科学技术创新2019.34
4.1研究纲领的新颖思路
拉卡托斯在集成否证主义的观点的同时认为学科的发展是对基本原理的拓展，将基本原理设计为“硬核”，假说因素设计为“保护带”。SCADA 项目的实施其实也是对于单个设备到产线的扩展，
产线到车间的扩展，车间到集团的扩展。
因此在项目的开始需要界定这个“单个设备”的纲领特征，要把能够遇到的情况都考虑进来，
让“单个设备”这个基本单元具有足够的复杂程度，
以便于在后期扩展。
4.2具体的实施方法
首先对所有设备做个分类：a.可以直接连接采集的；b.加装通讯模块可以采集的；c.加装传感器可以采集的；d.读取Log 和ODBC
采集的；e.不可采集的。项目实施的时候对整体进行规划，
然后把设备按照类别划分，每种类别采取对应的方案，
最终将所有的设备接入到SCADA 系统，而不可采集的应该直接排除在项目之外。把需要实施的设备都在上位机层面采用同样的点位配置，同时针对设备做通讯模块安装或者传感器安装或者log 解析等方式把设备点位统一的采用一种方式向上位机程序传送。这样可以保障上位机
的程序稳定健壮和高度内聚，减少上位机和硬件层面的耦合，
将所有的变化点都至于中间层，从而应对所有支持采集的设备的接入。
5结论
要把项目做好必须要投入更多的时间和人工成本，但是要想盈利就要压缩项目实施的周期和减少人工成本。因此任何一个乙方在实施项目的时候都会存在一个矛盾：交付一个健壮项目和控制好项目于成本之间的矛盾。因此如何在短时间低成本的情况下做好一个项目是每一个个项目实施团队最大的挑战。
归纳方法在项目调研初期是非常高效，但是未知的因子让归
纳方法凸显不足。采用否证的思想来解决归纳的不足，
用否证方式设计的方案是不具备高度的兼容性和扩充性的，不能满足所有的
未知情况。因此，引入研究纲领的“硬核”理论解决否证方法论的不
足，同时设计出高效的项目解决方案。
参考文献
[1]【英】A.F.查尔默斯《科学究竟是什么?》[J].商务印书馆于1982，12.
基金项目：国家智能制造示范项目-商用空调智能工厂试点示范，项目编号:2018JBKJ04。
作者简介：吴云(1989-)，男，汉族，四川宜宾人，学生，硕士研究生。高凤(1990-)，女，汉族，四川眉
山人，助教，硕士研究生
。
基于CAN 总线的智能前照灯优化研究
李松
（江铃控股有限公司，
江西南昌330052）1研究背景及意义
驾驶汽车时我们经常会有这么一种体验，那就是在晚上没有路灯或路灯较暗时，我们的车灯效果明显无法满足开
车需求，行车过程存在着安全隐患。[1]
在城
市道路上，需光照范围更宽；
在弯道和岔路上，需要照亮弯道的照明死区；
而在高速或快速路上，又更依赖照得更远的光型等等。[2]只有更深层次更有效的改善开车时灯光照明效果，才能大大降低交通事故发生概率。
本优化研究希望用最小的改动，
实现原车总体布置不变情况下扩展出智能前照灯功能，让车主在夜间行车时得到更优道路视野。
1.1智能前照灯的研究现状
所谓智能前照灯就是要改变以往单一的汽车照明模式。面对汽车以高/快速前进时，它能为司机提供前方足够照明，
以保证足够清晰的视野；遇到车辆转弯情况，
车灯照明光会自动填补弯道阴影区域，减少照明死区的面积。这种灯具具有路况自适应能力，
因此又被成为自适应前照灯系统（英文简称为AFS ）。目前市面上常见的几种形式的
“智能”前大灯有：自动前大灯、转向辅助灯、随动转向大灯。现今国内大部分汽车前照灯系统只有少数是自适应控制的，多数还只是手动或光感自动控制，而且光型最多具备手动调节光型远近功能。但它们
