CN111993991B - 一种汽车的夜间行车转弯自动照明装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆工程领域，具体的说是一种汽车的夜间行车转弯自动照明装置及控制方法。包括设置小幅转弯照明单元、大幅转弯照明单元以及控制单元；小幅转弯照明单元为设置在汽车前侧位置的辅助照明灯；大幅转弯照明单元为设置在汽车前照灯前方位置的两个平行间隔分布的三棱镜，两个三棱镜的设置方向相反；控制单元包括角度传感器、伺服电机以及控制器，角度传感器和伺服电机均与控制器信号连接，且伺服电机与对应三棱镜的转动轴传动连接，以通过控制器根据汽车的转弯角度控制辅助照明灯的开启或控制伺服电机将对应三棱镜的折光侧部转动至前照灯。本发明结构简单，成本低廉，且弯道位置照明效果良好。

Description

一种汽车的夜间行车转弯自动照明装置及控制方法
技术领域
本发明涉及车辆工程领域，具体的说是一种汽车的夜间行车转弯自动照明装置及控制方法。
背景技术
目前，我国的交通运输事业迅速发展，尤其是城市公路交通网络更为发达，随着我们国民GDP的不断增长，中国家庭所有车辆数量已经在世界上名列前茅。而在汽车的夜间行驶过程中，如果遇到连续的转弯处时，就会明显感觉到前方路段难以驾驶。其实主要原因就是在转弯处时，车头转过去了，但是前照明灯发出的光线是沿直线传播的，司机并不能及时清楚的看到转弯处的路况，故容易造成交通事故的发生，给夜间行车带来了棘手的问题。针对上述夜间驾驶现象来说，拥有良好的照明系统是夜间行车安全最重要的保障。虽然汽车上自带的照明系统都有各自的线路和开关，均起到各自的作用，但是由于现有公路条件的复杂性，和一些不确定因素的限制，在很多情况下汽车自带的照明系统都不能满足夜间行驶的需要，尤其是在汽车转弯处。
现有的高级轿车上虽然装载转向随动照明系统，但是这种照明系统结构复杂、价格昂贵、故障率高、维修困难，一方面灵敏度不够精确，另一方面是当汽车转弯时，在一定角度范围内，车轮已经转动，但车身并没有发生明显的改变，这样就容易造成视线盲区，照明效果不理想。而对于大型汽车来说，许多司机因其高昂的价格一般不会去安装这种设备，而且大型车辆车身较长，没有显示车身的侧面照明系统，夜间行车时很容易造成交通事故。
发明内容
本发明旨在提供一种汽车的夜间行车转弯自动照明装置及控制方法，结构简单，成本低廉，且弯道位置照明效果良好。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种汽车的夜间行车转弯自动照明装置，包括设置小幅转弯照明单元、大幅转弯照明单元以及控制单元；
小幅转弯照明单元为设置在汽车前侧位置的辅助照明灯；
大幅转弯照明单元为设置在汽车前照灯前方位置的两个平行间隔分布的三棱镜，两个三棱镜的设置方向相反，且两个三棱镜均可以垂直于前照灯所射出光线的方向为中心轴转动；
控制单元包括角度传感器、伺服电机以及控制器，角度传感器和伺服电机均与控制器信号连接，且伺服电机与对应三棱镜的转动轴传动连接，以通过控制器根据汽车的转弯角度控制辅助照明灯的开启或控制伺服电机将对应三棱镜的折光侧部转动至前照灯。
优选的，伺服电机的输出轴上连接有用于夹持固定三棱镜的夹具。
优选的，角度传感器设置在汽车的转向盘上。
优选的，控制器由车载电源供电并在控制器和车载电源之间的连接电路上串联有汽车转向灯控制开关和汽车前照灯控制开关。
一种汽车的夜间行车转弯自动照明装置的控制方法，由角度传感器检测汽车前轮的转向角度并发送至控制器，当汽车前轮的转动角度为15-30°时，由控制器开启辅助照明灯，当汽车的转动角度大于30°时，由控制器驱动对应的的伺服电机输出轴转动，将对应的三棱镜的折光侧部转动至前照灯，通过三棱镜将前照灯所射出的光线折射至对应侧方。
有益效果
本发明中在汽车夜间行驶弯道时，可由控制器根据汽车实际转弯角度的大小开启侧向的辅助照明灯或将汽车自身前照灯通过对应三棱镜折射至目标弯道方向，从而可大大增强驾驶员的可视范围，通过弯道时能够清楚知道路况信息，减少交通事故的发生。
