CN112537249B - 车辆大灯调节系统、汽车和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的提供一种车辆大灯调节系统、汽车和方法,该系统大灯调节装置与电子控制单元连接,电子控制单元分别与前照灯控制器和调光电机连接,调光电机与补光模组连接,前照灯控制器与数字微镜元件模组连接。大灯调节装置生成调节信号,并将调节信号发送至电子控制单元,电子控制单元将调节信号转化为灯光调节控制信号,电子控制单元向调光电机和前照灯控制器同时发送灯光调节控制信号,调光电机根据灯光调节控制信号控制补光模组进行调光,前照灯控制器根据灯光调节控制信号和调光电机控制补光模组时的电机运动过程,控制数字微镜元件模组进行调光,解决了步进电机在控制车辆大灯时已经出现推力不足导致调光效果差的问题。

Description

车辆大灯调节系统、汽车和方法
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,尤其涉及一种车辆大灯调节系统、汽车和方法。
背景技术
随着汽车工业的发展,汽车逐渐成为人们生活的必备品,汽车在夜间行驶时需要对车辆的大灯照亮前方的道路,因此汽车在行驶时都会进行灯光的照射进行调节,以使大灯灯光的照射范围更广。
现有车辆前照灯的调光功能主要是调节远近光模组和补光模组,通过车身传感器所识别到车辆状态信号自动调节灯光高度,通过步进电机控制大灯调节车辆大灯。
然而,目前新开发的像素式智能前照灯,由于车辆前照灯质量大于当前普通车辆照灯的重量,致使步进电机在控制车辆大灯时已经出现推力不足的现象,在进行调光时会出现丢步问题,导致左右两灯调光不一致,无法满足调光需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆大灯调节系统、汽车和方法,以解决现有技术中步进电机在控制车辆大灯时已经出现推力不足导致调光效果差的问题。
第一方面,一种车辆大灯调节系统,包括:
大灯调节装置、电子控制单元、调光电机、前照灯控制器、数字微镜元件模组和补光模组;
所述大灯调节装置生成调节信号,并将所述调节信号发送至所述电子控制单元,所述电子控制单元将所述调节信号转化为灯光调节控制信号;
所述电子控制单元向所述调光电机和所述前照灯控制器同时发送所述灯光调节控制信号;
所述调光电机根据所述灯光调节控制信号控制所述补光模组进行调光;
所述前照灯控制器根据所述灯光调节控制信号和所述调光电机控制所述补光模组时的电机运动过程,控制所述数字微镜元件模组进行调光。
在一种可能的设计中,所述前照灯控制器根据所述灯光调节控制信号和所述调光电机控制所述补光模组时的电机运动过程,控制所述数字微镜元件模组进行调光,包括:
若所述调光电机控制所述补光模组根据所述灯光调节控制信号完成灯光调节的过程所需时间段为T,则所述前照灯控制器在T时间段内完成对数字微镜元件模组调光的过程。
在一种可能的设计中,所述前照灯控制器根据所述灯光调节控制信号和所述调光电机控制所述补光模组时的电机运动过程,控制所述数字微镜元件模组进行调光,包括:
所述前照灯控制器按照所述调光电机控制所述补光模组进行调光的速度,控制所述数字微镜元件模组进行调光的速度。
在一种可能的设计中,当所述调光电机接收到所述灯光调节控制信号为向上调光控制信号时,所述调光电机根据所述向上调光控制信号推动所述补光模组向上偏转相应角度,所述前照灯控制器根据所述向上调光控制信号,控制数字微镜元件模组将数字微镜元件模组照明区域补充照明的上半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向上调节,数字微镜元件模组照明区域补充照明的下半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向上调节;其中所述补光模组向上偏转的角度等于所述数字微镜元件模组照明区域补充照明的上半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向上调节的角度,和所述数字微镜元件模组照明区域补充照明的下半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向上调节的角度。
