專利名稱：車前燈及其照明方向偏轉(zhuǎn)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛的車前燈，特別是涉及一種其照明方向可以偏轉(zhuǎn)的車前燈，
以及其照明方向偏轉(zhuǎn)的控制方法。
背景技術(shù)：
為了使駕駛者可以更清楚地看到前方對象以增加行駛安全，車輛的車前燈的照明 方向通常需要根據(jù)汽車行駛狀態(tài)進行調(diào)整。目前，市場上存在多種包括左右和上下動力轉(zhuǎn) 動執(zhí)行機構(gòu)的車前燈，其以不同的方式實現(xiàn)車前燈照明方向的轉(zhuǎn)動。這些轉(zhuǎn)動執(zhí)行機構(gòu)包 括齒輪鏈傳動機構(gòu)、蝸輪蝸桿機構(gòu)或連桿機構(gòu)(例如，柔性連桿機構(gòu))等。為了使這些轉(zhuǎn) 動執(zhí)行機構(gòu)能夠有效地實施轉(zhuǎn)動動作，就要求這些機構(gòu)能夠提供位置自鎖、盡可能小的傳 動間隙以及轉(zhuǎn)動角度精確等功能。 然而，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)動執(zhí)行機構(gòu)是不能同時提供上述功能的。例如，齒輪鏈傳動機構(gòu) 不能做到位置自鎖，還會存在較大的傳動間隙；蝸輪蝸桿機構(gòu)在保證傳動間隙方面有難度； 連桿機構(gòu)也存在較大的傳動間隙；而柔性連桿機構(gòu)存在額外的功率損耗。另外，這些轉(zhuǎn)動執(zhí) 行機構(gòu)由于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需要較高的制造成本。此外，這些轉(zhuǎn)動執(zhí)行機構(gòu)都需要配備復(fù)雜 和精密的電子回饋信號裝置，才能保證轉(zhuǎn)動角精度的可控性。這樣不但增加了制造成本，同 時也難以保證其使用的可靠性。 —些智能車前燈系統(tǒng)一般采用步進電機作為轉(zhuǎn)動執(zhí)行機構(gòu)，以轉(zhuǎn)動車前燈的照明 方向。在這些智能車前燈系統(tǒng)工作之前需要進行初始化操作，即確定車前燈照明方向的絕 對位置，然后將車前燈轉(zhuǎn)動至默認(rèn)位置，這樣才可以保證正確的轉(zhuǎn)動車前燈照明方向。 一般 控制方法包括以下兩種 其一，驅(qū)動步進電機至其行程的極限位置，然后偵測對步進電機施加的驅(qū)動電流。 倘若驅(qū)動電流比正常工作范圍內(nèi)的電流大時，則表示步進電機已經(jīng)到達極限位置。微電腦 程序根據(jù)這個位置資料，再把步進電機驅(qū)動至預(yù)先設(shè)定的初始位置。 這種做法需要偵測步進電機的電流，由于步進電機到達行程極限位置時受阻，對 步進電機以及相關(guān)的機械部件可能會造成結(jié)構(gòu)上的不良影響。長時間使用后，機械部件或 步進電機較易損壞，使產(chǎn)品可靠性大打折扣。 另外，在系統(tǒng)運作過程中，步進電機無可避免地會丟失一些步級。如果這種情況發(fā) 生，車前燈照明方向位置會出現(xiàn)偏差，系統(tǒng)就需要重新初始化，才能繼續(xù)可靠地工作。
其二，在機械活動組件的轉(zhuǎn)動全程中包含位置反饋信號，車前燈在所有照明方向 位置上都會有相應(yīng)的模擬電壓信號輸出。系統(tǒng)控制微電腦會跟據(jù)輸出的模擬電壓信號把步 進電機驅(qū)動至預(yù)先設(shè)定的初始位置。 這種做法能在任何時間都能知道車前燈的照明方向，有利控制系統(tǒng)編程。但是，采 用這類反饋傳感器引起空間過大和成本過高等問題，不是所有廠家或使用者可以接受的。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于能夠在智能照明裝置內(nèi)提供一種
