CN107972567A - 基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统，包含前照灯本体、步进电机、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、光强传感器和控制模块；步进电机用于调整前照灯本体的水平照射角度；第一、第二霍尔传感器分别设置在汽车的左前轮、右前轮。工作时，控制模块根据光强传感器的感应数据控制前照灯本体开启或关闭，并在前照灯开启时根据第一、第二霍尔传感器的感应数据计算出前照灯本体的水平偏转角度后控制步进电机调整前照灯本体的水平照射角度。本发明结构简单，使用方便，在汽车进行转弯时自动调整前照灯的照射方向，消灭驾驶员的视觉盲区，提高了安全性。

Description

基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统
技术领域
本发明涉及汽车安全领域，尤其涉及一种基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统。
背景技术
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
霍尔传感器分为线型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。
开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出数字量。开关型霍尔传感器还有一种特殊的形式，称为锁键型霍尔传感器。
线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。
线性霍尔传感器又可分为开环式和闭环式。闭环式霍尔传感器又称零磁通霍尔传感器。线性霍尔传感器主要用于交直流电流和电压测量。
霍尔传感器的优点如下：
1、 霍尔传感器可以测量任意波形的电流和电压，如：直流、交流、脉冲波形等，甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反应原边电流的波形。而普通互感器则是无法与其比拟的，它一般只适用于测量50Hz正弦波；
2、 原边电路与副边电路之间有良好的电气隔离，隔离电压可达9600Vrms；
3、精度高：在工作温度区内精度优于1%，该精度适合于任何波形的测量；
4、线性度好：优于0.1%；
5、宽带宽：高带宽的电流传感器上升时间可小于1μs；但是，电压传感器带宽较窄，一般在15kHz以内，6400Vrms的高压电压传感器上升时间约500uS，带宽约700Hz。
6、测量范围：霍尔传感器为系列产品，电流测量可达50KA，电压测量可达6400V。
现有的汽车前照灯一般不能自适应调节照射方向，如果车辆在夜里进行急转弯，由于前照灯一直朝着车辆的正前方进行照射，很容易使得驾驶员视觉存在盲区，进而造成交通事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统，包含前照灯本体、步进电机、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、光强传感器和控制模块；
所述步进电机用于调整所述前照灯本体的水平照射角度；
所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器分别设置在汽车的左前轮、右前轮，分别用于实时感应车辆左前轮、右前轮的转速，并将其传递给所述控制模块；
所述光强传感器用于获得车辆所在环境的光强，并将其传递给所述控制模块；
所述控制模块分别和步进电机、前照灯本体、光强传感器、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器电气相连，用于根据光强传感器的感应数据控制前照灯本体开启或关闭，并在前照灯开启时根据第一霍尔传感器、第二霍尔传感器的感应数据计算出前照灯本体的水平偏转角度后控制所述步进电机调整前照灯本体的水平照射角度。
作为本发明基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用AVR系列单片机。
作为本发明基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用Atmega168PA单片机。
作为本发明基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统进一步的优化方案，所述光强传感器的型号为BH1750FVI。
作为本发明基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统进一步的优化方案，所述前照灯本体采用氙气灯。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1. 结构简单，使用方便；
2. 在汽车进行转弯时，自动调整前照灯的照射方向，消灭驾驶员的视觉盲区，使得驾驶更加安全。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明公开了一种基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统，包含前照灯本体、步进电机、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、光强传感器和控制模块；
所述步进电机用于调整所述前照灯本体的水平照射角度；
所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器分别设置在汽车的左前轮、右前轮，分别用于实时感应车辆左前轮、右前轮的转速，并将其传递给所述控制模块；
所述光强传感器用于获得车辆所在环境的光强，并将其传递给所述控制模块；
所述控制模块分别和步进电机、前照灯本体、光强传感器、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器电气相连，用于根据光强传感器的感应数据控制前照灯本体开启或关闭，并在前照灯开启时根据第一霍尔传感器、第二霍尔传感器的感应数据计算出前照灯本体的水平偏转角度后控制所述步进电机调整前照灯本体的水平照射角度。
所述控制模块的处理器采用AVR系列单片机，优先采用Atmega168PA单片机。
所述光强传感器的型号为BH1750FVI。
所述前照灯本体采用氙气灯。
本发明还提供了一种调节方法，步骤如下：
步骤1），光强传感器获得环境的光强，并将其传递给所述控制模块；
步骤2），控制模块将所得环境光强和预设的光强阈值进行比较；
步骤2.1），如果环境光强大于等于预设的光强阈值，控制模块控制前照灯本体关闭；
步骤2.2），如果环境光强小于预设的光强阈值；
步骤2.2.1），控制模块控制前照灯本体打开；
步骤2.2.2），第一霍尔传感器、第二霍尔传感器分别获得车辆左前轮、右前轮的转速，并将其传递给所述控制模块；
步骤2.2.3），控制模块根据左前轮、右前轮的转速分别算得左前轮、右前轮的线速度；
步骤2.2.4），控制模块取左前轮、右前轮的平均线速度乘以预设的反应时间阈值，得到安全刹车距离s；
步骤2.2.5），控制模块根据左前轮、右前轮的线速度计算出车辆转弯的半径r；
步骤2.2.6），控制模块计算出前照灯的偏转角度θ=arcsin（s/2r）；
步骤2.2.7），控制模块比较左前轮、右前轮的转速，并控制步进电机工作，使得前照灯本体朝线速较小的前轮方向偏转角度θ。
本发明结构简单，使用方便，在汽车进行转弯时，自动调整前照灯的照射方向，消灭驾驶员的视觉盲区，使得驾驶更加安全。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统，其特征在于，包含前照灯本体、步进电机、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、光强传感器和控制模块；
所述步进电机用于调整所述前照灯本体的水平照射角度；
所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器分别设置在汽车的左前轮、右前轮，分别用于实时感应车辆左前轮、右前轮的转速，并将其传递给所述控制模块；
所述光强传感器用于获得车辆所在环境的光强，并将其传递给所述控制模块；
所述控制模块分别和步进电机、前照灯本体、光强传感器、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器电气相连，用于根据光强传感器的感应数据控制前照灯本体开启或关闭，并在前照灯开启时根据第一霍尔传感器、第二霍尔传感器的感应数据计算出前照灯本体的水平偏转角度后控制所述步进电机调整前照灯本体的水平照射角度。
2.根据权利要求1所述的基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统，其特征在于，所述控制模块的处理器采用AVR系列单片机。
3.根据权利要求2所述的基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统，其特征在于，所述控制模块的处理器采用Atmega168PA单片机。
4.根据权利要求1所述的基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统，其特征在于，所述光强传感器的型号为BH1750FVI。
5.根据权利要求5所述的基于霍尔感应的汽车前照灯调整系统，其特征在于，所述前照灯本体采用氙气灯。
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