CN109733275B - 一种新型双层车灯装置及其控制方法 - Google Patents
一种新型双层车灯装置及其控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种新型双层车灯装置及其控制方法,包括:分别与ECU相连的灯座A、灯座B、近光灯A、近光灯B、伺服电机A、伺服电机B、车灯转角传感器A,灯座C、灯座D、近光灯C、近光灯D、伺服电机C、伺服电机D、车灯转角传感器B,远光灯A、灯座E、远光灯B、灯座F、车速传感器、方向盘转角传感器、红外夜视摄像机以及总开关。所述ECU接收车灯转角传感器A、车灯转角传感器B、车速传感器、方向盘转角传感器、红外夜视摄像机获取的探测信息,对四个近光灯、两个远光灯、四个伺服电机、红外夜视摄像机依据车辆行驶状况起控制作用。本发明能够提高行车安全性,最大程度地避免交通事故发生。
Description
技术领域
本发明属于汽车安全领域,尤其涉及一种新型双层车灯装置及其控制方法。
背景技术
众多道路交通事故统计分析表明,夜间行车事故的发生率比白天高1.5倍,因此夜间行车安全倍受重视。
由于在夜间,当车辆处于转弯行驶状态时,弯道内侧存在大面积盲区,为夜间安全行驶埋下隐患,因此近年来出现了自适应前照灯系统,它能根据前轮转向方向与车速,自动调整两个近光灯的照射方向,使两个近光灯照射弯道内侧,从而减少弯道内侧存在的盲区,提高车辆夜间行驶的安全性。然而在自适应前照灯系统调整两个近光灯照射方向的同时,会降低车辆前方、侧面等其它区域的光照强度,增加其它区域的盲区。
此外,由于夜间能见度差,一方面,驾驶员以及车外行人、骑车人等交通参与者的视野严重受限,会大大降低在危险路段的行车安全性;另一方面,当车辆处于低速直线行驶状态或停止状态,驾驶员寻找道路出口或观察道路周边时,难以清晰识别路况信息,极易引发交通事故。
发明内容
针对上述情况,本发明提供一种新型双层车灯装置及其控制方法,有效提高车辆行车安全性,避免交通事故发生。
本发明是通过以下技术方案实现上述技术目的的。
本发明所述的一种新型双层车灯装置包括左近光灯系统、右近光灯系统、左远光灯系统、右远光灯系统、车速传感器、总开关、方向盘转角传感器、红外夜视摄像机、控制器(简称“ECU”)。
所述左近光灯系统、右近光灯系统关于车辆纵向中心面对称安装于车辆前端的左、右两侧。所述左远光灯系统、右远光灯系统关于车辆纵向中心面对称安装于车辆前端的左、右两侧。左近光灯系统位于左远光灯系统的左侧,右近光灯系统位于右远光灯系统的右侧。
左近光灯系统为双层结构,分为上、下两层,其包括灯座A、灯座B、近光灯A、近光灯B、伺服电机A、伺服电机B、车灯转角传感器A。灯座A位于上层,灯座B位于下层,灯座A安装于灯座B的上方。近光灯A、近光灯B分别安装于灯座A、灯座B中,近光灯A、近光灯B分别为上层近光灯、下层近光灯。车灯转角传感器A安装于灯座A中。伺服电机A、伺服电机B前端分别与灯座A、灯座B相连,其后端与车身相连,伺服电机A、伺服电机B分别用于在水平方向上转动灯座A、灯座B,从而调整近光灯A、近光灯B的水平角度。车灯转角传感器A用于实时探测近光灯A的转动方向与转动角度。
右近光灯系统为双层结构,分为上、下两层,其包括灯座C、灯座D、近光灯C、近光灯D、伺服电机C、伺服电机D、车灯转角传感器B。灯座C位于上层,灯座D位于下层,灯座C安装于灯座D的上方。近光灯C、近光灯D分别安装于灯座C、灯座D中,近光灯C、近光灯D分别为上层近光灯、下层近光灯。车灯转角传感器B安装于灯座C中。伺服电机C、伺服电机D前端分别与灯座C、灯座D相连,其后端与车身相连,伺服电机C、伺服电机D分别用于在水平方向上转动灯座C、灯座D,从而调整近光灯C、近光灯D的水平角度。车灯转角传感器B用于实时探测近光灯C的转动方向与转动角度。
左远光灯系统包括远光灯A、灯座E,远光灯A安装于灯座E中。右远光灯系统包括远光灯B、灯座F,远光灯B安装于灯座F中。灯座E、灯座F的后端与车身相连。
