CN112937423A - 一种自适应前照明***的高度调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自适应前照明***的高度调节方法，包括以下步骤：通过整车传感器信号计算得到纵向坡度信号；AFS控制单元通过整车CAN网络实时获取整车纵向坡度信号；AFS控制单元解析整车纵向坡度信号得到整车车身纵倾角信息，通过查询整车车身纵倾角‑明暗截止线垂直向调光零点倾斜度关系表驱动AFS执行单元自动调节明暗截止线垂直向调光零点线相对于基准线的倾斜度，前照灯灯光高度随着明暗截止线垂直向调光零点线倾斜度的改变而改变，以增加照明视野。该不需要增加高度传感器，较大降低了AFS***开发成本，且实时性更好。

Description

一种自适应前照明***的高度调节方法
技术领域
本发明涉及自适应前照明***(AFS)技术领域，尤其涉及一种自适应前照明***的高度调节方法。
背景技术
自适应前照明***(Adaptive Front-lighting System,AFS)是一种能够依据车辆的方向盘转角位置、车速、车身俯仰状态及其它相关信号，自动调节车辆前大灯光轴倾斜角度的机电整合***。
AFS***分为前照灯的左右水平调节功能和高度调节功能，AFS***主动调整前大灯的光照角度，以增加驾驶者视野，保障行车安全，并符合法规及安全要求。如图1所示，传统的AFS***高度调节方式为：AFS控制器单元通过整车线束获取电源，通过车身前后轴高度传感器信号，判断前后轴高度差，计算整车俯仰坡度状态，从而获得整车纵向坡度信号，AFS控制器单元将纵向坡度信号与整车其它信号经过逻辑运算输出不同电压信号以控制电机执行器，实现前大灯灯光自动高度调节的功能，但通过在车身前后轴安装高度传感器获取整车纵向坡度信号的方式实现的AFS***高度调节功能成本较高且精度不足，不利于该***功能在车型的推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种自适应前照明***的高度调节方法，不需要增加高度传感器，较大降低AFS***开发成本，且实时性更好。
为实现上述目的，本发明提供了一种自适应前照明***的高度调节方法，包括以下步骤：
(S1)通过整车传感器信号计算得到纵向坡度信号；
(S2)AFS控制单元通过整车线束获取电源，以及通过整车CAN网络实时获取整车纵向坡度信号；
(S3)AFS控制单元解析整车纵向坡度信号得到整车车身纵倾角信息，通过查询整车车身纵倾角-明暗截止线垂直向调光零点倾斜度关系表驱动AFS执行单元自动调节明暗截止线垂直向调光零点线相对于基准线的倾斜度，前照灯灯光高度随着明暗截止线垂直向调光零点线倾斜度的改变而改变，以增加照明视野；
其中，明暗截止线垂直向调光零点设置在近光明暗截止线的垂向倾斜度范围内，明暗截止线垂直向调光零点位于基准轴线下方且初始状态明暗截止线垂直向调光零点线与基准轴线的倾斜度为-a，a>0；基准轴线与路面平行，明暗截止线垂直向调光零点线指经过基准中心和明暗截止线垂直向调光零点的直线。
进一步，-a为标定值。
进一步，所述整车车身纵倾角-明暗截止线垂直向调光零点倾斜度关系表，具体包括以下内容：
若整车车身纵倾角为小于-b时，AFS控制单元驱动AFS执行单元将前照灯灯光高度向上调高，此时明暗截止线垂直向调光零点的倾斜度为-a+c；
若整车车身纵倾角大于b时，AFS控制单元驱动AFS执行单元将前照灯灯光高度向下调低，此时明暗截止线垂直向调光零点的倾斜度为-a-d；
若整车车身纵倾角大于等于-b，小于等于b，此时不对零点位置线作调整；
其中，整车车身纵倾角向下倾为负，上仰为正；b的取值范围为3％～6％；c的取值范围为0％～0.5％；d的取值范围为0％～1.5％。
进一步，a＝1％。
进一步，b＝5％。
进一步，d＝1.5％。
进一步，c＝0.5％。
进一步，AFS执行单元为直流电机。
