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基本信息
- 項目名稱：
- 汽車智能照明系統(tǒng)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品以STC89C52RC單片機(jī)為核心控制器件，利用超聲波測量汽車會車距離，利用光敏傳感器檢測行車環(huán)境光照度，并對汽車行駛彎道進(jìn)行實時監(jiān)測，自動調(diào)整汽車大燈照明角度，設(shè)計并制作了一套智能汽車照明增強(qiáng)系統(tǒng)。
- 詳細(xì)介紹：
- 該系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠(yuǎn)近光自動切換和彎道主動轉(zhuǎn)彎照明，能夠通過光強(qiáng)檢測在光強(qiáng)不足的情況下車燈自動打開，并能通過超聲波測距檢測，當(dāng)來車相距在一定范圍時燈光由遠(yuǎn)光自動切換成近光，會車完成自動恢復(fù)到會車前的狀態(tài)。若前方近距離仍有來車，將保持近光，直到會車結(jié)束。在夜間行駛轉(zhuǎn)彎時，根據(jù)車輛轉(zhuǎn)向角度自動調(diào)整大燈的燈光照射方向。 設(shè)計方案主要包含超聲波測距模塊、光強(qiáng)檢測模塊、彎道監(jiān)測及大燈調(diào)整模塊，實現(xiàn)了汽車各種照明功能的智能增強(qiáng)，達(dá)到了提高汽車安全行駛之目的。 該系統(tǒng)具有廣闊的市場應(yīng)用前景。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 該系統(tǒng)對智能車燈照明控制要求比較高，本作品不像傳統(tǒng)的前照燈系統(tǒng)一樣，只能在一種固定的模型下工作，本作品能夠根據(jù)車輛行駛的道路的情況以及外界環(huán)境的狀況自動的切換車燈的工作模式，產(chǎn)生適合當(dāng)前駕駛環(huán)境的光束模型，為駕駛員自動提供更寬更合理的視野范圍，提高行車安全。此系統(tǒng)采用以51單片機(jī)STC89S52為核心控制器、超聲波測距、光強(qiáng)檢測、彎道大燈調(diào)整及步進(jìn)驅(qū)動模塊。 本項目在以下幾個方面有所創(chuàng)新： ① 將增強(qiáng)型超聲波測距引入到行駛中的汽車會車距離檢測，測量距離、精度和實時性上得到了創(chuàng)新應(yīng)用。 ② 在動態(tài)會車距離算法上進(jìn)行了中值濾波等修正計算，會車車距更精準(zhǔn)，汽車遠(yuǎn)近燈光切換更及時準(zhǔn)確。 ③ 對道路彎道檢測上，創(chuàng)新性的提出了觸點式前后比較轉(zhuǎn)向判斷法，確實當(dāng)前大燈應(yīng)調(diào)整的角度值，避免了使用成本較高的角度傳感器的使用，實現(xiàn)了一套經(jīng)濟(jì)的彎道檢測方案。 ④ 將光敏傳感應(yīng)用到了汽車環(huán)境照度判斷上，實現(xiàn)汽車燈光自動開啟與關(guān)閉的關(guān)鍵功能。 ⑤ 低成本液晶模塊應(yīng)用到了本照明系統(tǒng)顯示中，實現(xiàn)了多功能分屏實時顯示照明狀態(tài)。 ⑥ 監(jiān)測控制主機(jī)采用STC89C52單片機(jī)，整體結(jié)構(gòu)簡單，成本低，整體成本最低可以控制到300元內(nèi)，相比高檔汽車配置國外照明系統(tǒng)2000元以上價格優(yōu)勢，無疑為重要的低成本創(chuàng)新。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 相比采用同類單片機(jī)，本作品在程序結(jié)構(gòu)設(shè)計及算法上都具有自己的特色，光強(qiáng)檢測、超聲波測距、彎道大燈調(diào)整及步進(jìn)驅(qū)動都采用獨立的模塊，因此，相互之間不會產(chǎn)生任何干擾。未見其視屏提示功能，本作品加有視屏顯示功能，能顯示夜間汽車行駛狀態(tài)。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 作品于2011年4月中旬在重慶文理學(xué)院校團(tuán)委《第十二屆“挑戰(zhàn)杯”》評議小組進(jìn)行評審，其鑒定為全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽科技創(chuàng)新發(fā)明B類。 重慶文理學(xué)院特等獎
作品所處階段
- 試驗階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)出售
作品可展示的形式
