專利名稱：車前燈位置隨動控制方法和多級步進(jìn)位置隨動車前燈系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于改善汽車夜間駕駛條件、增強(qiáng)黑暗中駕駛的安全性，在彎道路況及坡道 路況時，擴(kuò)大駕駛員的視野，增加駕駛員反映時間的汽車前大燈隨動控制方法及控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常汽車上安裝的普通前大燈只有固定的照射范圍，當(dāng)夜間車輛在彎道上轉(zhuǎn)彎時，固定 前大燈不能對彎道內(nèi)側(cè)照明，常常會出現(xiàn)"盲區(qū)"，嚴(yán)重影響了夜間行車的安全性；夜間車 輛在上下坡行駛狀態(tài)下，由于車燈的照射范圍固定，也同樣會出現(xiàn)"盲區(qū)"，帶來夜行車的 安全性問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種車前燈位置隨動控制方法和 多級步進(jìn)位置隨動車前燈系統(tǒng)，以便根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向角度和上下坡行駛狀態(tài)，對汽車大燈進(jìn)行 二維動態(tài)調(diào)節(jié)，與當(dāng)前的道路狀況條件相適應(yīng)，改善對車輛前進(jìn)方向的照明度，增強(qiáng)在黑暗 路況條件下行駛的安全性。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案本發(fā)明車前燈位置隨動控制方法的特點(diǎn)是在車輛處于轉(zhuǎn)彎狀態(tài)時，以隨動的方式使車前 燈朝向車輛所轉(zhuǎn)的方向水平轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度，并在轉(zhuǎn)彎狀態(tài)結(jié)束后使車前燈自動復(fù)位；在車輛處于上坡或下坡狀態(tài)時，以隨動的方式使車前燈朝下或朝上轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度，并在上坡或下坡結(jié)束后使車前燈自動復(fù)位。本發(fā)明多級步進(jìn)位置隨動車前燈系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是隨車設(shè)置轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位 置傳感器，設(shè)置由電磁位置隨動機(jī)構(gòu)控制的二維車前燈支架，汽車轉(zhuǎn)向角度和上下坡行駛狀 態(tài)分別在轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位置傳感器中轉(zhuǎn)換為多級控制信號；以多級信號控制器接收 多級控制信號并輸出電磁位置隨動機(jī)構(gòu)的隨動位置控制信號。與己有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在-1、 本發(fā)明根據(jù)汽車的轉(zhuǎn)向角度和上下坡行駛狀態(tài)，提前主動對車前燈進(jìn)行二維動態(tài)調(diào) 節(jié)，使之照射的角度與當(dāng)前的道路狀況條件相適應(yīng)，有效改善對車輛前進(jìn)方向的照明度，增 強(qiáng)了在黑暗路況條件下行駛的安全性。2、 本發(fā)明大燈在彎道行駛時的隨動有效地擴(kuò)大了駕駛員的視野，并且可以提前提醒對 方來車。3、 本發(fā)明針對車輛因后部負(fù)載變化而改變了前大燈本來正確的照射范圍的情況，可以調(diào)整車燈照射角進(jìn)行有效改善。4、 本發(fā)明采用多級步進(jìn)位置隨動，可以采用二維霍爾陣列傳感器直接將車輛的相關(guān)信息傳遞到多路控制器，由多路控制器直接控制電磁位置隨動系統(tǒng)，進(jìn)而使大燈隨動。其轉(zhuǎn)動 方向步進(jìn)級數(shù)和垂直方向步進(jìn)級數(shù)的合理設(shè)置可以使前大燈的照射區(qū)域無明顯跳動。5、 本發(fā)明的具體實(shí)施不涉及復(fù)雜的微型電腦、步進(jìn)電機(jī)或電動舵機(jī)等方案，遵循"夠 用即可"的原則，在滿足基本功能的基礎(chǔ)上，沒有增加任何冗余功能。6、 本發(fā)明與車輛本身己有的控制系統(tǒng)完全隔離，不影響車輛原有的各種操作，對車輛 原有性能不形成任何影響。7、 本發(fā)明能耗僅為大約10瓦，各部件無明顯發(fā)熱現(xiàn)象，可以長時間連續(xù)使用。8、 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，安裝維修方便容易，特別是價格低廉，可用于現(xiàn)有各 種大、小型客車或貨車的升級改裝，也可以使之成為新車的標(biāo)準(zhǔn)配置。


