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汽车前大灯随动转向系统(AFS)

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汽车前大灯随动转向系统(AFS)摘要：本设计通过TMS470单片机和MSP430™单片机组成主从网络，通过LIN 总线通信来实现对汽车HID 前大灯中的步进电机进行控制，从而达到照明的随动转向功能。

主控制器由TMS470MF03107作为主芯片，与车身网络通过CAN 总线连接，从总线数据中获取必要的信息，如方向盘转交，车速，车身水平度等，并进行实时演算确定当前应处的照明状态，再通过LIN 总线将动作命令发送给由MSP430作为主控芯片的执行模块，执行模块通过DRV8823驱动两个步进电机，调整车灯照明方向。

关键词：TMS470, MSP430, DRV8823, AFS, CAN, LIN1) 方案背景及意义项目背景：随着汽车电子技术的发展，越来越多的不同方式的行车安全功能被引入现代汽车的配置中。

其中一种主动安全系统就是随动转向前照明系统。

由SINTEF Transport Safety and Informatics 研究机构的研究报告显示，全球55%的致命性交通事故发生在夜间，车辆和行人之间的致命碰撞事故中有40%发生在黎明时分，即视线不良的状态下。

因此，联合国标准化机构(ECE)在2002年4月进行了对汽车照明系统改善的专项研究，并在同年发布了汽车照明随动转向系统(Adaptive Front-lighting System)的相关联合国标准，即ECE-R123。

今天，欧盟国家已经全面对配备HID 照明的汽车要求配备AFS 功能。

我国的国家标准制定机构也从2009年开始计划制定与随动转向照明系统相关的国家标准。

随着HID 汽车照明的普及和LED 前大灯的兴起，为了更进一步降低交通事故的发生概率，相信我国的AFS 相关标准会在近期发布。

方案意义:本设计通过TMS470和MSP430单片机的搭配，来实现AFS 系统的基本功能。

为计划开发AFS 系统的潜在客户以及希望将现有AFS 方案移植到TI MCU 平台的客户提供方案级的参考和支持。

可以大幅减少客户在开发自身方案时所消耗的时间和精力。

同时，方案中考虑了现行行业标准，如前文所提及的ECE-R123, 汽车电子领域中的ISO7637-2等等。

为了方便推广和演示，本设计还提供一个用于模拟车上CAN 网络信号的控制台。

2) 设计方案系统框图图1 方案照片图2 AFS参考设计方案系统模块框图To stepper motorsbeam,parking light,cornering lightAFS slave Local LIN(Front right)Speed SteerangleYaw/tilt Weather R gearPWR IGNHID ballastAFS controller3) 模块功能说明 1. 主控部分Reversepolarity protectionPower-saving capacitors12-5V regulator5-3.3V regulator20-pin connectorCurrent sensing resistorsM O S F E T p r e d r i v e r s8-pin connectorCAN bus circuitJTAG connectorLIN bus circuitFeedback amplifiersTMS470F03107P o w e r M O S F E T s系统的主控模块使用TMS470MF03107作为主控芯片。

其特点是配备了基本的功能安全性硬件模块(如CPU 硬件自检模块(STC), 内存保护单元(MPU), Flash 和RAM 的ECC, 自标定ADC 等等)。

同时，该芯片使用了ARM ® Cortex™-M3系列CPU 内核，在提供高运算量的基础上确保了系统整体成本的优化。

主控模块的核心功能是通过对CAN 总线数据的处理来确定当前的照明模式。

为了演示方便，我们在本设计中，加入了不同的灯驱动电路(这些功能在产品上是不需要的，一般由车身控制模块(BCM)来实现)。

图3 AFS 主控模块ZHCT2242. AFS 子控制器A FS 子控制器主要用于接收AFS 主控模块发出的LIN 信号并驱动步进电机转动HID 灯。

AFS 子模块中使用了MSP430F2272作为主控芯片，其32pin 的QFN 封装配合TI的双步进电机驱动芯片DRV8823使得系统的硬件设计可以达到最精简化，集成化。

步进电机为24步双极性步进电机，额定电流1.0A 。

其中，用于调整垂直角度的步进电机为线性移动步进电机。

20-pin connectorJTAG connectorcapacitorsReverse polarity LCD screenVehicle tilt levelPower ON/OFFPower and communication interfaceJTAG interfaceRS-232interfaceVehicle directionVehicle speed图4 AFS 子控制器3. 控制面板部分A FS 控制面板是为了配合方案演示而设计的模块，用来模拟车身控制器(BCM)所发出的各种传感器信号，其中比较关键的信号是方向盘转角、车速、车身平衡以及行车天气等信息。

