CN108275065A - 一种基于霍尔传感器的自适应前照灯光型切换模组 - Google Patents

一种基于霍尔传感器的自适应前照灯光型切换模组 Download PDF

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Abstract

本发明涉及智能车灯控制技术领域，具体是一种基于霍尔传感器的自适应前照灯光型切换模组，设置在远光灯和近光灯的前端，其特征在于，所述切换模组包括第一支架、第二支架、弧形遮光板、步进电机和霍尔传感器组件，所述霍尔传感器组件包括霍尔磁铁和霍尔电路板，所述步进电机通过齿轮传动将动力传递从动齿轮，所述从动齿轮的一侧同轴连接弧形遮光板，另一侧固定有霍尔磁铁，所述霍尔电路板相对于霍尔磁铁设置，且卡接在所述第一支架和第二支架之间，所述霍尔电路板距离霍尔磁铁的距离为1～2mm。本发明能够根据外部环境的变化自动完成车灯模式的快速、准确切换，确保行车灯光照明的安全。

Description

一种基于霍尔传感器的自适应前照灯光型切换模组
技术领域
本发明涉及智能车灯控制技术领域，尤其是一种基于霍尔传感器的自适应前照灯光型切换模组。
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。面对复杂多变的道面灯光照明环境，车辆需不断进行车灯的远近光的切换来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的炫目问题。然而仅仅依靠驾驶员根据路况条件去判断远近光的切换，不仅操作繁琐，加剧疲劳，影响驾驶安全，还容易造成功能使用不当，影响对面车辆的行驶。因此需要一种能够自动进行远近光切换的前照灯，给驾驶员提供最佳的照明效果，同时避免给其他驾驶人员带来眩目。
发明内容
本发明针对现有技术中驾驶员根据自己的判断去手动切换前照灯的进的光型模式影响驾驶安全，操作繁琐的问题而研究设计一种可根据车外环境情况自动切换前照灯光型的基于霍尔传感器的自适应前照灯光型切换模组。
本发明采用的技术方案是：
一种基于霍尔传感器的自适应前照灯光型切换模组，设置在远光灯和近光灯的前端，其特征在于，所述切换模组包括第一支架、第二支架、弧形遮光板、步进电机和霍尔传感器组件，所述霍尔传感器组件包括霍尔磁铁和霍尔电路板，所述步进电机通过齿轮传动将动力传递从动齿轮，所述从动齿轮的一侧同轴连接弧形遮光板，另一侧固定有霍尔磁铁，所述霍尔电路板相对于霍尔磁铁设置，且卡接在所述第一支架和第二支架之间，所述霍尔电路板距离霍尔磁铁的距离为1～2mm。
进一步地，所述步进电机固定在第二支架上，且其输出轴的端部具有主动齿轮，所述切换模组还包括设置在主动齿轮和从动齿轮之间的中间齿轮组，所述中间齿轮组包括同轴设置的第一中间齿轮和第二中间齿轮，所述第一中间齿轮与主动齿轮啮合，所述第二中间齿轮与从动齿轮啮合，实现步进电机将转动传递到弧形遮光板。
进一步地，所述第一支架具有先后延伸的安装撑板，所述安装撑板的端部与第二支架通过螺栓固定，所述第一支架上具有用来卡紧霍尔电路板的第一卡槽，所述第二支架上具有用来卡接霍尔电路板的第二卡槽。
进一步地，所述弧形遮光板为一面开口的弧形曲面。
进一步地，所述弧形遮光板的弧形曲面向下凹陷使弧形曲面的轴向截面呈L型。
更进一步地，所述切换模组还包括图像传感器和中央处理器，所述图像传感器采集外部环境信息，传输给中央处理器，所述中央处理器根据接收到的图像传感器的信号计算出所需切换的光型，并控制步进电机转动，步进电机带动从动齿轮上的霍尔磁铁转动，当霍尔电路板感应到磁极信号的变化时，霍尔电路板形成电信号反馈给中央处理器，中央处理器判断出弧形遮光板的当前位置，并计算出到达目标光型位置所需的步进电机走的步数，控制步进电机转动，从而带动弧形遮光板旋转到所需光型的位置。
与现有技术相比，本发明显而易见地具有以下有益效果：取代人工切换光型的繁琐性，能够根据外部环境的变化自动完成车灯模式的快速、准确切换，确保行车灯光照明的安全。
附图说明
图1是本发明实施例前照灯爆炸图；
图2是本发明实施例前照灯光型切换模组一个视角立体图；
图3是本发明实施例前照灯光型切换模组另一视角立体图；
图4是本发明实施例前照灯光型切换模组部分结构立体图；
图5是本近光灯、远光灯和弧形遮光板位置图。
图中，1、远光灯，2、近光灯，3、第一支架，31、安装撑板，32、第一卡槽，4、第二支架，41、第二卡槽，5、弧形遮光板，6、步进电机，7、霍尔传感器组件，71、霍尔磁铁，72、霍尔电路板，8、从动齿轮，9、主动齿轮，10、第一中间齿轮，11、第二中间齿轮，12、水平电机，13、透镜，14、近光反射镜，15、远光反射镜，16、散热器，17、风扇。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1-图5所示，前照灯包括设置在前端的透镜13、用来安装前照灯光型切换模组的第一支架3和第二支架4、弧形遮光板5、步进电机6、连接在步进电机6输出轴端部的主动齿轮9、第一中间齿轮10、第二中间齿轮11、从动齿轮8、霍尔传感器组件7、水平电机12、近光灯2、近光灯2反射镜、远光灯1、远光灯1反射镜、散热器16和风扇17。
