CN111775825A - 一种汽车灯调光系统及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车灯调光系统及汽车，所述的汽车灯调光系统包括获取单元、控制单元、驱动单元、支架和灯模组，所述获取单元设置有虚拟开关，所述驱动单元与所述支架之间连接有万向节，所述灯模组与所述支架固定连接；驾驶员控制所述虚拟开关向所述获取单元输入调光命令，所述获取单元采集所述调光命令生成调光指令并传输至所述控制单元，所述控制单元根据所述调光指令发送控制指令至所述驱动单元，所述驱动单元根据所述控制指令驱动所述支架转动，所述支架带动所述灯模组调整照射角度。本发明设置有虚拟开关，驾驶员通过虚拟开关输入调光命令，实现前照灯的照射角度调节，成本较低，科技感较高。
Description
技术领域
本发明属于汽车照明技术领域，具体涉及一种汽车灯调光系统。本发明还涉及一种汽车。
背景技术
汽车的前照灯需要根据路况调节远光或近光，以便安全行驶，在现有的技术中，前照灯调光系统一般有两种方案：
第一种方案，采用普通的直流电机，相应的前照灯高度调节采用机械开关，例如旋钮开关，这种方案的优点是技术成熟、成本低，缺点是机械开关的科技感较低、调光时电机动作不平顺。
第二种方案，AFS(Adaptive Front Lighting System)自适应前照灯系统中集成前照灯调光功能，为自动调光模式。AFS控制器根据汽车车身姿态、车速、路况等等，经过复杂的计算转换为执行指令后，通过电机实现前照灯自动调光。这种方案的优点是不需要单独的开关、可以实现多种情况的自动调光、更为智能，缺点是成本比较高。
发明内容
为了解决上述全部或部分问题，本发明的目的在于提供一种汽车灯调光系统，设置有虚拟开关，驾驶员控制虚拟开关输入调光命令，实现前照灯的照射角度调节，成本较低，科技感较高。
本发明目的还在于提供一种汽车，安装了上述汽车灯调光系统。
本发明一方面提供了一种汽车灯调光系统，包括获取单元、控制单元、驱动单元、支架和灯模组，所述获取单元设置有虚拟开关，所述驱动单元与所述支架之间连接有万向节，所述灯模组与所述支架固定连接；
驾驶员控制所述虚拟开关向所述获取单元输入调光命令，所述获取单元采集所述调光命令生成调光指令并传输至所述控制单元，所述控制单元根据所述调光指令发送控制指令至所述驱动单元，所述驱动单元根据所述控制指令驱动所述支架转动，所述支架带动所述灯模组调整照射角度。
可选地，所述获取单元包括车载信息娱乐终端，在所述车载信息娱乐终端的交互界面上设置有可点击、滑动、翻动、或滚动的虚拟开关，所述虚拟开关水平设置或者竖直设置，驾驶员通过触控所述虚拟开关输入不同的调光命令。
可选地，所述获取单元包括投影装置和摄像头装置，所述投影装置投影出可点击、滑动、翻动、或滚动的虚拟开关，所述虚拟开关水平设置或者竖直设置，驾驶员对所述虚拟开关做出控制手势，所述摄像头装置采集驾驶员做出的不同手势并且生成不同的调光指令。
可选地，所述驱动单元包括电机、传动装置和第一球头，所述传动装置与所述电机的转子连接，所述传动装置包括蜗轮蜗杆机构或者螺母螺杆机构，所述第一球头设置在所述蜗杆或螺杆的前端，所述电机的转子旋转驱动所述蜗杆或螺杆伸缩。
可选地，所述支架包括支架本体，所述支架本体为环形，所述支架本体的上部设置有第一球头座，所述支架本体的下部设置有第二球头座和第三球头座，所述第二球头座、第三球头座的中心位于同一转轴线上，所述第一球头座、第二球头座、第三球头座呈三角形布置。
可选地，所述灯模组包括灯本体和灯座，所述灯座的上侧和下侧均设置有外伸的连接板，所述连接板上设置有连接孔，通过所述连接板与所述支架固定连接。
可选地，所述支架上设置有若干连接孔，装入螺钉连接所述灯模组。
可选地，所述灯模组的重心位于所述支架中。
可选地，所述控制单元为BCM、AFS控制器、或者域控制器；所述电机为步进电机。
