主動型前車燈控制方法
【專利摘要】本發(fā)明是針對現(xiàn)有的汽車前車燈在汽車轉(zhuǎn)彎過程中，無法根據(jù)當前的轉(zhuǎn)彎狀態(tài)以及無法根據(jù)汽車安全行駛的要求對前車燈照明狀態(tài)進行調(diào)整的不足，提供一種主動型前車燈控制方法。該方法，包括如下步驟：獲取轉(zhuǎn)彎過程中汽車當前的曲率半徑并計算保持當前曲率半徑的情況下汽車的轉(zhuǎn)彎運動軌跡；控制前車燈在水平方向上轉(zhuǎn)動θ角，使得前車燈轉(zhuǎn)動后，前車燈燈光軌跡與所述轉(zhuǎn)彎運動軌跡的交點到前車燈的距離始終等于預(yù)先設(shè)定的汽車安全制動距離。本發(fā)明汽車轉(zhuǎn)彎過程中，車燈的位置由曲率半徑和汽車安全制動距離決定，充分地從安全行駛的角度對車燈的狀態(tài)進行調(diào)整，大大保證了車輛轉(zhuǎn)彎時的安全性。
【專利說明】主動型前車燈控制方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車車燈控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，涉及一種主動型前車燈控制方法。【背景技術(shù)】
[0002]汽車的前車燈設(shè)置在整輛車的前部，它主要起照明和信號作用。起照明作用的前車燈發(fā)出的光可以照亮車體前方的道路情況，使駕駛者可以在黑夜或者光線不好的地方安全的行車，其照明作用的前車燈按照光源可分為鹵鎢燈、氙氣燈等。
[0003]汽車在行駛過程中，由于不同的路況、不同的行車狀態(tài)，對前車燈的照明要求實際是不同的，尤其是汽車在轉(zhuǎn)彎時，出于對汽車安全行駛的要求，對前車燈的照明狀態(tài)要求是不同的。而現(xiàn)有的很多汽車前車燈根本不具備任何調(diào)節(jié)功能，那么在汽車不同照明需求下，車燈往往都處于相同的狀態(tài)，這樣對汽車的行車安全是不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是針對現(xiàn)有的汽車前車燈在汽車轉(zhuǎn)彎過程中，無法根據(jù)當前的轉(zhuǎn)彎狀態(tài)以及無法根據(jù)汽車安全行駛的要求對前車燈照明狀態(tài)進行調(diào)整的不足，提供一種主動型前車燈控制方法。
[0005]本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問題，可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種主動型前車燈控制方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0007]1、設(shè)定汽車轉(zhuǎn)彎過程中啟動前車燈控制的曲率半徑下限和曲率半徑上限，
[0008]2、當汽車轉(zhuǎn)彎過程中當前的曲率半徑位于所述曲率半徑下限和曲率半徑上限之間時，獲取汽車當前的曲率半徑并計算保持當前曲率半徑的情況下汽車的轉(zhuǎn)彎運動軌跡；
[0009]3、控制前車燈在水平方向上轉(zhuǎn)動Θ角，使得前車燈轉(zhuǎn)動后，前車燈燈光軌跡與所述轉(zhuǎn)彎運動軌跡的交點到前車燈的距離始終等于預(yù)先設(shè)定的汽車安全制動距離。
[0010]本發(fā)明中，所述曲率半徑下限根據(jù)公式emax=arc sin ((D/2)/Rmin)確定，其中，Θ _為汽車轉(zhuǎn)彎時前車燈允許的最大轉(zhuǎn)動角度，D為預(yù)先設(shè)定的汽車安全制動距離，Rmin為曲率半徑下限。
[0011]本發(fā)明中，當汽車轉(zhuǎn)彎的曲率半徑小于所述曲率半徑下限時，前車燈在水平方向上轉(zhuǎn)動前車燈允許的最大轉(zhuǎn)動角度；當汽車轉(zhuǎn)彎的曲率半徑大于所述曲率半徑上限時，前車燈不進行轉(zhuǎn)動。
[0012]前車燈最大轉(zhuǎn)動角度為轉(zhuǎn)彎時的外側(cè)車燈最大不超過15度，轉(zhuǎn)彎時的內(nèi)側(cè)車燈最大不超過7度。
[0013]所述曲率半徑上限不大于35米。
[0014]本發(fā)明中，步驟2中，轉(zhuǎn)彎時刻汽車當前的曲率半徑通過采集汽車當前運行速度和汽車偏擺移動的角速度獲??；或者通過采集汽車圓周運動的法向加速度和汽車偏擺移動的角速度獲取。
[0015]本發(fā)明中，步驟3中，所述預(yù)先設(shè)定的汽車安全制動距離等于國標30KM/小時的安全制動距離。
