專利名稱：汽車前照燈自適應(yīng)調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于非便攜式照明裝置或系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于汽車前照燈的照明調(diào)節(jié)控制裝置。
背景技術(shù)：
汽車照明器件是汽車的重要安全部件。
普通的汽車前照燈為固定式結(jié)構(gòu)，其燈具/燈泡的照射角度和方位(即照射光形)是固定不變的。這樣，在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)會(huì)與車輪的前進(jìn)方向產(chǎn)生照明盲區(qū)，使駕駛員看不清道路情況，影響了行車的安全性。
公告日2001年5月2日，公告號(hào)CN 2428356Y的中國(guó)專利中公開(kāi)了一種“一種隨舵轉(zhuǎn)向除盲糾偏的前照燈及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)”，其由反射鏡1托架平臺(tái)5和轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)組成，反射鏡1置于一托架平臺(tái)5的上面，平臺(tái)5的下面固定一電機(jī)3，平臺(tái)中開(kāi)有一孔6供驅(qū)動(dòng)軸4穿過(guò)。電機(jī)3與汽車轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間聯(lián)接安有一磁控轉(zhuǎn)向信號(hào)觸發(fā)裝置14。該裝置采用自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制，燈隨舵向，光助糾偏，打破了夜間行車的光照偏差。
但是，上述技術(shù)方案只是在現(xiàn)有汽車前照燈的基礎(chǔ)上增加了轉(zhuǎn)彎照明的功能，不能根據(jù)車輛的行駛狀況(例如高速巡航時(shí)、緊急剎車時(shí)、啟動(dòng)時(shí)等)，路況(例如高速公路、城市公路、鄉(xiāng)村公路等)以及天氣(例如下雨、下雪等)來(lái)適時(shí)、自動(dòng)的調(diào)節(jié)前照燈的光形，從而無(wú)法達(dá)到相應(yīng)狀況下的最優(yōu)光照表現(xiàn)。
隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)汽車主動(dòng)安全性要求的提高，汽車前照燈自適應(yīng)照明系統(tǒng)(Adaptive Front-lighting System，簡(jiǎn)稱AFS)正逐漸得到應(yīng)用。
目前，國(guó)內(nèi)一些新近上市的中、高檔車型已經(jīng)裝備了進(jìn)口的AFS系統(tǒng)，其主要提供了前照燈水平調(diào)光自動(dòng)調(diào)節(jié)和彎道照明自動(dòng)調(diào)節(jié)等功能。
這種具備了前照燈照射高度自動(dòng)調(diào)節(jié)和彎道自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的AFS系統(tǒng)如圖1所示，其將表示汽車101行駛狀況的信息通過(guò)傳感器104、106、107、108檢測(cè)出來(lái)并輸送給電子控制單元ECU(Electric Control Unit)105；其中的傳感器包括用于檢測(cè)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器106，用于檢測(cè)車輛行駛速度的車速傳感器108，用于檢測(cè)車身前后軸各自高度的前軸高度傳感器104和后軸高度傳感器107，這些傳感器均連接至ECU105上；ECU105根據(jù)各傳感器的輸出信號(hào)，控制前照燈102和103改變照射方向，使其能在高低和左右方向上轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度；前照燈102和103配備了步進(jìn)電機(jī)和相應(yīng)連接裝置，在電力驅(qū)動(dòng)下，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)連接裝置旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)前燈旋轉(zhuǎn)。
通過(guò)這種AFS系統(tǒng)，汽車在負(fù)載變化或者由于加減速以及路面坡度變化時(shí)，能夠保持前照燈照射高度始終不變。另一方面，汽車在彎曲的道路上行走時(shí)，對(duì)應(yīng)該汽車的轉(zhuǎn)彎半徑和行走速度，可以把前方彎道盡可能照明，能夠提高行駛的安全性。
但是，現(xiàn)有AFS系統(tǒng)通常采用CAN總線(Controller Area Network，串行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng))的連接方式進(jìn)行AFS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，其對(duì)電子控制單元芯片的要求較高，電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，可擴(kuò)展性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種既可以根據(jù)車輛所處的不同路況和不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整并分配照射光形，從而達(dá)到最佳照明狀態(tài)和提高車輛行駛安全性，又具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成度高，制造成本低廉，擴(kuò)展性好的汽車前照燈自適應(yīng)調(diào)節(jié)裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種汽車前照燈自適應(yīng)調(diào)節(jié)裝置，包括含有主MCU芯片的中央控制單元和由驅(qū)動(dòng)芯片、步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元，其中央控制單元與各采集傳感器連接，其特征是在中央控制單元與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元之間，設(shè)置LIN總線收發(fā)器；在驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元步進(jìn)電機(jī)與中央控制單元主MCU芯片之間，設(shè)置有位置反饋模塊；中央控制單元與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元通過(guò)LIN總線連接。
