Proteus汽车自适应控制的LED前车灯照明系统设计(2)
6.2 自适应控制电路的设计 25
6.2.1 自动变光控制电路 25
6.2.2 停车后前照灯延时关闭控制电路 26
6.2.3 前照灯自动开关控制电路 26
7 电路软硬件设计及仿真 28
7.1 硬件电路设计 28
7.2 软件设计 30
7.3 基于Proteus及Keil的仿真 31
结论 34
致谢 35
参考文献 36
1 绪论
1．1 国内外汽车照明的发展现状
自从1886年第一辆汽车诞生以来，汽车工业历经了一百二十多年的发展，汽车的各项性能，如舒适性、经济性、安全性等，都得到了很大的提升。在经济日益发展的今天，汽车作为日常消费品走入了千千万万的家庭之中。随着汽车的普及，人们已经不满足于汽车现有的性能,对汽车提出了越来越高的要求。而行车的安全性更是人们尤为关注的重点。在提高车辆行驶安全性的方面，前照灯系统占据着不可或缺的地位。100多年以来，汽车前照灯从乙炔气灯、白炽灯到如今的卤素灯、氙气灯、LED灯，经历着重大的变革[1]。2002年，Audi A8率先在日行灯中使用了LED,从此拉开了在前照灯中运用LED的序幕。2007年,丰田推出了雷克萨斯LS600h[2]。该款车是全球第一款配有LED前照灯的汽车。目前，全球各大汽车品牌如丰田、福特、宝马等为迎合顾客，纷纷推出装有LED车灯的汽车。在将LED应用于前照灯方面，我国的研究起步较晚。尽管如此，我国已经在“863计划”中列入LED前照灯研发和产业化[3]。
在光源变革的同时，汽车前照灯也日益趋向智能化。如今随着汽车保有量的增加，道路上行驶的汽车越来越多、车速越来越快的同时，车辆的行驶条件也千变万化，有高速公路、乡村道路、城市道路，还有风霜雨雪雾等各种天气的变化。为了让汽车更加安全，更加舒适，自适应照明系统成为全球汽车工业的一个重要研究方向。自适应前车灯照明系统，Adaptive front-lighting system(AFS),是EUREKA的1403号项目[4]。Magneti Marelli公司2003年首次在汽车上配置了动态调节灯，2006年发布了首款自适应前照灯。德国海拉公司研制出一项新技术——VARILIS(多功能可变智能灯光系统)，能产生不同光型，适用于不同路况，如远光、高速灯光、城市灯光、乡村灯光[5]。
1．2 目前汽车照明的问题与缺点
目前最普遍最主流的还是卤素灯，结构简单、成本低是其最大的优点，但是亮度不足、寿命较短。于是，兼具亮度和效率的高强度气体放电灯（HID）取而代之。氙气灯的能耗为卤素灯的2/3，亮度却是其双倍，寿命更是10 倍之多[6]。但是，HID缺陷在于离不开高性能电子镇流器。而对于只需恒流电路控制的LED来说，驱动成本远远低于HID。其次，HID需3-4s到达合适的亮度。而LED只需250μs左右。LED启动速度较快，大大提高了汽车安全性。另外，HID的启动高压高达
20kV，正常工作电压也有约8kV。相对而言，LED系统不存在高压器件，对使用者更安全。所以，对于汽车照明系统来说，LED 作为光源很合适。下表比较了各光源的优缺点：
表1.1 汽车前照灯光源的优缺点
光源 优点 缺点
卤素灯 色温偏低，更具穿透力
技术成熟，结构简单，安装方便
成本最低 亮度不足
寿命较短
HID氙气灯 发光的色温值大于4100K(接近于太阳光的状态)，视觉感受舒适，缓解驾驶视觉疲劳。
能耗低 成本较高