CN204605642U - 一种多功能智能集成大灯控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于车辆灯光技术领域的一种多功能智能集成大灯控制系统，包括数据采集单元、控制单元和执行单元；夜间行驶时自动调节自车车灯，减少两车相汇时、转弯或上下坡时的盲区，以及根据天气情况，自动调节车灯，增加行驶的安全性；所述车灯包括近光灯、转向补光灯、坡道补光灯和雾灯；所述转向补光灯包括分别布置在近光灯水平方向两侧的转向补光灯A和所述转向补光灯B；所述坡道补光灯包括分别布置在所述近光灯垂直方向两侧的所述坡道补光灯C和所述坡道补光灯D；同时避免了直流电机等机械传动结构，减少了响应时间，增加了系统的可靠性，大大降低了生产和维修成本。

Description

一种多功能智能集成大灯控制系统

技术领域

本实用新型涉及车辆灯光技术领域，具体涉及一种多功能智能集成大灯控制系统。

背景技术

大部分城市夜间行驶的车辆一般采用近光灯进行照明，但仍有一部分司机开启远光灯，当两车相汇时，使得对方驾驶员视线受阻，极其容易产生交通事故。现有的灯光系统一般只具有固定的照射范围，当夜晚车辆上进行转弯时，固定前大灯不能对弯道内侧进行照明，常常会出现盲区，严重影响了夜间行车的安全。同样在夜间进行较大坡道的上下坡时，由于车灯的照射范围固定，也会产生盲区，导致安全问题。而现有的AFS(自适应前照灯系统)在硬件上采用的是机械式传动结构，速度传感器和方向盘角度传感器，通过涡轮蜗杆加直流电机的传动结构来控制汽车前大灯的水平旋转，由于机械式传动结构复杂，可靠性低，用直流电机作为驱动电机的控制精度低，系统的响应速度慢，同时在车辆转弯时，前大灯甚至会产生抖动现象，影响实际照明效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多功能智能集成大灯控制系统，夜间行驶时自动调节自车大灯，减少两车相汇时、转弯或上下坡时的盲区，增加行驶的安全性，同时避免了直流电机等机械传动结构，减少了响应时间，增加了系统的可靠性，大大降低了生产和维修成本。

本实用新型的技术方案是：一种多功能智能集成大灯控制系统，其特征在于，包括数据采集单元、控制单元和执行单元；

所述数据采集单元与所述控制单元连接；所述数据采集单元包括外界车辆传感器、垂直位置传感器、方向盘转角位置传感器、时间传感器、速度传感器和车载雷达；所述外界车辆传感器为光感传感器用于采集对面车辆前灯灯光信号；所述垂直位置传感器用来获得自车上下坡时行驶状态的仰俯角；所述方向盘转角位置传感器用来测得自车转向盘实时转过的角度；所述时间传感器用于获得车辆时钟信息；所述速度传感器用来获得自车的实时速度；所述车载雷达用于监测对面车辆与自车的相对距离；

所述控制单元与所述执行单元连接，用于接收所述数据采集单元所采集的信息，根据所采集的信息进行判断生成两车相汇时、自车转弯时、自车上下坡时和天气变化时车灯控制信号，并传送到所述执行单元；

所述执行单元用于根据所述控制单元发出的车灯控制信号，对车灯的开关进行控制。

上述方案中，所述车灯包括近光灯、转向补光灯、坡道补光灯和雾灯；

所述转向补光灯包括转向补光灯A，转向补光灯B；所述转向补光灯A和所述转向补光灯B分别布置在所述近光灯水平方向的两侧，并与所述近光灯成角度α；

所述坡道补光灯包括坡道补光灯C，坡道补光灯D；所述坡道补光灯C和所述坡道补光灯D分别布置在所述近光灯垂直方向的两侧，并与所述近光灯成角度β。

上述方案中，所述数据采集单元还包括雨刷传感器，所述雨刷传感器与所述控制单元连接，所述雨刷传感器用于雨刷器开关及强度信号采集。

上述方案中，所述垂直位置传感器为垂直位置霍尔传感器；所述垂直位置霍尔传感器包括重力摆锤和霍尔传感器件，所述重力摆锤顶端销轴连接摆动中心，底端固定连接永磁锤头，由于车辆上下坡晃动使所述重力摆锤绕摆动中心摆动；在所述重力摆锤的摆动范围内，设置所述霍尔传感器件，以获得所述重力摆锤的摆动角度信号。