進(jìn)一步的，在所述的中央控制單元主MCU芯片的I/O端口與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元驅(qū)動(dòng)芯片的I/O口端之間，設(shè)置LIN總線收發(fā)器。
具體的，所述的中央控制單元通過(guò)采集各傳感器的信號(hào)，判斷是否應(yīng)當(dāng)對(duì)前照燈進(jìn)行水平調(diào)光和彎道照明自動(dòng)調(diào)節(jié)，進(jìn)一步計(jì)算出需要左右兩燈在上下和左右方向上各自應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)的角度大小，轉(zhuǎn)換成對(duì)各步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制參數(shù)，發(fā)送到LIN總線上；驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元通過(guò)從LIN總線上獲取對(duì)應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制參數(shù)，控制相應(yīng)步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作，完成調(diào)光過(guò)程。
其所述步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)位置通過(guò)位置反饋模塊反饋給中央控制單元，中央控制單元根據(jù)所計(jì)算出的步進(jìn)電機(jī)應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到位置與檢測(cè)到的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)到位置之差，發(fā)出調(diào)節(jié)修正指令。
本發(fā)明還提供了一種上述裝置的前照燈光軸初始位置設(shè)定方法，用于在每次重新啟動(dòng)汽車時(shí)，將水平調(diào)光和彎道照明步進(jìn)電機(jī)復(fù)位，其特征在于(1)系統(tǒng)上電后，用于水平調(diào)光和彎道照明的四臺(tái)步進(jìn)電機(jī)同時(shí)動(dòng)作，其中，兩水平調(diào)光步進(jìn)電機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)至燈光最低的極限位置，兩彎道照明步進(jìn)電機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)至燈光最靠近中間的極限位置；(2)中央控制單元采集到當(dāng)前前后軸高度傳感器的信號(hào)，計(jì)算得出當(dāng)前時(shí)刻兩水平調(diào)光步進(jìn)電機(jī)應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到的位置，通過(guò)LIN總線傳輸該位置數(shù)據(jù)；(3)通過(guò)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元將兩水平調(diào)光步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)至相應(yīng)位置，完成水平調(diào)光光軸初始位置設(shè)定。
其中，所述步進(jìn)電機(jī)的初始位置調(diào)整指令由中央控制單元在系統(tǒng)初始化階段發(fā)出。
進(jìn)一步的，所述步進(jìn)電機(jī)的極限位置由限位開(kāi)關(guān)確定或由驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元設(shè)定。
本發(fā)明還提供了一種上述裝置的彎道照明時(shí)使用的調(diào)光算法，用于在汽車行駛過(guò)程中，實(shí)時(shí)調(diào)整兩前照燈在左右方向上的照射方向，其特征是(1)利用方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器測(cè)量當(dāng)前時(shí)刻的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角δ，同時(shí)利用車速傳感器測(cè)量當(dāng)前時(shí)刻汽車行駛速度V；(2)將兩者代入公式α=3Vδ2n(1+KV2)L]]>計(jì)算，即可得出該時(shí)刻兩前照燈各自需要在左右方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的角度值α，其中K是汽車穩(wěn)定性因數(shù)，L是汽車軸距，n是方向盤(pán)轉(zhuǎn)角與汽車前輪轉(zhuǎn)角的比例因子；(3)將α轉(zhuǎn)換得到彎道照明步進(jìn)電機(jī)應(yīng)當(dāng)調(diào)整到達(dá)的位置；(4)通過(guò)LIN總線傳輸該位置信號(hào)給驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元；(5)通過(guò)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元將左右兩個(gè)彎道照明步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)至相應(yīng)位置，完成實(shí)時(shí)彎道照明。
