CN102390315B - 自适应前照灯系统控制设备及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自适应前照灯系统控制设备及控制方法。根据本发明的自适应前照灯系统控制设备包括输入模块、功能控制模块以及与自适应前照灯系统连接的输出模块，其中输入模块接收输入信号，并向功能控制模块传输输入信号；功能控制模块对输入模块传输的输入信号进行运算和策略控制，并向输出模块输出控制信号；输出模块根据所述功能控制模块所传输的控制信号来输出控制指令以控制前照灯系统，所述控制指令包括电机响应信号。所述自适应前照灯系统控制设备还包括状态控制模块，其从输入模块接收输入信号，以及从输出模块接收电机响应信号；并且根据所接收的信号来使所述功能控制模块和/或所述输出模块进入睡眠状态或工作状态。

Description

自适应前照灯系统控制设备及控制方法

技术领域

本发明涉及汽车制造设计领域，更具体地说，本发明涉及一种自适应前照灯系统控制控制设备以及相应的自适应前照灯系统控制方法。

背景技术

传统的车辆前照灯系统在实际应用过程中存在诸多问题，在弯道、高速、乡村、城市以及不利天气等情况下存在照明暗区，车辆安全驾驶性能较低。例如，车辆在弯道行驶中，传统前照灯的光线与车辆行驶方向保持一致，所以不可避免的存在照明暗区；车辆雨天行驶时，地面积水可能反射前照灯的光线从而使驾驶者产生反射眩光；在环境照明不好的乡村道路上行驶时，需要前照灯具有较远较宽的照明距离，而在高速公路上行驶时，因为车辆处在极高的车速下需要前照灯比乡村道路照得更远更宽；当车辆行驶在复杂、狭窄的城市道路上，由于通常状态下的前照灯的光型比较狭长，使得不能有效地避免与岔路中突然出现的行人和/或车辆发生碰撞的可能。因此，可以看出，由于传统的前照灯系统不能根据照明环境的变化对前照灯的照明效果进行适当的调整，所以导致了车辆安全驾驶性能较低。

基于此，AFS(Adaptive Front Lighting System，自适应前照灯系统)应运而生，具体地说，自适应前照灯系统AFS是指能自动改变两种以上光型以适应车辆行驶条件变化的前照灯系统。当车辆行驶在弯道、高速、乡村、城市以及不利天气等情况下，自适应前照灯系统AFS的光线可以根据行驶路面的实际状况进行自适应调整，而不再与车辆行驶方向始终保持一致，增强了车辆前大灯的照明效果，提高了车辆安全驾驶性能。

现有技术中，自适应前照灯系统在其工作过程中，能参照车辆运行状态的多个信号输入，包括方向盘转角信号、车速信号、远光灯信号、近光灯信号、倒挡信号和AFS控制信号等，在输入模块中对这些信号进行相关转化处理并发送至功能控制模块，功能控制模块根据输入的信号按照预设的策略向输出模块发出控制信号，由输出模块发出包括电机响应信号的控制指令以控制前照灯系统电机的动作，从而带动前照灯作相应角度的调整。

现有AFS系统中，按照上述控制方法可调整前照灯的照射角度，具有较好的前照灯照明效果。但是，当系统输入信号在长时间内未发生变化时，例如上述输入信号在10s时间内始终保持不变，系统中输入模块、功能控制模块和输出模块仍然需要对该输入信号进行运算并向电机发出响应信号以控制电机的运行，上述对未发生变化的信号进行连续处理增加了单片机所需的内存空间，加大了系统的运行时间和负载。

发明内容

本发明的目的是提供能够有效地减轻系统运行负载的自适应前照灯系统控制设备及控制方法。

实现本发明目的的技术方案是：根据本发明的第一方面，提供了一种自适应前照灯系统控制设备，包括输入模块、功能控制模块以及与自适应前照灯系统连接的输出模块，其中：输入模块接收输入信号，并向功能控制模块传输输入信号；功能控制模块对输入模块传输的输入信号进行运算和策略控制，并向输出模块输出控制信号；输出模块根据所述功能控制模块所传输的控制信号来输出控制指令以控制前照灯系统，所述控制指令包括电机响应信号；所述自适应前照灯系统控制设备还包括状态控制模块，其从输入模块接收输入信号，以及从输出模块接收电机响应信号；并且根据所接收的输入信号使所述功能控制模块和/或所述输出模块进入睡眠状态或工作状态。

