專利名稱：車燈照明方向控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種解決處理各種因素如車體的變化和車輛高度檢測(cè)裝置的綜合誤差的處理技術(shù)，并使用一個(gè)車燈照明方向控制裝置用以確保可靠的照明控制，這種裝置包括用于檢測(cè)車輛前輪軸部和/或后輪軸部的車輛高度的偏移量的檢測(cè)裝置，以取得車輛狀態(tài)的改變，并根據(jù)這個(gè)改變從而控制車燈的照明方向。
背景技術(shù)：
已知一種裝置(也就是所說(shuō)的自動(dòng)校平裝置)，該裝置通常用于校正燈的照明方向，以消除因車輛狀態(tài)的改變而帶來(lái)的不利影響，也就是說(shuō)避免燈光的方向因車輛行駛過(guò)程中的停車或者行駛在其前進(jìn)方向上狀態(tài)的改變而帶來(lái)的不穩(wěn)定性。
例如，有人提出這樣一種裝置，該裝置根據(jù)車輛高度檢測(cè)裝置檢測(cè)到的前輪軸部和后輪軸部的車輛高度值，并根據(jù)次檢測(cè)值以計(jì)算車輛的狀態(tài)(傾角)，并驅(qū)動(dòng)車燈的反射鏡偏移一個(gè)方向，用以抵消這種狀態(tài)的變化對(duì)照明方向的影響，從而自動(dòng)校準(zhǔn)光軸。
在普通的車輛高度測(cè)量方法中，通常是利用車輛高度傳感器來(lái)測(cè)量車體和車軸之間的距離。在實(shí)際中存在各種誤差(例如，車輛的裝配誤差，車輛高度傳感器的附加誤差和由傳感器輸出源的變化而造成的車輛高度傳感器的自身誤差)。因此，所取得的表明車輛狀態(tài)的運(yùn)算結(jié)果會(huì)受到影響，這樣計(jì)算出的傾角包含誤差。當(dāng)然這些誤差能被燈的初始校準(zhǔn)(瞄準(zhǔn)校準(zhǔn))所抵消，這樣作為一個(gè)車燈的光軸改變是不會(huì)被反應(yīng)出來(lái)的。
然而，這種僅僅使用一瞄準(zhǔn)校準(zhǔn)以消除誤差的方法是受到限制的，例如，還存在有如下的問(wèn)題。
關(guān)于一在燈內(nèi)驅(qū)動(dòng)燈的反射鏡的一執(zhí)行元件，有必要考慮到存在的誤差，并對(duì)反射鏡提供一定的移動(dòng)的范圍。例如，執(zhí)行元件在具有長(zhǎng)燈距的燈內(nèi)的移動(dòng)行程很大，為可動(dòng)反射鏡的旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)(或傾斜支點(diǎn))和執(zhí)行元件固定部分(連接部分)之間的距離。因此，其缺點(diǎn)是不能保留消除誤差所需的足夠的移動(dòng)余量或者由于保留移動(dòng)余量而導(dǎo)致不能得到足夠的行程。擁有一短輪間距的車輛也存在同樣的缺陷。特別是在一些車輛中，傾角的改變是很大的?；谏鲜鲈?，應(yīng)當(dāng)增加執(zhí)行元件的移動(dòng)行程的范圍。
執(zhí)行元件的行程設(shè)成“反射鏡的驅(qū)動(dòng)控制實(shí)際所需要的行程(即設(shè)計(jì)行程)+誤差x2”(“X2”部分取決于是否需要考慮在執(zhí)行元件伸出和撤回方向上誤差相同的行程)。有的情況行程也可被設(shè)成一個(gè)常量，因此，如果抵消誤差的行程異常增加，則會(huì)給該行程增加負(fù)擔(dān)。實(shí)際上，如果一個(gè)包括“誤差X2”的整個(gè)行程能夠始終保持的話，則沒(méi)有問(wèn)題。如果車燈或執(zhí)行元件的排列空間是很有限的，則無(wú)法提供上述保證。
有些情況下，負(fù)載區(qū)不是在出廠時(shí)安裝的，而是根據(jù)運(yùn)輸后的使用情況在運(yùn)輸車中由設(shè)備商來(lái)安裝，相同類型的車輛根據(jù)其安裝條件的不同也有很大的不同。不可能預(yù)測(cè)安裝造成的車輛狀態(tài)的改變。因此，差異吸收的移動(dòng)余量是不能預(yù)先設(shè)置的。所以，傳統(tǒng)的方法不能解決這個(gè)問(wèn)題。
當(dāng)各種誤差因素的影響不能被完全排除時(shí)，可能既沒(méi)有檢測(cè)到車輛狀態(tài)的改變也沒(méi)有精確的識(shí)別，結(jié)果不能精確控制照明方向。
