一種車輛前大燈的調節系統及方法

一種車輛前大燈的調節系統及方法
【專利摘要】本申請公開了一種車輛前大燈的調節系統和方法，通過車輛姿態傳感器采集車輛的姿態信息，控制驅動器根據車輛的姿態信息，判斷車輛當前的狀態，進而計算出多光源前大燈中每個光源當前應該具備的狀態，即目標狀態，并將光源切換至目標狀態，改善了車輛燈光照明效果。相對于傳統的使用電機及傳動機構的調節方案，減少了對大燈總成的內部空間需求，并且，由于沒有使用電機和傳動機構，避免了處于低溫和超低溫工作環境下，電機輸出扭矩不足的問題。
【專利說明】
一種車輛前大燈的調節系統及方法
技術領域
[0001] 本申請涉及汽車前大燈技術領域，更具體地說，涉及一種車輛前大燈的調節系統 及方法。
【背景技術】
[0002] 現有技術中，汽車前大燈照射高度和角度的調節是通過兩個電機和一系列傳動機 構完成的。而汽車的左右前大燈每一側內部都需要安裝兩個電機及其傳動機構，對前大燈 內部空間需求較大，并且，電機在低溫環境下的扭矩輸出低下，傳動機構長時間工作的磨損 造成調節精度下降。現在需要一種新的汽車前大燈調節方式，在不采用電機和傳動機構的 情況下，實現對車輛前大燈的照明進行精確調節，從而避免采用電機和傳動機構帶來的一 系列問題。

【發明內容】

[0003] 有鑒于此，本申請提供一種車輛前大燈的調節系統和方法，欲在不采用電機和傳 動機構的情況下，實現對車輛前大燈的照明進行精確調節目的。
[0004] 為了實現上述目的，現提出的方案如下：
[0005] -種車輛前大燈的調節系統，包括:控制驅動器、多光源前大燈、車輛姿態傳感器， 其中，
[0006] 所述控制驅動器與所述車輛姿態傳感器連接，用于通過所述車輛姿態傳感器獲取 車輛的姿態信息；
[0007] 所述控制驅動器根據所述姿態信息判斷車輛當前的狀態，并計算所述多光源前大 燈中每個光源對應的目標狀態；
[0008] 所述控制驅動器與所述多光源前大燈連接，用于根據所述目標狀態將所述多光源 前大燈中每個光源切換至所述目標狀態。
[0009] 優選的，所述控制驅動器包括主控制驅動器和從控制驅動器，所述主控制驅動器 通過私有CAN總線與所述從控制驅動器連接，所述多光源前大燈包括第一前大燈和第二前 大燈；
[0010] 所述主控制驅動器與所述車輛姿態傳感器連接，用于通過所述車輛姿態傳感器獲 取車輛的姿態信息；
[0011] 所述主控制驅動器根據所述姿態信息判斷車輛當前的狀態，并計算所述第一前大 燈和第二前大燈中每個光源對應的目標狀態；
[0012] 所述主控制驅動器與所述第一前大燈連接，用于根據所述第一前大燈中每個光源 對應的目標狀態，將所述第一前大燈中每個光源切換至所述目標狀態，并將所述第二前大 燈中每個光源對應的目標狀態發送至所述從控制驅動器；
[0013] 所述從控制驅動器與所述第二前大燈連接，用于根據所述第二前大燈中每個光源 對應的目標狀態，將所述第二前大燈中每個光源切換至所述目標狀態。
[0014] 優選的，所述車輛姿態傳感器包括：用于采集車輛前身高度信息的前軸高傳感器 和用于采集車輛后身高度信息的后軸高傳感器。
[0015] 優選的，所述車輛姿態傳感器還包括:用于采集車輛車速信息的車速傳感器。
[0016] 優選的，所述車輛姿態傳感器包括:用于采集車輛方向盤轉角信息的角度傳感器。
[0017] -種車輛前大燈的調節方法，基于車輛前大燈的調節系統，所述車輛前大燈的調 節系統包括分別與多光源前大燈、車輛姿態傳感器連接的控制驅動器，所述方法包括：
[0018] 獲取車輛的姿態信息；
[0019] 根據所述姿態信息判斷車輛當前的狀態，并計算所述多光源前大燈中每個光源對 應的目標狀態；
[0020] 根據所述目標狀態將所述多光源前大燈中每個光源切換至所述目標狀態。