优选地，在上述自适应前照灯系统控制设备中，所述状态控制模块内预设有时间段，以输入信号未发生变化且未接收到电机响应信号为计时起点，并且从计时起点开始，若达到预设的时间段，输入信号未变化且未接收到电机响应信号，则使自适应前照灯系统进入睡眠状态；其中，在睡眠状态下，输入模块接收输入信号，但所述功能控制模块对输入模块传输来的输入信号不作处理。

优选地，在上述自适应前照灯系统控制设备中，利用输入模块或者状态控制模块包括输入信号变化计算子模块计算输入信号的变化，并且在睡眠状态下，若状态控制模块根据输入信号变化计算子模块的计算判断接收的输入信号发生变化和/或状态控制模块接收到电机响应信号，则所述状态控制模块通过向所述功能控制模块发送启动信号将自适应前照灯系统唤醒至工作状态；其中，在工作状态下，所述功能控制模块工作。

优选地，在上述自适应前照灯系统控制设备中，所述输入信号包括：方向盘转角信号、车速信号、远光灯信号、近光灯信号、倒挡信号和自适应前照灯系统控制信号。

优选地，上述自适应前照灯系统控制设备还包括布置在状态控制模块4的输入端的记忆模块，以使得输入信号经所述记忆模块后进入状态控制模块。

根据本发明的第一方面，提出了一种自适应前照灯系统控制设备，其中可对自适应前照灯系统工作状态进行控制，并且其中根据输入信号变化和电机响应信号对自适应前照灯系统的工作状态进行控制，使得可能在无需功能控制模块工作时停止功能控制模块的工作。并且，由于不仅考虑输入信号变化情况，而且考虑了电机响应信号的状态(即考虑电机当前的工作状态)，使得不会在自适应前照灯系统正在进行自动调节工作的过程中错误地过早停止功能控制模块的工作。

尤其是，在达到预设时间时，若输入信号未发生变化且未收到电机响应信号，则自适应前照灯系统进入睡眠状态，在该状态下可以输入模块正常接收输入信号并作相应的处理，但功能控制模块对输入模块传输来的信号不作相应处理，减小了系统的运行负载，延长了使用寿命。

根据本发明的第二方面，提供了一种使用以上所述的自适应前照灯系统控制设备的控制方法，包括：利用输入模块接收输入信号，并向功能控制模块传输输入信号；利用功能控制模块对输入模块传输的输入信号进行运算和策略控制，并向输出模块输出控制信号；以及利用与自适应前照灯系统连接的输出模块，根据所述功能控制模块所传输的控制信号来输出控制指令以控制前照灯系统，所述控制指令包括电机响应信号；并且所述自适应前照灯系统控制方法还包括：利用状态控制模块从输入模块接收输入信号，以及从输出模块接收电机响应信号；并且根据所接收的输入信号控制所述功能控制模块和/或所述输出模块进入睡眠状态或工作状态。

优选地，在上述自适应前照灯系统控制方法中，在所述状态控制模块内预设有时间段，以输入信号未发生变化且未接收到电机响应信号为计时起点，并且从计时起点开始，若在预设的时间段内输入信号未变化且未接收到电机响应信号，则使自适应前照灯系统进入睡眠状态；其中，在睡眠状态下，输入模块接收输入信号，但所述功能控制模块对输入模块传输来的输入信号不作处理。

优选地，在上述自适应前照灯系统控制方法中，输入模块或者状态控制模块包括输入信号变化计算子模块，用于计算输入信号的变化，并且在睡眠状态下，若状态控制模块根据输入信号变化计算子模块的计算判断接收的输入信号发生变化和/或状态控制模块接收到电机响应信号，则所述状态控制模块通过向所述功能控制模块发送启动信号将自适应前照灯系统唤醒至工作状态；其中，在工作状态下，所述功能控制模块工作。

