CN104608682A - 用于控制车辆大灯的光轴的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于自动调整车辆大灯的光轴(AO)的方法。在此，车辆大灯的光轴(AO)根据车辆倾斜度(NFzg)在垂直方向中被调整。车辆倾斜度(NFzg)基于高度传感器的信号计算，该高度传感器测量车辆的在纵向侧面处的相对于参考平面的位置。依据基于车轮转速或车轮速度而计算的车辆加速度(aFzg)的信号，获取在相对的车辆纵向侧面处的车辆的高度的值。基于该两个高度信号，实现用于车辆的倾斜度计算。依赖于车辆的加速状态进行加速度获取的针对车辆加速度的匹配。

Description

用于控制车辆大灯的光轴的方法
本申请是于2008年4月7日提交的已进入中国国家阶段的PCT专利申请(中国国家申请号为200880015435.6，国际申请号为PCT/EP2008/002732，发明名称“用于控制车辆大灯的光轴的方法”)的分案申请。
本发明涉及一种用于控制车辆大灯的光轴(optischen Achse)的方法。
普遍已知的是，相对于车辆轴线(Fahrzeugachse)垂直地调节车辆大灯的光轴，以达到在车辆前方的车道的所期望的照明，从而给予车辆驾驶员足够的能见度并避免迎面而来的车辆的炫目光。为此，越来越多的自动运作系统被应用，其在静止状态中并在行驶期间将光轴调到所期望的位置上。
一种用于自动控制大灯光轴的位置的装置由文件EP 0 825 063 B1中已知。该装置基于车身至前车辆轴线和至后车辆轴线的分别的间距的测量(借助于两个高度传感器)而计算车辆倾斜度(Fahrzeugneigung)。基于车辆倾斜度生成相应的用于大灯的操控角，以便在不同载荷的情况下和在制动和/或加速过程的情形下实现稳定的照明。
进一步地，一种用于自动控制大灯光轴的装置从文件EP 0 803 401 B1中已知。在此，车辆倾斜度的获取依据仅一个在车辆纵向侧面(Fahrzeuglaengsseite)处的高度传感器的测量值而实现，其中，在另一车辆纵向侧面处的高度值依据该第一测量值而被估算(schaetzen)。通过评估(auswerten)第一车辆纵轴线(Fahrzeuglaengsachse)的高度偏差(Hoehenversatz)的测量和悬架的参数而确定在另一车辆纵向侧面处的高度偏差。在进一步的实施例中，通过加速度接收器的评估来校验该另一车辆纵轴线的估算，其中，该加速度接收器位于轴线(Achse)附近，其高度偏差被估算，并且，基于垂向加速度通过两次积分，该高度偏差被确定。
此外，基于仅一个高度传感器的车辆倾斜度的计算由文件DE 699 27 318 T2中已知，其中，该高度传感器优选地布置在车辆尾部并且车辆前部的高度作为在车辆尾部处测量的高度的函数而被确定。在车辆的静止状态中，倾斜度直接基于测得的后高度借助于特性曲线而被确定。在车辆的行驶运行中，用于倾斜度计算的高度值基于静止状态中的高度和测得的高度偏差(通过尾部处的车辆高度测量)而被确定，其中，修正因子以依赖于速度的方式被计算在内。此外，依赖于车辆加速度而选择滤波器以用于所计算的车辆倾斜度的信号。
由文件DE 196 26 398 B4中已知，借助于高频部分的滤波和车轮加速度的方差分析(Varianzanalyse)来执行车道状况识别，以便为车辆制动器的ABS提供针对车道地基的优化的数据。
防打滑调节从文件DE 38 12 600 C2中已知，其中，评估不同车轮的车轮转速并且依据车轮速度进行车道不平度的识别。在此优选地，各个轴线的车轮速度彼此相减。轴线的车轮速度差异的判断(Bewertung)得出针对车道不平度的量。基于前轴线对后轴线的车轮速度的差异产生滑转值，其被应用于防打滑调节。
本发明的目的在于，这样地控制大灯的光轴，即，使得在车辆前方不变地如所期望的照明被实现，其中，车辆倾斜度(例如由于制动和加速过程)的影响被校正(ausgeregelt)。在此，大灯的光轴对当前车辆倾斜度的匹配(Anpassung)应高动态性地实现且无需额外的加速度接收器就可完成。