簡易可靠的轉(zhuǎn)動執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)同時提供位置自鎖、傳動間隙小及轉(zhuǎn)動角精度可控性高等 優(yōu)點。在彌補上述同類產(chǎn)品存在的局限性同時，可使該類產(chǎn)品以更低廉成本制造出來。 由此，本發(fā)明提出了一種車前燈，其可以包括外殼；第一微調(diào)器和第二微調(diào)器，其 沿著同一水平線固定于外殼上；主框架，其樞轉(zhuǎn)地連接于第一和第二微調(diào)器，以懸掛于外殼 內(nèi)；近光燈，其樞轉(zhuǎn)地設(shè)置于主框架上；遠(yuǎn)光燈，其固定地設(shè)置于主框架上；第一直線驅(qū)動 電機，其固定于外殼并包括耦合于主框架的第一輸出軸，以通過第一輸出軸的伸縮運動來 推動主框架繞第一、第二微調(diào)器與主框架的連接點形成的中心線進行轉(zhuǎn)動；和微處理單元， 其電連接于第一直線驅(qū)動電機，以根據(jù)行車狀態(tài)數(shù)據(jù)指令第一直線驅(qū)動電機在所需的方向 上使第一輸出軸移動所需的步長。 優(yōu)選地，該車前燈還可以包括第一傳感裝置，其包括固定于第一輸出軸的第一觸發(fā)
片和其位置相對于第一直線驅(qū)動電機殼體固定的第一傳感器，第一觸發(fā)片跟隨第一輸出軸移
動，并在與第一傳感器對齊的位置觸發(fā)第一傳感器發(fā)出開關(guān)信號；其中該微處理單元電連接
于第一傳感裝置，以根據(jù)來自第一傳感裝置的開關(guān)信號校正第一輸出軸的位置偏差。 優(yōu)選地，第一微調(diào)器可以包括固定在外殼上的第一共點微調(diào)單元、嚙合于第一共
點微調(diào)單元中且其前端為第一懸掛頭的第一螺旋桿和固定在主框架上以承載第一懸掛頭
的第一懸掛座，第一懸掛頭形成球頭以可自由轉(zhuǎn)動地承載于形成于第一懸掛座中的球形窩
座中；第二微調(diào)器包括固定在外殼上的第二共點微調(diào)單元、嚙合于第二共點微調(diào)單元中的
第二螺旋桿、可樞轉(zhuǎn)地連接于第二螺旋桿前端且其前端為第二懸掛頭的樞轉(zhuǎn)桿、和固定在
主框架上以承載第二懸掛頭的第二懸掛座，第二懸掛頭形成球頭以可自由轉(zhuǎn)動地承載于形
成于第二懸掛座中的球形窩座中，其中旋轉(zhuǎn)第一和第二螺旋桿可使得主框架沿外殼前后方
向移動。第一和第二懸掛座可以沿近光燈在車前燈左右方向上的水平中心線固定在主框架
上。優(yōu)選地，第一和第二懸掛座可以設(shè)置于近光燈兩側(cè)。 另外，主框架上可以固定地設(shè)置有浮動鉸接機構(gòu)且浮動鉸接機構(gòu)中設(shè)置有圓形 槽，第一輸出軸前端形成球頭，第一輸出軸的球頭滑動配合地設(shè)置于浮動鉸接機構(gòu)的圓形 槽中。 優(yōu)選地，近光燈與主框架可以通過上樞紐和下樞紐樞轉(zhuǎn)地連接，上樞紐包括固定 于主框架的第一上固定架、固定于近光燈的第二上固定架以及樞轉(zhuǎn)地連接第一上固定架和 第二上固定架的上轉(zhuǎn)動軸；下樞紐包括固定于主框架并且其上設(shè)置有通孔的下固定架、可 轉(zhuǎn)動地設(shè)置于主框架的搖臂座以及貫穿通孔并且上端固定于近光燈而下端固定于搖臂座 的下轉(zhuǎn)動軸。 優(yōu)選地，車前燈還可以包括固定于主框架的第二直線驅(qū)動電機，第二直線驅(qū)動電
機包括第二輸出軸，第二輸出軸前端設(shè)置有球頭，搖臂座包括用于與主框架樞轉(zhuǎn)聯(lián)接的基
座和連接于基座并設(shè)置有圓形槽的搖桿，第二輸出軸的球頭滑動配合地設(shè)置于搖桿的圓形
槽中，以通過第二輸出軸的伸縮運動來轉(zhuǎn)動下轉(zhuǎn)動軸進而帶動近光燈轉(zhuǎn)動。 車前燈還可以包括與第一傳感裝置類似的第二傳感裝置，其設(shè)置于第二直線驅(qū)動
電機中。 另一方面，本發(fā)明還提供了一種車前燈照明方向偏轉(zhuǎn)的控制方法，車前燈包括具有輸出軸的直線驅(qū)動電機，以通過輸出軸的伸縮運動來偏轉(zhuǎn)車前燈的照明方向，該方法包 括對輸出軸進行初始化操作，以確定輸出軸的初始位置；利用預(yù)設(shè)算法根據(jù)行車狀態(tài)數(shù) 據(jù)計算出車前燈照明方向所需偏轉(zhuǎn)的角度，并且據(jù)此計算出輸出軸所需移動的步長及方 向；和指令直線驅(qū)動電機在上述方向上使輸出軸移動上述步長。 