在一种可能的设计中,当所述调光电机接收到所述灯光调节控制信号为向下调光控制信号时,所述调光电机根据所述向下调光控制信号推动所述补光模组向下偏转相应角度,所述前照灯控制器根据所述向下调光控制信号,控制数字微镜元件模组将数字微镜元件模组照明区域补充照明的上半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向下调节,数字微镜元件模组照明区域补充照明的下半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向下调节;其中所述补光模组向下偏转的角度等于所述数字微镜元件模组照明区域补充照明的上半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向下调节的角度,和所述数字微镜元件模组照明区域补充照明的下半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向下调节的角度。
在一种可能的设计中,所述大灯调节装置为车辆机械开关或车辆传感器;
相应地,所述大灯调节装置生成调节信号,并将所述调节信号发送至所述电子控制单元,所述电子控制单元将所述转化为灯光调节控制信号,包括:
所述电子控制单元将所述车辆机械开关发送的开关控制信号转化为所述灯光调节控制信号;
或者,所述车辆传感器监测车辆俯仰角变化并将仰角变化信号发送至所述电子控制单元,所述电子控制单元将接收到的所述仰角变化信号转化为所述灯光调节控制信号。
在一种可能的设计中,所述电机运动过程包括电机加速过程、电机匀速过程和电机减速过程。
在一种可能的设计中,所述数字微镜元件模组用于车辆大灯的投影和防眩目功能,实现像素级别照明0-255灰阶变化。
第二方面,本发明实施例提供一种汽车,包括第一方面任一项所述的车辆大灯调节系统。
第三方面,本发明实施例提供一种车辆大灯调节方法,采用第一方面任一项所述的车辆大灯调节系统。
本发明的通过提供一种车辆大灯调节系统、汽车和方法,该系统中的调光电机根据灯光调节控制信号控制补光模组进行调光,前照灯控制器根据灯光调节控制信号和调光电机控制补光模组时的电机运动过程,控制数字微镜元件模组进行调光。前照灯控制器根据调光电机的运动的速度和时间,控制DMD模组的灯光调节过程中的速度和时间,保证了补光模组和DMD模组灯光调节过程的一致,使得两个调光过程保持一致,解决了调光时出现丢步问题,提高了车辆大灯的调光效果。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明实施例一提供的车辆大灯调节系统结构示意图;
图2为本发明实施例一车辆大灯调节系统对应的车辆大灯调节流程图;
图3为本发明实施例二调光电机的运动曲线示意图;
图4为本发明实施例三补光模组和DMD模组光型的示意图。
具体实施方式
通过上述附图,已示出本发明明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
普通车辆前照灯的上下调光功能主要是将远近光模组和补光模组同时调节,目前有三种方案:
1)纯机械结构,需要打开前机舱盖调节调光螺母;
2)手动电调方案,需要手动调节开关档位,在驾驶座上可进行灯光调节;
3)自动车身水平系统方案,可通过车身传感器所识别到车辆状态信号自动调节灯光高度;
此三种方案针对车辆前照灯质量较小,可用正常电机进行调节的车载前照灯进行调节。
当前最近研发并投入使用的像素式智能前照灯,称为数字微镜元件DMD(DigitalMicromirror Device,DMD)模组,它在一个芯片上集成了大约数百万个微镜,由微控制器控制,在电子开关的作用下,每个微镜都可独立高频翻转到正向、反向两个位置,微控制器通过脉冲宽度大小来控制每个微镜的翻转后保持的时间,在屏幕上产生不同亮度的灰度等级图像。DMD芯片上微镜的翻转由微控制器来控制,微控制器收集各种信号,然后给DMD芯片输送相应的控制信号,从而产生相应的光斑。
但由于DMD模组重量超过普通车辆大灯的重量,导致使用步进电机调节车辆前照灯的时候出现了推力不足和丢步的现象,导致补光模组和DMD模组的调光过程不一致,影响车辆前照灯左右两灯的调光效果。并且由于像素式前照灯的模组发热较大,需要设计大面积散热结构,导致前照灯的质量更大,严重影响前照灯的调节效果,使用当前的调光方案已无法满足调光需求。
本发明通过根据调光电机对补光模组的调光过程,控制DMD模组的调光过程,保证了补光模组和DMD模组的调光过程的一致。
图1为本发明一实施例提供的车辆大灯调节系统结构示意图。如图1所示,车辆大灯调节系统包括:大灯调节装置100、电子控制单元200、调光电机300、前照灯控制器400、DMD模组500和补光模组600,所述大灯调节装置100与所述电子控制单元200连接,所述电子控制单元200分别与所述前照灯控制器400和所述调光电机300连接,所述调光电机300与所述补光模组600连接,所述前照灯控制器400与所述DMD模组500连接。