进一步的，所述霍尔传感器件包括复位传感器G和均匀阵列分布在所述复位传感器G两侧的两组位置传感器，每组所述位置传感器包括位置传感器G₁、位置传感器G₂和位置传感器G₃。

上述方案中，所述执行单元还包括车内语音提醒系统，所述车内语音提醒系统用于自动提醒自车驾驶员降低车速，小心行驶。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型可以在夜间两车相汇时根据所述车载雷达测得的两车距离变化以及所述外界车辆传感器测得的对面车辆前灯灯光信号，自动调节近光灯、转向补光灯和坡道补光灯的开关状况，减少两车相汇时的盲区，增加行驶的安全性。

2、本实用新型可以还可以当对面驾驶员开启远光灯影响自车驾驶实现的情况下，自动交替闪烁远近光灯，提醒对方注意，减少了驾驶员的疲劳程度，同时也增加了夜间行驶的安全性。

3、本实用新型可以在夜间自车转弯时，根据所述速度传感器测得的车速、所述方向盘转角位置传感器测得的方向盘转矩和所述时间传感器测得的时钟信息自动进行车车灯自动调节。

4、本实用新型可以在夜间洗车上下坡时，利用根据所述垂直位置传感器测得自车的仰俯角信号和时钟信息，进行所述坡道补光灯的自动调节。

5、本实用新型可以通过所述雨刷传感器测得的雨刷器开关及强度信号，判断的天气情况，进行车灯的自动调节。

6、本实用新型中所述转向补光灯和所述坡道补光灯分别与近光灯水平和垂直布置，并且与所述近光灯成一定角度，起到照明范围更广的效果；根据实际中的方向盘转动角度和车速，自动开启不同位置的补光灯，能够有效的减少车辆在夜间转弯或上下坡时的盲区，增加行驶的安全性。

7、本实用新型还解决了现有AFS技术中由于机械故障可能造成照明困难的隐患，同时避免了直流电机等机械传动结构，减少了响应时间，增加了系统的可靠性，大大降低了生产成本。

附图说明

图1是智能集成大灯系统结构示意图。

图2是转向补光灯与近光灯安装图。

图3是坡道补光灯与近光灯安装图。

图4是垂直位置传感器结构示意图。

图中，1、数据采集单元；101、外界车灯传感器；102、垂直位置传感器；103、方向盘转角位置传感器；104、时间传感器；105、车速传感器；106、雨刷传感器；107、车载雷达；2、控制单元；3、执行单元；301、近光灯；302、转向补光灯A、303、转向补光灯B；304、坡道补光灯C；305、坡道补光灯D；306、雾灯；307、车内语音提醒系统。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

如图1所示，一种多功能智能集成大灯控制系统，包括数据采集单元1、控制单元2和执行单元3。

所述数据采集单元1与所述控制单元2连接；所述数据采集单元1包括外界车辆传感器101、垂直位置传感器102、方向盘转角位置传感器103、时间传感器104、速度传感器105、雨刷传感器106和车载雷达107；所述外界车辆传感器101为光感传感器用于采集对面车辆前灯灯光信号；所述垂直位置传感器102用来获得自车上下坡时行驶状态的仰俯角；所述方向盘转角位置传感器103用来测得自车转向盘实时转过的角度；所述时间传感器104用于获得车辆时钟信息；所述速度传感器105用来获得自车的实时速度；所述车载雷达107用于监测对面车辆与自车的相对距离；所述雨刷传感器106用于雨刷器开关及强度信号采集。

