本發(fā)明涉及汽車電子照明系統(tǒng)智能控制領(lǐng)域，具體地，涉及用于汽車前照燈的控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在我國(guó)汽車擁有量越來(lái)越多，但是道路的狀況又參差不齊，道路系統(tǒng)也還不是太完善。目前對(duì)于汽車智能控制方面研究越來(lái)越多，尤其是以CAN總線等現(xiàn)場(chǎng)總線等集成的現(xiàn)代智能控制汽車也朝著更加智能、人性、安全方向發(fā)展。

隨著智能節(jié)能汽車的普及，道路行駛安全性也已經(jīng)深入人心，所以對(duì)汽車前照燈的智能化要求也越來(lái)越高。經(jīng)過(guò)這么多年的的發(fā)展，汽車前照燈系統(tǒng)有了很大的進(jìn)步，前照燈主要是由遠(yuǎn)光燈和近光燈構(gòu)成，對(duì)于近光燈的設(shè)計(jì)更為重要，近光燈的照射距離一般為30-40m，在車遇上路面不平或轉(zhuǎn)彎或橋梁或窄路或交叉路口等復(fù)雜情況時(shí)應(yīng)減速慢行，這時(shí)候就因該開(kāi)啟近光燈，普通近光燈對(duì)于道路情況和外界環(huán)境沒(méi)有采集信息和判斷，所以近光燈的照射范圍會(huì)出現(xiàn)盲區(qū)，容易導(dǎo)致一些意外的事件發(fā)生，無(wú)法保證安全制動(dòng)距離，降低了汽車的安全性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于汽車前照燈的控制方法，該用于汽車前照燈的控制方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中的前照燈容易出現(xiàn)盲區(qū)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)光照角度調(diào)節(jié)的問(wèn)題，大大提高了前照燈的利用效率，具有智能化高、控制作用及時(shí)，增強(qiáng)了汽車適應(yīng)復(fù)雜道路的能力。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于汽車前照燈的控制方法，該控制方法包括：

步驟1，采集當(dāng)前外界環(huán)境光強(qiáng)度，在外界環(huán)境光強(qiáng)度低于預(yù)設(shè)環(huán)境光強(qiáng)度的情況下，開(kāi)啟前照燈；

步驟2，采集當(dāng)前汽車前方的障礙物和該汽車的距離值S，在距離值大于預(yù)設(shè)距離的情況下，開(kāi)啟前照燈的遠(yuǎn)光燈；

在距離值小于預(yù)設(shè)距離的情況下，開(kāi)啟前照燈的近光燈；

步驟3，采集當(dāng)前汽車的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角值γ、當(dāng)前汽車的行駛速度值v和汽車的橫擺角速度ω，以如下公式計(jì)算得到前照燈的遠(yuǎn)光燈或近光燈在水平方向上旋轉(zhuǎn)的角度θ1旋轉(zhuǎn)，其中，遠(yuǎn)光燈或近光燈的初始朝向與車身的長(zhǎng)度方向相同：

v′＝cos(γ/N)，θ1＝90×S×ω/(π×v′)，

其中，N為汽車方向盤(pán)轉(zhuǎn)角和車身實(shí)際轉(zhuǎn)角的比值，N為常量10:1；

采集前照燈的遠(yuǎn)光燈或近光燈的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ，在實(shí)際水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ等于角度θ1的情況下，水平方向上的電機(jī)停止調(diào)節(jié)；

步驟4，采集當(dāng)前汽車的上坡或下坡的俯仰角δ，將前照燈的遠(yuǎn)光燈或近光燈在豎直方向上旋轉(zhuǎn)的角度θ2旋轉(zhuǎn)至當(dāng)前汽車的上坡或下坡的俯仰角δ相同；

采集前照燈的遠(yuǎn)光燈或近光燈的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ′，在實(shí)際豎直轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ′等于角度θ2的情況下，豎直方向上的電機(jī)停止調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，在步驟3中，前照燈的遠(yuǎn)光燈或近光燈水平旋轉(zhuǎn)的方法包括：

采集水平步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際工作頻率f1，通過(guò)PID控制算法算出水平步進(jìn)電機(jī)所需要的工作頻率f2，并將所需要的工作頻率f2輸出給水平步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

優(yōu)選地，在步驟4中，前照燈的遠(yuǎn)光燈或近光燈豎直旋轉(zhuǎn)的方法包括：

采集垂直步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際的工作頻率f3，通過(guò)PID控制算法算出垂直步進(jìn)電機(jī)所需要的工作頻率f4，并將所需要的工作頻率f4輸出給垂直步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