图2为本发明实施例一车辆大灯调节系统对应的车辆大灯调节流程图。如图2所示,车辆大灯调节流程包括以下步骤:
S21:所述大灯调节装置100生成调节信号,并将所述调节信号发送至所述电子控制单元200,所述电子控制单元200将所述调节信号转化为灯光调节控制信号。
大灯调节装置100生成调节信号,其中,调节信号包括向上调节信号和向下调节信号。调节信号通过车辆的信号传输总线由大灯调节装置100传输至电子控制单元200。电子控制单元200接收到调节信号后,将调节信号转化为控制大灯方向的灯光调节控制信号,相应的,灯光调节控制信号包括灯光向上调节控制信号和灯光向下调节控制信号。
S22:所述电子控制单元200向所述调光电机300和所述前照灯控制器400同时发送所述灯光调节控制信号。
电子控制单元200将转化后的灯光调节控制信号同时传输至调光电机300和前照灯控制器400。调光电机300接收到灯光调节控制信号后,按照灯光调节控制信号对补光模组600进行灯光调节。前照灯控制器400根据接收到的灯光调节控制信号控制DMD模组500中DMD芯片上微镜的翻转,实现对DMD模组500的灯光调节。
S23:所述调光电机300根据所述灯光调节控制信号控制所述补光模组600进行调光。
调光电机300安装在汽车前大灯内,调光电机300螺杆顶到车辆大灯补光模组600外侧。当调光电机300接收到灯光调节信号后,调光电机300的节螺杆进行运动,带动车辆大灯补光模组600运动,调节补光模组600焦距的高低,从而达到调节车辆大灯的效果。
S24:所述前照灯控制器400根据所述灯光调节控制信号和所述调光电机300控制所述补光模组600时的电机运动过程,控制所述DMD模组500进行调光。
调光电机300根据接收到的灯光调节控制信号对补光模组600进行调节的过程与调光电机300的节螺杆的运动过程相关,根据节螺杆的运动位移逐渐的对补光模组600的焦距进行调节。为了保证车辆大灯的补光模组600和DMD模组500调光一致,前照灯控制器400根据调节电机节螺杆的运动过程对DMD模组500进行调节,前照灯控制器400根据调节电机节螺杆的运动过程调节DMD模组500中DMD芯片上微镜的翻转,从而实现对DMD模组500的照明区间和焦距的调节,最终保证车辆大灯的补光模组600和DMD模组500调光一致。
本发明实施例通过提供一种车辆大灯调节系统,该系统中大灯调节装置与电子控制单元连接,电子控制单元分别与前照灯控制器和调光电机连接,调光电机与补光模组连接,前照灯控制器与DMD模组连接。大灯调节装置生成调节信号,并将调节信号发送至电子控制单元,电子控制单元将调节信号转化为灯光调节控制信号,电子控制单元向调光电机和前照灯控制器同时发送灯光调节控制信号,调光电机根据灯光调节控制信号控制补光模组进行调光,前照灯控制器根据灯光调节控制信号和调光电机控制补光模组时的电机运动过程,控制DMD模组进行调光,从而解决了现有技术中步进电机在控制车辆大灯时已经出现推力不足导致调光效果差的问题。
大灯调节装置100的一种可能的实现方式为:大灯调节装置100为车辆机械开关或车辆传感器。
当大灯调节装置100为车辆机械开关时,则由车辆机械开关的开关控制变化生成调节信号。例如,车辆机械开关控制灯光向上调节5度,则生成向上调节5度的调节信号。再将调节信号通过车辆的信号传输总线传输至电子控制单元200,电子控制单元200将接收到的调节信号转化为灯光调节控制信号,实现对补光模组600和DMD模组500的灯光调节。
当大灯调节装置100为车辆传感器时,车辆传感器通过监测车辆俯仰角的变化情况,生成调节信号。例如,当车辆传感器监测到车辆的俯仰角向上偏移5度,则生成向上调节5度的调节信号。通过车辆信号传输总线将调节信号传输至电子控制单元200,电子控制单元200将接收到的调节信号转化为灯光调节控制信号,实现对补光模组600和DMD模组500的灯光调节。
通过设置大灯调节装置为车辆机械开关,便于驾驶员操作汽车进行灯光调节,设置大灯调节装置为车辆传感器可实现车辆灯光调节的自适应控制。通过车辆机械开关或者车辆传感器生成的调节信号,可实现对补光模组和DMD模组的灯光调节。
DMD模组500一种可能的实现方式为:DMD模组500用于车辆大灯的投影和防眩目功能,实现像素级别照明0-255灰阶变化。
通过设置DMD模组0-255灰阶变化,实现了补光模组的光型与DMD模组光型的配合,使得DMD模组的光型与补光区域的对接界限无明显痕迹。
图3为本发明实施例二调光电机运动曲线示意图。如图3所示,调光电机300的运动过程包括三个阶段:加速阶段、匀速阶段和减速阶段。
1.加速阶段。