技術(shù)方案因此，本發(fā)明的目的是，利用附加在車體上的車輛高度測(cè)量裝置和根據(jù)因個(gè)別車輛的不同車輛狀態(tài)對(duì)測(cè)量的影響，來(lái)消除在準(zhǔn)確性上的變化。
為了解決上面所描述的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種車燈的照明方向控制裝置，該裝置根據(jù)車輛高度測(cè)量裝置所測(cè)得的信息對(duì)車輛狀態(tài)執(zhí)行運(yùn)算，并根據(jù)車輛的狀態(tài)改變車燈的照明方向，它包括永久存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)車輛在參考狀態(tài)的實(shí)際高度值，或者車輛的高度值與車輛的設(shè)計(jì)高度值的差值；照明控制裝置，通過(guò)對(duì)經(jīng)由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中數(shù)據(jù)對(duì)由車輛高度測(cè)量裝置測(cè)得的車輛高度數(shù)據(jù)校正后的測(cè)量信息進(jìn)行運(yùn)算獲得車輛狀態(tài)，基于該計(jì)算結(jié)果來(lái)控制燈的照明方向以消除車輛狀態(tài)變化的影響。
根據(jù)本發(fā)明表示車輛在參考狀態(tài)的車輛實(shí)際高度值，或者車輛的實(shí)際高度值和車輛的設(shè)計(jì)高度值之差是一預(yù)設(shè)值，并且根據(jù)照明控制過(guò)程中由存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)校正的車輛高度值獲得車輛的傾角，并且對(duì)燈的照明方向進(jìn)行相應(yīng)控制。


圖1所示為本發(fā)明的照明方向控制裝置的基本結(jié)構(gòu)框圖。
圖2所示為一實(shí)施例中的車輛高度測(cè)量值和車輛狀態(tài)改變之間的關(guān)系。
圖3和圖4、圖5一起，顯示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意框圖。
圖4所示為一實(shí)施例的程序處理流程圖。
圖5所示為另一實(shí)施例的程序處理流程圖。
最佳實(shí)施例圖1是本發(fā)明射明方向控制裝置的基本結(jié)構(gòu)。
車輛照明方向控制裝置1包括車輛高度檢測(cè)裝置2，車輛速度檢測(cè)裝置3，存儲(chǔ)裝置4，照明控制裝置5和驅(qū)動(dòng)裝置6。例如，車燈7是一種汽車燈，包括燈，霧燈和轉(zhuǎn)向燈，其中由照明控制裝置5通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置6控制其照明方向。
車輛高度檢測(cè)裝置2用以檢測(cè)車輛的前輪軸部分或者后輪軸部分與車體間的空間來(lái)獲得偏移高度值，且這一檢測(cè)信號(hào)被送至照明控制裝置5，并用作表明汽車是在停止?fàn)顟B(tài)還是在行駛狀態(tài)的基本信息。又如，有人提出一種結(jié)構(gòu)，其中包括車輛高度傳感器，由該車輛高度傳感器檢測(cè)車輛的前輪軸部分或者后輪軸部分的車體的垂直起伏情況。
例如，在一種結(jié)構(gòu)中，在車輛的每個(gè)前輪軸和后輪軸部分都設(shè)置一個(gè)車輛高度檢測(cè)裝置2，也可是僅僅有一個(gè)車輛高度檢測(cè)裝置2設(shè)置在其中一個(gè)輪軸部分。在后一種情況下，最好是車輛高度檢測(cè)裝置被用于對(duì)于靜載(static load)的變化車輛高度有大幅變化的輪軸上(其原因是車輛的后輪軸部比前輪軸部更容易受車輛載荷變化的影響，因此在車輛重心靠前的情況下這一變化更容易被檢測(cè)到)。
車輛速度檢測(cè)裝置3，用以檢測(cè)車輛的速度，還包括加速度和附加的加速度，有關(guān)的檢測(cè)信號(hào)被送至照明控制裝置5，并由該信號(hào)提供車輛是在停靠狀態(tài)還是在行駛狀態(tài)的信息。
