CN114435232A - 一种单侧前照灯故障下照明区域可调的智能前照灯系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于LED自适应前照灯的控制方法，提出了单侧车灯故障下，未故障车灯照明区域可调的安全照明方法。涉及汽车自适应前照灯的安全照明系统，利用自适应前照灯左右车灯电压和电流的变化，判断自适应前照灯是否处于故障状态。如果自适应前照灯系统的左侧车灯故障，即该侧车灯将出现电压与电流信号异常，经过主控制模块的判断车灯出现故障，难以完成正常的照明任务。系统将判定汽车左侧前照灯损坏，并切断该侧车灯电源供应，同时将扩大右侧前照灯的照明范围和提高照明亮度。通过以上步骤可以在其中一个前照灯损坏的情况下较好地完成夜间紧急的照明任务，提高了车辆夜间行驶的安全性。

Description

一种单侧前照灯故障下照明区域可调的智能前照灯系统

技术领域

本发明属于车辆照明技术领域，尤其涉及自适应汽车前照灯。

背景技术

随着汽车产业的高速发展，以及人民生活水平的不断提高。汽车越来越朝着安全、舒适、环保等方向发展。聚焦到照明系统，人们对汽车照明的安全性能提出了更高的要求，即良好的前照灯应该能够给汽车夜间行驶提供安全的照明。但是长时间夜间行驶对汽车前照灯的耐用性能提出了很高的要求，道路上也不难发现部分车辆的前照灯发生损坏，若车辆夜间行驶时，车辆一侧前照灯因故障不能完成正常的照明任务。致使驾驶员不能看清前方路况，甚至出现较大区域的照明盲区，不仅对驾驶员自身的安全产生了极大的威胁，同时也将汽车周围的行人和车辆也暴露在危险当中。

据统计，汽车在光线不足的晚上行驶里程占其整个行驶里程的25％，然而，在这种行驶环境下所发生的交通事故占到整个交通事故总数的33％，死亡事故占总死亡事故的50％，其中60％与汽车灯具照明不良有关。行驶过程中出现车灯故障，只会让发生交通事故的可能性增加。为了解决上述问题，除了增车辆照明系统的主动安全性能外，也要保证在汽车在单侧前照灯故障下依然可以保证驾驶员看清前方的障碍物、行人和车辆。因此增加汽车前照灯的容错性能就显得尤为重要。

目前新型自适应前照灯由LED灯组和配光机构等组成，若汽车前照灯的一侧车灯故障，可以调节另外一侧LED灯组的亮度和配光机构调整照明区域来覆盖因车灯故障形成的照明盲区，可以较大的增加驾驶员的可视范围，为车辆夜间行驶增加了一份安全保障。

发明内容

为了解决汽车夜间行驶时前照灯突发故障形成的照明盲区的问题，本发明提供了一种基于单侧车灯故障下照明区域可调的智能前照灯系统。在汽车有一侧前照灯故障，车辆前方光照不足的情况下，通过调节另一侧车灯的光照强度和照明区域，来完成基本的照明任务。

1、一种单侧前照灯故障下照明区域可调的智能前照灯系统，其特征在于能够在汽车其中一个前照灯故障的情况下，通过调整另一个未损坏的自适应前照灯的照明区域和亮度来弥补故障一侧前照灯造成的照明缺失。

2、一种单侧前照灯故障下照明区域可调的智能前照灯系统的设计，包括电压与电流信号检测、光敏传感器、主控制模块、配光电机驱动模块、车灯配光模块、照明电路驱动模块、车灯照明模块。该系统的工作步骤如下：

步骤1：信息的采集。光敏传感器对光照强度进行采集，以及对左右前照灯的电压和电流信号进行采集。

步骤2：车灯故障的判别。主控制模块对左侧或者右侧车灯的电压和电流进行检测分析，判断左侧或右侧前照灯是否故障。

步骤3：调节未故障的前照灯的亮度。若主控制模块判断左侧前照灯故障，则切断左侧供电，同时增加右侧前照灯的照明亮度；若主控制模块判断右侧前照灯故障，则切断右侧供电，同时增加左侧前照灯的照明亮度。

步骤4：调节未故障的前照灯的照明区域。当主控制模块判断出车辆两侧车灯，一侧故障而另一侧未故障，主控制模块将控制配光电机驱动车灯配光模块，使其改变未故障一侧的照明光型。

3、根据权利要求2所述的一种单侧前照灯故障下照明区域可调的智能前照灯系统，其特征在于：所述步骤2可以分为以下步骤：

步骤2.1：主控制模块获取左右两侧前照灯的电压和电流信号。

步骤2.2：主控制模块将获取的电压和电流数据与车灯正常工作时电压和电流的波动范围进行比较。若获取的数据超出正常工作范围，则该侧车灯故障，主控制模块控制照明电路驱动模块切断该侧车灯的电流供应。

4、根据权利要求2所述的一种单侧前照灯故障下照明区域可调的智能前照灯系统，其特征在于：所述步骤3可以分为以下步骤：

步骤3.1：主控制模块通过对左右两侧车灯故障的判断，得出一侧车灯损坏，另一侧车灯可正常工作。

步骤3.2：主控制模块从光敏传感器获取的数据，计算出汽车当前环境下所需亮度，并向LED驱动电路发出控制信号，通过调节PMW的方法增强未故障一侧的车灯的照明亮度。

5、根据权利要求2所述的一种单侧前照灯故障下照明区域可调的智能前照灯系统，其特征在于：所述步骤4可以分为以下步骤：

步骤4.1：初始化未故障一侧车灯配光机构的位置，使其处于汽车启动的初始状态。

步骤4.2：主控制模块控制照明配光电机驱动模块，驱动配光机构改变车灯的照明光型。

附图说明

图1是总体硬件功能框图

图2是LED前照灯调光电路图

图3是LED前照灯配光机构执行图

图4是LED前照灯光型调整图

图5是前照灯照明区域调整对比图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，系统的总体操作流程如下：

