【摘要】：隨著汽車(chē)電子的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)水平也日益提高,人們對(duì)于小轎車(chē)的功能要求越來(lái)越高,重型卡車(chē)也不例外。為了能最大程度的解放雙手,人們非常希望重型卡車(chē)也像現(xiàn)代的小轎車(chē)一樣具備許多功能,這樣一來(lái)駕駛就變得更加容易,也更加輕松。本文所設(shè)計(jì)的一體化雨刷與燈光智能控制系統(tǒng)可以讓駕駛員在下雨天駕駛的時(shí)候,不用分心去考慮何時(shí)打開(kāi)雨刮器,用什么樣的檔位等問(wèn)題,也可以了解四種行駛模式自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光的類(lèi)型,這對(duì)于重型卡車(chē)的安全駕駛有重大的意義。論文首先在查閱了汽車(chē)雨刷與燈光控制的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種基于紅外反射式的雨量感應(yīng)系統(tǒng)。采用940nm的紅外LED光源,借助全反射式原理,通過(guò)光電探測(cè)器接收的光強(qiáng)信號(hào),分辨出雨量大小。選用MC9S12XS128MAL單片機(jī)作為主控芯片,通過(guò)對(duì)光強(qiáng)信號(hào)的采集,并利用增量式PID控制方法對(duì)雨刷電機(jī)進(jìn)行精確控制。接著討論了常用的四種照明模式:默認(rèn)照明模式、高速公路照明模式、彎道照明模式以及城市照明模式的照明特點(diǎn),并建立了四種照明模式下燈光控制的數(shù)學(xué)模型,并用MATLAB進(jìn)行了仿真分析。通過(guò)改變車(chē)速和方向盤(pán)轉(zhuǎn)角來(lái)控制彎道照明模式下的前大燈轉(zhuǎn)角,并設(shè)計(jì)了基于阿克曼原理的控制電路。然后設(shè)計(jì)了雨刷與燈光控制系統(tǒng)電路,整個(gè)電路包括飛思卡爾單片機(jī)最小系統(tǒng)、電壓轉(zhuǎn)換電路、電壓放大電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等,其中燈光部分是通過(guò)采集光電探測(cè)器檢測(cè)到的光強(qiáng)信號(hào)以后,再采集方向盤(pán)轉(zhuǎn)角和車(chē)速傳感器信息,綜合三者的數(shù)據(jù)來(lái)判定汽車(chē)前大燈照明模式,實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的自適應(yīng)前照燈控制系統(tǒng)。最后搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),結(jié)果表明,雨刷控制系統(tǒng)能夠根據(jù)雨量感應(yīng)的強(qiáng)弱調(diào)節(jié)雨刷控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速;在外界條件不同的時(shí)候,本系統(tǒng)能夠正確分辨出四種照明模式,從而提高駕駛的安全性。
[Abstract]:With the continuous development of automobile electronics, the level of science and technology is improving day by day. People have higher and higher requirements for the function of cars, and heavy trucks are no exception. In order to maximize the emancipation of both hands, heavy trucks are expected to have as many functions as modern cars, making it easier and easier to drive. The integrated wiper and lighting intelligent control system designed in this paper allows drivers to drive in rainy days without being distracted to consider when to turn on the wiper and what kind of gear to use. It is also possible to understand the light types of the four driving modes, which is of great significance for the safe driving of heavy trucks. Firstly, based on the research progress of automobile wiper and light control at home and abroad, a rainfall sensing system based on infrared reflection is designed. The infrared LED light source of 940nm is used to distinguish the rainfall magnitude by means of the light intensity signal received by the photodetector with the aid of the principle of total reflection. The MC9S12XS128MAL single chip microcomputer is selected as the main control chip, the signal of light intensity is collected, and the wiper motor is precisely controlled by the incremental PID control method. Then it discusses the lighting characteristics of four common lighting modes: default lighting mode, highway lighting mode, bend lighting mode and urban lighting mode, and establishes the mathematical model of lighting control under four lighting modes. The simulation analysis is carried out with MATLAB. By changing the speed and steering wheel angle to control the corner of the headlight in the bend lighting mode, the control circuit based on Ackerman principle is designed. Then the circuit of wiper and light control system is designed. The whole circuit includes the minimum system of Freescale single chip microcomputer, the voltage conversion circuit, the voltage amplifier circuit, the motor drive circuit and so on. In the light section, after collecting the light intensity signal detected by the photodetector, the information of the steering wheel angle and the speed sensor is collected, and the data of the three are synthesized to determine the lighting mode of the automobile headlamp. A complete adaptive headlamp control system is implemented. Finally, the experiment platform is set up. After many experiments, the results show that the wiper control system can adjust the speed of the wiper motor according to the intensity of rainfall induction. When the external conditions are different, the system can correctly distinguish four lighting modes to improve the safety of driving.
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：U463.6;TP273.5

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本文編號(hào)：2407090