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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于單片機(jī)控制的汽車智能照明系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 汽車行駛轉(zhuǎn)彎及坡道等路段時(shí)燈光的照射滯后于車輛的車輪轉(zhuǎn)向和起伏角度，存在照明盲區(qū)極易引發(fā)交通事故。另外不同的路況對(duì)燈光的光強(qiáng)需求也不同，但目前車燈的光照強(qiáng)度是不可調(diào)節(jié)的。因此，為了解決目前汽車的照明問題，設(shè)計(jì)了自動(dòng)汽車照明系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)照明方向與車輪的轉(zhuǎn)向自動(dòng)一致，減少了照明盲區(qū)避免交通事故的發(fā)生，還可以與GPS結(jié)合根據(jù)實(shí)際路況適時(shí)調(diào)整車燈的光照亮度。
- 詳細(xì)介紹：
- 該作品主要包括直行照明系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向照明系統(tǒng)，光強(qiáng)照明系統(tǒng)。該作品采用超聲波測(cè)距、角度和光強(qiáng)傳感器，采用高速單片機(jī)作為控制芯片，直行照明系統(tǒng)：測(cè)距傳感器--單片機(jī)--驅(qū)動(dòng)電路--步進(jìn)電機(jī)--四桿機(jī)構(gòu)--直行車燈角度的變化。轉(zhuǎn)向照明系統(tǒng)：角度傳感器--單片機(jī)--驅(qū)動(dòng)電路--步進(jìn)電機(jī)—齒輪機(jī)構(gòu)—轉(zhuǎn)向車燈角度的變化。光強(qiáng)照明系統(tǒng)：光傳感器--單片機(jī)--驅(qū)動(dòng)電路--步進(jìn)電機(jī)—齒輪機(jī)構(gòu)--燈光強(qiáng)度的變化。 1）前行照明部分結(jié)構(gòu)與原理 主要由測(cè)距傳感器，控制電路，驅(qū)動(dòng)電路，電機(jī)，連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，在車燈的底部設(shè)置測(cè)距傳感器,可以隨時(shí)檢測(cè)燈光與地面的夾角,以及燈頭與地面的距離,并能把信號(hào)傳給中央控制器,中央控制器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),帶動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu),燈光照射方向的能隨著地面的變化而變化,從而及時(shí)看清前方的路面情況。 2）轉(zhuǎn)向照明部分結(jié)構(gòu)與原理 角度傳感器設(shè)置在方向盤轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)汽車需要轉(zhuǎn)向并打開轉(zhuǎn)向燈的時(shí),這時(shí)也同時(shí)開啟了轉(zhuǎn)向照明部分的電路。方向盤轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角度感應(yīng)器就會(huì)感應(yīng)到,并將此角度信號(hào)傳到中央控制器,中央控制器發(fā)出的信號(hào)就會(huì)控制電機(jī),帶動(dòng)車燈的轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)與車燈照明方向的同步。這樣車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)就能及時(shí)看到要轉(zhuǎn)向車道上的情況，防止意外事故的發(fā)生。 3）光強(qiáng)自動(dòng)調(diào)節(jié)部分結(jié)構(gòu)與原理 主要由光強(qiáng)傳感器，控制電路，電流調(diào)節(jié)器執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。光傳感器感應(yīng)到環(huán)境的光強(qiáng)變化后，將信號(hào)傳給控制單元，控制電機(jī)帶動(dòng)電流調(diào)節(jié)器，從而達(dá)到調(diào)節(jié)車燈照明強(qiáng)弱的目的。 4）還可以將系統(tǒng)與GPS 結(jié)合，使得系統(tǒng)能夠提前預(yù)知道路狀況并提醒駕駛員做好準(zhǔn)備。 