汽車前照燈水平轉(zhuǎn)角控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種控制汽車前照燈水平轉(zhuǎn)角的方法，其特點是，針對汽車彎道行駛受前照燈照明范圍的限制容易出現(xiàn)照明死區(qū)的情況，選取汽車彎道幾何照明距離為分析參數(shù)；基于彎道幾何照明距離的幾何關(guān)系圖建立前照燈水平轉(zhuǎn)角與車速、轉(zhuǎn)彎半徑的關(guān)系式，獲得前照燈轉(zhuǎn)角的理論計算模型；綜合評價了前照燈最大轉(zhuǎn)角的實際限制條件，如最小照明寬度、轉(zhuǎn)彎半徑的極限值、照明系統(tǒng)安裝高度的規(guī)定等，得到結(jié)合實際的水平轉(zhuǎn)角控制算法模型。本發(fā)明提出的前照燈轉(zhuǎn)角控制算法結(jié)合了汽車前照燈轉(zhuǎn)角的理論計算模型和最大轉(zhuǎn)角的實際限制條件，可以有效提高汽車彎道行駛的安全性。
【專利說明】汽車前照燈水平轉(zhuǎn)角控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車電子控制系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種汽車前照燈水平轉(zhuǎn)角的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)汽車前照燈的角度不會隨汽車的行駛狀況及外界環(huán)境的變化發(fā)生變化。夜間或者惡劣天氣時，當(dāng)汽車行駛在有彎道的地方，由于前照燈照明范圍的限制，汽車的兩側(cè)(主要是轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè))會出現(xiàn)照明的死區(qū)，由此會影響駕駛員的判斷，產(chǎn)生安全隱患。
[0003]汽車前照燈控制系統(tǒng)(Adaptive Front-lighting System,簡稱AFS)可以根據(jù)汽車方向盤轉(zhuǎn)角、汽車速度以及車輛轉(zhuǎn)彎半徑對前照燈的動作進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，使前照燈的照明方向與汽車當(dāng)前的行駛方向相同，以確保為駕駛員提供最佳的視野，從而顯著增強(qiáng)了汽車在夜間或天氣狀況惡劣的情況下駕駛的安全性。在彎道多或照明條件不佳的路況中，AFS系統(tǒng)的存在不僅可以最大程度地擴(kuò)大駕駛員的視野，還可以避免使對方來車駕駛員產(chǎn)生眩目。
[0004]目前AFS系統(tǒng)的控制方式主要有基礎(chǔ)照明模式、城市照明模式、高速公路照明模式等?；A(chǔ)照明模式應(yīng)用于普通道路的行駛，其功能與普通的近光燈相類似，AFS系統(tǒng)的前照燈只能通過光敏傳感器感知駕駛環(huán)境光照強(qiáng)度的變化而自動開啟或者關(guān)閉，而不會在垂直或水平方向上做出任何的調(diào)整。對于城市道路來說，雖然有路燈等道路照明設(shè)施照明，但道路比較復(fù)雜，車流量相對較大，此時最重要的就是防止產(chǎn)生眩目。會車時，要求前照大燈照射到對方車輛的光照強(qiáng)度低于一定的值。根據(jù)當(dāng)前的車速及駕駛環(huán)境的光強(qiáng)度決定是否開啟城市照明模式，從而調(diào)節(jié)燈光亮度和照射高度，并在交叉路口使用更寬的光型以獲得較好的照明。在高速公路上時，車輛具有較高的車速，但兩邊的干擾以及車輛密度都比較小，所以前照燈的照明范圍可以變得更遠(yuǎn)、更窄。當(dāng)汽車行駛速度大于70km/h時，AFS系統(tǒng)應(yīng)用高速公路照明模式，調(diào)高前照燈的照射高度使照射范圍更遠(yuǎn)，以確保能盡早發(fā)現(xiàn)危險并及時采取相應(yīng)措施。
[0005]可見，常規(guī)的AFS系統(tǒng)主要專注于前照燈燈光光型、照射亮度和照射高度的調(diào)節(jié)，而對水平調(diào)節(jié)的策略研究較少。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時，由于傳統(tǒng)前照燈的光線和車頭的朝向一致，必然會產(chǎn)生車身側(cè)面的照明死區(qū)，很容易忽視彎道邊緣的路況而引發(fā)交通事故。因此車輛進(jìn)入彎道時，AFS系統(tǒng)應(yīng)該基于車輛各行駛參數(shù)進(jìn)行評估和分析，調(diào)節(jié)汽車前照燈的水平轉(zhuǎn)角，使前照燈能夠照射到死區(qū)區(qū)域。本專利技術(shù)就是基于這樣的背景展開研究的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種基于汽車車速和轉(zhuǎn)彎半徑等參數(shù)調(diào)整汽車前照燈水平轉(zhuǎn)角的方法。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種汽車前照燈水平轉(zhuǎn)角的控制策略，具體步驟為:[0008]I)建立汽車彎道照明距離的幾何關(guān)系圖，得彎道幾何照明距離的關(guān)系式:
