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基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的汽車自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)

自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)（AFS）是現(xiàn)代汽車所具有的附加功能，通過提供智能照明而減少駕駛疲勞，提高駕駛員和乘員在夜間行駛的安全性?，F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）由于其在嚴(yán)酷環(huán)境下具有較高的持續(xù)性和工作效率，被大量地應(yīng)用在軍事方面。

基于FPGA設(shè)計(jì)了一種AFS，在保持傳統(tǒng)照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，改善夜間的照明，增加駕駛員的安全性。該系統(tǒng)使用高分辨率的數(shù)字脈寬調(diào)制（DPWM）技術(shù)，能夠更好地控制前照燈的光束模式和光照強(qiáng)度。所設(shè)計(jì)的AFS由兩個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）來提供必要的輸入，通過FPGA提供響應(yīng)的輸出。ADC用來采集轉(zhuǎn)向盤傳感器和前照燈傳感器的數(shù)據(jù)。FPGA用來生成相應(yīng)的脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)，控制前照燈的電壓值，同時(shí)控制步進(jìn)電機(jī)將前照燈轉(zhuǎn)向所需的位置。還有像濕度傳感器，可以用來識(shí)別不同的場(chǎng)景。近光燈與步進(jìn)電機(jī)連接進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)光燈則保持傳統(tǒng)模式。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，所設(shè)計(jì)的AFS動(dòng)作延遲時(shí)間不能大于1.864μs。而所設(shè)計(jì)的樣品能夠更快地響應(yīng)輸入，該系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)就是完全同步。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還需要考慮汽車的動(dòng)態(tài)特性和放大器的光束模式，以便減少眩光對(duì)其它車輛和行人的影響。

Samuel L M et al. Emerging Research Areas: Magnetics, Machines and Drives (AICERA/ iCMMD), 2014 Annual International Conference on. IEEE, 2014: 1-6.

編譯：陳鵬飛