優(yōu)選地，PID控制算法包括：

通過(guò)如下公式進(jìn)行計(jì)算：

△f＝Kp*Err(k)+Ki*Err(k-1)+Kd*Err(k-2)；

f4＝f3+△f；

其中，Kp，Ki，Kd分別是比例、積分和微分調(diào)節(jié)系數(shù)，Err(k)、Err(k-1)、Err(k-2)分別是理論值與此次的誤差、理論值與上次的誤差、理論值與上上一次的誤差。

優(yōu)選地，在步驟2中，預(yù)設(shè)距離為40m。

優(yōu)選地，在步驟1中，預(yù)設(shè)環(huán)境光強(qiáng)度為5LUX。

優(yōu)選地，水平方向上旋轉(zhuǎn)的角度θ1的范圍為(0，15°)。

優(yōu)選地，豎直方向上旋轉(zhuǎn)的角度θ2的范圍為(-30°，30°)。

通過(guò)采集外界信息智能的控制汽車前照燈能夠調(diào)整到合適的位置，解決了現(xiàn)有汽車前照燈不能及時(shí)調(diào)整的弊端，減少了行駛過(guò)程中的視覺(jué)盲區(qū)，大大提高了前照燈的利用效率，具有智能化高、控制作用及時(shí)，增強(qiáng)了汽車適應(yīng)復(fù)雜道路的能力，通過(guò)上述的方式，可以實(shí)現(xiàn)前照燈的開(kāi)啟，并控制近光燈或遠(yuǎn)光燈的開(kāi)啟和亮度調(diào)節(jié)，還可以實(shí)現(xiàn)近光燈或遠(yuǎn)光燈的角度的調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是說(shuō)明本發(fā)明的一種用于汽車前照燈的控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；

圖2是說(shuō)明本發(fā)明的一種用于汽車前照燈的控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本發(fā)明中，在未作相反說(shuō)明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指如圖1所示的上下左右?！皟?nèi)、外”是指具體輪廓上的內(nèi)與外?！斑h(yuǎn)、近”是指相對(duì)于某個(gè)部件的遠(yuǎn)與近。

本發(fā)明提供一種用于汽車前照燈的控制方法，該控制方法包括：

步驟1，采集當(dāng)前外界環(huán)境光強(qiáng)度，在外界環(huán)境光強(qiáng)度低于預(yù)設(shè)環(huán)境光強(qiáng)度的情況下，開(kāi)啟前照燈；

步驟2，采集當(dāng)前汽車前方的障礙物和該汽車的距離值S，在所述距離值大于預(yù)設(shè)距離的情況下，開(kāi)啟前照燈的遠(yuǎn)光燈；

在所述距離值小于預(yù)設(shè)距離的情況下，開(kāi)啟前照燈的近光燈；

步驟3，采集當(dāng)前汽車的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角值γ、當(dāng)前汽車的行駛速度值v和汽車的橫擺角速度ω，以如下公式計(jì)算得到前照燈的遠(yuǎn)光燈或近光燈在水平方向上旋轉(zhuǎn)的角度θ1旋轉(zhuǎn)，其中，所述遠(yuǎn)光燈或近光燈的初始朝向與車身的長(zhǎng)度方向相同：

v′＝cos(γ/N)，θ1＝90×S×ω/(π×v′)，

其中，N為汽車方向盤(pán)轉(zhuǎn)角和車身實(shí)際轉(zhuǎn)角的比值，N為常量10:1；

采集前照燈的遠(yuǎn)光燈或近光燈的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ，在所述實(shí)際水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ等于角度θ1的情況下，水平方向上的電機(jī)停止調(diào)節(jié)；

步驟4，采集當(dāng)前汽車的上坡或下坡的俯仰角δ，將前照燈的遠(yuǎn)光燈或近光燈在豎直方向上旋轉(zhuǎn)的角度θ2旋轉(zhuǎn)至當(dāng)前汽車的上坡或下坡的俯仰角δ相同；

采集前照燈的遠(yuǎn)光燈或近光燈的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ′，在所述實(shí)際豎直轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ′等于角度θ2的情況下，豎直方向上的電機(jī)停止調(diào)節(jié)。

通過(guò)采集外界信息智能的控制汽車前照燈能夠調(diào)整到合適的位置，解決了現(xiàn)有汽車前照燈不能及時(shí)調(diào)整的弊端，減少了行駛過(guò)程中的視覺(jué)盲區(qū)，大大提高了前照燈的利用效率，具有智能化高、控制作用及時(shí)，增強(qiáng)了汽車適應(yīng)復(fù)雜道路的能力。

通過(guò)上述的方式，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)光燈或者近光燈的自動(dòng)開(kāi)啟，并實(shí)現(xiàn)燈光亮度的調(diào)節(jié)，并將前照燈的方向調(diào)整為和所需的位置相同。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，在步驟3中，前照燈的遠(yuǎn)光燈或近光燈水平旋轉(zhuǎn)的方法可以包括：

