CN104553962B - 一种车辆随动前照灯冗余控制方法 - Google Patents
一种车辆随动前照灯冗余控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104553962B CN104553962B CN201410759922.0A CN201410759922A CN104553962B CN 104553962 B CN104553962 B CN 104553962B CN 201410759922 A CN201410759922 A CN 201410759922A CN 104553962 B CN104553962 B CN 104553962B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- angle
- steering
- headlamp
- follow
- redundancy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Abstract
本发明公开了一种车辆随动前照灯冗余控制方法，根据左前轮转角、右前轮转角与前照灯随动转向角的线性关系模型构造了第一倍前照灯随动转向冗余角和第二倍前照灯随动转向冗余角，根据方向盘转角与前照灯随动转向角的线性关系模型构造了第三倍前照灯随动转向冗余角；对随动转向角与随动转向冗余角的差值是否超过所设故障阈值进行故障判别，并根据故障情况实现融合输出。本发明可消除前轮转角传感器发生故障带来的影响，提高行车安全性与可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及前照灯照明领域，具体涉及一种车辆随动前照灯多重冗余控制方法。
背景技术
目前，车辆随动前照灯系统用于计算前照灯旋转角度所使用的方法，一般是采用方向盘转角或前轮转角，并采集车速，利用车的轴距和方向盘转角或前轮转角进行近似计算。由于方向盘转角传感器和前轮转角传感器均为接触摩擦式机械传感器，因此可靠性差，传感器容易发生故障，且传感器发生故障后前照灯无法实现随动转向。
本发明提出了测量前轮转角并利用线性映射计算前照灯随动转向角，利用左前轮转角、右前轮转角分别构造第一倍前照灯随动转向冗余角、第二倍前照灯随动转向冗余角，根据方向盘转角与前照灯随动转向角的线性关系模型计算第三倍前照灯随动转向冗余角；引入故障判别与前照灯随动转向角的融合模型，确定前照灯随动转向融合角的方法。由于本发明的方法构造了三倍前照灯随动转向冗余角，因此可在左前轮转角传感器、右前轮转角传感器、方向盘转角传感器中任意一个传感器发生故障后前照灯仍能实现随动转向，提高了系统的安全性和可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，为解决前轮转角传感器或方向盘转角传感器中任意一个传感器发生故障后，前照灯随动转向系统仍能正常工作的方法，本方法可提高夜间行车的安全性与可靠性。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
如图1所示，电子控制器通过左前轮转角传感器、右前轮转角传感器和方向盘转角传感器，实时获取左前轮转角δ1、右前轮转角δ2、方向盘转角Ψ的当前值。
将所获取左前轮转角δ1、右前轮转角δ2，通过前轮转角与前照灯随动转向角的线性关系θ1=η*δ1、θ2=η*δ2计算第一倍前照灯随动转向冗余角θ1，第二倍前照灯随动转向冗余角θ2，其中η为匹配系数。由于方向盘转角Ψ=δ*μ，δ为前轮转角，μ为传动比，已知最大方向盘转角Ψmax为540°，传动比μ一般取12至18，因此前轮转角δ取值30°至45°；前照灯相对车体的最大随动转向角θ1max为60°，因此将前轮转角与前照灯随动转向角进行区间线性映射，可得匹配系数η为1.33至2，一般取η为1.5。
建立第三倍前照灯随动转向角冗余模型，根据前轮转角与方向盘转角的线性关系Ψ=δ*μ和θ=η*δ可得：
θ3=η*δ=η*Ψ/μ=Ψ/9 (1)
构造前照灯随动转向角的融合模型：
θ=(c1*θ1+ c2*θ2+ c3*θ3)/( c1+ c2+ c3) (2)
其中，θ为前照灯随动转向融合角，θ1为第一倍前照灯随动转向冗余角，θ2为第二倍前照灯随动转向冗余角，θ3为第三倍前照灯随动转向冗余角，c1、c2、c3分别为θ1、θ2、θ3的故障权值。
