传感器用于汽车前照灯实现自动控制
卢进[1**********]
摘要：日前汽车市场蓬勃发展，关于汽车的新技术日新月异，尤其在汽车车灯方面，随着技术的日趋成熟，车灯亮度不断地提高，为夜间行车提供了可靠保障。但随之也带来了一定的问题，应车灯亮度太高，导致对面行驶的汽车驾驶员可见度降低，不能很好的判断路况，并且长时间的高亮度给司机带来了视觉疲劳，导致车祸的发生。
本设计思路根据现有传感器理论，利用光敏传感器构成控制电路，控制汽车前车灯的自动转换，达到将车灯亮度控制在一个安全适宜的范围内的目的。1引言
随着现代测量、控制和自动化技术的发展，传感器技术越来越受到人们的重视。特别是近年来，由于科学技术、经济发展及生态平衡的需要，传感器在各个领域中的作用也日益显著。在工业生产自动化、能源、交通等方面所开发的各种传感器，不仅代替了人的感官功能，并且在检测人的感官所不能感受的参数方面创造了十分有利的条件。
其在汽车行业的作用也日益重要，利用传感器制作的智能汽车就综合了汽车行业与传感器行业的优点，其通过安装在汽车前端的传感器，以一定的周期扫描，将扫描的结果经过信号处理后，自动判断前方障碍物，从而驱动汽车本身动力装置等实现自动控制。这只是传感器在汽车行业的一个应用，随着科技的不断进步，越来越多的汽车问题得以借用传感器技术得以解决。
汽车前照灯是安全驾驶重要的一环，人们对前照灯的各方面要求越来越高，然而传统的前照灯只具有近光和远光2种固定照明模式，不能满足客户需求。
如汽车在转弯时，由于传统前照灯的照明角度限制，存在照明暗区，会影响司机对弯道上障碍物的判断;雨天行驶时，地面的积水会反射迎面车辆前照灯的光线，造成司机眩目等。由于这些问题的存在，使得夜间发生车祸的概率是白天的2倍。为了解决现存的这些问题，一种新的前照灯系统———自适应前照灯
系统(AFS)被提上开发日程。该系统能够根据周边环境的变化适时自动地调整自身的配光方式，提供更适合的照明范围、照明距离和照明角度，提高驾驶的安全性及舒适度。
2AFS技术及功能介绍
AFS由传感器组、传输通路、处理单元和执行机构4部分组成。AFS自1992年起被列为欧共体尤尼卡(EUREKA)的1403号项目，欧洲的各大汽车公司和美国、日本的部分公司都参与了此项目。2003年，意大利玛涅蒂马瑞利车灯公司在汽车上安装了动态调节灯，为AFS奠定了基础。法国的VALEO也开发了自己的AFS。德国Hella公司取得了最为丰硕的成果。目前，不少豪华汽车，诸如宝马W5系、奔驰E级、奥迪A8、凌志R系列等，已经加装了部分功能的AFS系统。国内在AFS上起步较晚，上海小糸车灯有限公司、沈阳北方汽车大灯自动转向器厂和天津欧华汽车研发中心等一些机构在进行自主研发，但还没有批量生产，也缺乏核心知识产权。
2.1AFS的功能
AFS是一种智能式前照灯系统，它能根据周围环境的变化主动对前照灯做出调整以适应环境。下面将针对不同的环境分几种照明模式对AFS的功能进行详细阐述。
2.2.1默认照明模式
默认模式下，AFS的前照灯不做任何水平与垂直方向的调整，但会根据光敏传感器感知光线的变化而自动打开或关闭前照灯。如当白天车辆穿过隧道和桥梁或遇到恶劣天气时，前照灯会自动打开以补充照明。当黄昏时分，光线强度下降到一定大小时，前照灯也会自动打开，似乎可以感知夜晚的即将到来;相反，当黎明到来，光线强度升高到一定大小时，前照灯会自动关闭。
2.1.2高速公路照明模式
当汽车在公路上行驶发现危险时，司机的第一反应就是制动，司机发现紧急情况到刹车发生制动作用的这段时间称为反应时间，反应时间内车辆以初始速度行驶的距离称为反应距离，从刹车发生制动作用直至汽车停止这段时间内车辆行驶的距离称为制动距离，反应距离和制动距离都与汽车的初始速度成正比。刹车
距离为反应距离与制动距离总和，且刹车距离必须在前照灯的照明区域内才能保证汽车的安全行驶。
车辆在高速公路上行驶时，车速很快，车辆密度相对较低且侧向干扰较少，所以要求前照灯照得更远、更窄，且要求车速越高，光型越长，这样才能提前发现前方障碍物，避免交通事故的发生。当车辆进入高速公路且速度>70km/h时，AFS通过车速传感器。