该目的通过根据本发明的方法来实现。
根据本发明的方法用于车辆大灯的光轴的调整。依据车辆倾斜度的信号，车辆大灯的光轴自动地在垂直方向上被调整。在此，为了获取车辆倾斜度而使用高度传感器，其测量车辆车身(优选为车辆纵向侧面)的某个点相对于参考平面的高度。此外，车辆加速度的测量信号优选地基于车轮传感器(Radsensoren)的信号而被获取。有利地，车辆车身的(优选为与该测量点相对而置的车辆纵向侧面的)另一点相对该相同的参考平面的高度仅基于车辆加速度(aFzg)的信号而被获取。车辆至参考平面的高度在不同于高度传感器的测量部位的另一部位被获取，并且，基于这样地获取的高度值和这些高度值的间距(沿着车辆轴线)获取车辆倾斜度。所以，根据本发明有利地仅需要一个车辆高度传感器，其中，用于倾斜度计算的另一高度信号基于车轮转速传感器独立于所测得的车辆高度而被获取。与现有技术(在现有技术中，另一车辆高度依据所测得的高度而被获取)相比，实现了基于加速度而独立于高度传感器测量值的获取。从而，高度信号中的有错误的测量对计算影响更小。基于车道不平度的错误测量不在计算中传播(fortpflanzen)，因为该另一个基于加速度而形成的车辆高度独立于测量信号地被获取。在此，车辆高度的获取同样可基于相对于相应的车辆轴线的测量而实现。那么，这些车辆轴线描述了参考平面。优选地，车身在后车辆轴线处的高度相对于后车辆轴线而被测量，并且车身相对于前车辆轴线的前高度被估算。然后，车辆的轴距(Radstand)可作为该两个所获取高度的间距而被使用以用于倾斜度的计算。
在一种简单的实施例中，基于加速度而形成的车辆高度借助于特性曲线而被获取。其可以车辆类型特定的实验技术的方式而被获取或通过过程建模而被推导。
根据本发明，优选地，车辆的加速状态(Beschleunigungszustand)依据相应的单独车轮(Einzelraeder)的转速、车轮速度或车轮加速度而被获取，其中，依赖于加速状态而评估不同的单独车轮的车轮传感器的信号。有利地，这样的车轮传感器被评估，即，该车轮传感器依赖于加速状态反映了最接近“真正的”车辆加速度的值。在正的车辆加速度的情形下，带有最小车轮转速或车轮速度的车辆车轮的车轮传感器信号被使用以用于车辆加速度的计算。由此，根据本发明，有利地，起因于车轮的滑转的错误(在车辆驱动时)被避免。在负的车辆加速度下(制动过程)，带有最大转速或车轮速度的车辆车轮的车轮传感器的信号被使用。由于在制动时出现的车轮处的滑转而产生的错误由此被减小。在没有加速过程的近似恒定的车辆速度下，至少两个、优选所有车轮传感器的平均值被用于车辆加速度的计算，以便尽可能精确地获取该车辆加速度。由于不同车道层(Fahrbahnbelaege)或由于车道不平度而产生的错误通过取平均而被减小。
本发明的其它细节在附图中根据示意性地示出的实施例而被描述。
这里：
图1显示了带有照明距离调节(Leuchtweitenregulierung)的车辆的原理图，
图2显示了根据本发明的用于调整大灯光轴的方法的原理图，
图3显示了不同车辆加速度的范围的图表。
借助图1，在原理草图中描述了用于照明距离调节的各个量的几何关联。对此，示意性地示出的道路S以其表面形成基准平面。借助该基准平面，于车辆车身处的经限定的点处车辆高度被确定。为了获取水平车辆轴线(horizontalen Fahrzeugachse)FA的倾斜度，在后车辆车身处的高度H后和在前车辆车身处的高度H前被确定。在一种优选的实施例中，后高度H后被测量，并且前高度H前基于车辆的加速度例如通过特性曲线而被确定。车辆车身的高度可以相对于道路S的表面(作为基准平面)而被测量，在一种未示出的实施例中，同样可进行相对于相应的车辆轴线F轴线的车身的高度的测量。在此，优选地，相对于后车辆轴线F轴线的车身高度被测量，而相对于前车辆轴线的前高度被计算。那么，用于倾斜度的计算的参考平面由穿过车辆轴线的平面所形成，其中，相应的高度的测量或计算与该参考平面有关。以简单的方式，已知的车辆轴距被用作为该测量的高度值离该计算的高度值的间距。进一步地，示出了大灯的光轴AO。该光轴AO的倾斜度相对于车辆的水平轴线(horizontalen Achse)FA而被确定。照明距离调节的目标是，稳定地保证在车辆前方的道路S上的所期望的照明。在车辆轴线FA相对道路S的表面发生改变时，通过促动器而进行大灯光轴AO的倾斜度的匹配，以保证稳定的照明。在此，在各个车辆边缘(Kante)处的测量被示例性地示出。
