大灯照射角度调节方法、装置、系统、设备及存储介质与流程

本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种大灯照射角度调节方法、装置、系统及存储介质。

背景技术：

大灯高度自动调节是一项提升行车便利性和舒适性的功能，其原理为根据车身高度和俯仰姿态信息计算出目标照射角度，控制调节马达转动从而调整前大灯的照射角度，保证驾驶员获得良好且稳定的前照射视野。

现有技术中一般采用前后轴悬架高度传感器直接获得车身高度和计算出车身俯仰角度，从而根据这些信息调节灯光的照射角度。具体调节策略为：

在车辆静态或刚起步的低速阶段(典型速度门限值如5km/h)，车身倾角变化不大，主要考虑车辆加载导致的车身高度变化，因此在该阶段根据车身高度信息调节前大灯照射角度；

在超过速度门限的动态行驶过程中，由于车辆急加速或急减速使得前后悬高度发生变化，从而产生车身俯仰，因此在该阶段根据车身俯仰姿态角调节前大灯照射角度。

为获得准确的悬架高度信息，一般在每个车轮处各布置一个高度传感器。也有方案为了降低成本只在前后轴各布置一个传感器，该方案可降低一半的高度传感器用量。

申请号为cn201210052856.4、发明名称为一种汽车灯光自动调节的控制方法的发明专利中公开了一种基于车身高度传感器和车辆加速度的大灯高度调节控制方法，该方法的特点是在静态过程中基于车身高度调节大灯照射角度，而在动态行驶过程中基于轮速传感器获得的车辆加速度信息调整大灯的照射角度。然而该方法还存在以下两点不足：一是仍需要两个高度传感器测量车身高度变化；二是未考虑车辆匀速上下坡过程中载荷转移导致的车身俯仰角变化。

技术实现要素：

本发明针对现有技术方案需依赖多个高度传感器的问题，创新性地提出一种使用单个高度传感器的大灯自动调节方案，以解决大灯高度自动调节功能时使用高度传感器数量多、成本高的问题。为此，本发明第一方面提出一种大灯照射角度调节方法，包括：

获取车辆纵向加速度信息、后轴车身高度变化量、第一车辆参数和第二车辆参数；其中，所述后轴车身高度变化量是由后轴车身高度传感器采集的，所述后轴车身高度传感器设置在车辆后轴上且所述后轴车身高度传感器是车辆上唯一的车身高度传感器；

判断所述车辆纵向加速度信息对应的车速是否超出第一预设阈值；

若超出，根据所述后轴车身高度变化量和所述第一车辆参数计算车身俯仰角，根据所述车身俯仰角调整车辆大灯照射角度；

若不超出，根据所述后轴车身高度变化量和所述第二车辆参数计算车身高度变化量，根据所述车身高度变化量调整车辆大灯照射角度。

进一步地，所述第一车辆参数包括前轴刚度、后轴刚度以及前轴与后轴的距离；所述第二车辆参数包括前排乘员数量、人体平均重量、前排座椅对前轴重量增加的贡献系数、前排座椅中心距离前轴的纵向距离和前悬刚度。

