[发明专利]汽车前照灯水平转角控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车电子控制系统领域，特别涉及一种汽车前照灯水平转角的控制方法。 

背景技术

传统汽车前照灯的角度不会随汽车的行驶状况及外界环境的变化发生变化。夜间或者恶劣天气时，当汽车行驶在有弯道的地方，由于前照灯照明范围的限制，汽车的两侧(主要是转弯内侧)会出现照明的死区，由此会影响驾驶员的判断，产生安全隐患。 

汽车前照灯控制系统(Adaptive Front-lighting System，简称AFS)可以根据汽车方向盘转角、汽车速度以及车辆转弯半径对前照灯的动作进行自动调节，使前照灯的照明方向与汽车当前的行驶方向相同，以确保为驾驶员提供最佳的视野，从而显著增强了汽车在夜间或天气状况恶劣的情况下驾驶的安全性。在弯道多或照明条件不佳的路况中，AFS系统的存在不仅可以最大程度地扩大驾驶员的视野，还可以避免使对方来车驾驶员产生眩目。 

目前AFS系统的控制方式主要有基础照明模式、城市照明模式、高速公路照明模式等。基础照明模式应用于普通道路的行驶，其功能与普通的近光灯相类似，AFS系统的前照灯只能通过光敏传感器感知驾驶环境光照强度的变化而自动开启或者关闭，而不会在垂直或水平方向上做出任何的调整。对于城市道路来说，虽然有路灯等道路照明设施照明，但道路比较复杂，车流量相对较大，此时最重要的就是防止产生眩目。会车时，要求前照大灯照射到对方车辆的光照强度低于一定的值。根据当前的车速及驾驶环境的光强度决定是否开启城市照明模式，从而调节灯光亮度和照射高度，并在交叉路口使用更宽的光型以获得较好的照明。在高速公路上时，车辆具有较高的车速，但两边的干扰以及车辆密度都比较小，所以前照灯的照明范围可以变得更远、更窄。当汽车行驶速度大于70km/h时，AFS系统应用高速公路照明模式，调高前照灯的照射高度使照射范围更远，以确保能尽早发现危险并及时采取相应 措施。 

可见，常规的AFS系统主要专注于前照灯灯光光型、照射亮度和照射高度的调节，而对水平调节的策略研究较少。当汽车转弯时，由于传统前照灯的光线和车头的朝向一致，必然会产生车身侧面的照明死区，很容易忽视弯道边缘的路况而引发交通事故。因此车辆进入弯道时，AFS系统应该基于车辆各行驶参数进行评估和分析，调节汽车前照灯的水平转角，使前照灯能够照射到死区区域。本专利技术就是基于这样的背景展开研究的。 

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计一种基于汽车车速和转弯半径等参数调整汽车前照灯水平转角的方法。 

为实现上述目的，本发明提出一种汽车前照灯水平转角的控制策略，具体步骤为： 

1)建立汽车弯道照明距离的几何关系图，得弯道几何照明距离的关系式： 

S'＝R·θ·π/90 

2)选择停车视距作为弯道几何照明距离，基于停车视距和汽车车速的函数关系，建立前照灯转角与车速、转弯半径的理论关系式： 

θ＝90S_T/(π·R) 

进一步，考虑城市道路照明标准规定的最小照明宽度，建立最大转角的关系式： 

θ_max＝180°×arccos[(R-h_max)/R]/π 

进一步，考虑国家公路工程技术标准的规定，确定汽车转弯半径的最小值为30m。 

进一步，基于照明法规中对AFS系统安装高度的规定，确定最大转角的关系式： 

θ_max＝180°×arcsin(34/R)/π 

进一步，综合前照灯最大转角的上述限制条件，建立水平最大转角的关系式： 

进一步，结合汽车前照灯水平转角的理论计算公式和水平最大转角的限制条件，得到本 发明提出的水平转角的控制算法模型：