故障判别，如图2所示，判断｜θ1－θ3｜、｜θ1－θ2｜、｜θ2－θ3｜的值与故障阈值ε的大小，若｜θ1－θ3｜>ε、｜θ1－θ2｜≤ε、｜θ2－θ3｜>ε，则方向盘转角传感器发生故障，设置所述融合模型式(2)中故障权值c1=1，c2=1，c3=0；若｜θ1－θ3｜≤ε、｜θ1－θ2｜>ε、｜θ2－θ3｜>ε，则右前轮转角传感器发生故障，设置所述融合模型式(2)中故障权值c1=1，c2=0，c3=1；若｜θ1－θ3｜>ε、｜θ1－θ2｜>ε、｜θ2－θ3｜≤ε，则左前轮转角发生故障，设置所述融合模型式(2)中故障权值c1=0，c2=1，c3=1；若｜θ1－θ3｜≤ε、｜θ1－θ2｜≤ε、｜θ2－θ3｜≤ε，则无传感器发生故障，设置所述融合模型式(2)中故障权值c1=1，c2=1，c3=1。
融合输出，冗余控制支持的传感器故障情况有三种：左前轮转角传感器故障、右前轮转角传感器故障、方向盘转角传感器故障。仅左前轮转角传感器发生故障时，融合模型式(2)的故障权值c1=0，c2=1，c3=1，可得前照灯随动转向融合角θ=(θ2+θ3)/2；仅右前轮转角传感器发生故障时，融合模型式(2)的故障权值c1=1，c2=0，c3=1，可得前照灯随动转向融合角θ=(θ1+θ3)/2；仅方向盘转角传感器发生故障时，融合模型式(2)的故障权值c1=1， c2=1，c3=0，可得前照灯随动转向融合角θ=(θ1+θ2)/2；若无故障时，融合模型式(2)中故障权值c1=1，c2=1，c3=1，可得前照灯随动转向融合角θ=(θ1+θ2+θ3)/3，为θ1、θ2、θ3加权平均值。
在以上三种可识别的故障情况下，电子控制器均可计算前照灯随动转向融合角θ，并将计算所得前照灯随动转向融合角转化为PWM信号传递给步进电机驱动器，驱动器控制步进电机调整前照灯旋转角度，完成前照灯的随动转向，达到冗余控制的目的。在发生两个以上传感器故障的情况下，设置前照灯随动转向融合角θ值为0，系统停止工作。
附图说明
图1为系统原理图；
图2为本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明的一种车辆随动前照灯冗余控制方法的具体实施方式，但是，本发明不限于以下介绍的实施例。
首先初始化各个参数，设置匹配系数η为1.5，故障阈值ε为1°。
如图1所示，通过左前轮转角传感器、右前轮转角传感器和方向盘转角传感器，实时获取左前轮转角δ1、右前轮转角δ2和方向盘转角Ψ的当前值，然后将以上传感器数据通过总线传递给电子控制器。
电子控制器根据前轮转角与前照灯随动转向角的线性关系、计算出第一倍前照灯随动转向冗余角θ1，第二倍前照灯随动转向冗余角θ2，匹配系数η已设置为1.5，θ1=1.5*δ1、θ2=1.5*δ2；根据第三倍前照灯随动转向角冗余模型：
θ3=η*δ=η*Ψ/μ=Ψ/9 (1)
计算出第三倍前照灯随动转向冗余角θ3。
如图2所示，电子控制器计算｜θ1－θ3｜、｜θ1－θ2｜、｜θ2－θ3｜的值用以故障判别，即比较｜θ1－θ3｜、｜θ1－θ2｜、｜θ2－θ3｜与故障阈值ε的大小，ε为1°。传感器三种故障情况的冗余控制：1、设置左前轮转角传感器发生故障，右前轮转角传感器和方向盘转角传感器无故障，则｜θ1－θ3｜>ε、｜θ1－θ2｜>ε、｜θ2－θ3｜≤ε，因此，融合模型式中故障权值c1=0，c2=1，c3=1，前照灯随动转向融合角θ=(θ2+θ3)/2；2、设置右前轮转角传感器发生故障，左前轮转角传感器和方向盘转角传感器无故障，则｜θ1－θ3｜≤ε、｜θ1－θ2｜>ε、｜θ2－θ3｜>ε，因此，融合模型式中故障权值c1=1，c2=0，c3=1，前照灯随动转向融合角θ=(θ1+θ3)/2；3、设置方向盘转角传感器、左前轮转角传感器与右前轮转角传感器无故障，则｜θ1－θ3｜>ε、｜θ1－θ2｜≤ε、｜θ2－θ3｜>ε，因此，融合模型式中故障权值c1=1，c2=1，c3=0，前照灯随动转向融合角θ=(θ1+θ2)/2；无故障时，融合模型式中故障权值c1=1，c2=1，c3=1，可得前照灯随动转向融合角θ=(θ1+θ2+θ3)/3，为θ1、θ2、θ3加权平均值。
电子控制器将所得前照灯随动转向融合角θ转化为PWM信号，输送给步进电机驱动器，驱动器控制步进电机转动，实现在识别传感器故障情况下的前照灯随动转向，达到冗余控制的目的。在发生两个以上传感器故障的情况下，设置前照灯随动转向融合角θ值为0，系统停止工作。
Claims (6)
1.一种车辆随动前照灯冗余控制方法，车辆上安装有电子控制器、左前轮转角传感器、右前轮转角传感器、方向盘转角传感器，其特征在于，包括以下步骤：