调光电机300的电机转速逐渐从f0开始加速,时间段为T1。在时间段T1的过程中,电机的转速由零增加到f1。在T1过程中,调光电机300对于补光模组600进行调节,同时,前照灯控制器400按照调光电机300控制补光模组600进行调光的速度,控制DMD模组500进行调光的速度。
2.匀速阶段。
当调光电机300的转速达到f1时,调光电机300不再加速,在T2时间段内保持的匀速转动。在T2时间段内,前照灯控制器400按照调光电机300控制补光模组600进行调光的速度,控制DMD模组500进行调光的速度。
3.减速阶段。
在T2时间段结束后,调光电机300开始减速,在T3时间段内保持匀减速运动,在T3时间段结束时刻,调光电机300的转速减小到f1。在T3时间段内,前照灯控制器400按照调光电机300控制补光模组600进行调光的速度,控制DMD模组500进行调光的速度。
在调光电机300按照加速阶段、匀速阶段和减速阶段对补光模组600进行调节的过程中,在T1、T2和T3总的时间段T过程中,前照灯控制器400在相同的时间段内,即在T1、T2和T3总的时间段T过程中完成对DMD模组500的灯光调节过程,使得调光电机300控制补光模组600进行灯光调节与前照灯控制器400对DMD模组500的灯光调节过程中的速度和时间相同,保证补光模组600和DMD模组500灯光调节一致。
本发明实施例中,前照灯控制器根据调光电机的运动的速度和时间,控制DMD模组的灯光调节过程中的速度和时间,保证了补光模组和DMD模组灯光调节过程的一致,解决了现有技术中步进电机现推力不足导致补光模组和DMD模组调光不一致的问题。
图4为本发明实施例三补光模组和DMD模组光型示意图。如图4所示,401为补光模组600照明区域,402为DMD模组500照明区域,403为DMD模组500照明区域补充照明的上半部分,404为DMD模组500照明区域补充照明的下半部分,4031为DMD模组500照明区域与DMD模组500照明区域补充照明的上半部分的界限,4041为DMD模组500照明区域与DMD模组500照明区域补充照明的下半部分的界限。
当补光模组600和DMD模组500正常照明时,DMD模组500关闭补充照明的上半部分403和补充照明的下半部分404,补光模组600的照明区域除了401区域之外,还负责404区域的照明,补充照亮由于DMD模组500补充照明区域的下半部分。
DMD模组500关闭上下两部分照明区域,同时所述补光区域打开下半部分照明区域,负责照亮由于DMD模组500下半部分关闭出现的阴影处。
当调光电机300接收到灯光调节控制信号为向上调光控制信号时,调光电机300根据向上调光控制信号推动补光模组600向上偏转相应角度,前照灯控制器400根据向上调光控制信号,控制DMD模组500将DMD模组500照明区域补充照明的上半部分与DMD模组500照明区域的界限向上调节,即4031向上移动;DMD模组500照明区域补充照明的下半部分与DMD模组500照明区域的界限向上调节,即4041向上移动。其中补光模组600向上偏转的角度等于DMD模组500照明区域补充照明的上半部分与DMD模组500照明区域的界限向上调节的角度,也等于DMD模组500照明区域补充照明的下半部分与DMD模组500照明区域的界限向上调节的角度,即4031向上移动的距离与4041向上移动的距离相同。
当调光电机300接收到灯光调节控制信号为向下调光控制信号时,调光电机300根据向下调光控制信号推动补光模组600向下偏转相应角度,前照灯控制器400根据向下调光控制信号,控制DMD模组500将DMD模组500照明区域补充照明的上半部分与DMD模组500照明区域的界限向下调节,即4031向下移动。DMD模组500照明区域补充照明的下半部分与DMD模组500照明区域的界限向下调节,即4041向下移动;其中补光模组600向下偏转的角度等于DMD模组500照明区域补充照明的上半部分与DMD模组500照明区域的界限向下调节的角度,也等于DMD模组500照明区域补充照明的下半部分与DMD模组500照明区域的界限向下调节的角度,即4031向下移动的距离与4041向下移动的距离相同。
本发明实施例中,向下描述了补光模组和DMD模组根据调光信号,进行向上调光和向下调光的过程中,补光模组的光型和DMD模组光型的变化情况,保证车辆大灯的补光模组的调光区域和DMD模组的调光区域保持一致。
另一方面,本发明实施例提供一种汽车,包括了上述实施例所述的车辆大灯调节系统。
另一方面,本发明实施例提供一种车辆大灯调节方法,采用了上述实施例所述的车辆大灯调节系统。
在以上描述中,参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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。