可进行在轴线平面中的或在车辆中的其它合适的装配位置处的测量。为了计算倾斜度，仅须知道该测量的高度至该基于加速度而计算出的高度的沿着车辆轴线FA的间距。
在图2中，借助方框图示出根据本发明的方法。测得的车辆车身相对基准平面的高度信号(优选为相对道路表面的车辆尾部的车辆高度H后)位于第一方框B1处。此外，测量信号的部位与基于加速度信号的高度估算所涉及的部位之间的、沿着车辆轴线FA的间距位于方框B1处。此外，车辆的加速度信号aFzg位于方框B1处。基于车辆的加速度信号aFzg，通过预先确定的特性曲线，车辆车身的某个点的高度，这里例如为车辆车身前边缘的高度H前(相对于与该高度信号的测量所用的基准平面相同的基准平面)被获取。
在方框B2(计算的车辆倾斜度NFzg位于其入口处)中，基于车辆倾斜度NFzg而获取对于所期望的车道照明而言所必需的大灯光轴的倾斜度Nopt_Achse。随后，大灯光轴的倾斜度Nopt_Achse利用带有时间常数T滤波器的滤波器而被平整(geglaettet)。经滤波的大灯倾斜度信号N_Filteropt_Achse充当用于操控大灯的促动器的调整参数。大灯的调节促动器相应于该倾斜度值地被操控。为选择有效的滤波器时间常数T滤波器，在方框B4中形成单独车轮的车轮加速度的差。基于如下的车轮的车轮转速或车轮速度，即，左前轮nRad_vl、右前轮nRad_vr、左后轮nRad_hl、右后轮nRad_hr，形成该差。在一种优选的实施例中，所有四个车轮的车轮转速都被使用，并且，形成了车轮加速度的最大差值Diffmax_a。
根据本发明，车辆加速度的确定依赖于车辆的加速状态而变化。因为尤其在强烈的正的车辆加速度下和在制动过程中会出现各个车辆车轮之间的转速差异(Drehzahlunterschiede)，所以根据本发明作如下设置，即，依据被选出的车辆车轮的车轮转速、车轮速度或车轮加速度的评估而测量车辆加速度aFzg。为此，单独车轮的各自的车轮转速、车轮速度或车轮加速度被测量和彼此对比。在正的加速状态下，具有最小的测量值的车轮的车轮转速、车轮速度或车轮加速度被使用以用于车辆加速度aFzg的获取。在负的车辆加速状态下(在车辆的制动情形下)，具有最大的测量值的车轮的车轮转速、车轮速度或车轮加速度被使用以用于车辆加速度aFzg的获取。如果车辆处于无加速过程的近似恒定的速度的状态中，则优选地，单独车轮的车轮转速、车轮速度或车轮加速度的平均值被使用以用于车辆加速度aFzg的获取。在这里，优选地使用基于所有车辆车轮的测量值的平均值。备选地，在车辆车轮中的仅两个车辆车轮上进行平均值求取是可行的。
对于该测量，可使用车轮转速本身、车轮速度或车轮加速度。通过如下方式，即，分别地与车辆车轮相关联的传感轮(Geberraeder)的ABS传感器的时间上相继的脉冲被评估，则车轮速度可例如直接地通过ABS传感器的评估而被获得。车轮转速同样可通过ABS传感器的评估而被获取。车轮加速度优选地通过车轮速度的微分(Differentiation)而被获取。