实时检测车辆的左前轮转角δ1、右前轮转角δ2、方向盘转角Ψ的当前值；所检测传感器数据通过总线传输给电子控制器，电子控制器根据前轮转角与前照灯随动转向角的线性关系模型计算第一倍前照灯随动转向冗余角θ1、第二倍前照灯随动转向冗余角θ2，根据方向盘转角与前照灯随动转向角的线性关系模型计算第三倍前照灯随动转向冗余角θ3；对θ1、θ2、θ3进行故障判别，在传感器故障可识别的情况下，电子控制器根据传感器故障情况，设置前照灯随动转向角融合模型中相应的故障权值，计算前照灯随动转向融合角θ；并将所得前照灯随动转向融合角θ转化为PWM信号，输送给步进电机驱动器，步进电机驱动器控制步进电机转动，实现前照灯随动控制；在发生两个以上传感器故障的情况下，设置前照灯随动转向融合角θ值为0，停止工作。
2.根据权利要求1所述的车辆随动前照灯冗余控制方法，其特征在于：所述的第一倍前照灯随动转向冗余角θ1计算公式为θ1=η*δ1，η为匹配系数。
3.根据权利要求1所述的车辆随动前照灯冗余控制方法，其特征在于：所述的第二倍前照灯随动转向冗余角θ2计算公式为θ2=η*δ2，η为匹配系数。
4.根据权利要求1所述的车辆随动前照灯冗余控制方法，其特征在于：所述的第三倍前照灯随动转向冗余角θ3计算公式为：
θ3=η*δ=η*Ψ/μ=Ψ/9，η为匹配系数，μ为传动比。
5.根据权利要求1所述的车辆随动前照灯冗余控制方法，其特征在于：前照灯随动转向角融合模型为：
θ=(c1*θ1+ c2*θ2+ c3*θ3)/( c1+ c2+ c3)
其中，θ为前照灯随动转向融合角，θ1为第一倍前照灯随动转向冗余角，θ2为第二倍前照灯随动转向冗余角，θ3为第三倍前照灯随动转向冗余角，c1、c2、c3分别为θ1、θ2、θ3的故障权值。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的车辆随动前照灯冗余控制方法，其特征在于，所述对θ1、θ2、θ3进行故障判别的方法为：
判断｜θ1－θ3｜、｜θ1－θ2｜、｜θ2－θ3｜的值与故障阈值ε的大小，若｜θ1－θ3｜>ε、｜θ1－θ2｜≤ε、｜θ2－θ3｜>ε，则方向盘转角传感器发生故障，设置所述融合模型中故障权值c1=1，c2=1，c3=0；若｜θ1－θ3｜≤ε、｜θ1－θ2｜>ε、｜θ2－θ3｜>ε，则右前轮转角传感器发生故障，设置所述融合模型中故障权值c1=1，c2=0，c3=1；若｜θ1－θ3｜>ε、｜θ1－θ2｜>ε、｜θ2－θ3｜≤ε，则左前轮转角发生故障，设置所述融合模型中故障权值c1=0，c2=1，c3=1；若｜θ1－θ3｜≤ε、｜θ1－θ2｜≤ε、｜θ2－θ3｜≤ε，则无传感器发生故障，设置所述融合模型中故障权值c1=1，c2=1，c3=1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410759922.0A CN104553962B (zh) | 2014-12-12 | 2014-12-12 | 一种车辆随动前照灯冗余控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410759922.0A CN104553962B (zh) | 2014-12-12 | 2014-12-12 | 一种车辆随动前照灯冗余控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104553962A CN104553962A (zh) | 2015-04-29 |
| CN104553962B true CN104553962B (zh) | 2016-08-24 |
Family
ID=53071371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410759922.0A Expired - Fee Related CN104553962B (zh) | 2014-12-12 | 2014-12-12 | 一种车辆随动前照灯冗余控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104553962B (zh) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2832573B2 (ja) * | 1993-12-28 | 1998-12-09 | 株式会社小糸製作所 | 車輌用コーナリングランプシステム |
