CN104760531A - 一种模块化自主式汽车前照灯随动转向装置及转向方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化自主式汽车前照灯随动转向装置及转向方法，该装置包括：旋转支架；透镜总成，其可旋转的设置在旋转支架上；驱动平台，其设置在旋转支架上，其可驱动透镜总成在旋转支架上转动，该方法包括(1)陀螺仪和加速传感器会将感应到的信息发送给微处理器；(2)微处理器会接收到陀螺仪和加速传感器分别发送来的感应信息，计算出透镜总成所需旋转的角度信号，并将计算出的需旋转的角度信号转换成控制信号发送给步进电机驱动器；(3)步进电机驱动器按照微处理器发送来的控制信号控制步进电机工作。本发明结构简单，整体为一体化结构，安装非常方便，大大降低了车灯的改装难度和改装成本。

Description

一种模块化自主式汽车前照灯随动转向装置及转向方法

技术领域

本发明涉及汽车前照灯随动转向装置，具体涉及一种模块化自主式汽车前照灯随动转向装置及转向方法。

背景技术

高强度放电式车辆前大灯(氙气灯)越来越成为全球车辆制造商所选用的技术。拥有前照灯“随动转向技术”(即AFS技术)的车辆，能够根据车辆转向的变化，调整前车灯水平投射的角度，这样的光束能够提供最佳及最安全的前方道路照明，显著改善司机转弯时道路的可视度。

典型“随动转向技术”包括：车辆的数据网络提供有关转向角及轮速的实时传感器数据，根据该信息，前大灯系统能够使光线的分布与车辆的转向角相适应，以便于迎面而来的转弯和岔路口—尤其是司机的凝视点—能够得到最佳的照明，降低司机的紧张度和疲劳感，并且提高障碍物的可见度。目前在一些高配置的车辆上，已经配备了大灯随动转向系统，但是，这种随动转向系统都是由多个单独的部件组成、这些部件分别安装在汽车的各个部位上，如在底盘上安装传感器及相关线束，在汽车中控上安置控制器等部件，上述部件无法一体化安装，安装非常不方便，安装成本也很高。

发明内容

本发明为了解决上述问题，从而提供一种安装方便的模块化自主式汽车前照灯随动转向装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种模块化自主式汽车前照灯随动转向装置，其特征在于，所述汽车前照灯随动转向装置可拆卸地安装在汽车前大灯的灯箱内，所述汽车前照灯随动转向装置包括：

旋转支架；

透镜总成，所述透镜总成可旋转的设置在旋转支架上；

驱动平台，所述驱动平台设置在旋转支架上，所述驱动平台包括步进电机、陀螺仪、加速传感器、微处理器和步进电机驱动器，所述微处理器通过步进电机驱动器控制步进电机驱动透镜总成在旋转支架上转动，所述陀螺仪和加速传感器分别将感应到的信息传送给微处理器。

在本发明的一个优选实施例中，所述透镜总成上设有一载物板，所述载物板两侧对称设有转轴。

在本发明的一个优选实施例中，所述旋转支架为一环形基板，所述环形基板上表面两侧对称设有一载物台，载物台上开设有一转轴槽，所述转轴槽与载物板上的转轴配合连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述环形基板底部设有一安置槽，所述驱动平台可拆卸地设置在安置槽内。

在本发明的一个优选实施例中，所述安置槽为一半圆形腔体，在安置槽的槽口上设有保护后盖。

在本发明的一个优选实施例中，所述汽车前照灯随动转向装置还包括一GPS定位模块，所述GPS定位模块与微处理器连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述汽车前照灯随动转向装置还包括一OBD接口模块，所述OBD接口模块安插在汽车内，所述控制电路板上设有无线通讯模块，无线通讯模块与微处理器连接，OBD接口模块可将车辆的行驶数据通过无线通信直接发送给微处理器。

在本发明的一个优选实施例中，所述OBD接口模块上设有声光报警器。

一种模块化自主式汽车随动转向方法，该方法包括如下步骤：

(1)车辆行驶时，陀螺仪会将感应到的车辆行驶方向的信息通过输出端发送给微处理器，加速传感器将感应到的车辆加速信息通过输出端发送给微处理器；

(2)微处理器的输入端会接收到陀螺仪和加速传感器分别发送来的感应信息，微处理器根据接收到的感应信息进行计算，计算出透镜总成所需旋转的角度信号，并将计算出的需旋转的角度信号转换成控制信号发送给步进电机驱动器；

(3)步进电机驱动器按照微处理器发送来的控制信号控制步进电机驱动透镜总成在旋转支架上转动相应的角度。

在本发明的一个优选实施例中，所述步骤(2)中，微处理器在对陀螺仪和加速传感器发送来的感应信息处理前，还通过GPS定位模块对车辆的速度、方向进行预判，并根据预判得到车辆的速度、方向得到一个行驶预判数据，微处理器再将获得的行驶预判数据和陀螺仪以及加速传感器分别发送来的感应信息进行分析对比，最后计算出一个透镜总成所需旋转的角度信号，并将角度信号转换成控制信号发送给步进电机驱动器。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明结构简单，整体为一体化结构，安装非常方便，大大降低了车灯的改装难度和改装成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的爆炸图；

