一种车灯控制系统

1.本技术属于车辆照明技术领域，特别是涉及一种车灯控制系统。


背景技术：

2.汽车照明系统是汽车的三大安全件之一，是最主要的主动式安全装置。如轿车大灯，它是保障汽车安全运行的重要部件，前照灯的照明距离越远，配光特性越好，汽车行驶的安全性能就越高。由于汽车照明是行车安全的关键部件，因此，外照明灯和外信号灯，都属于强制性检验的项目。鉴于灯光对于汽车行驶安全有着重要的作用，各国都有严格法规要求。要改变传统的灯光方式，首先要研究法规问题。
3.普通汽车的前照灯为固定式结构，其灯具/灯泡的照射角度和方位(即照射光形)是固定不变的。这样，在车辆高速行驶时由于其固定角度会造成照明盲区，使驾驶员看不清道路状况，影响了行车安全。
4.汽车目前普遍拥有远近两种灯光交互系统，但在正常行驶状态下，由于驾驶员未能正确合理使用，会导致对车驾驶员致盲，导致危险驾驶情况发生。当前方出现急转弯时，由于未能即使切换远近光灯，也会导致很大程度上的视野盲区。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.基于在正常驾驶情况下传统车灯照明系统存在视野盲区的问题，本技术提供了一种车灯控制系统。
7.2技术方案
8.为了达到上述的目的，本技术提供了一种车灯控制系统，包括依次连接的车速检测单元、控制单元和车灯调整单元；所述车所检测单元设置于车体上，用于检测车体实际速度，将所述实际速度数据传送至所述控制单元，所述控制单元根据所述实际速度控制所述车灯调整单元对灯光亮度和角度进行调整。
9.本技术提供的另一种实施方式为：所述控制单元包括限位检测组件，所述限位检测组件之间设置有零位检测组件，所述零位检测组件与齿轮传动组件连接，所述齿轮传动组件与步进电机连接，所述控制单元通过外部连接组件与所述车灯调整单元连接。
10.本技术提供的另一种实施方式为：所述控制单元依据所述实际速度与最大车速的比值与增益系数的乘积得到所述步进电机的角位移。
11.本技术提供的另一种实施方式为：所述车灯调整单元包括相互连接的电流检测组件和第一控制电路，所述第一控制电路与所述车灯调整单元连接。
12.本技术提供的另一种实施方式为：所述车灯调整单元依据所述实际速度与最大车速的比值与增益系数的乘积通过所述第一控制电路控制灯丝电流大小，调整车灯亮度。
13.本技术提供的另一种实施方式为：所述车速检测单元为红外轮速检测器，所述红外轮速检测器用于检测实时车轮转速。
14.本技术提供的另一种实施方式为：所述零位检测组件为第一金属霍尔传感器，所述第一金属霍尔传感器与第二控制电路连接，所述第一金属霍尔传感器通过所述第二控制电路输入检测信号识别零位信息。
15.本技术提供的另一种实施方式为：所述限位检测组件包括两个第二金属霍尔传感器，两个所述第二金属霍尔传感器与第三控制电路连接，两个所述第二金属霍尔传感器通过所述第三控制电路输入检测信号，识别上下限位信息，同时通过硬限位组件保证步进电机不会超过其工作行程。
16.本技术提供的另一种实施方式为：所述零位检测组件通过l型板固定件与整机机架连接，所述齿轮传动组件通过联轴器与所述步进电机连接。
17.3.有益效果
18.与现有技术相比，本技术提供的车灯控制系统的有益效果在于：
19.本技术提供的车灯控制系统，为自动调整灯光亮度和角度的车灯照明控制系统。
20.本技术提供的车灯控制系统，可以自动调整在不同车速下灯光角度及亮度的效果。
附图说明
21.图1是本技术的整体结构示意图；
22.图2是本技术的车灯控制系统工作原理示意图；
23.图3是本技术的车灯控制系统应用示意图；
24.图4是本技术的未安装电机结构示意图；
25.图5是本技术的上下限位检测组件示意图；
26.图6是本技术的可零位检测组件示意图；
27.图7是本技术的步进电机加固定支架示意图。
具体实施方式
28.在下文中，将参考附图对本技术的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本技术，并能够实施本技术。在不违背本技术原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某些特征，获得其它优选的实施方式。
29.参见图1～7，本技术提供一种车灯控制系统，包括依次连接的车速检测单元、控制单元和车灯调整单元；所述车所检测单元设置于车体上，用于检测车体实际速度，将所述实际速度数据传送至所述控制单元，所述控制单元根据所述实际速度控制所述车灯调整单元对灯光亮度和角度进行调整。
30.通过采用上述技术方案，可以很大程度满足在不同车速下不同照明角度及亮度的自动调整。
31.通过采用上述技术方案，可以很大程度满足在夜间高速驾驶时，依据车速合理安排适当的照明条件，在其转为自动模式后，可以根据实时车速及驾驶状况做出合理调整，为安全驾驶提供保证。
32.进一步地，所述控制单元包括限位检测组件，所述限位检测组件之间设置有零位
检测组件，所述零位检测组件与齿轮传动组件连接，所述齿轮传动组件与步进电机连接，所述控制单元通过外部连接组件与所述车灯调整单元连接。
33.传感器位于固定位置，齿轮转动时，从动齿轮的表面会通过传感器的信号识别位置，在此时识别到到电信号，发出运动指令，使步进电机运动，通过齿轮传动组件调整车灯的角度，依靠传感器去确定其运动位置。
34.根据车速自动调整电机转动角度的计算方法，当车辆在不同车速情况下，会根据实时车速自动调整车轮灯的照明角度。步进电机根据车速的实时变化，在零位附近开始运动，当车速变化时，步进电机便得到运动指令，实时做出运动调整。车速变大，车等角度向上调整，可以使车灯往远处照射，当车速下降时，车灯往近处照射，减少会车时对远处驾驶员致盲的危险，同时可以保证更高效率的照明效果。