进一步，整车车身纵倾角-明暗截止线垂直向调光零点倾斜度关系表通过整车出厂检测标定得到。
本发明与现有技术相比较具有以下优点：
本发明的自适应前照明***的高度调节方法，充分挖掘车身已有信号用于整车子***的开发，实现同样功能，且运算量小、实时性好、准确性高；灯光根据整车纵向坡度信号值实现了灯光在法规范围内的自动调节，在满足相关法规性能要求同时还可以实现降本，解决了AFS***开发成本过高的问题，有利于该***在更多车型的普及利用，提升用户驾驶安全。
附图说明
图1为传统FS***高度调节方法的流程图；
图2为本发明自适应前照明***的高度调节方法的流程图；
图3为车辆前照灯的零点位置、基准线和近光明暗截止线的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
根据GB-47855.2.6.1.2规定的要求，近光明暗截止线G的垂直向倾斜度应保持的范围：-0.5％～-2.5％(h<0.8m)，近光明暗截止线G在光轴的下方。其中，-0.5％代表近光明暗截止线G的上限近光明暗截止线G1，-2.5％代表近光明暗截止线G的下限近光明暗截止线G2，明暗截止线垂直向调光零点线g设置在近光明暗截止线G的垂向倾斜度范围内且根据实际情况设置。
参见图2和图3所示，本实施例公开了一种自适应前照明***的高度调节方法，包括以下步骤：
(S1)通过整车传感器信号计算得到纵向坡度信号；
(S2)AFS控制单元通过整车线束获取电源，以及通过整车CAN网络实时获取整车纵向坡度信号；
(S3)AFS控制单元解析整车纵向坡度信号得到整车车身纵倾角信息，通过查询整车车身纵倾角-明暗截止线垂直向调光零点倾斜度关系表驱动AFS执行单元自动调节明暗截止线垂直向调光零点线g相对于基准线的倾斜度，前照灯灯光高度随着明暗截止线垂直向调光零点线g倾斜度的改变而改变，以增加照明视野；
其中，明暗截止线垂直向调光零点设置在近光明暗截止线G的垂向倾斜度范围内，明暗截止线垂直向调光零点位于基准轴线L0下方且初始状态明暗截止线垂直向调光零点线g与基准轴线L0的倾斜度为-a，a>0；基准轴线L0与路面平行，明暗截止线垂直向调光零点线g指经过基准中心和明暗截止线垂直向调光零点的直线。基准中心指前照灯基准轴线L0与配光镜表面的交点。其中，设定位于基准轴线L0下方为负，上方为正。
在本实施例中，整车车身纵倾角-明暗截止线垂直向调光零点倾斜度关系表通过整车出厂检测标定得到。
在本实施例中，-a为标定值。-a取值根据各主机厂实际情况，在近光明暗截止线G的垂向倾斜度范围内取值。
在本实施例中，所述整车车身纵倾角-明暗截止线垂直向调光零点倾斜度关系表，具体包括以下内容：
若整车车身纵倾角为小于-b时，AFS控制单元驱动AFS执行单元将前照灯灯光高度向上调高，此时明暗截止线垂直向调光零点的倾斜度为-a+c；
若整车车身纵倾角大于b时，AFS控制单元驱动AFS执行单元将前照灯灯光高度向下调低，此时明暗截止线垂直向调光零点的倾斜度为-a-d；
若整车车身纵倾角大于等于-b，小于等于b，此时不对零点位置线作调整；
其中，整车车身纵倾角向下倾为负，上仰为正；b的取值范围为3％～6％；c的取值范围为0％～0.5％；d的取值范围为0％～1.5％。前述b、c、d的取值范围为通用范围，但更具体取值范围需根据不同车型底盘设计值确定。可选的，a＝1％。；b＝5％；d＝1.5％；c＝0.5％。
在本实施例中，AFS执行单元为直流电机。直流电机寿命要求不能太过频繁的调节。
根据纵向坡度信号实车采集分析，纵向坡度信号坡度正切值区间[-25％，25％]，精度1％，即对应坡度[-14°，14°]，精度0.57°，可见，整车纵向坡度信号范围，精度都可满足法规要求。
