專利名稱：多級步進位置隨動車前燈系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于改善汽車夜間駕駛條件、增強黑暗中駕駛的安全性，在彎道路況及 坡道路況時，擴大駕駛員的視野，增加駕駛員反映時間的汽車前大燈隨動控制系統(tǒng)。
背景技術：
通常汽車上安裝的普通前大燈只有固定的照射范圍，當夜間車輛在彎道上轉彎時，固定 前大燈不能對彎道內側照明，常常會出現(xiàn)"盲區(qū)"，嚴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。

實用新型內容
本實用新型是為避免上述現(xiàn)有技術所存在的不足之處，提供一種多級步進位置隨動車前 燈系統(tǒng)，以便根據(jù)汽車轉向角度和上下坡行駛狀態(tài)，對汽車大燈進行二維動態(tài)調節(jié)，與當前 的道路狀況條件相適應，改善對車輛前進方向的照明度，增強在黑暗路況條件下行駛的安全 性。
本實用新型解決技術問題采用如下技術方案
本實用新型多級步進位置隨動車前燈系統(tǒng)的結構特點是隨車設置轉向位置傳感器和垂 直位置傳感器，設置由電磁位置隨動機構控制的二維車前燈支架，汽車轉向角度和上下坡行 駛狀態(tài)分別在轉向位置傳感器和垂直位置傳感器中轉換為多級控制信號；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構的隨動位置控制信號。
本實用新型系統(tǒng)控制方法是在車輛處于轉彎狀態(tài)時，以隨動的方式使車前燈朝向車輛所 轉的方向水平轉過設定的角度，并在轉彎狀態(tài)結束后使車前燈自動復位；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過設定的角度，并在上坡或下坡結束后使 車前燈自動復位。
與已有技術相比，本實用新型有益效果體現(xiàn)在-
1、 本實用新型根據(jù)汽車的轉向角度和上下坡行駛狀態(tài)，提前主動對車前燈進行二維動 態(tài)調節(jié)，使之照射的角度與當前的道路狀況條件相適應，有效改善對車輛前進方向的照明度， 增強了在黑暗路況條件下行駛的安全性。
2、 本實用新型大燈在彎道行駛時的隨動有效地擴大了駕駛員的視野，并且可以提前提 醒對方來車。
3、 本實用新型針對車輛因后部負載變化而改變了前大燈本來正確的照射范圍的情況，
可以調整車燈照射角進行有效改善。
4、 本實用新型采用多級步進位置隨動，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)，進而使大燈隨動。其 轉動方向步進級數(shù)和垂直方向步進級數(shù)的合理設置可以使前大燈的照射區(qū)域無明顯跳動。
5、 本實用新型的具體實施不涉及復雜的微型電腦、步進電機或電動舵機等方案，遵循 "夠用即可"的原則，在滿足基本功能的基礎上，沒有增加任何冗余功能。
6、 本實用新型與車輛本身已有的控制系統(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、 本實用新型能耗僅為大約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、 本實用新型結構簡單，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準配置。


圖1為本實用新型系統(tǒng)結構拓撲圖。
圖2為本實用新型中轉向位置傳感器結構示意圖。
圖3為本實用新型中轉向位置傳感、控制及隨動拓撲圖。
圖4為本實用新型中垂直位置傳感器結構示意圖。
圖5為本實用新型中垂直位置傳感、控制及隨動拓撲圖。
圖6為本實用新型中二維雙通道多級控制器拓撲圖。
圖7為本實用新型中垂直(轉向)位置隨動系統(tǒng)結構示意圖。
圖8為本實用新型中二維復位鎖定機構示意圖。
圖9為本實用新型中延時復位電路。
圖中標號l車前燈、2銜鐵、3錐形尾孔、4復位板、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復位彈簧、A重力擺錘的擺動中心、B 轉向機轉動中心、K復位電磁鐵、F復位分力、a隨動角。
以下通過具體實施方式
，結合附圖對本實用新型作進一步說明
具體實施方式
