智能卤素前照灯系统及其控制方法与流程

本发明涉及一种智能卤素前照灯系统及其控制方法，属于车辆前照灯技术领域。

背景技术：

汽车前照灯是汽车在恶劣气象条件下行驶时，为道路照明、辨认行驶前方障碍物的照明灯具。主要使用在夜间行驶时。汽车在车体的前部两侧安装有前照灯，为驾驶员提供清晰的路况照明，防止汽车追尾和撞车等交通事故的发生。目前的车用卤素前照灯，功能很单一，仅能提供远光功能、近光功能等基本功能，并且前照灯的开关和切换需要依靠司机手动操作，容易出现误操作；不够人性化，经常发生不及时开灯，开了不该开的灯具等，影响道路行车安全。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构合理，根据不同的环境可以自动切换调整灯光亮度，能提高道路行驶安全性，提高驾驶的舒适性的智能卤素前照灯系统及其控制方法。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种智能卤素前照灯系统，包括具有卤素灯泡的近光灯、远光灯、前雾灯和转向灯，其特征在于：还具有自动控制系统，所述的自动控制系统包括传感器组、雾气检测仪及车灯控制单元，所述的传感器组包括安装在车身上的转角传感器、车速传感器、光敏传感器，转角传感器采集实时车辆方向盘转动角度信息，车速传感器采集实时车辆行驶速度信息，光敏传感器采集实时外界环境光照信息，传感器组通过CAN/LIN总线与车灯控制单元连接，雾气检测仪采集实时外界环境雾气信息，且雾气检测仪通过CAN/LIN总线与车灯控制单元连接；所述的车灯控制单元包括信号调理电路和微处理器，信号调理电路接收车辆行驶速度信息、外界环境光照信息、车辆方向盘转动角度信息及外界环境雾气信息，信号调理电路对接收的各信息转换为数字信号并输出到微处理器进行处理，微处理器对得到的车辆行驶速度V、光照度值E以及车辆方向盘转动角度和外界环境进行判断，分别输出城市模式、转弯模式、公路模式、雾天模式、乡村模式及高速公路模式的控制信号，恒流驱动近光灯、远光灯、前雾灯以及转向灯而调整灯光亮度。

本发明智能卤素前照灯系统的控制方法，其特征在于：开启自动控制系统，车灯控制单元对接收的车辆行驶速度信息、外界环境光照信息、车辆方向盘转动角度及外界环境雾气信息进行处理，并对得到的车辆行驶速度V、光照度值E以及车辆方向盘转动角度和外界环境进行判断；当20lx＜光照度值E＜30lx时，判断为城市模式，当微处理器判断外界环境为雾天时，微处理器输出雾天城市模式控制信号，恒流驱动开启前雾灯和双侧转向灯，当微处理器判断外界环境为晴天时，微处理器输出晴天城市模式控制信号，恒流开启近光灯和双侧转向灯，所述城市模式中的前雾灯、近光灯和双侧转向灯的光亮度在各自灯具15％～100％的功率区间内调整；当车方向盘转动角度≥90°，且车速V≤30km/h时，微处理器判断车辆处于转弯状态则输出转弯模式控制信号，恒流开启近光灯和单侧的转向灯；当5lx≤光照度值E≤20lx，且10km/h≤车辆行驶速度V≤80km/h时，微处理器判断为公路模式，当光照度值E≥10lx时，微处理器输出公路常规模式控制信号，恒流开启近光和双侧转向灯；当光照度值E＜10lx时，微处理器输出公路加光模式控制信号，恒流开启近光灯、远光灯和双侧转向灯；当微处理器判断外界环境为雾天时，输出雾天模式控制信号恒流开启前雾灯；当光照度值E＜5lx，微处理器判断为乡村模式，当微处理器判断外界环境为雾天并输出输出雾天乡村模式控制信号，恒流开启前雾灯，当微处理器判断外界环境不是雾天并输出晴朗乡村模式控制信号恒流开启近光灯，所述乡村模式中的前雾灯和近光灯的光亮度在各自灯具35％～100％的功率区间内调整；当车辆行驶速度V＞80km/h，且5lx≤光照度值E≤20lx时，微处理器判断为高速公路模式，当光照度值E≥10lx时，微处理器输出高速公路近光模式控制信号，恒流开启近光灯；当光照度值E＜10lx时，微处理器输出高速公路远光模式控制信号，恒流开启远光灯，不关闭自动控制系统进入循环。