[0021] 優選的，所述姿態信息包括車輛前身高度信息和車輛后身高度信息，所述根據所 述姿態信息判斷車輛當前的狀態包括：
[0022] 計算車輛前身高度信息和車輛后身高度信息的差值，得到車輛當前的上翹或前傾 狀態等級。
[0023] 優選的，所述姿態信息包括還包括車速信息，所述計算所述多光源前大燈中每個 光源對應的目標狀態前，還包括：
[0024] 根據所述車速信息計算車輛的加速度；
[0025] 如果車輛的加速度絕對值大于預設的閾值，則對所述得到車輛當前的上翹或前傾 狀態等級進行加權操作。
[0026] 優選的，所述姿態信息包括方向盤的轉角信息，所述根據所述姿態信息判斷車輛 當前的狀態包括：
[0027] 根據所述方向盤的轉角信息，得到車輛當前左轉或右轉的等級。
[0028] 優選的，根據所述姿態信息判斷車輛當前的狀態前，還包括:對所述姿態信息進行 平滑濾波處理。
[0029] 從上述的技術方案可以看出，本申請公開的一種車輛前大燈的調節系統和方法， 通過車輛姿態傳感器采集車輛的姿態信息，控制驅動器根據車輛的姿態信息，判斷車輛當 前的狀態，進而計算出多光源前大燈中每個光源當前應該具備的狀態，即目標狀態，并將光 源切換至目標狀態，改善了車輛燈光照明效果。相對于傳統的使用電機及傳動機構的調節 方案，減少了對大燈總成的內部空間需求，并且，由于沒有使用電機和傳動機構，避免了處 于低溫和超低溫工作環境下，電機輸出扭矩不足的問題。
【附圖說明】
[0030] 為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0031] 圖1為本申請實施例公開的一種車輛前大燈的調節系統示意圖；
[0032] 圖2為本申請實施例公開的另一種車輛前大燈的調節系統示意圖；
[0033] 圖3為本申請實施例公開的另一種車輛前大燈的調節系統示意圖；
[0034] 圖4為本申請實施例公開的一種多光源前大燈的示意圖；
[0035] 圖5為本申請實施例公開的另一種車輛前大燈的調節系統示意圖；
[0036] 圖6為本申請實施例公開的另一種車輛前大燈的調節系統示意圖；
[0037] 圖7為本申請實施例公開的一種車輛前大燈的調節方法流程圖。
【具體實施方式】
[0038] 下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0039] 下面對本申請涉及的專業名詞進行解釋，以便對于本方案的理解：
[0040] 車輛CAN總線：全稱為"控制器局域網總線技術（Controller Area Network-BUS)'Can-Bus總線技術最早被用于飛機、坦克等武器電子系統的通訊聯絡上。將這種技術 用于民用汽車最早起源于歐洲，在汽車上這種總線網絡用于車上各種傳感器數據的傳遞。 [0041 ] 私有CAN總線:私有CAN總線也是CAN總線的一種，相對于車輛CAN總線，它是內部封 閉的CAN總線，不對外開放數據通信格式和協議。
[0042] 本申請公開的車輛前大燈的調節方案，沒有采用傳統的電機和傳動機構，而是通 過車輛姿態傳感器和控制驅動器來判斷車輛當前的狀態，上翹、前傾、左轉或右轉，然后根 據車輛當前的具體狀態，通過控制驅動器計算出前大燈每個光源當前應該具有的狀態，即 目標狀態，并依據目標狀態對每個光源的狀態進行切換，實現對車輛前大燈的照明進行精 確調節。
[0043] 本實施例公開一種車輛前大燈的調節系統，參見圖1所示，包括:控制驅動器1、多 光源前大燈2和車輛姿態傳感器3,控制驅動器1分別與多光源前大燈2和車輛姿態傳感器3 連接。
[0044] 車輛姿態傳感器3用于采集車輛的姿態信息，車輛的姿態信息包括但不限于車輛 的上翹、前傾、左轉或右轉信息。控制驅動器1根據姿態信息判斷車輛的當前狀態，并根據車 輛當前狀態計算多光源前大燈2中每個光源對應的目標狀態，然后根據每個光源對應的目 標狀態將多光源前大燈中每個光源切換至其對應目標狀態。