優(yōu)選地，輸出軸上固定有觸發(fā)片，其位置相對于直線驅(qū)動電機殼體固定地設(shè)置有 傳感器，觸發(fā)片跟隨輸出軸移動，并在與傳感器對齊的位置觸發(fā)傳感器發(fā)出開關(guān)信號，從 而，初始化操作具體可以包括以下步驟(a)指令直線驅(qū)動電機在第一方向上移動輸出軸； (b)判斷輸出軸否達到行程極限，如果是，則直接跳轉(zhuǎn)至步驟(e)，否則進入步驟(c) ;(c) 判斷傳感器是否發(fā)出開關(guān)信號，如果是，則進入步驟(d)，否則回到上述步驟(a) ;(d)指令 直線驅(qū)動電機使輸出軸在第一方向上移動一個定量；(e)指令直線驅(qū)動電機在與第一方向 相反的第二方向上移動輸出軸；(f)判斷輸出軸否達到行程極限，如果是，則中止初始化操 作，否則進入步驟(g) ;(g)判斷傳感器是否發(fā)出開關(guān)信號，如果是，則進入步驟(h)，否則回 到上述步驟(e) ;(h)記錄輸出軸所處的位置為初始位置；(i)指令直線驅(qū)動電機將輸出軸 移動至預(yù)定的默認(rèn)位置，并結(jié)束初始化操作。 優(yōu)選地，以上初始位置可以為車前燈的光束投射角度平行于車身前后方向中心線 時輸出軸所處的位置。 另外，該方法還包括根據(jù)輸出軸在一特定方向上移動過程中傳感器發(fā)出的開關(guān)信 號確定輸出軸的位置偏差；指令直線驅(qū)動電機移動輸出軸，以補償位置偏差。


以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的車前燈及其照明方向轉(zhuǎn)動控制方法進行詳細(xì)說明，其 中 圖1是本發(fā)明車前燈的一個實施方式的透視圖； 圖2是圖1所示車前燈去除外殼之后的透視圖； 圖3是圖2所示車前燈的仰視圖； 圖4是圖2所示車前燈的另一角度透視圖； 圖5是本發(fā)明車前燈照明方向偏轉(zhuǎn)控制方法中初始化操作流程圖；以及 圖6是本發(fā)明車前燈照明方向偏轉(zhuǎn)控制方法中轉(zhuǎn)動操作流程圖。
具體實施例方式
如圖1-3所示，本發(fā)明的車前燈1包括外殼2和內(nèi)部機構(gòu)3。該內(nèi)部機構(gòu)3包括 主框架12 ;通過轉(zhuǎn)動樞紐懸掛在主框架12上的近光燈14，該近光燈還具有透鏡組16 ;直接 安裝在主框架12上的遠(yuǎn)光燈18，該遠(yuǎn)光燈還具有透鏡組20 ;以及在大致水平方向固定于外 殼2以用于懸掛主框架12的第一和第二微調(diào)器4和6。該第一微調(diào)器4包括固定在外殼 2上的共點微調(diào)單元22 ;嚙合于共點微調(diào)單元22且其前端為懸掛頭的螺旋桿24 ;以及固定 在主框架12上以承載懸掛頭的懸掛座26。該螺旋桿24前端的懸掛頭形成球頭，而懸掛座 26中形成球形窩座，從而該球頭和球形窩座形成可自由轉(zhuǎn)動的聯(lián)接。該第二微調(diào)器6包括 固定在外殼2上的共點微調(diào)單元30 ;嚙合于共點微調(diào)單元30的螺旋桿31 ;可樞轉(zhuǎn)地連接于 螺旋桿31前端且其前端為懸掛頭32的樞轉(zhuǎn)桿33 ;以及固定在主框架12上以承載懸掛頭
732的懸掛座34。該樞轉(zhuǎn)桿33前端的懸掛頭32形成球頭，而懸掛座34中形成球形窩座，從 而該球頭和球形窩座形成可自由轉(zhuǎn)動的聯(lián)接。由此，螺旋桿24和樞轉(zhuǎn)桿33前端的懸掛頭 的中心連線形成一個虛擬轉(zhuǎn)動中心線，使得整個主框架12可以繞其轉(zhuǎn)動，從而可以改變近 光燈14和遠(yuǎn)光燈18俯仰照明方向。優(yōu)選地，懸掛座26和34沿著近光燈14在該車前燈左 右方向的水平中心線設(shè)置于主框架上，例如，設(shè)置在近光燈14兩側(cè)，從而，該虛擬轉(zhuǎn)動中心 線與近光燈14投射光束中心線相交，并且靠近于近光燈14的投射光束中心。螺旋桿31和 樞轉(zhuǎn)桿33之間的樞轉(zhuǎn)聯(lián)接為螺旋桿24的懸掛頭與樞轉(zhuǎn)桿33的懸掛頭之間的線距離提供 了自由度。 第一和第二微調(diào)器4和6的螺旋桿24和31的后端伸出外殼2，并設(shè)置有旋鈕。例 如，當(dāng)順時針轉(zhuǎn)動第一或第二微調(diào)器4或6的旋鈕時，螺旋桿24或31縮回共點微調(diào)單元22 或30中，從而帶動主框架12及其上設(shè)置的近光燈14和遠(yuǎn)光燈18朝外殼2內(nèi)部移動。當(dāng) 逆時針轉(zhuǎn)動第一或第二微調(diào)器4或6的旋鈕時，螺旋桿24或31會移出共點微調(diào)單元22或 30，從而帶動主框架12及其上設(shè)置的近光燈14和遠(yuǎn)光燈18朝外殼2外部移動。