- 實物、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 本作品操作十分簡便，只需要給本作品提供5V的直流電就可正常運(yùn)行，無需任何調(diào)試和設(shè)置。本作品每個模塊的硬件電路都是采用技術(shù)成熟、穩(wěn)定性好、運(yùn)用廣泛的基本電路，該系統(tǒng)的時時性好、判斷準(zhǔn)確、抗干擾能力強(qiáng)。本作品可適用于任何車型，通過光強(qiáng)檢測、超聲波測距、彎道監(jiān)測，最終實現(xiàn)汽車車燈自動開關(guān)、會車遠(yuǎn)近光切換和主動轉(zhuǎn)彎照明，提高人們的汽車駕駛品質(zhì)，使汽車駕駛更加安全，使汽車性能更加完善。從而減少因照明而發(fā)生的交通事故。 現(xiàn)代交通密度的加大，行車安全已經(jīng)成為人們要解決的當(dāng)務(wù)之急，而傳統(tǒng)前照明等無法及時調(diào)節(jié)照明角度，常常會在彎道內(nèi)側(cè)出現(xiàn)“盲區(qū)”，極大地威脅了駕駛員夜間的行車安全。隨著科技的進(jìn)步，傳統(tǒng)照明系統(tǒng)存在著許多的問題，在駕駛中面對復(fù)雜的道路條件和行車狀況是，交通安全依然存在著巨大的隱患。作為汽車的三大安全之一，汽車照明系統(tǒng)是最主要的主動式安全裝置，對傳統(tǒng)汽車照明系統(tǒng)的改進(jìn)和創(chuàng)新也日益成為全世界汽車廠商研究的熱點問題。其是一個有重大意義的研究項目。
同類課題研究水平概述
- 文獻(xiàn)[1] 基于CAN總線的汽車智能照明系統(tǒng)，2008，吉林大學(xué)，何磊 本文確定了智能照明系統(tǒng)中進(jìn)行智能控制的車燈種類及控制目標(biāo)。在遵循國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下,提出了本系統(tǒng)中遠(yuǎn)光燈、近光燈、后霧燈的智能控制策略,并利用提出的控制策略對車燈進(jìn)行智能控制。 本系統(tǒng)對智能控制策略中需要得到的車速信息、霧天的濃度信息及光強(qiáng)信息提出了采集與實現(xiàn)的方法。根據(jù)這些參數(shù)的特點,確定使用脈沖測速法采集車速信息、使用濕度傳感器采集霧天的濃度信息、使用光敏電阻采集霧天的光強(qiáng)信息。結(jié)合車燈的結(jié)構(gòu)特點,對車燈控制部分提出了控制與實現(xiàn)的方法,確定了使用步進(jìn)電機(jī)控制車燈的角度變化,使用數(shù)模轉(zhuǎn)換器和放大電路控制車燈的光強(qiáng)變化。 根據(jù)上面提出的實現(xiàn)方法,本系統(tǒng)完成了車速采集節(jié)點、光強(qiáng)采集節(jié)點、濕度采集節(jié)點、車燈控制節(jié)點的硬件與軟件設(shè)計。同時,建立了基于CAN總線的通訊網(wǎng)絡(luò),設(shè)計了CAN總線的應(yīng)用層協(xié)議,規(guī)定了CAN總線的通訊機(jī)制及總線傳輸速率。用建立好的通訊網(wǎng)絡(luò),傳輸各種車燈智能控制時需要的參數(shù)信息及開啟與關(guān)閉命令。 本系統(tǒng)對遠(yuǎn)光燈、近光燈及后霧燈進(jìn)行了基于汽車臺架的實驗,驗證了智能控制的正確性,實現(xiàn)了系統(tǒng)定義的功能。 文獻(xiàn)[2] 汽車智能照明系統(tǒng)的研究，中國水運(yùn)(下半月) 2009（3），杭州電子科技大學(xué)電子信息學(xué)院，束華明; 高明煜 汽車智能照明是一種在彎道上及時對前照燈燈光調(diào)節(jié)控制的系統(tǒng),該系統(tǒng)極大提高了夜間行車安全。本文介紹了其基本組成和工作原理,提出并分析解決了系統(tǒng)方案,最后設(shè)計了系統(tǒng)的軟硬件。 文獻(xiàn)[3] 自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)(AFS)應(yīng)用及發(fā)展趨勢，CJFD收錄刊，2010（3），福建交通職業(yè)技術(shù)學(xué)校，長安大學(xué)汽車學(xué)院，林坦，戴廣超，李新偉 傳統(tǒng)汽車前照燈系統(tǒng)因照明模式單一及在實際操作中的諸多問題,在面臨復(fù)雜的道路條件和行車狀況時,交通安全面臨重大隱患,使得具有自動適應(yīng)車輛行駛狀態(tài)的前照燈系統(tǒng)(AFS)備受關(guān)注。本文簡要介紹了AFS的研究背景,對比闡述傳統(tǒng)汽車前照燈系統(tǒng)與AFS在幾種模式下的應(yīng)用,并對將來這一新技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測。