进一步地，所述根据后轴车身高度变化量和第一车辆参数计算车身俯仰角，包括：

获取所述后轴车身高度变化量；所述后轴车身高度变化量为当前后轴车身高度与初始后轴车身高度的差值；

根据所述后轴车身高度变化量和所述第一车辆参数计算所述车身俯仰角；其中，所述车身俯仰角的计算公式为

其中，δhra——后轴车身高度变化量；

θ——车身俯仰角；

kfa——前轴刚度；

kra——后轴刚度；

l——前轴与后轴的距离。

进一步地，所述根据后轴车身高度变化量和第一车辆参数计算车身俯仰角之后，还包括：

判断所述车身俯仰角是否超出第二预设阈值；

在所述车身俯仰角超出第二预设阈值时，执行所述根据所述车身俯仰角调整车辆大灯照射角度的步骤；

在所述车身俯仰角未超出第二预设阈值时，执行所述判断所述车辆纵向加速度信息对应的车速是否超出第一预设阈值的步骤。

进一步地，所述根据后轴车身高度变化量和第二车辆参数计算车身高度变化量，包括：

获取后轴车身高度变化量；所述后轴车身高度变化量为当前后轴车身高度与初始后轴车身高度的差值；

根据所述后轴车身高度变化量和所述第二车辆参数计算前轴车身高度变化量；

根据所述后轴车身高度变化量和所述前轴车身高度变化量计算所述车身高度变化量；

其中，所述前轴车身高度变化量的计算公式为

其中，δhfa——前轴车身高度变化量；

n——前排乘员数量；

m——乘员重量；

kfa——前悬刚度；

c——前排座椅中心距离前轴的纵向距离；

l——前轴与后轴的距离；

所述车身高度变化量的计算公式为

进一步地，所述根据后轴车身高度变化量和第二车辆参数计算车身高度变化量之后，还包括：

判断所述车身高度变化量是否超出第三预设阈值；

在所述车身高度变化量超出第三预设阈值时，执行所述根据所述车身高度变化量调整车辆大灯照射角度的步骤；

在所述车身高度变化量未超出第三预设阈值时，执行所述判断所述车辆纵向加速度信息对应的车速是否超出第一预设阈值的步骤。

本发明第二方面提出一种大灯照射角度调节装置，包括：

获取模块，用于获取车辆纵向加速度信息、后轴车身高度变化量、第一车辆参数和第二车辆参数；其中，所述后轴车身高度变化量是由后轴车身高度传感器采集的，所述后轴车身高度传感器设置在车辆后轴上且所述后轴车身高度传感器是车辆上唯一的车身高度传感器；

条件判断模块，用于判断所述车辆纵向加速度信息对应的车速是否超出第一预设阈值；

俯仰角计算模块，用于在所述车辆纵向加速度信息对应的车速超出第一预设阈值时，根据所述后轴车身高度变化量和所述第一车辆参数计算车身俯仰角；

高度变化量计算模块，用于在所述车辆纵向加速度信息对应的车速不超出第一预设阈值时，根据所述后轴车身高度变化量和所述第二车辆参数计算车身高度变化量；

调整模块，用于根据所述车身俯仰角或所述车身高度变化量调整车辆大灯照射角度。

本发明第三方面提出一种大灯照射角度调节系统，包括高度传感器、调节马达和本发明第二方面所述的大灯照射角度调节装置；

所述高度传感器，设置在车辆后轴上，用于获取后轴车身高度变化量；所述高度传感器的数量为一个；

所述大灯照射角度调节装置用于获取并根据所述后轴车身高度变化量、车辆纵向加速度信息、前排乘员数量和车辆参数计算调节参数，以及将所述调节参数发送给所述调节马达；其中，所述调节参数包括车身高度变化量和车身俯仰角；

所述调节马达用于根据所述调节参数驱动大灯组件动作从而调节车辆大灯照射角度。

本发明第四方面提出一种设备，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现本发明第一方面提出的大灯照射角度调节方法。

本发明第五方面提出一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现本发明第一方面提出的大灯照射角度调节方法。

本发明实施例创新性地提出一种使用单个高度传感器和现有车辆的状态信号的大灯照射角度自动调节方案，解决了大灯高度自动调节功能时使用高度传感器数量多、整车成本高的问题；在车辆行驶过程中，前大灯的照明距离一直不小于安全照明距离，使得驾驶员准确观察前方道路情况，具有良好的使用舒适度和安全性；并且，所使用的高度传感器数量减少对于整车重量的降低亦有一定的贡献。

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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的大灯照射角度调节方法的流程图；

图2是本实施例提供的步骤s103的流程图；

图3是本发明实施例提供的车辆动态荷载转移示意图；

图4是本发明实施例提供的步骤s104的流程图；

图5是本发明实施例提供的车辆静态加载状态示意图；

图6是本发明实施例提供的大灯照射角度调节装置的结构框图；

图7是本发明实施例提供的大灯照射角度调节系统的原理图。

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。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

实施例

图1是本发明实施例提供的大灯照射角度调节方法的流程图，本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。请参照图1，本发明实施例提出的基于上述系统实施例的大灯照射角度调节方法，包括以下步骤：

s101:获取车辆纵向加速度信息、后轴车身高度变化量、第一车辆参数和第二车辆参数；后轴车身高度传感器设置在车辆后轴上且后轴车身高度传感器是车辆上唯一的车身高度传感器。

车辆下线时标定其空载状态的车身高度传感器初始值(即初始前轴车身高度、初始后轴车身高度hra0)。用户购买后，在使用过程中随着车辆的加载(人或物品)前后悬弹簧均被压缩。当前后轴车身高度hra1可以通过高度传感器直接读出。当前后轴车身高度hra1减去初始后轴车身高度hra0即可得到后轴车身高度变化量δhra，或者，后轴车身高度变化量δhra是可以由后轴车身高度传感器直接采集并读出的。也就是说，初始后轴车身高度hra0，当前后轴车身高度hra1，后轴车身高度变化量δhra均可由位于后轴的高度传感器测得；

