CN106926771A - 汽车前照灯系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种汽车前照灯系统,前大灯包括近光灯和远光灯,车辆ECU输出控制信号至远光灯和近光灯,系统在每只前大灯内还设有远照补光灯和宽照补光灯,所述远照补光灯的照明范围介于远光灯和近光灯之间车辆前方,所述宽照补光灯的照明范围位于车辆前方外侧,所述宽照补光灯的照明范围与近光灯交接或部分重叠,所述ECU输出控制信号至远照补光灯和宽照补光灯,本发明利用多个LED模块,通过智能电控技术,实现汽车不同工况时灯具的自动切换,以增加驾驶员视野,提高行车安全性。

Description

汽车前照灯系统及其控制方法
技术领域 本发明涉及车辆照明领域,尤其涉及智能LED前照灯系统。 背景技术 士基于LED光源体积小、寿命长、能耗低、耐震动、启动时间快、环保等诸多优势,能够设计 多款不同的造型设计,进而为车体造型创造不同的视觉观感,跳脱传统灯具的圆形设计,这 非常符合现代汽车造型的要求。因此,LED必将逐步代替传统的白炽灯、卤素灯和氙气灯,成 为目前主流车用新型光源。 依据智能AFS前照灯系统的国内外技术现状可以看出,国外普通型智能前照灯已经 普及,智能全LH)前照灯刚刚实现,正处于发展阶段;而国内,普通型智能AFS系统刚刚起步。 基于普通型智能AFS系统体积庞大,机械装置复杂,机械损耗高,光源为灯泡耗能高,寿命短 且不可回收,而智能全LED前照灯的研究国内尚属空白。 智能全LED前照灯符合汽车照明节能化、智能化、安全化等多方面要求,具有技术前瞻 性和先进性。 发明内容 本发明所要解决的技术问题是实现一种能够为驾驶员提高充足、可靠、全面照明的前 照灯系统,并且要求系统结构精简、运行稳定可靠。 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:汽车前照灯系统,前大灯包括近光灯和 远光灯,车辆ECU输出控制信号至远光灯和近光灯,系统在每只前大灯内还设有远照补光灯 和宽照补光灯,所述远照补光灯的照明范围介于远光灯和近光灯之间车辆前方,所述宽照 补光灯的照明范围位于车辆前方外侧,所述宽照补光灯的照明范围与近光灯交接或部分重 叠,所述E⑶输出控制信号至远照补光灯和宽照补光灯。 所述远照补光灯包括补光灯A和补光灯B,所述宽照补光灯包括补光灯C和补光灯D,所 述补光灯C照明偏转角度大于补光灯D的照明偏转角度。 系统E⑶接收由整车CAN读出的车速信号以及传感器组件的探测信号,所述E⑶根据车 速信号和探测信号输出控制信号至远照补光灯和宽照补光灯,所述传感器组件包括采集方 向盘转向角度信号的角度传感器、采集是否下雨信号的雨刮传感器、采集车外环境光照强 度信号的光敏传感器。 所述光敏传感器包括环境照度探测光敏传感器和来车光线照度探测光敏传感器。 基于所述汽车前照灯系统的控制方法: 1) 高速公路辅助照明模式: 自动开启条件:当同时满足近光灯开启、当前车速^>设定车速A,补光灯A自动开启; 自动关闭条件:当前车速V<设定车速B,或近光灯关闭,补光灯A自动关闭; 2) 城镇道路辅助照明模式: 自动开启条件:当同时满足近光灯开启、当前车速小于等于设定车速B,补光灯D自动开 启; 自动关闭条件:当前车速^>设定车速A,或近光灯关闭,补光灯D自动关闭; 3) 乡村道路辅助照明模式: 自动开启条件:当同时满足近光灯开启、设定车速3<当前车速设定车速A,当前环 境照度 < 设定环境照度值,补光灯A和补光灯D自动开启; 自动关闭条件: 若近光灯关闭,补光灯A和补光灯D自动关闭; 若设定车速8<当前车速设定车速A,且环境照度 > 设定环境照度上限值,仅补光灯 A自动关闭; 若设定车速13<当前车速设定车速A,且来车照度 >设定来车照度值,仅补光灯A自 