CN105835754A - 一种红外感知路面起伏的主动调节前照灯俯仰角控制装置 - Google Patents

一种红外感知路面起伏的主动调节前照灯俯仰角控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种红外感知路面起伏的主动调节前照灯俯仰角控制装置，该装置在两个汽车前照灯中间散热格栅内嵌入红外测距传感器，汽车前照灯的内部连接有一个调节车灯俯仰角的步进电机，步进电机由红外测距传感器测得的路面坡度信号来驱动。采用上述的结构后，当车辆前方有坡度变化时，红外测距传感器测量其与前方路面的距离，并与红外测距传感器安装高度，以及红外测距传感器所发射红外线轴线与红外测距传感器安装点到地面的垂线段之间的夹角，经由三角函数关系计算出路面的起伏趋势，从而驱动步进电机转动，改变前照灯的俯仰角与该起伏趋势一致，方便驾驶者观察路面信息，增加夜间行驶安全性。

Description

一种红外感知路面起伏的主动调节前照灯俯仰角控制装置
技术领域
本发明为一种基于红外测距传感器感知路面起伏，从而主动调节汽车前照灯俯仰角的控制装置，对于夜间行驶在起伏路面上的车辆，可提前感知路面起伏趋势，实时调节前照灯俯仰角，提高车辆在复杂路况下的行驶安全性。
背景技术
目前汽车前照灯大多仅局限于基本的照明功能，而具有调节俯仰角功能的车灯控制方式基本为，采集前后悬架高度差，根据道路上、下坡中车身高度的动态变化来改变车灯的俯仰角，但是需要车辆到达坡道位置后才能采集到前后悬架高度差信号，且数据传输和处理需要一定的时间，所以会稍有延迟，故不能给驾驶者留出足够的反应时间。目前需要一种可以提前预知路况，并主动调节汽车前照灯照明角度的装置，以保证合理的照射距离和清晰的行车视野。
发明内容
本发明专利设计了一种基于红外测距传感器感知路面坡度，从而主动调整汽车前照灯俯仰角的控制装置。它包括汽车前照灯，能实时感知出距离地面直线距离的红外测距传感器，驱动汽车前照灯动作的步进电机。
所述两个汽车前照灯之间散热格栅内安装了红外测距传感器，汽车前照灯的内部连接有一个调节车灯俯仰角的步进电机，步进电机由红外测距传感器测得的路面坡度信号来驱动。采用上述的结构后，当车辆前方有坡度变化时，红外测距传感器测量其与前方路面的距离，并与红外测距传感器安装高度，以及红外测距传感器所发射红外线轴线与红外测距传感器安装点到地面的垂线段之间的夹角，经由三角函数关系计算出路面的起伏趋势，从而驱动步进电机转动，改变前照灯的俯仰角与该起伏趋势一致，方便驾驶者观察路面信息，增加夜间行驶安全性。
一种红外感知路面起伏的主动调节前照灯俯仰角控制装置，该装置包括汽车前照灯(1)、红外测距传感器(2)、步进电机(3)；两个汽车前照灯(1)中间散热格栅内安装有红外测距传感器(2)，汽车前照灯(1)的内部连接有一个调节车灯俯仰角的步进电机(3)，步进电机(3)由红外测距传感器(2)测得的路面坡度信号来驱动。
当车辆前方有坡度变化时，红外测距传感器(2)测量其安装点与路面前方距离，并与红外测距传感器(2)安装高度，以及红外测距传感器(2)所发射红外线轴线与红外测距传感器安装点到地面的垂线段之间的夹角，经由三角函数关系计算出路面的起伏趋势，从而驱动步进电机(3)转动，改变前照灯的俯仰角与该起伏趋势一致，方便驾驶者观察路面信息，增加夜间行驶安全性。
附图说明
图1为本发明汽车前照灯主动调节装置的侧视图。
图2为本发明汽车前照灯主动调节装置的正视图。
图3为本装置的调节控制图。
图中：1、汽车前照灯，2、红外测距传感器，3、步进电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明专利的汽车前照灯做进一步详细说明。
如图1-3所示，本发明的汽车前照灯，包括汽车前照灯1，汽车前照灯1的控制电路上连接有控制汽车前照灯1俯仰角的步进电机3，两个汽车前照灯1的中间，也即汽车散热格栅内，安装有一个红外测距传感器2，其有效范围1m～5.5m。
L为红外测距传感器实时测得到地面的距离，h为红外测距传感器安装点到地面的垂直线段的长度，R为连接L、h与地面交点得到的线段，α为L和h的夹角，lb(lamp before)是调节之前的车灯光线，la(lamp after)是调节之后的车灯光线，β为L和la的夹角，而得到的车灯光线和R始终近似平行。通过本装置，若遇到路面起伏，则红外测距传感器持续测量路面坡度信号，经由三角函数关系计算出路面的起伏趋势，从而驱动步进电机转动，改变前照灯的俯仰角与该起伏趋势一致，达到主动调节汽车前照灯俯仰角的目的，最终调节的角度为±β角度；当红外测距传感器感知的距离变大，说明遇到下坡，车灯向下俯β角度，当红外测距传感器感知的距离变小，说明遇到上坡，车灯向上仰β角度。其中，
α = a r c s i n L 2 + h 2 - R 2 2 L h
β = a r c s i n L 2 + R 2 - h 2 2 L R
若下坡角度大于红外探测器安装角度α，则调整到最大俯角；
若遇到车、人距离本车小于5m，上仰车灯做为对驾驶员和行人的提醒。