存儲(chǔ)裝置4用于存儲(chǔ)表示車輛在參考狀態(tài)的實(shí)際高度值(或車輛高度測(cè)量值)，或者車輛實(shí)際高度值與設(shè)計(jì)高度值之間的差值，存儲(chǔ)裝置4常使用永久存儲(chǔ)器。
“車輛參考狀態(tài)”其意思是在該狀態(tài)的車身高度被設(shè)成車輛的檢測(cè)高度，這一狀態(tài)包括前燈的瞄準(zhǔn)校正，是在車輛生產(chǎn)廠的生產(chǎn)線上或者汽車維修處完成的，這是優(yōu)選狀態(tài)，因?yàn)槌跏嫉恼{(diào)節(jié)校正是根據(jù)前燈的光軸來(lái)設(shè)定的(校平控制能夠基于瞄準(zhǔn)校正狀態(tài)來(lái)完成)。
存儲(chǔ)裝置4包括一閃存和一個(gè)EEPROM(電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)，它可被電讀入和擦除，當(dāng)斷電時(shí)其數(shù)據(jù)仍被保持而不致丟失，或者一個(gè)RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)，它由電容或者電池執(zhí)行備份以保證其斷電時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。
作為照明控制裝置5，ECU(電子控制單元)包括一汽車用微機(jī)，例如，照明控制裝置5的一種結(jié)構(gòu)是用內(nèi)置存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)裝置4或者用外部存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)裝置4。
對(duì)于由車輛高度檢測(cè)裝置2獲得的檢測(cè)信息，照明控制裝置5利用存儲(chǔ)器4中的數(shù)據(jù)校正車輛高度值。車輛的狀態(tài)通過(guò)一種運(yùn)算根據(jù)校正后的車輛高度值計(jì)算出來(lái)，并且基于運(yùn)算結(jié)果，將用于消除車輛狀態(tài)改變的影響的控制信號(hào)送到驅(qū)動(dòng)裝置6。
例如，驅(qū)動(dòng)裝置6包含一種結(jié)構(gòu)，其中使用一步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和一驅(qū)動(dòng)電路，以及任何使用執(zhí)行元件的機(jī)制，例如直流電動(dòng)機(jī)或者螺線管。此外，還可以使用為我們所熟知的燈用照明控制機(jī)構(gòu)(校平機(jī)構(gòu))，(例如，在燈身后部設(shè)置一個(gè)執(zhí)行元件，然后改變燈罩內(nèi)的反射鏡的傾斜狀態(tài)，以控制燈的照明方向)。本發(fā)明的校平控制既可用于靜態(tài)控制也可用于動(dòng)態(tài)控制。
下面將描述照明控制裝置5中對(duì)車輛高度數(shù)據(jù)的校正處理過(guò)程。
首先，以一個(gè)實(shí)施例為例，車輛高度測(cè)量裝置聯(lián)接到每一前輪軸和后輪軸上。在忽略所有的誤差因素的情況下(或者在理想的狀態(tài)下沒(méi)有誤差產(chǎn)生時(shí))，從車輛高度測(cè)量裝置根據(jù)車輛載荷的變化和車輪的變化檢測(cè)到的每個(gè)車輛高度值，可以很容易計(jì)算出車輛的傾角(斜角)。
然而，誤差因素在實(shí)際中是要考慮進(jìn)去的。
保存在存儲(chǔ)裝置4中的數(shù)據(jù)具有以下結(jié)構(gòu)。
(I)一種結(jié)構(gòu)是，其中存儲(chǔ)車輛在參考狀態(tài)的實(shí)際車輛高度值。
(II)一種結(jié)構(gòu)是，其中存儲(chǔ)車輛在參考狀態(tài)的實(shí)際車輛高度值和車輛的設(shè)計(jì)高度值。
首先來(lái)描述結(jié)構(gòu)(I)。有關(guān)車輛在參考狀態(tài)的其前輪軸部的實(shí)際車輛高度值(表示為“Hf0”)和車輛后輪軸部實(shí)際車輛高度值(表示為“Hr0”)都被存儲(chǔ)在永久存儲(chǔ)器4中。