在本实施例中，在步骤(S1)中，计算纵向坡度信号的方法可采用清华大学汽车安全与节能国家重点实验室和长安汽车股份有限公司汽车工程研究总院共同申请的论文《汽车动力学与加速度传感信号的纵向坡度实时识别算法》中所公开的基于加速度传感信息的坡度估算方法和基于纵向动力学的坡度估算方法，汽车坡道静止起步前及行驶停止后，利用车辆自带纵向加速度传感信息可以直接得到重力加速度沿坡道方向的分量，进而准确计算坡度值。但在汽车行驶时，由于车辆受到惯性力并存在俯仰运动，并且在复杂路况如颠簸路面，加速度信号包含大量噪声，因此无法利用加速度传感信息直接计算坡度值。此时，若利用车辆纵向动力学特性计算坡度值，准确性较高。该论文将两种方法进行融合，并引入置信因子，根据各自适用特点，计算其在不同工况下的置信因子，进而计算坡度初值，随后经过广义迟滞滤波处理得到最终坡度值。纵向坡度识别方法作为坡道工况的关键参量已应用于实车控制器，但未运用到AFS***上。在某些实施例中，还可以通过其他算法获得纵向坡度信号。
本发明的自适应前照明***的高度调节方法，充分挖掘车身已有信号用于整车子***的开发，实现同样功能，且运算量小、实时性好、准确性高；灯光根据整车纵向坡度信号值实现了灯光在法规范围内的自动调节，在满足相关法规性能要求同时还可以实现降本，解决了AFS***开发成本过高的问题，有利于该***在更多车型的普及利用，提升用户驾驶安全。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种自适应前照明***的高度调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
(S1)通过整车传感器信号计算得到纵向坡度信号；
(S2)AFS控制单元通过整车线束获取电源，以及通过整车CAN网络实时获取整车纵向坡度信号；
(S3)AFS控制单元解析整车纵向坡度信号得到整车车身纵倾角信息，通过查询整车车身纵倾角-明暗截止线垂直向调光零点倾斜度关系表驱动AFS执行单元自动调节明暗截止线垂直向调光零点线(g)相对于基准线的倾斜度，前照灯灯光高度随着明暗截止线垂直向调光零点线(g)倾斜度的改变而改变，以增加照明视野；
其中，明暗截止线垂直向调光零点设置在近光明暗截止线(G)的垂向倾斜度范围内，明暗截止线垂直向调光零点位于基准轴线(L0)下方且初始状态明暗截止线垂直向调光零点线(g)与基准轴线(L0)的倾斜度为-a，a>0；基准轴线(L0)与路面平行，明暗截止线垂直向调光零点线(g)指经过基准中心和明暗截止线垂直向调光零点的直线。
2.根据权利要求1所述的自适应前照明***的高度调节方法，其特征在于，-a为标定值。
3.根据权利要求1或2所述的自适应前照明***的高度调节方法，其特征在于，所述整车车身纵倾角-明暗截止线垂直向调光零点倾斜度关系表，具体包括以下内容：
若整车车身纵倾角为小于-b时，AFS控制单元驱动AFS执行单元将前照灯灯光高度向上调高，此时明暗截止线垂直向调光零点的倾斜度为-a+c；
若整车车身纵倾角大于b时，AFS控制单元驱动AFS执行单元将前照灯灯光高度向下调低，此时明暗截止线垂直向调光零点的倾斜度为-a-d；
若整车车身纵倾角大于等于-b，小于等于b，此时不对零点位置线作调整；
其中，整车车身纵倾角向下倾为负，上仰为正；b的取值范围为3％～6％；c的取值范围为0％～0.5％；d的取值范围为0％～1.5％。
4.根据权利要求3所述的自适应前照明***的高度调节方法，其特征在于，a＝1％。
5.根据权利要求4所述的自适应前照明***的高度调节方法，其特征在于，b＝5％。
6.根据权利要求4或5所述的自适应前照明***的高度调节方法，其特征在于，d＝1.5％。
7.根据权利要求6所述的自适应前照明***的高度调节方法，其特征在于，c＝0.5％。
8.根据权利要求1或2或4或5或7所述的自适应前照明***的高度调节方法，其特征在于，AFS执行单元为直流电机。
9.根据权利要求1或2或4或5或7所述的自适应前照明***的高度调节方法，其特征在于，整车车身纵倾角-明暗截止线垂直向调光零点倾斜度关系表通过整车出厂检测标定得到。
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