功能固定不会对路面进行适应性变更，无法满足实现可观的光照视线，面对现如今摘要：时代在往前走，目前单一工作模式或单一提升亮度的措施的汽车前大灯已难以满足顾客全工况使用需求，
为此我们需要综合考虑各种路况的照明需求，来智能识别并进行相应的对策解决。CAN 总线控制网络应运而生，
它可以简化汽车线路，释放成本压力；也可以提高运行效率，
提升电器可靠性。CAN 网络及智能化前照灯全面实行必然会成为未来的一种趋势。关键词：CAN 总线；汽车灯具；随动转向；
功能集成中图分类号:U463.65+1文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2019)34-0180-02图1多总线CAN 网络结构
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2019.34科学技术创新
复杂多变的道路交通环境难以全面保护行车安全。
1.2采用CAN总线是优势与意义
CAN总线运用于汽车设计和汽车电子控制具有较多优势，非常符合我们研究所需，其简单归纳有以下四大优势[3]：优势一，线路设计更加简便，电子设备电控单元布置更简洁；优势二、轻量化、低成本；优势三、信息共享、利用率高；优势四、扩展功能方便。
2智能系统的网络选择
随着汽车功能的逐渐丰富，越来越多的新功能新控制器布置到整车中。如果所有控制器都布置在一根总线上，会造成信号延迟。这样我们必须要对汽车网络结构进行优化，可以根据每项功能的反应速度要求、通讯周期、工作环境和系统特性，可以将这些功能分为两类或多类。对相应速度要求严格的可以使用高速CAN，对于一些简单功能要求不高的控制系统可以使用低速CAN。如此实现了相互不干扰，又可相互通讯，同时还降低了成本。基于以上原因，技术和成本都要考虑，我们选择将在整车CAN网络中建立两条总线，分别是重要控制器使用的高速CAN与一般控制单元采用低速CAN。BCM车身控制器就是作为这两条总线的网关。（见图1）3系统的功能分析
对于本研究首先要明确我们所需要的系统具备哪些功能需求，根据现实情况选择出适用于现今状态下合理的功能配置。根据选定的功能需求结合产品的工作原理，再来确认该产品功能实现所需要的硬件结构，在硬件基础上完成软件逻辑等。此外本研究目标是降低成本，因此在硬件结构方面将充分考虑借用已有的硬件信号。
3.1功能需求分析
根据汽车行驶工况分析，智能前照灯可以简单分为以下主要模式：高速行驶模式：通过传感器对车速进行监测，当汽车车速达到某一个设定值以上时，控制系统启动。根据车速的变化不同，控制器自动调节前照灯光型，为高速行驶中的汽车提供更远更有效的光照区域。坡道（俯仰）行驶模式：智能控制器根据车身姿态变化，按照一定规则逻辑对车身变化影响的光照偏差进行修正，使得车辆在行驶时始终保持最好的光照角度和行车视野。弯道辅助模式：智能前大灯控制器监控到车辆在转弯状态时，结合车速情况对大灯的光型进行自适应智能调节对弯道盲区进行光照覆盖。
3.2依据功能的控制原理
为满足前文所设定的三种工作模式，所设计的汽车智能前照灯系统，必须要能实现对前照灯光上下角度或左右角度的自动实时调节，并辅助以转向辅助灯光，用来实现对夜间驾驶时的光照自动补偿。我们设计的智能前照灯系统是由多个传感器、一个控制器和多个执行器组成。通过传感器采集各类所需信息参数，经由控制器监控计算并发出执行指令，最终驱动执行机构实现前照灯的智能控制。
4基于功能集成的系统优化设计
为了达成集成优化的目的本研究是将AFS控制器集成于BCM控制器中，同时关键的车身姿态信号直接借