Claims (5)

1.一种红外感知路面起伏的主动调节前照灯俯仰角控制装置，其特征在于：该装置包括汽车前照灯(1)、红外测距传感器(2)、步进电机(3)；两个汽车前照灯(1)中间散热格栅内安装有红外测距传感器(2)，汽车前照灯(1)的内部连接有一个调节车灯俯仰角的步进电机(3)，步进电机(3)由红外测距传感器(2)测得的路面坡度信号来驱动。
2.根据权利要求1所述的一种红外感知路面起伏的主动调节前照灯俯仰角控制装置，其特征在于：当车辆前方有坡度变化时，红外测距传感器(2)测量其安装点与路面前方距离，并与红外测距传感器(2)安装高度，以及红外测距传感器(2)所发射红外线轴线与红外测距传感器安装点到地面的垂线段之间的夹角，经由三角函数关系计算出路面的起伏趋势，从而驱动步进电机(3)转动，改变前照灯的俯仰角与该起伏趋势一致，方便驾驶者观察路面信息，增加夜间行驶安全性。
3.根据权利要求1所述的一种红外感知路面起伏的主动调节前照灯俯仰角控制装置，其特征在于：L为红外测距传感器实时测得到地面的距离，h为红外测距传感器安装点到地面的垂直线段的长度，R为连接L、h与地面交点得到的线段，α为L和h的夹角，lb是调节之前的车灯光线，la是调节之后的车灯光线，β为L和la的夹角，而得到的车灯光线和R始终近似平行；通过本装置，若遇到路面起伏，则红外测距传感器持续测量路面坡度信号，经由三角函数关系计算出路面的起伏趋势，从而驱动步进电机转动，改变前照灯的俯仰角与该起伏趋势一致，达到主动调节汽车前照灯俯仰角的目的，最终调节的角度为±β角度；当红外测距传感器感知的距离变大，说明遇到下坡，车灯向下俯β角度，当红外测距传感器感知的距离变小，说明遇到上坡，车灯向上仰β角度；其中，
α = a r c s i n L 2 + h 2 - R 2 2 L h
β = a r c s i n L 2 + R 2 - h 2 2 L R .
4.根据权利要求3所述的一种红外感知路面起伏的主动调节前照灯俯仰角控制装置，其特征在于：若下坡角度大于红外探测器安装角度α，则调整到最大俯角。
5.根据权利要求3所述的一种红外感知路面起伏的主动调节前照灯俯仰角控制装置，其特征在于：若遇到车、人距离本车小于5m，上仰车灯做为对驾驶员和行人的提醒。
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