為了在受控狀態(tài)下轉(zhuǎn)動主框架12以帶到其上設(shè)置的近光燈和遠(yuǎn)光燈轉(zhuǎn)動，本發(fā) 明可以采用步進電機作為轉(zhuǎn)動執(zhí)行機構(gòu)。例如，如圖l和2所示，第一直線驅(qū)動電機8固定 于外殼2上，用以推動主框架12以上述虛擬轉(zhuǎn)動中心線為轉(zhuǎn)動軸進行轉(zhuǎn)動。該第一直線驅(qū) 動電機8的輸出軸9前端設(shè)置有球頭37，而在球頭37和主框架12之間設(shè)置有浮動鉸接機 構(gòu)36。該浮動鉸接機構(gòu)36固定于該主框架上并且其中設(shè)置有圓形槽38，該圓形槽38滑動 配合地套在球頭37上。當(dāng)該直線驅(qū)動電機8的輸出軸9做伸縮動作時，主框架12將圍繞 上述虛擬中心線轉(zhuǎn)動。 近光燈14與主框架12之間的轉(zhuǎn)動樞紐包括上樞紐40和下樞紐46。上樞紐40的 固定架41固定于主框架12上，其通過轉(zhuǎn)動軸42可樞轉(zhuǎn)地連接于固定在近光燈14上的固 定架。 下樞紐的固定架45也固定于主框架12上，下樞紐的轉(zhuǎn)動軸47貫穿固定架45中 的通孔，并且其上端固定于近光燈14上，而其下端固定于搖臂座50。搖臂座50包括用于與 主框架12樞轉(zhuǎn)聯(lián)接的基座51和連接于該基座51并設(shè)置有圓形槽53的搖桿52。
類似的，為了在受控狀態(tài)下轉(zhuǎn)動近光燈，本發(fā)明可以采用步進電機作為近光燈的 轉(zhuǎn)動執(zhí)行機構(gòu)。例如，如圖1和3所示，第二直線驅(qū)動電機60固定于主框架12上。該第二 直線驅(qū)動電機60輸出軸62前端設(shè)置有球頭61，該球頭61滑動配合于搖臂座50的圓形槽 53中。當(dāng)該第二直線驅(qū)動電機60的輸出軸62作伸縮動作時，近光燈14將被固定于搖臂座 50的轉(zhuǎn)動軸47帶動圍繞轉(zhuǎn)動軸42和47形成的中心線轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)近光燈14的左右轉(zhuǎn) 動。 為了檢測第一直線驅(qū)動電機8的輸出軸9的位移，以確定該近光燈14和遠(yuǎn)光燈18 俯仰轉(zhuǎn)動的角度，可以在第一直線驅(qū)動電機8輸出軸9的運行路徑上設(shè)置傳感裝置。在本 發(fā)明的一個實施方式中，該傳感裝置為傳感器和觸發(fā)片。例如，如圖3所示，該傳感裝置包 括設(shè)置在第一直線驅(qū)動電機8的輸出軸9上的觸發(fā)片(例如，遮光片)11 ;和其位置相對 于該第一直線驅(qū)動電機殼體固定的傳感器(例如，光電傳感器)13，例如該傳感器可以固定 于第一直線驅(qū)動電機殼體上或者第一直線驅(qū)動電機殼體所設(shè)置的車前燈外殼上等，其中該 遮光片11可以跟隨輸出軸9的伸出或縮進動作而移動，并在與光電傳感器13對齊的位置關(guān)信號。該光電傳感器13可 以電連接于微處理單元(圖中未顯示)，以向該微處理單元發(fā)送該開關(guān)信號。當(dāng)微處理單元 接收到開關(guān)信號時，就確定該第一直線驅(qū)動電機8的輸出軸9處于初始位置，進而確定該主 框架12處于俯仰轉(zhuǎn)動動作的初始位置。雖然遮光片11可以從兩個相對方向遮擋光電傳感 器13，而光電傳感器13都會發(fā)出開關(guān)信號，但是只有從一個固定方向上遮擋而使光電傳感 器13發(fā)出的開關(guān)信號才會被用作確認(rèn)上述初始位置。上述觸發(fā)片和傳感器也可以采用其 他類型的傳感裝置，例如，接觸式傳感裝置。 類似地，為了檢測第二直線驅(qū)動電機60的輸出軸62的位移，以確定該近光燈14 左右轉(zhuǎn)動的程度，可以在第二直線驅(qū)動電機60上設(shè)置傳感裝置。