圖l為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D。圖2為本發(fā)明中轉(zhuǎn)向位置傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明中轉(zhuǎn)向位置傳感、控制及隨動拓?fù)鋱D。圖4為本發(fā)明中垂直位置傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明中垂直位置傳感、控制及隨動拓?fù)鋱D。圖6為本發(fā)明中二維雙通道多級控制器拓?fù)鋱D。圖7為本發(fā)明中垂直(轉(zhuǎn)向)位置隨動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8為本發(fā)明中二維復(fù)位鎖定機(jī)構(gòu)示意圖。 圖9為本發(fā)明中延時復(fù)位電路。圖中標(biāo)號l車前燈、2銜鐵、3錐形尾孔、4復(fù)位板、5傳感臂、6永磁端、7重力擺 錘、8永磁錘頭、9隨動永磁體、IO隨動電磁鐵、ll復(fù)位彈簧、A重力擺錘的擺動中心、B 轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)動中心、K復(fù)位電磁鐵、F復(fù)位分力、a隨動角。以下通過具體實(shí)施方式
，結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例中，車前燈位置隨動控制方法是在車輛處于轉(zhuǎn)彎狀態(tài)時，以隨動的方式使車前 燈朝向車輛所轉(zhuǎn)的方向水平轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度，并在轉(zhuǎn)彎狀態(tài)結(jié)束后使車前燈自動復(fù)位；在車 輛處于上坡或下坡狀態(tài)時，以隨動的方式使車前燈朝下或朝上轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度，并在上坡或 下坡結(jié)束后使車前燈自動復(fù)位。本實(shí)施例中，多級步進(jìn)位置隨動車前燈系統(tǒng)是隨車設(shè)置轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位置傳器，設(shè)置由電磁位置隨動機(jī)構(gòu)控制的二維車前燈支架，汽車轉(zhuǎn)向角度和上下坡行駛狀態(tài)分別 在轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位置傳感器中轉(zhuǎn)換為多級控制信號；以多級信號控制器接收多級控 制信號并輸出電磁位置隨動機(jī)構(gòu)的隨動位置控制信號。隨動角a包括左右轉(zhuǎn)向具有內(nèi)側(cè)0 16。、外側(cè)0 8°照明方向的調(diào)整范圍，每級轉(zhuǎn)向角 度設(shè)置為2°;垂直照明方向具有上下各12°的調(diào)整范圍，分別設(shè)置為2°、 4.5°、 8°及12°的 四級。以上隨動角范圍和步進(jìn)值均可以根據(jù)不同車型的需要，方便地改變設(shè)計參數(shù)。具體實(shí)施中的相應(yīng)設(shè)置也包括圖1所示，將轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器、垂直位置霍爾陣列傳感器和雙通道二維多級控 制器及二維電磁位置隨動系統(tǒng)三個部分設(shè)置為獨(dú)立的三個模塊，通過多路電纜連接。三個模 塊均為全密封，可以分別快速替換，便于維修。圖2所示，轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器的設(shè)置是以轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)動中心B為中心，沿徑向設(shè)置 隨轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)動的傳感臂5，傳感臂5的前端為永磁端6，在傳感臂5的轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)，設(shè)置轉(zhuǎn) 向位置霍爾陣列傳感器中的各霍爾傳感器件，以傳感臂的永磁端6與對應(yīng)位置上的霍爾傳感 器件組成對應(yīng)位置上的轉(zhuǎn)向信號測頭。圖2、圖3所示，本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器中的各霍爾傳感器件包括對應(yīng) 于轉(zhuǎn)向機(jī)正中位置的復(fù)位傳感器Ho，以及位于復(fù)位傳感器Ho兩側(cè)均勻分布的兩組，每組分 別為四只，即Ht、 H2、 H3和H4。