基于现场可编程门阵列的汽车自适应前照灯系统设计



基于现场可编程门阵列的汽车自适应前照灯系统设计

自适应前照灯系统（AFS）是现代汽车所具有的附加功能，通过提供智能照明而减少驾驶疲劳，提高驾驶员和乘员在夜间行驶的安全性。现场可编程门阵列（FPGA）由于其在严酷环境下具有较高的持续性和工作效率，被大量地应用在军事方面。

基于FPGA设计了一种AFS，在保持传统照明系统结构的同时，改善夜间的照明，增加驾驶员的安全性。该系统使用高分辨率的数字脉宽调制（DPWM）技术，能够更好地控制前照灯的光束模式和光照强度。所设计的AFS由两个模拟数字转换器（ADC）来提供必要的输入，通过FPGA提供响应的输出。ADC用来采集转向盘传感器和前照灯传感器的数据。FPGA用来生成相应的脉宽调制（PWM）信号，控制前照灯的电压值，同时控制步进电机将前照灯转向所需的位置。还有像湿度传感器，可以用来识别不同的场景。近光灯与步进电机连接进行转动，远光灯则保持传统模式。根据设计规范，所设计的AFS动作延迟时间不能大于1.864μs。而所设计的样品能够更快地响应输入，该系统最大的优势就是完全同步。实际应用时，还需要考虑汽车的动态特性和放大器的光束模式，以便减少眩光对其它车辆和行人的影响。

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

编译：陈鹏飞