CN105857163B - 一种车辆前大灯的调节系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种车辆前大灯的调节系统和方法，通过车辆姿态传感器采集车辆的姿态信息，控制驱动器根据车辆的姿态信息，判断车辆当前的状态，进而计算出多光源前大灯中每个光源当前应该具备的状态，即目标状态，并将光源切换至目标状态，改善了车辆灯光照明效果。相对于传统的使用电机及传动机构的调节方案，减少了对大灯总成的内部空间需求，并且，由于没有使用电机和传动机构，避免了处于低温和超低温工作环境下，电机输出扭矩不足的问题。

Description

一种车辆前大灯的调节系统及方法
技术领域
本申请涉及汽车前大灯技术领域，更具体地说，涉及一种车辆前大灯的调节系统及方法。
背景技术
现有技术中，汽车前大灯照射高度和角度的调节是通过两个电机和一系列传动机构完成的。而汽车的左右前大灯每一侧内部都需要安装两个电机及其传动机构，对前大灯内部空间需求较大，并且，电机在低温环境下的扭矩输出低下，传动机构长时间工作的磨损造成调节精度下降。现在需要一种新的汽车前大灯调节方式，在不采用电机和传动机构的情况下，实现对车辆前大灯的照明进行精确调节，从而避免采用电机和传动机构带来的一系列问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种车辆前大灯的调节系统和方法，欲在不采用电机和传动机构的情况下，实现对车辆前大灯的照明进行精确调节目的。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
一种车辆前大灯的调节系统，包括：控制驱动器、多光源前大灯、车辆姿态传感器，其中，
所述控制驱动器与所述车辆姿态传感器连接，用于通过所述车辆姿态传感器获取车辆的姿态信息；
所述控制驱动器根据所述姿态信息判断车辆当前的状态，并计算所述多光源前大灯中每个光源对应的目标状态；
所述控制驱动器与所述多光源前大灯连接，用于根据所述目标状态将所述多光源前大灯中每个光源切换至所述目标状态。
优选的，所述控制驱动器包括主控制驱动器和从控制驱动器，所述主控制驱动器通过私有CAN总线与所述从控制驱动器连接，所述多光源前大灯包括第一前大灯和第二前大灯；
所述主控制驱动器与所述车辆姿态传感器连接，用于通过所述车辆姿态传感器获取车辆的姿态信息；
所述主控制驱动器根据所述姿态信息判断车辆当前的状态，并计算所述第一前大灯和第二前大灯中每个光源对应的目标状态；
所述主控制驱动器与所述第一前大灯连接，用于根据所述第一前大灯中每个光源对应的目标状态，将所述第一前大灯中每个光源切换至所述目标状态，并将所述第二前大灯中每个光源对应的目标状态发送至所述从控制驱动器；
所述从控制驱动器与所述第二前大灯连接，用于根据所述第二前大灯中每个光源对应的目标状态，将所述第二前大灯中每个光源切换至所述目标状态。
优选的，所述车辆姿态传感器包括：用于采集车辆前身高度信息的前轴高传感器和用于采集车辆后身高度信息的后轴高传感器。
优选的，所述车辆姿态传感器还包括：用于采集车辆车速信息的车速传感器。
优选的，所述车辆姿态传感器包括：用于采集车辆方向盘转角信息的角度传感器。
一种车辆前大灯的调节方法，基于车辆前大灯的调节系统，所述车辆前大灯的调节系统包括分别与多光源前大灯、车辆姿态传感器连接的控制驱动器，所述方法包括：
获取车辆的姿态信息；
根据所述姿态信息判断车辆当前的状态，并计算所述多光源前大灯中每个光源对应的目标状态；
根据所述目标状态将所述多光源前大灯中每个光源切换至所述目标状态。
优选的，所述姿态信息包括车辆前身高度信息和车辆后身高度信息，所述根据所述姿态信息判断车辆当前的状态包括：
计算车辆前身高度信息和车辆后身高度信息的差值，得到车辆当前的上翘或前倾状态等级。
优选的，所述姿态信息包括还包括车速信息，所述计算所述多光源前大灯中每个光源对应的目标状态前，还包括：
根据所述车速信息计算车辆的加速度；
如果车辆的加速度绝对值大于预设的阈值，则对所述得到车辆当前的上翘或前倾状态等级进行加权操作。
