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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 汽車(chē)智能照明系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品以STC89C52RC單片機(jī)為核心控制器件，利用超聲波測(cè)量汽車(chē)會(huì)車(chē)距離，利用光敏傳感器檢測(cè)行車(chē)環(huán)境光照度，并對(duì)汽車(chē)行駛彎道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，自動(dòng)調(diào)整汽車(chē)大燈照明角度，設(shè)計(jì)并制作了一套智能汽車(chē)照明增強(qiáng)系統(tǒng)。
- 詳細(xì)介紹：
- 該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近光自動(dòng)切換和彎道主動(dòng)轉(zhuǎn)彎照明，能夠通過(guò)光強(qiáng)檢測(cè)在光強(qiáng)不足的情況下車(chē)燈自動(dòng)打開(kāi)，并能通過(guò)超聲波測(cè)距檢測(cè)，當(dāng)來(lái)車(chē)相距在一定范圍時(shí)燈光由遠(yuǎn)光自動(dòng)切換成近光，會(huì)車(chē)完成自動(dòng)恢復(fù)到會(huì)車(chē)前的狀態(tài)。若前方近距離仍有來(lái)車(chē)，將保持近光，直到會(huì)車(chē)結(jié)束。在夜間行駛轉(zhuǎn)彎時(shí)，根據(jù)車(chē)輛轉(zhuǎn)向角度自動(dòng)調(diào)整大燈的燈光照射方向。 設(shè)計(jì)方案主要包含超聲波測(cè)距模塊、光強(qiáng)檢測(cè)模塊、彎道監(jiān)測(cè)及大燈調(diào)整模塊，實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)各種照明功能的智能增強(qiáng)，達(dá)到了提高汽車(chē)安全行駛之目的。 該系統(tǒng)具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
作品圖片
作品專(zhuān)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)
- 該系統(tǒng)對(duì)智能車(chē)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(chē)輛行駛的道路的情況以及外界環(huán)境的狀況自動(dòng)的切換車(chē)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(dòng)提供更寬更合理的視野范圍，提高行車(chē)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(cè)距、光強(qiáng)檢測(cè)、彎道大燈調(diào)整及步進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊。 本項(xiàng)目在以下幾個(gè)方面有所創(chuàng)新： ① 將增強(qiáng)型超聲波測(cè)距引入到行駛中的汽車(chē)會(huì)車(chē)距離檢測(cè)，測(cè)量距離、精度和實(shí)時(shí)性上得到了創(chuàng)新應(yīng)用。 ② 在動(dòng)態(tài)會(huì)車(chē)距離算法上進(jìn)行了中值濾波等修正計(jì)算，會(huì)車(chē)車(chē)距更精準(zhǔn)，汽車(chē)遠(yuǎn)近燈光切換更及時(shí)準(zhǔn)確。 ③ 對(duì)道路彎道檢測(cè)上，創(chuàng)新性的提出了觸點(diǎn)式前后比較轉(zhuǎn)向判斷法，確實(shí)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(shí)現(xiàn)了一套經(jīng)濟(jì)的彎道檢測(cè)方案。 ④ 將光敏傳感應(yīng)用到了汽車(chē)環(huán)境照度判斷上，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)燈光自動(dòng)開(kāi)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(shí)現(xiàn)了多功能分屏實(shí)時(shí)顯示照明狀態(tài)。 ⑥ 監(jiān)測(cè)控制主機(jī)采用STC89C52單片機(jī)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(chē)配置國(guó)外照明系統(tǒng)2000元以上價(jià)格優(yōu)勢(shì)，無(wú)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(lèi)單片機(jī)，本作品在程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及算法上都具有自己的特色，光強(qiáng)檢測(cè)、超聲波測(cè)距、彎道大燈調(diào)整及步進(jìn)驅(qū)動(dòng)都采用獨(dú)立的模塊，因此，相互之間不會(huì)產(chǎn)生任何干擾。未見(jiàn)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(chē)行駛狀態(tài)。
獲獎(jiǎng)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(píng)議小組進(jìn)行評(píng)審，其鑒定為全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽科技創(chuàng)新發(fā)明B類(lèi)。 重慶文理學(xué)院特等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 試驗(yàn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)出售
