汽车前照灯调光方法及系统与流程

本发明涉及汽车灯具技术领域，特别是涉及一种汽车前照灯调光方法及系统。

背景技术：

汽车前照灯是用于照射路面，给用户提供前方道路信息的灯具，其不仅要满足法规要求，也要便于用户驾驶。汽车前照灯灯光法规要求向下倾斜一定的角度(下倾角)，下倾角是综合了法规要求、灯光性能、驾驶视野、制动安全距离等因素匹配得出的，一般情况下，前照灯在初始下倾角时的照射效果最佳。汽车设计时，应以任何载荷下(gb4785中要求的载荷)前照灯都能达到最佳照射效果，即照射在地面的距离(照射距离通过灯具角度来体现)一致为目标。为了实现该目标，需通过调光开关调节前照灯的照射角度，确保任何载荷下都处于初始下倾角，而前照灯调光主要是要调整开关输出电压。

目前前照灯调光一般都是采用计算匹配或平台借用。

其中，计算匹配是根据理论设计调光角度，对前照灯空间结构、调光电机行程、调光开关信号等进行匹配计算。其不足主要体现在：由于理论调节角度与实车需调节的角度不一致，使得调光后的前照灯照射在地面上距离与初始照射距离差异很大，照射的太远或照射太近，导致驾驶员无法看清前方道路信息，影响行车安全。

平台借用是通过借用现有平台调光开关，灯具根据该开关匹配合适的调光电机。其问题主要体现在理论与实际误差大，甚至有可能无法满足法规要求，还有可能造成前照灯过调，使得调光球头脱落，影响前照灯的照射效果，影响行车安全。

技术实现要素：

为此，本发明的一个实施例提出一种汽车前照灯调光方法，保证前照灯具有好的照射效果，保证行车安全。

根据本发明一实施例的汽车前照灯调光方法，包括：

根据前照灯的调光角度计算调光电机的最小行程，以根据所述最小行程选择目标调光电机；

获取不同载荷下所述前照灯的倾角值，以确定不同载荷下的最大倾角差值；

根据所述最大倾角差值确定所述目标调光电机的工作行程区域；

根据所述工作行程区域计算所述目标调光电机的开关输出电压。

根据本发明实施例的汽车前照灯调光方法，首先根据根据前照灯的调光角度计算调光电机的最小行程，从而选择出目标调光电机，然后获取不同载荷下所述前照灯的倾角值，从而确定不同载荷下的最大倾角差值，根据该最大倾角差值确定目标调光电机的工作行程区域，最后根据该工作行程区域计算出开关输出电压，确保了在各载荷下前照灯都能通过开关调节至初始位置，保证前照灯具有好的照射效果，大大降低了灯光视线等问题引起的交通事故，此外，还能减少前照灯调光机构脱落、干涉等故障率，提升行车安全性。

另外，根据本发明上述实施例的汽车前照灯调光方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据前照灯的调光角度计算调光电机的最小行程步骤中，采用以下公式计算所述最小行程：

l＝k(tanα2-tanα1)；

α2＝α0+α1；

其中，l为所述最小行程，k为调光电机与调光轴间的距离，α0为所述调光角度，α1为所述前照灯的初始调节角度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述最大倾角差值确定所述目标调光电机的工作行程区域的步骤包括：

根据所有载荷下对应的档位调节数量，对所述最大倾角差值进行平均分配，以获取每档调节的角度；

根据所述每档调节的角度对应的所述目标调光电机的行程以及所述目标调光电机的安全工作行程，确定所述目标调光电机的工作行程区域。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述获取不同载荷下所述前照灯的倾角值的步骤包括：

获取不同载荷下前照灯的明暗截止线照射在投影屏上的离地高度，并根据以下公式计算不同载荷下的所述前照灯的倾角值β：

β＝arctan([h1-h2]/l)；

其中，h1为所述前照灯的明暗截止线照射在投影屏上的离地高度，h2为所述前照灯的基准中心离地高度，l为投影屏与所述前照灯的基准中心的距离。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述工作行程区域计算所述目标调光电机的开关输出电压的步骤包括：

根据所述工作行程区域和所述目标调光电机的特征曲线确定所述目标调光电机的电压比信号；

根据以下公式计算所述目标调光电机的开关输出电压；

us＝u3/u5；

其中，us为所述目标调光电机的电压比信号，u3为所述开关输出电压，u5为汽车的系统电压。

本发明的另一个实施例提出一种汽车前照灯调光系统，保证前照灯具有好的照射效果，保证行车安全。

根据本发明实施例的汽车前照灯调光系统，包括：

第一计算模块，用于根据前照灯的调光角度计算调光电机的最小行程，以根据所述最小行程选择目标调光电机；

第一确定模块，用于获取不同载荷下所述前照灯的倾角值，以确定不同载荷下的最大倾角差值；

第二确定模块，用于根据所述最大倾角差值确定所述目标调光电机的工作行程区域；

第二计算模块，用于根据所述工作行程区域计算所述目标调光电机的开关输出电压。

另外，根据本发明上述实施例的汽车前照灯调光系统，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一计算模块具体用于采用以下公式计算所述最小行程：

l＝k(tanα2-tanα1)；

α2＝α0+α1；

其中，l为所述最小行程，k为调光电机与调光轴间的距离，α0为所述调光角度，α1为所述前照灯的初始调节角度。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第二确定模块包括：