优选的，所述姿态信息包括方向盘的转角信息，所述根据所述姿态信息判断车辆当前的状态包括：
根据所述方向盘的转角信息，得到车辆当前左转或右转的等级。
优选的，根据所述姿态信息判断车辆当前的状态前，还包括：对所述姿态信息进行平滑滤波处理。
从上述的技术方案可以看出，本申请公开的一种车辆前大灯的调节系统和方法，通过车辆姿态传感器采集车辆的姿态信息，控制驱动器根据车辆的姿态信息，判断车辆当前的状态，进而计算出多光源前大灯中每个光源当前应该具备的状态，即目标状态，并将光源切换至目标状态，改善了车辆灯光照明效果。相对于传统的使用电机及传动机构的调节方案，减少了对大灯总成的内部空间需求，并且，由于没有使用电机和传动机构，避免了处于低温和超低温工作环境下，电机输出扭矩不足的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例公开的一种车辆前大灯的调节系统示意图；
图2为本申请实施例公开的另一种车辆前大灯的调节系统示意图；
图3为本申请实施例公开的另一种车辆前大灯的调节系统示意图；
图4为本申请实施例公开的一种多光源前大灯的示意图；
图5为本申请实施例公开的另一种车辆前大灯的调节系统示意图；
图6为本申请实施例公开的另一种车辆前大灯的调节系统示意图；
图7为本申请实施例公开的一种车辆前大灯的调节方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
下面对本申请涉及的专业名词进行解释，以便对于本方案的理解：
车辆CAN总线：全称为“控制器局域网总线技术(Controller Area Network-BUS)”。Can-Bus总线技术最早被用于飞机、坦克等武器电子系统的通讯联络上。将这种技术用于民用汽车最早起源于欧洲，在汽车上这种总线网络用于车上各种传感器数据的传递。
私有CAN总线：私有CAN总线也是CAN总线的一种，相对于车辆CAN总线，它是内部封闭的CAN总线，不对外开放数据通信格式和协议。
本申请公开的车辆前大灯的调节方案，没有采用传统的电机和传动机构，而是通过车辆姿态传感器和控制驱动器来判断车辆当前的状态，上翘、前倾、左转或右转，然后根据车辆当前的具体状态，通过控制驱动器计算出前大灯每个光源当前应该具有的状态，即目标状态，并依据目标状态对每个光源的状态进行切换，实现对车辆前大灯的照明进行精确调节。
本实施例公开一种车辆前大灯的调节系统，参见图1所示，包括：控制驱动器1、多光源前大灯2和车辆姿态传感器3，控制驱动器1分别与多光源前大灯2和车辆姿态传感器3连接。
车辆姿态传感器3用于采集车辆的姿态信息，车辆的姿态信息包括但不限于车辆的上翘、前倾、左转或右转信息。控制驱动器1根据姿态信息判断车辆的当前状态，并根据车辆当前状态计算多光源前大灯2中每个光源对应的目标状态，然后根据每个光源对应的目标状态将多光源前大灯中每个光源切换至其对应目标状态。
本实施例公开的车辆前大灯的调节系统，通过车辆姿态传感器采集车辆的姿态信息，控制驱动器根据车辆的姿态信息，判断车辆当前的状态，进而计算出多光源前大灯中每个光源当前应该具备的状态，即目标状态，并将光源切换至目标状态，改善了车辆灯光照明效果。相对于传统的使用电机及传动机构的调节方案，减少了对大灯总成的内部空间需求，并且，由于没有使用电机和传动机构，避免了处于低温和超低温工作环境下，电机输出扭矩不足的问题。
本实施例公开另一种车辆前大灯的调节系统，参见图2所示，包括：主控制驱动器11、从控制驱动器12、第一前大灯21、第二前大灯22和车辆姿态传感器3。主控制驱动器11与从控制驱动器12通过私有CAN总线连接。主控制驱动器11还分别与第一前大灯21、车辆姿态传感器3连接。从控制驱动器12与第二前大灯22连接。其中第一前大灯21和第二前大灯22一个为左前大灯，另一个为右前大灯。
主控制驱动器11通过车辆姿态传感器3获取车辆的姿态信息，并根据车辆的姿态信息，计算第一前大灯21和第二前大灯22中每个光源对应的目标状态，然后依据目标状态将计算第一前大灯21中每个光源切换至目标状态，并将第二前大灯22中每个光源对应的目标状态发送至从控制驱动器12。
