專利名稱：一種汽車前照燈彎道自適應(yīng)控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車燈照明領(lǐng)域，是涉及一種汽車前照燈彎道自適應(yīng)控制的方法。
背景技術(shù)：
目前，汽車前照燈彎道自適應(yīng)系統(tǒng)(Adaptive Front-lighting System，簡稱AFS) 在計(jì)算前照燈旋轉(zhuǎn)角度所使用的方法，大都是采集方向盤轉(zhuǎn)角并以此換算成車輪轉(zhuǎn)角，并采集車速信息，利用車的軸距和車輪的轉(zhuǎn)角進(jìn)行近似計(jì)算。采用這種方法計(jì)算得到的結(jié)果精度低且方向盤轉(zhuǎn)角傳感器屬于接觸式機(jī)械傳感器，可靠性差、價格昂貴，車速及方向盤轉(zhuǎn)角信息需要通過車體總線傳輸，系統(tǒng)復(fù)雜。本發(fā)明提出了一種測量加速度，角速度及角加速度并利用牛頓力學(xué)公式和三角形公式計(jì)算前照燈轉(zhuǎn)角的方法。由于本發(fā)明的方法在計(jì)算時嚴(yán)格按照牛頓力學(xué)原理和三角形公式原理，所以得到的結(jié)果精度高。并由于這種方法可以采用非接觸式測量方式，不依靠系統(tǒng)外其他信息，因此系統(tǒng)簡單、可靠性高、性價比好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是解決汽車在彎道行駛時，控制前照燈照射方向與車輛運(yùn)動方向保持一致，減少轉(zhuǎn)彎時的照射盲區(qū)，使前照燈達(dá)到最佳照明效果的問題。本發(fā)明的目的是提供一種方法車輛在彎道行駛時，通過測量車輛加速度，角速度及角加速度，計(jì)算前照燈照射方向與車輛運(yùn)動方向一致所需要旋轉(zhuǎn)的角度，使前照燈精確達(dá)到該旋轉(zhuǎn)角度的控制方法。如

圖1所示，圖中θ為轉(zhuǎn)彎時車輪與Y軸的夾角，即車輪和車體方向的夾角；κ為 PAO和PAl與X軸的夾角，即與車體垂直方向的夾角。P為車輛加速度及角速度和角加速度的測量點(diǎn)，AO和Al為車輛左右前照燈的位置。如圖2所示，圖中加速度數(shù)據(jù)獲取模塊將測量車輛轉(zhuǎn)彎時的X軸和Y軸的加速度； 角速度數(shù)據(jù)獲取模塊將測量車輛轉(zhuǎn)彎時的角速度；角加速度數(shù)據(jù)獲取模塊將測量車輛轉(zhuǎn)彎時的角加速度；左前照燈旋轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和右前照燈旋轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照處理模塊給出的旋轉(zhuǎn)角度，將車燈旋轉(zhuǎn)到該角度；左前照燈旋轉(zhuǎn)到位反饋信號和右前照燈旋轉(zhuǎn)到位反饋信號將前照燈的到位信息反饋給處理模塊；處理模塊通過測量的X軸和Y軸的加速度及角速度和角加速度計(jì)算車燈應(yīng)該偏轉(zhuǎn)的角度，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)并實(shí)時檢測到位反饋信號，使前照燈旋轉(zhuǎn)到計(jì)算的角度。如圖3所示，Ptl為、時刻位置，P1為在、時刻系統(tǒng)預(yù)測的車輛的位置，0為轉(zhuǎn)彎時的圓周運(yùn)動的圓心。圖中X方向和Y方向與圖1中一致，即X方向?yàn)榕c車體垂直的方向，該方向上的加速度計(jì)為\ ；Y方向?yàn)榕c車體平行的方向，該方向上的加速度計(jì)為 ，汽車的角速度記為ω，角加速度為α，PtlO為法向的向心加速度方向，與其垂直的為切向加速度方向。 由圖中的角度關(guān)系和牛頓力學(xué)原理可知，切向加速度和向心加速度的計(jì)算如下aycos θ +axsin θ =Ra(1)
axcos 0 -aysin 0 = Rco2(2)求得，式中GJ1和Wci分別為時間、時刻和、時刻采集的角速度，At = trt0,由 (1)和⑵式可以推導(dǎo)出，
權(quán)利要求
1.一種汽車前照燈彎道自適應(yīng)控制的方法，用于控制汽車前照燈照明方向與車輛運(yùn)動趨勢方向保持一致，其特征在于通過計(jì)算車輛轉(zhuǎn)彎時車體與車輪的夾角，計(jì)算前照燈照明方向與車輛運(yùn)動趨勢方向保持一致所需要旋轉(zhuǎn)的角度，使前照燈精確達(dá)到該旋轉(zhuǎn)角度。
2.按照權(quán)利1所述的一種汽車前照燈彎道自適應(yīng)控制的方法，其特征在于所述計(jì)算轉(zhuǎn)彎時車體與車輪夾角，是測量與車體平行和垂直方向的加速度，以及轉(zhuǎn)彎的角速度和角加速度，利用牛頓力學(xué)公式，計(jì)算車輛在做轉(zhuǎn)彎運(yùn)動時車體與車輪的夾角。
3.按照權(quán)利1所述的一種汽車前照燈彎道自適應(yīng)控制的方法，其特征在于所述計(jì)算前照燈照明方向與車輛運(yùn)動趨勢方向保持一致所需要旋轉(zhuǎn)的角度，是根據(jù)車燈、測量點(diǎn)，以及預(yù)測車輛即將行駛到的位置所組成的幾何關(guān)系，利用三角計(jì)算公式，計(jì)算前照燈照明方向與車輛運(yùn)動趨勢方向保持一致所需要旋轉(zhuǎn)的角度。
4.按照權(quán)利1所述的一種汽車前照燈彎道自適應(yīng)控制的方法，其特征在于所述使前照燈精確達(dá)到該旋轉(zhuǎn)角度，是調(diào)整控制前照燈旋轉(zhuǎn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，直到前照燈達(dá)到所需旋轉(zhuǎn)角度。
全文摘要
一種汽車前照燈彎道自適應(yīng)控制的方法屬于車燈照明領(lǐng)域，為了使汽車在轉(zhuǎn)彎行駛時，前照燈照明方向保持與車體運(yùn)動趨勢方向一致的照明效果，需要前照燈旋轉(zhuǎn)一定的角度，本發(fā)明構(gòu)建兩個正交的加速度坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型，利用牛頓力學(xué)公式和三角形公式計(jì)算出車燈旋轉(zhuǎn)角度，可應(yīng)用于汽車前燈自適應(yīng)系統(tǒng)(Adaptive Front-lighting System，簡稱AFS)。
文檔編號B60Q1/12GK102555888SQ20101061137
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者冀磊 申請人:北京屹林智信科技發(fā)展有限公司