[0009]S，= R.Θ.Ji /90
[0010]2)選擇停車視距作為彎道幾何照明距離，基于停車視距和汽車車速的函數(shù)關(guān)系，建立前照燈轉(zhuǎn)角與車速、轉(zhuǎn)彎半徑的理論關(guān)系式:
[0011]Θ = 90ST/ (31.R)
[0012]進(jìn)一步，考慮城市道路照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小照明寬度，建立最大轉(zhuǎn)角的關(guān)系式:
[0013]Θ max = 180° X arccos [ (R-hmax) /R] / π
[0014]進(jìn)一步,考慮國家公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,確定汽車轉(zhuǎn)彎半徑的最小值為30m。
[0015]進(jìn)一步，基于照明法規(guī)中對AFS系統(tǒng)安裝高度的規(guī)定,確定最大轉(zhuǎn)角的關(guān)系式:
[0016]Θ max = 180。X arcsin (34/R) / η
[0017]進(jìn)一步，綜合前照燈最大轉(zhuǎn)角的上述限制條件，建立水平最大轉(zhuǎn)角的關(guān)系式:
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種控制汽車前照燈水平轉(zhuǎn)角的方法，具體步驟為: 1)建立汽車彎道照明距離的幾何關(guān)系圖，得彎道幾何照明距離的關(guān)系式:
S，= R.Θ.JI /90 2)選擇停車視距作為彎道幾何照明距離，基于停車視距和汽車車速的函數(shù)關(guān)系，建立前照燈轉(zhuǎn)角與車速、轉(zhuǎn)彎半徑的理論計算公式:
Θ = 90ST/ (31.R)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述計算前照燈水平轉(zhuǎn)角的方法，其特征為:水平最大轉(zhuǎn)角受到城市道路照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小照明寬度的限制:
Qmax = 180。X arccos [ (R-hmax) /R] / π。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述計算前照燈水平轉(zhuǎn)角的方法，其特征為:基于國家公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，汽車轉(zhuǎn)彎半徑的最小值確定為30m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述計算前照燈水平轉(zhuǎn)角的方法，其特征為:水平最大轉(zhuǎn)角受到照明法規(guī)中規(guī)定的AFS系統(tǒng)安裝高度的限制:
Θ max = 180。X arcsin (34/R) / η。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述計算前照燈水平轉(zhuǎn)角的方法，其特征為:水平最大轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)彎半徑的關(guān)系式為:
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述計算前照燈水平轉(zhuǎn)角的方法，其特征為:結(jié)合汽車前照燈水平轉(zhuǎn)角的理論計算公式和水平最大轉(zhuǎn)角的限制條件，得到汽車前照燈水平轉(zhuǎn)角的控制算法模型:
【文檔編號】B60Q1/12GK103991407SQ201410200725
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】王斌, 唐瑞卿 申請人:重慶大學(xué)