采集水平步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際工作頻率f1，通過(guò)PID控制算法算出水平步進(jìn)電機(jī)所需要的工作頻率f2，并將所述所需要的工作頻率f2輸出給水平步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

通過(guò)上述的方式，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)光燈或者近光燈水平位置的調(diào)節(jié)。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，在步驟4中，前照燈的遠(yuǎn)光燈或近光燈豎直旋轉(zhuǎn)的方法包括：

采集垂直步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際的工作頻率f3，通過(guò)PID控制算法算出垂直步進(jìn)電機(jī)所需要的工作頻率f4，并將所述所需要的工作頻率f4輸出給垂直步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

通過(guò)上述的方式，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)光燈或者近光燈豎直位置的調(diào)節(jié)。

在該種實(shí)施方式中，PID控制算法可以包括：

通過(guò)如下公式進(jìn)行計(jì)算：

△f＝Kp*Err(k)+Ki*Err(k-1)+Kd*Err(k-2)；

f4＝f3+△f；

其中，Kp，Ki，Kd分別是比例、積分和微分調(diào)節(jié)系數(shù)，Err(k)、Err(k-1)、Err(k-2)分別是理論值與此次的誤差、理論值與上次的誤差、理論值與上上一次的誤差。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，在步驟2中，所述預(yù)設(shè)距離為40m。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，在步驟1中，所述預(yù)設(shè)環(huán)境光強(qiáng)度為5LUX。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，所述水平方向上旋轉(zhuǎn)的角度θ1的范圍為(0，15°)。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，所述豎直方向上旋轉(zhuǎn)的角度θ2的范圍為(-30°，30°)。

本發(fā)明提供一種用于汽車的自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)，該用于汽車的自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)包括：

CAN總線模塊，所述CAN總線模塊的一端連接于傳感器組，另一端連接于單片機(jī)控制模塊，以將所述傳感器組采集到的信號(hào)發(fā)送給所述單片機(jī)控制模塊；

單片機(jī)控制模塊，所述單片機(jī)控制模塊接受所述傳感器組所采集到的以下信號(hào)：障礙物距離信號(hào)、環(huán)境光信號(hào)、車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)、方向盤(pán)轉(zhuǎn)向信號(hào)、車身高度信號(hào)和車身傾斜角度信號(hào)；

LED驅(qū)動(dòng)模塊，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊被配置成連接于汽車的近光燈和汽車的遠(yuǎn)光燈，并被配置成連接于所述單片機(jī)控制模塊，以根據(jù)所述單片機(jī)控制模塊所輸出的第一控制信號(hào)調(diào)節(jié)所述近光燈或遠(yuǎn)光燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及所述近光燈或遠(yuǎn)光燈的亮度強(qiáng)弱狀態(tài)；

步進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊，所述步進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊被配置成連接于所述近光燈和所述遠(yuǎn)光燈，并被配置成連接于所述單片機(jī)控制模塊，以根據(jù)所述單片機(jī)控制模塊所輸出的第二控制信號(hào)調(diào)節(jié)所述近光燈或遠(yuǎn)光燈的光源所朝方向。

本發(fā)明通過(guò)采集外界信息智能的控制汽車前照燈能夠調(diào)整到合適的位置，解決了現(xiàn)有汽車前照燈不能及時(shí)調(diào)整的弊端，減少了行駛過(guò)程中的視覺(jué)盲區(qū)，大大提高了前照燈的利用效率，具有智能化高、控制作用及時(shí)，增強(qiáng)了汽車適應(yīng)復(fù)雜道路的能力。

所述紅外測(cè)距傳感器、環(huán)境光采集傳感器、車輪速度傳感器、方向盤(pán)轉(zhuǎn)向傳感器、車身高度傳感器和水平傳感器分別電連接于所述CAN總線模塊。

通過(guò)上述設(shè)置的紅外測(cè)距傳感器、環(huán)境光采集傳感器、車輪速度傳感器、方向盤(pán)轉(zhuǎn)向傳感器、車身高度傳感器和水平傳感器實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集，紅外測(cè)距傳感器感應(yīng)障礙物的距離，環(huán)境光采集傳感器采集外界的環(huán)境光，車輪速度傳感器感應(yīng)車輪的轉(zhuǎn)速，方向盤(pán)轉(zhuǎn)向傳感器感應(yīng)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，車身高度傳感器，感應(yīng)汽車車身的高度，水平傳感器感應(yīng)汽車的水平度。STM32單片機(jī)通過(guò)CAN總線接口與CAN總線模塊連接，傳感器組連在CAN總線模塊的CAN-A與CAN-B上。光照強(qiáng)度達(dá)到低于5LUX(單位：勒克斯)才打開(kāi)近光燈。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。