结合图2和图4，霍尔传感器组件7包括霍尔磁铁71和霍尔电路板72，步进电机6用螺钉固定在第二支架4上，步进电机6的输出端上具有主动齿轮9，主动齿轮9与第一中间齿轮10啮合，第一中间齿轮10与第二中间齿轮11同轴设置，支撑第一中间齿轮10和第二中间齿轮11的轴支撑在第二支架4上，第二中间齿轮11与从动齿轮8啮合，从动齿轮8的一侧同轴连接弧形遮光板5，另一侧粘接有霍尔磁铁71，霍尔电路板72与霍尔磁铁71相对设置，其间距保持在1～2mm之间，用于感应磁极变化信号。
参见图3，第一支架3具有先后延伸的安装撑板31，安装撑板31的端部与第二支架4通过螺栓固定，第一支架3上具有用来卡紧霍尔电路板72的第一卡槽32，第二支架4上具有用来卡接霍尔电路板72的第二卡槽41，霍尔电路板72通过第一卡槽32和第二卡槽41搭接在第一支架3和第二支架4之间。
本实施例中，弧形遮光板5为一面开口的弧形曲面，弧形遮光板5的弧形曲面向下凹陷使弧形曲面的轴向截面呈L型。
本发明实施例的工作原理是：由图像传感器采集外部环境信息，传输给中央处理器，中央处理器根据接收到的图像传感器的信号计算出所需切换的光型，并控制步进电机6转动，步进电机6带动从动齿轮8上的霍尔磁铁71转动，当霍尔电路板72感应到磁极信号的变化时，霍尔电路板72形成电信号反馈给中央处理器，中央处理器判断出弧形遮光板5的当前位置，并计算出到达目标光型位置所需的步进电机6走的步数，控制步进电机6转动，从而带动弧形遮光板5旋转到所需光型的位置。
弧形遮光板5与近光灯2和远光灯1的位置关系参见图5，本实施例中前照灯光型切换模组具有三种工作模式：近光型、远光型和L型。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，为防止灯光造成对面司机造成炫目，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，步进电机6带动弧形遮光板5正向旋转90°调整至远光模式。遇到前方车辆会车时，为避免炫目，弧形遮光板5继续正向旋转180°切换至L型，通过水平电机12控制车辆两侧的切换模组L型光型之间的间距，根据环境调整所形成暗区的大小和位置，防止造成对面司机的眩光。当需切换回近光状态，则正向继续转动90°。车灯的三种模式两两相互切换过程中，采用直接切换的方式，不需要经过第三种模式的过渡。
上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种基于霍尔传感器的自适应前照灯光型切换模组，设置在远光灯(1)和近光灯(2)的前端，其特征在于，所述切换模组包括第一支架(3)、第二支架(4)、弧形遮光板(5)、步进电机(6)和霍尔传感器组件(7)，所述霍尔传感器组件(7)包括霍尔磁铁(71)和霍尔电路板(72)，所述步进电机(6)通过齿轮传动将动力传递从动齿轮(8)，所述从动齿轮(8)的一侧同轴连接弧形遮光板(5)，另一侧固定有霍尔磁铁(71)，所述霍尔电路板(72)相对于霍尔磁铁(71)设置，且卡接在所述第一支架(3)和第二支架(4)之间，所述霍尔电路板(72)距离霍尔磁铁(71)的距离为1～2mm。
2.根据权利要求1所述的基于霍尔传感器的自适应前照灯光型切换模组，其特征在于，所述步进电机(6)固定在第二支架(4)上，且其输出轴的端部具有主动齿轮(9)，所述切换模组还包括设置在主动齿轮(9)和从动齿轮(8)之间的中间齿轮组，所述中间齿轮组包括同轴设置的第一中间齿轮(10)和第二中间齿轮(11)，所述第一中间齿轮(10)与主动齿轮(9)啮合，所述第二中间齿轮(11)与从动齿轮(8)啮合，实现步进电机(6)将转动传递到弧形遮光板(5)。
3.根据权利要求1所述的基于霍尔传感器的自适应前照灯光型切换模组，其特征在于，所述第一支架(3)具有先后延伸的安装撑板(31)，所述安装撑板(31)的端部与第二支架(4)通过螺栓固定，所述第一支架(3)上具有用来卡接霍尔电路板(72)的第一卡槽(32)，所述第二支架(4)上具有用来卡接霍尔电路板(72)的第二卡槽(41)。
4.根据权利要求1所述的基于霍尔传感器的自适应前照灯光型切换模组，其特征在于，所述弧形遮光板(5)为一面开口的弧形曲面。
5.根据权利要求4所述的基于霍尔传感器的自适应前照灯光型切换模组，其特征在于，所述弧形遮光板(5)的弧形曲面向下凹陷使弧形曲面的轴向截面呈L型。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于霍尔传感器的自适应前照灯光型切换模组，其特征在于，所述切换模组还包括图像传感器和中央处理器，所述图像传感器采集外部环境信息，传输给中央处理器，所述中央处理器根据接收到的图像传感器的信号计算出所需切换的光型，并控制步进电机(6)转动，步进电机(6)带动从动齿轮(8)上的霍尔磁铁(71)转动，当霍尔电路板(72)感应到磁极信号的变化时，霍尔电路板(72)形成电信号反馈给中央处理器，中央处理器判断出弧形遮光板(5)的当前位置，并计算出到达目标光型位置所需的步进电机(6)走的步数，控制步进电机(6)转动，从而带动弧形遮光板(5)旋转到所需光型的位置。
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