优选地，在上述自适应前照灯系统控制方法中，所述输入信号包括：方向盘转角信号、车速信号、远光灯信号、近光灯信号、倒挡信号和自适应前照灯系统控制信号。

优选地，所述自适应前照灯系统控制方法还包括在状态控制模块的输入端布置记忆模块，以使得输入信号经所述记忆模块后进入状态控制模块。

类似地，根据本发明的第二方面，提出的一种自适应前照灯系统控制方法，其中可对自适应前照灯系统工作状态进行控制，并且其中根据输入信号变化和电机响应信号对自适应前照灯系统的工作状态进行控制，使得可能在无需功能控制模块工作时停止功能控制模块的工作。并且，由于不仅考虑输入信号变化情况，而且考虑了电机响应信号的状态(即考虑电机当前的工作状态)，使得不会在自适应前照灯系统正在进行自动调节工作的过程中错误地过早停止功能控制模块的工作。尤其是，在预设时间内若输入信号未发生变化且未收到电机响应信号，则自适应前照灯系统进入睡眠状态，在该状态下可以输入模块正常接收输入信号并作相应的处理，但功能控制模块对输入模块传输来的信号不作相应处理，减小了系统的运行负载，延长了使用寿命。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据本发明实施例的自适应前照灯系统控制设备的框图。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。

图1示意性地示出了根据本发明实施例的自适应前照灯系统控制设备的框图。

根据本发明实施例的自适应前照灯系统控制设备包括：输入模块1、功能控制模块2、与自适应前照灯系统连接的输出模块3以及状态控制模块4。

具体地说，其中，例如，输入模块1可用于检测各个输入信号的变化，并进行相应的状态更新；在这种情况下，功能控制模块2可根据获取的输入信号调用合适的处理算法以计算出电机的目标位置；并且输出模块3根据目标位置和当前位置来计算本次电机需要运行的步数、方向和频率。

通过采用根据本发明实施例的自适应前照灯系统控制设备及控制方法，能够控制自适应前照灯系统的工作状态。

具体地说，输入模块1接收输入信号S1，并向功能控制模块2和状态控制模块4传输输入信号。其中，输入信号S1包括但不限于：方向盘转角信号、车速信号、远光灯信号、近光灯信号、倒挡信号和自适应前照灯系统控制信号等。

功能控制模块2对输入模块1传输的输入信号S1进行运算和策略控制，并向输出模块3输出控制信号。

输出模块3根据功能控制模块2所传输的控制信号来输出控制指令以控制前照灯系统，所述控制指令包括电机响应信号S2。当电机响应信号S2有效时(例如电机响应信号S2等于1的状态表示有效)，表示前照灯系统的电机正处于对前照灯系统进行自适应的控制状态下。电机响应信号无效(例如为0)表示前照灯系统的电机正处于没有对前照灯系统进行自适应的状态下。

状态控制模块4接收输入信号S1以及电机响应信号S2，并且状态控制模块4计算输入信号S1的变化。更具体地说，状态控制模块4可包括输入信号变化计算子模块，用于计算输入信号S1的变化。

或者可选地，输入模块1包括用于计算输入信号S1的变化的输入信号变化计算子模块，并且向状态控制模块4输入表示输入信号S1的变化的指示信号。状态控制模块4接收表示输入信号S1的变化的指示信号以及电机响应信号S2。

而且，状态控制模块4以输入信号S1未发生变化且未接收到电机响应信号S2(即电机响应信号无效，例如为0)，S2为计时起点。当输入信号S1发生变化或接收到电机响应信号S2时，重新确定计时起点。

状态控制模块4内预设有时间段，并且从计时起点开始，若达到状态控制模块4预设的时间段(比如10秒或15秒或20秒等)，输入信号S1未变化且未接收到电机响应信号S2，则使自适应前照灯系统进入睡眠状态。在自适应前照灯系统处在睡眠状态下，输入模块1可以正常接收输入信号S1并作相关转化处理，但功能控制模块2对输入模块1传输来的信号不作相应处理。需要说明的是，所述预设的时间段并不限于所示示例，而是可以根据设计进行修改或选择。