Claims (9)

1.一种车辆大灯调节系统,其特征在于,包括:大灯调节装置、电子控制单元、调光电机、前照灯控制器、数字微镜元件模组和补光模组;
所述大灯调节装置生成调节信号,并将所述调节信号发送至所述电子控制单元,所述电子控制单元将所述调节信号转化为灯光调节控制信号;
所述电子控制单元向所述调光电机和所述前照灯控制器同时发送所述灯光调节控制信号;
所述调光电机根据所述灯光调节控制信号控制所述补光模组进行调光;
所述前照灯控制器根据所述灯光调节控制信号和所述调光电机控制所述补光模组时的电机运动过程,控制所述数字微镜元件模组进行调光;
当所述调光电机接收到的所述灯光调节控制信号为向上调光控制信号时,所述调光电机根据所述向上调光控制信号推动所述补光模组向上偏转相应角度,所述前照灯控制器根据所述向上调光控制信号,控制数字微镜元件模组将数字微镜元件模组照明区域补充照明的上半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向上调节,数字微镜元件模组照明区域补充照明的下半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向上调节;其中所述补光模组向上偏转的角度等于所述数字微镜元件模组照明区域补充照明的上半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向上调节的角度,和所述数字微镜元件模组照明区域补充照明的下半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向上调节的角度。
2.根据权利要求1所述的车辆大灯调节系统,其特征在于,所述前照灯控制器根据所述灯光调节控制信号和所述调光电机控制所述补光模组时的电机运动过程,控制所述数字微镜元件模组进行调光,包括:
若所述调光电机控制所述补光模组根据所述灯光调节控制信号完成灯光调节的过程所需时间段为T,则所述前照灯控制器在T时间段内完成对数字微镜元件模组调光的过程。
3.根据权利要求1所述的车辆大灯调节系统,其特征在于,所述前照灯控制器根据所述灯光调节控制信号和所述调光电机控制所述补光模组时的电机运动过程,控制所述数字微镜元件模组进行调光,包括:
所述前照灯控制器按照所述调光电机控制所述补光模组进行调光的速度,控制所述数字微镜元件模组进行调光的速度。
4.根据权利要求1所述的车辆大灯调节系统,其特征在于,当所述调光电机接收到的所述灯光调节控制信号为向下调光控制信号时,所述调光电机根据所述向下调光控制信号推动所述补光模组向下偏转相应角度,所述前照灯控制器根据所述向下调光控制信号,控制数字微镜元件模组将数字微镜元件模组照明区域补充照明的上半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向下调节,数字微镜元件模组照明区域补充照明的下半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向下调节;其中所述补光模组向下偏转的角度等于所述数字微镜元件模组照明区域补充照明的上半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向下调节的角度,和所述数字微镜元件模组照明区域补充照明的下半部分与数字微镜元件模组照明区域的界限向下调节的角度。
5.根据权利要求1所述的车辆大灯调节系统,其特征在于,所述大灯调节装置为车辆机械开关或车辆传感器;
所述大灯调节装置生成调节信号,并将所述调节信号发送至所述电子控制单元,所述电子控制单元将所述调节信号转化为灯光调节控制信号,包括:
所述电子控制单元将所述车辆机械开关发送的开关控制信号转化为所述灯光调节控制信号;
或者,所述车辆传感器监测车辆俯仰角变化并将仰角变化信号发送至所述电子控制单元,所述电子控制单元将接收到的所述仰角变化信号转化为所述灯光调节控制信号。
6.根据权利要求1所述的车辆大灯调节系统,其特征在于,所述电机运动过程包括电机加速过程、电机匀速过程和电机减速过程。
7.根据权利要求1所述的车辆大灯调节系统,其特征在于,所述数字微镜元件模组用于车辆大灯的投影和防眩目功能,实现像素级别照明0-255灰阶变化。
8.一种汽车,其特征在于,包括如权利要求1至7任一项所述的车辆大灯调节系统。
9.一种车辆大灯调节方法,其特征在于,采用如权利要求1至7任一项所述的车辆大灯调节系统。
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