所述车速传感器安装于车轮轴上,用于实时探测车辆的行驶速度。
所述方向盘转角传感器安装于方向盘下方的转向管柱内,用于实时探测方向盘的转动方向与转动角度。
所述红外夜视摄像机安装于驾驶室的顶部前端,用于实时拍摄驾驶员的面部特征信息。红外夜视摄像机与水平面的夹角,红外夜视摄像机的左右位置可调,因此其适用于处于不同乘坐位置的驾驶员。
所述ECU是整个装置的核心,可以整合在车辆的中央控制器中。ECU以不同端口分别连接近光灯A、近光灯B、近光灯C、近光灯D、远光灯A、远光灯B、伺服电机A、伺服电机B、伺服电机C、伺服电机D、车灯转角传感器A、车灯转角传感器B、车速传感器、方向盘转角传感器、红外夜视摄像机、总开关。ECU接收车灯转角传感器A、车灯转角传感器B、车速传感器、方向盘转角传感器、红外夜视摄像机获取的探测信息。ECU对四个近光灯、两个远光灯、四个伺服电机、红外夜视摄像机起控制作用。
优选的,在白天和夜晚,所述红外夜视摄像机都能够清晰拍摄驾驶员的面部特征信息。
一种新型双层车灯装置的控制方法,包括以下步骤:
(1)当驾驶员按下总开关后,ECU决定本发明所述的一种新型双层车灯装置开始工作;
(2)在车辆行驶过程中,方向盘转角传感器实时探测方向盘的转动方向与转动角度,并将探测信息发送至ECU,ECU根据此探测信息,计算出前轮相对于车辆纵向中心面的转向方向与转向角度。当前轮相对于车辆纵向中心面,向左或向右转向超过15度时,即判定车辆处于向左或向右转弯行驶状态;当前轮与车辆纵向中心面平行时,即判定车辆处于直线行驶状态;其它情况下,则判定车辆处于其它行驶状态;
(3)当车辆处于向左转弯行驶状态时,ECU根据前轮相对于车辆纵向中心面的转向角度,以及车速传感器实时探测的车辆行驶速度信息,驱动伺服电机A向弯道内侧、水平转动灯座A,从而使得近光灯A向弯道内侧水平转动;车灯转角传感器A实时探测近光灯A的转动角度,并将探测信息发送至ECU,ECU根据此探测信息,驱动伺服电机B水平转动灯座B,同时驱动伺服电机D水平转动灯座D,从而使得近光灯B、近光灯D水平转动;最终照亮左侧弯道内侧的盲区,同时确保车辆前方、侧面等其它区域的光照强度,最大程度地避免盲区;
(4)当车辆处于向右转弯行驶状态时,ECU根据前轮相对于车辆纵向中心面的转向角度,以及车速传感器实时探测的车辆行驶速度信息,驱动伺服电机C向弯道内侧、水平转动灯座C,从而使得近光灯C向弯道内侧水平转动;车灯转角传感器B实时探测近光灯C的转动角度,并将探测信息发送至ECU,ECU根据此探测信息,驱动伺服电机D水平转动灯座D,同时驱动伺服电机B水平转动灯座B,从而使得近光灯D、近光灯B水平转动;最终照亮右侧弯道内侧的盲区,同时确保车辆前方、侧面等其它区域的光照强度,最大程度地避免盲区;
(5)当车辆处于低速直线行驶状态或停止状态时,ECU根据红外夜视摄像机实时拍摄的驾驶员面部特征信息,利用图像处理技术,判断驾驶员头部相对于其矢状面向左或向右的实时转动角度A。若转动角度A超过5度时,ECU驱动伺服电机B、伺服电机D分别依据驾驶员头部的转动角度A,水平转动灯座B、灯座D,从而使得近光灯B、近光灯D随着驾驶员头部的转动而水平转动,便于驾驶员清晰观察车辆前侧方、侧面路况,获取更多的路况信息,提高行车安全性;
(6)依据路边信号指令或驾驶员预先设定,当车辆即将行驶通过较为危险路段时,ECU控制远光灯A、远光灯B闪烁1次;当车辆即将行驶通过十分危险路段或事故多发路段时,ECU控制远光灯A、远光灯B闪烁3次;以便提醒驾驶员、车外行人、骑车人等交通参与者注意安全,最大程度地避免交通事故发生;
(7)当车辆行驶结束后,驾驶员关闭总开关,ECU决定本发明所述的一种新型双层车灯装置终止工作。