其中，第一车辆参数包括但不限于前轴刚度、后轴刚度以及前轴与后轴的距离。

其中，第二车辆参数包括但不限于前排乘员数量、人体平均重量、前排座椅中心距离前轴的纵向距离和前悬刚度。

s102:判断车辆纵向加速度信息对应的车速是否超出第一预设阈值；

在一个实施例中，在步骤s102之前，还包括：判断车辆是否点火，若否，则结束当前流程；若是，则执行判断车辆纵向加速度信息对应的车速是否超出第一预设阈值的步骤。

s103:若超出，根据后轴车身高度变化量和第一车辆参数计算车身俯仰角，根据车身俯仰角调整车辆大灯照射角度；

图2是本实施例提供的步骤s103的流程图，请参照图2，步骤s103包括以下步骤：

s201:获取后轴车身高度变化量；后轴车身高度变化量为当前后轴车身高度与初始后轴车身高度的差值；

s202:根据后轴车身高度变化量和第一车辆参数计算车身俯仰角；其中，车身俯仰角的计算公式为

其中，δhra——后轴车身高度变化量；

θ——车身俯仰角；

kfa——前轴刚度；

kra——后轴刚度；

l——前轴与后轴的距离。

前轴的减振器刚度为kfa和后轴的减振器刚度kra均为已知的设计参数。

行车过程中，由于车辆存在加减速行为或车辆处于上下坡过程，车辆轴荷会发生转移，导致前后悬架高度发生变化，从而使得车辆的俯仰角发生变化。图3是本发明实施例提供的车辆动态荷载转移示意图，请参照图3，图3以车辆制动减速过程为例，假设车辆的减速度为ax(可通过加速度传感器测得)，车辆质心位置距离地面、前轴和后轴的距离分别为hg、a和b，车辆轴荷转移量为δ，即后轴受力减小δ，转移到前轴。

后轴高度降低量

前轴高度降低量

所以，车身俯仰角

s104:若不超出，根据后轴车身高度变化量和第二车辆参数计算车身高度变化量，根据车身高度变化量调整车辆大灯照射角度。

图4是本发明实施例提供的步骤s104的流程图，请参照图4，步骤s104包括以下步骤：

s301:获取后轴车身高度变化量；后轴车身高度变化量δhra为当前后轴车身高度(即后轴高度传感器实时测量值)与初始后轴车身高度的差值；

s302:根据后轴车身高度变化量和第二车辆参数计算前轴车身高度变化量；

s303:根据后轴车身高度变化量和前轴车身高度变化量计算车身高度变化量；

由于总载荷是恒定不变的，只是由于车辆加速度导致载荷在前后轴之间动态转移，前轴悬架高度的变化量也可通过后轴刚度、后轴车身高度变化量、前轴刚度等参数估算出，从而结合轴距信息计算出车身俯仰角。其中，前轴车身高度变化量的计算公式为

其中，δhfa——前轴车身高度变化量；

n——座椅传感器测得的乘员个数，n＝1或2；；

m——乘员重量，一般取平均重量即可，如65kg；

kfa——前悬刚度；

c——前排座椅中心(驾驶员质心)距离前轴在x方向上的纵向距离；

l——前轴与后轴的距离；

车身高度变化量的计算公式为

图5是本发明实施例提供的车辆静态加载状态示意图，请参照图5，前轴的车身高度可以根据前排乘员的数量(由座椅占用状态判断)和前悬的刚度进行等效估算，具体估算方法为：

初始前轴车身高度为hfa0，其中，hfa0为出厂标定值，加载后，前轴车身高度分别降低为当前前轴车身高度hfa1；前轴车身高度变化量δhfa可由下式估算：

式中，γ为前排座椅对前轴重量增加的贡献系数，该系数的计算方式为：

上述估算出的车身高度变化量和车身俯仰角参数可作为大灯照射角度自动调节控制的输入，从而驱动调节马达实施对大灯的调节。

在一个实施例中，步骤s205之后还包括判断车辆是否熄火；若是，则结束当前流程；若否，则执行判断车辆纵向加速度信息对应的车速是否超出第一预设阈值的步骤。

实际应用中对大灯照射角度调节过于频繁会使驾驶员或者其他道路使用者感到不舒服，为了使应用该调节功能的车辆满足用户对使用舒适度的要求，在一个实施例中，步骤s103之后还包括以下步骤：