當(dāng)車輛左右轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器由于傳感臂 永磁端6的接近，因感應(yīng)而檢測到轉(zhuǎn)向機(jī)的轉(zhuǎn)動角度，設(shè)置轉(zhuǎn)向起始角為2度，在左右轉(zhuǎn)向 小于起始角度時只有Ho給出高電平，隨動系統(tǒng)保持在原位上；大于起始角度時，Ho及H, 同時給出高電平；當(dāng)轉(zhuǎn)向角度繼續(xù)增大，由H,單獨(dú)給出高電平；轉(zhuǎn)向角度再度增大，^及 H2同時給出高電平，以此組合，轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器將在左右轉(zhuǎn)向方向上依次給出十 七個位置信號，其中包括正中的轉(zhuǎn)向復(fù)位信號。參見圖4，垂直位置霍爾陣列傳感器是在重力擺錘7的底端設(shè)置永磁錘頭8，重力擺錘 的擺動中心A設(shè)置于傳感器外殼上，在重力擺錘7的擺動范圍內(nèi)，均勻設(shè)置垂直位置霍爾 陣列傳感器中的各霍爾傳感器件，以永磁錘頭8與對應(yīng)位置上的霍爾陣列傳感器件組成對應(yīng) 位置上的豎直角度信號傳感器。圖4、圖5所示，本實(shí)施例中，垂直位置霍爾陣列傳感器中的各霍爾傳感器件包括對應(yīng) 于重力擺錘正中位置的復(fù)位傳感器Ho以及位于復(fù)位傳感器Ho兩側(cè)均勻分布的兩組，每組分 別為兩只，即H!和H2。當(dāng)車輛上坡或下坡，或因負(fù)載變化引起車身仰角變化時，垂直位置 霍爾陣列傳感器由于重力擺錘的接近，因而感應(yīng)檢測到汽車車身的前后傾斜角度(設(shè)置起始角為1.5度)。同理，垂直位置霍爾陣列傳感器可以分別給出九個位置檢測信號，其中包括 一個垂直復(fù)位信號，設(shè)置前后傾斜最大角度分別為12度，并設(shè)置限位。垂直位置霍爾陣列 傳感器可以安裝在車內(nèi)的任何地方。參見圖7，車前燈支架的電磁位置隨動機(jī)構(gòu)是在車前燈支架上固定設(shè)置隨動永磁體9， 由多級控制器控制得電狀態(tài)的各電磁鐵10設(shè)置在與車架固聯(lián)的基座上，每只電磁鐵10處在 各自的位置上。由多級控制器輸出的多級控制信號使對應(yīng)位置上的電磁鐵IO得電，車前燈 1將在隨動永磁體9與得電狀態(tài)下的電磁鐵之間的磁力作用下轉(zhuǎn)動在對應(yīng)的角度位置上，實(shí) 現(xiàn)電磁位置隨動。垂直位置隨動系統(tǒng)與轉(zhuǎn)向位置隨動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動中心點(diǎn)C處在同一位置上， 其轉(zhuǎn)動軸相互垂直。參見圖8，設(shè)置隨動復(fù)位鎖定機(jī)構(gòu)，是在車前燈1的尾端設(shè)置凹面復(fù)位板4,復(fù)位板4 的中心具有錐形尾孔3，以錐形尾孔3為鎖定孔，對應(yīng)位置上設(shè)置電磁鎖定機(jī)構(gòu)，電磁鎖定 機(jī)構(gòu)中的銜鐵2的彈出狀態(tài)可作為鎖定銷插入在鎖定孔中。參見圖6，雙通道二維多級控制器是根據(jù)轉(zhuǎn)向/垂直位置傳感器傳來的二維位置信息，輸 出相應(yīng)的驅(qū)動電流，驅(qū)使電磁位置隨動機(jī)構(gòu)跟隨動作。參見圖9，以集成電路555組成的單穩(wěn)觸發(fā)器，在車前燈被關(guān)閉時，因本裝置的穩(wěn)壓電 路受車前燈開關(guān)控制，關(guān)閉車前燈也就是關(guān)閉本裝置，在2端得到一個下沿觸發(fā)脈沖，單穩(wěn) 觸發(fā)器短時翻轉(zhuǎn)，在3端輸出高電平，使T^和T。2導(dǎo)通，并延時1至2秒后再關(guān)閉、復(fù)位回 中電磁鐵K。動作，促使車前燈復(fù)位回中，此時這部分電路由車輛電源直接供電。在本隨動裝置工作時，如復(fù)位傳感器Ho檢測到相應(yīng)的位置信號，則T。導(dǎo)通、K。動作，使車前燈動態(tài)地處于回中位置。當(dāng)隨動系統(tǒng)關(guān)閉時，圖8所示的二維復(fù)位鎖定機(jī)構(gòu)中的電磁鐵釋放，銜鐵2在彈簧的作 用下，使車前燈1得到如圖8(b)所示的復(fù)位分力F。在復(fù)位分力F與復(fù)位回中電磁鐵K。的共 同作用下，車前燈l復(fù)位到圖8(c)所示位置；同時銜鐵2插入車前燈1的錐型尾孔中，將 二維電磁位置隨動系統(tǒng)鎖定，圖8(a)所示為非鎖定狀態(tài)。隨動系統(tǒng)的啟動與關(guān)閉由車輛原有的前大燈開關(guān)控制。同時設(shè)置一個單獨(dú)的開關(guān)，可以 隨時關(guān)閉雙通道多級控制器，即關(guān)閉隨動系統(tǒng)，防止意外情況的干擾及特殊情況時的需 要。隨動系統(tǒng)關(guān)閉后，車前燈復(fù)位回中，與普通固定式車燈性能相同。為了提高工作可靠性，本裝置由穩(wěn)壓電路(輸出電壓9V)供電，以確保輸入電壓在 10. 5V 14V范圍變化時能夠正常工作。
權(quán)利要求
1. 一種車前燈位置隨動控制方法，其特征是在車輛處于轉(zhuǎn)彎狀態(tài)時，以隨動的方式使車前燈朝向車輛所轉(zhuǎn)的方向水平轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度，并在轉(zhuǎn)彎狀態(tài)結(jié)束后使車前燈自動復(fù)位；在車輛處于上坡或下坡狀態(tài)時，以隨動的方式使車前燈朝下或朝上轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度，并在上坡或下坡結(jié)束后使車前燈自動復(fù)位。