从控制驱动器12根据主控制驱动器11发送的多光源前大灯22中每个光源对应的目标状态，将多光源前大灯22中每个光源切换至其对应的目标状态。
本实施例公开的车辆前大灯的调节系统，采用一主一从控制驱动器，分开进行控制和驱动，并使用私有CAN总线连接，数据通信实时性高，不会因为其他节点的数据的通信导致系统内数据的堆积，导致左右两侧大灯照射不同步，使得每个前大灯中的独立可控的光源数量提高至96颗，极大的丰富了前大灯的控制效果。
本实施例公开另一种车辆前大灯的调节系统，参见图3所示，包括：主控制驱动器11、从控制驱动器12、第一前大灯21、第二前大灯22、前轴高传感器31和后轴高传感器32。主控制驱动器11与从控制驱动器12通过私有CAN总线连接。主控制驱动器11还分别与第一前大灯21、前轴高传感器31、后轴高传感器32连接。从控制驱动器12与第二前大灯22连接。其中第一前大灯21和第二前大灯22中一个为左前大灯，另一个为右前大灯。
主控制驱动器11通过前轴高传感器31和后轴高传感器32，获取车辆前身高度信息和车辆后身高度信息，并根据车辆前身高度信息和车辆后身高度信息，判断车辆当前的上翘或前倾等级，然后根据车辆当前的上翘或前倾等级，计算第一前大灯21和第二前大灯22中每个光源对应的目标状态。
多光源前大灯，参见图4所示，包括但不限于远光灯111、上补光灯112、近光灯113和下补光灯114。车辆在平整路面直行的情况下，即车辆在平衡行驶姿态，上补光灯、下补光灯和远光灯关闭。近光灯内侧多列光源以100％亮度照射输出，向外侧方向各列光源以亮度依此递减，并使最外侧一列以50％亮度照射输出。
轴高传感器的输出信号发生变化，间接反映了车身高度的变化。根据车辆前身高度信息和车辆后身高度信息，计判断车辆当前的上翘或前倾等级的方法可以为，将后轴高传感器输出信号和前轴高传感器输出信号两者做差，根据预先设定的差值与车辆上翘或前倾等级的对应关系，判断车辆当前的上翘或前倾等级。例如采用测量范围均是“-20°～20°”的轴高传感器，下表为一种预先设定的车辆状态与两个轴高传感器差值的对应关系：
后轴-前轴 车辆状态等级
40° 前倾等级8
35° 前倾等级7
30° 前倾等级6
25° 前倾等级5
20° 前倾等级4
15° 前倾等级3
10° 前倾等级2
5° 前倾等级1
0° ——
-5° 上翘等级1
-10° 上翘等级2
-15° 上翘等级3
-20° 上翘等级4
-25° 上翘等级5
-30° 上翘等级6
-35° 上翘等级7
-40° 上翘等级8
当车辆处于“前倾”姿态时，控制驱动器根据此时车辆姿态，点亮两侧大灯的上补光灯，同时根据“前倾”的程度，调节上补光灯的照射强度输出。从而对因车辆姿态变化导致灯光照射变化的状态，形成有益的补充和调节。当车辆处于“上翘”的姿态时，控制驱动器根据此时车辆姿态，点亮两侧大灯的下补光灯，同时根据“上翘”的程度，调节下补光灯的照射强度输出。必要情况下还需要调节近光灯的照射强度，避免由于“上翘”的程度过大，导致对对向车辆驾驶人员形成炫目的危害。下表为一种预先设定的车辆前倾和上翘等级与前大灯中光源的亮度对应关系：
本实施例公开的车辆前大灯的调节系统，控制驱动器根据轴高传感器采集的车身高度信息，判断车辆当前的前倾和上翘等级，然后根据车辆当前的具体状态，计算出前大灯每个光源的目标状态，并将每个光源切换到目标状态，实现对车辆前大灯的照明进行精确调节，从而对因车辆姿态变化导致灯光照射变化的状态，形成有益的补充和调节。
本实施例公开另一种车辆前大灯的调节系统，参见图5所示，包括：主控制驱动器11、从控制驱动器12、第一前大灯21、第二前大灯22、前轴高传感器31、后轴高传感器32和车速传感器4。主控制驱动器11与从控制驱动器12通过私有CAN总线连接，而与车速传感器4通过车辆CAN总线连接。主控制驱动器11还分别与第一前大灯21、前轴高传感器31、后轴高传感器32连接。从控制驱动器12与第二前大灯22连接。
