CN108216010A - 一种基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置 - Google Patents

一种基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于车灯控制技术领域，具体涉及一种基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置，包括透镜系统、驱动系统、片状遮光件、扭力弹簧、近光照明系统、远光照明系统、第一固定架、第二固定架、图像传感器和信息处理器，透镜系统、驱动系统、片状遮光件和扭力弹簧均安装在第一固定架上，近光照明系统和远光照明系统均安装在第二固定架上，透镜系统设于所述车灯切换装置的前端，片状遮光件的一端与驱动系统驱动连接，另一端套设有扭力弹簧，扭力弹簧通过引线脚卡接在第一固定架上，驱动系统、近光照明系统、远光照明系统和图像传感器与信息处理器电连接。本发明的基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置集近光、远光于一体，实现近光与远光的切换。

Description

一种基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置
技术领域
本发明属于车灯控制技术领域，具体涉及一种基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置。
背景技术
随着汽车保有量的迅速增加，交通安全问题日益突出。面对复杂多变的路面灯光照明环境，车辆需不断进行车灯的远近光的切换，确保证驾驶员能够看清前方道路的同时又不至于造成对面行车驾驶员炫目的问题。然而仅仅依靠驾驶员本身根据外界路况条件去判断灯光远近光的切换，不仅操作繁琐，加剧疲劳，还容易造成功能使用不当，影响对面车辆的行驶问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置，集近光、远光于一体，实现近光与远光的切换。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：包括透镜系统、驱动系统、片状遮光件、扭力弹簧、近光照明系统、远光照明系统、第一固定架、第二固定架、图像传感器和信息处理器，透镜系统、驱动系统、片状遮光件和扭力弹簧均安装在第一固定架上，近光照明系统和远光照明系统均安装在第二固定架上，透镜系统设于所述车灯切换装置的前端，片状遮光件的一端与驱动系统驱动连接，另一端套设有扭力弹簧，扭力弹簧通过引线脚卡接在第一固定架上，驱动系统、近光照明系统、远光照明系统和图像传感器与信息处理器电连接。
优选的，所述车灯切换装置还包括均设于第二固定架上的灯光角度调节系统和灯光水平位置调节系统，灯光角度调节系统和灯光水平位置调节系统与信息处理器电连接，第二固定架竖直设置，灯光角度调节系统设于第二固定架的上端并驱动第二固定架的上端以下端为旋转中心转动，第二固定架坐设于灯光水平位置调节系统上，灯光水平位置调节系统原位水平转动以带动第二固定架自转。
优选的，所述第一固定架和第二固定架间平行设置并通过连接器连接固定。
优选的，所述透镜系统包括透镜支架和透镜，透镜支架安装于第一固定架的远离第二固定架的一侧，透镜设于透镜支架上。
优选的，所述驱动系统包括堵转电机、电机固定板和传动齿轮，堵转电机通过电机固定板安装在第一固定架上，传动齿轮与堵转电机上的齿轮啮合，传动齿轮套设于片状遮光件的端部且二者卡接。
优选的，所述片状遮光件由转轴、近光遮光板、远光遮光板和L型遮光板组成，近光遮光板、远光遮光板和L型遮光板设于转轴上并呈放射状分布，L型遮光板呈L型。
优选的，所述近光照明系统包括近光反射镜和近光LED，近光反射镜包覆近光LED，近光LED与信息处理器电连接；远光照明系统包括远光反射镜和远光LED，远光反射镜包覆远光LED，远光LED与信息处理器电连接。
优选的，所述灯光角度调节系统包括垂直电机和球座一，垂直电机与所述信息处理器电连接，球座一设于第二固定架的上端，垂直电机安装于球座一上，垂直电机上的驱动轴与第二固定架所在的平面垂直设置。
优选的，所述灯光水平位置调节系统包括水平电机和球座二，水平电机与所述信息处理器电连接，球座二设于第二固定架的下方，水平电机安装于球座二上。