本實施例中，車前燈位置隨動控制方法是在車輛處于轉彎狀態(tài)時，以隨動的方式使車前 燈朝向車輛所轉的方向水平轉過設定的角度，并在轉彎狀態(tài)結束后使車前燈自動復位；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過設定的角度，并在上坡或 下坡結束后使車前燈自動復位。
本實施例中，多級步進位置隨動車前燈系統(tǒng)是隨車設置轉向位置傳感器和垂直位置傳感
器，設置由電磁位置隨動機構控制的二維車前燈支架，汽車轉向角度和上下坡行駛狀態(tài)分別 在轉向位置傳感器和垂直位置傳感器中轉換為多級控制信號；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構的隨動位置控制信號。
隨動角01包括左右轉向具有內側0 16°、外側0 8。照明方向的調整范圍，每級轉向角 度設置為2。；垂直照明方向具有上下各12。的調整范圍，分別設置為2。、 4.5°、 8°及12°的 四級。以上隨動角范圍和步進值均可以根據(jù)不同車型的需要，方便地改變設計參數(shù)。
具體實施中的相應設置也包括
圖l所示，將轉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)三個部分設置為獨立的三個模塊，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，轉向位置霍爾陣列傳感器的設置是以轉向機轉動中心B為中心，沿徑向設置 隨轉向機轉動的傳感臂5，傳感臂5的前端為永磁端6，在傳感臂5的轉動范圍內，設置轉 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與對應位置上的霍爾傳感 器件組成對應位置上的轉向信號測頭。
圖2、圖3所示，本實施例中，轉向位置霍爾陣列傳感器中的各霍爾傳感器件包括對應 于轉向機正中位置的復位傳感器Ho，以及位于復位傳感器Ho兩側均勻分布的兩組，每組分 別為四只，即H^ H2、 H3和H4。當車輛左右轉動時，轉向位置霍爾陣列傳感器由于傳感臂 永磁端6的接近，因感應而檢測到轉向機的轉動角度，設置轉向起始角為2度，在左右轉向 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Hj 同時給出高電平；當轉向角度繼續(xù)增大，由Hi單獨給出高電平；轉向角度再度增大，t^及 H2同時給出高電平，以此組合，轉向位置霍爾陣列傳感器將在左右轉向方向上依次給出十 七個位置信號，其中包括正中的轉向復位信號。
參見圖4，垂直位置霍爾陣列傳感器是在重力擺錘7的底端設置永磁錘頭8，重力擺錘 的擺動中心A設置于傳感器外殼上，在重力擺錘7的擺動范圍內，均勻設置垂直位置霍爾 陣列傳感器中的各霍爾傳感器件，以永磁錘頭8與對應位置上的霍爾陣列傳感器件組成對應 位置上的豎直角度信號傳感器。
圖4、圖5所示，本實施例中，垂直位置霍爾陣列傳感器中的各霍爾傳感器件包括對應 于重力擺錘正中位置的復位傳感器Ho以及位于復位傳感器H()兩側均勻分布的兩組，每組分 別為兩只，即H!和H2。當車輛上坡或下坡，或因負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，因而感應檢測到汽車車身的前后傾斜角度(設置起始
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 一個垂直復位信號，設置前后傾斜最大角度分別為12度，并設置限位。垂直位置霍爾陣列 傳感器可以安裝在車內的任何地方。
參見圖7，車前燈支架的電磁位置隨動機構是在車前燈支架上固定設置隨動永磁體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動在對應的角度位置上，實 現(xiàn)電磁位置隨動。垂直位置隨動系統(tǒng)與轉向位置隨動系統(tǒng)的轉動中心點C處在同一位置上， 其轉動軸相互垂直。
參見圖8，設置隨動復位鎖定機構，是在車前燈1的尾端設置凹面復位板4,復位板4 的中心具有錐形尾孔3，以錐形尾孔3為鎖定孔，對應位置上設置電磁鎖定機構，電磁鎖定 機構中的銜鐵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)轉向/垂直位置傳感器傳來的二維位置信息，輸 出相應的驅動電流，驅使電磁位置隨動機構跟隨動作。