优选的,所述步骤(1)中,本发明所述的一种新型双层车灯装置开始工作后,红外夜视摄像机自动开启;所述步骤(3)中,当车辆处于向左转弯行驶状态时,前轮的转向角度与车辆的行驶速度决定灯座A(近光灯A)的转动角度;灯座A(近光灯A)的转动角度决定灯座B(近光灯B)、灯座D(近光灯D)的转动方向与转动角度;其具体对应关系根据试验或仿真测得;所述步骤(4)中,当车辆处于向右转弯行驶状态时,前轮的转向角度与车辆的行驶速度决定灯座C(近光灯C)的转动角度;灯座C(近光灯C)的转动角度决定灯座D(近光灯D)、灯座B(近光灯B)的转动方向与转动角度;其具体对应关系根据试验或仿真测得;所述步骤(5)中,当ECU根据车速传感器实时探测的车辆行驶速度信息,若车速低于10km/h时,即判定车辆处于低速行驶状态,若车速为0时,即判定车辆处于停止状态;所述步骤(7)中,当本发明所述的一种新型双层车灯装置终止工作时,红外夜视摄像机自动关闭。
优选的,仅在夜晚或光线较暗时,本发明所述的近光灯A、近光灯B、近光灯C、近光灯D才开启;远光灯A、远光灯B才闪烁;伺服电机A、伺服电机B、伺服电机C、伺服电机D才工作。
优选的,当灯座A(近光灯A)、灯座B(近光灯B)、灯座C(近光灯C)、灯座D(近光灯D)处于原始位置时,各自的纵向中心面均与车辆纵向中心面平行;当车辆处于向左转弯行驶状态时,或直线行驶状态时,或其它行驶状态时,ECU驱动伺服电机C,使得灯座C(近光灯C)处于原始位置;当车辆处于向右转弯行驶状态时,或直线行驶状态时,或其它行驶状态时,ECU驱动伺服电机A,使得灯座A(近光灯A)处于原始位置;当车辆处于非低速(车速高于或等于10km/h)直线行驶状态时,或其它行驶状态时,ECU驱动伺服电机A、伺服电机B、伺服电机C、伺服电机D,分别使得灯座A(近光灯A)、灯座B(近光灯B)、灯座C(近光灯C)、灯座D(近光灯D)处于原始位置;当车辆处于低速直线行驶状态时,ECU驱动伺服电机A、伺服电机C,分别使得灯座A(近光灯A)、灯座C(近光灯C)处于原始位置。
本发明的有益效果:
本发明所述的一种新型双层车灯装置,当车辆处于转弯行驶状态时,能够根据前轮的转向方向、转向角度以及车辆的行驶速度,调整近光灯的转动方向与转动角度,从而照亮弯道内侧的盲区,同时确保车辆前方、侧面等其它区域的光照强度,最大程度地避免盲区;当车辆处于低速直线行驶状态或停止状态时,两个下层近光灯随着驾驶员头部的转动而水平转动,从而便于驾驶员观察车辆前侧方、侧面路况,获取更多的路况信息,提高行车安全性;当车辆即将行驶通过危险路段时,两个远光灯自动闪烁,从而提醒驾驶员、车外行人等注意安全,最大程度地避免交通事故发生。
附图说明
图1为本发明所述的一种新型双层车灯装置的结构示意图;
图2为灯座A、灯座B、灯座C、灯座D、灯座E、灯座F、近光灯A、近光灯B、近光灯C、近光灯D、远光灯A、远光灯B的结构示意图;
图中标号名称为:1、灯座A;2、灯座B;3、灯座C;4、灯座D;5、灯座E;6、灯座F;7、近光灯A;8、近光灯B;9、近光灯C;10、近光灯D;11、远光灯A;12、远光灯B;13、伺服电机A;14、伺服电机B;15、伺服电机C;16、伺服电机D;17、车灯转角传感器A;18、车灯转角传感器B;19、车速传感器;20、方向盘转角传感器;21、红外夜视摄像机;22、总开关;23、ECU。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于此。
如图1,2所示,一种新型双层车灯装置,由左近光灯系统、右近光灯系统、左远光灯系统、右远光灯系统、车速传感器19、方向盘转角传感器20、红外夜视摄像机21、总开关22、ECU23组成。
所述左近光灯系统、右近光灯系统关于车辆纵向中心面对称安装于车辆前端的左、右两侧。所述左远光灯系统、右远光灯系统关于车辆纵向中心面对称安装于车辆前端的左、右两侧。左近光灯系统位于左远光灯系统的左侧,右近光灯系统位于右远光灯系统的右侧。