车速传感器检测电控汽车的车速，控制电脑用这个输入信号来控制发动机怠速，自动变速器的变扭器锁止，自动变速器换档及发动机冷却风扇的开闭和巡航定速等其它功能。
或GPS获知此信息，然后通过调高近光灯的水平高度予以实现。而且随着车速的加快，近光灯也会调得越高，以保证能在安全刹车距离之外发现危险。图1为进入高速公路前后的前照灯的灯光光型分布图，从图1中可以看出，AFS工作时
车辆的照明效果明显比未工作时好。
图1AFS高速公路模式对比图。
2.1.3乡村照明模式
乡村道路岔路口多，且光线较暗，不便及时发现边缘障碍物。部分道路还凹凸不平、起伏不定，造成车身倾斜，如图2所示，车身倾斜对前照灯照射俯仰角度影响很大。
图2车身倾斜对照明产生的影响
是否进入乡村照明模式由光敏传感器和车身高度传感器或GPS来判断。以右行国家为例，当汽车进入乡村时，左右近光灯的驱动功率均增大，从而增加亮度以补充照明，且右灯的灯光要偏转一定角度，以照射到边缘路面，效果如图3所
示。
图3增加亮度补充照明
若遇到起伏不平的路况，则AFS会根据前轴和后轴高度差的变化量来自动调整前照灯的投射俯仰角度，尽量使光轴回复到原先的水平状态，以能达到良好的照明效果，又不会对迎面车辆的司机造成眩目。前照灯需调整的投射俯仰角度可根据文献算出。
[4]
2.1.4城市照明模式
对于城市公路来说，照明条件较好，且车流人流密度都明显增大，防止眩目就显得尤为重要。眩光分为直接眩光和反射眩光，这里主要为直接眩光。一般要求，在会车时，射向对面驾驶员的光照强度不要超过1000cd。是否进入城市照明模式由光敏传感器和车速传感器或GPS来进行判断。当光强达到阈值，且车速不超过60km/h时，城市道路照明模式便自动开启，左右近光灯的驱动功率均减小以降低亮度，且前照灯在垂直方向上会向下偏转一定角度，从而降低射进对面驾驶员眼中的光照强度。下图4
为进入城市前后的照明效果对比图。
图4进入城市前后的照明效果对比图
2.1.5弯道照明模式
当汽车在弯道上行驶时，因为前照灯的光线和车辆的行驶方向一致，所以不可避免会存在照明暗区，极易因为不能及时发现弯道上的障碍物而引发交通事故。是否进入弯道照明模式由汽车的方向盘转角传感器和车速传感器或GPS来判断。当转向角超过12°并且车速超过30km/h时开始工作，当转向角
2.1.4城市照明模式
对于城市公路来说，照明条件较好，且车流人流密度都明显增大，防止眩目就显得尤为重要。眩光分为直接眩光和反射眩光，这里主要为直接眩光。一般要求，在会车时，射向对面驾驶员的光照强度不要超过1000cd。是否进入城市照明模式由光敏传感器和车速传感器或GPS来进行判断。当光强达到阈值，且车速不超过60km/h时，城市道路照明模式便自动开启，左右近光灯的驱动功率均减小以降低亮度，且前照灯在垂直方向上会向下偏转一定角度，从而降低射进对面驾驶员眼中的光照强度。下图4
为进入城市前后的照明效果对比图。
图4进入城市前后的照明效果对比图
2.1.5弯道照明模式
当汽车在弯道上行驶时，因为前照灯的光线和车辆的行驶方向一致，所以不可避免会存在照明暗区，极易因为不能及时发现弯道上的障碍物而引发交通事故。是否进入弯道照明模式由汽车的方向盘转角传感器和车速传感器或GPS来判断。当转向角超过12°并且车速超过30km/h时开始工作，当转向角
图5给弯道足够照明
由高速公路照明模式分析可知，只有刹车距离在前照灯的照明区域内才能保证汽车的安全行驶，所以要求前照灯旋转后能照射到的弯道上的最大直线距离大于或等于刹车距离，由此不难得出前照灯需要旋转的角度φ。如图6所示，不
难看出：
其中，x为安全刹车距离，且x=Vt+S，V表示初始车速，t为反应时间，S表示制动距离，R表示弯道半径。
3AFS的实现方案
光源产品具有LED显示、体积小、重量轻、易携带、电池供电、性能价格比高等特点，直观快速，是一种使用极其简单方便的测试工具，产品经过防震防潮处理，可以在野外恶劣环境下长时间工作。
3.1AFS光源