本发明结构简单、工作可靠、成本低廉，便于车辆的安装和推广。
附图说明
图1为本发明的大幅转弯照明单元的初始状态下的俯视结构示意图；
图2为图1在汽车左转弯状态下的俯视结构示意图；
图3为图1在汽车右转弯状态下的俯视结构示意图；
图4为本发明中的控制器部分的供电电路示意图；
图5为本发明中的小幅转弯照明单元的设置位置示意图；
图中标记：1、前照灯，2、三棱镜，3、夹具，4、伺服电机，5、辅助照明灯，S1、汽车转向灯控制开关，S2、汽车前照灯控制开关。
具体实施方式
本发明的一种汽车的夜间行车转弯自动照明装置，包括设置小幅转弯照明单元、大幅转弯照明单元以及控制单元。
如图5所示，小幅转弯照明单元为设置在汽车前侧位置的辅助照明灯5。汽车前部的左右两侧位置分别设置有该辅助照明灯5，对应侧的辅助照明灯5在汽车小幅转弯过程中（汽车前轮转动角度为15-30°）自动开启。
如图1所示，大幅转弯照明单元为设置在汽车前照灯1前方位置的两个平行间隔分布的三棱镜2。汽车的两个前照灯1的正前方均设置有两个三棱镜2。同一前照灯1前方的两个三棱镜2的设置方向相反，且同一前照灯1前方的两个三棱镜2均可以垂直于前照灯1所射出光线的方向为中心轴转动。在汽车直行的常规状态下，两个三棱镜2均如图1所示，其不产生光线折射的端面朝向前照灯1，使前照灯1射出的光线直接穿透两个三棱镜2且不改变方向。
如图2所示，当汽车向左侧大幅度转弯（汽车前轮转动角度为30°以上时），位于左侧的三棱镜2以垂直于前照灯1灯光的中心轴线转动90°，使左侧三棱镜2的折光侧部转向前照灯1，从而使前照灯1射出的光线经过左侧三棱镜2的折射左右变向后再通过右侧三棱镜2射出，使光线照射至弯道左侧位置，大大增强驾驶员的可视范围。
同理的，如图3所示，当汽车向右侧大幅度转弯（汽车前轮转动角度为30°以上时），位于右侧的三棱镜2以垂直于前照灯1灯光的中心轴线转动90°，使右侧三棱镜2的折光侧部转向前照灯1，从而使前照灯1射出的光线先直接穿过左侧三棱镜2后由右侧的三棱镜2折向射出，使光线照射至弯道右侧位置，大大增强驾驶员的可视范围。
控制单元包括角度传感器、伺服电机4以及控制器。
角度传感器用于检测汽车前轮的转动角度，并由传感器根据其检测的角度决定是否开启小幅转弯照明单元或大幅转弯照明单元。本实施例中的角度传感器设置在汽车的转向盘上，通过检测汽车转向盘的转动角度来等效计算汽车前轮的转动角度，便于更加方便精确的启动小幅转弯照明单元或大幅转弯照明单元。
伺服电机4的输出轴上直连由用于夹持固定三棱镜2的夹具3，从而由伺服电机4输出轴的转动带动三棱镜2同步转动，进而改变三棱镜2和前照灯1的相对位置，实现前照灯1光线的折向。
如图4所示，本实施例中的控制器由车载电源供电并在控制器和车载电源之间的连接电路上串联有汽车转向灯控制开关S1和汽车前照灯控制开关S2。左右转向灯电路和汽车前照明灯电路共同串联在汽车电池电路中，各自开关不影响其子电路的正常工作，只有当汽车转向灯控制开关S1和前照灯控制开关S2同时闭合时才能触发控制器供电。控制器供电开启后，通过司机在转弯处的转向盘转动角度和设定值30°进行比较。若方向盘转动角度对应的汽车前轮转动的角度小于30度并大于15°，说明此时汽车转弯角度较小，可能会出现车轮已经转动而车身未出现变化的情况，为防止这种情况发生，控制器自动辅助照明灯5，对当下车轮附近路段进行照明，类似于汽车近光灯的原理。若方向盘转动角度对应的汽车前轮转动角度大于30度，说明此时汽车转弯角度相对较大，此时控制器将驱动对应的伺服电机4输出轴转动，调整对应三棱镜2与前照灯1的位置关系，对前照明灯发出的光线进行折射，使司机能够清楚的看到转弯处侧前方的路况，保证了夜间行车的安全。在汽车过弯后，由角度传感器检测到的汽车前轮转向逐渐减小，在其低于15°后，由控制器关闭辅助照明灯5并控制伺服电机4输出轴反向转动归位，使两个三棱镜2进入如图1所示的待机状态，不对前照灯1产生的光线进行折射，不影响前照灯1的正常照明工作。