步骤1：信息的采集。光敏传感器对光照强度进行采集，以及对左右前照灯的电压和电流信号进行采集。

步骤2：车灯故障的判别。主控制模块对左侧或者右侧车灯的电压和电流进行检测分析，判断左侧或右侧前照灯是否故障。

步骤3：调节未故障的前照灯的亮度。若主控制模块判断左侧前照灯故障，则切断左侧供电，同时增加右侧前照灯的照明亮度；若主控制模块判断右侧前照灯故障，则切断右侧供电，同时增加左侧前照灯的照明亮度。

进一步，如图2所示，所述步骤3具体如下：当主控制器依据电压和电流信号判断该侧前照灯故障则会切断控制器与车灯照明模块的信号传输和电流的供应，主控制模块从光敏传感器获取的数据，计算出汽车当前环境下所需亮度，并向LED驱动电路发出控制信号，通过调节PMW的方法增强未故障车灯的照明亮度。以弥补由于照明区域扩大造成的光照强度变弱，车辆前方光照不足的情况。

步骤4：调节未故障的前照灯的照明区域。当主控制模块判断出车辆两侧车灯一侧故障而另一侧未故障，主控制模块将控制配光电机驱动车灯配光模块，使其改变未故障一侧的照明光型。

进一步，如图3所示，所述步骤4具体如下：主控制模块发送信号至配光电机的驱动模块，从而驱动配光电机旋转自适应前照灯中的车灯配光模块，通过配光机构的转动，从而调整单个前照灯的照明区域覆盖整个车辆前方区域。

由图4建立单侧车灯照明区域模型，将单侧车灯照明区域设计为等腰三角形，设其底边长为b，三角形底边高为L，三角形绕着顶点旋转α角，即边长沿着底边划过b/4的长度，能够达到覆盖照明盲区，使驾驶员看清前方路况的目的。具体的旋转角度α计算方法如下：

tanβ＝b/2L；tanθ＝b/4L；

β＝arctanb/2L；θ＝arctanb/4L

α＝β-θ＝arctanb/2L-arctanb/4L

通过配光机构合理分配未故障车灯的照明范围，避免了在单个前照灯故障下，车辆前方照明盲区过多的情况。如图5所示，表达了车灯故障前后照明区域的改变，进一步提高了汽车夜间行驶的安全保障。

Claims (5)

1.一种单侧前照灯故障下照明区域可调的智能前照灯系统，其特征在于能够在汽车其中一个前照灯故障的情况下，通过调整另一个未损坏的自适应前照灯的照明区域和亮度来弥补故障一侧前照灯造成的照明缺失。

2.一种单侧前照灯故障下照明区域可调的智能前照灯系统的设计，包括车灯电压与电流信号检测、光敏传感器、主控制模块、配光电机驱动模块、车灯配光模块、照明电路驱动模块、车灯照明模块。该系统的工作步骤如下：

步骤1：信息的采集。光敏传感器对光照强度进行采集，以及对左右前照灯的电压和电流信号进行采集。

步骤2：车灯故障的判别。主控制模块对左侧或者右侧车灯的电压和电流进行检测分析，判断左侧或右侧前照灯是否故障。

步骤3：调节未故障的前照灯的亮度。若主控制模块判断左侧前照灯故障，则切断左侧供电，同时增加右侧前照灯的照明亮度；若主控制模块判断右侧前照灯故障，则切断右侧供电，同时增加左侧前照灯的照明亮度。

步骤4：调节未故障的前照灯的照明区域。当主控制模块判断出车辆两侧车灯一侧故障而另一侧未故障，主控制模块将控制配光电机驱动车灯配光模块，使其改变未故障一侧的照明光型。

3.根据权利要求2所述的一种单侧前照灯故障下照明区域可调的智能前照灯系统，其特征在于：所述步骤2可以分为以下步骤：

步骤2.1：主控制模块获取左右两侧前照灯的电压和电流信号。

步骤2.2：主控制模块将获取的电压和电流数据与车灯正常工作时电压和电流的波动范围进行比较。若获取的数据超出正常工作范围，则该侧车灯故障，主控制模块控制照明电路驱动模块切断该侧车灯的电流供应。

4.根据权利要求2所述的一种单侧前照灯故障下照明区域可调的智能前照灯系统，其特征在于：所述步骤3可以分为以下步骤：

步骤3.1：主控制模块通过对左右两侧车灯故障的判断，得出一侧车灯损坏，另一侧车灯可正常工作。

步骤3.2：主控制模块从光敏传感器获取的数据，计算出汽车当前环境下所需亮度，并向LED驱动电路发出控制信号，通过调节PMW的方法增强未故障一侧的车灯的照明亮度。

5.根据权利要求2所述的一种单侧前照灯故障下照明区域可调的智能前照灯系统，其特征在于：所述步骤4可以分为以下步骤：

步骤4.1：初始化未故障一侧车灯配光机构的位置，使其处于汽车启动的初始状态。

步骤4.2：主控制模块控制照明配光电机驱动模块，驱动配光机构改变车灯的照明光型。

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