所述控制单元2与所述执行单元3连接，用于接收所述数据采集单元1所采集的信息，根据所采集的信息进行判断生成两车相汇时、自车转弯时、自车上下坡时和天气变化时车灯控制信号，送到所述执行单元3。

所述执行单元3用于根据所述控制单元2发出的车灯控制信号，对车灯的开关进行控制。

所述车灯包括近光灯301、转向补光灯、坡道补光灯和雾灯306。

如图2所示，所述转向补光灯包括转向补光灯A302，转向补光灯B303；所述转向补光灯A302和所述转向补光灯B303分别布置在所述近光灯301水平方向的两侧，所述转向补光灯A302在外侧，所述转向补光灯B303在内侧，并与所述近光灯301成角度α。

如图3所示，所述坡道补光灯包括坡道补光灯C304，坡道补光灯D305；所述坡道补光灯C304和所述坡道补光灯D305分别布置在所述近光灯301垂直方向的两侧，所述坡道补光灯C304在上面，所述坡道补光灯D305在下面，并与所述近光灯301成角度β。

所述角度α和角度β的角度范围根据实际实验而定，主要起到照明范围更广的效果，可以为3～5度。

所述垂直位置传感器102为垂直位置霍尔传感器；所述垂直位置霍尔传感器包括重力摆锤5和霍尔传感器件，所述重力摆锤5顶端销轴连接摆动中心4，底端固定连接永磁锤头6，所述重力摆锤5绕摆动中心4摆动；在所述重力摆锤5的摆动范围内，设置所述霍尔传感器件，以获得所述永磁锤头6与对应位置上的霍尔传感器件组成对应位置上的前后竖直角度信号，即所述重力摆锤5的摆动角度信号。

所述霍尔传感器件包括复位传感器G7和均匀阵列分布在所述复位传感器G7两侧的两组位置传感器，每组所述位置传感器包括位置传感器G₁8、位置传感器G₂9和位置传感器G₃10。

所述车载雷达107为毫米波雷达。

所述执行单元3还包括车内语音提醒系统307，所述车内语音提醒系统307用于自动提醒自车驾驶员降低车速，小心行驶。

一种多功能智能集成大灯控制系统的控制方法，包括两车相汇时车灯控制步骤、自车转弯时车灯控制步骤、自车上下坡时车灯控制步骤和天气变化时车灯控制步骤。

两车相汇时车灯控制步骤：

所述时间传感器104测得车辆时钟信息，所述车载雷达107测得对面车辆与自车相对距离，所述外界车辆传感器101测得对面车辆前灯灯光信号，所述控制单元2接收所述数据采集单元1的数据信号，并根据这些数据信号生成车灯控制信号发送到执行单元，进行相应的车灯自动调节。

S1、当车辆时钟信息显示时间超过下午五点，若对面车辆与自车相对距离为100m，且对面车辆使用近光灯，则控制所述转向补光灯和所述坡道补光灯中的任意组合(即所述转向补光灯A与所述转向补光灯B，或者所述转向补光灯A与所述坡道补光灯C，或者所述转向补光灯B与所述坡道补光灯D，或者所述坡道补光灯C与所述坡道补光灯D，或者所述转向补光灯A与所述坡道补光灯D，或者所述转向补光灯B与所述坡道补光灯C)同时打开，增加光的强度，并实时检测两车的相对距离；

S2、当车辆时钟信息显示时间超过下午五点，若对面车辆与自车相对距离为50m，且对面车辆使用近光灯，则保持所述转向补光灯和所述坡道补光灯任意组合中的一个继续为打开状态，关闭其他，并实时检测两车的相对距离；

S3、当车辆时钟信息显示时间超过下午五点，若对面车辆与自车相对距离为30m，且对面车辆使用近光灯，则关闭所有所述转向补光灯和所述坡道补光灯，并实时检测两车的相对距离；

S4、当车辆时钟信息显示时间超过下午五点，若对面车辆与自车相对距离为100m，且对面车辆使用远光灯，则所述转向补光灯和所述坡道补光灯中的任意组合同时打开，并实时检测两车的相对距离；