其中，所述的位置信號(hào)為角度、旋轉(zhuǎn)脈沖數(shù)或相位信號(hào)值。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.本發(fā)明是一種基于單片機(jī)的集成控制裝置，其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成度高，制造成本低廉；2.采用LIN總線作為中央控制單元和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元之間數(shù)據(jù)傳輸媒介，電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，系統(tǒng)可擴(kuò)展性好。


圖1為具備前照燈照射高度自動(dòng)調(diào)節(jié)和彎道自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的AFS系統(tǒng)概念圖；
圖2為本調(diào)節(jié)控制裝置的系統(tǒng)方框圖；圖3為汽車前照燈自適應(yīng)調(diào)節(jié)裝置初始化流程圖；圖4為彎道照明調(diào)光算法流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
圖2為本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種汽車前照燈自適應(yīng)調(diào)節(jié)裝置的系統(tǒng)方框圖。
其至少包括電源201、傳感器202-205、中央控制單元206、LIN總線212以及驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元213。其中，電源201為12V直流電源，負(fù)責(zé)為整個(gè)裝置提供電源；傳感器包括車身前軸高度傳感器202，車身后軸高度傳感器203，方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器204和車速傳感器205，分別用于測(cè)量相應(yīng)的參數(shù)信號(hào)；中央控制單元當(dāng)中，主MCU210是電子控制單元的核心，電源201經(jīng)過(guò)電源模塊208調(diào)理之后與主MCU210相連，傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)輸入信號(hào)調(diào)理電路209與主MCU210相連，此外，CAN總線收發(fā)器207和LIN總線收發(fā)器211均與主MCU210相連；LIN總線212是連接中央控制單元206和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元213的唯一媒介；在驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元213當(dāng)中，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片214和215分別驅(qū)動(dòng)左前照燈的水平調(diào)光步進(jìn)電機(jī)218和彎道照明步進(jìn)電機(jī)219，同理，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片216和217分別驅(qū)動(dòng)右前照燈的水平調(diào)光步進(jìn)電機(jī)221和彎道照明步進(jìn)電機(jī)220。
中央控制單元通過(guò)采集各傳感器的信號(hào)，判斷是否應(yīng)當(dāng)對(duì)前照燈進(jìn)行水平調(diào)光和彎道照明自動(dòng)調(diào)節(jié)，進(jìn)一步計(jì)算出需要左右兩燈在上下和左右方向上各自應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)的角度大小，轉(zhuǎn)換成對(duì)各步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制參數(shù)，發(fā)送到LIN總線上；驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元通過(guò)從LIN總線上獲取對(duì)應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制參數(shù)，控制相應(yīng)步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作，完成調(diào)光過(guò)程。
左右兩前照燈彎道照明步進(jìn)電機(jī)219和220分別帶有位置反饋模塊222和223，它們將反饋信號(hào)直接與主MCU210相連，步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)位置通過(guò)位置反饋模塊反饋給中央控制單元，中央控制單元根據(jù)所計(jì)算出的步進(jìn)電機(jī)應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到位置與檢測(cè)到的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)到位置之差，發(fā)出調(diào)節(jié)修正指令，用于實(shí)現(xiàn)彎道照明的閉環(huán)控制。
LIN(Local Interconnect Network)是一種低成本的串行通訊網(wǎng)絡(luò)，在汽車電子系統(tǒng)中，LIN總線是一種輔助的總線網(wǎng)絡(luò)。LIN通訊是基于SCI(UART)數(shù)據(jù)格式，采用單主控制器/多從設(shè)備的模式，僅使用一根12V信號(hào)總線和一個(gè)無(wú)固定時(shí)間基準(zhǔn)的節(jié)點(diǎn)同步時(shí)鐘線。
