基于行车环境的汽车自适应前大灯照明系统的研究

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1、硕士学位论文基于行车环境的汽车自适应前大灯照明系统的研究RESEARCHONTHEADAPTIVEFRONTLIGHTINGSYSTEMBASEDONDRIVINGENVIRONMENTS（学术型）刘秋林哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：U463.65+1学校代码：10213国际图书分类号：629密级：公开工学硕士学位论文基于行车环境的汽车自适应前大灯照明系统的研究（学术型）硕士研究生：：刘秋林导师：：王伟杰副教授申请学位：：工学硕士学科：：机械电子工程所在单位：：机电工程学院答辩日期：：2015年7月授予

2、学位单位：：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:U463.65+1U.D.C:629DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHEADAPTIVEFRONTLIGHTINGSYSTEMBASEDONDRIVINGENVIRONMENTS(Academic)Candidate：LiuQiulinSupervisor：AssociateProf.WangWeijieAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineer

3、ingSpecialty：MechatronicsEngineeringAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefense：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要自适应前照灯系统英文全称AdaptiveFrontLightingSystem，简称AFS，是一种能够依据不同使用条件，自动切换两种以上具有不同特征的光型以适应车辆行驶环

4、境变化的照明装置。系统能在获得良好道路照明的同时，又避免驾驶员和路面其他使用者产生不适。AFS是目前车辆照明领域的新技术之一，但是在国内的研究和实际应用从近两年才开始，而且国内主要对改善弯道照明的前照灯随动系统进行理论研究，缺乏全功能AFS的研究和应用。本文针对目前国内的研究现状，首先提出了基于行车环境的自适应前照灯照明系统的研究目标，以国内外的法规和标准为基础，结合中国道路交通情况以及人眼生理学依据确定AFS的照明模式和照明功能。接着根据确定的照明模式和照明功能，建立了前照灯垂直角度调整和水平角度调整数学模型，提出

5、了基于停车视距和法规标准的角度调整模型，对比PID算法，模糊控制算法和模糊PID算法后，选择合适的控制算法对执行模块进行闭环控制。然后根据控制模型设计AFS结构，包括主控制模块、执行模块、电源模块和数据通信网络的设计，以及传感器的选型，并且设计了控制系统程序。最后，搭建系统样机平台，完成系统样机实验和计算机光学模拟实验，验证控制模型的可靠性和控制策略的可行性。本系统在实验室的样机平台上进行了半实物实验，完成了传感器信号的采集和处理，前照灯水平角度调整的控制等实验，实验数据分析结果表明，系统的各项数据达到设计目标，为进

6、一步的研究奠定了基础。关键词：自适应前照灯；行车环境；照明模式；控制模型；模糊控制-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAdaptivefrontlightingsystem(AFS)isakindofheadlightsystemwhichcanpro-videmorethantwobeamswithdifferingcharacteristicsforautomaticadaptiontovary-ingconditions.Thesystemcanobtaingoodlightingandavoi

7、dthediscomforttootherdriversandroadusers.AFSisoneofthenewtechnologiesinthefieldofvehiclelight-ing,buttheresearchandthepracticalapplicationindomestichaveonlystartedfromthelasttwoyears.Theresearchindomesticmainlyfocusedonthetheoryofheadlightservosystemthatcanonly

8、improvethelightingaroundthebendandlackedtheresearchandapplicationoffull-functionAFS.Accordingtothecurrentresearchstatusindomestic,theresearchobjectoftheAFSbasedondrivingenvi