传统的前照灯光源难以实现AFS的全部功能，相对于传统AFS的光源卤素灯或HID灯，LED（LightEmittingDiode）即发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子和空穴就会被推向量子阱，在量子阱内电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量。能完成数十种不同的工作，并且在各种设备中都能找到它们的身影。例如它们可以组成电子钟表表盘上的数字，从遥控器传输信息，为手表表盘照明并在设备开启时向您发出提示。如果将它们集结在一起，可以组成超大电视屏幕上的图像，或是用于点亮交通信号灯。明显的优势是体积小、重量轻，从而节省了非常有限的AFS灯具内部空间，较轻的重量也减小了电机的使用功耗。此外，由于单个LED功率太小，所以在LED前照灯的设计中，一般将很多个LED排列起来组成1只前照灯，如图8所示。如果对多个LED进行不同的开关，开关是最常见的电子元件，功能就是电路的接通和断开。接通则电流可以通过，反之电流无法通过。在各种电子设备、家用电器中都可以见到开关。
控制和旋转，就可实现AFS功能模式所要求的不同光型，并且系统更加节能和可靠。福特公司的一款汽车就采用了基于LED的AFS。这种基于LED的AFS通过传感器采集环境信息并传至中央控制单元，中央控制单元将数据处理后去控制各个角度LED的亮度，从而使得驾驶员能够更精确地掌握前方道路等周边信息，有效提高了驾驶的安全系数。
3.1.2AFS的控制方案及硬件组成
为了实现上述AFS的各种照明模式，现提出如图6所示方案。此方案中，AFS由4大部分组成，分别为传感器组、传输通路、处理单元和执行机构。此方案的
基本思想是:中央处理器为实现汽车前照灯的自适应功能，需要首先通过传感器组采集光线、车速、转向、道路状况等信息，再由传输通路实时传输这些信息至中央处理器，中央处理器经过复杂的控制逻辑和算法，将得到的控制命令发给执
行单元，再由执行单元做出最终反应，从而达到预期效果。
图6AFS控制流程图
3.1.3AFS的硬件组成
(1)传感器组。
传感器组包括光敏传感器、车速传感器、车身高度传感器、方向盘转角传感
器、雨量传感器、雾传感器、风速传感器、颗粒物传感器、汽车位置传感器
位置传感器可分为两种，直线位移传感器和角位移传感器。其中直线位移传感器常用的有直线位移定位器等，具有工作原理简单、测量精度高、可靠性强的特点；角位移传感器则可选旋转式电位器，具有可靠性高、成本低的优点。角位移器还可使用光电编码器，，有增量式与绝对式两种形式。其中增量式码盘在机器人控制系统中得到了广泛的应用。
(GPS信号)。
(2)传输通路。
选择CAN(ControllerAreaNetwork)总线。总线是将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。通俗的说，就是多个部件间的公共连线，用于在各个部件之间传输信息。人们常常以MHz表示的速度来描述总
线频率。作为传输通道，CAN总线常用于实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。通过CAN总线还可以向其它电子模块索要本系统需要的相关资源及将本系统当前的一些信息发送给其他电子模块，从而简化系统结构，实现资源共享。CAN
节点连接图如图7所示。
图7CAN节点连接图
(3)处理单元及执行机构。
在原理样机中，选择AT89S51单片机。单片机是单片微型计算机（Single-ChipMicrocomputer）的简称，是一种将中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）采用超大规模集成电路技术集成到一块硅片上构成的微型计算机系统。来控制步进电机、车灯功率驱动芯片和车灯清洗器。图8给出了步进电机的控制示意图，本系统共需4台步进电机，左右前照灯每边各2台，其中1台步进电机控制垂直方向的转动，另1台用于控制水平方向的转动。