动关闭,并在来车照度小于设定来车照度值时再次开启补光灯A; 若车速乂>设定车速A,仅补光灯D自动关闭; 4) 转向辅助照明模式 自动开启条件:当同时满足近光灯开启,方向盘转角多设定方向盘转角值A,补光灯C和 补光灯D自动开启; 自动关闭条件:当方向盘转角<设定方向盘转角值,或近光灯关闭,补光灯C和补光灯D 自动关闭; 所述设定方向盘转角值A随车速增大而减小; 5) 恶劣天气辅助照明模式 自动开启条件:当同时满足近光灯开启,检测到雨量大于设定值,则补光灯B和补光灯D 自动开启; 自动关闭条件:若雨刮不工作,或近光灯关闭,补光灯B和补光灯D自动关闭; 自动开启条件:当前或后雾灯开启,则补光灯B和补光灯D自动开启; 自动关闭条件:当前或后雾灯关闭,则补光灯B和补光灯D自动关闭。 所述设定车速A为90km/h,所述设定车速B为6〇km/h,所述设定环境照度值为llx,所述 设定环境照度上限值为81 x,所述设定来车照度值为11 x。 满足以下任一组条件,则自动开启转向辅助照明模式: 近光灯开启的条件下,车速<10km/h,方向盘转角400。; 近光灯开启的条件下,10km/h<车速<30km/h,方向盘转角300。; 近光灯开启的条件下,30km/h彡车速彡60km/h,方向盘转角200。; 近光灯开启的条件下,6〇km/h彡车速彡9〇km/h,方向盘转角100。;车速彡90km/h,方向 盘转角30° 若车速多设定车速A,且方向盘转向角度达到方向盘转角值,则补光灯D。 本发明利用多个LED模块,通过智能电控技术,实现汽车不同工况时灯具的自动切换 以增加驾驶员视野,提高行车安全性; ’ 智能LED前大灯系统拟采用高速公路辅助照明、城镇道路辅助照明、乡村道路辅助照 明、转向辅助照明、恶劣天气辅助照明5种辅助照明来实现多种照明模式。 _ 附图说明 下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明: 图1为汽车前照灯系统的前照灯结构示意图; 图2为汽车前照灯系统框图。 具体实施方式 车辆一般由两只前大灯,对称设置,每只前大灯的构造相同且对称设置,目前常规的前 大灯仅设有近光灯和远光灯,本发明在每只前大灯内设置远照补光灯和宽照补光灯,远照 补光灯的照明范围介于远光灯和近光灯之间车辆前方,用于补充车辆前方的照明强度,宽 照补光灯的照明范围位于车辆前方外侧,用于补充车辆两侧的照明,降低车辆两侧的照明 盲区,每只前大灯的宽照补光灯仅补充照明其安装侧的外侧,宽照补光灯的照明范围与近 光灯交接或部分重叠,车辆ECU输出控制信号至远光灯和近光灯,同时ECU输出控制信号至 远照补光灯和宽照补光灯。 为了提局补充照明的效果,远照补光灯包括补光灯A和补光灯B,宽照补光灯包括补光 灯C和补光灯D,补光灯A和补光灯B可以配合以提供不同强度的照明需求,定义宽照补光灯 的照明中心线与车辆轴向夹角作为照明偏转角度,补光灯C照明偏转角度大于补光灯D的照 明偏转角度,可以根据需要调节车辆两侧的照明区域。 系统E⑶接收由整车CAN读出的车速信号以及传感器组件的探测信号,E⑶根据车速信 号和探测信号输出控制信号至远照补光灯和宽照补光灯,传感器组件包括采集方向盘转向 角度信号的角度传感器、采集是否下雨信号的雨刮传感器、采集车外环境光照强度信号的 光敏传感器。其中光敏传感器有两个:一号光敏传感器(环境照度探测光敏传感器),测量环 境照度;二号光敏传感器(来车光线照度探测光敏传感器),测量反方向来车光线。所有辅助 照明灯的开启和关闭均需通过控制电流渐变逐渐变亮和熄灭。 整个系统运行周期为20ms,保证系统的实时性(举例但不受此限制)。 高速公路上没有行人,全部是单向车道,不存在使对方眩目的问题,故高速公路辅助照 明模式对光型要求:窄+远。 高速公路辅助照明模式自动开启条件:近光灯开启的条件下,车速V>90km/h (设定车 速A),补光灯A自动开启,灯具工作于高速公路辅助照明模式。 