主控制驱动器11通过车速传感器4获取车速信息，根据车速信息、车辆前身高度信息和车辆后身高度信息，判断车辆当前的上翘或前倾等级，即根据车辆前身高度信息和车辆后身高度信息，初步计算车辆当前的上翘或前倾等级。根据车速信息计算车辆的加速度，如果加速度的绝对值大于预先设定的阈值，则对初步计算的车辆上翘或前倾等级，进行加权操作。下表为一种预先设定的车辆状态等级与两个轴高传感器差值、加速度或减速度加权值的对应关系：
本实施例公开的车辆前大灯的调节系统，主控制驱动器11通过车速传感器4获取车速信息，得到车辆当前的加速度，并当加速度绝对值大于预设阈值时，对车辆状态做加权操作，即如果初步计算得到的车辆状态为上翘或前倾等级N，当车辆的加速度绝对值大于预设阈值(本实施例为2m/s)时，加权值为M的情况下，主控制驱动器11判断车辆当前状态上翘或前倾等级N+M。得到的车辆状态更加准确，进一步改善了对前大灯的控制效果。
本实施例公开另一种车辆前大灯的调节系统，参见图6所示，包括：主控制驱动器11、从控制驱动器12、第一前大灯21、第二前大灯22和角度传感器5。主控制驱动器11与从控制驱动器12通过私有CAN总线连接，而与角度传感器5通过车辆CAN总线连接。主控制驱动器11还与第一前大灯21连接。从控制驱动器12与第二前大灯22连接。
主控制驱动器11通过角度传感器5获取方向盘的转角信息，进而得到车辆左转或右转的等级，计算前大灯中各个光源的目标状态。
当车辆向左转弯时，角度传感器会输出一个向左转弯的角度值，此时，控制驱动器根据转弯的角度值，控制车辆左侧大灯增强其外侧几列光源的照射强度，以便增加弯道内侧照明，改善驾驶员视野，提高安全。当车辆向右转弯时，增强右侧大灯中外侧几列照射强度。以14列为例，当车辆转弯或回正时，仅控制两侧前大灯的外侧7列光源的亮度。其他内侧7列始终保持100％的亮度输出。一种预设的车辆左转或右转的角度与前大灯中光源的亮度对应关系如下：
转弯角度A 第8列 第9列 第10列 第11列 第12列 第13列 第14列
0°≤A＜10° 90％ 90％ 80％ 80％ 70％ 60％ 50％
10°≤A＜20° 100％ 100％ 90％ 90％ 80％ 70％ 60％
20°≤A＜30° 100％ 100％ 100％ 100％ 90％ 80％ 70％
30°≤A＜40° 100％ 100％ 100％ 100％ 100％ 90％ 80％
40°≤A＜50° 100％ 100％ 100％ 100％ 100％ 100％ 90％
50°≤A 100％ 100％ 100％ 100％ 100％ 100％ 100％
本实施例公开的车辆前大灯的调节系统，控制驱动器根据角度传感器采集的方向盘的转角信息，进而得到车辆左转或右转的等级，然后根据车辆当前的具体状态，计算出前大灯每个光源的目标状态，并将每个光源切换到目标状态，实现对车辆前大灯的照明进行精确调节，从而对改善驾驶员视野，提高安全。
本实施例公开一种车辆前大灯的调节方法，该方法基于车辆前大灯的调节系统，车辆前大灯的调节系统包括分别与多光源前大灯、车辆姿态传感器连接的控制驱动器，参见图7所示，该方法包括：
步骤S11：控制驱动器获取车辆的姿态信息。
车辆的姿态信息包括但不限于，车辆前身高度信息和车辆后身高度信息，车速信息，方向盘的转角信息。车辆的姿态信息通过车辆姿态传感器采集获取。
步骤S12：控制驱动器根据获取的姿态信息，判断车辆当前的状态，并计算多光源前大灯中每个光源在当前状态情况下应该具有的亮度，即目标状态。
控制驱动器根据获取的车辆前身高度信息和车辆后身高度信息，计算车辆前身高度信息和车辆后身高度信息的差值，进而得到车辆当前的上翘或前倾状态等级。为得到更精确的车辆上翘或前倾状态等级，控制驱动器还可以根据获取的车速信息，计算车辆的加速度，如果车辆的加速度绝对值大于预设的阈值，则对所述得到车辆当前的上翘或前倾状态等级进行加权操作。
控制驱动器根据获取的方向盘的转角信息，得到车辆当前左转或右转的等级。
控制驱动器在根据获取的姿态信息，判断车辆当前的状态之前，还可以对姿态信息进行平滑滤波处理，以消除信号抖动或信号干扰，避免系统产生误响应。
步骤S13：控制驱动器根据计算得到前大灯每个光源的目标状态，将多光源前大灯中每个光源切换至目标状态。