左近光灯系统为双层结构,分为上、下两层,其包括灯座A1、灯座B2、近光灯A7、近光灯B8、伺服电机A13、伺服电机B14、车灯转角传感器A17。灯座A1位于上层,灯座B2位于下层,灯座A1安装于灯座B2的上方。近光灯A7、近光灯B8分别安装于灯座A1、灯座B2中,近光灯A7、近光灯B8分别为上层近光灯、下层近光灯。车灯转角传感器A17安装于灯座A1中。伺服电机A13、伺服电机B14前端分别与灯座A1、灯座B2相连,其后端与车身相连,伺服电机A13、伺服电机B14分别用于在水平方向上转动灯座A1、灯座B2,从而调整近光灯A7、近光灯B8的水平角度。车灯转角传感器A17用于实时探测近光灯A7的转动方向与转动角度。
右近光灯系统为双层结构,分为上、下两层,其包括灯座C3、灯座D4、近光灯C9、近光灯D10、伺服电机C15、伺服电机D16、车灯转角传感器B18。灯座C3位于上层,灯座D4位于下层,灯座C3安装于灯座D4的上方。近光灯C9、近光灯D10分别安装于灯座C3、灯座D4中,近光灯C9、近光灯D10分别为上层近光灯、下层近光灯。车灯转角传感器B18安装于灯座C3中。伺服电机C15、伺服电机D16前端分别与灯座C3、灯座D4相连,其后端与车身相连,伺服电机C15、伺服电机D16分别用于在水平方向上转动灯座C3、灯座D4,从而调整近光灯C9、近光灯D10的水平角度。车灯转角传感器B18用于实时探测近光灯C9的转动方向与转动角度。
左远光灯系统包括灯座E5、远光灯A11,远光灯A11安装于灯座E5中。右远光灯系统包括灯座F6、远光灯B12,远光灯B12安装于灯座F6中。灯座E5、灯座F6的后端与车身相连。
车速传感器19安装于车轮轴上,用于实时探测车辆的行驶速度。
方向盘转角传感器20安装于方向盘下方的转向管柱内,用于实时探测方向盘的转动方向与转动角度。
红外夜视摄像机21安装于驾驶室的顶部(Roof)前端,用于实时拍摄驾驶员的面部特征信息。红外夜视摄像机与水平面的夹角,红外夜视摄像机的左右位置可调,因此其适用于处于不同乘坐位置的驾驶员。
ECU23以不同端口分别连接近光灯A7、近光灯B8、近光灯C9、近光灯D10、远光灯A11、远光灯B12、伺服电机A13、伺服电机B14、伺服电机C15、伺服电机D16、车灯转角传感器A17、车灯转角传感器B18、车速传感器19、方向盘转角传感器20、红外夜视摄像机21、总开关22。ECU23接受车灯转角传感器A17、车灯转角传感器B18、车速传感器19、方向盘转角传感器20、红外夜视摄像机21获取的探测信息。ECU23对红外夜视摄像机21、四个近光灯、两个远光灯、四个伺服电机起控制作用。
为了达到本发明的保护效果,通过以下控制方法实现:
(1)当驾驶员按下总开关22后,ECU23决定本发明所述的一种新型双层车灯装置开始工作;
(2)在车辆行驶过程中,方向盘转角传感器20实时探测方向盘的转动方向与转动角度,并将探测信息发送至ECU23,ECU23根据此探测信息,计算出前轮相对于车辆纵向中心面的转向方向与转向角度。当前轮相对于车辆纵向中心面,向左或向右转向超过15度时,即判定车辆处于向左或向右转弯行驶状态;当前轮与车辆纵向中心面平行时,即判定车辆处于直线行驶状态;其它情况下,则判定车辆处于其它行驶状态;
(3)当车辆处于向左转弯行驶状态时,ECU23根据前轮相对于车辆纵向中心面的转向角度,以及车速传感器19实时探测的车辆行驶速度信息,驱动伺服电机A13向弯道内侧、水平转动灯座A1,从而使得近光灯A7向弯道内侧水平转动;车灯转角传感器A17实时探测近光灯A7的转动角度,并将探测信息发送至ECU23,ECU23根据此探测信息,驱动伺服电机B14水平转动灯座B2,同时驱动伺服电机D16水平转动灯座D4,从而使得近光灯B8、近光灯D10水平转动;最终照亮左侧弯道内侧的盲区,同时确保车辆前方、侧面等其它区域的光照强度,最大程度地避免盲区;