例如，如圖4所示，該傳感 裝置包括設(shè)置在第二直線驅(qū)動電機60的輸出軸62上的觸發(fā)片(例如，遮光片)63 ;和其 位置相對于該第二直線驅(qū)動電機殼體固定的傳感器(例如，光電傳感器)15，例如該傳感器 可以固定于第二直線驅(qū)動電機殼體上或者第二直線驅(qū)動電機殼體所設(shè)置的主框架上等，其 中該遮光片63可以跟隨輸出軸62的伸出或縮進動作而移動，并在與光電傳感器15對齊的 位置遮擋光電傳感器15的感應(yīng)光源，以觸發(fā)光電傳感器15發(fā)出開關(guān)信號。該光電傳感器 15可以電連接于微處理單元(圖中未顯示)，以向該微處理單元發(fā)送該開關(guān)信號。當(dāng)微處 理單元接收到開關(guān)信號時，就確定該第一直線驅(qū)動電機60的輸出軸62處于初始位置，進而 確定該近光燈14處于左右轉(zhuǎn)動動作的初始位置。雖然遮光片63可以從兩個相對方向遮擋 光電傳感器15，而光電傳感器15都會發(fā)出開關(guān)信號，但是只有從一個固定方向上遮擋而使 光電傳感器15發(fā)出的開關(guān)信號才會被用作確認(rèn)上述初始位置。上述觸發(fā)片和傳感器也可 以采用其他類型的傳感裝置，例如，接觸式傳感裝置。 該微處理單元可以利用預(yù)設(shè)算法根據(jù)行車狀態(tài)數(shù)據(jù)計算出車前燈(近光燈和/或 遠(yuǎn)光燈)照明方向所需偏轉(zhuǎn)的角度，并且據(jù)此計算出第一和/或直線驅(qū)動電機的輸出軸所 需移動的步長及方向，從而指令第一和/或第二直線驅(qū)動電機在相應(yīng)的方向上驅(qū)動其各自 輸出軸移動相應(yīng)步長。同時，該微處理單元可以根據(jù)來自第一和第二直線驅(qū)動電機的傳感 裝置的開關(guān)信號來確定第一和第二直線驅(qū)動電機輸出軸的初始位置，并對第一和第二直線 驅(qū)動電機輸出軸的位置進行校正和補償。 本發(fā)明車前燈照明方向偏轉(zhuǎn)控制方法的控制流程如圖5和6所示，其中，圖5示出 了初始化操作流程圖；圖6示出了轉(zhuǎn)動操作流程圖。由于第一直線驅(qū)動電機和第二直線驅(qū) 動電機所受到的控制是類似的，以下以直線驅(qū)動電機來統(tǒng)稱第一直線驅(qū)動電機和第二直線 驅(qū)動電機。 下面詳細(xì)說明本發(fā)明中直線驅(qū)動電機在初始化操作中的控制流程。
首先，在步驟S101中，微處理單元指令直線驅(qū)動電機8使其輸出軸9伸出。在步 驟S102中，微處理單元判斷直線驅(qū)動電機8的輸出軸9是否達到行程極限。如果是，則直 接跳轉(zhuǎn)至步驟S105，即微處理單元指令直線驅(qū)動電機8的輸出軸9反向移動，在此情況下， 向直線驅(qū)動電機8內(nèi)縮回；如果否，則流程進入步驟S103，微處理單元判斷光電傳感器13 是否發(fā)出開關(guān)信號。如果微處理單元確定光電傳感器13沒有發(fā)出開關(guān)信號，則指令直線驅(qū) 動電機8繼續(xù)使其輸出軸9伸出，即回到步驟S101 ;而當(dāng)微處理單元確定光電傳感器13發(fā) 出開關(guān)信號，則進入步驟S104，微處理單元指令直線驅(qū)動電機8使輸出軸9伸出一個定量， 然后轉(zhuǎn)到步驟S105。如上所述，在步驟S105中，微處理單元指令直線驅(qū)動電機8的輸出軸9反向移動，即向直線驅(qū)動電機8內(nèi)縮回。在步驟S106中，微處理單元判斷直線驅(qū)動電機8 的輸出軸9是否達到行程極限。如果是，則表示該系統(tǒng)已經(jīng)失效或者系統(tǒng)進行了不正常處 理，從而微處理單元中止該初始化操作，并可以發(fā)出警報；如果否，則流程進入步驟S107， 微處理單元判斷光電傳感器是否發(fā)出開關(guān)信號。如果微處理單元確定光電傳感器13沒有 發(fā)出開關(guān)信號，則指令直線驅(qū)動電機8繼續(xù)縮回其輸出軸，即回到步驟S105 ;而當(dāng)微處理單 元確定光電傳感器13發(fā)出開關(guān)信號，則轉(zhuǎn)到步驟S108，微處理單元確定直線驅(qū)動電機8的 輸出軸9此時處于初始位置，并記錄輸出軸的該位置為初始位置以備校正之用。