优选的，所述车灯切换装置还包括散热系统，所述散热系统包括散热器和风扇，散热器和风扇均设于述车灯切换装置的后端。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极效果：
本发明的车灯切换装置的工作模式具有近光模式、远光模式和L型模式三种模式，近光模式是用于在道路照明比较充足，来往车辆较多的公路地带；远光模式用于照明不充足的城市地域以及乡间小道；L型模式用于在近距离跟车或会车时，为防止灯光对对方司机造成炫目，而设计出的具有暗区的光型模式。当启动自适应车灯模式时，车灯初始处于近光模式，汽车行驶到光线不足地带时，堵转电机带动片状遮光件正向旋转60°调整至远光模式。遇到前方车辆会车时，为避免炫目，片状遮光件通过扭力弹簧回复到初始位置后，堵转电机继续反向转动60°将片状遮光件光型切换至L型，水平电机和垂直电机分别通过控制第二固定架水平方向的移动和倾角的变化使形成的暗区能够根据外部环境所需要求任意移动。当需切换回近光状态，堵转电机停止工作，依靠扭力弹簧的弹性带动片状遮光件回复到近光初始位置。
本发明针对汽车车灯，提供一套高效可靠车灯自动切换功能，取代人工手动操作的繁琐性。根据外部环境自动完成车灯模式的及时性以及准确性，确保行车灯光照明的安全。
附图说明
图1为本发明的基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置结构图；
图2为本发明的基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置爆炸图；
图3为本发明中的片状遮光件结构图。
其中：1、透镜系统，1-1、透镜支架，1-2、透镜，2、驱动系统，2-1、堵转电机，2-2、电机固定板，2-3、传动齿轮，3、片状遮光件，3-1、转轴，3-2、近光遮光板，3-3、远光遮光板，3-4、L型遮光板，4、扭力弹簧，5、近光照明系统，5-1、近光反射镜，5-2、近光LED，6、远光照明系统，6-1、远光反射镜，6-2、远光LED，7、第一固定架，8、第二固定架，9、灯光角度调节系统，9-1、垂直电机，9-2、球座一，10、灯光水平位置调节系统，10-1、水平电机，10-2、球座二，11、连接器，12、散热系统，12-1、散热器，12-2、风扇。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-3所示，为本发明的基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置，包括透镜系统1、驱动系统2、片状遮光件3、扭力弹簧4、近光照明系统5、远光照明系统6、第一固定架7、第二固定架8、灯光角度调节系统9、灯光水平位置调节系统10、连接器11、散热系统12、图像传感器和信息处理器。透镜系统1、驱动系统2、片状遮光件3和扭力弹簧4均安装在第一固定架7上，近光照明系统5、远光照明系统6、灯光角度调节系统9和灯光水平位置调节系统10均安装在第二固定架8上，第一固定架7和第二固定架8平行竖直设置且通过连接器11连接固定。所述图像传感器用于采集外界环境信息，并将信号传递给信息处理器。
透镜系统1设于所述车灯切换装置的前端，使近光或远光透过。透镜系统1包括透镜支架1-1和透镜1-2，透镜支架1-1安装于第一固定架7的远离第二固定架8的一侧，透镜1-2设于透镜支架1-1上。
驱动系统2包括堵转电机2-1、电机固定板2-2和传动齿轮2-3，电机固定板2-2安装在第一固定架7上，堵转电机2-1通过一锁紧片安装在电机固定板2-2上，传动齿轮2-3与堵转电机2-1上的齿轮啮合，堵转电机2-1工作时带动传动齿轮2-3转动。堵转电机2-1与信息处理器电连接，通过信息处理器对堵转电机2-1提供工作信号。
片状遮光件3由转轴3-1、近光遮光板3-2、远光遮光板3-3和L型遮光板3-4组成，转轴3-1设于第一固定架7上，近光遮光板3-2、远光遮光板3-3和L型遮光板3-4设于转轴3-1上并呈放射状分布，近光遮光板3-2与远光遮光板3-3之间的夹角为60°，近光遮光板3-2与L型遮光板3-4之间的夹角为60°，L型遮光板3-4呈L型。传动齿轮2-3套设于转轴3-1的一端且二者卡接，传动齿轮2-3转动时会带动转轴3-1转动。转轴3-1的另一端套设有扭力弹簧4，扭力弹簧4具有两个张开的引线脚，扭力弹簧4通过所述引线脚卡接在第一固定架7上。转轴3-1转动时会给扭力弹簧4一个扭转力，扭力弹簧4对转轴3-1的旋转产生阻力。
