車輛隨動前照燈系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及車輛照明系統，尤其涉及應用在車輛上能夠隨車輪前行方向而改變照明方向的前照燈系統。
【背景技術】
[0002]拖拉機為常用農工機械，而燈光系統在拖拉機上有著不可或缺的作用，由于拖拉機為非公路特種工作車輛，且其需要經常在夜間環境進行工作，工作環境比較復雜，所以燈光作用更加重要。
[0003]目前，拖拉機前照行駛燈(遠光燈、近光燈)均采用固定安裝方式，所以其光束照射方向固定不變，如圖1所示，M、N為拖拉機前轉向輪，E、F為前照行駛燈，AEFC為行駛燈光束照射區域，MB、ND為車輪前行方向路線。由于采用固定安裝方式，使得拖拉機前照行駛燈光束照射方向固定不變。且非公路工作環境復雜，在拖拉機轉向過程中，前照燈光束照射方向區域與目標行駛區域形成一定夾角，形成視覺盲區，例如CFND區域，容易造成行車事故，存在安全隱患。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是實現一種應用在車輛上能夠隨車輪前行方向而改變照明方向的前照燈系統。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為:車輛隨動前照燈系統，所述車輛上設有前照燈、車身控制器，以及控制前照燈啟閉的燈光開關，所述車輛的前輪上或方向盤轉軸上安裝有前輪轉向角度傳感器，所述的前輪轉向角度傳感器輸出感應信號至車身控制器，所述的前照燈安裝在燈光隨動機構上，所述的車身控制器輸出轉動控制信號至燈光隨動機構。
[0006]所述的燈光隨動機構包括驅動桿和驅動部件，所述的驅動桿橫向安裝在發動機機罩內部，所述車輛前照燈的燈座上均固定有連桿，所述連桿縱向安裝，端部鉸接在驅動桿上，所述車身控制器輸出控制信號至驅動部件，所述的驅動部件連接驅動桿驅動其橫向位移。
[0007]所述的前照燈設有兩個且位于車輛前側的兩側位置，兩個所述的前照燈的連桿分別鉸接在驅動桿的兩端，所述的驅動部件與驅動桿的中部連接。
[0008]所述的燈光開關輸出開啟和關閉信號至控制器。
[0009]所述燈光隨動機構上安裝燈光角度傳感器，所述燈光角度傳感器輸出感應信號至車身控制器。
[0010]所述車輛駕駛艙內設有手動調節器，所述手動調節器輸出手動輸入的前照燈轉動信號至車身控制器，所述車身控制器輸出相應轉動命令至驅動部件。
[0011]—種拖拉機，所述拖拉機安裝有如權利要求1-6所述的車輛隨動前照燈系統。
[0012]—種車輛隨動前照燈系統的控制方法:
[0013]I)、燈光開關開啟；
[0014]2)、前輪轉向角度傳感器獲取轉動信號至車身控制器；
[0015]3)、車身控制器根據前輪轉動角度輸出控制命令至驅動部件，使前照燈光束照射方向與前輪轉動方向保持一致。
[0016]若燈光開關關閉，車身控制器控制前照燈返回與車身縱向軸線方向一致的位置。
[0017]燈光開關開啟時，所述燈光角度傳感器輸出前照燈實時轉向角度β信號至車身控制器，若車身控制器接收的轉向角度β與前輪轉角α相同，則車身控制器不動作，若車身控制器接收的轉向角度β與前輪轉角α不同，則車身控制器控制驅動部件轉動使轉向角度β值逼近前輪轉角α。
[0018]—種車輛隨動前照燈系統的控制方法，其特征在于:
[0019]I)、燈光開關開啟；
[0020]2)、前輪轉向角度傳感器獲取轉動信號至車身控制器；
[0021]3)、車身控制器根據前輪轉動角度輸出控制命令至驅動部件，使前照燈光束照射方向與前輪轉動方向保持一致。
[0022]若燈光開關關閉，車身控制器控制前照燈返回與車身縱向軸線方向一致的位置。
[0023]燈光開關開啟時，所述燈光角度傳感器輸出前照燈實時轉向角度β信號至車身控制器，若車身控制器接收的轉向角度β與前輪轉角α相同，則車身控制器不動作，若車身控制器接收的轉向角度β與前輪轉角α不同，則車身控制器控制驅動部件轉動使轉向角度β值逼近前輪轉角α。
[0024]本發明車輛隨動前照燈系統使車輛前照行駛燈光束照射方向與車輛行進方向保持一致，消除行車視覺盲區，提高行車安全性。此外，該系統結構簡潔，安裝方便，易于實現，易于擴展，可以根據需要增加行駛照明燈。