S5、当车辆时钟信息显示时间超过下午五点，若对面车辆与自车相对距离为50m，且对面车辆使用远光灯，则交替使用所述近光灯301和所述转向补光灯或者所述坡道补光灯，提醒对面驾驶员注意；

S6、当车辆时钟信息显示时间超过下午五点，若对面驾驶员仍然不将远光灯切成近光灯，则在两车相对距离为30m时，所述车内语音提醒系统307自动语音提醒自车驾驶员降低车速，小心行驶。

自车转弯时车灯控制步骤：

所述速度传感器105测得自车车速，所述方向盘转角位置传感器103测得方向盘转角，所述控制单元2接收自车的车速、方向盘转矩和时钟信息，并生成车灯控制信号具体为：

S7、当车辆时钟信息显示时间超过下午五点，自车车速<50km/h，且方向盘转角在0°<转角<180°范围内，则所述近光灯301开启；

S8、当车辆时钟信息显示时间超过下午五点，自车车速<50km/h，且方向盘转角>180°，则与方向盘转动方向相反一侧的所述转向补光灯自动开启；

S9、当车辆时钟信息显示时间超过下午五点，自车车速>50km/h，且方向盘转角在0°<转角<180°的范围内，则自动开启所述转向补光灯和所述坡道补光灯中的任意一组(即所述转向补光灯A和所述坡道补光灯D，或者所述转向补光灯B和所述坡道补光灯C,或者所述转向补光灯A和所述坡道补光灯C，或者所述转向补光灯B和所述坡道补光灯D)；

S10、当车辆时钟信息显示时间超过下午五点，自车车速>100km/h，且方向盘转角在0°<转角<180°范围内，则自动同时开启所述转向补光灯和坡道补光灯(即自动开启所述转向补光灯A、所述转向补光灯B和所述坡道补光灯C和所述坡道补光灯D)。

自车上下坡时车灯控制步骤：

当车辆上坡或下坡时，所述霍尔传感器件由于所述重力摆锤6的接近，因而感应检测到自车的前后倾斜角度，即仰俯角，设置起始角为0度角，所述垂直位置霍尔传感器可以分别给出7个位置检测信号,其中包括一个垂直复位信号G，设置前后倾斜最大角度分别为14度角，规定顺时针为正，即下坡，逆时针为负，即上坡；所述控制单元2接收所述垂直位置传感器102和时间传感器的信息，并根据所述信息生成车灯控制信号。

所述自车上下坡时车灯控制步骤具体为：

S11、当时间超过下午五点，且所述垂直位置霍尔传感器测得角度>7°或<-7°，属于坡道比较大的情况，则所述坡道补光灯C304和所述坡道补光灯D305同时开启；

S12、当时间超过下午五点，且所述垂直位置霍尔传感器测得0°<角度<7°，属于下坡的情况，则安装在所述近光灯301垂直位置下方的所述坡道补光灯D305开启；

S13、当下午时间超过下午五点，且所述垂直位置霍尔传感器测得0°>角度>-7°，属于上坡情况，则安装在所述近光灯301垂直位置上方的所述坡道补光灯C304开启。

天气变化时车灯控制步骤：

所述雨刷传感器106检测雨刷器开关及强度信号，所述控制单元2接收所述雨刷传感器信号，并根据所述信息生成车灯控制信号，具体为：

S14、当所述雨刷传感器106检测到雨刷器为开启状态时，且强度为1级，则认为此时外面的环境为下雨、雪、或雾霾天气，能见度较差，则自动开启所述雾灯306；

S15、当所述雨刷传感器106检测到雨刷器为开启状态时，且强度为2级，则认为此时外面的环境为下大雨、大雪、或雾霾天气，能见度非常差，则自动开启雾灯306和所述近光灯301。

本实用新型可在夜间两车交汇行驶时，由所述毫米波雷达测得对面车辆与自车的相对距离，和所述光感传感器测得对面车辆的前车灯亮度，并将距离的实时信息传递到所述控制单元2，所述控制单元2根据不同的距离和不同的车灯亮度，发出执行指令，自动控制所述近光灯301、所述转向补光灯和所述坡道转向灯的开关。保证交汇时两车驾驶员都具有良好的视野，减少交通事故的发生。