LIN總線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的主要特性(1)低成本，基于通用UART接口，幾乎所有微控制器都具備LIN必需的硬件；(2)極少的信號(hào)線即可實(shí)現(xiàn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9141規(guī)定；傳輸速率最高可達(dá)20Kbit/s；(3)單主控器/多從設(shè)備模式，無(wú)需仲裁機(jī)制；(4)從節(jié)點(diǎn)不需晶振或陶瓷震蕩器就能實(shí)現(xiàn)自同步，節(jié)省了從設(shè)備的硬件成本；保證信號(hào)傳輸?shù)难舆t時(shí)間；(5)不需要改變LIN從節(jié)點(diǎn)的硬件和軟件就可以在網(wǎng)絡(luò)上增加節(jié)點(diǎn)。
所以，在不需要CAN總線的帶寬和多功能的場(chǎng)合，使用LIN總線可大大節(jié)省成本；同時(shí)，采用LIN總線結(jié)構(gòu)形式，有助于汽車電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造、結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)潔化，亦有助于車輛出廠后電子系統(tǒng)的維護(hù)、檢修和故障排除。
LIN總線收發(fā)器可以采用Philips 51LPC76x系列微控制器，LIN主/從協(xié)議控制器和LIN物理總線之間的接口可以采用TJA1020或具有相同/相似功能的電路芯片。
由于LIN總線是一種現(xiàn)有技術(shù)，各大集成電路制造商均有相關(guān)芯片的資料和標(biāo)準(zhǔn)外圍配套電路圖可供查閱，故LIN總線收發(fā)器與主MCU以及LIN總線收發(fā)器與各驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元之間的具體連接線路和通訊、工作方式在此不再敘述。
由于本發(fā)明采用LIN總線作為中央控制單元和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元之間數(shù)據(jù)傳輸媒介，其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成度高，制造成本低廉，系統(tǒng)可擴(kuò)展性好，實(shí)施后的綜合效果優(yōu)于全部采用CAN總線結(jié)構(gòu)的電路控制系統(tǒng)。
圖3所示為本裝置的光軸初始化設(shè)定流程圖，用于在每次重新啟動(dòng)汽車時(shí)，將水平調(diào)光和彎道照明步進(jìn)電機(jī)復(fù)位。其具體步驟為系統(tǒng)上電后，首先由主MCU通過(guò)LIN總線對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片寫(xiě)操作，設(shè)定左右兩前照燈水平調(diào)光和彎道照明共4個(gè)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)(步驟301，下同)；隨后控制兩水平調(diào)光步進(jìn)電機(jī)按相應(yīng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)運(yùn)動(dòng)，將燈光向最下方轉(zhuǎn)動(dòng)(302)；控制兩彎道調(diào)光步進(jìn)電機(jī)按相應(yīng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)同時(shí)向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)(303)；延時(shí)一段時(shí)間，等待左右兩燈水平調(diào)光和彎道照明共4個(gè)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)至各自的極限位置(304)；通過(guò)AD采樣獲得此時(shí)前后軸高度傳感器的輸出電壓值(305)；計(jì)算左右兩燈水平調(diào)光步進(jìn)電機(jī)在此刻相對(duì)于極限位置應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)的位置(306)；主MCU通過(guò)LIN總線將上述位置信號(hào)發(fā)送給左右兩燈水平調(diào)光步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，調(diào)整兩水平調(diào)光步進(jìn)電機(jī)至相應(yīng)位置(307)，至此，光軸初始化設(shè)定完成。
具體的，各步進(jìn)電機(jī)的初始位置調(diào)整指令由中央控制單元在系統(tǒng)初始化階段發(fā)出。
其步進(jìn)電機(jī)的極限位置由限位開(kāi)關(guān)確定或由驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元設(shè)定。
圖4所示為本發(fā)明的彎道照明算法流程圖。
在任意時(shí)刻，首先通過(guò)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器獲得該時(shí)刻方向盤(pán)的絕對(duì)轉(zhuǎn)角δ(401)；再通過(guò)速度傳感器獲得該時(shí)刻車身運(yùn)動(dòng)速度V(402)；根據(jù)公式α=3Vδ2n(1+KV2)L]]>即可計(jì)算出該時(shí)刻前照燈左右方向上應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度α，即LightAngle(403)，(其中K是汽車穩(wěn)定性因數(shù)，L是汽車軸距，n是方向盤(pán)轉(zhuǎn)角與汽車前輪轉(zhuǎn)角的比例因子，這些參數(shù)均由汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所決定)。