本发明的智能卤素前照灯系统采用自动控制系统，使通过自动控制系统中转角传感器采集实时车辆方向盘转动角度信息、车速传感器采集实时车辆行驶速度信息，光敏传感器采集实时外界环境光照信息、同时雾气检测仪采集实时外界环境雾气信息，而车灯控制单元接收各信息，经信号调理电路后提供给微处理器进行处理，微处理器根据得到的车辆行驶速度V、光照度值E以及车辆方向盘转动角度和外界环境来进行判断，分别输出城市模式、转弯模式、公路模式、雾天模式、乡村模式及高速公路模式控制信号，恒流驱动近光灯、远光灯、前雾灯以及转向灯点亮而调整灯光亮度。本发明的智能卤素前照灯系统能够根据环境光明暗、实时车速、车辆方向盘转动角度来开启不同的灯光，达到调整灯光亮度的目的，能构建成多种情景模式，提高道路行驶安全性，在满足汽车的正常行驶要求，具有反应速度快、智能化、自动控制的优点，提高驾驶的舒适性，并能最大限度的降低能源消耗，节能环保。本发明车灯控制单元恒流驱动各灯具的卤素灯泡，能减少灯泡在点亮时以及使用过程中的电流冲击，延长灯泡的使用寿命。本发明在城市模式中的前雾灯、近光灯和双侧转向灯的光亮度以及乡村模式中的前雾灯和近光灯的光亮度能根据各自灯具功率进行调整.使车辆静止状态和低速行驶状态能够降低灯泡的输出功率，节约能源，延长灯泡的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。

图1是本发明的智能卤素前照灯系统的结构框图。

图2是本发明自动控制系统的逻辑控制流程图。

图3是本发明智能卤素前照灯系统控制各灯具的结构示意图。

具体实施方式

见图1～3所示，本发明的智能卤素前照灯系统，包括具有卤素灯泡的近光灯、远光灯、前雾灯和转向灯，还具有自动控制系统，电源与近光灯、远光灯、前雾灯和转向灯连接，通过手动或自动控制系统进行开启和熄灭，满足汽车的正常行驶要求。

见图1所示，本发明的自动控制系统包括传感器组、雾气检测仪及车灯控制单元，传感器组包括安装在车身上的光敏传感器、车速传感器及转角传感器，光敏传感器安装在车辆前外部，转角传感器安装在方向盘上，车速传感器安装在车轮上，电源经线性稳压器后给光敏传感器、车速传感器、转角传感器、雾气检测仪及车灯控制单元提供所需稳定的工作电源，自动控制系统启动后，转角传感器采集实时车辆方向盘转动角度信息，车速传感器采集实时车辆行驶速度信息，光敏传感器采集实时外界环境光照信息，传感器组通过CAN/LIN总线与车灯控制单元连接，雾气检测仪采集实时外界环境雾气信息，且雾气检测仪通过CAN/LIN总线与车灯控制单元连接，将采集的各信息输出至车灯控制单元，车灯控制单元对接收的信息进行处理和判断，根据环境光明暗、实时车速来开启不同的灯具，构建成多种情景模式，以在到调整灯光亮度。

