[发明专利]一种主从式的智能前照灯控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车测量控制领域，更具体说，涉及一种主从式的智能前照灯控制系统。

背景技术

自适应前照灯系统(Adaptive Front-Lighting System，AFS)是一种汽车主动安全技术应用，其功能是根据车辆的当前信息(如车速、车辆姿态、转弯角度等)和外界环境(如弯道、坡度和天气等)的变化自动调节车灯的照射距离和角度，以实现各种道路条件下的汽车安全照明。该系统的欧洲和美国标准已经发布并实施，由于标准中只对不同环境下的光照度提出了要求，而对于实现方法、动态响应指标等均未做详细规定，所以实际中AFS的具体实现方式也是多种多样。

目前常见的汽车知名品牌如宝马、通用、大众、丰田、本田、福特等都在其中高端车型上加装上了AFS系统。奔驰公司在2008年就在其高端车型E系上装备了智能化疝气大灯，设计者考虑到了夜间行驶可能遇到的各种情况，比如高速、乡村、转弯、雾天等都有相应的解决策略。雪铁龙凯旋则是第一款以随动转向大灯作为主打卖点的紧凑型车，在其自动旗舰型上装备的是双氙气前大灯，也就是远近光灯均为氙气灯，它的大灯左右的调解范围在8°-15°之间(弯道外侧的大灯照亮范围角度8°，内侧的大灯照亮范围角度为15°)，同时还能针对车速和车辆上下坡的行驶状态来改变车灯上下的高度，是一款比较完备的AFS系统。丰田的凯美瑞240V轿车配备的AFS系统，不但可在转弯过程中对大灯进行四角度调节，同时还有自动光轴调节系统，它能够在车头仰角受负载影响发生变化的时候自动调整光轴角度，保持水平照射，增加随动转向的灵敏性。

但相形见绌的是，我国的自主车辆品牌对于AFS的研究起步较晚，在其品牌汽车上所使用的AFS(自适应前照灯系统)系统多是引进产品，在当前新的一轮汽车照明革命的浪潮中，处于非常不利的地位。但是国内厂商目前对AFS的研发十分重视，已经开展了相关研究。以上海小糸车灯厂为例，该厂的AFS研究水平在国内名列前茅，已为开发出了用于实车的AFS系统，并在斯柯达昊锐车型上进行试验。从功能上看，这款AFS系统参照欧洲标准设计，采用基于电机的车灯控制方法，共有五种工作模式，分别为郊区模式、城市模式、高速公路模式、转向模式和雨天模式。另外，比亚迪、奇瑞、吉利、长安等品牌也正在为其旗下车型研发对应的AFS系统，相信在数年内，AFS系统将逐渐成为中档甚至是中低档车型的标准配置。

目前国内外厂家多采用集成化的AFS结构，即将信息采集和驱动控制的电路及结构都集成至车灯总成。比如世界级车辆灯具生产厂家堤维西公司推出的AFS产品，该款AFS系统将传感器、控制器和执行单元全部集成在车灯内部，并且不与车载CPU进行通讯，完全独立于汽车的其他部分，其优点在于可在现有车型的基础上非常方便的对车灯进行升级，而不需要对其他部分做出改动。但是这种集成化方式对于电磁抗干扰要求较高，且维修性较差，一旦出现问题需要更换整个AFS车灯总成，成本太高。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种可以实现车灯随动转向、电路结构简单、低成本、高可靠性和高维修性的主从式的智能前照灯控制系统及方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明一种主从式的智能前照灯控制系统，包括电机驱动单元和AFS主控单元，电机驱动单元和AFS主控单元之间通过LIN总线进行通讯。

所述的电机驱动单元采用集成LIN总线收发器、步进电机驱动器和微处理器的集成芯片，和车灯一起构成车灯总成。

一种主从式的智能前照灯控制系统的控制方法，AFS主控单元作为主单元，通过CAN(Controller Area Network)总线采集方向盘转角、车辆行驶速度，车身前后轴高度驾驶信息，然后根据进行解算，获得前照灯在左右和上下方向上各自应该调节的角度值，并转换成对水平步进电机和俯仰步进电机的运动状态控制参数，并将其传输至LIN总线上。作为从单元的水平电机驱动单元和俯仰电机驱动单元分别从LIN总线上接收对应的步进电机的运动状态控制参数，控制步进电机动作，完成前照灯的调光过程。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1)本发明采用主从式设计，将电机驱动单元和前照灯设计为总成形式，体积小，集成度高，性能稳定，能够很好地适应车内环境，且便于日后维修替换。

2)电机驱动单元采用单片集成芯片，只需一个芯片即可完成LIN总线通讯和电机驱动的功能，大大降低体积、提高电磁兼容性。

3)采用LIN总线作为电机驱动单元和AFS主控单元之间的通讯链路，大大降低成本，减少电磁干扰，提升系统的可靠性

附图说明