[0045] 本實施例公開的車輛前大燈的調節系統，通過車輛姿態傳感器采集車輛的姿態信 息，控制驅動器根據車輛的姿態信息，判斷車輛當前的狀態，進而計算出多光源前大燈中每 個光源當前應該具備的狀態，即目標狀態，并將光源切換至目標狀態，改善了車輛燈光照明 效果。相對于傳統的使用電機及傳動機構的調節方案，減少了對大燈總成的內部空間需求， 并且，由于沒有使用電機和傳動機構，避免了處于低溫和超低溫工作環境下，電機輸出扭矩 不足的問題。
[0046] 本實施例公開另一種車輛前大燈的調節系統，參見圖2所示，包括:主控制驅動器 11、從控制驅動器12、第一前大燈21、第二前大燈22和車輛姿態傳感器3。主控制驅動器11與 從控制驅動器12通過私有CAN總線連接。主控制驅動器11還分別與第一前大燈21、車輛姿態 傳感器3連接。從控制驅動器12與第二前大燈22連接。其中第一前大燈21和第二前大燈22- 個為左前大燈，另一個為右前大燈。
[0047]主控制驅動器11通過車輛姿態傳感器3獲取車輛的姿態信息，并根據車輛的姿態 信息，計算第一前大燈21和第二前大燈22中每個光源對應的目標狀態，然后依據目標狀態 將計算第一前大燈21中每個光源切換至目標狀態，并將第二前大燈22中每個光源對應的目 標狀態發送至從控制驅動器12。
[0048] 從控制驅動器12根據主控制驅動器11發送的多光源前大燈22中每個光源對應的 目標狀態，將多光源前大燈22中每個光源切換至其對應的目標狀態。
[0049] 本實施例公開的車輛前大燈的調節系統，采用一主一從控制驅動器，分開進行控 制和驅動，并使用私有CAN總線連接，數據通信實時性高，不會因為其他節點的數據的通信 導致系統內數據的堆積，導致左右兩側大燈照射不同步，使得每個前大燈中的獨立可控的 光源數量提高至96顆，極大的豐富了前大燈的控制效果。
[0050] 本實施例公開另一種車輛前大燈的調節系統，參見圖3所示，包括:主控制驅動器 11、從控制驅動器12、第一前大燈21、第二前大燈22、前軸高傳感器31和后軸高傳感器32。主 控制驅動器11與從控制驅動器12通過私有CAN總線連接。主控制驅動器11還分別與第一前 大燈21、前軸高傳感器31、后軸高傳感器32連接。從控制驅動器12與第二前大燈22連接。其 中第一前大燈21和第二前大燈22中一個為左前大燈，另一個為右前大燈。
[0051] 主控制驅動器11通過前軸高傳感器31和后軸高傳感器32,獲取車輛前身高度信息 和車輛后身高度信息，并根據車輛前身高度信息和車輛后身高度信息，判斷車輛當前的上 翹或前傾等級，然后根據車輛當前的上翹或前傾等級，計算第一前大燈21和第二前大燈22 中每個光源對應的目標狀態。
[0052] 多光源前大燈，參見圖4所示，包括但不限于遠光燈111、上補光燈112、近光燈113 和下補光燈114。車輛在平整路面直行的情況下，即車輛在平衡行駛姿態，上補光燈、下補光 燈和遠光燈關閉。近光燈內側多列光源以100%亮度照射輸出，向外側方向各列光源以亮度 依此遞減，并使最外側一列以50 %亮度照射輸出。
[0053] 軸高傳感器的輸出信號發生變化，間接反映了車身高度的變化。根據車輛前身高 度信息和車輛后身高度信息，計判斷車輛當前的上翹或前傾等級的方法可以為，將后軸高 傳感器輸出信號和前軸高傳感器輸出信號兩者做差，根據預先設定的差值與車輛上翹或前 傾等級的對應關系，判斷車輛當前的上翹或前傾等級。例如采用測量范圍均是"_20°~20°" 的軸高傳感器，下表為一種預先設定的車輛狀態與兩個軸高傳感器差值的對應關系：
[0054]