由車輛高度測(cè)量裝置根據(jù)車輛載荷的變化而測(cè)出的車輛前輪軸部的車輛高度值表示為“Hf”(其中“f”的意思是“前”)，由車輛高度測(cè)量裝置根據(jù)車輛載荷的變化而測(cè)出的車輛后輪軸部的車輛高度值表示為“Hr”(其中“r”的意思是“后”)，下面將列出程序?qū)囕v狀態(tài)傾角“p”(斜角)的計(jì)算過(guò)程，具體如下(1)數(shù)據(jù)“Hf”和“Hr”分別減去數(shù)據(jù)“Hf0”和“Hr0”，即計(jì)算“Hf-Hf0”和“Hr-Hr0”的值；(2)取“Hf-Hf0”和“Hr-Hr0”之差，再除以車輛的輪軸間的間距“W”。
(3)將上述(2)中的數(shù)值取反正切函數(shù)，將會(huì)得到表征車輛狀態(tài)的傾角“P”的值。
換句話說(shuō)，該計(jì)算將通過(guò)公式“p＝arc tan(((Hf-Hf0)-(Hr-Hr0))/w)”得到。“arc tan(x)”表示變量X的反正切函數(shù)(即正切的反函數(shù))。
在上面的等式中，Hf0和Hr0表示作為初始值保存的車輛在參考狀態(tài)的車輛高度值，并且在每一輛車中會(huì)有不同的值，車輛高度測(cè)量裝置的自身誤差和車身上連接裝置的誤差，及每輛車的各自不同的附加誤差。假如，Hf＝Hf0和Hr＝Hr0則說(shuō)明沒(méi)有傾斜，并進(jìn)行了瞄準(zhǔn)校正，于是使燈的光軸在參考狀態(tài)朝向特定的方向。
接下來(lái)，在結(jié)構(gòu)(II)中，存儲(chǔ)裝置4存儲(chǔ)差值“ΔHf(＝Hf0’-Hf0)”和“ΔHr(＝Hr0’-Hr0)”，它表示車輛的實(shí)際高度值“Hf0”和“Hr0”與車實(shí)際的設(shè)計(jì)高度值“Hf0′”和“Hr0′”之間的差值。
下面的程序其目的是為完成對(duì)車輛實(shí)際傾角P的計(jì)算。
(1)用數(shù)據(jù)Hf減去(Hf0’-ΔHf)和數(shù)據(jù)Hr減去(Hr0’-ΔHr)以得到數(shù)值“Hf-(Hf0’-ΔHf)”和“Hr-(Hr0’-ΔHr)”；(2)計(jì)算差值[Hf-(Hf0’-ΔHf)]-[Hr-(Hr0’-ΔHr)]然后除以車輛實(shí)際兩輪軸間的間距“W”；(3)(2)式的值取其反正切函數(shù)即得到車輛傾角“P”值；也就是說(shuō)，最好用公式“P＝arc tan((Hf-(Hf0’-ΔHf)-[Hr-(Hr0’-ΔHr)])/W}進(jìn)行計(jì)算。
Hf0’和Hr0’表示一設(shè)計(jì)值，只要是同一種類型的車，這些值就不需要改變。當(dāng)然，ΔHr和ΔHf表示實(shí)際值和設(shè)計(jì)值的差，并用以反應(yīng)個(gè)別車的不同、車輛高度測(cè)量裝置的自身誤差和車身上連接設(shè)備的附加誤差。
如果“ΔHf＝(Hf0’-Hf0)”和“ΔHr＝(Hr0’-Hr0)”代入上面的等式，很顯然，將得到與上面在結(jié)構(gòu)(I)中所描述的內(nèi)容相同的內(nèi)容結(jié)構(gòu)(I)和結(jié)構(gòu)(II)不同之處在于，在結(jié)構(gòu)(I)中存儲(chǔ)的是精確的車輛高度測(cè)量值Hf0和Hr0，而在結(jié)構(gòu)(II)中存儲(chǔ)的是實(shí)際值和設(shè)計(jì)值的差值ΔHf和ΔHr。例如，在結(jié)構(gòu)(I)中，參考狀態(tài)的測(cè)量值被存儲(chǔ)并能立刻讀取出來(lái)。然而，當(dāng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)因某些原因而丟失時(shí)(也不存在備用數(shù)據(jù))，沒(méi)有方法去恢復(fù)這些數(shù)據(jù)。另一方面，在結(jié)構(gòu)(II)中，在這種情況下，很明顯留下了關(guān)于ΔHf和ΔHr的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并被設(shè)置在一個(gè)特定的范圍，例如，可以用估計(jì)值重新寫入數(shù)據(jù)(例如，對(duì)于大多數(shù)車輛來(lái)說(shuō)，最好在α＜＝|ΔHf|＜＝β的范圍內(nèi)取中間值作為估計(jì)值。