近光照明系统5和远光照明系统6一上一下的安装在第二固定架8上。近光照明系统5包括近光反射镜5-1和近光LED5-2，近光反射镜5-1包覆近光LED5-2，近光LED5-2与信息处理器电连接，通过信息处理器提供给近光LED5-2工作信号，使近光开启或关闭。远光照明系统6包括远光反射镜6-1和远光LED6-2，远光反射镜6-1包覆远光LED6-2，远光LED6-2与信息处理器电连接，通过信息处理器提供给远光LED6-2工作信号，使远光开启或关闭。
灯光角度调节系统9包括垂直电机9-1和球座一9-2，球座一9-2设于第二固定架8的上端，垂直电机9-1安装于球座一9-2上，垂直电机9-1上的驱动轴与第二固定架8所在的平面垂直设置，通过所述驱动轴的推动可以使第二固定架8的上端以第二固定架8的下端为旋转中心转动。垂直电机9-1与所述信息处理器电连接，通过所述信息处理器提供给垂直电机9-1信号来控制第二固定架8转动角度，进而控制灯光的射出角度。
第二固定架8坐设于灯光水平位置调节系统10上，灯光水平位置调节系统10包括水平电机10-1和球座二10-2，球座二10-2设于第二固定架8的下方，水平电机10-1安装于球座二10-2上，通过水平电机10-1原位水平转动以带动第二固定架8自转。水平电机10-1与所述信息处理器电连接，通过所述信息处理器提供给水平电机10-1信号来控制第二固定架8转动角度，进而控制灯光在水平方向的位置。
所述车灯切换装置还包括散热系统12，散热系统12设于所述车灯切换装置的后端。所述散热系统12包括散热器12-1和风扇12-2。
本发明的基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置工作原理如下：由所述图像传感器采集环境信息，经信息处理器分析后，传输信号给堵转电机2-1、近光LED5-2、远光LED6-2、垂直电机9-1和水平电机10-1。垂直电机9-1通过前后运动，控制灯光的射出角度。水平电机10-1通过自转，控制灯光在水平方向位置。堵转电机2-1控制片状遮光件3的正向和反向旋转，其主要通过传动齿轮2-3将电机输出扭力值放大，克服扭力弹簧4阻力即可带动片状遮光件3旋转至限位位置，堵转电机2-1进入堵转模式，内部电流降低。当堵转电机2-1停止工作时，扭力弹簧4依靠自身形变产生的扭力，带动片状遮光件3回到初始平衡位置。
上述车灯切换装置工作情况具体如下：其工作模式具有近光模式、远光模式和L型模式三种模式，近光模式是用于在道路照明比较充足、来往车辆较多的公路地带；远光模式用于照明不充足的城市地域以及乡间小道；L型模式用于在近距离跟车或会车时，为防止灯光对对方司机造成炫目，而设计出的具有暗区的光型模式。当启动自适应车灯模式时，车灯初始处于近光模式，此时近光LED5-2点亮，近光遮光板3-2处于遮光状态。当汽车行驶到光线不足地带时，堵转电机2-1带动片状遮光件3正向旋转60°，使远光遮光板3-3处于遮光状态，此时远光LED6-2点亮。当遇到前方车辆会车时，为避免炫目，堵转电机2-1停止工作，片状遮光件3通过扭力弹簧4回复到初始位置，然后堵转电机2-1继续反向转动60°将片状遮光件3的光型切换至L型，此时L型遮光板处于遮光状态，远光LED6-2持续点亮。水平电机10-1和垂直电机9-1分别通过控制第二固定架8水平方向的转动和倾角的变化使形成的暗区能够根据外部环境所需要求任意移动。当需切换回近光状态时，远光LED6-2灭，堵转电机2-1停止工作，依靠扭力弹簧4的恢复力带动片状遮光件3回复到近光初始位置，近光LED5-2点亮。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置，其特征在于：包括透镜系统(1)、驱动系统(2)、片状遮光件(3)、扭力弹簧(4)、近光照明系统(5)、远光照明系统(6)、第一固定架(7)、第二固定架(8)、图像传感器和信息处理器，透镜系统(1)、驱动系统(2)、片状遮光件(3)和扭力弹簧(4)均安装在第一固定架(7)上，近光照明系统(5)和远光照明系统(6)均安装在第二固定架(8)上，透镜系统(1)设于所述车灯切换装置的前端，片状遮光件(3)的一端与驱动系统(2)驱动连接，另一端套设有扭力弹簧(4)，扭力弹簧(4)通过引线脚卡接在第一固定架(7)上，驱动系统(2)、近光照明系统(5)、远光照明系统(6)和图像传感器与信息处理器电连接。