【附圖說明】
[0025]下面對本發明說明書中每幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0026]圖1為相關現有技術車輛前照行駛燈光束照射示意圖；
[0027]圖2為實施例1中車輛隨動燈光系統框圖；
[0028]圖3為燈光系統中轉向裝置結構示意圖；
[0029]圖4為前照燈向左轉動示意圖；
[0030]圖5為前照燈向右轉動示意圖；
[0031]圖6為實施例1中車輛隨動燈光系統工作控制流程；
[0032]圖7為實施例2中車輛隨動燈光系統框圖；
[0033]圖8為實施例2中車輛隨動燈光系統工作控制流程；
[0034]圖9為手動調節器工作控制流程；
[0035]上述圖中的標記均為:1、車身控制器；2、燈光隨動機構；21、驅動部件；22、驅動桿；23、連桿；3、前照燈；4、前輪轉向角度傳感器；5、燈光開關；6、燈光角度傳感器；7、手動調節器。
【具體實施方式】
[0036]本發明是針對車輛前照明系統的改進，下面以拖拉機為例說明前照明結構和控制方法的改進，一般來說，目前使用的拖拉機包括車身控制器1、前照燈3、燈光開關5，其中前照燈3安裝在拖拉機前部用于照明，為固接方式，不可隨意改變照明角度，燈光開關5用于控制前照燈3開啟或者關閉，燈光開關5與車身控制器I連接，向車身控制器I發生開啟或關閉前照燈3的信號，車身控制器I為拖拉機接收控制動作信號的集中處理裝置，用作信號的運算、放大、再控制的車身元件，主要起到準確執行和保護開關的等功能，參見圖2可知，相比目前使用的拖拉機(部分)元器件，本發明通過增設前輪轉向角度傳感器4，并利用前輪轉向角度傳感器4采集拖拉機的轉向信號獲取拖拉機前輪的轉向角度，并將采集的信號輸送至車身控制器I。在具體實施操作時，前輪轉向角度傳感器4可安裝于拖拉機的前輪上或方向盤轉軸上。
[0037]此外，如圖2所示，相比目前使用的拖拉機(部分)元器件，本發明還增設了燈光隨動機構2，并將拖拉機的前照燈3安裝在燈光隨動機構2上，燈光隨動機構2用作使前照燈3隨前輪轉動，這樣車身控制器I根據前輪轉向角度傳感器4輸入的信號輸出轉動控制信號至燈光隨動機構2，車身控制器I根據前輪轉向角度傳感器4輸入的轉向信號，進行邏輯運算處理，然后根據處理后的信號輸出控制信號，實時驅動控制燈光系統轉向裝置，以使前照燈3照射方向與車輛行進方向一致，提高車輛行駛安全。
[0038]如圖3所示燈光隨動機構2包括連桿23、驅動桿22和驅動部件21，用以驅動燈光系統，并能根據車身控制器I輸出的控制信號進行動作，使前照燈3照射方向與車輛行駛方向一致。驅動桿22和驅動部件21安裝在發動機機罩內部，要求周邊無障礙物，保證該機構運動時不受影響，驅動桿22橫向(沿拖拉機前艙橫向布置)安裝在發動機機罩內部，前照燈3采用嵌入安裝方式安裝在拖拉機發動機機罩前側，拖拉機前照燈3的燈座上均固定有連桿23，連桿23向后延伸通過轉軸固定在驅動部件21端部，即連桿23縱向安裝并且端部鉸接在驅動桿22上，這樣位于車輛前部兩側的前照燈3的兩個連桿23分別安裝在驅動桿22的兩端。此外，兩個連桿23的中部需要通過轉軸固定在車體上，即圖4、5所示的m、n固定點。
[0039]驅動部件21連接驅動桿22驅動其橫向位移，具體來說，驅動部件21通過轉軸固定在驅動桿22中部(位置C)，這樣驅動桿22的橫向位移則能帶動連桿23擺動，從而使前照燈3隨之轉動，驅動部件21可以是氣缸、電機等部件。由于采用驅動桿22機構，所以如果后期增加照明燈，只需要對驅動桿22機構進行較小的改動便可實現相應的功能，簡單方便，易于實現，利于成本控制。
[0040]如圖4所示，前照燈向左轉動時，驅動部件21向右擺動，由于驅動部件21為固接在車體內，并且驅動部件21通過轉軸固定在驅動桿22中部C點位置，這樣驅動桿22會側向(向右)移動，則連桿23繞固定點m、n向左轉動，前照燈隨之向左轉動。同理，如圖5所示，前照燈向右轉動原理相同，方向相反。
[0041]優選方案，由于前照燈3大都安裝于拖拉機前側的兩側位置，因此前照燈3的連桿23分別鉸接在驅動桿22的兩端，驅動部件21與驅動桿2