本发明的车灯控制单元包括信号调理电路和微处理器，信号调理电路接收传感器组输出的各信息及雾气检测仪输出的外界环境雾气信息，信号调理电路对接收的各信息转换为数字信号并输出到微处理器进行处理，微处理器对得到的车辆行驶速度V、光照度值E以及车辆方向盘转动角度和外界环境进行判断，分别输出城市模式、转弯模式、公路模式、雾天模式、乡村模式及高速公路模式的控制信号，恒流驱动近光灯、远光灯、前雾灯以及转向灯而调整灯光亮。本发明的自动控制系统能在城市模式、转弯模式、公路模式、雾天模式、乡村模式及高速公路模式之间自动切换。本发明采用恒流驱动卤素灯泡，减少灯泡在点亮以及使用过程中的电流冲击，延长灯泡的使用寿命。

见图2、3所示，本发明车灯控制单元对接收行驶速度信息及外界环境光照信息、车辆方向盘转动角度信息以及外界环境雾气信息进行处理，并对得到车辆行驶速度V、光照度值E以及车辆方向盘转动角度和外界环境进行判断。当20lx＜光照度值E＜30lx时，微处理器判断进入城市模式，再根据外界环境判断是否是雾天，当微处理器判断外界环境为雾天则输出雾天城市模式控制信号，恒流开启前雾灯和双侧转向灯，以提高道路行驶安全性。当微处理器判断外界环境不是雾天时则输出晴天城市模式控制信号，恒流开启近光灯和双侧转向灯。本发明在执行城市模式中，前雾灯、近光灯和双侧转向灯的光亮度能在各自灯具15％～100％的功率区间内调整，最大限度的降低能源消耗，节能环保。

本发明的智能卤素前照灯系统，在城市模式中的前雾灯、近光灯和双侧转向灯的光亮度，在车辆静止状态时，按对应灯具15～25％的功率工作，如按对应灯具20％的功率工作；在车辆行驶速度V＜20km/h时，按对应灯具45～55％的功率工作，如按对应灯具40％的功率工作；在车辆行驶速度V≥35km/h时，按灯具65～75％的功率工作，按灯具70％的功率工作；在车辆行驶速度V＞50km/h时，按对应灯具的满功率工作，即按对应灯具的100％的功率工作；当车辆行驶速度V由低到高变化时，按对应灯具5～15％/s的功率递增直到满功率工作，可按对应灯具10％/s的功率递增直到满功率工作；当车辆行驶速度V由高降低时，在上述各节点将延时5～10s后，按对应灯具5～15％/s的功率递减至静止状态，如按对应灯具10％/s的功率递减至静止状态，通过对设定灯具的开关以及调整功率，使车辆静止状态和低速行驶状态时能够降低对应灯具的输出功率，节约能源，延长灯泡的使用寿命。

见图2、3所示，本发明本发明当车方向盘转动角度≥90°，且车速V≤30km/h时，微处理器判断车辆处于转弯状态则输出转弯模式控制信号，恒流开启近光灯和单侧的转向灯，实现车辆转弯照明。

见图2、3所示，本发明当5lx≤光照度值E≤20lx，且10km/h≤车辆行驶速度V≤80km/h时，微处理器判断为公路模式，并根据光照度值E判断前方是否有同向或相向行驶的车辆，当光照度值E≥10lx时，微处理器判断前方没有同向或相向行驶的车辆则输出公路常规模式控制信号，恒流开启近光灯和双侧转向灯；当光照度值E＜10lx时，微处理器判断前方有同向或相向行驶的车辆则输出公路加光模式控制信号，恒流开启近光灯、远光灯和双侧转向灯，根据外界环境切换相应的模式。

见图2、3所示，本发明当5lx≤光照度值E≤10lx，微处理器判断外界环境为雾天则输出雾天模式控制信号，恒流开启前雾灯，在车辆行驶速度V＞60km/h时输出报警信号到报警器。

见图2、3所示，本发明当光照度值E＜5lx，微处理器判断进入乡村模式，再根据外界环境雾气信息来判断是否是雾天，微处理器判断外界环境为雾天则输出雾天乡村模式控制信号，恒流开启前雾灯；当微处理器判断外界环境不是雾天则输出晴朗乡村模式控制信号，恒流开启近光灯。本发明乡村模式中的前雾灯和近光灯的光亮度在各自灯具35％～100％的功率区间内调整，最大限度的降低能源消耗，节能环保。