图3为OBD接口模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1和图2，本发明提供的一种模块化自主式汽车前照灯随动转向装置，其采用一体化设计，整体可拆卸地安装在汽车前大灯的灯箱内，其主要包括透镜总成100和旋转支架200。

透镜总成100，其可旋转的设置在旋转支架200上，其包括汽车前大灯透镜110和底座120。

汽车前大灯透镜110具体可为HID透镜，在汽车前大灯透镜110上设有一载物板121，在载物板121两侧对称设有转轴122。

旋转支架200，其为本装置的壳体，其是用于将透镜总成100与驱动平台400连接为一体，从而实现模块化，其具体为一环形基板；

透镜总成100的底座120可穿过环形基板中间的通孔210，并且当底座120穿过通孔210后，透镜总成100整体可在环形基板中间的通孔210内自由转动。

在环形基板的上表面两侧分别设有一载物台220，在每个载物台220上开设一半圆形状的转轴槽221，转轴槽221是用于与载物板121上的转轴122配合连接，载物板121两侧的转轴122可对应安插在转轴槽221内，并且可在转轴槽221内转动；

另外，在载物台220上还设有两个将转轴122密封在转轴槽221内的盖帽240。

在旋转支架200的底部设有一安置槽230，安置槽230是用于安装驱动平台400，安置槽230具体为一半圆形腔体，在安置槽230的槽口上安装一可拆卸地保护后盖300，保护后盖300可将安置槽230密封，对安置槽230内的驱动平台400进行保护。

驱动平台400其是用于驱动透镜总成100在旋转支架200上按照设定的角度旋转，其包括步进电机410、陀螺仪、加速传感器421、微处理器422和步进电机驱动器，为了便于整体安装，具体可将陀螺仪、加速传感器421、微处理器422和步进电机驱动器整体安装在一个控制电路板420上。

步进电机410，其是用于驱动透镜总成100旋转，具体可在步进电机410上设置一滑杆，在载物板121两侧的转轴122上设置拨杆123，滑杆与拨杆123相配合，当步进电机410工作时，步进电机410带动滑杆转动，滑杆会带动拨杆123左右滑动，拨杆123带动转轴122转动，转轴122从而带动透镜总成100在旋转支架200上左右滑动。

陀螺仪和加速传感器421分别与微处理器422连接，陀螺仪可将感应到的车辆行驶方向的信息通过输出端发送给微处理器422，加速传感器421可将感应到的车辆加速信息通过输出端发送给微处理器422；

微处理器422，其与步进电机驱动器连接，其输入端可接收陀螺仪和加速传感器421发送来的感应信息，并根据接收到的感应信息进行计算，将感应信息计算成透镜总成100需旋转角度的控制信号，通过输出端将控制信号发送给步进电机驱动器。

步进电机驱动器，其是用于驱动步进电机410运转，其输入端可接收微处理器422发送来的控制信号，步进电机驱动器根据控制信号通过控制端对步进电机410的旋转角度，使得步进电机410带动透镜总成100转动时会按照微处理器422发送来的控制信号进行相应角度的转动。

这样，只需分别将两个上述装置分别安置在汽车前大灯的灯箱内，这两个装置之间通过通讯部件实现互联，就可做出左右同步的随动动作，从而实现汽车随动转向。

本装置采用的是模块化安装，不需要繁琐的安装部件，装非常方便，大大降低了车灯的改装难度和改装成本。

在控制电路板420上还设有一GPS定位模块，GPS定位模块与微处理器422连接，其可对车辆的速度、方向进行预判，其可根据预判得到车辆的速度、方向等行驶预判数据，其可通过发送端将行驶预判数据传送给微处理器422，微处理器422的输入端可接收GPS定位模块发送来的行驶预判数据，并可根据行驶预判数据对陀螺仪和加速传感器421传送来的感应信息进行修改，并根据修改后的信息对步进电机410的旋转角度进行控制，这样大大提高了旋转精度。

参见图3，另外，本发明还包括一OBD接口模块500，OBD接口模块500安插在汽车内的OBD接口上，在控制电路板420上设有无线通讯模块，无线通讯模块与微处理器422连接，OBD接口模块500与无线通讯模块无线通信连接，这样，OBD接口模块500可将车辆的行驶数据通过无线通信直接发送给微处理器422，微处理器422可根据收到的行驶数据对陀螺仪和加速传感器421传送来的感应信息进行汇总和修改，并根据修改后的信息对步进电机410的旋转角度进行控制，这样进一步提高了旋转精度。

OBD接口模块500上设有声光报警器，当微处理器422根据OBD接口模块500发送来的行驶数据与陀螺仪和加速传感器421传送来的感应信息汇总后发现错误，可通过声光报警器进行报警。