參見圖9，以集成電路555組成的單穩(wěn)觸發(fā)器，在車前燈被關閉時，因本裝置的穩(wěn)壓電 路受車前燈開關控制，關閉車前燈也就是關閉本裝置，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，在3端輸出高電平，使T。,和T。2導通，并延時1至2秒后再關閉、復位回 中電磁鐵K。動作，促使車前燈復位回中，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，如復位傳感器Ho檢測到相應的位置信號，則T。i導通、K。動作，使車前燈動態(tài)地 處于回中位置。
當隨動系統(tǒng)關閉時，圖8所示的二維復位鎖定機構中的電磁鐵釋放，銜鐵2在彈簧的作 用下，使車前燈1得到如圖8(b)所示的復位分力F。在復位分力F與復位回中電磁鐵K。的共 同作用下，車前燈1復位到圖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)的啟動與關閉由車輛原有的前大燈開關控制。同時設置一個單獨的開關，可以 隨時關閉雙通道多級控制器，即關閉隨動系統(tǒng)，防止意外情況的干擾及特殊情況時的需 要。隨動系統(tǒng)關閉后，車前燈復位回中，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。
權利要求1、一種多級步進位置隨動車前燈系統(tǒng)，其特征是隨車設置轉向位置傳感器和垂直位置傳感器，設置由電磁位置隨動機構控制的二維車前燈支架，汽車轉向角度和上下坡行駛狀態(tài)分別在轉向位置傳感器和垂直位置傳感器中轉換為多級控制信號；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構的隨動位置控制信號。
2、 根據(jù)權利要求1所述的多級步進位置隨動車前燈系統(tǒng)，其特征是所述轉向位置傳感 器采用轉向位置霍爾陣列傳感器，所述轉向位置霍爾陣列傳感器的設置是以轉向機轉動中心(B)為中心，設置隨轉向機轉動的傳感臂(5)，傳感臂(5)的前端為永磁端(6)，在傳感 臂(5)的轉動范圍內，設置轉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)與對應位置上的霍爾傳感器件組成對應位置的轉向信號。
3、 根據(jù)權利要求1所述的多級步進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，設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)與對應位置上的霍爾陣列傳感器件組成對應位置上的前 后豎直角度信號。
4、 根據(jù)權利要求1所述的多級步進位置隨動車前燈系統(tǒng)，其特征是所述車前燈支架的 電磁位置隨動機構是在車前燈支架上設置隨動永磁體(9)，由多級信號控制器控制得電狀態(tài) 的各電磁鐵(10)設置在與車架固聯(lián)的基座上，每只電磁鐵(10)處在各自的轉角位置上。
5、 根據(jù)權利要求1所述的多級步進位置隨動車前燈系統(tǒng)，其特征是設置隨動復位鎖定 機構，在車前燈(1)的尾端設置凹面復位板(4)，復位板(4)的中心具有錐形尾孔(3)， 以錐形尾孔(3)為鎖定孔，對應位置上設置電磁鎖定機構，電磁鎖定機構中的銜鐵(2)在 復位電磁鐵(K)釋放、復位彈簧(11)彈出后，作為鎖定銷插入在鎖定孔中。
專利摘要多級步進位置隨動車前燈系統(tǒng)，其特征是隨車設置轉向位置傳感器和垂直位置傳感器，設置由電磁位置隨動機構控制的二維車前燈支架，汽車轉向角度和上下坡行駛狀態(tài)分別在轉向位置傳感器和垂直位置傳感器中轉換為多級控制信號；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構的隨動位置控制信號。本實用新型根據(jù)汽車轉向角度和上下坡行駛狀態(tài)，對汽車大燈進行二維動態(tài)調節(jié)，與當前的道路狀況條件相適應，改善對車輛前進方向的照明度，增強在黑暗路況條件下行駛的安全性。
文檔編號B60Q1/08GK201189842SQ200820033189
公開日2009年2月4日 申請日期2008年3月26日 優(yōu)先權日2008年3月26日
發(fā)明者張承青 申請人:張承青