通過使用該系統(tǒng)可以使車輛在坡道及轉(zhuǎn)彎時(shí)減少照明暗區(qū)的存在，較大限度的避免交通事故的發(fā)生；還可以根據(jù)實(shí)際路況等明亮程度適時(shí)調(diào)整車燈的光照亮度，避免車燈頻繁開關(guān)，提高車燈的使用壽命，節(jié)約能源。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 汽車行駛轉(zhuǎn)彎及坡道等路段時(shí)，燈光的照射滯后于車輛的車輪轉(zhuǎn)向和起伏角度，存在照明盲區(qū)，極易引發(fā)交通事故。另外，不同的路況對(duì)燈光的光強(qiáng)需求也不同，但目前車燈的光照強(qiáng)度是不可調(diào)節(jié)的。因此，為了解決目前汽車的照明問題，設(shè)計(jì)了自動(dòng)汽車照明系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)照明方向與車輪的轉(zhuǎn)向自動(dòng)一致，減少了照明盲區(qū)，較大的避免交通事故的發(fā)生，還可以根據(jù)實(shí)際路況適時(shí)調(diào)整車燈的光照亮度。 該作品主要包括直行照明系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向照明系統(tǒng)，光強(qiáng)照明系統(tǒng)。該作品采用超聲波測(cè)距、角度和光強(qiáng)傳感器，采用高速單片機(jī)作為控制芯片，直行照明系統(tǒng)：測(cè)距傳感器--單片機(jī)--驅(qū)動(dòng)電路--步進(jìn)電機(jī)--四桿機(jī)構(gòu)--直行車燈角度的變化。轉(zhuǎn)向照明系統(tǒng)：角度傳感器--單片機(jī)--驅(qū)動(dòng)電路--步進(jìn)電機(jī)—齒輪機(jī)構(gòu)—轉(zhuǎn)向車燈角度的變化。光強(qiáng)照明系統(tǒng)：光傳感器--單片機(jī)--驅(qū)動(dòng)電路--步進(jìn)電機(jī)—齒輪機(jī)構(gòu)--燈光強(qiáng)度的變化。 該作品使汽車照明方向及光強(qiáng)自動(dòng)跟隨路況變化，能減少車輛因燈光存在的照明暗區(qū)而引發(fā)的交通事故。 并且運(yùn)用不同傳感器及控制方式實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制燈光的方向及光強(qiáng)。 并且提高車燈的使用壽命，不需要頻繁的變光，節(jié)約能源。 還可以將系統(tǒng)與GPS 結(jié)合，使得系統(tǒng)能夠提前預(yù)知道路狀況并提醒駕駛員做好準(zhǔn)備。 該系統(tǒng)能夠識(shí)別不同環(huán)境，系統(tǒng)能夠提供不 同的照明。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 與傳統(tǒng)的汽車照明系統(tǒng)相比可以實(shí)現(xiàn)汽車的照明與車輪的轉(zhuǎn)向、起伏及實(shí)際行車光照環(huán)境協(xié)調(diào)變化,可以使駕駛員在不同的路況隨時(shí)觀察到前方路的情況以及轉(zhuǎn)向車道的情況,減少了夜間駕駛的照明盲區(qū)，可以減少交通事故的發(fā)生。 該作品使汽車照明方向及光強(qiáng)自動(dòng)跟隨路況變化，能減少車輛因燈光存在的照明暗區(qū)而引發(fā)的交通事故。運(yùn)用不同傳感器及控制方式實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制燈光的方向及光強(qiáng)。提高車燈的使用壽命，不需要頻繁的變光，節(jié)約能源。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2009年12月參加山東交通學(xué)院工程機(jī)械系第五屆創(chuàng)新點(diǎn)子大賽，系科研組評(píng)審，獲得一等獎(jiǎng) 2010年5月參加山東交通學(xué)院機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)大賽，學(xué)?？蒲薪M評(píng)審，獲得一等獎(jiǎng)。 