隨后，在步 驟S109中，微處理單元指令直線驅(qū)動電機8將其輸出軸9移動至默認(rèn)位置，并確定完成初 始化操作。 —般而言，上述初始位置是當(dāng)車前燈的光束投射角度平行于車身前后方向中心線 時直線驅(qū)動電機的輸出軸所處的位置。 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，直線驅(qū)動電機的輸出軸初始移動方向并不影響初始化 操作，從而，微處理單元也可以指令直線驅(qū)動電機首先縮回其輸出軸，并隨后在步驟S105 中指令直線驅(qū)動電機伸出其輸出軸。 在完成初始化操作之后，微處理單元按照圖6所示的流程控制該車前燈的轉(zhuǎn)動操 作。首先，在步驟S201中，微處理單元利用預(yù)設(shè)算法根據(jù)行車狀態(tài)數(shù)據(jù)計算出車前燈(近 光燈和/或遠(yuǎn)光燈)照明方向所需偏轉(zhuǎn)的角度，并且據(jù)此計算出直線驅(qū)動電機的輸出軸所 需移動的步長及方向。隨后，在步驟S202中，微處理單元指令直線驅(qū)動電機使輸出軸在該 方向上移動該步長。微處理單元僅利用傳感裝置在直線驅(qū)動電機輸出軸進行縮回動作時發(fā) 出的開關(guān)信號對直線驅(qū)動電機輸出軸的位置進行校正和補償，而并不考慮傳感裝置在直線 驅(qū)動電機輸出軸進行伸出動作時發(fā)出的開關(guān)信號；或者相反，即微處理單元僅利用傳感裝 置在直線驅(qū)動電機輸出軸進行伸出動作時發(fā)出的開關(guān)信號對直線驅(qū)動電機輸出軸的位置 進行校正和補償。例如，在本示例步驟S203中，微處理單元判斷輸出軸是否執(zhí)行了伸出動 作。如果是，則流程回到S201，微處理單元重新根據(jù)車狀態(tài)數(shù)據(jù)計算出車前燈(近光燈和 /或遠(yuǎn)光燈)照明方向所需偏轉(zhuǎn)的角度，并且重新?lián)擞嬎愠鲋本€驅(qū)動電機的輸出軸所需 移動的步長及方向，即微處理單元在這種情況下并不對直線驅(qū)動電機輸出軸的位置進行校 正和補償；否則，如果微處理單元確定輸出軸執(zhí)行縮回動作，則流程進入步驟S204，微處理 單元判斷光電傳感器是否發(fā)出開關(guān)信號。如果微處理單元確定光電傳感器沒有發(fā)出開關(guān)信 號，則流程回到步驟S201。但是，如果微處理單元確定光電傳感器發(fā)出開關(guān)信號，微處理單 元就在步驟S205中進一步確定光電傳感器發(fā)出開關(guān)信號時輸出軸所處的位置是否為輸出 軸的初始位置。如果是，則表明該直線驅(qū)動電機運作正常，沒有出現(xiàn)位置偏差，從而流程回 到步驟S201 ;如果否，則表明該直線驅(qū)動電機的輸出軸產(chǎn)生了位置偏差，微處理單元就在 步驟S206中記錄該位置偏差值，并在步驟S207中指令直線驅(qū)動電機相應(yīng)地移動輸出軸，以 補償該偏差。補償完成之后，流程回到S201。 通過本發(fā)明的上述照明方向轉(zhuǎn)動裝置和轉(zhuǎn)動控制方法，可以準(zhǔn)確地根據(jù)行車狀態(tài) 來改變車前燈的照明方向，從而保證了行車安全。另外，本發(fā)明利用簡單的傳感裝置和微處 理單元進行控制，實現(xiàn)了持續(xù)校正照明方向的功能，而不需像以往的轉(zhuǎn)動執(zhí)行機構(gòu)一樣需 要采用昂貴的傳感器和復(fù)雜的機構(gòu)，從而降低了整個系統(tǒng)的制造成本和體積。同時，本發(fā)明 避免了利用步進電機達到行程極限受阻所產(chǎn)生的較大電流方法來校正步進電機位置，從而
10可以有效增加系統(tǒng)的可靠性并延長了系統(tǒng)的使用壽命。 盡管參照優(yōu)選的實施例描述了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對本發(fā)明進行各種改進和變形。
權(quán)利要求
