡机电一体化，汽车也不例外。

安全、节能、环保以及智能化和信息化是未来汽车的发展趋势。

与这些要求相适应，汽车电子化的趋势越来越明显，各类电器元件在汽车成本中所占比例也越来越高，如今的汽车上都是动辄数百个电子元件，数以捆计的汽车线路控制着汽车多个部门的协调工作，国外专家预测未来3-5年汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的25％以上，汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展，成为所谓的“电子汽车”。

可以说汽车电子化已经成为现代汽车发展的重要标志。

在现代汽车制造工艺中引入电子技术不仅提高了汽车的动力性、经济性和安全性，使汽车产业进入一个新的纪元，而且还开拓了电子产品的市场，推动了电子产业的发展。

将汽车电子技术运用到汽车照明领域，将微控制器、传感器、车载网络系统、自动控制理论与传统的汽车前照明机械系统结构相结合，开发出能够解决由于传统照明系统带来的安全问题的新型智能车灯，将是未来汽车前照明系统的发展方向。

§1.2 国外发展现状及发展趋势在欧、美、日等发达地区和国家，从上个世纪几时年代中叶就已经开始投入研究。

在2003年初，一种具有“左顾右盼”功能的Pre-AFS（初级AFS-Adaptive Front lighting System）系统诞生了。

时至今天，AFS前照灯系统的研究在国外已经取得了很大的进展，日趋成熟。

日本、欧洲等国的知名汽车制造商都纷纷推出自己的AFS系统。

在其高档轿车中标配AFS 系统的同时，讲AFS系统在中档甚至中低档轿车车型作为选配列出，比如宝马5系，奥迪A8，梅赛德斯CLS、M系、E系，雷克萨斯R系,大众B6等。

虽然AFS系统已经投入使用,而且效果良好,但致力于行车安全的专家们并不满足于已经取得的成绩。

以德国海拉公司为首的汽车灯具巨头们正在考虑如何让车灯在多种复杂的道路状况下司机们提供更好的照明。

一种被称作VARILIS（多功能可变智能灯光系统）的新技术已诞生，除了本课题研究的随动转弯功能之外，它将根据车速在不同围产生不同的光型，如乡村灯光、城市灯光、高速灯光、远光等。

在VARILIS系统中，光源和透镜之间不是双疝气前照灯中的遮光罩，而是一种可旋转的柱体，改柱体表面有很多不同的形状，根据智能控制器对更累传感器信号的处理，使转到不同的角度产生不同的光型。

国关于汽车自适应照明系统的研究起步较晚，目前仅有小系车灯，北方汽车大灯自动转向器厂、天津欧华汽车研发中心等少数机构在进行自主研发。

据报道，北方汽车大灯自动转向器厂在2007年初研发成功汽车自动转向前照灯，该产品打破了国外公司在此方面的垄断，在汽车照明领域取得突破，但与自适应的前照灯还有一定差距。

可以说自适应照明系统是近年国际国在汽车智能照明系统方面研究的热点，也是汽车主动式安全系统研究有所突破的领域。

目前，己经有很多车辆具备了AFS的部分功能，比如全新宝马530i、奔驰新E级、东风日产新天籁、东风雪铁龙凯旋、丰田凯美瑞、雷克萨斯LS460L以及一汽丰田锐志3.0L等。

随着科技的进步和人们对于汽车观念的提升，AFS有着更安全，更环保的发展趋势。

随着科技日新月异的进步和人们对汽车安全的追求越来越高，汽车自适应前照灯系统越来越有着更安全、更环保、更人性化的发展趋势。

自适应智能照明系统在汽车主动安全领域的重大突破和显著成效使其成为未来国外汽车生产厂商在汽车智能照明系统方面的热门研究方向之一。

随着汽车工业的发展，使用者在考虑车载高新技术的同时，对汽车的安全性也越来越重视。

为满足市场的需求，安全、舒适、节能将是未来自适应前照灯系统的发展方向。

首先，在未来的汽车智能前照明系统中将会集成图像识别功能以检测行人、车辆和路边障碍物，为驾驶员提供更加安全的行驶环境；其次，未来的自适应照明系统将与自适应巡航控制(ACC)和车道偏离警告系统(LDWS)等其他新型汽车主动安全系统相结合，不仅可以更加精确的预测前方的路面状况从而对光型进行更智能化地调节，同时也能使系统变得更加集成化、低成本化；并且随着LED技术的不断发展，LED的性价比不断提高，据专家预测，新一代的汽车自适应照明系统也将采用LED转向灯，由于LED灯具有寿命长、占用空间小等优点，可以使得整个系统的节能性和可靠性明显提高。

§1.3本课题的研究意义与主要容随着汽车制造技术的不断进步，汽车的行驶安全成为人们越来越关心的问题。

而汽车前照灯作为汽车主动安全的主要组成部分之一，也必须满足使用者越来越高的要求。