作品可展示的形式
- 實(shí)物、現(xiàn)場(chǎng)演示
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)
- 本作品操作十分簡(jiǎn)便，只需要給本作品提供5V的直流電就可正常運(yùn)行，無(wú)需任何調(diào)試和設(shè)置。本作品每個(gè)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(shí)時(shí)性好、判斷準(zhǔn)確、抗干擾能力強(qiáng)。本作品可適用于任何車(chē)型，通過(guò)光強(qiáng)檢測(cè)、超聲波測(cè)距、彎道監(jiān)測(cè)，最終實(shí)現(xiàn)汽車(chē)車(chē)燈自動(dòng)開(kāi)關(guān)、會(huì)車(chē)遠(yuǎn)近光切換和主動(dòng)轉(zhuǎn)彎照明，提高人們的汽車(chē)駕駛品質(zhì)，使汽車(chē)駕駛更加安全，使汽車(chē)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(chē)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(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行車(chē)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(wèn)題，在駕駛中面對(duì)復(fù)雜的道路條件和行車(chē)狀況是，交通安全依然存在著巨大的隱患。作為汽車(chē)的三大安全之一，汽車(chē)照明系統(tǒng)是最主要的主動(dòng)式安全裝置，對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)照明系統(tǒng)的改進(jìn)和創(chuàng)新也日益成為全世界汽車(chē)廠商研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。其是一個(gè)有重大意義的研究項(xiàng)目。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 文獻(xiàn)[1] 基于CAN總線的汽車(chē)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(chē)燈種類(lèi)及控制目標(biāo)。在遵循國(guó)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(duì)車(chē)燈進(jìn)行智能控制。 本系統(tǒng)對(duì)智能控制策略中需要得到的車(chē)速信息、霧天的濃度信息及光強(qiáng)信息提出了采集與實(shí)現(xiàn)的方法。根據(jù)這些參數(shù)的特點(diǎn),確定使用脈沖測(cè)速法采集車(chē)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(chē)燈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)車(chē)燈控制部分提出了控制與實(shí)現(xiàn)的方法,確定了使用步進(jìn)電機(jī)控制車(chē)燈的角度變化,使用數(shù)模轉(zhuǎn)換器和放大電路控制車(chē)燈的光強(qiáng)變化。 根據(jù)上面提出的實(shí)現(xiàn)方法,本系統(tǒng)完成了車(chē)速采集節(jié)點(diǎn)、光強(qiáng)采集節(jié)點(diǎn)、濕度采集節(jié)點(diǎn)、車(chē)燈控制節(jié)點(diǎn)的硬件與軟件設(shè)計(jì)。同時(shí),建立了基于CAN總線的通訊網(wǎng)絡(luò),設(shè)計(jì)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(chē)燈智能控制時(shí)需要的參數(shù)信息及開(kāi)啟與關(guān)閉命令。 本系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)光燈、近光燈及后霧燈進(jìn)行了基于汽車(chē)臺(tái)架的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了智能控制的正確性,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)定義的功能。 文獻(xiàn)[2] 汽車(chē)智能照明系統(tǒng)的研究，中國(guó)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(chē)智能照明是一種在彎道上及時(shí)對(duì)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(chē)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(jì)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(shì)，CJFD收錄刊，2010（3），福建交通職業(yè)技術(shù)學(xué)校，長(zhǎng)安大學(xué)汽車(chē)學(xué)院，林坦，戴廣超，李新偉 傳統(tǒng)汽車(chē)前照燈系統(tǒng)因照明模式單一及在實(shí)際操作中的諸多問(wèn)題,在面臨復(fù)雜的道路條件和行車(chē)狀況時(shí),交通安全面臨重大隱患,使得具有自動(dòng)適應(yīng)車(chē)輛行駛狀態(tài)的前照燈系統(tǒng)(AFS)備受關(guān)注。本文簡(jiǎn)要介紹了AFS的研究背景,對(duì)比闡述傳統(tǒng)汽車(chē)前照燈系統(tǒng)與AFS在幾種模式下的應(yīng)用,并對(duì)將來(lái)這一新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