分配单元，用于根据所有载荷下对应的档位调节数量，对所述最大倾角差值进行平均分配，以获取每档调节的角度；

确定单元，用于根据所述每档调节的角度对应的所述目标调光电机的行程以及所述目标调光电机的安全工作行程，确定所述目标调光电机的工作行程区域。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一确定模块具体用于：

获取不同载荷下前照灯的明暗截止线照射在投影屏上的离地高度，并根据以下公式计算不同载荷下的所述前照灯的倾角值β：

β＝arctan([h1-h2]/l)；

其中，h1为所述前照灯的明暗截止线照射在投影屏上的离地高度，h2为所述前照灯的基准中心离地高度，l为投影屏与所述前照灯的基准中心的距离。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第二计算模块具体用于：

根据所述工作行程区域和所述目标调光电机的特征曲线确定所述目标调光电机的电压比信号；

根据以下公式计算所述目标调光电机的开关输出电压；

us＝u3/u5；

其中，us为所述目标调光电机的电压比信号，u3为所述开关输出电压，u5为汽车的系统电压。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施例了解到。

附图说明

本发明实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明第一实施例的汽车前照灯调光方法的流程图；

图2是根据本发明第二实施例的汽车前照灯调光方法中选择的目标调光电机的特性曲线；

图3是根据本发明第二实施例的汽车前照灯调光方法中倾角值的计算原理示意图；

图4是根据本发明第二实施例的汽车前照灯调光方法中不同载荷下倾角的分布示意图；

图5是根据本发明第二实施例的汽车前照灯调光方法中选择的目标调光电机的特性曲线中工作行程区域的示意图；

图6是根据本发明另一实施例的汽车前照灯调光系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明第一实施例提出的汽车前照灯调光方法，包括以下步骤：

s101，根据前照灯的调光角度计算调光电机的最小行程，以根据所述最小行程选择目标调光电机；

其中，可以采用以下公式计算所述最小行程：

l＝k(tanα2-tanα1)；

α2＝α0+α1；

其中，l为所述最小行程，k为调光电机与调光轴间的距离，α0为所述调光角度，α1为所述前照灯的初始调节角度。

然后根据计算出的最小行程选择合适的目标调光电机，即目标调光电机的行程需不小于该最小行程。

s102，获取不同载荷下所述前照灯的倾角值，以确定不同载荷下的最大倾角差值；

其中，获取不同载荷下所述前照灯的倾角值的步骤具体包括：

获取不同载荷下前照灯的明暗截止线照射在投影屏上的离地高度，并根据以下公式计算不同载荷下的所述前照灯的倾角值β：

β＝arctan([h1-h2]/l)；

其中，h1为所述前照灯的明暗截止线照射在投影屏上的离地高度，h2为所述前照灯的基准中心离地高度，l为投影屏与所述前照灯的基准中心的距离。

s103，根据所述最大倾角差值确定所述目标调光电机的工作行程区域；

其中，具体实施时采用以下方法：

根据所有载荷下对应的档位调节数量，对所述最大倾角差值进行平均分配，以获取每档调节的角度；

根据所述每档调节的角度对应的所述目标调光电机的行程以及所述目标调光电机的安全工作行程，确定所述目标调光电机的工作行程区域。

s104，根据所述工作行程区域计算所述目标调光电机的开关输出电压。

其中，具体为：根据所述工作行程区域和所述目标调光电机的特征曲线确定所述目标调光电机的电压比信号；

根据以下公式计算所述目标调光电机的开关输出电压；

us＝u3/u5；

其中，us为所述目标调光电机的电压比信号，u3为所述开关输出电压，u5为汽车的系统电压。

根据本发明实施例的汽车前照灯调光方法，首先根据根据前照灯的调光角度计算调光电机的最小行程，从而选择出目标调光电机，然后获取不同载荷下所述前照灯的倾角值，从而确定不同载荷下的最大倾角差值，根据该最大倾角差值确定目标调光电机的工作行程区域，最后根据该工作行程区域计算出开关输出电压，确保了在各载荷下前照灯都能通过开关调节至初始位置，保证前照灯具有好的照射效果，大大降低了灯光视线等问题引起的交通事故，此外，还能减少前照灯调光机构脱落、干涉等故障率，提升行车安全性。

本发明第二实施例提出的汽车前照灯调光方法，本实施例以某车型的前照灯为例进行说明，首先根据前照灯的调光角度计算调光电机的最小行程，以根据所述最小行程选择目标调光电机；