[0055] ~當車輛處于"前傾"姿態時，控制驅動器根據此時車輛姿態，點亮兩側大燈的上補_ 光燈，同時根據"前傾"的程度，調節上補光燈的照射強度輸出。從而對因車輛姿態變化導致 燈光照射變化的狀態，形成有益的補充和調節。當車輛處于"上翹"的姿態時，控制驅動器根 據此時車輛姿態，點亮兩側大燈的下補光燈，同時根據"上翹"的程度，調節下補光燈的照射 強度輸出。必要情況下還需要調節近光燈的照射強度，避免由于"上翹"的程度過大，導致對 對向車輛駕駛人員形成炫目的危害。下表為一種預先設定的車輛前傾和上翹等級與前大燈 中光源的亮度對應關系：
[0056]
[0057]
[0058] 本實施例公開的車輛前大燈的調節系統，控制驅動器根據軸高傳感器采集的車身 高度信息，判斷車輛當前的前傾和上翹等級，然后根據車輛當前的具體狀態，計算出前大燈 每個光源的目標狀態，并將每個光源切換到目標狀態，實現對車輛前大燈的照明進行精確 調節，從而對因車輛姿態變化導致燈光照射變化的狀態，形成有益的補充和調節。
[0059] 本實施例公開另一種車輛前大燈的調節系統，參見圖5所示，包括:主控制驅動器 11、從控制驅動器12、第一前大燈21、第二前大燈22、前軸高傳感器31、后軸高傳感器32和車 速傳感器4。主控制驅動器11與從控制驅動器12通過私有CAN總線連接，而與車速傳感器4通 過車輛CAN總線連接。主控制驅動器11還分別與第一前大燈21、前軸高傳感器31、后軸高傳 感器32連接。從控制驅動器12與第二前大燈22連接。
[0060] 主控制驅動器11通過車速傳感器4獲取車速信息，根據車速信息、車輛前身高度信 息和車輛后身高度信息，判斷車輛當前的上翹或前傾等級，即根據車輛前身高度信息和車 輛后身高度信息，初步計算車輛當前的上翹或前傾等級。根據車速信息計算車輛的加速度， 如果加速度的絕對值大于預先設定的閾值，則對初步計算的車輛上翹或前傾等級，進行加 權操作。下表為一種預先設定的車輛狀態等級與兩個軸高傳感器差值、加速度或減速度加 權值的對應關系：
[0061]
[0062]
[0063] 本實施例公開的車輛前大燈的調節系統，主控制驅動器11通過車速傳感器4獲取 車速信息，得到車輛當前的加速度，并當加速度絕對值大于預設閾值時，對車輛狀態做加權 操作，即如果初步計算得到的車輛狀態為上翹或前傾等級N，當車輛的加速度絕對值大于預 設閾值(本實施例為2m/s)時，加權值為Μ的情況下，主控制驅動器11判斷車輛當前狀態上翹 或前傾等級Ν+Μ。得到的車輛狀態更加準確，進一步改善了對前大燈的控制效果。
[0064] 本實施例公開另一種車輛前大燈的調節系統，參見圖6所示，包括:主控制驅動器 11、從控制驅動器12、第一前大燈21、第二前大燈22和角度傳感器5。主控制驅動器11與從控 制驅動器12通過私有CAN總線連接，而與角度傳感器5通過車輛CAN總線連接。主控制驅動器 11還與第一前大燈21連接。從控制驅動器12與第二前大燈22連接。
[0065] 主控制驅動器11通過角度傳感器5獲取方向盤的轉角信息，進而得到車輛左轉或 右轉的等級，計算前大燈中各個光源的目標狀態。
[0066] 當車輛向左轉彎時，角度傳感器會輸出一個向左轉彎的角度值，此時，控制驅動器 根據轉彎的角度值，控制車輛左側大燈增強其外側幾列光源的照射強度，以便增加彎道內 側照明，改善駕駛員視野，提高安全。當車輛向右轉彎時，增強右側大燈中外側幾列照射強 度。以14列為例，當車輛轉彎或回正時，僅控制兩側前大燈的外側7列光源的亮度。其他內側 7列始終保持100%的亮度輸出。一種預設的車輛左轉或右轉的角度與前大燈中光源的亮度 對應關系如下：
[0067]
[0068] 本實施例公開的車輛前大燈的調節系統，控制驅動器根據角度傳感器采集的方向 盤的轉角信息，進而得到車輛左轉或右轉的等級，然后根據車輛當前的具體狀態，計算出前 大燈每個光源的目標狀態，并將每個光源切換到目標狀態，實現對車輛前大燈的照明進行 精確調節，從而對改善駕駛員視野，提高安全。