控制驱动器根据车辆的姿态信息，判断车辆当前的状态，进而计算出多光源前大灯中每个光源当前应该具备的状态，即目标状态，并将光源切换至目标状态，改善了车辆灯光照明效果。相对于传统的使用电机及传动机构的调节方法，减少了对大灯总成的内部空间需求，并且，由于没有使用电机和传动机构，避免了处于低温和超低温工作环境下，电机输出扭矩不足的问题。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种车辆前大灯的调节系统，其特征在于，包括：控制驱动器、多光源前大灯、车辆姿态传感器，其中，
所述控制驱动器与所述车辆姿态传感器连接，用于通过所述车辆姿态传感器获取车辆的姿态信息；
所述控制驱动器根据所述姿态信息判断车辆当前的状态，并计算所述多光源前大灯中每个光源对应的目标状态，所述目标状态为目标亮度；
所述控制驱动器与所述多光源前大灯连接，用于根据所述目标状态将所述多光源前大灯中每个光源切换至所述目标状态。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制驱动器包括主控制驱动器和从控制驱动器，所述主控制驱动器通过私有CAN总线与所述从控制驱动器连接，所述多光源前大灯包括第一前大灯和第二前大灯；
所述主控制驱动器与所述车辆姿态传感器连接，用于通过所述车辆姿态传感器获取车辆的姿态信息；
所述主控制驱动器根据所述姿态信息判断车辆当前的状态，并计算所述第一前大灯和第二前大灯中每个光源对应的目标状态；
所述主控制驱动器与所述第一前大灯连接，用于根据所述第一前大灯中每个光源对应的目标状态，将所述第一前大灯中每个光源切换至所述目标状态，并将所述第二前大灯中每个光源对应的目标状态发送至所述从控制驱动器；
所述从控制驱动器与所述第二前大灯连接，用于根据所述第二前大灯中每个光源对应的目标状态，将所述第二前大灯中每个光源切换至所述目标状态。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述车辆姿态传感器包括：用于采集车辆前身高度信息的前轴高传感器和用于采集车辆后身高度信息的后轴高传感器。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述车辆姿态传感器还包括：用于采集车辆车速信息的车速传感器。
5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述车辆姿态传感器包括：用于采集车辆方向盘转角信息的角度传感器。
6.一种车辆前大灯的调节方法，其特征在于，基于车辆前大灯的调节系统，所述车辆前大灯的调节系统包括分别与多光源前大灯、车辆姿态传感器连接的控制驱动器，所述方法包括：
获取车辆的姿态信息；
根据所述姿态信息判断车辆当前的状态，并计算所述多光源前大灯中每个光源对应的目标状态，所述目标状态为目标亮度；
根据所述目标状态将所述多光源前大灯中每个光源切换至所述目标状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述姿态信息包括车辆前身高度信息和车辆后身高度信息，所述根据所述姿态信息判断车辆当前的状态包括：
计算车辆前身高度信息和车辆后身高度信息的差值，得到车辆当前的上翘或前倾状态等级。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述姿态信息还包括车速信息，所述计算所述多光源前大灯中每个光源对应的目标状态前，还包括：
根据所述车速信息计算车辆的加速度；
如果车辆的加速度绝对值大于预设的阈值，则对所述得到车辆当前的上翘或前倾状态等级进行加权操作。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述姿态信息包括方向盘的转角信息，所述根据所述姿态信息判断车辆当前的状态包括：
根据所述方向盘的转角信息，得到车辆当前左转或右转的等级。
10.根据权利要求6-9任意一项所述的方法，其特征在于，根据所述姿态信息判断车辆当前的状态前，还包括：对所述姿态信息进行平滑滤波处理。
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