传感器用于汽车前照灯实现自动控制
卢进[1**********]
摘要：日前汽车市场蓬勃发展，关于汽车的新技术日新月异，尤其在汽车车灯方面，随着技术的日趋成熟，车灯亮度不断地提高，为夜间行车提供了可靠保障。但随之也带来了一定的问题，应车灯亮度太高，导致对面行驶的汽车驾驶员可见度降低，不能很好的判断路况，并且长时间的高亮度给司机带来了视觉疲劳，导致车祸的发生。
本设计思路根据现有传感器理论，利用光敏传感器构成控制电路，控制汽车前车灯的自动转换，达到将车灯亮度控制在一个安全适宜的范围内的目的。1引言
随着现代测量、控制和自动化技术的发展，传感器技术越来越受到人们的重视。特别是近年来，由于科学技术、经济发展及生态平衡的需要，传感器在各个领域中的作用也日益显著。在工业生产自动化、能源、交通等方面所开发的各种传感器，不仅代替了人的感官功能，并且在检测人的感官所不能感受的参数方面创造了十分有利的条件。
其在汽车行业的作用也日益重要，利用传感器制作的智能汽车就综合了汽车行业与传感器行业的优点，其通过安装在汽车前端的传感器，以一定的周期扫描，将扫描的结果经过信号处理后，自动判断前方障碍物，从而驱动汽车本身动力装置等实现自动控制。这只是传感器在汽车行业的一个应用，随着科技的不断进步，越来越多的汽车问题得以借用传感器技术得以解决。
汽车前照灯是安全驾驶重要的一环，人们对前照灯的各方面要求越来越高，然而传统的前照灯只具有近光和远光2种固定照明模式，不能满足客户需求。
如汽车在转弯时，由于传统前照灯的照明角度限制，存在照明暗区，会影响司机对弯道上障碍物的判断;雨天行驶时，地面的积水会反射迎面车辆前照灯的光线，造成司机眩目等。由于这些问题的存在，使得夜间发生车祸的概率是白天的2倍。为了解决现存的这些问题，一种新的前照灯系统———自适应前照灯
系统(AFS)被提上开发日程。该系统能够根据周边环境的变化适时自动地调整自身的配光方式，提供更适合的照明范围、照明距离和照明角度，提高驾驶的安全性及舒适度。
2AFS技术及功能介绍
AFS由传感器组、传输通路、处理单元和执行机构4部分组成。AFS自1992年起被列为欧共体尤尼卡(EUREKA)的1403号项目，欧洲的各大汽车公司和美国、日本的部分公司都参与了此项目。2003年，意大利玛涅蒂马瑞利车灯公司在汽车上安装了动态调节灯，为AFS奠定了基础。法国的VALEO也开发了自己的AFS。德国Hella公司取得了最为丰硕的成果。目前，不少豪华汽车，诸如宝马W5系、奔驰E级、奥迪A8、凌志R系列等，已经加装了部分功能的AFS系统。国内在AFS上起步较晚，上海小糸车灯有限公司、沈阳北方汽车大灯自动转向器厂和天津欧华汽车研发中心等一些机构在进行自主研发，但还没有批量生产，也缺乏核心知识产权。
2.1AFS的功能
AFS是一种智能式前照灯系统，它能根据周围环境的变化主动对前照灯做出调整以适应环境。下面将针对不同的环境分几种照明模式对AFS的功能进行详细阐述。
2.2.1默认照明模式
默认模式下，AFS的前照灯不做任何水平与垂直方向的调整，但会根据光敏传感器感知光线的变化而自动打开或关闭前照灯。如当白天车辆穿过隧道和桥梁或遇到恶劣天气时，前照灯会自动打开以补充照明。当黄昏时分，光线强度下降到一定大小时，前照灯也会自动打开，似乎可以感知夜晚的即将到来;相反，当黎明到来，光线强度升高到一定大小时，前照灯会自动关闭。
2.1.2高速公路照明模式
当汽车在公路上行驶发现危险时，司机的第一反应就是制动，司机发现紧急情况到刹车发生制动作用的这段时间称为反应时间，反应时间内车辆以初始速度行驶的距离称为反应距离，从刹车发生制动作用直至汽车停止这段时间内车辆行驶的距离称为制动距离，反应距离和制动距离都与汽车的初始速度成正比。刹车
距离为反应距离与制动距离总和，且刹车距离必须在前照灯的照明区域内才能保证汽车的安全行驶。
车辆在高速公路上行驶时，车速很快，车辆密度相对较低且侧向干扰较少，所以要求前照灯照得更远、更窄，且要求车速越高，光型越长，这样才能提前发现前方障碍物，避免交通事故的发生。当车辆进入高速公路且速度>70km/h时，AFS通过车速传感器。