控制面板还提供一个TFT 显示器用于观察当前AFS 系统的状态。

图5 AFS 控制面板重要声明德州仪器(TI)及其下属子公司有权根据JESD46最新标准,对所提供的产品和服务进行更正、修改、增强、改进或其它更改，并有权根据JESD48最新标准中止提供任何产品和服务。

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ALS自适应前照灯系统简介

ALS自适应前照灯系统简介

AFS专论1·AFS自适应前照灯系统简介AFS（Adaptive Front Lighting System）自适应前照灯系统简介AFS是指能自动改变两种以上的光型以适应车辆行驶条件变化的前照灯系统。

[1]AFS是目前国际在车灯照明领域最新的技术之一，同时也是一个和行车安全息息相关的主动式安全系统。

AFS研发背景传统的前照灯系统是由：近光灯、远光灯、行驶灯和前雾灯组合而成。

在城市道路行驶并且限速的情况下，主要采用近光；在乡间道路或者高速公路上高速行驶的时候，主要采用远光；雾天行驶的时候，应该打开雾灯；白天行驶，应该打开行驶灯（欧洲标准）。

但是实际的使用中，传统的前照灯系统存在着诸多问题。

例如，现有近光灯在近距离上的照明效果很不好，特别是在交通状况比较复杂的市区，经常会有很多司机在晚上将近光灯、远光灯和前雾灯统统打开；车辆在转弯的时候也存在照明的暗区，严重影响了司机对弯道上障碍的判断；车辆在雨天行驶的时候，地面积水反射前灯的光线，产生反射眩光等等。

欧洲汽车照明研究机构曾经就此作过做专项调查，结果显示，欧洲司机们最希望改善的是阴雨天气积水路面的照明，排在第二位的是乡村公路的照明，接下来依次是弯道照明、高速公路照明和市区照明。

[1]上述这些问题的存在，就使得研制一种具有多种照明功能的前照灯成为必要，并且这些功能的切换，出于安全上的考虑，必须是自动实现的。

所以欧洲和日本相继研制了这种自动适应车辆行驶状态的前照灯系统——AFS（自适应前照灯系统）。

AFS功能简介阴雨天气的照明：如图1、图2所示，阴雨天气，地面的积水会将行驶车辆打在地面上的光线，反射至对面会车司机的眼睛中，使其目眩，进而可能造成交通事故。

AFS有效的解决方法是：前灯发出如图所示的特殊光型，减弱地面可能对会车产生眩光的区域的光强。

[1]图1 雨天积水反射的AFS光线（侧视）图2 雨天积水对AFS光线的反射（俯视）乡村道路的照明：在环境照明不好的乡村道路上高速行驶的车辆，需要的是照得远，照得宽的前照灯。

汽车自适应前照等(AFS)系统

汽车自适应前照等(AFS)系统

灯光与照明技术/标准委员会
灯光与照明技术/标准委员会
灯光与照明技术/标准委员会
前轮
灯光与照明技术/标准委员会
后轮
2.光源系统：
汽车蓄电池给电子镇流器供电12V，电子镇流器 启动，产生高压脉冲（约22000伏），HID光源 启动。之后镇流器稳定输出85伏的交流电压， 使光源启动后工作于正常电流0.4安，灯泡功率 维持在35瓦左右。如图所示，在该HID光源启动 后1秒内，光源能发出额定光通量的1/4，即800 流明（=3200流明×25%），接近H4光源副丝的 水平；在4秒内，达到额定值的80%，即2560流 明，远高于H4光源主丝的水平。这样，就充分 保证了装配HID前照灯的汽车夜晚行驶的安全。
灯光与照明技术/标准委员会
4.电机：
用于实现AFS功能中E模式（高速公路模式）及静&动态自动水平调光功能。
灯光与照明技术/标准委员会
电机根据功能及通信方式有很多种结构 和分类，在此不再一一描述，感兴趣的 同事可以单独交流。
5.控制器：Master ECU
控制系统是核心，MasterECU从总线或硬线束获取信号单元发送或传感器输出的信号，进行相应 的计算、处理，形成相应的控制信号并发送至SlaveECU再到各执行机构。控制系统具有能够响应高 速总线丰富的指令集以及极短的指令周期和极高的处理速度的单片机，在保证控制系统的稳定性和 可靠性的同时，保证系统控制精度和速度。
灯光与照明技术/标准委员会
3.光学系统-投射灯：
投射灯光学系统（PES）是实现AFS功能 必不可少的，PES 单元安装在PES支架上， 在AFS工作时，PES单元通过旋转执行机 构驱动而绕旋转轴转动，从而实现AFS中 的弯道照明功能。
PES有单近光和远近光一体两种形式，
自适应前照灯系统AFS