結(jié)果當(dāng)然是數(shù)據(jù)同原始存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不完全一致，但是希望與預(yù)期值沒(méi)有很大的不同。)另外在結(jié)構(gòu)(II)中，Hf0’和Hr0’能夠被設(shè)置到程序中。即使ΔHf和ΔHr因?yàn)閿?shù)據(jù)被擦除而變?yōu)榱?，Hf0’和Hr0’仍就被保留在等式中。
上面說(shuō)明了車輛高度檢測(cè)裝置設(shè)置在車輛的每一個(gè)前軸部和后軸部上的結(jié)構(gòu)，下面將說(shuō)明車輛高度檢測(cè)裝置僅連接在一個(gè)軸部的情況。
在這種結(jié)構(gòu)中，在忽略誤差因素的情況下，一個(gè)軸部的高度變化和另一個(gè)軸部的高度變化具有固定的關(guān)聯(lián)。換句話說(shuō)，可以根據(jù)車輛高度測(cè)量信號(hào)知道車輛狀態(tài)，該信號(hào)通過(guò)一控制線從車輛的設(shè)計(jì)值中得到(例如，控制線對(duì)應(yīng)于一個(gè)等式，用于根據(jù)后輪的車輛高度去估計(jì)前輪的車輛高度)。
基于上述原因，控制線指示車輛狀態(tài)的傾角和從安裝在前輪軸部或者后輪軸部的車輛高度測(cè)量裝置測(cè)量得到的車輛高度位移值之間的關(guān)聯(lián)，該控制線由照明控制裝置5準(zhǔn)備。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，車輛高度值H，車輛狀態(tài)的傾角P，其中H和P存在一個(gè)線性關(guān)系“P＝A·H+B”(其中A和B為常數(shù))。也就是說(shuō)，在忽略誤差因素的情況下，將一個(gè)測(cè)量值H代入上式，車輛的傾角P就能被求出來(lái)。
然而，誤差因素在實(shí)際中還是要被考慮進(jìn)來(lái)的。
關(guān)于車輛在參考狀態(tài)的軸部情況，首先，存儲(chǔ)裝置4中存儲(chǔ)的是車輛的實(shí)際高度值“H0”或者是一個(gè)差值“ΔH(＝H0’-H0)”，上式中的H0是車輛的實(shí)際高度值，H0’是車輛的設(shè)計(jì)高度值。
最好，通過(guò)從“H”中減去“H0’-H0”得到H-(H0’-H0)，其中H是由車輛高度測(cè)量裝置在車輛的載荷變化時(shí)測(cè)量得到的車輛高度測(cè)量值，或者H-ΔH為車輛高度的計(jì)算值(以此值作為一個(gè)新的H值)，代入控制線表達(dá)式(在這個(gè)例子中也就是取代“P＝A·H+B”中的H值)，因此，表明車輛狀態(tài)的傾角“P”就可以被求出來(lái)了。如果“H0’＝H0”(即ΔH＝0)，我們就能得到一個(gè)精確的設(shè)計(jì)；如果不是這樣，“H0’-H0”得出一，車輛的設(shè)計(jì)高度值“H0’”則不需要存儲(chǔ)在永久存儲(chǔ)器中(比如，可以在程序中說(shuō)明)，差值“ΔH”被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置4中。
通過(guò)上面的表述，在僅根據(jù)車輛后輪軸上的車輛高度測(cè)量裝置提供的測(cè)量值計(jì)算車輛狀態(tài)的傾角P的情況下，最好是用“Hr”替換“H”，車輛后輪軸部的車輛高度值應(yīng)基于“Hr-(Hr0’-Hr0)”計(jì)算，并代入控制線的表達(dá)式。
此外，不僅僅限于使用一條控制線，根據(jù)載荷的分布可以使用多條控制線。例如，在有些情況下，提供了載荷分布情況測(cè)量裝置，通過(guò)乘客或者負(fù)載的變化情況來(lái)測(cè)量車輛上的載荷分布的變化，在這種情況下測(cè)量載荷分布時(shí)，最好是單獨(dú)測(cè)量乘客負(fù)載的變化和貨物負(fù)載的變化，以提高處理過(guò)程的效率。
(a)負(fù)載的變化取決于乘客的數(shù)量和分布。