用来自ESC的传感数据。各传感器采集的如车速、方向盘转角和车身姿态等数据，通过CAN网络输出传递给BCM，BCM依据接收的参数来调整执行器实现整车灯光左右、上下两个方向上动态调节功能。这样最终达成我们所想实现的以现有的传感器及总体布置不变情况下升级扩展出智能前照灯功能，让车主在夜间行车时得到更优道路视野。BCM采集来自ESC所监测的车身姿态信号，通过复杂的换算得出整车俯角/仰角的角度值，然后根据已经编译好的模型得出大灯灯光垂直方向上的期望角度，再根据上一周期是灯光实际角度值比较得出执行机构需要调节的转动角度值，计算完成后由BCM直接输出给执行器（步进电机）从而实现灯光垂直方向上的光型调节。高速行驶工况的工作原理基本一致，通过车速传感器采集的车速信息，由BCM进行数据处理，得出垂直角度调节实际输出值，从而对灯光光型上下调节进行实时控制。此系统相对较为复杂情况是不光要考虑车身姿态还要考虑车速，这样就增加了控制难度，但原理是一样的，难度主要是调节模型上，因为是多种环境参数，考虑的情况就更复杂。
4.1信号采集
4.1.1车速信号。目前使用的是霍尔式车速传感器，通过对轮速感应输出正弦波信号，输入给ESC执行机构，ESC机构再将计算的车速值，最后通过CAN网络传递到其他需要的电器设备，如变速箱、组合仪表、车身控制器等。早先较落后的传统方式是通过组合仪表输出车速信号供ABS防抱死系统、自动变速箱等设备使用。
4.1.2转向角度信号。通过与螺旋电缆相配合的转向角度传感器进行监测，当方向盘打方向时，方向盘在不同位置，传感器会输出不同信号。为保障传感器出厂前的准确性，所有车辆下线前都会对转向角度传感器进行单车重置匹配。信号通过CAN网络传递到需要的电器设备中，本文BCM车身控制模块需要运用到该信号。4.1.3车身姿态信号（高度、偏移）。ESC本身具备监测车身姿态的功能，用以紧急防抱死和驱动防滑转系统等功能正常运作。车身多个姿态参数信号通过CAN网络传递，由BCM车身控制模块接收并使用。
4.2执行器控制
BCM在接收到CAN总线上传输过来的各类型所需信号参数后，通过相应的逻辑控制策略处理，对汽车前照灯进行车灯进行角度控制，完成智能控制步骤。本研究使用步进电机进行车灯角度的控制，可以保证其准确执行控制命令，我们只需要改变脉冲频率的高低就可以实现对电机的精准控制，已实现对前照灯灯光角度的智能、准确控制。
结束语
汽车智能前大灯系统。它可以根据车速、转弯半径、车身姿态等状况，经BCM车身控制器运算后带入控制模型，最后输出控制指令给前大灯步进电机，调节前大灯的照射角度，以满足特殊路面状况下的照明要求。
基于汽车CAN总线，它将汽车上所有CAN设备都联系在一起，其中由各式系统控制器（如ECU、TCU、ACU和ESC等）、独立传感器（角度传感器）和网关组成，构建成智能前照灯功能下整车CAN内部网络。
由于个人能力、研究时间和其他现实条件的限制，本人对智能前照灯系统的研究和分析工作还很粗浅，现在得出的结论也比较基础简单。还有许多更专业深入和精密改进的方向需要去学习和研究。
参考文献
[1]房旭，姚勇，刘军等.智能汽车前照灯系统研究[J].汽车技术, 2006,17-20.
[2]雷雨海.前照灯智能化控制[J].交通科技与经济,2004(5):42-43.
[3]秦贵和，葛安林，李柱张汽车网络技术[J].汽车工程,2003,25(2):151-155.
作者简介：李松(1985,7-)，男，汉，江西省南昌市人，大学本科，中级工程师，研究方向：车辆工程。
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汽车灯具--