自适应前照灯系统AFS

自适应前照灯系统AFS自适应前照灯系统——AFSAFS系统全名适路性前方照明系统（Adaptive Frontlighting System），他的功能的伸缩性很大，根据我们在车辆照明实际使用过程中所遇到的所有问题而采取的技术革新，就目前能够实现的功能（也就是目前最好的AFS的功能）可以根据车辆的行驶状况（例如高速巡航时、紧急刹车时、启动时等），路况（例如高速公路、城市公路、乡村公路等）以及天气（例如下雨、下雪等）来适时自动的调节前照灯的照射角度、形状、光亮度以及照射时间，从而达到相应状况下的最优光照表现。

而我们所采用的AFS的设计比较简单，仅根据车辆行驶方向的改变来控制固定照射角度的转向辅助照明灯。

其使用方法为：在大灯开启状态下，方向盘向左转，大于开启角度的时候，左侧转向辅助照明灯就会自动开启，当方向盘转回来，小于开启角度的时候，转向辅助照明灯会自动关闭；向右转弯同样道理。

我们的这个照明系统属于AFS，但是因为它仅根据转向有关，所以我们在跟客户介绍的时候最好用这样的名称介绍----------AFS转向辅助照明系统、AFS转向辅助照明灯。

注意：此照明灯的开启与关闭与转向灯不发生关系，它是根据方向盘转动角度实现的，而转向灯在行驶时还要正常使用，不要因此而违反交通规则。

交车时一定要向客户解释清楚！以上内容是为我店销售顾问做的总结，希望得到大家的指正，加以完善，非常感谢！下面是从网上下载的一篇关于AFS的介绍科技的进步带给人们越来越多的惊喜和愉悦，自适应前照灯系统便是一例。

它使得夜晚驾驶变得不再令人恐慌，甚至心旷神怡，没准会有更多的驾驶者爱上夜晚出行去享受黑夜的浪漫。

AFS的全称是自适应前照灯系统。

作为当今世界最先进的汽车照明系统，它能够有效地降低驾驶者在夜晚弯路上行车的疲劳程度，使驾驶者能够看清转弯处的实际路况，进而有充分的时间来应付紧急情况，从而明显提升夜晚弯路上行车的安全性。

虽然夜晚事故发生率只占所有交通事故的28%，但是其死亡事故的几率却高达白天死亡事故的两倍以上。

汽车_自适应前照灯控制系统

汽车_自适应前照灯控制系统

高速公路模式；
静态自动调光；
动态调光（DHL）
仪表信号指示功能
远光近光控制模式
系统电源管理（Master和Slave）
故障诊断与Failsafe（Master和Slave）
负载故障诊断
控制器掉线诊断
失步检测和校正
基于CCP的标定接口（Master）
在线配置系统功能（Master和Slave）
在线升级控制软件
系统功能：
具有随动转向氙气大灯（HID）的光线照亮范围角度能够外侧旋转15°，内侧旋转7°。同时还能针对车速，以及汽车轴荷变化（载重量变化，加速和减速，上下坡等）情况来改变车灯上下的高度来保证合理的照射距离。不仅如此，AFS控制模块还能保证在颠簸路面和短时间的路面冲击下，前照灯照射距离不会进行频繁调整，以提高系统鲁棒性，防止驾驶员眼睛疲劳。
第一篇自适应前照灯控制系统（AFS）
自适应前照灯控制系统（AFS）
AFS能够根据汽车方向盘角度和车速，不断对大灯进行动态调节，适应当前的转向角，保持灯光方向与汽车的当前行驶方向一致，以确保对前方道路提供最佳照明并对驾驶员提供最佳可见度，从而显著增强了黑暗中驾驶的安全性。
系统结构：
AFS电子控制模块，包括一个Master和两个Slave。AFS主要是根据车辆和道路状况，来控制前照灯左右和上下的照射角度，从而提高驾驶员的视野，提升夜间驾驶的安全性。Master控制器以汽车方向转角、车速和前后轴高度等高速CAN总线信号或者真实传感器信号作为输入，经过复杂的控制逻辑和算法，得到期望的近光灯照射角度；并通过LIN总线发给左右两个Slave控制器，Slave再驱动电机来实现照射角度的实时动态变化。
除此之外，AFS还可以根据环境状况（如雨，雾）来适当的调整前照灯的角度。