(b)負(fù)載的變化取決于貨物的重量和分布。
對(duì)于(a)這種情況，首先，載荷的變化是由于車輛上乘客的位置和重量的改變而引起的。例如，我們可以直接得到負(fù)載的變化，通過(guò)座椅上的座椅傳感器檢測(cè)乘客是否坐在位子上，通過(guò)重量檢測(cè)傳感器測(cè)量乘客的重量。另外，我們也可以間接計(jì)算得到負(fù)載，通過(guò)使用光學(xué)(紅外線)或者聲波的非接觸傳感裝置檢測(cè)乘客是否在座位上，或者通過(guò)一傳感器裝置(包括一機(jī)械開(kāi)關(guān))檢測(cè)安全帶扣的狀態(tài)，以判斷是否有乘客；并且通過(guò)估計(jì)一個(gè)乘客重量的平均值(例如，通過(guò)就坐的人坐著的高度判斷是成年人還是兒童而預(yù)先確定重量值)。另外，當(dāng)車輛上的座椅位置確定時(shí)，也可以根據(jù)車門打開(kāi)/關(guān)閉的信號(hào)和打開(kāi)/關(guān)閉的時(shí)間間隔來(lái)判斷是否有乘客在位子上。
對(duì)于(b)這種情況，測(cè)量貨物位置和重量的傳感器最好被設(shè)在車上。也就是說(shuō)，我們能直接測(cè)的車的負(fù)載，通過(guò)檢測(cè)是否在車箱或者負(fù)載區(qū)施加了載荷以及所施加載荷的大小。這樣，負(fù)載物的重量能夠被作為一個(gè)連續(xù)的數(shù)字測(cè)得。最好是能分開(kāi)逐步處理，這樣可以使裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
在任何情況下，都要準(zhǔn)備多個(gè)與負(fù)載分布狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的控制線，并在照明控制中選擇與當(dāng)前的負(fù)載分布狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的任何控制線。最好，通過(guò)車輛高度檢測(cè)裝置根據(jù)控制線而檢測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)計(jì)算出車輛狀態(tài)的傾角，然后以這樣一個(gè)消除不利影響的方向去控制燈的光軸的照明方向。
圖2中顯示了兩個(gè)控制線8和9，其中橫向的坐標(biāo)軸表示車輛高度的測(cè)量值(由在后軸部的車輛高度傳感器輸出)，其縱軸表示傾角(傾斜角度)，來(lái)描述車輛的狀態(tài)(停止?fàn)顟B(tài)或以恒定的速度穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài))。原點(diǎn)“O”表示一初始的狀態(tài)，即由一個(gè)司機(jī)駕駛車輛(汽車)，這是照明光軸在瞄準(zhǔn)校正中被設(shè)成的初始的狀態(tài)。
控制線8和9經(jīng)過(guò)線性近似(例如，大量的點(diǎn)用線性回歸的方法得到一直線)由一個(gè)線性函數(shù)定義。因此，當(dāng)每一個(gè)控制線被指定為一條通過(guò)所述原點(diǎn)的直線時(shí)，就可以得出兩軸的比例關(guān)系(圖中控制線8的傾斜角大于控制線9的傾斜角)。
為了更好的利用這兩條控制線，最好提供座位傳感器作為載荷分布狀態(tài)檢測(cè)裝置，用來(lái)檢測(cè)乘客座椅上是否有人，如果沒(méi)有人在座椅上就選擇控制線8，如果有人在座椅上就選擇控制線9。
另外，燈的照明方向會(huì)因?yàn)檫\(yùn)行狀態(tài)的改變而需要校正，這種校正包括以下結(jié)構(gòu)(I)一種結(jié)構(gòu)是，檢測(cè)前面座位上乘客的數(shù)量或者重量，以便根據(jù)當(dāng)時(shí)的負(fù)載狀況改變控制線的傾斜角或截距；(II)一種結(jié)構(gòu)是，分別檢測(cè)駕駛員座位和乘客座位上的乘客重量，負(fù)載狀態(tài)分成多個(gè)不同的階段，從而根據(jù)每一階段的負(fù)載狀態(tài)來(lái)切換控制線。