本实用新型可在夜间转弯或者上下坡行驶时，由所述垂直位置霍尔传感器测得车辆的俯仰角，通过所述方向盘转角位置传感器103测得方向盘的转向角度，通过所述速度传感器105测得实际车速，根据不同的车速、转向盘转动的角度、车辆俯仰角度，由所述控制单元2输出执行指令，自动控制所述近光灯301、所述转向补光灯和所述坡道转向灯的开关，有效减少了车辆在夜间转弯和上下坡过程中的盲区，增加夜行车的安全性。

所述实施例为本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种多功能智能集成大灯控制系统，其特征在于，包括数据采集单元(1)、控制单元(2)和执行单元(3)；

所述数据采集单元(1)与所述控制单元(2)连接；所述数据采集单元(1)包括外界车辆传感器(101)、垂直位置传感器(102)、方向盘转角位置传感器(103)、时间传感器(104)、速度传感器(105)和车载雷达(107)；所述外界车辆传感器(101)为光感传感器用于采集对面车辆前灯灯光信号；所述垂直位置传感器(102)用来获得自车上下坡时行驶状态的仰俯角；所述方向盘转角位置传感器(103)用来测得自车转向盘实时转过的角度；所述时间传感器(104)用于获得车辆时钟信息；所述速度传感器(105)用来获得自车的实时速度；所述车载雷达(107)用于监测对面车辆与自车的相对距离；

所述控制单元(2)与所述执行单元(3)连接，用于接收所述数据采集单元(1)所采集的信息，根据所采集的信息进行判断生成两车相汇时、自车转弯时、自车上下坡时和天气变化时车灯控制信号，并传送到所述执行单元(3)；

所述执行单元(3)用于根据所述控制单元(2)发出的车灯控制信号，对车灯的开关进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种多功能智能集成大灯控制系统，其特征在于，所述车灯包括近光灯(301)、转向补光灯、坡道补光灯和雾灯(306)；

所述转向补光灯包括转向补光灯A(302)，转向补光灯B(303)；所述转向补光灯A(302)和所述转向补光灯B(303)分别布置在所述近光灯(301)水平方向的两侧，并与所述近光灯(301)成角度α；

所述坡道补光灯包括坡道补光灯C(304)，坡道补光灯D(305)；所述坡道补光灯C(304)和所述坡道补光灯D(305)分别布置在所述近光灯(301)垂直方向的两侧，并与所述近光灯(301)成角度β。

3.根据权利要求1所述的一种多功能智能集成大灯控制系统，其特征在于，所述数据采集单元(1)还包括雨刷传感器(106)，所述雨刷传感器(106)与所述控制单元(2)连接，所述雨刷传感器(106)用于雨刷器开关及强度信号采集。

4.根据权利要求1所述的一种多功能智能集成大灯控制系统，其特征在于，所述垂直位置传感器(102)为垂直位置霍尔传感器；所述垂直位置霍尔传感器包括重力摆锤(5)和霍尔传感器件，所述重力摆锤(5)顶端销轴连接摆动中心(4)，底端固定连接永磁锤头(6)，所述重力摆锤(5)绕摆动中心(4)摆动；在所述重力摆锤(5)的摆动范围内，设置所述霍尔传感器件，以获得所述重力摆锤(5)的摆动角度信号。

5.根据权利要求4所述的一种多功能智能集成大灯控制系统，其特征在于，所述霍尔传感器件包括复位传感器G(7)和均匀阵列分布在所述复位传感器G(7)两侧的两组位置传感器，每组所述位置传感器包括位置传感器G₁(8)、位置传感器G₂(9)和位置传感器G₃(10)。

6.根据权利要求1所述的一种多功能智能集成大灯控制系统，其特征在于，所述执行单元(3)还包括车内语音提醒系统(307)，所述车内语音提醒系统(307)用于自动提醒自车驾驶员降低车速。