2010年8月19日-21日在山東淄博職業(yè)學(xué)院舉行的“五征杯”第七屆山東省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽決賽，由山東高校機(jī)械工程教學(xué)協(xié)作組 山東省工程機(jī)械協(xié)會(huì) 山東省工業(yè)協(xié)會(huì) 山東省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì)評(píng)審 獲得二等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 該設(shè)計(jì)處于初步調(diào)試運(yùn)行試驗(yàn)階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利申請(qǐng)權(quán)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 模型 圖片 現(xiàn)場(chǎng)演示 錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 與傳統(tǒng)的汽車照明相比實(shí)現(xiàn)汽車的照明與車輪的轉(zhuǎn)向、起伏及實(shí)際行車光照環(huán)境協(xié)調(diào)變化, 減少了夜間駕駛的照明盲區(qū)，可以減少交通事故的發(fā)生。 目前汽車照明通過頻繁開關(guān)變換近光遠(yuǎn)光燈來(lái)調(diào)整光照，對(duì)車燈的使用壽命影響較大，而此系統(tǒng)不需頻繁開關(guān)，只是調(diào)節(jié)燈光的強(qiáng)度，可以提高車燈的壽命。還可以將系統(tǒng)與GPS 結(jié)合，使得系統(tǒng)能夠提前預(yù)知道路狀況并提醒駕駛員做好準(zhǔn)備。 目前市場(chǎng)上的汽車照明系統(tǒng)比較單一，照明系統(tǒng)主要研究領(lǐng)域在車燈材料方面。該系統(tǒng)主要應(yīng)用在汽車智能照明領(lǐng)域，并且具有實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值，具有較好的市場(chǎng)前景。
同類課題研究水平概述
- 隨著人們對(duì)汽車行駛安全的日益關(guān)注以及汽車前照燈技術(shù)的不斷提高，汽車燈光自適應(yīng)系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為一種必然趨勢(shì)。隨著交通密度的加大，行車安全已成為人們要解決的當(dāng)務(wù)之急，而傳統(tǒng)前照燈存在著安全隱患。當(dāng)夜間汽車在彎道上行駛，由于傳統(tǒng)的前照燈無(wú)法及時(shí)調(diào)節(jié)照明角度，常常會(huì)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安全駕車。汽車前照燈智能照明系統(tǒng)，就是通過采集方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信號(hào)、路況光強(qiáng)信號(hào)、前行路況等信號(hào)，對(duì)大燈進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，從而調(diào)整了兩側(cè)前照燈的照射范圍，盡可能為駕駛員提供足夠有效的照明，這就彌補(bǔ)了傳統(tǒng)前照燈的缺陷，為安全駕駛提高了強(qiáng)有力的保障，此設(shè)計(jì)還可以將系統(tǒng)與GPS 結(jié)合，使得系統(tǒng)能夠提前預(yù)知道路狀況并提醒駕駛員做好準(zhǔn)備。 當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)此技術(shù)的應(yīng)用還是不是很廣，沒有得到大范圍的應(yīng)用，技術(shù)有待于進(jìn)一步提升，目前市場(chǎng)上的汽車照明系統(tǒng)比較單一，大多數(shù)照明系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)汽車照明與路面的同步轉(zhuǎn)向與照明的同步，當(dāng)前照明系統(tǒng)主要研究領(lǐng)域在車燈材料及車燈亮度、壽命等方面，當(dāng)前市場(chǎng)上主要是采用針對(duì)彎道而設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向照明系統(tǒng)，而在前行照明系統(tǒng)上還沒有得到大方面的推廣與使用。盡管出現(xiàn)了可是實(shí)現(xiàn)多種照明效果的車燈產(chǎn)品，但是照明的模式需要預(yù)先選擇，這在實(shí)際駕駛過程中是無(wú)法實(shí)時(shí)變換的。 綜上所述，目前汽車照明在駕駛過程中存在照明盲區(qū)，且不能根據(jù)路況自動(dòng)調(diào)整照明強(qiáng)度，造成較大的交通安全隱患及能源浪費(fèi)。