[0016]本發(fā)明的主動型前車燈控制方法，通過設(shè)定曲率半徑的閥值來確定在車輛轉(zhuǎn)彎達到一定程度范圍內(nèi)進行前車燈隨動控制，避免控制的過度頻繁動作來提高其使用壽命和可靠性；車燈的位置還與汽車安全制動距離有關(guān)，充分地從安全行駛的角度對車燈的狀態(tài)進行調(diào)整，大大保證了車輛轉(zhuǎn)彎時的安全性，同時，本發(fā)明還可以通過偏擺先期的數(shù)據(jù)變化規(guī)律進行后段預(yù)測控制來補償其滯后性，通過汽車車速的變化還可以進行直行情況下的多種模式車燈偏擺自適應(yīng)控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明。
[0018]圖1為本發(fā)明的前車燈轉(zhuǎn)動角度示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0020]本發(fā)明的主旨在于，通過對現(xiàn)有汽車在轉(zhuǎn)彎時汽車安全行駛對汽車前車燈照明需求的分析，針對現(xiàn)有的汽車在的汽車轉(zhuǎn)彎過程中，無法根據(jù)轉(zhuǎn)彎狀態(tài)對前車燈的照明狀態(tài)進行調(diào)整的問題，提供一種主動型前車燈控制方法。
[0021]車輛在轉(zhuǎn)彎時運行的曲率或曲率半徑是不斷變化的，在不同的曲率或曲率半徑下對前車燈的照明需求是不同的，由于曲率和曲率半徑是互成倒數(shù)關(guān)系，本發(fā)明中將采用曲率半徑的方式進行說明。
[0022]圖1所示的狀態(tài)是汽車左轉(zhuǎn)彎過程的最初狀態(tài)(右轉(zhuǎn)彎的情況是類似的)，此時汽車前車燈的照明方向是沿著車身的方向指向圖1的右側(cè)。而汽車向左轉(zhuǎn)彎的時候，為了行車安全前車燈最好相對車身朝向左側(cè)偏轉(zhuǎn)(同理，右轉(zhuǎn)則相對車身朝向右側(cè)偏轉(zhuǎn))，本發(fā)明中采用了如下的方式限定如何進行偏轉(zhuǎn)。
[0023]首先，通過車速傳感器獲得汽車當前的運行速度V，再通過汽車偏擺移動的角速度傳感器獲得汽車偏擺移動的角速度ω，那么當前汽車轉(zhuǎn)彎的曲率半徑R=V/ω，或者通過汽車偏擺移動的角速度傳感器獲得汽車偏擺移動的角速度ω，再通過法向加速度傳感器獲得汽車圓周運動的法向加速度a，那么當前汽車轉(zhuǎn)彎的曲率半徑R=a/ ω2。
[0024]獲得汽車當前的曲率半徑R之后，計算一直保持當前曲率半徑R的情況下的汽車的轉(zhuǎn)彎運動軌跡，水平轉(zhuǎn)動前車燈，前車燈燈光軌跡與前述的汽車轉(zhuǎn)彎運動軌跡會存在一個交點Α，當前車燈相對車身方向水平轉(zhuǎn)動某個角度Θ后，交點A到前車燈的距離將等于預(yù)先設(shè)定的汽車安全制動距離D，此時汽車可以在轉(zhuǎn)彎過程中保持安全行駛對前車燈照明的要求。
[0025]那么，只要控制汽車的前車燈在整個轉(zhuǎn)彎過程中都滿足上述條件，那么即可保證整個轉(zhuǎn)彎過程中汽車的安全行駛。同時，一旦前車燈完成最初的偏轉(zhuǎn)動作后，隨著轉(zhuǎn)彎過程中曲率半徑的變化，先期偏擺的數(shù)據(jù)變化規(guī)律還可以進行后段預(yù)測控制來補償其滯后性，也體現(xiàn)了本發(fā)明控制方式的優(yōu)越性。
[0026]根據(jù)前文所述，通過簡單的運算可知，當汽車轉(zhuǎn)彎當前的曲率半徑為R時，汽車轉(zhuǎn)彎過程中任意時刻前車燈相對車身方向水平轉(zhuǎn)動的角度e=arc Sin ((D/2)/R)，那么實際上汽車轉(zhuǎn)彎過程中任意時刻前車燈相對車身方向水平轉(zhuǎn)動的角度Θ，除了轉(zhuǎn)彎過程中該時刻的曲率半徑R有關(guān)，同時，取決于預(yù)先設(shè)定的安全制動距離D。較佳的實施方式是，預(yù)先設(shè)定的汽車安全制動距離采用國標30KM/小時的安全制動距離。
[0027]如果汽車在轉(zhuǎn)彎過程中所有的曲率半徑R下都采用上述的前車燈控制方式，會使得前車燈偏轉(zhuǎn)控制過于頻繁，進而降低使用壽命和可靠性，本發(fā)明中設(shè)定了啟動前車燈控制的曲率半徑上限和曲率半徑下限。曲率半徑越小說明汽車轉(zhuǎn)彎越急促，曲率半徑越大說明汽車轉(zhuǎn)彎越平緩，只有當汽車轉(zhuǎn)彎當前的曲率半徑R處于上述曲率半徑上限和曲率半徑下限之間時，即汽車處于一個既不過于急促也不過于平緩的轉(zhuǎn)彎狀態(tài)時，才采用上述的方式對汽車前車燈進行控制。