[0069] 本實施例公開一種車輛前大燈的調節方法，該方法基于車輛前大燈的調節系統， 車輛前大燈的調節系統包括分別與多光源前大燈、車輛姿態傳感器連接的控制驅動器，參 見圖7所示，該方法包括：
[0070] 步驟SI 1:控制驅動器獲取車輛的姿態信息。
[0071] 車輛的姿態信息包括但不限于，車輛前身高度信息和車輛后身高度信息，車速信 息，方向盤的轉角信息。車輛的姿態信息通過車輛姿態傳感器采集獲取。
[0072] 步驟S12:控制驅動器根據獲取的姿態信息，判斷車輛當前的狀態，并計算多光源 前大燈中每個光源在當前狀態情況下應該具有的亮度，即目標狀態。
[0073] 控制驅動器根據獲取的車輛前身高度信息和車輛后身高度信息，計算車輛前身高 度信息和車輛后身高度信息的差值，進而得到車輛當前的上翹或前傾狀態等級。為得到更 精確的車輛上翹或前傾狀態等級，控制驅動器還可以根據獲取的車速信息，計算車輛的加 速度，如果車輛的加速度絕對值大于預設的閾值，則對所述得到車輛當前的上翹或前傾狀 態等級進行加權操作。
[0074] 控制驅動器根據獲取的方向盤的轉角信息，得到車輛當前左轉或右轉的等級。
[0075] 控制驅動器在根據獲取的姿態信息，判斷車輛當前的狀態之前，還可以對姿態信 息進行平滑濾波處理，以消除信號抖動或信號干擾，避免系統產生誤響應。
[0076] 步驟S13:控制驅動器根據計算得到前大燈每個光源的目標狀態，將多光源前大燈 中每個光源切換至目標狀態。
[0077] 控制驅動器根據車輛的姿態信息，判斷車輛當前的狀態，進而計算出多光源前大 燈中每個光源當前應該具備的狀態，即目標狀態，并將光源切換至目標狀態，改善了車輛燈 光照明效果。相對于傳統的使用電機及傳動機構的調節方法，減少了對大燈總成的內部空 間需求，并且，由于沒有使用電機和傳動機構，避免了處于低溫和超低溫工作環境下，電機 輸出扭矩不足的問題。
[0078] 最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將 一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作 之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意 在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那 些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者 設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，并不排 除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0079] 本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0080] 對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本申請。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本申請 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
【主權項】