图3在图表中显示了车辆的不同的加速状态的分类。在垂直轴上在正方向以及负方向上绘出了加速度。在此，车辆的加速状态借助两个阈值SW1和SW2而被判断。在加速度阈值SW1和SW2之间、在以A标记的平面中，限定了带有几乎不存在的加速度的恒定的行驶速度的状态。在该行驶状态中，进行所有车轮的车轮传感器的评估，其中，优选地基于所有车轮传感器的测量值而形成平均值。如果加速度低于了阈值SW1，则在以B标记的平面中进行仅具有最大的转速或车轮速度的车轮的车轮传感器的评估。在此，车辆位于明显的负的加速度的状态中。为了减小由在制动过程中出现的滑转所引起的错误，具有最大的转速的车轮的转速被评估。如果加速度超过了阈值SW2，则在以C标记的平面中进行仅具有最小的转速或车轮速度的车轮的车轮传感器的评估。在此，借助阈值SW1、SW2而被使用以用于车辆加速状态的分类的车辆加速度可例如基于在先前的循环中所算得的车辆加速度aFzg而被获取。此外可行的是，依据当前测得的车轮转速或车轮速度而获取该车辆加速度。

Claims (8)

1.一种用于调整车辆大灯的光轴(AO)的方法，其依据车辆倾斜度(NFzg)的信号在垂直方向上调整所述车辆大灯的光轴(AO)，其中，所述车辆倾斜度(NFzg)基于高度传感器的信号而被计算，该高度传感器测量所述车辆相对于参考平面的高度，并且此外，车辆加速度(aFzg)的测量信号被获取，其中，基于所述车辆加速度(aFzg)的信号而获取在不同于高度传感器的测量部位的另一部位处的相对于所述参考平面的车辆的高度的另一值并且基于这样地获取的高度值和所述高度值的间距而获取所述车辆倾斜度(NFzg)，
其特征在于，
依据相应的单独车轮的车轮转速、车轮速度或车轮加速度而获取所述车辆加速度(aFzg)，
其中，依赖于车辆的加速度状态而通过以下方式评估不同的单独车轮的车轮传感器的信号以用于计算所述车辆加速度(aFzg)，即，在正的车辆加速度下使用带有最小的车轮转速或车轮速度的车辆车轮的车轮传感器的信号并且/或者在负的车辆加速度下使用带有最大的车轮转速或车轮速度的车辆车轮的车轮传感器的信号以用于计算所述车辆加速度(aFzg)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
基于所述车辆加速度(aFzg)而获取的车辆的高度通过预限定的特性曲线而被获取，在所述特性曲线中，车辆高度的关联作为车辆加速度的函数而被描绘。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述车辆的加速度状态借助于至少一个针对正的车辆加速度(aFzg)的阈值和针对负的车辆加速度(aFzg)的阈值而被限定，并且，在所述阈值之间的区域中限定了无加速过程的近似恒定的车辆速度。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，后高度(H后)相对于参考平面被测量而前高度(H前)基于所述车辆加速度(aFzg)而被获取。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，后高度(H后)相对于参考平面被测量而前高度(H前)基于所述车辆加速度(aFzg)而被获取。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，相对于后车辆轴线(F轴线)的后高度(H后)被测量而相对于前车辆轴线(F轴线)的前高度(H前)基于车辆加速度(aFzg)而被获取，其中，所述参考平面延伸穿过所述两个车辆轴线，并且，所测量的和所计算的高度彼此的间距由轴距所确定。
7.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，相对于后车辆轴线(F轴线)的后高度(H后)被测量而相对于前车辆轴线(F轴线)的前高度(H前)基于车辆加速度(aFzg)而被获取，其中，所述参考平面延伸穿过所述两个车辆轴线，并且，所测量的和所计算的高度彼此的间距由轴距所确定。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，相对于后车辆轴线(F轴线)的后高度(H后)被测量而相对于前车辆轴线(F轴线)的前高度(H前)基于车辆加速度(aFzg)而被获取，其中，所述参考平面延伸穿过所述两个车辆轴线，并且，所测量的和所计算的高度彼此的间距由轴距所确定。
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