2、 一種多級步進(jìn)位置隨動車前燈系統(tǒng)，其特征是隨車設(shè)置轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位置 傳感器，設(shè)置由電磁位置隨動機(jī)構(gòu)控制的二維車前燈支架，汽車轉(zhuǎn)向角度和上下坡行駛狀態(tài)分別在轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位置傳感器中轉(zhuǎn)換為多級控制信號；以多級信號控制器接收多 級控制信號并輸出電磁位置隨動機(jī)構(gòu)的隨動位置控制信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多級步進(jìn)位置隨動車前燈系統(tǒng)，其特征是所述轉(zhuǎn)向位置傳感 器采用轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器，所述轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器的設(shè)置是以轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)動中心(B)為中心，設(shè)置隨轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)動的傳感臂(5)，傳感臂(5)的前端為永磁端(6)，在傳感 臂(5)的轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)，設(shè)置轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器中的各霍爾傳感器件，以傳感臂的永 磁端(6)與對應(yīng)位置上的霍爾傳感器件組成對應(yīng)位置的轉(zhuǎn)向信號。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多級步進(jìn)位置隨動車前燈系統(tǒng)，其特征是所述垂直位置傳感 器采用垂直位置霍爾陣列傳感器，所述垂直位置霍爾陣列傳感器的設(shè)置包括底端為永磁錘頭(8)的重力擺錘(7)，在重力擺錘(7)的擺動范圍內(nèi)，設(shè)置垂直位置霍爾陣列傳感器中的 各霍爾傳感器件，以永磁錘頭(8)與對應(yīng)位置上的霍爾陣列傳感器件組成對應(yīng)位置上的前 后豎直角度信號。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多級步進(jìn)位置隨動車前燈系統(tǒng)，其特征是所述車前燈支架的 電磁位置隨動機(jī)構(gòu)是在車前燈支架上設(shè)置隨動永磁體(9)，由多級信號控制器控制得電狀態(tài) 的各電磁鐵(10)設(shè)置在與車架固聯(lián)的基座上，每只電磁鐵(10)處在各自的轉(zhuǎn)角位置上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多級步進(jìn)位置隨動車前燈系統(tǒng)，其特征是設(shè)置隨動復(fù)位鎖定 機(jī)構(gòu)，在車前燈(1)的尾端設(shè)置凹面復(fù)位板(4)，復(fù)位板(4)的中心具有錐形尾孔(3)， 以錐形尾孔(3)為鎖定孔，對應(yīng)位置上設(shè)置電磁鎖定機(jī)構(gòu)，電磁鎖定機(jī)構(gòu)中的銜鐵(2)在 復(fù)位電磁鐵(K)釋放、復(fù)位彈簧(11)彈出后，作為鎖定銷插入在鎖定孔中。
全文摘要
車前燈位置隨動控制方法和多級步進(jìn)位置隨動車前燈系統(tǒng)，其特征是隨車設(shè)置轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位置傳感器，設(shè)置由電磁位置隨動機(jī)構(gòu)控制的二維車前燈支架，汽車轉(zhuǎn)向角度和上下坡行駛狀態(tài)分別在轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位置傳感器中轉(zhuǎn)換為多級控制信號；以多級信號控制器接收多級控制信號并輸出電磁位置隨動機(jī)構(gòu)的隨動位置控制信號。本發(fā)明根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向角度和上下坡行駛狀態(tài)，對汽車大燈進(jìn)行二維動態(tài)調(diào)節(jié)，與當(dāng)前的道路狀況條件相適應(yīng)，改善對車輛前進(jìn)方向的照明度，增強(qiáng)在黑暗路況條件下行駛的安全性。
文檔編號B60Q1/08GK101249814SQ200810020140
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者張承青 申請人:張承青