35.一种根据车速自动调整灯光角度的灯光系统采用如下的技术方案：齿轮传动组件和控制电路装置，包括齿轮传动模组和可调节车灯亮度装置。
36.进一步地，所述控制单元依据所述实际速度与最大车速的比值与增益系数的乘积得到所述步进电机的角位移，实现方式为通过第一控制电路实现。
37.进一步地，所述车灯调整单元包括相互连接的电流检测组件和第一控制电路，所述第一控制电路与所述车灯调整单元连接。
38.进一步地，所述车灯调整单元依据所述实际速度与最大车速的比值与增益系数的乘积通过所述第一控制电路控制灯丝电流大小，调整车灯亮度。
39.进一步地，所述车速检测单元为红外轮速检测器，所述红外轮速检测器用于检测实时车轮转速。
40.进一步地，所述零位检测组件为第一金属霍尔传感器，所述第一金属霍尔传感器与第二控制电路连接，所述第一金属霍尔传感器通过所述第二控制电路输入检测信号识别零位信息。
41.当齿轮传动部件(金属部件)转动到传感器可以识别位置的时候(传感器为霍尔传感器，当有金属通过其识别位置上，可以提取到电信号，用于做控制信号)。当汽车启动后，电机会在当前位置，由上至下转动，寻找上限位和零限位传感器(这里不用考虑当车灯位于零限位之上的问题，因为各传感器提取电信号相对独立，不存在干涉问题)之后，传动齿轮继续传动，寻找下限位位置。之后，传动齿轮回转到零位置。
42.进一步地，所述限位检测组件包括两个第二金属霍尔传感器，两个所述第二金属霍尔传感器与第三控制电路连接，两个所述第二金属霍尔传感器通过所述第三控制电路输入检测信号，识别上下限位信息，同时通过硬限位组件保证步进电机不会超过其工作行程。
43.进一步地，所述零位检测组件通过l型板固定件与整机机架连接，所述齿轮传动组件通过联轴器与所述步进电机连接。可以减少运动干涉，同时去实现控制效果。
44.本技术还提供了一种上述装置的前照灯光轴初始位置设定方法，用于在每次重新启动汽车时，将步进电机复位，
45.(1)系统上电后，用于水平调光和弯道照明的步进电机动作，转动至灯光水平的零位位置；
46.(2)零位检测组件采集到当前电信号，完成调光。
47.(3)车速检测单元检测车轮转速，控制电路计算输出车速作为车灯控制单元的输
入参数，控制单元依据车速调整车轮灯的旋转角度。当车速实时变化时，车灯角度及亮度均会随着车速变化。
48.本技术涉及的车速检测单元，通过车轮的实时转速作为输入，利用控制电路计算得出实时车速。当车轮转速发生变化，利用控制电路计算得出实时车速。
49.本技术涉及多种计算方法，可以根据实时车轮转速作为输入，对相关控制单位做出修正，使车灯调整趋于自动化，更大效率减少驾驶员在驾驶过程中的操作流程。
50.实施例
51.本技术车灯角度及亮度调整系统应用于车辆1，该车辆1包含车灯11，该车灯角度及亮度调整系统包含第一控制电路、车速检测单元。其中，车速检测单元用于检测车轮速度并将该速度信息反馈给第一控制电路，而该第一控制电路则依据该车速信息发出调整信号并变换车灯电流大小输入至车灯11，使其达到较好的光照效果，满足驾驶员安全驾驶的需要。下面将对该车灯角度调整系统各模块的具体功能进行描述。
52.该车灯11，用来发射光线110，为驾驶员提供足够的照明亮度及范围，该发射光线110的光轴为1100，其中，该车辆至少具有两个车灯11。于此，为便于说明，本技术中均以发射光线110来表示该车灯的实际照射情况。
53.该车速检测单元用于获取车轮的实时速度，获得实时车速，该控制电路依据实时车速计算车灯的角度及亮度调整参数，并发送调整信号给车灯调整单元。
54.这里提供一种车速的算法，利用车轮速度检测装置可以得到车轮轮速，利用下述算法可以得到实时车速。
[0055]v车速
＝k3πdn/3.6
[0056]
这里n为车轮转速，v
车速
为实际车速，k3为增益系数，d为车轮直径。
[0057]
这里提供一种依据车速调整车灯角度的算法。
[0058][0059]
其中，v
车速
为实际车速，v
max
为最大车速，k2为增益系数，
[0060]
通过实时车速计算得出控制机构角位移函数。
[0061]
这里提供一种依据车速调整车灯亮度的算法。
[0062][0063]
其中，v
车速
为实际车速，v
max
[0064]
为最大车速，k1为增益系数，
[0065]
通过控制电路调整通过灯丝电流的大小来控制车灯的亮度。这里已知车灯的电压为恒定电压。
[0066]
为了便于控制，该车灯调整单元在选取零位及极限位置的时候，参照目前法律制定标准的可视高度与范围作为依据设置的该车灯的位置对应该档位的初始位置，即零位。此时应保证其初始位置在实际驾驶在60km/h(此速度为普通公路正常行驶速度)的时候刚好适中。当车速变化的时候，可以根据车速去调整其上下限位。其上下限位的设定依据可以考虑在车辆最大行驶速度下的车灯照明强度及标准以及车辆在起步阶段车辆照明标准做
出设定。相关标准可以参照目前法律制定标准。
[0067]
需要特别指出的是，该车辆调整角度的方法也使用于其他车辆上，如卡车、客车以及面包车，但不以此为限。
[0068]
本技术的车灯调整角度的方法同时具备精度高、灵敏性与及时性；此外，应用本方法角度调整系统也继承了其方法所具有的有点，可以顺应汽车驾驶情况随时进行车灯照明角度及亮度的调整，提高驾驶员夜间行驶的安全性，并可配合头灯自动启闭应用，而增加实用性能。
[0069]
尽管在上文中参考特定的实施例对本技术进行了描述，但是所属领域技术人员应当理解，在本技术公开的原理和范围内，可以针对本技术公开的配置和细节做出许多修改。本技术的保护范围由所附的权利要求来确定，并且权利要求意在涵盖权利要求中技术特征的等同物文字意义或范围所包含的全部修改。