另一方面，状态控制模块4从计时起点开始，若在预设的时间段内输入信号S1发生变化和/或接收到电机响应信号S2，此时自适应前照灯系统仍处在正常工作状态下，不进入睡眠状态。在自适应前照灯系统的正常工作状态下，功能控制模块2对输入模块1传输的信号进行运算和策略控制，并向输出模块3发出控制信号；并且输出模块3根据功能控制模块2所传输的控制信号来输出电机响应信号S2以控制前照灯系统。

而且，在自适应前照灯系统处在睡眠状态下时，若输入信号S1发生变化和/或接收到电机响应信号S2，则状态控制模块4通过向功能控制模块2发送启动信号将自适应前照灯系统唤醒至工作状态。

在本发明具体实施例中，输入信号S1是否发生变化以输入信号S1的信号变化率来表示，并且，如果输入信号S1(例如可以是方向盘转角信号、车速信号、远光灯信号、近光灯信号、倒挡信号和自适应前照灯系统控制信号)的其中一个或几个有变化时，则信号变化率输出为1；并且，只有在全部输入信号S1都不发生变化时信号变化率输出为0。即，只有当全部输入信号S1都不发生变化时，才认为输入信号没有发生变化。

并且，在状态控制模块4在接收到电机响应信号S2时输出功能控制模块2和输出模块3的使能信号为1，否则输出功能控制模块2和输出模块3的使能信号为0。

更具体地说，在一个具体实施例中，状态控制模块4接收输入信号S1的信号变化率和电机响应信号S2。优选的，在状态控制模块4的输入端设置有记忆模块(未示出)(记忆模块保存了模块上一个时刻的状态信息)，输入信号S1或者信号变化率(表示输入信号S1的变化指示信号)和电机响应信号S2经记忆模块后进入状态控制模块4，以防止产生代数环(代数环发生在两个或多个模块在输入端口具有信号直接传递而形成反馈的情况时，直接传递的模块在不知输入端口的值的情况下无法计算出输出端的值，也就是现在时刻的输出是依赖现在时刻的输入值来计算的)，从而避免系统紊乱。

在状态控制模块4中，当信号变化率为1(表示输入信号S1存在变化的情况)且电机响应信号S2输出为1或0时，或者在信号变化率为0(表示输入信号S1不存在变化的情况)且电机响应信号S2输出为1时，自适应前照灯系统工作在正常状态下，由此各个模块可对输入信号S1进行相应的处理，并且状态控制模块4输出功能控制模块2和输出模块3的使能信号为1(即，状态控制模块4使功能控制模块2和输出模块3工作)。

在信号变化率为0且电机响应信号S2输出为0时，开始计时，在计时的过程中自适应前照灯系统处在正常工作状态下；在预设的时间段内，若信号变化率保持为0且电机响应信号S2输出保持为0，则状态控制模块4发出进入睡眠状态的发出状态控制指令，以自适应前照灯系统进入睡眠状态(即，状态控制模块4使功能控制模块2和/或输出模块3不工作)；更具体地说，此时输入模块1正常接收输入信号S1并作相应的处理，但功能控制模块2对输入模块1传输来的信号不作相应处理，而且状态控制模块4使功能控制模块2和/或输出模块3的能信号输出为0(即，状态控制模块4使功能控制模块2和/或输出模块3不工作)。

若在该预设时间范围内，信号变化率为1(即有任意输入信号发生变化)和/或电机响应信号S2输出为1，计时结束，自适应前照灯系统仍然工作在正常工作范围之内。

需要说明的是，在自适应前照灯系统进入睡眠状态后，若信号变化率为1和/或电机响应信号S2输出为1，则状态控制模块4向功能控制模块2和输出模块3发出状态控制指令，通过利用状态控制模块4向功能控制模块2和输出模块3发送启动信号(例如上述使能信号“1”)，自适应前照灯系统结束睡眠状态而唤醒进入工作状态，在工作状态中，功能控制模块2需对输入模块1传输的信号进行运算和策略控制，并发出控制信号至输出模块3。

根据本发明实施例，通过测试可知，本发明自适应前照灯系统控制设备及控制方法可以极大地节省系统内存空间，减小了系统的运行负载，并由此延长了使用寿命。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种自适应前照灯系统控制设备，包括输入模块、功能控制模块以及与自适应前照灯系统连接的输出模块，其中：