车速传感器检测电控汽车的车速，控制电脑用这个输入信号来控制发动机怠速，自动变速器的变扭器锁止，自动变速器换档及发动机冷却风扇的开闭和巡航定速等其它功能。
或GPS获知此信息，然后通过调高近光灯的水平高度予以实现。而且随着车速的加快，近光灯也会调得越高，以保证能在安全刹车距离之外发现危险。图1为进入高速公路前后的前照灯的灯光光型分布图，从图1中可以看出，AFS工作时
车辆的照明效果明显比未工作时好。
图1AFS高速公路模式对比图。
2.1.3乡村照明模式
乡村道路岔路口多，且光线较暗，不便及时发现边缘障碍物。部分道路还凹凸不平、起伏不定，造成车身倾斜，如图2所示，车身倾斜对前照灯照射俯仰角度影响很大。
图2车身倾斜对照明产生的影响
是否进入乡村照明模式由光敏传感器和车身高度传感器或GPS来判断。以右行国家为例，当汽车进入乡村时，左右近光灯的驱动功率均增大，从而增加亮度以补充照明，且右灯的灯光要偏转一定角度，以照射到边缘路面，效果如图3所
示。
图3增加亮度补充照明
若遇到起伏不平的路况，则AFS会根据前轴和后轴高度差的变化量来自动调整前照灯的投射俯仰角度，尽量使光轴回复到原先的水平状态，以能达到良好的照明效果，又不会对迎面车辆的司机造成眩目。前照灯需调整的投射俯仰角度可根据文献算出。
[4]
2.1.4城市照明模式
对于城市公路来说，照明条件较好，且车流人流密度都明显增大，防止眩目就显得尤为重要。眩光分为直接眩光和反射眩光，这里主要为直接眩光。一般要求，在会车时，射向对面驾驶员的光照强度不要超过1000cd。是否进入城市照明模式由光敏传感器和车速传感器或GPS来进行判断。当光强达到阈值，且车速不超过60km/h时，城市道路照明模式便自动开启，左右近光灯的驱动功率均减小以降低亮度，且前照灯在垂直方向上会向下偏转一定角度，从而降低射进对面驾驶员眼中的光照强度。下图4
为进入城市前后的照明效果对比图。
图4进入城市前后的照明效果对比图
2.1.5弯道照明模式
当汽车在弯道上行驶时，因为前照灯的光线和车辆的行驶方向一致，所以不可避免会存在照明暗区，极易因为不能及时发现弯道上的障碍物而引发交通事故。是否进入弯道照明模式由汽车的方向盘转角传感器和车速传感器或GPS来判断。当转向角超过12°并且车速超过30km/h时开始工作，当转向角
2.1.4城市照明模式
对于城市公路来说，照明条件较好，且车流人流密度都明显增大，防止眩目就显得尤为重要。眩光分为直接眩光和反射眩光，这里主要为直接眩光。一般要求，在会车时，射向对面驾驶员的光照强度不要超过1000cd。是否进入城市照明模式由光敏传感器和车速传感器或GPS来进行判断。当光强达到阈值，且车速不超过60km/h时，城市道路照明模式便自动开启，左右近光灯的驱动功率均减小以降低亮度，且前照灯在垂直方向上会向下偏转一定角度，从而降低射进对面驾驶员眼中的光照强度。下图4
为进入城市前后的照明效果对比图。
图4进入城市前后的照明效果对比图
2.1.5弯道照明模式
当汽车在弯道上行驶时，因为前照灯的光线和车辆的行驶方向一致，所以不可避免会存在照明暗区，极易因为不能及时发现弯道上的障碍物而引发交通事故。是否进入弯道照明模式由汽车的方向盘转角传感器和车速传感器或GPS来判断。当转向角超过12°并且车速超过30km/h时开始工作，当转向角
图5给弯道足够照明
由高速公路照明模式分析可知，只有刹车距离在前照灯的照明区域内才能保证汽车的安全行驶，所以要求前照灯旋转后能照射到的弯道上的最大直线距离大于或等于刹车距离，由此不难得出前照灯需要旋转的角度φ。如图6所示，不
难看出：
其中，x为安全刹车距离，且x=Vt+S，V表示初始车速，t为反应时间，S表示制动距离，R表示弯道半径。
3AFS的实现方案
光源产品具有LED显示、体积小、重量轻、易携带、电池供电、性能价格比高等特点，直观快速，是一种使用极其简单方便的测试工具，产品经过防震防潮处理，可以在野外恶劣环境下长时间工作。
3.1AFS光源