下面是本发明的初始位置设定方法，在大灯开启初始化动作后，快速打开和关闭灯光，可强制微处理器422进行本机的初始位置状态设定，处理后的数据可对后续运行的数据修正，补偿了由于初始安装位置的偏差而引起的陀螺仪和加速传感器421输出的数据偏差，使本机的安装位置受限程度降到最低。

下面是本发明的控制方法：

(1)车辆行驶时，陀螺仪会将感应到的车辆行驶方向的信息通过输出端发送给微处理器，加速传感器将感应到的车辆加速信息通过输出端发送给微处理器；

(2)微处理器的输入端会接收到陀螺仪和加速传感器分别发送来的感应信息，微处理器根据接收到的感应信息进行计算，计算出透镜总成所需旋转的角度信号，并将计算出的需旋转的角度信号转换成控制信号发送给步进电机驱动器；

(3)步进电机驱动器按照微处理器发送来的控制信号控制步进电机驱动透镜总成在旋转支架上转动相应的角度。

另外，在步骤(2)中，微处理器在对陀螺仪和加速传感器发送来的感应信息处理前，还通过GPS定位模块对车辆的速度、方向进行预判，并根据预判得到车辆的速度、方向得到一个行驶预判数据，微处理器再将获得的行驶预判数据和陀螺仪以及加速传感器分别发送来的感应信息进行分析对比，最后计算出一个透镜总成所需旋转的角度信号，并将角度信号转换成控制信号发送给步进电机驱动器。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种模块化自主式汽车前照灯随动转向装置，其特征在于，所述汽车前照灯随动转向装置可拆卸地安装在汽车前大灯的灯箱内，所述汽车前照灯随动转向装置包括：

旋转支架；

透镜总成，所述透镜总成可旋转的设置在旋转支架上；

驱动平台，所述驱动平台设置在旋转支架上，所述驱动平台包括步进电机、陀螺仪、加速传感器、微处理器和步进电机驱动器，所述微处理器通过步进电机驱动器控制步进电机驱动透镜总成在旋转支架上转动，所述陀螺仪和加速传感器分别将感应到的信息传送给微处理器。

2.根据权利要求1所述的一种模块化自主式汽车前照灯随动转向装置，其特征在于，所述透镜总成上设有一载物板，所述载物板两侧对称设有转轴。

3.根据权利要求2所述的一种模块化自主式汽车前照灯随动转向装置，其特征在于，所述旋转支架为一环形基板，所述环形基板上表面两侧对称设有一载物台，载物台上开设有一转轴槽，所述转轴槽与载物板上的转轴配合连接。

4.根据权利要求3所述的一种模块化自主式汽车前照灯随动转向装置，其特征在于，所述环形基板底部设有一安置槽，所述驱动平台可拆卸地设置在安置槽内。

5.根据权利要求4所述的一种模块化自主式汽车前照灯随动转向装置，其特征在于，所述安置槽为一半圆形腔体，在安置槽的槽口上设有保护后盖。

6.根据权利要求1所述的一种模块化自主式汽车前照灯随动转向装置，其特征在于，所述汽车前照灯随动转向装置还包括一GPS定位模块，所述GPS定位模块与微处理器连接。

7.根据权利要求1所述的一种模块化自主式汽车前照灯随动转向装置，其特征在于，所述汽车前照灯随动转向装置还包括一OBD接口模块，所述OBD接口模块安插在汽车内，所述控制电路板上设有无线通讯模块，无线通讯模块与微处理器连接，OBD接口模块可将车辆的行驶数据通过无线通信直接发送给微处理器。

8.根据权利要求7所述的一种模块化自主式汽车前照灯随动转向装置，其特征在于，所述OBD接口模块上设有声光报警器。

9.一种模块化自主式汽车前照灯随动转向方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)车辆行驶时，陀螺仪会将感应到的车辆行驶方向的信息通过输出端发送给微处理器，加速传感器将感应到的车辆加速信息通过输出端发送给微处理器；

(2)微处理器的输入端会接收到陀螺仪和加速传感器分别发送来的感应信息，微处理器根据接收到的感应信息进行计算，计算出透镜总成所需旋转的角度信号，并将计算出的需旋转的角度信号转换成控制信号发送给步进电机驱动器；

(3)步进电机驱动器按照微处理器发送来的控制信号控制步进电机驱动透镜总成在旋转支架上转动相应的角度。

10.根据权利要求9所述的一种模块化自主式汽车前照灯随动转向方法，其特征在于，所述步骤(2)中，微处理器在对陀螺仪和加速传感器发送来的感应信息处理前，还通过GPS定位模块对车辆的速度、方向进行预判，并根据预判得到车辆的速度、方向得到一个行驶预判数据，微处理器再将获得的行驶预判数据和陀螺仪以及加速传感器分别发送来的感应信息进行分析对比，最后计算出一个透镜总成所需旋转的角度信号，并将角度信号转换成控制信号发送给步进电机驱动器。