本发明的乡村模式中的前雾灯和近光灯的光亮度，在车辆静止状态按对应点亮的灯具35～45％的功率工作，如按对应点亮的灯具40％的功率工作；在车辆行驶速度V＜20km/h时，按对应点亮的灯具的65～75％的功率工作，如按对应点亮的灯具70％的功率工作；在车辆行驶速度V＞40km/h时，按对应灯具的满功率工作，即按对应灯具的100％的功率工作；当车辆行驶速度V由低到高变化时，按对应灯具5～15％/s的功率递增直到满功率工作，如按对应灯具10％/s的功率递增；当车辆行驶速度V由高降低时，在上述各节点延时5～10s后，按对应灯具5～15％/s的功率递减至至静止状态，如按对应灯具10％/s的功率递减至至静止状态，在不同的车辆行驶速度状态下，使前雾灯和近光灯在各节点处的工作功率不同，节约能源，延长灯泡的使用寿命。

见图2、3所示，本发明当车辆行驶速度V＞80km/h，且5lx≤光照度值E≤20lx时，微处理器判断为高速公路模式，并根据光照度值E判断前方是否有同向或相向行驶的车辆，当光照度值E≥10lx时，微处理器判断前方没有同向或相向行驶的车辆则输出高速公路近光模式控制信号，恒流开启近光灯；当光照度值E＜10lx时，微处理器判断前方有同向或相向行驶的车辆则输出高速公路远光模式控制信号，恒流开启远光灯。

见图2、3所示，本发明智能卤素前照灯系统的控制方法，开启自动控制系统，车灯控制单元对接收的车辆行驶速度信息、外界环境光照信息、车辆方向盘转动角度及外界环境雾气信息进行处理，对得到的车辆行驶速度V、光照度值E以及车辆方向盘转动角度和外界环境进行判断。当满足20lx＜光照度值E＜30lx时，微处理器判断为城市模式，继而通过判断是否有雾气，当微处理器判断外界环境为雾天则输出雾天城市模式控制信号，开启前雾灯和双侧转向灯。当微处理器判断外界环境为晴天则输出晴天城市模式控制信号，开启近光灯和双侧转向灯，且城市模式中的前雾灯、近光灯和双侧转向灯的光亮度在各自灯具15％～100％的功率区间内调整。

在雾天城市模式时车辆静止状态，前雾灯和双侧转向灯按各灯具15～25％的功率工作；在车辆行驶速度V＜20km/h时，前雾灯和双侧转向灯按各自灯具45～55％的功率工作；当车辆行驶速度V≥35km/h时，前雾灯和双侧转向灯按各自灯具65～75％的功率工作；在车辆行驶速度V＞50km/h时，前雾灯和双侧转向灯按各自灯具的满功率工作；当车辆行驶速度V由低到高变化时，前雾灯和双侧转向灯按各自灯具5～15％/s的功率递增到满功率工作；当车辆行驶速度由高降低时，在上述各节点将延时5～10s后，前雾灯和双侧转向灯按各自灯具5～15％/s的功率递减至静止状态，即降至各灯具的15～25％的功率工作。

在晴天城市模式时车辆静止状态，近光灯和双侧转向灯按各自灯具15～25％的功率工作；在车辆行驶速度V＜20km/h时，近光灯和双侧转向灯按各自灯具45～55％的功率工作；当车辆行驶速度V≥35km/h时，近光灯和双侧转向灯按各自灯具65～75％的功率工作；在车辆行驶速度V＞50km/h时，近光灯和双侧转向灯按各自灯具的满功率工作；当车辆行驶速度V由低到高变化时，近光灯和双侧转向灯按各自灯具5～15％/s的功率递增直到满功率工作；当车辆行驶速度V由高降低时，在上述各节点将延时5～10s后，按近光灯和双侧转向灯按各自灯具5～15％/s的功率递减至静止状态。