(4)当车辆处于向右转弯行驶状态时,ECU23根据前轮相对于车辆纵向中心面的转向角度,以及车速传感器19实时探测的车辆行驶速度信息,驱动伺服电机C15向弯道内侧、水平转动灯座C3,从而使得近光灯C9向弯道内侧水平转动;车灯转角传感器B18实时探测近光灯C9的转动角度,并将探测信息发送至ECU23,ECU23根据此探测信息,驱动伺服电机D16水平转动灯座D4,同时驱动伺服电机B14水平转动灯座B2,从而使得近光灯D10、近光灯B8水平转动;最终照亮右侧弯道内侧的盲区,同时确保车辆前方、侧面等其它区域的光照强度,最大程度地避免盲区;
(5)当车辆处于低速直线行驶状态或停止状态时,ECU23根据红外夜视摄像机21实时拍摄的驾驶员面部特征信息,利用图像处理技术,判断驾驶员头部相对于其矢状面向左或向右的实时转动角度A。若转动角度A超过5度时,ECU23驱动伺服电机B14、伺服电机D16分别依据驾驶员头部的转动角度A,水平转动灯座B2、灯座D4,从而使得近光灯B8、近光灯D10随着驾驶员头部的转动而水平转动,便于驾驶员清晰观察车辆前侧方、侧面路况,获取更多的路况信息,提高行车安全性;
(6)依据路边信号指令或驾驶员预先设定,当车辆即将行驶通过较为危险路段时,ECU23控制远光灯A11、远光灯B12闪烁1次;当车辆即将行驶通过十分危险路段或事故多发路段时,ECU23控制远光灯A11、远光灯B12闪烁3次;以便提醒驾驶员、车外行人、骑车人等交通参与者注意安全,最大程度地避免交通事故发生;
(7)当车辆行驶结束后,驾驶员关闭总开关22,ECU23决定本发明所述的一种新型双层车灯装置终止工作。
具体的,步骤(1)中,本发明所述的一种新型双层车灯装置开始工作后,红外夜视摄像机21自动开启;步骤(3)中,当车辆处于向左转弯行驶状态时,前轮的转向角度与车辆的行驶速度决定灯座A1(近光灯A7)的转动角度;灯座A1(近光灯A7)的转动角度决定灯座B2(近光灯B8)、灯座D4(近光灯D10)的转动方向与转动角度;其具体对应关系根据试验或仿真测得;步骤(4)中,当车辆处于向右转弯行驶状态时,前轮的转向角度与车辆的行驶速度决定灯座C3(近光灯C9)的转动角度;灯座C3(近光灯C9)的转动角度决定灯座D4(近光灯D10)、灯座B2(近光灯B8)的转动方向与转动角度;其具体对应关系根据试验或仿真测得;步骤(5)中,当ECU23根据车速传感器19实时探测的车辆行驶速度信息,若车速低于10km/h时,即判定车辆处于低速行驶状态;若车速为0时,即判定车辆处于停止状态;若车速高于或等于10km/h时,即判定车辆处于非低速行驶状态;步骤(7)中,当本发明所述的一种新型双层车灯装置终止工作时,红外夜视摄像机21自动关闭;
具体的,仅在夜晚或光线较暗时,本发明所述的近光灯A7、近光灯B8、近光灯C9、近光灯D10才开启;远光灯A11、远光灯B12才闪烁;伺服电机A13、伺服电机B14、伺服电机C15、伺服电机D16才工作。
具体的,当灯座A1(近光灯A7)、灯座B2(近光灯B8)、灯座C3(近光灯C9)、灯座D4(近光灯D10)处于原始位置时,各自的纵向中心面均与车辆纵向中心面平行;当车辆处于向左转弯行驶状态时,或直线行驶状态时,或其它行驶状态时,ECU23驱动伺服电机C15,使得灯座C3(近光灯C9)处于原始位置;当车辆处于向右转弯行驶状态时,或直线行驶状态时,或其它行驶状态时,ECU23驱动伺服电机A13,使得灯座A1(近光灯A7)处于原始位置;当车辆处于非低速直线行驶状态时,或其它行驶状态时,ECU23驱动伺服电机A13、伺服电机B14、伺服电机C15、伺服电机D16,分别使得灯座A1(近光灯A7)、灯座B2(近光灯B8)、灯座C3(近光灯C9)、灯座D4(近光灯D10)处于原始位置;当车辆处于低速直线行驶状态时,ECU23驱动伺服电机A13、伺服电机C15,分别使得灯座A1(近光灯A7)、灯座C3(近光灯C9)处于原始位置。
具体的,在本发明中,左前轮、右前轮统称为“前轮”,且左前轮、右前轮的转向方向始终一致。