(III)一種結(jié)構(gòu)是，檢測(cè)前面座位的乘客的總重量，負(fù)載狀態(tài)被分成多個(gè)階段，從而根據(jù)每一階段負(fù)載狀況切換控制線。
(IV)一種結(jié)構(gòu)是，檢測(cè)是否有載荷施加到車箱或者車輛負(fù)載區(qū)或者檢測(cè)該載荷的大小，根據(jù)當(dāng)時(shí)的載荷分布情況改變控制線的傾斜角或截距。
另外，可以執(zhí)行各種結(jié)構(gòu)，其中車輛高度的參考值(存儲(chǔ)裝置4中的數(shù)據(jù))依據(jù)負(fù)載的分布狀態(tài)而改變，因此，要基于參考狀態(tài)的車輛高度值修正車輛的高度值，并以此為依據(jù)來(lái)計(jì)算出表示車輛狀態(tài)的傾角。
如果設(shè)備的安裝是出廠后在卡車中由設(shè)備商按照使用情況進(jìn)行的，那么車輛的狀態(tài)根據(jù)安裝條件的不同而有很大不同。因此，要預(yù)先確定參考狀態(tài)，并存儲(chǔ)當(dāng)時(shí)的車輛高度測(cè)量值或者基于車輛高度值的差這樣一個(gè)新的控制參照(即車輛高度參考值)就被設(shè)置完成。其結(jié)果是，以后可以正確控制(或校正)燈的照明方向。
實(shí)施例圖3至5所示是本發(fā)明應(yīng)用于一個(gè)汽車燈光的照明控制裝置的實(shí)例。
圖3所示為實(shí)施例10的裝置結(jié)構(gòu)，包括以下元件(括號(hào)中的數(shù)字表示其附圖標(biāo)記)。
前車輛高度傳感器(11)后車輛高度傳感器(12)乘客座椅用座位傳感器(13)
車速傳感器(14)ECU(15)執(zhí)行元件(16)前燈(17)ECU是一電子控制單元，它使用內(nèi)置微機(jī)執(zhí)行運(yùn)算。ECU15包括由永久存儲(chǔ)器構(gòu)成的存儲(chǔ)器4。此外，左前燈，右前燈和水平執(zhí)行元件被設(shè)置在車輛的前部。為簡(jiǎn)捷起見(jiàn)而且由于兩個(gè)前燈間的水平控制相同，下面將僅描述其中的一個(gè)前燈。
車輛高度傳感器11和12將測(cè)量信號(hào)傳送給ECU15。
另外，設(shè)置座椅傳感器13來(lái)檢測(cè)座椅上是否有人，并將輸出信號(hào)傳送到ECU15。例如，可以測(cè)量乘客座椅上的重量是否超過(guò)15公斤。
例如，ABS(剎車防抱死系統(tǒng))后輪部的傳感器可以被用作車速傳感器14，該傳感器的測(cè)量信號(hào)從ABS控制單元送至ECU15。
關(guān)于車輛狀態(tài)的計(jì)算程序，根據(jù)上面描述的一個(gè)等式進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)ECU15中由車輛高度傳感器11和12傳送出的車輛高度檢測(cè)值進(jìn)行計(jì)算。在這種情況下，上面所描述的校正程序?qū)⒏鶕?jù)存儲(chǔ)在永久寄存器中的數(shù)據(jù)執(zhí)行。當(dāng)車輛高度傳感器用來(lái)執(zhí)行照明控制時(shí)(例如，當(dāng)車輛高度傳感器失效時(shí))，傾斜角將根據(jù)預(yù)設(shè)的控制線進(jìn)行計(jì)算。換句話說(shuō)，在ECU中控制線被一個(gè)程序表述成表達(dá)式(如線性函數(shù)表達(dá)式)，或者事先被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。當(dāng)座椅傳感器13傳送一個(gè)檢測(cè)信號(hào)到ECU15時(shí)，通過(guò)檢測(cè)信號(hào)判斷座椅的入座情況來(lái)獲得車輛負(fù)載的分布狀況，這樣就可以根據(jù)此負(fù)載情況校正車輛高度參考值，或者指定要使用的控制線。