可选地，所述虚拟开关包括不同的档位对应所述灯模组不同的照射角度，所述驱动单元对所述灯模组调整之后，所述控制单元将档位信息返回给所述获取单元，所述获取单元对所述档位信息在所述虚拟开关中进行区别显示。
本发明另一方面还提供了一种汽车，包括前照灯，还包括以上所述的汽车灯调光系统。
由上述技术方案可知，本发明提供的汽车灯调光系统，具有以下优点：
在目前的汽车设置条件下，虚拟开关在车内更容易设置，人们都熟悉虚拟开关的使用方法，操作更方便，科技感较高，提升了使用体验。
通过虚拟开关输入的控制命令经过控制单元处理，控制电机的动作更平顺，方便找到前照灯的最合适的照射角度，提高了车辆行驶安全性。
本发明的实现方法简单有效，实用性较广，适用于各种车辆。
附图说明
图1为本发明实施例中汽车灯调光系统的分解图；
图2为本发明实施例中汽车灯调光系统的控制界面图；
图3为本发明实施例中汽车灯调光系统的控制界面图；
图4为本发明实施例中汽车灯调光系统的工作流程图；
图5为本发明实施例中汽车灯调光系统的执行机构的主视图；
图6为本发明实施例中汽车灯调光系统的执行机构的右视图；
图7为本发明实施例中汽车灯调光系统的驱动单元的立体图；
图8为本发明实施例中汽车灯调光系统的支架的立体图；
图9为本发明实施例中汽车灯调光系统的灯模组的立体图。
附图标记说明：1、获取单元；101、虚拟按键；102、控制说明；2、控制单元；3、驱动单元；301、电机；302、传动装置；303、第一球头；4、支架；401、支架本体；402、第一球头座；403、第二球头座；404、第三球头座；405、螺钉；5、灯模组；501、灯本体；502、灯座；503、连接板。
具体实施方式
为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种汽车灯调光系统及汽车进一步详细的描述。
实施例1
如图1、图2、图3、图4所示为本发明实施例之一，该实施例中公开了一种汽车灯调光系统，主要应用于汽车前照灯，也可以应用于其他需要调整远光和近光的灯具，该系统包括获取单元1、控制单元2、驱动单元3、支架4和灯模组5，获取单元1设置有虚拟开关，驱动单元3与支架4之间连接有万向节，灯模组5与支架4固定连接。
驾驶员控制虚拟开关向获取单元1输入调光命令，获取单元1采集调光命令生成调光指令并传输至控制单元2，控制单元2根据调光指令发送控制指令至驱动单元3，驱动单元3根据控制指令驱动支架4转动，支架4带动灯模组5调整照射角度。
因为驱动单元3的位置是固定的，驱动单元3通常为刚性部件，而支架4也属于刚性部件，支架4旋转时连接点就会发生曲线变化，驱动单元3要实现推拉支架4，在驱动单元3与支架4之间就需要设置万向节，实现驱动单元3与支架4之间的非直线驱动。
获取单元1的形式有多种，在本实施例中获取单元1包括车载信息娱乐终端(IVI)，在车载信息娱乐终端的交互界面上设置有可点击、滑动、翻动、或滚动的虚拟开关(显示在IVI的屏幕上)，虚拟开关水平设置或者竖直设置，通过触控虚拟开关输入不同的调光命令。
如图2所示，IVI的交互界面上设置有可点击的虚拟开关，分别为虚拟按键3、2、1、0，档位按照从大到小依次向右的方式设置。虚拟开关的上方有控制说明，虚拟按键3为最远，0为最近。控制说明也可以设置在虚拟开关的下方。虚拟按键的数量可以适当增加，例如增加至5、4、3、2、1、0，这样调节档位更多，有利于实现对灯模组5微小幅度调整。该虚拟开关也可以竖直设置。
IVI界面通过解析用户对前照灯高度调节档位操作，将信息发送给控制单元2，控制单元2需要将档位信息返回给IVI，即：将解析信号返回IVI，IVI的屏幕可以增亮显示档位数字，告诉驾驶员现在的前照灯档位。