传统的前照灯光源难以实现AFS的全部功能，相对于传统AFS的光源卤素灯或HID灯，LED（LightEmittingDiode）即发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子和空穴就会被推向量子阱，在量子阱内电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量。能完成数十种不同的工作，并且在各种设备中都能找到它们的身影。例如它们可以组成电子钟表表盘上的数字，从遥控器传输信息，为手表表盘照明并在设备开启时向您发出提示。如果将它们集结在一起，可以组成超大电视屏幕上的图像，或是用于点亮交通信号灯。明显的优势是体积小、重量轻，从而节省了非常有限的AFS灯具内部空间，较轻的重量也减小了电机的使用功耗。此外，由于单个LED功率太小，所以在LED前照灯的设计中，一般将很多个LED排列起来组成1只前照灯，如图8所示。如果对多个LED进行不同的开关，开关是最常见的电子元件，功能就是电路的接通和断开。接通则电流可以通过，反之电流无法通过。在各种电子设备、家用电器中都可以见到开关。
控制和旋转，就可实现AFS功能模式所要求的不同光型，并且系统更加节能和可靠。福特公司的一款汽车就采用了基于LED的AFS。这种基于LED的AFS通过传感器采集环境信息并传至中央控制单元，中央控制单元将数据处理后去控制各个角度LED的亮度，从而使得驾驶员能够更精确地掌握前方道路等周边信息，有效提高了驾驶的安全系数。
3.1.2AFS的控制方案及硬件组成
为了实现上述AFS的各种照明模式，现提出如图6所示方案。此方案中，AFS由4大部分组成，分别为传感器组、传输通路、处理单元和执行机构。此方案的
基本思想是:中央处理器为实现汽车前照灯的自适应功能，需要首先通过传感器组采集光线、车速、转向、道路状况等信息，再由传输通路实时传输这些信息至中央处理器，中央处理器经过复杂的控制逻辑和算法，将得到的控制命令发给执
行单元，再由执行单元做出最终反应，从而达到预期效果。
图6AFS控制流程图
3.1.3AFS的硬件组成
(1)传感器组。
传感器组包括光敏传感器、车速传感器、车身高度传感器、方向盘转角传感
器、雨量传感器、雾传感器、风速传感器、颗粒物传感器、汽车位置传感器
位置传感器可分为两种，直线位移传感器和角位移传感器。其中直线位移传感器常用的有直线位移定位器等，具有工作原理简单、测量精度高、可靠性强的特点；角位移传感器则可选旋转式电位器，具有可靠性高、成本低的优点。角位移器还可使用光电编码器，，有增量式与绝对式两种形式。其中增量式码盘在机器人控制系统中得到了广泛的应用。
(GPS信号)。
(2)传输通路。
选择CAN(ControllerAreaNetwork)总线。总线是将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。通俗的说，就是多个部件间的公共连线，用于在各个部件之间传输信息。人们常常以MHz表示的速度来描述总
线频率。作为传输通道，CAN总线常用于实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。通过CAN总线还可以向其它电子模块索要本系统需要的相关资源及将本系统当前的一些信息发送给其他电子模块，从而简化系统结构，实现资源共享。CAN
节点连接图如图7所示。
图7CAN节点连接图
(3)处理单元及执行机构。
在原理样机中，选择AT89S51单片机。单片机是单片微型计算机（Single-ChipMicrocomputer）的简称，是一种将中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）采用超大规模集成电路技术集成到一块硅片上构成的微型计算机系统。来控制步进电机、车灯功率驱动芯片和车灯清洗器。图8给出了步进电机的控制示意图，本系统共需4台步进电机，左右前照灯每边各2台，其中1台步进电机控制垂直方向的转动，另1台用于控制水平方向的转动。