Claims (5)

1.一种汽车的夜间行车转弯自动照明装置，其特征在于：包括设置小幅转弯照明单元、大幅转弯照明单元以及控制单元；
小幅转弯照明单元为设置在汽车前侧位置的辅助照明灯（5）；
大幅转弯照明单元为设置在汽车前照灯（1）前方位置的两个平行间隔分布的三棱镜（2），两个三棱镜（2）的设置方向相反，且两个三棱镜（2）均可以垂直于前照灯（1）所射出光线的方向为中心轴转动；
控制单元包括角度传感器、伺服电机（4）以及控制器，角度传感器和伺服电机（4）均与控制器信号连接，且伺服电机（4）与对应三棱镜（2）的转动轴传动连接，以通过控制器根据汽车的转弯角度控制辅助照明灯（5）的开启或控制伺服电机（4）将对应三棱镜（2）的折光侧部转动至前照灯（1）。
2.根据权利要求1所述的一种汽车的夜间行车转弯自动照明装置，其特征在于：伺服电机（4）的输出轴上连接有用于夹持固定三棱镜（2）的夹具（3）。
3.根据权利要求1所述的一种汽车的夜间行车转弯自动照明装置，其特征在于：角度传感器设置在汽车的转向盘上。
4.根据权利要求1所述的一种汽车的夜间行车转弯自动照明装置，其特征在于：控制器由车载电源供电并在控制器和车载电源之间的连接电路上串联有汽车转向灯控制开关（S1）和汽车前照灯控制开关（S2）。
5.一种如权利要求1所述的汽车的夜间行车转弯自动照明装置的控制方法，其特征在于：由角度传感器检测汽车前轮的转向角度并发送至控制器，当汽车前轮的转动角度为15-30°时，由控制器开启辅助照明灯（5），当汽车的转动角度大于30°时，由控制器驱动对应的伺服电机（4）输出轴转动，将对应的三棱镜（2）的折光侧部转动至前照灯（1），通过三棱镜（2）将前照灯（1）所射出的光线折射至对应侧方。
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Assignee: HENAN SEMI TECHNOLOGY CO.,LTD.

Assignor: HENAN University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Contract record no.: X2024980001771

Denomination of invention: An automatic lighting device and control method for nighttime turning of automobiles

Granted publication date: 20211126

License type: Common License

Record date: 20240202

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