在一个实施方式中，如图3所示，IVI的交互界面上设置有可滑动的虚拟开关，滑动条从左到右分别表示：远、较远、中、较近、近。用手指拖动控制钮可以左右滑动。该虚拟开关也可以竖直设置。控制单元2将解析信号返回IVI，IVI的屏幕可以增亮显示档位文字，告诉驾驶员现在的前照灯档位
虚拟开关还可以设计为其他交互类型，以实现更直观、更方便的触控。例如：翻动的虚拟开关为书页形式，不同的书页上显示不同的档位，滚动的虚拟开关为转轮形式，转轮的圆周面上显示不同的档位。
如图7所示，驱动单元3包括电机301、传动装置302和第一球头303，传动装置与电机301的转子连接，传动装置302包括蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构可以将旋转运动转变为直线运动，第一球头303设置在蜗杆的前端，电机301的转子旋转驱动蜗杆伸缩，电机301的转子与蜗轮连接驱动蜗轮旋转，蜗轮与蜗杆啮合传动就可以驱动蜗杆伸缩。第一球头303是为了连接第一球头座402，属于万向节的一部分。
在一个实施方式中，传动装置302还可以包括螺母螺杆机构，螺母螺杆机构也可以将旋转运动转变为直线运动，第一球头303设置在螺杆的前端，电机301的转子旋转驱动螺杆伸缩，电机301的转子与螺母连接驱动螺母旋转，螺母与螺杆啮合传动就可以驱动螺杆伸缩。
电机301需要固定在灯具总成的壳体内，电机301为步进电机，可以实现精确驱动。步进电机与控制单元2之间采用LIN通讯。
如图8所示，支架4包括支架本体401，支架本体401为环形，支架本体401的上部设置有第一球头座402，支架本体401的下部设置有第二球头座403和第三球头座404，第二球头座403、第三球头座404的中心位于同一转轴线上(图中的OB直线)，第一球头座402、第二球头座403、第三球头座404呈三角形布置，通过三点支撑，在电机301停机时，支架4能够保持稳定，灯模组5的照射角度就会保持稳定。
优选地，第一球头座402、第二球头座403、第三球头座404可以构成直角三角形，如图5所示，图中的OA直线穿过第一球头座402、第二球头座403的中心，垂直于OB直线，OA直线与OB直线的交叉点位于第二球头座403的中心。三个球头座设计为直角三角形，方便计算电机301的驱动距离与支架4的旋转角度、以及前照灯的调节角度之间的关系。
第一球头座402与第一球头303连接，构成万向节，电机301可以推拉支架4，如图6中支架4被推至OA’直线位置。当电机301驱动支架4围绕OB直线旋转时，万向节就实现了电机301与支架4之间的非直线驱动。
灯具总成的壳体内还会配合第二球头座403设置第二球头，配合第三球头座404设置第三球头，也构成两个万向节，这两个万向节支撑支架4的同时还允许支架4旋转。
如图9所示，灯模组5包括灯本体501和灯座502，灯座502的上侧和下侧均设置有外伸的连接板503，连接板503上设置有连接孔，通过连接板503与支架4固定连接。
支架4上设置有若干连接孔，装入螺钉405连接灯模组5，如图5、图6所示，灯模组5伸入支架4中，支架4将灯模组5整体支撑起来。
优选地，灯模组5的重心位于支架4中，如图6所示，这样支架4前后平衡，容易被驱动。
控制单元2可以为BCM(车身控制模块)，也可以为AFS控制器、或者域控制器。
本实施例中的汽车灯调光系统在目前的汽车设置条件下，虚拟开关在车内更容易设置，人们都熟悉虚拟开关的使用方法，操作更方便，科技感较高，提升了使用体验。
通过虚拟开关输入的控制命令经过控制单元处理，控制电机的动作更平顺，方便找到前照灯的最合适的照射角度，提高了车辆行驶安全性。
本实施例中的汽车灯调光系统的实现方法简单有效，实用性较广，适用于各种车辆。
实施例2
与实施例1所不同的是，在本实施例中，获取单元1包括投影装置和摄像头装置，投影装置投影出可点击、滑动、翻动、或滚动的虚拟开关，虚拟开关水平设置或者竖直设置，驾驶员对虚拟开关做出控制手势，摄像头装置采集驾驶员做出的不同手势并且生成不同的调光指令。