一種車前燈，包括外殼；第一微調(diào)器和第二微調(diào)器，其沿著同一水平線固定于該外殼上；主框架，其樞轉(zhuǎn)地連接于該第一和第二微調(diào)器，以懸掛于該外殼內(nèi)；近光燈，其樞轉(zhuǎn)地設(shè)置于該主框架上；遠(yuǎn)光燈，其固定地設(shè)置于該主框架上；第一直線驅(qū)動電機，其固定于該外殼并包括耦合于該主框架的第一輸出軸，以通過該第一輸出軸的伸縮運動來推動該主框架繞該第一、第二微調(diào)器與該主框架的連接點形成的中心線進行轉(zhuǎn)動；和微處理單元，其電連接于該第一直線驅(qū)動電機，以根據(jù)行車狀態(tài)數(shù)據(jù)指令該第一直線驅(qū)動電機在所需的方向上使該第一輸出軸移動所需的步長。
2. 如權(quán)利要求1所述的車前燈，其中，該車前燈還包括第一傳感裝置，其包括固定于該 第一輸出軸的第一觸發(fā)片和其位置相對于該第一直線驅(qū)動電機殼體固定的第一傳感器，該 第一觸發(fā)片跟隨該第一輸出軸移動，并在與該第一傳感器對齊的位置觸發(fā)該第一傳感器發(fā) 出開關(guān)信號；其中該微處理單元電連接于該第一傳感裝置，以根據(jù)來自該第一傳感裝置的開關(guān)信號 校正該第一輸出軸的位置偏差。
3.如權(quán)利要求1所述的車前燈，其中，該第一微調(diào)器包括固定在該外殼上的第一共點 微調(diào)單元、嚙合于該第一共點微調(diào)單元中且其前端為第一懸掛頭的第一螺旋桿和固定在該 主框架上以承載該第一懸掛頭的第一懸掛座，該第一懸掛頭形成球頭以可自由轉(zhuǎn)動地承載 于形成于該第一懸掛座中的球形窩座中；該第二微調(diào)器包括固定在該外殼上的第二共點 微調(diào)單元、嚙合于該第二共點微調(diào)單元中的第二螺旋桿、可樞轉(zhuǎn)地連接于該第二螺旋桿前 端且其前端為第二懸掛頭的樞轉(zhuǎn)桿、和固定在該主框架上以承載該第二懸掛頭的第二懸掛 座，該第二懸掛頭形成球頭以可自由轉(zhuǎn)動地承載于形成于該第二懸掛座中的球形窩座中， 其中旋轉(zhuǎn)該第一和第二螺旋桿可使得該主框架沿該外殼前后方向移動。
4. 如權(quán)利要求3所述的車前燈，其中，該第一和第二懸掛座沿該近光燈在該車前燈左 右方向上的水平中心線固定在該主框架上。
5. 如權(quán)利要求4所述的車前燈，其中，該第一和第二懸掛座設(shè)置于該近光燈兩側(cè)。
6. 如權(quán)利要求1所述的車前燈，其中，該主框架上固定地設(shè)置有浮動鉸接機構(gòu)且該浮 動鉸接機構(gòu)中設(shè)置有圓形槽，該第一輸出軸前端形成球頭，該第一輸出軸的球頭滑動配合 地設(shè)置于該浮動鉸接機構(gòu)的圓形槽中。
7. 如權(quán)利要求1-6中任一項所述的車前燈，其中，該近光燈與該主框架通過上樞紐和 下樞紐樞轉(zhuǎn)地連接，該上樞紐包括固定于該主框架的第一上固定架、固定于該近光燈的第 二上固定架以及樞轉(zhuǎn)地連接該第一上固定架和第二上固定架的上轉(zhuǎn)動軸；該下樞紐包括固 定于該主框架并且其上設(shè)置有通孔的下固定架、可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于該主框架的搖臂座以及貫 穿該通孔并且上端固定于該近光燈而下端固定于該搖臂座的下轉(zhuǎn)動軸。
8. 如權(quán)利要求7所述的車前燈，其中，該車前燈還包括固定于該主框架的第二直線驅(qū) 動電機，該第二直線驅(qū)動電機包括第二輸出軸，該第二輸出軸前端設(shè)置有球頭，該搖臂座包 括用于與該主框架樞轉(zhuǎn)聯(lián)接的基座和連接于該基座并設(shè)置有圓形槽的搖桿，該第二輸出軸的球頭滑動配合地設(shè)置于該搖桿的圓形槽中，以通過該第二輸出軸的伸縮運動來轉(zhuǎn)動該下 轉(zhuǎn)動軸進而帶動該近光燈轉(zhuǎn)動。
9. 如權(quán)利要求8所述的車前燈，其中，該微處理單元電連接于該第二直線驅(qū)動電機，以 根據(jù)行車狀態(tài)數(shù)據(jù)指令該第二直線驅(qū)動電機在所需的方向上使該第二輸出軸移動所需的 步長。