尚速公路辅助照明模式自动关闭条件:车速V<60km/h,(兼顾乡村模式)自动关闭补光 灯A,高速公路辅助照明模式关闭。 城镇道路要求,照射面积较广,采用B光型辅助照明,使车辆侧边光照面积更大,及时发 现路边行人及车辆。故城镇道路辅助照明模式对光型要求:宽。 城镇道路辅助照明模式自动开启条件:近光灯开启的条件下,车速V<60km/h,补光灯D 开启,灯具工作于城镇道路辅助照明模式。 城镇道路辅助照明模式自动关闭条件:车速V>90km/h,(兼顾乡村模式)自动关闭补光 灯D,城镇道路辅助照明模式关闭;
[0021]乡村道路岔路口多,且光线较暗,不便及时发现边缘障碍物。采用辅助照明A+B补 光,照射路面更远,更宽,及时发现障碍物,提高行车安全。故乡村道路辅助照明模式对光型 要求:宽+远。 乡村道路辅助照明模式自动开启条件:近光灯开启的条件下,60km/h彡车速V彡90km/ h,且环境照度<11X时,补光灯A+D开启,灯具工作于乡村辅助照明模式。 乡村道路辅助照明模式自动关闭条件: ~ 、l、60km/h<车度V<90km/h,且环境照度>81X,补光灯A关闭,乡村道路辅助照明模式 关闭(此时自然光已经能够看到远处路况,无需增加前方照明,而增加外侧照明能够提高行 车安全); 2、 6〇km/h<车度V<90km/h,来车照度(二号传感器)>nx,补光灯A关闭(防止对方炫 目),乡村道路辅助照明模式关闭。 3、 车速V>90km/h,补光灯D关闭,补光灯A不关闭,由乡村辅助照明模式转为高速模式; 当汽车在弯道上行驶时,因前照灯的光线和车辆的行驶方向不一致,所以不可避免会 存在照明暗区,极易因不能及时发现弯道上的障碍物而引发交通事故。故转向辅助照明模 式对光型要求:宽+远。 转向辅助照明模式自动开启条件:近光灯开启的条件下,车速<l〇km/h,方向盘转角 400 ° ; 1 Okm/h彡车速彡30km/h,方向盘转角300 ° ; 30km/h彡车速彡60km/h,方向盘转角200。; 60km/h彡车速彡90km/h,方向盘转角100°;车速彡90km/h,方向盘转角30。;单侧补光灯C+D 开启,灯具工作于转向辅助照明模式。 转向辅助照明模式自动关闭条件:方向盘转角不符合要求则自动关闭补光灯C和补光 灯D,转向辅助照明模式关闭。 恶劣天气照明模式主要针对:a•阴雨天气时,地面积水会将前照灯打在地面上的光线 反射至对面司机眼中,产生炫目;b •大雾天气时,前照灯光线产生漫反射,使前照灯的亮度 和穿透力降低。故恶劣天气辅助照明模式对光型要求:光线更具有穿透性。 恶劣天气辅助照明模式自动开启条件: 雨天:近光灯开启的条件下,通过雨刮传感器自动开启补光灯B+D,雨天辅助照明模式 启动; 雾天:与前或后雾灯共用按钮,手动开启补光灯B+D,雾天辅助照明模式启动。 恶劣天气辅助照明模式自动关闭条件:如果雨刮不工作则自动关闭补光灯B,雨天辅助 照明模式关闭。 考虑转向辅助照明与城镇模式补光灯D自动关闭条件车速V>90km/h有冲突,若车速> 90km/h且方向盘转角30°,则补光灯D应开启,即开启优先 上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限 制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将 本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1. 汽车前照灯系统,前大灯包括近光灯和远光灯,车辆ECU输出控制信号至远光灯和近 光灯,其特征在于:系统在每只前大灯内还设有远照补光灯和宽照补光灯,所述远照补光灯 的照明范围介于远光灯和近光灯之间车辆前方,所述宽照补光灯的照明范围位于车辆前方 外侧,所述宽照补光灯的照明范围与近光灯交接或部分重叠,所述ECU输出控制信号至远照 补光灯和宽照补光灯。
