车辆随动前照灯系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆照明系统，尤其涉及应用在车辆上能够随车轮前行方向而改变照明方向的前照灯系统。
【背景技术】
[0002]拖拉机为常用农工机械，而灯光系统在拖拉机上有着不可或缺的作用，由于拖拉机为非公路特种工作车辆，且其需要经常在夜间环境进行工作，工作环境比较复杂，所以灯光作用更加重要。
[0003]目前，拖拉机前照行驶灯(远光灯、近光灯)均采用固定安装方式，所以其光束照射方向固定不变，如图1所示，M、N为拖拉机前转向轮，E、F为前照行驶灯，AEFC为行驶灯光束照射区域，MB、ND为车轮前行方向路线。由于采用固定安装方式，使得拖拉机前照行驶灯光束照射方向固定不变。且非公路工作环境复杂，在拖拉机转向过程中，前照灯光束照射方向区域与目标行驶区域形成一定夹角，形成视觉盲区，例如CFND区域，容易造成行车事故，存在安全隐患。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是实现一种应用在车辆上能够随车轮前行方向而改变照明方向的前照灯系统。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:车辆随动前照灯系统，所述车辆上设有前照灯、车身控制器，以及控制前照灯启闭的灯光开关，所述车辆的前轮上或方向盘转轴上安装有前轮转向角度传感器，所述的前轮转向角度传感器输出感应信号至车身控制器，所述的前照灯安装在灯光随动机构上，所述的车身控制器输出转动控制信号至灯光随动机构。
[0006]所述的灯光随动机构包括驱动杆和驱动部件，所述的驱动杆横向安装在发动机机罩内部，所述车辆前照灯的灯座上均固定有连杆，所述连杆纵向安装，端部铰接在驱动杆上，所述车身控制器输出控制信号至驱动部件，所述的驱动部件连接驱动杆驱动其横向位移。
[0007]所述的前照灯设有两个且位于车辆前侧的两侧位置，两个所述的前照灯的连杆分别铰接在驱动杆的两端，所述的驱动部件与驱动杆的中部连接。
[0008]所述的灯光开关输出开启和关闭信号至控制器。
[0009]所述灯光随动机构上安装灯光角度传感器，所述灯光角度传感器输出感应信号至车身控制器。
[0010]所述车辆驾驶舱内设有手动调节器，所述手动调节器输出手动输入的前照灯转动信号至车身控制器，所述车身控制器输出相应转动命令至驱动部件。
[0011]—种拖拉机，所述拖拉机安装有如权利要求1-6所述的车辆随动前照灯系统。
[0012]—种车辆随动前照灯系统的控制方法:
[0013]I)、灯光开关开启；
[0014]2)、前轮转向角度传感器获取转动信号至车身控制器；
[0015]3)、车身控制器根据前轮转动角度输出控制命令至驱动部件，使前照灯光束照射方向与前轮转动方向保持一致。
[0016]若灯光开关关闭，车身控制器控制前照灯返回与车身纵向轴线方向一致的位置。
[0017]灯光开关开启时，所述灯光角度传感器输出前照灯实时转向角度β信号至车身控制器，若车身控制器接收的转向角度β与前轮转角α相同，则车身控制器不动作，若车身控制器接收的转向角度β与前轮转角α不同，则车身控制器控制驱动部件转动使转向角度β值逼近前轮转角α。
[0018]—种车辆随动前照灯系统的控制方法，其特征在于:
[0019]I)、灯光开关开启；
[0020]2)、前轮转向角度传感器获取转动信号至车身控制器；
[0021]3)、车身控制器根据前轮转动角度输出控制命令至驱动部件，使前照灯光束照射方向与前轮转动方向保持一致。
[0022]若灯光开关关闭，车身控制器控制前照灯返回与车身纵向轴线方向一致的位置。
[0023]灯光开关开启时，所述灯光角度传感器输出前照灯实时转向角度β信号至车身控制器，若车身控制器接收的转向角度β与前轮转角α相同，则车身控制器不动作，若车身控制器接收的转向角度β与前轮转角α不同，则车身控制器控制驱动部件转动使转向角度β值逼近前轮转角α。
[0024]本发明车辆随动前照灯系统使车辆前照行驶灯光束照射方向与车辆行进方向保持一致，消除行车视觉盲区，提高行车安全性。此外，该系统结构简洁，安装方便，易于实现，易于扩展，可以根据需要增加行驶照明灯。