虚拟开关的形式可以参考实施例1，只不过不是屏幕显示内容而是投影，可以投影在方便驾驶员操控的位置，例如方向盘上，这样驾驶员的手不用离开方向盘，提高了驾驶安全性。
摄像头装置可以采用红外摄像头，或者采用较高分辨率的普通摄像头。如果采用红外摄像头，当车厢内的灯光较暗时，也可以轻松采集驾驶员的手势。
在本实施例中汽车灯调光系统的其他结构与实施例1中相同，此处不再重复描述。
实施例3
本实施例中公开了一种汽车，包括前照灯，还包括实施例1或实施例2中的汽车灯调光系统。汽车通常两侧均设置有前照灯，两侧的前照灯内都需要设置该系统的执行机构，主要包括驱动单元3、支架4和灯模组5，两组执行机构共用控制单元2和获取单元1，实现对两侧前照灯的同步控制。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种汽车灯调光系统，其特征在于，包括获取单元、控制单元、驱动单元、支架和灯模组，所述获取单元设置有虚拟开关，所述驱动单元与所述支架之间连接有万向节，所述灯模组与所述支架固定连接；
驾驶员控制所述虚拟开关向所述获取单元输入调光命令，所述获取单元采集所述调光命令生成调光指令并传输至所述控制单元，所述控制单元根据所述调光指令发送控制指令至所述驱动单元，所述驱动单元根据所述控制指令驱动所述支架转动，所述支架带动所述灯模组调整照射角度。
2.根据权利要求1所述的汽车灯调光系统，其特征在于，所述获取单元包括车载信息娱乐终端，在所述车载信息娱乐终端的交互界面上设置有可点击、滑动、翻动、或滚动的虚拟开关，所述虚拟开关水平设置或者竖直设置，驾驶员通过触控所述虚拟开关输入不同的调光命令。
3.根据权利要求1所述的汽车灯调光系统，其特征在于，所述获取单元包括投影装置和摄像头装置，所述投影装置投影出可点击、滑动、翻动、或滚动的虚拟开关，所述虚拟开关水平设置或者竖直设置，驾驶员对所述虚拟开关做出控制手势，所述摄像头装置采集驾驶员做出的不同手势并且生成不同的调光指令。
4.根据权利要求1所述的汽车灯调光系统，其特征在于，所述驱动单元包括电机、传动装置和第一球头，所述传动装置与所述电机的转子连接，所述传动装置包括蜗轮蜗杆机构或者螺母螺杆机构，所述第一球头设置在所述蜗杆或螺杆的前端，所述电机的转子旋转驱动所述蜗杆或螺杆伸缩。
5.根据权利要求1所述的汽车灯调光系统，其特征在于，所述支架包括支架本体，所述支架本体为环形，所述支架本体的上部设置有第一球头座，所述支架本体的下部设置有第二球头座和第三球头座，所述第二球头座、第三球头座的中心位于同一转轴线上，所述第一球头座、第二球头座、第三球头座呈三角形布置。
6.根据权利要求1所述的汽车灯调光系统，其特征在于，所述灯模组包括灯本体和灯座，所述灯座的上侧和下侧均设置有外伸的连接板，所述连接板上设置有连接孔，通过所述连接板与所述支架固定连接。
7.根据权利要求4所述的汽车灯调光系统，其特征在于，所述支架上设置有若干连接孔，装入螺钉连接所述灯模组；所述灯模组的重心位于所述支架中。
8.根据权利要求4所述的汽车灯调光系统，其特征在于，所述控制单元为BCM、AFS控制器、或者域控制器；所述电机为步进电机。
9.根据权利要求1-8任一项所述的汽车灯调光系统，其特征在于，所述虚拟开关包括不同的档位对应所述灯模组不同的照射角度，所述驱动单元对所述灯模组调整之后，所述控制单元将档位信息返回给所述获取单元，所述获取单元对所述档位信息在所述虚拟开关中进行区别显示。
10.一种汽车，包括前照灯，其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的汽车灯调光系统。
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