2. 根据权利要求1所述的汽车前照灯系统,其特征在于:所述远照补光灯包括补光灯A 和补光灯B,所述宽照补光灯包括补光灯C和补光灯D,所述补光灯C照明偏转角度大于补光 灯D的照明偏转角度。
3. 根据权利要求1或2所述的汽车前照灯系统,其特征在于:系统ECU接收由整车CAN读 出的车速信号以及传感器组件的探测信号,所述E⑶根据车速信号和探测信号输出控制信 号至远照补光灯和宽照补光灯,所述传感器组件包括采集方向盘转向角度信号的角度传感 器、采集是否下雨信号的雨刮传感器、采集车外环境光照强度信号的光敏传感器。
4. 根据权利要求3所述的汽车前照灯系统,其特征在于:所述光敏传感器包括环境照度 探测光敏传感器和来车光线照度探测光敏传感器。
5. 基于权利要求1-4中任一项所述汽车前照灯系统的控制方法,其特征在于: 1) 高速公路辅助照明模式: 自动开启条件:当同时满足近光灯开启、当前车速V>设定车速A,补光灯A自动开启; 自动关闭条件:当前车速V<设定车速B,或近光灯关闭,补光灯A自动关闭; 2) 城镇道路辅助照明模式: 自动开启条件:当同时满足近光灯开启、当前车速小于等于设定车速B,补光灯D自动开 启; 自动关闭条件:当前车速丫>设定车速A,或近光灯关闭,补光灯D自动关闭; 3) 乡村道路辅助照明模式: 自动开启条件:当同时满足近光灯开启、设定车速B矣当前车速设定车速A,当前环 境照度 < 设定环境照度值,补光灯A和补光灯D自动开启; 自动关闭条件: 若近光灯关闭,补光灯A和补光灯D自动关闭; 若设定车速当前车速设定车速A,且环境照度 > 设定环境照度上限值,仅补光灯 A自动关闭; 若设定车速当前车速¥<设定车速A,且来车照度 >设定来车照度值,仅补光灯A自 动关闭,并在来车照度小于设定来车照度值时再次开启补光灯A; 若车速¥>设定车速A,仅补光灯D自动关闭; 4) 转向辅助照明模式 自动开启条件:当同时满足近光灯开启,方向盘转角>设定方向盘转角值A,补光灯C和 补光灯D自动开启; 自动关闭条件:当方向盘转角<设定方向盘转角值,或近光灯关闭,补光灯C和补光灯D 自动关闭; 所述设定方向盘转角值A随车速增大而减小; 5) 恶劣天气辅助照明模式 一曰初升后水件:当问时俩足近光灯开启,检测到雨量大于设定值,则补光灯8和补光灯D 自动开启; 自动关闭条件:若雨刮不工作,或近光灯关闭,补光灯B和补光灯£)自动关闭; 自动开启条件:当前或后雾灯开启,则补光灯B和补光灯D自动开启; ’ 自动关闭条件:当前或后雾灯关闭,则补光灯B和补光灯D自动关闭。
6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于:所述设定车速As90km/h,所述设定车 速B为60km/h,所述设定环境照度值为11X,所述设定环境照度上限值为81x,所述设定来车 照度值为1 lx。
7.根据权利要求5或6所述的控制方法,其特征在于:满足以下任一组条件,则自动开启 转向辅助照明模式: 近光灯开启的条件下,车速<10km/h,方向盘转角400。; 近光灯开启的条件下,l〇km/h彡车速<30km/h,方向盘转角300°; 近光灯开启的条件下,30km/h彡车速彡60km/h,方向盘转角200°; 近光灯开启的条件下,60km/h彡车速彡90km/h,方向盘转角1〇〇°;车速多90km/h,方向 盘转角30°。
8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于:若车速多设定车速A,且方向盘转向角 度达到方向盘转角值,则补光灯D。
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