10. 如權(quán)利要求9所述的車前燈，其中，該車前燈還包括第二傳感裝置，其包括固定于 該第二輸出軸的第二觸發(fā)片和其位置相對于該第二直線驅(qū)動電機殼體固定的第二傳感器， 該第二觸發(fā)片跟隨該第二輸出軸移動，并在與該第二傳感器對齊的位置觸發(fā)該第二傳感器 發(fā)出該開關(guān)信號；其中該微處理單元電連接于該第二傳感裝置，以根據(jù)來自該第二傳感裝置的開關(guān)信號 校正該第二輸出軸的位置偏差。
11. 一種車前燈照明方向偏轉(zhuǎn)的控制方法，該車前燈包括具有輸出軸的直線驅(qū)動電機， 以通過該輸出軸的伸縮運動來偏轉(zhuǎn)該車前燈的照明方向，該方法包括對該輸出軸進行初始化操作，以確定該輸出軸的初始位置；利用預(yù)設(shè)算法根據(jù)行車狀態(tài)數(shù)據(jù)計算出該車前燈照明方向所需偏轉(zhuǎn)的角度，并且據(jù)此 計算出該輸出軸所需移動的步長及方向；禾口指令該直線驅(qū)動電機在上述方向上使該輸出軸移動上述步長。
12. 如權(quán)利要求11所述的控制方法，其中，該輸出軸上固定有觸發(fā)片，其位置相對于該 直線驅(qū)動電機殼體固定地設(shè)置有傳感器，該觸發(fā)片跟隨該輸出軸移動，并在與該傳感器對 齊的位置觸發(fā)該傳感器發(fā)出開關(guān)信號，該初始化操作包括以下步驟(a) 指令該直線驅(qū)動電機在第一方向上移動該輸出軸；(b) 判斷該輸出軸否達到行程極限，如果是，則直接跳轉(zhuǎn)至步驟(e)，否則進入步驟(c);(c) 判斷該傳感器是否發(fā)出開關(guān)信號，如果是，則進入步驟(d)，否則回到上述步驟(a);(d) 指令該直線驅(qū)動電機使該輸出軸在該第一方向上移動一個定量；(e) 指令該直線驅(qū)動電機在與該第一方向相反的第二方向上移動該輸出軸；(f) 判斷該輸出軸否達到行程極限，如果是，則中止該初始化操作，否則進入步驟(g);(g) 判斷該傳感器是否發(fā)出開關(guān)信號，如果是，則進入步驟(h)，否則回到上述步驟(e);(h) 記錄該輸出軸所處的位置為該初始位置；(i) 指令該直線驅(qū)動電機將該輸出軸移動至預(yù)定的默認(rèn)位置，并結(jié)束該初始化操作。
13. 如權(quán)利要求12所述的控制方法，其中，所述第一方向為該輸出軸執(zhí)行伸出動作的 方向，而所述第二方向為該輸出軸執(zhí)行縮回動作的方向。
14. 如權(quán)利要求12所述的控制方法，其中，所述第一方向為該輸出軸執(zhí)行縮回動作的 方向，而所述第二方向為該輸出軸執(zhí)行伸出動作的方向。
15. 如權(quán)利要求12-14中任一項所述的控制方法，其中，所述初始位置為該車前燈的光 束投射角度平行于車身前后方向中心線時該輸出軸所處的位置。
16. 如權(quán)利要求15所述的控制方法，其中，該方法還包括根據(jù)該輸出軸在一特定方向上移動過程中該傳感器發(fā)出的開關(guān)信號確定該輸出軸的 位置偏差；指令該直線驅(qū)動電機移動該輸出軸，以補償該位置偏差。
17. 如權(quán)利要求16所述的控制方法，其中，所述特定方向為該輸出軸執(zhí)行伸出動作的 方向。
18. 如權(quán)利要求16所述的控制方法，其中，所述特定方向為該輸出軸執(zhí)行縮回動作的 方向。
全文摘要
本發(fā)明公開一種車前燈及其照明方向偏轉(zhuǎn)控制方法。該車前燈包括外殼；沿同一水平線固定于外殼的第一微調(diào)器和第二微調(diào)器；樞轉(zhuǎn)地連接于第一和第二微調(diào)器以懸掛于外殼內(nèi)的主框架；樞轉(zhuǎn)地設(shè)置于主框架上的近光燈；固定地設(shè)置于主框架上的遠(yuǎn)光燈；第一直線驅(qū)動電機，固定于外殼并包括耦合于主框架的第一輸出軸，以通過第一輸出軸的伸縮運動來推動主框架繞第一、第二微調(diào)器與主框架的連接點形成的中心線進行轉(zhuǎn)動；和微處理單元，電連接于第一直線驅(qū)動電機以對第一直線驅(qū)動電機進行控制。本發(fā)明還公開了該車前燈照明方向偏轉(zhuǎn)的控制方法。
文檔編號B60Q1/04GK101722890SQ20081016947
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者劉志茹, 潘志健, 王執(zhí)中, 陳葦 申請人:汽車零部件研究及發(fā)展中心有限公司