在没有满足20lx＜光照度值E＜30lx时的条件下，微处理器判断汽车不是处于城市模式，继而进入转弯模式的判断。当车方向盘转动角度≥90°，且车速V≤30km/h时，微处理器判断车辆处于转弯状态则输出转弯模式控制信号，恒流开启近光灯和单侧的转向灯。

在没有满足车方向盘转动角度≥90°及车速V≤30km/h的条件下，微处理器判断车辆不是转弯状态，继而进入公路模式的判断。当5lx≤光照度值E≤20lx，且10km/h≤车辆行驶速度V≤80km/h时，微处理器判断为公路模式，当光照度值E≥10lx时，微处理器判断前方没有同向或相向行驶的车辆则输出公路常规模式控制信号，恒流开启近光和双侧转向灯；当光照度值E＜10lx时，微处理器判断前方有同向或相向行驶的车辆则输出公路加光模式控制信号，恒流开启近光灯、远光灯和双侧转向灯。

在没有满足5lx≤光照度值E≤20lx和10km/h≤车辆行驶速度V≤80km/h的条件下，微处理器判断是否进入雾天模式，当微处理器判断外界环境为雾天则输出雾天模式控制信号，开启前雾灯。

当微处理器判断外界环境为晴天时，微处理器判断车辆不是雾天模式，继而进入乡村模式判断。当光照度值E＜5lx，微处理器判断为乡村模式，继而通过判断是否有雾气，当微处理器判断外界环境为雾天则输出输出雾天乡村模式控制信号，恒流开启前雾灯；当微处理器判断不是雾天则输出晴朗乡村模式控制信号，恒流开启近光灯，乡村模式中的前雾灯和近光灯的光亮度在各自灯具35％～100％的功率区间内调整。在雾天乡村模式在车辆静止状态，前雾灯按35～45％的功率工作；在车辆行驶速度V＜20km/h时，按65～75％的功率工作；在车辆行驶速度V＞40km/h时，前雾灯满功率工作；当车辆行驶速度V由低到高变化时，按前雾灯5～15％/s的功率递增直到满功率工作；当车辆行驶速度V由高降低时，在上述各节点延时5～10s后，按前雾灯5～15％/s的功率递减至静止状态。晴朗乡村模式在车辆静止状态，近光灯按其35～45％的功率工作；在车辆行驶速度V＜20km/h时，按其65～75％的功率工作；在车辆行驶速度V＞40km/h时，按其满功率工作；当车辆行驶速度V由低到高变化时，按近光灯5～15％/s的功率递增到满功率工作；当车辆行驶速度V由高降低时，在上述各节点延时5～10s后，按近光灯5～15％/s的功率递减至至静止状态。

在没有满足光照度值E＜5lx的条件下，微处理器判断不是乡村模式，继而进入高速公路模式判断。当车辆行驶速度V＞80km/h，且5lx≤光照度值E≤20lx时，微处理器判断为高速公路模式，并根据光照度值E判断前方是否有同向或相向行驶的车辆，当光照度值E≥10lx时，微处理器判断前方没有同向或相向行驶的车辆则输出高速公路近光模式控制信号，恒流开启近光灯；当光照度值E＜10lx时，微处理器判断前方有同向或相向行驶的车辆则输出高速公路远光模式控制信号，恒流开启远光灯。

当没有满足车辆行驶速度V＞80km/h，且5lx≤光照度值E≤20lx的条件时，微处理器判断不是高速公路模式，不关闭自动控制系统进入循环进行判断和控制，实现各种功能模式的全自动切换。本发明的城市模式、转弯模式、公路模式、雾天模式、乡村模式及高速公路模式的前后顺序可以任意改变，使智能卤素前照灯系统能根据不同的环境可以自动切换工作模式，提高道路行驶安全性和驾驶的舒适性。