技术特征：
1.一种车灯控制系统，其特征在于：包括依次连接的车速检测单元、控制单元和车灯调整单元；所述车速检测单元设置于车体上，用于检测车体实际速度，将所述实际速度数据传送至所述控制单元，所述控制单元根据所述实际速度控制所述车灯调整单元对灯光亮度和角度进行调整。2.如权利要求1所述的车灯控制系统，其特征在于：所述控制单元包括限位检测组件，所述限位检测组件之间设置有零位检测组件，所述零位检测组件与齿轮传动组件连接，所述齿轮传动组件与步进电机连接，所述控制单元通过外部连接组件与所述车灯调整单元连接。3.如权利要求2所述的车灯控制系统，其特征在于：所述控制单元依据所述实际速度与最大车速的比值与增益系数的乘积得到所述步进电机的角位移。4.如权利要求3所述的车灯控制系统，其特征在于：所述车灯调整单元包括相互连接的电流检测组件和第一控制电路，所述第一控制电路与所述车灯调整单元连接。5.如权利要求4所述的车灯控制系统，其特征在于：所述车灯调整单元依据所述实际速度与最大车速的比值与增益系数的乘积通过所述第一控制电路控制灯丝电流大小，调整车灯亮度。6.如权利要求5所述的车灯控制系统，其特征在于：所述车速检测单元为红外轮速检测器，所述红外轮速检测器用于检测实时车轮转速。7.如权利要求2所述的车灯控制系统，其特征在于：所述零位检测组件为第一金属霍尔传感器，所述第一金属霍尔传感器与第二控制电路连接，所述第一金属霍尔传感器通过所述第二控制电路输入检测信号识别零位信息。8.如权利要求2所述的车灯控制系统，其特征在于：所述限位检测组件包括两个第二金属霍尔传感器，两个所述第二金属霍尔传感器与第三控制电路连接，两个所述第二金属霍尔传感器通过所述第三控制电路输入检测信号，识别上下限位信息，同时通过硬限位组件保证步进电机不会超过其工作行程。9.如权利要求8所述的车灯控制系统，其特征在于：所述零位检测组件通过l型板固定件与整机机架连接，所述齿轮传动组件通过联轴器与所述步进电机连接。

技术总结
本申请属于车辆照明技术领域，特别是涉及一种车灯控制系统。汽车目前普遍拥有远近两种灯光交互系统，但在正常行驶状态下，由于驾驶员未能正确合理使用，会导致对车驾驶员致盲，导致危险驾驶情况发生。当前方出现急转弯时，由于未能即使切换远近光灯，也会导致很大程度上的视野盲区。本申请提供了一种车灯控制系统，包括依次连接的车速检测单元、控制单元和车灯调整单元；所述车所检测单元设置于车体上，用于检测车体实际速度，将所述实际速度数据传送至所述控制单元，所述控制单元根据所述实际速度控制所述车灯调整单元对灯光亮度和角度进行调整。可以自动调整在不同车速下灯光角度及亮度的效果。角度及亮度的效果。角度及亮度的效果。


技术研发人员：裴永生 李亮亮
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/7/6