判断车身俯仰角是否超出第二预设阈值；

在车身俯仰角超出第二预设阈值时，执行根据车身俯仰角调整车辆大灯照射角度的步骤；

在车身俯仰角未超出第二预设阈值时，执行判断车辆纵向加速度信息对应的车速是否超出第一预设阈值的步骤。

也就是说，在该实施方式中只有车身俯仰角超出第二预设阈值时才对车辆大灯高度进行调整，这样不会因为对前大灯照射角度的频繁调节而使驾驶员或者其他道路使用者感到不舒服。

为了使应用该调节功能的车辆满足用户对使用舒适度的要求，在一个实施例中，步骤s104之后还包括以下步骤：

判断车身高度变化量是否超出第三预设阈值；

在车身高度变化量超出第三预设阈值时，执行根据车身高度变化量调整车辆大灯照射角度的步骤；

在车身高度变化量未超出第三预设阈值时，执行判断车辆纵向加速度信息对应的车速是否超出第一预设阈值的步骤。

也就是说，在该实施方式中只有车身高度变化量超出第三预设阈值时才对车辆大灯高度进行调整，这样不会因为对前大灯照射角度的频繁调节而使驾驶员或者其他道路使用者感到不舒服。

图6是本发明实施例提供的大灯照射角度调节装置的结构框图，请参照图6，本发明实施例提出一种大灯照射角度调节装置，包括以下模块：

获取模块401，用于获取车辆纵向加速度信息、后轴车身高度变化量、第一车辆参数和第二车辆参数；其中，后轴车身高度变化量是由后轴车身高度传感器采集的，后轴车身高度传感器设置在车辆后轴上且后轴车身高度传感器是车辆上唯一的车身高度传感器；

条件判断模块402，用于判断车辆纵向加速度信息对应的车速是否超出第一预设阈值；

俯仰角计算模块403，用于在车辆纵向加速度信息对应的车速超出第一预设阈值时，根据后轴车身高度变化量和第一车辆参数计算车身俯仰角；

高度变化量计算模块404，用于在车辆纵向加速度信息对应的车速不超出第一预设阈值时，根据后轴车身高度变化量和第二车辆参数计算车身高度变化量；

调整模块405，用于根据车身俯仰角或车身高度变化量调整车辆大灯照射角度。

在一个实施例中，大灯照射角度调节装置还包括存储模块，该模块被配置为存储第一车辆参数和第二车辆参数，第一车辆参数包括前轴刚度、后轴刚度以及前轴与后轴的距离，第二车辆参数包括前排乘员数量、人体平均重量、前排座椅对前轴重量增加的贡献系数、前排座椅中心距离前轴的纵向距离和前悬刚度。

图7是本发明实施例提供的大灯照射角度调节系统的原理图，请参照图7，本发明实施例提出一种大灯照射角度调节系统，包括高度传感器501、调节马达502和上述装置实施例提出的大灯照射角度调节装置503；

高度传感器501，设置在车辆后轴上，用于获取后轴车身高度变化量；高度传感器的数量为一个；

大灯照射角度调节装置503用于获取并根据后轴车身高度变化量、车辆纵向加速度信息、前排乘员数量和车辆参数计算调节参数，以及将调节参数发送给调节马达；其中，调节参数包括车身高度变化量和车身俯仰角；

调节马达502用于根据调节参数驱动大灯组件动作从而调节车辆大灯照射角度，调节马达502与车辆大灯组件506驱动连接。

由于车辆上一般都配置有加速度传感器504和乘员识别传感器505，因此，大灯照射角度调节系统仅获取并使用其在整车通信网络上的信号即可，一般无需单独额外配置。具体地，加速度传感器504一般集成于气囊控制模块或车身稳定系统中，用于获取车辆纵向加速度信息；乘员识别传感器505一般设置于车辆的前排座椅内，用于获取前排乘员数量。

需要说明的是，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。

本发明的实施例还提供了一种设备，设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如方法实施例中的大灯照射角度调节方法。

本发明的实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质可设置于服务器之中以保存用于实现方法实施例中的大灯照射角度调节方法相关的至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，该至少一条指令、该至少一段程序、该代码集或指令集由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的大灯照射角度调节方法。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

由上述本发明提供的大灯照射角度调节系统、方法、设备或存储介质的实施例可见，本发明实施例创新性地提出一种使用单个高度传感器和现有车辆的状态信号的大灯自动调节方案，解决了大灯照射角度自动调节功能时使用高度传感器数量多、整车成本高的问题；在车辆行驶过程中，前大灯的照明距离一直不小于安全照明距离，使得驾驶员准确观察前方道路情况，具有良好的使用舒适度和安全性；并且，所使用的高度传感器数量减少对于整车重量的降低亦有一定的贡献。

需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和服务器实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。