2.根据权利要求1所述的基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置，其特征在于：所述车灯切换装置还包括均设于第二固定架(8)上的灯光角度调节系统(9)和灯光水平位置调节系统(10)，灯光角度调节系统(9)和灯光水平位置调节系统(10)与信息处理器电连接，第二固定架(8)竖直设置，灯光角度调节系统(9)设于第二固定架(8)的上端并驱动第二固定架(8)的上端以下端为旋转中心转动，第二固定架(8)坐设于灯光水平位置调节系统(10)上，灯光水平位置调节系统(10)原位水平转动以带动第二固定架(8)自转。
3.根据权利要求1所述的基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置，其特征在于：第一固定架(7)和第二固定架(8)间平行设置并通过连接器(11)连接固定。
4.根据权利要求1所述的基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置，其特征在于：透镜系统(1)包括透镜支架(1-1)和透镜(1-2)，透镜支架(1-1)安装于第一固定架(7)的远离第二固定架(8)的一侧，透镜(1-2)设于透镜支架(1-1)上。
5.根据权利要求1所述的基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置，其特征在于：驱动系统(2)包括堵转电机(2-1)、电机固定板(2-2)和传动齿轮(2-3)，堵转电机(2-1)通过电机固定板(2-2)安装在第一固定架(7)上，传动齿轮(2-3)与堵转电机(2-1)上的齿轮啮合，传动齿轮(2-3)套设于片状遮光件(3)的端部且二者卡接。
6.根据权利要求1所述的基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置，其特征在于：片状遮光件(3)由转轴(3-1)、近光遮光板(3-2)、远光遮光板(3-3)和L型遮光板(3-4)组成，近光遮光板(3-2)、远光遮光板(3-3)和L型遮光板(3-4)设于转轴(3-1)上并呈放射状分布，L型遮光板(3-4)呈L型。
7.根据权利要求1所述的基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置，其特征在于：近光照明系统(5)包括近光反射镜(5-1)和近光LED(5-2)，近光反射镜(5-1)包覆近光LED(5-2)，近光LED(5-2)与信息处理器电连接；远光照明系统(6)包括远光反射镜(6-1)和远光LED(6-2)，远光反射镜(6-1)包覆远光LED(6-2)，远光LED(6-2)与信息处理器电连接。
8.根据权利要求2所述的基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置，其特征在于：灯光角度调节系统(9)包括垂直电机(9-1)和球座一(9-2)，垂直电机(9-1)与所述信息处理器电连接，球座一(9-2)设于第二固定架(8)的上端，垂直电机(9-1)安装于球座一(9-2)上，垂直电机(9-1)上的驱动轴与第二固定架(8)所在的平面垂直设置。
9.根据权利要求2所述的基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置，其特征在于：灯光水平位置调节系统(10)包括水平电机(10-1)和球座二(10-2)，水平电机(10-1)与所述信息处理器电连接，球座二(10-2)设于第二固定架(8)的下方，水平电机(10-1)安装于球座二(10-2)上。
10.根据权利要求1所述的基于扭力弹簧回复的自适应车灯切换装置，其特征在于：所述车灯切换装置还包括散热系统(12)，所述散热系统(12)包括散热器(12-1)和风扇(12-2)，散热器(12-1)和风扇(12-2)均设于述车灯切换装置的后端。
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