综上,利用本发明所述的一种新型双层车灯装置的控制方法,通过ECU23、四个近光灯、两个远光灯、四个伺服电机、两个车灯转角传感器、车速传感器19、方向盘转角传感器20、红外夜视摄像机21的协同作用,①当车辆处于转弯行驶状态时,根据前轮的转向方向、转向角度以及车辆的行驶速度,调整近光灯的转动方向与转动角度,从而照亮弯道内侧的盲区,同时确保车辆前方、侧面等其它区域的光照强度,最大程度地避免盲区;②当车辆处于低速直线行驶状态或停止状态时,近光灯B8、近光灯D10随着驾驶员头部的转动而水平转动,从而便于驾驶员观察车辆前侧方、侧面路况,获取更多的路况信息,提高行车安全性;③当车辆即将行驶通过危险路段时,远光灯A、远光灯B自动闪烁,从而提醒驾驶员、车外行人等注意安全,最大程度地避免交通事故发生。
需要说明的是,本发明涉及的上、下、左、右、前、后等方位指示词与汽车常规使用时对应的上、下、左、右、前、后是一致的。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内,本发明要求保护范围由所附的权利要求书其等效物界定。
Claims (4)
1.一种新型双层车灯装置的控制方法,所述双层车灯装置,包括左近光灯系统、右近光灯系统、左远光灯系统、右远光灯系统、车速传感器(19)、方向盘转角传感器(20)、红外夜视摄像机(21)、ECU(23);
所述左近光灯系统为双层结构,分为上、下两层,其包括灯座A(1)、灯座B(2)、近光灯A(7)、近光灯B(8)、伺服电机A(13)、伺服电机B(14)、车灯转角传感器A(17),灯座A(1)位于上层,灯座B(2)位于下层,灯座A(1)安装于灯座B(2)的上方;近光灯A(7)、近光灯B(8)分别安装于灯座A(1)、灯座B(2)中,近光灯A(7)、近光灯B(8)分别为上层近光灯、下层近光灯;伺服电机A(13)、伺服电机B(14)分别能够在水平方向上转动灯座A(1)、灯座B(2),从而调整近光灯A(7)、近光灯B(8)的水平角度;车灯转角传感器A(17)安装于灯座A(1)中,车灯转角传感器A(17)用于实时探测近光灯A(7)的转动方向与转动角度;
所述右近光灯系统为双层结构,分为上、下两层,其包括灯座C(3)、灯座D(4)、近光灯C(9)、近光灯D(10)、伺服电机C(15)、伺服电机D(16)、车灯转角传感器B(18),灯座C(3)位于上层,灯座D(4)位于下层,灯座C(3)安装于灯座D(4)的上方;近光灯C(9)、近光灯D(10)分别安装于灯座C(3)、灯座D(4)中,近光灯C(9)、近光灯D(10)分别为上层近光灯、下层近光灯;伺服电机C(15)、伺服电机D(16)分别用于在水平方向上转动灯座C(3)、灯座D(4),从而调整近光灯C(9)、近光灯D(10)的水平角度;车灯转角传感器B(18)安装于灯座C(3)中,车灯转角传感器B(18)用于实时探测近光灯C(9)的转动方向与转动角度;
所述左远光灯系统包括远光灯A(11)、灯座E(5),远光灯A(11)安装于灯座E(5)中;所述右远光灯系统包括远光灯B(12)、灯座F(6),远光灯B(12)安装于灯座F(6)中;
所述车速传感器(19)能够实时探测车辆的行驶速度;
所述方向盘转角传感器(20)能够实时探测方向盘的转动方向与转动角度;
所述红外夜视摄像机(21)能够实时拍摄驾驶员的面部特征信息;
所述ECU(23)分别连接近光灯A(7)、近光灯B(8)、近光灯C(9)、近光灯D(10)、远光灯A(11)、远光灯B(12)、伺服电机A(13)、伺服电机B(14)、伺服电机C(15)、伺服电机D(16)、车灯转角传感器A(17)、车灯转角传感器B(18)、车速传感器(19)、方向盘转角传感器(20)、红外夜视摄像机(21),所述ECU(23)接收车灯转角传感器A(17)、车灯转角传感器B(18)、车速传感器(19)、方向盘转角传感器(20)、红外夜视摄像机(21)获取的探测信息,所述ECU(23)对四个近光灯、两个远光灯、四个伺服电机、红外夜视摄像机(21)起控制作用;
