汽车前照灯智能测试系统

　　1设计原理

　　夜间汽车所有前照灯同时照射时，灯具应具有能使驾驶员看清前方100米距离以内交通障碍物的性能，照明光束应对准汽车的前进方向，主光轴方向应该偏下。前照灯在垂直和水平方向的配光特性如图l所示。

　　图1说明前照灯的配光特性曲线左右对称，上下扩展的也不宽。

　　在不计光源大小的情况下(即点光源)，按距离光源远近来说，照度与离开光源距离的平方成反比。对于前照灯来说，虽然不能把它看成是点光源，它发出的光线也不能认为是从单纯的点光源向空间发射出来的散射光线，但是由于主光轴上的光线大部分都是穿过灯具的配光镜表面中心直射的光线，因此在离开配光镜足够远的地方，可以近似地看作是由点光源发出来的散射光线。

　　图2是目前一般所用前照灯主光轴照度按距离变化的曲线，距离超过5米时，和倒数二次方法则基本一致，距离为3米时，可以产生大约15%左右的误差。

　　1.1光轴自动对准原理

　　对于远光的测量，首先就是使测量箱对准前照灯远光的光轴。因为远光的配光特性是轴对称的，因此可应用四个光电池的对称分布找到远光的光轴。这四个光电池的分布如图3所示，四个光电池两两对称，其距中心点的距离应视光源与被照面的距离而定，尽量保证使光电池处在全光束照度梯度最大的地方，以增加判别灵敏度。

　　当探测面的中心点没有落在光轴上时，造成光电池输出信号不等，单片机通过对这些信号的判读，可以知道探测面偏离光轴的方向，从而驱动电机使机箱作相应的运动。直至光电池的输出信号相等，表示光轴位干探测面的中心。

　　1.2光轴偏移量测量原理

　　图4为检测仪的聚光系统。

　　探测机箱对准光轴后，聚光镜将光束会聚到内部的四象限探测器上，四象限探测器的结构如图5所示。如果光轴偏离正前方和偏离水平，都会造成四象限探测器的输出不平衡，经单片机判读后驱动步进电机带动聚光镜运动，使光束的会聚点仍位于四象限探测器上，聚光镜移动的距离通过微处理器换算成光轴的偏移角度。

　　1.3发光强度测量原理

　　四象限探测器的四路输出信号经加法器相加后，经过增益可调放大器调整信号幅度，以达到A/D变换器对信号的要求。经A/D变换后得到数字化的照度值，定标后代表一定的发光强度。

　　2系统设计

　　根据测量原理，设计了以单片机为主要控制部件的系统电路。主要包括光电转换单元、单片机控制和处理单元、遥控单元、步进电机驱动单元。图6为系统的方框图: