【摘要】：隨著汽車電子的不斷發(fā)展,科學技術水平也日益提高,人們對于小轎車的功能要求越來越高,重型卡車也不例外。為了能最大程度的解放雙手,人們非常希望重型卡車也像現(xiàn)代的小轎車一樣具備許多功能,這樣一來駕駛就變得更加容易,也更加輕松。本文所設計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候,不用分心去考慮何時打開雨刮器,用什么樣的檔位等問題,也可以了解四種行駛模式自動調節(jié)燈光的類型,這對于重型卡車的安全駕駛有重大的意義。論文首先在查閱了汽車雨刷與燈光控制的國內外研究進展的基礎上,設計了一種基于紅外反射式的雨量感應系統(tǒng)。采用940nm的紅外LED光源,借助全反射式原理,通過光電探測器接收的光強信號,分辨出雨量大小。選用MC9S12XS128MAL單片機作為主控芯片,通過對光強信號的采集,并利用增量式PID控制方法對雨刷電機進行精確控制。接著討論了常用的四種照明模式:默認照明模式、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,并建立了四種照明模式下燈光控制的數(shù)學模型,并用MATLAB進行了仿真分析。通過改變車速和方向盤轉角來控制彎道照明模式下的前大燈轉角,并設計了基于阿克曼原理的控制電路。然后設計了雨刷與燈光控制系統(tǒng)電路,整個電路包括飛思卡爾單片機最小系統(tǒng)、電壓轉換電路、電壓放大電路、電機驅動電路等,其中燈光部分是通過采集光電探測器檢測到的光強信號以后,再采集方向盤轉角和車速傳感器信息,綜合三者的數(shù)據(jù)來判定汽車前大燈照明模式,實現(xiàn)一個完整的自適應前照燈控制系統(tǒng)。最后搭建了實驗平臺,經(jīng)過多次試驗,結果表明,雨刷控制系統(tǒng)能夠根據(jù)雨量感應的強弱調節(jié)雨刷控制電機的轉速;在外界條件不同的時候,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.
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U463.6;TP273.5

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本文編號：2407090