所述方向盘转角传感器(20)实时探测方向盘的转动方向与转动角度,并将探测信息发送至ECU(23),ECU(23)根据此探测信息,计算出前轮相对于车辆纵向中心面的转向方向与转向角度;当前轮相对于车辆纵向中心面,向左或向右转向超过15度时,即判定车辆处于向左或向右转弯行驶状态;当前轮与车辆纵向中心面平行时,即判定车辆处于直线行驶状态;其它情况下,则判定车辆处于其它行驶状态;
当车辆处于向左转弯行驶状态时,ECU(23)根据前轮相对于车辆纵向中心面的转向角度,以及车速传感器(19)实时探测的车辆行驶速度信息,驱动伺服电机A(13)向弯道内侧、水平转动灯座A(1),使得近光灯A(7)向弯道内侧水平转动;车灯转角传感器A(17)实时探测近光灯A(7)的转动角度,并将探测信息发送至ECU(23),ECU(23)根据此探测信息,驱动伺服电机B(14)水平转动灯座B(2),同时驱动伺服电机D(16)水平转动灯座D(4),从而使得近光灯B(8)、近光灯D(10)水平转动;最终照亮左侧弯道内侧的盲区,同时确保车辆前方、侧面光照强度,最大程度地避免盲区;
当车辆处于向右转弯行驶状态时,ECU(23)根据前轮相对于车辆纵向中心面的转向角度,以及车速传感器(19)实时探测的车辆行驶速度信息,驱动伺服电机C(15)向弯道内侧、水平转动灯座C(3),使得近光灯C(9)向弯道内侧水平转动;车灯转角传感器B(18)实时探测近光灯C(9)的转动角度,并将探测信息发送至ECU(23),ECU(23)根据此探测信息,驱动伺服电机D(16)水平转动灯座D(4),同时驱动伺服电机B(14)水平转动灯座B(2),从而使得近光灯D(10)、近光灯B(8)水平转动;最终照亮右侧弯道内侧的盲区,同时确保车辆前方、侧面光照强度,最大程度地避免盲区;
当车辆处于低速直线行驶状态或停止状态时,ECU(23)根据红外夜视摄像机(21)实时拍摄的驾驶员面部特征信息,判断驾驶员头部相对于其矢状面向左或向右的实时转动角度A,若转动角度A超过5度时,ECU(23)驱动伺服电机B(14)、伺服电机D(16)分别依据驾驶员头部的转动角度A,水平转动灯座B(2)、灯座D(4),使得近光灯B(8)、近光灯D(10)随着驾驶员头部的转动而水平转动,便于驾驶员清晰观察车辆前侧方、侧面路况;
当车辆即将行驶通过较为危险路段时, ECU(23)控制远光灯A(11)、远光灯B(12)闪烁1次;当车辆即将行驶通过十分危险路段或事故多发路段时,ECU(23)控制远光灯A(11)、远光灯B(12)闪烁3次;以提醒交通参与者注意安全,最大程度地避免交通事故发生,其特征在于,包括以下步骤:
(1)当驾驶员按下总开关(22)后,ECU(23)控制新型双层车灯装置开始工作;
(2)在车辆行驶过程中,方向盘转角传感器(20)实时探测方向盘的转动方向与转动角度,并将探测信息发送至ECU(23),ECU(23)根据此探测信息,计算出前轮相对于车辆纵向中心面的转向方向与转向角度;当前轮相对于车辆纵向中心面,向左或向右转向超过15度时,即判定车辆处于向左或向右转弯行驶状态;当前轮与车辆纵向中心面平行时,即判定车辆处于直线行驶状态;其它情况下,则判定车辆处于其它行驶状态;
(3)当车辆处于向左转弯行驶状态时,ECU(23)根据前轮相对于车辆纵向中心面的转向角度,以及车速传感器(19)实时探测的车辆行驶速度信息,驱动伺服电机A(13)向弯道内侧、水平转动灯座A(1),使得近光灯A(7)向弯道内侧水平转动;车灯转角传感器A(17)实时探测近光灯A(7)的转动角度,并将探测信息发送至ECU(23),ECU(23)根据此探测信息,驱动伺服电机B(14)水平转动灯座B(2),同时驱动伺服电机D(16)水平转动灯座D(4),从而使得近光灯B(8)、近光灯D(10)水平转动;最终照亮左侧弯道内侧的盲区,同时确保车辆前方、侧面光照强度,最大程度地避免盲区;