當(dāng)LightAngle＞15度時(shí)(404)，令LightAngle＝15度(405)；當(dāng)LightAngle＜-15度時(shí)(406)，令LightAngle＝-15度(407)；當(dāng)LightAngle處于-0.2度和0.2度之間時(shí)(408)，令LightAngle＝0(409)；如果LightAngle不符合上述三種特殊情況，則判斷實(shí)際角度；當(dāng)LightAngle與上一次計(jì)算得到的前照燈轉(zhuǎn)角LightAngleOld之間的差小于0.35度時(shí)(410)，令LightAngle＝LightAngleOld(411)；否則，計(jì)算此時(shí)左右兩燈彎道照明步進(jìn)電機(jī)應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)到的位置(412)；由主MCU將該目標(biāo)位置通過(guò)LIN總線發(fā)給左右兩燈彎道照明步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，用于驅(qū)動(dòng)相應(yīng)步進(jìn)電機(jī)到達(dá)目標(biāo)位置(413)，至此，一次彎道照明控制過(guò)程完成。
上述的位置信號(hào)為角度、旋轉(zhuǎn)脈沖數(shù)、相位信號(hào)電壓或電流值。
經(jīng)試驗(yàn)，本實(shí)施例水平調(diào)光穩(wěn)態(tài)誤差小于0.035度，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間小于420毫秒，動(dòng)態(tài)調(diào)整時(shí)間小于1.2秒；彎道照明響應(yīng)時(shí)間小于100毫秒，調(diào)整時(shí)間小于264毫秒。
本發(fā)明的技術(shù)方案不僅僅局限于上述所給出的事例(或?qū)嵤├?，這些事例(或?qū)嵤├?只是有助于對(duì)本發(fā)明的理解，并不能理解為對(duì)本發(fā)明之技術(shù)方案的某種限制。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在領(lǐng)會(huì)和掌握了本發(fā)明的思路和發(fā)明要點(diǎn)后，無(wú)須經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)，完全可以再現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)效果。
本發(fā)明可廣泛用于汽車前照燈的照明調(diào)節(jié)控制領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種汽車前照燈自適應(yīng)調(diào)節(jié)裝置，包括含有主MCU芯片的中央控制單元和由驅(qū)動(dòng)芯片、步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元，其中央控制單元與各采集傳感器連接，其特征是在中央控制單元與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元之間，設(shè)置LIN總線收發(fā)器；在驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元步進(jìn)電機(jī)與中央控制單元主MCU芯片之間，設(shè)置有位置反饋模塊；中央控制單元與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元通過(guò)LIN總線連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的汽車前照燈自適應(yīng)調(diào)節(jié)裝置，其特征是在所述的中央控制單元主MCU芯片的I/O端口與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元驅(qū)動(dòng)芯片的I/O口端之間，設(shè)置LIN總線收發(fā)器。
3.按照權(quán)利要求1所述的汽車前照燈自適應(yīng)調(diào)節(jié)裝置，其特征是所述的中央控制單元通過(guò)采集各傳感器的信號(hào)，判斷是否應(yīng)當(dāng)對(duì)前照燈進(jìn)行水平調(diào)光和彎道照明自動(dòng)調(diào)節(jié)，進(jìn)一步計(jì)算出需要左右兩燈在上下和左右方向上各自應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)的角度大小，轉(zhuǎn)換成對(duì)各步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制參數(shù)，發(fā)送到LIN總線上；驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元通過(guò)從LIN總線上獲取對(duì)應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制參數(shù)，控制相應(yīng)步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作，完成調(diào)光過(guò)程。
4.按照權(quán)利要求1所述的汽車前照燈自適應(yīng)調(diào)節(jié)裝置，其特征是所述步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)位置通過(guò)位置反饋模塊反饋給中央控制單元，中央控制單元根據(jù)所計(jì)算出的步進(jìn)電機(jī)應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到位置與檢測(cè)到的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)到位置之差，發(fā)出調(diào)節(jié)修正指令。