输入模块接收输入信号，并向功能控制模块传输输入信号；

功能控制模块对输入模块传输的输入信号进行运算和策略控制，并向输出模块输出控制信号；

输出模块根据所述功能控制模块所传输的控制信号来输出控制指令以控制前照灯系统，所述控制指令包括电机响应信号；

其特征在于，所述自适应前照灯系统控制设备还包括状态控制模块，其从输入模块接收输入信号，以及从输出模块接收电机响应信号；并且根据所接收的输入信号使所述功能控制模块和/或所述输出模块进入睡眠状态或工作状态；

所述状态控制模块内预设有时间段，以输入信号未发生变化且未接收到电机响应信号为计时起点，并且从计时起点开始，若达到预设的时间段，输入信号未变化且未接收到电机响应信号，则使自适应前照灯系统进入睡眠状态；当输入信号发生变化或接收到电机响应信号时，重新确定计时起点；

其中，在睡眠状态下，输入模块接收输入信号，但所述功能控制模块对输入模块传输来的输入信号不作处理。

2.根据权利要求1所述的自适应前照灯系统控制设备，其特征在于，输入模块或者状态控制模块包括输入信号变化计算子模块，用于计算所述输入信号的变化，并且在睡眠状态下，若状态控制模块根据输入信号变化计算子模块的计算判断接收的输入信号发生变化和/或状态控制模块接收到电机响应信号，则所述状态控制模块通过向所述功能控制模块发送启动信号将自适应前照灯系统唤醒至工作状态；其中，在工作状态下，所述功能控制模块工作。

3.根据权利要求1或2所述的自适应前照灯系统控制设备，其特征在于，所述输入信号包括：方向盘转角信号、车速信号、远光灯信号、近光灯信号、倒挡信号和自适应前照灯系统控制信号。

4.根据权利要求1或2所述的自适应前照灯系统控制设备，其特征在于还包括布置在状态控制模块的输入端的记忆模块，以使得所述输入信号经所述记忆模块后进入状态控制模块。

5.一种使用权利要求1-4之一所述的自适应前照灯系统控制设备的控制方法，包括：

利用输入模块接收输入信号，并向功能控制模块传输输入信号；

利用功能控制模块对输入模块传输的输入信号进行运算和策略控制，并向输出模块输出控制信号；以及

利用与自适应前照灯系统连接的输出模块，根据所述功能控制模块所传输的控制信号来输出控制指令以控制前照灯系统，所述控制指令包括电机响应信号；

其特征在于，所述控制方法还包括：利用状态控制模块从输入模块接收输入信号，以及从输出模块接收电机响应信号；并且根据所接收的输入信号控制所述功能控制模块和/或所述输出模块进入睡眠状态或工作状态；

在所述状态控制模块内预设有时间段，以输入信号未发生变化且未接收到电机响应信号为计时起点，并且从计时起点开始，若达到预设的时间段，输入信号未变化且未接收到电机响应信号，则使自适应前照灯系统进入睡眠状态；当输入信号发生变化或接收到电机响应信号时，重新确定计时起点；

其中，在睡眠状态下，输入模块接收输入信号，但所述功能控制模块对输入模块传输来的输入信号不作处理。

6.根据权利要求5所述的自适应前照灯系统控制方法，其特征在于，利用输入模块或者状态控制模块的输入信号变化计算子模块计算输入信号的变化，并且在睡眠状态下，若状态控制模块根据输入信号变化计算子模块的计算判断接收的输入信号发生变化和/或状态控制模块接收到电机响应信号，则所述状态控制模块通过向所述功能控制模块发送启动信号将自适应前照灯系统唤醒至工作状态；其中，在工作状态下，所述功能控制模块工作。

7.根据权利要求5或6所述的自适应前照灯系统控制方法，其特征在于，所述输入信号包括：方向盘转角信号、车速信号、远光灯信号、近光灯信号、倒挡信号和自适应前照灯系统控制信号。

8.根据权利要求5或6所述的自适应前照灯系统控制方法，其特征在于还包括在状态控制模块的输入端布置记忆模块，以使得输入信号经所述记忆模块后进入状态控制模块。