(4)当车辆处于向右转弯行驶状态时,ECU(23)根据前轮相对于车辆纵向中心面的转向角度,以及车速传感器(19)实时探测的车辆行驶速度信息,驱动伺服电机C(15)向弯道内侧、水平转动灯座C(3),使得近光灯C(9)向弯道内侧水平转动;车灯转角传感器B(18)实时探测近光灯C(9)的转动角度,并将探测信息发送至ECU(23),ECU(23)根据此探测信息,驱动伺服电机D(16)水平转动灯座D(4),同时驱动伺服电机B(14)水平转动灯座B(2),从而使得近光灯D(10)、近光灯B(8)水平转动;最终照亮右侧弯道内侧的盲区,同时确保车辆前方、侧面光照强度,最大程度地避免盲区;
(5)当车辆处于低速直线行驶状态或停止状态时,ECU(23)根据红外夜视摄像机(21)实时拍摄的驾驶员面部特征信息,判断驾驶员头部相对于其矢状面向左或向右的实时转动角度A;若转动角度A超过5度时,ECU(23)驱动伺服电机B(14)、伺服电机D(16)分别依据驾驶员头部的转动角度A,水平转动灯座B(2)、灯座D(4),使得近光灯B(8)、近光灯D(10)随着驾驶员头部的转动而水平转动,便于驾驶员清晰观察车辆前侧方、侧面路况;
(6)依据路边信号指令或驾驶员预先设定,当车辆即将行驶通过较为危险路段时, ECU(23)控制远光灯A(11)、远光灯B(12)闪烁1次;当车辆即将行驶通过十分危险路段或事故多发路段时,ECU(23)控制远光灯A(11)、远光灯B(12)闪烁3次;以提醒交通参与者注意安全,最大程度地避免交通事故发生;
(7)当车辆行驶结束后,驾驶员关闭总开关(22),ECU(23)控制新型双层车灯装置终止工作。
2.根据权利要求1所述的一种新型双层车灯装置的控制方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述新型双层车灯装置开始工作后,红外夜视摄像机(21)自动开启;所述步骤(7)中,所述新型双层车灯装置终止工作时,红外夜视摄像机(21)自动关闭。
3.根据权利要求1所述的一种新型双层车灯装置的控制方法,其特征在于,所述步骤(3)中,当车辆处于向左转弯行驶状态时,前轮的转向角度与车辆的行驶速度决定灯座A(1)和近光灯A(7)的转动角度;灯座A(1)和近光灯A(7)的转动角度决定灯座B(2)和近光灯B(8)、灯座D(4)和近光灯D(10)的转动方向与转动角度;其具体对应关系根据试验或仿真测得;所述步骤(4)中,当车辆处于向右转弯行驶状态时,前轮的转向角度与车辆的行驶速度决定灯座C(3)和近光灯C(9)的转动角度;灯座C(3)和近光灯C(9)的转动角度决定灯座D(4)和近光灯D(10)、灯座B(2)和近光灯B(8)的转动方向与转动角度;其具体对应关系根据试验或仿真测得;
所述步骤(5)中,当ECU(23)根据车速传感器实时探测的车辆行驶速度信息,若车速低于10km/h时,即判定车辆处于低速行驶状态,若车速为0时,即判定车辆处于停止状态。
4.根据权利要求1所述的一种新型双层车灯装置的控制方法,其特征在于,当车辆处于向左转弯行驶状态时, ECU(23)驱动伺服电机C(15),使得灯座C(3)和近光灯C(9)处于原始位置;当车辆处于向右转弯行驶状态时,ECU(23)驱动伺服电机A(13),使得灯座A(1)近光灯A(7)处于原始位置;当车辆处于非低速,即车速高于或等于10km/h直线行驶状态时,ECU(23)驱动伺服电机A(13)、伺服电机B(14)、伺服电机C(15)、伺服电机D(16),分别使得灯座A(1)、近光灯A(7)、灯座B(2)、近光灯B(8)、灯座C(3)、近光灯C(9)、灯座D(4)、近光灯D(10)处于原始位置;当车辆处于低速直线行驶状态时,ECU(23)驱动伺服电机A(13)、伺服电机C(15),分别使得灯座A(1)、近光灯A(7)、灯座C(3)、近光灯C(9)处于原始位置;
上述灯座A(1)、近光灯A(7)、灯座B(2)、近光灯B(8)、灯座C(3)、近光灯C(9)、灯座D(4)或近光灯D(10)处于原始位置时,各自的纵向中心面均与车辆纵向中心面平行。
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