5.一種如權(quán)利要求1所述汽車前照燈自適應(yīng)調(diào)節(jié)裝置的前照燈光軸初始位置設(shè)定方法，其特征是(1)系統(tǒng)上電后，用于水平調(diào)光和彎道照明的四臺(tái)步進(jìn)電機(jī)同時(shí)動(dòng)作，其中，兩水平調(diào)光步進(jìn)電機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)至燈光最低的極限位置，兩彎道照明步進(jìn)電機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)至燈光最靠近中間的極限位置；(2)中央控制單元采集到當(dāng)前前后軸高度傳感器的信號(hào)，計(jì)算得出當(dāng)前時(shí)刻兩水平調(diào)光步進(jìn)電機(jī)應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到的位置，通過(guò)LIN總線傳輸該位置數(shù)據(jù)；(3)通過(guò)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元將兩水平調(diào)光步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)至相應(yīng)位置，完成水平調(diào)光光軸初始位置設(shè)定。
6.按照權(quán)利要求5所述的前照燈光軸初始位置設(shè)定方法，其特征是所述步進(jìn)電機(jī)的初始位置調(diào)整指令由中央控制單元在系統(tǒng)初始化階段發(fā)出。
7.按照權(quán)利要求5所述的前照燈光軸初始位置設(shè)定方法，其特征是所述步進(jìn)電機(jī)的極限位置由限位開(kāi)關(guān)確定或由驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元設(shè)定。
8.一種如權(quán)利要求1所述汽車前照燈自適應(yīng)調(diào)節(jié)裝置的彎道照明自動(dòng)調(diào)節(jié)算法，其特征是(1)利用方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器測(cè)量當(dāng)前時(shí)刻的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角δ，同時(shí)利用車速傳感器測(cè)量當(dāng)前時(shí)刻汽車行駛速度V；(2)將兩者代入公式α=3Vδ2n(1+KV2)L]]>計(jì)算，即可得出該時(shí)刻兩前照燈各自需要在左右方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的角度值α，其中K是汽車穩(wěn)定性因數(shù)，L是汽車軸距，n是方向盤(pán)轉(zhuǎn)角與汽車前輪轉(zhuǎn)角的比例因子；(3)將α轉(zhuǎn)換得到彎道照明步進(jìn)電機(jī)應(yīng)當(dāng)調(diào)整到達(dá)的位置；(4)通過(guò)LIN總線傳輸該位置信號(hào)給驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元；(5)通過(guò)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元將左右兩個(gè)彎道照明步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)至相應(yīng)位置，完成實(shí)時(shí)彎道照明。
9.按照權(quán)利要求8所述的彎道照明自動(dòng)調(diào)節(jié)算法，其特征是所述的位置信號(hào)為角度、旋轉(zhuǎn)脈沖數(shù)、相位信號(hào)電壓或電流值。
全文摘要
一種汽車前照燈自適應(yīng)調(diào)節(jié)裝置，屬于非便攜式照明裝置領(lǐng)域。包括中央控制單元和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元，其特征是在中央控制單元與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元之間，設(shè)置LIN總線收發(fā)器；在驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元步進(jìn)電機(jī)與中央控制單元主MCU芯片之間，設(shè)置有位置反饋模塊；中央控制單元與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元通過(guò)LIN總線連接。本發(fā)明還提供了一種上述裝置的前照燈光軸初始位置設(shè)定方法和上述裝置的彎道照明時(shí)使用的調(diào)光算法。其采用LIN總線作為中央控制單元和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元之間數(shù)據(jù)傳輸媒介，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成度高，制造成本低廉，電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，系統(tǒng)可擴(kuò)展性好?？蓮V泛用于汽車前照燈的照明調(diào)節(jié)控制領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H04L12/40GK101049808SQ20071003798
公開(kāi)日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2007年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者魏冰, 劉少鵬, 趙景山, 朱明華, 蔣淳, 蔣旻昊, 董景新, 趙長(zhǎng)德 申請(qǐng)人:上海小糸車燈有限公司