1. 一種車輛前大燈的調節系統，其特征在于，包括:控制驅動器、多光源前大燈、車輛姿 態傳感器，其中， 所述控制驅動器與所述車輛姿態傳感器連接，用于通過所述車輛姿態傳感器獲取車輛 的姿態信息； 所述控制驅動器根據所述姿態信息判斷車輛當前的狀態，并計算所述多光源前大燈中 每個光源對應的目標狀態； 所述控制驅動器與所述多光源前大燈連接，用于根據所述目標狀態將所述多光源前大 燈中每個光源切換至所述目標狀態。2. 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制驅動器包括主控制驅動器和從控 制驅動器，所述主控制驅動器通過私有CAN總線與所述從控制驅動器連接，所述多光源前大 燈包括第一前大燈和第二前大燈； 所述主控制驅動器與所述車輛姿態傳感器連接，用于通過所述車輛姿態傳感器獲取車 輛的姿態信息； 所述主控制驅動器根據所述姿態信息判斷車輛當前的狀態，并計算所述第一前大燈和 第二前大燈中每個光源對應的目標狀態； 所述主控制驅動器與所述第一前大燈連接，用于根據所述第一前大燈中每個光源對應 的目標狀態，將所述第一前大燈中每個光源切換至所述目標狀態，并將所述第二前大燈中 每個光源對應的目標狀態發送至所述從控制驅動器； 所述從控制驅動器與所述第二前大燈連接，用于根據所述第二前大燈中每個光源對應 的目標狀態，將所述第二前大燈中每個光源切換至所述目標狀態。3. 根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述車輛姿態傳感器包括:用于采集車 輛前身高度信息的前軸高傳感器和用于采集車輛后身高度信息的后軸高傳感器。4. 根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述車輛姿態傳感器還包括：用于采集車 輛車速信息的車速傳感器。5. 根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述車輛姿態傳感器包括:用于采集車 輛方向盤轉角信息的角度傳感器。6. -種車輛前大燈的調節方法，其特征在于，基于車輛前大燈的調節系統，所述車輛前 大燈的調節系統包括分別與多光源前大燈、車輛姿態傳感器連接的控制驅動器，所述方法 包括： 獲取車輛的姿態信息； 根據所述姿態信息判斷車輛當前的狀態，并計算所述多光源前大燈中每個光源對應的 目標狀態； 根據所述目標狀態將所述多光源前大燈中每個光源切換至所述目標狀態。7. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述姿態信息包括車輛前身高度信息和車 輛后身高度信息，所述根據所述姿態信息判斷車輛當前的狀態包括： 計算車輛前身高度信息和車輛后身高度信息的差值，得到車輛當前的上翹或前傾狀態 等級。8. 根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述姿態信息還包括車速信息，所述計算 所述多光源前大燈中每個光源對應的目標狀態前，還包括： 根據所述車速信息計算車輛的加速度； 如果車輛的加速度絕對值大于預設的閾值，則對所述得到車輛當前的上翹或前傾狀態 等級進行加權操作。9. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述姿態信息包括方向盤的轉角信息，所 述根據所述姿態信息判斷車輛當前的狀態包括： 根據所述方向盤的轉角信息，得到車輛當前左轉或右轉的等級。10. 根據權利要求6-9任意一項所述的方法，其特征在于，根據所述姿態信息判斷車輛 當前的狀態前，還包括:對所述姿態信息進行平滑濾波處理。
【文檔編號】B60Q1/10GK105857163SQ201610202609
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月31日
【發明人】周豐, 趙淑明, 趙旭
【申請人】北京經緯恒潤科技有限公司