本实施例中的前照灯的离地高度h为800mm，按gb7258的要求近光调节的高度范围为0.7h-0.9h(前照灯距离屏幕10m)，即△h为0.1h-0.3h(80-240mm)，为使设计范围更宽些，以下线极限为初始调节位置，将灯光向下调节240mm(即调节1.375°，α1＝1.375°)，再按照调光电机向下调4°的要求设计，即α0＝4°，α2＝α0+α1＝1.375°+4°＝5.375°；

l＝k(tanα2-tanα1)＝75(tan5.375°-tan1.375°)＝5.256mm，调光电机选择时应选择行程不小于5.256mm。

其中，l为所述最小行程，k为调光电机与调光轴间的距离，本实施例中通过实测为75mm，α0为所述调光角度，α1为所述前照灯的初始调节角度。

根据计算出的电机行程，选用特性曲线如图2所示的目标调光电机，该电机最大行程为100％/12.5％＝8mm，工作安全范围在10％-90％，即0.8-7.2mm。

然后获取不同载荷下前照灯的倾角值，以确定不同载荷下的最大倾角差值，根据所述最大倾角差值确定所述目标调光电机的工作行程区域。

具体的，首先将灯光调至满足出厂检测的位置，按照国标中的不同载荷测试(如按照按gb4785-2007附录a及附录d要求)，获取不同载荷下所述前照灯的倾角值，请参阅图3，首先获取不同载荷下前照灯的明暗截止线照射在投影屏上的离地高度，并根据以下公式计算不同载荷下的所述前照灯的倾角值β：

β＝arctan([h1-h2]/l)；

其中，h1为所述前照灯的明暗截止线照射在投影屏上的离地高度，h2为所述前照灯的基准中心离地高度，l为投影屏与所述前照灯的基准中心的距离。

请参阅图4，图4中，β0为前照灯的初始下倾角，β1、β2、β3、β4、β5分别为前照灯在不同载荷下需要调节的，0为在初始下倾角下前照灯的明暗截止线照射在投影屏上的位置，1、2、3、4、5分别为在不同载荷下前照灯的明暗截止线照射在投影屏上的位置。

然后采用平均分配法确定每档调节的倾角，如不同载荷下的最大倾角差值为2.5°，一共有5种载荷，对应5个档位，则每档需调1＝2＝3＝4＝5＝0.5°，每档对应的电机行程即为s1＝s2＝s3＝s4＝s5＝0.655mm，因此目标调光电机的工作行程区域s＝3.275mm。考虑电机的安全工作范围0.8-7.2mm，可以选择如图5所示的工作行程区域。

最后根据所述工作行程区域计算所述目标调光电机的开关输出电压，可以采用以下公式计算所述目标调光电机的开关输出电压；

us＝u3/u5；

其中，us为所述目标调光电机的电压比信号，u3为所述开关输出电压，u5为汽车的系统电压。

本实施例的计算结果如下：

相比现有技术中，本实施例提供的汽车前照灯调光方法能够确保在各载荷下前照灯都能通过开关调节至初始位置，保证前照灯具有好的照射效果，大大降低了灯光视线等问题引起的交通事故。

请参阅图6，基于同一发明构思，本发明另一实施例提出的汽车前照灯调光系统，包括：

第一计算模块10，用于根据前照灯的调光角度计算调光电机的最小行程，以根据所述最小行程选择目标调光电机；

第一确定模块20，用于获取不同载荷下所述前照灯的倾角值，以确定不同载荷下的最大倾角差值；

第二确定模块30，用于根据所述最大倾角差值确定所述目标调光电机的工作行程区域；

第二计算模块40，用于根据所述工作行程区域计算所述目标调光电机的开关输出电压。

本实施例中，所述第一计算模块10具体用于采用以下公式计算所述最小行程：

l＝k(tanα2-tanα1)；

α2＝α0+α1；

其中，l为所述最小行程，k为调光电机与调光轴间的距离，α0为所述调光角度，α1为所述前照灯的初始调节角度。

本实施例中，所述第二确定模块30包括：

分配单元301，用于根据所有载荷下对应的档位调节数量，对所述最大倾角差值进行平均分配，以获取每档调节的角度；

确定单元302，用于根据所述每档调节的角度对应的所述目标调光电机的行程以及所述目标调光电机的安全工作行程，确定所述目标调光电机的工作行程区域。

本实施例中，所述第一确定模块20具体用于：

获取不同载荷下前照灯的明暗截止线照射在投影屏上的离地高度，并根据以下公式计算不同载荷下的所述前照灯的倾角值β：

β＝arctan([h1-h2]/l)；

其中，h1为所述前照灯的明暗截止线照射在投影屏上的离地高度，h2为所述前照灯的基准中心离地高度，l为投影屏与所述前照灯的基准中心的距离。

本实施例中，所述第二计算模块40具体用于：

根据所述工作行程区域和所述目标调光电机的特征曲线确定所述目标调光电机的电压比信号；

根据以下公式计算所述目标调光电机的开关输出电压；

us＝u3/u5；

其中，us为所述目标调光电机的电压比信号，u3为所述开关输出电压，u5为汽车的系统电压。

本发明实施例提出的汽车前照灯调光系统的技术特征和技术效果与本发明实施例提出的方法相同，在此不予赘述。

此外，本发明的实施例还提出一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。