【附图说明】
[0025]下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0026]图1为相关现有技术车辆前照行驶灯光束照射示意图；
[0027]图2为实施例1中车辆随动灯光系统框图；
[0028]图3为灯光系统中转向装置结构示意图；
[0029]图4为前照灯向左转动示意图；
[0030]图5为前照灯向右转动示意图；
[0031]图6为实施例1中车辆随动灯光系统工作控制流程；
[0032]图7为实施例2中车辆随动灯光系统框图；
[0033]图8为实施例2中车辆随动灯光系统工作控制流程；
[0034]图9为手动调节器工作控制流程；
[0035]上述图中的标记均为:1、车身控制器；2、灯光随动机构；21、驱动部件；22、驱动杆；23、连杆；3、前照灯；4、前轮转向角度传感器；5、灯光开关；6、灯光角度传感器；7、手动调节器。
【具体实施方式】
[0036]本发明是针对车辆前照明系统的改进，下面以拖拉机为例说明前照明结构和控制方法的改进，一般来说，目前使用的拖拉机包括车身控制器1、前照灯3、灯光开关5，其中前照灯3安装在拖拉机前部用于照明，为固接方式，不可随意改变照明角度，灯光开关5用于控制前照灯3开启或者关闭，灯光开关5与车身控制器I连接，向车身控制器I发生开启或关闭前照灯3的信号，车身控制器I为拖拉机接收控制动作信号的集中处理装置，用作信号的运算、放大、再控制的车身元件，主要起到准确执行和保护开关的等功能，参见图2可知，相比目前使用的拖拉机(部分)元器件，本发明通过增设前轮转向角度传感器4，并利用前轮转向角度传感器4采集拖拉机的转向信号获取拖拉机前轮的转向角度，并将采集的信号输送至车身控制器I。在具体实施操作时，前轮转向角度传感器4可安装于拖拉机的前轮上或方向盘转轴上。
[0037]此外，如图2所示，相比目前使用的拖拉机(部分)元器件，本发明还增设了灯光随动机构2，并将拖拉机的前照灯3安装在灯光随动机构2上，灯光随动机构2用作使前照灯3随前轮转动，这样车身控制器I根据前轮转向角度传感器4输入的信号输出转动控制信号至灯光随动机构2，车身控制器I根据前轮转向角度传感器4输入的转向信号，进行逻辑运算处理，然后根据处理后的信号输出控制信号，实时驱动控制灯光系统转向装置，以使前照灯3照射方向与车辆行进方向一致，提高车辆行驶安全。
[0038]如图3所示灯光随动机构2包括连杆23、驱动杆22和驱动部件21，用以驱动灯光系统，并能根据车身控制器I输出的控制信号进行动作，使前照灯3照射方向与车辆行驶方向一致。驱动杆22和驱动部件21安装在发动机机罩内部，要求周边无障碍物，保证该机构运动时不受影响，驱动杆22横向(沿拖拉机前舱横向布置)安装在发动机机罩内部，前照灯3采用嵌入安装方式安装在拖拉机发动机机罩前侧，拖拉机前照灯3的灯座上均固定有连杆23，连杆23向后延伸通过转轴固定在驱动部件21端部，即连杆23纵向安装并且端部铰接在驱动杆22上，这样位于车辆前部两侧的前照灯3的两个连杆23分别安装在驱动杆22的两端。此外，两个连杆23的中部需要通过转轴固定在车体上，即图4、5所示的m、n固定点。
[0039]驱动部件21连接驱动杆22驱动其横向位移，具体来说，驱动部件21通过转轴固定在驱动杆22中部(位置C)，这样驱动杆22的横向位移则能带动连杆23摆动，从而使前照灯3随之转动，驱动部件21可以是气缸、电机等部件。由于采用驱动杆22机构，所以如果后期增加照明灯，只需要对驱动杆22机构进行较小的改动便可实现相应的功能，简单方便，易于实现，利于成本控制。
[0040]如图4所示，前照灯向左转动时，驱动部件21向右摆动，由于驱动部件21为固接在车体内，并且驱动部件21通过转轴固定在驱动杆22中部C点位置，这样驱动杆22会侧向(向右)移动，则连杆23绕固定点m、n向左转动，前照灯随之向左转动。同理，如图5所示，前照灯向右转动原理相同，方向相反。
[0041]优选方案，由于前照灯3大都安装于拖拉机前侧的两侧位置，因此前照灯3的连杆23分别铰接在驱动杆22的两端，驱动部件21与驱动杆2