[0028]汽車在轉(zhuǎn)彎時，前車燈允許的最大轉(zhuǎn)動角度θ_是有要求的，根據(jù)0max = arcsin((D/2)/Rmin) (Rmin為曲率半徑下限)，在前車燈允許的最大轉(zhuǎn)動角度Θ _和預(yù)先設(shè)定的安全制動距離D—定的情況下，通過上述公式即可計算出預(yù)先設(shè)定的曲率半徑的下限。那么，當汽車轉(zhuǎn)彎的曲率半徑R小于預(yù)先設(shè)定的曲率半徑下限時，前車燈在水平方向上的轉(zhuǎn)動角度Θ將等于允許的最大轉(zhuǎn)動角度。對于最大轉(zhuǎn)動角度較優(yōu)的方式是，轉(zhuǎn)彎時的外側(cè)車燈最大不超過15度，轉(zhuǎn)彎時的內(nèi)側(cè)車燈最大不超過7度，當然在設(shè)定曲率半徑下限時，將采用外側(cè)車燈的最大轉(zhuǎn)動角度對曲率半徑下限進行計算。
[0029]當汽車轉(zhuǎn)彎的曲率半徑R大于設(shè)定的曲率半徑上限時，前車燈則不進行轉(zhuǎn)動，對于設(shè)定的曲率半徑上限，根據(jù)國標的相關(guān)規(guī)定，較優(yōu)的是不大于35米。
[0030]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.主動型前車燈控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)設(shè)定汽車轉(zhuǎn)彎過程中啟動前車燈控制的曲率半徑下限和曲率半徑上限， 2)當汽車轉(zhuǎn)彎過程中當前的曲率半徑位于所述曲率半徑下限和曲率半徑上限之間時，獲取汽車當前的曲率半徑并計算保持當前曲率半徑的情況下汽車的轉(zhuǎn)彎運動軌跡； 3)控制前車燈在水平方向上轉(zhuǎn)動Θ角，使得前車燈轉(zhuǎn)動后，前車燈燈光軌跡與所述轉(zhuǎn)彎運動軌跡的交點到前車燈的距離始終等于預(yù)先設(shè)定的汽車安全制動距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動型前車燈控制方法，其特征在于:所述曲率半徑下限根據(jù)公式9max=arc sin ((D/2)/Rmin)確定，其中，Θ _為汽車轉(zhuǎn)彎時前車燈允許的最大轉(zhuǎn)動角度，D為預(yù)先設(shè)定的汽車安全制動距離，Rfflin為曲率半徑下限。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的主動型前車燈控制方法，其特征在于:當汽車轉(zhuǎn)彎的曲率半徑小于所述曲率半徑下限時，前車燈在水平方向上轉(zhuǎn)動前車燈允許的最大轉(zhuǎn)動角度；當汽車轉(zhuǎn)彎的曲率半徑大于所述曲率半徑上限時，前車燈不進行轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的主動型前車燈控制方法，其特征在于:前車燈最大轉(zhuǎn)動角度為轉(zhuǎn)彎時的外側(cè)車燈最大不超過15度，轉(zhuǎn)彎時的內(nèi)側(cè)車燈最大不超過7度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動型前車燈控制方法，其特征在于:所述曲率半徑上限不大于35米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動型前車燈控制方法，其特征在于:步驟2)中，轉(zhuǎn)彎時刻汽車當前的曲率半徑通過采集汽車當前運行速度和汽車偏擺移動的角速度獲取。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動型前車燈控制方法，其特征在于:步驟2)中，轉(zhuǎn)彎時刻汽車當前的曲率半徑通過采集汽車圓周運動的法向加速度和汽車偏擺移動的角速度獲取。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的主動型前車燈控制方法，其特征在于:所述預(yù)先設(shè)定的汽車安全制動距離等于國標30KM/小時的安全制動距離。
【文檔編號】B60Q1/076GK103625355SQ201210303721
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月23日
【發(fā)明者】王洪新 申請人:王洪新