| JP3919850B2 (ja) * | 1996-07-19 | 2007-05-30 | 株式会社小糸製作所 | 自動車用照明回路装置 |
| JP2005178444A (ja) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Honda Motor Co Ltd | アクティブヘッドライトの作動確認方法 |
| EP2013536B1 (en) * | 2006-04-21 | 2009-09-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Lamp unit for an adaptive front lighting system for a vehicle |
| CN101823458B (zh) * | 2010-03-19 | 2014-07-16 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种自适应前照灯系统的故障处理方法 |
| CN102029941B (zh) * | 2010-12-17 | 2012-12-05 | 湖南大学 | 汽车前照灯自适应控制方法及装置 |
-
2014
- 2014-12-12 CN CN201410759922.0A patent/CN104553962B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104553962A (zh) | 2015-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106945720A (zh) | 基于功能安全设计的无刷电动转向控制单元及控制方法 | |
| CN108137093A (zh) | 电动动力转向装置 | |
| CN104149845A (zh) | 一种汽车转向传动失灵的保护装置及方法 | |
| CN102998574B (zh) | 车用驱动发动机的旋转变压器的故障检测系统 | |
| CN104118474B (zh) | 用于提供扭矩可靠性的方法和控制装置 | |
| CN106864584B (zh) | 一种eps控制器无刷电机相线隔离电路及控制方法 | |
| CN108340966A (zh) | 电动助力转向系统及其方向盘转角中位自学习方法 | |
| CN105799771A (zh) | 一种可手动/自动切换的汽车转向装置 | |
| CN103754219A (zh) | 一种多传感器信息融合的自动泊车系统 | |
| CN207867669U (zh) | 驾驶员疲劳预警系统以及车辆 | |
| CN105758655A (zh) | 一种汽车电动助力转向系统性能测试系统 | |
| CN203745211U (zh) | 转向系统试验台 | |
| CN104036619B (zh) | 基于方向盘转角数据的疲劳检测方法及检测装置 | |
| CN109693707A (zh) | 电动转向系统 | |
| CN105774901A (zh) | 车道保持控制系统及方法及车辆 | |
| CN207345797U (zh) | 车辆侧翻预警控制系统以及车辆 | |
| CN107628110A (zh) | 一种汽车电动助力转向盘角度识别方法 | |
| CN108528523A (zh) | 一种双路电动助力转向控制系统及方法 | |
| CN108423068A (zh) | 一种自动泊车系统及车位识别方法 | |
| KR101090588B1 (ko) | 능동전륜 조향시스템의 결함허용 제어방법 | |
| CN106467131A (zh) | 基于电动助力转向系统的泊车辅助系统与方法 | |
| CN109484473A (zh) | 后轮转向系统及其控制方法 | |
| CN206551897U (zh) | 一种四轮电动汽车车身稳定控制系统 | |
| CN105365820A (zh) | 一种汽车视觉安全辅助驾驶方法及装置 | |
| CN104582210B (zh) | 动态转弯辅助灯的位置传感器和步进电机的故障检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160824 Termination date: 20201212 |