ECU15根據(jù)車輛狀態(tài)的計(jì)算結(jié)果計(jì)算出控制數(shù)據(jù)以驅(qū)動(dòng)校平機(jī)構(gòu)，并將控制數(shù)據(jù)傳送到執(zhí)行元件16中。當(dāng)一個(gè)信號(hào)由車輛速度傳感器14傳送到ECU15時(shí)，ECU15就會(huì)知道車輛是在?？窟€是在行駛。例如，在停靠或穩(wěn)定行駛過(guò)程中執(zhí)行校平控制，而在其它狀態(tài)(如凹凸不平的路面)下禁止校平控制。判斷車輛是否“穩(wěn)定行駛”的方法包括很多結(jié)構(gòu)，例如，一種方法是在車輛行駛時(shí)取得其加速度(最好是計(jì)算在某一時(shí)間內(nèi)車輛速度值的一階導(dǎo)數(shù))并且，當(dāng)加速度和車輛速度在某一誤差范圍內(nèi)或者這一狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間超過(guò)預(yù)設(shè)的參考時(shí)間或更多時(shí)，判斷車輛是穩(wěn)定行駛，另一種方法是根據(jù)加速度得到附加加速度，并根據(jù)附加加速度作出決定，在此不再詳細(xì)描述。
執(zhí)行元件16根據(jù)ECU15發(fā)出的信號(hào)操控校平機(jī)構(gòu)。因此，可以根據(jù)車輛的狀態(tài)變化在一個(gè)固定的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)前燈17的照明光軸。
圖4和圖5是該裝置操控的流程圖。
圖4所示為結(jié)構(gòu)(I)采用的程序流程。在步驟S1中，首先根據(jù)車輛的高度傳感器11和12確定車輛是否在參考狀態(tài)。如果在參考狀態(tài)，程序?qū)?zhí)行步驟S2。如果不在參考狀態(tài)，程序?qū)?zhí)行步驟S4。
在步驟S2中，讀取車輛在參考狀態(tài)(執(zhí)行瞄準(zhǔn)校正的狀態(tài))的車輛高度傳感器的測(cè)量值(Hf0，Hr0)，程序執(zhí)行步驟S3，在該步驟中測(cè)量值被存儲(chǔ)在ECU15的永久存儲(chǔ)器中，接著，執(zhí)行步驟S4。存儲(chǔ)的車輛高度參考值包括一個(gè)結(jié)構(gòu)，其中運(yùn)行ECU中的一個(gè)初始化開(kāi)關(guān)，從而使計(jì)算機(jī)可以識(shí)別出已設(shè)置車輛參考狀態(tài)，同時(shí)在永久存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)車輛高度測(cè)量值，還有一種結(jié)構(gòu)，將初始信號(hào)輸入到ECU連接器的終端，從而使計(jì)算機(jī)識(shí)別出已設(shè)置車輛參考狀態(tài)，并且同時(shí)在永久寄存器中存儲(chǔ)車輛高度測(cè)量值。
在步驟S4中，車輛速度和加速度根據(jù)車輛速度傳感器14發(fā)送的測(cè)量信號(hào)可以計(jì)算出來(lái)。
接下來(lái)，在步驟S5中，根據(jù)車輛高度傳感器11和12的測(cè)量值和在步驟S3中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，就可以計(jì)算出車輛的傾角。接著，可以求出預(yù)定時(shí)間內(nèi)的傾角的平均值(例如，T1秒鐘的傾角的平均值或T2(＞T1)秒鐘的傾角的平均值)。在傾角的計(jì)算中，根據(jù)座位傳感器13提供的測(cè)量信號(hào)，判斷乘客座椅的占座情況。
在接下來(lái)的步驟S6中，將判斷前燈的開(kāi)關(guān)是否為開(kāi)啟狀態(tài)。如果前燈的開(kāi)關(guān)是打開(kāi)的，程序繼續(xù)執(zhí)行步驟S7。如果前燈的開(kāi)關(guān)是關(guān)閉的，程序轉(zhuǎn)向步驟S4。
在步驟S7中，根據(jù)車輛速度傳感器14的輸出信號(hào)判斷車輛的運(yùn)行狀態(tài)。如果認(rèn)為車輛是在行使，程序繼續(xù)執(zhí)行步驟S8。如果認(rèn)為車輛是在?？?，程序繼續(xù)執(zhí)行步驟S9。
在步驟S8中，選擇在步驟S5中得到的傾角的平均值，例如T2秒的傾角平均值，來(lái)計(jì)算相應(yīng)的校平控制的控制量，并將控制信號(hào)發(fā)送到執(zhí)行元件16，接著，程序繼續(xù)執(zhí)行步驟S10。
在步驟S9中，選擇在步驟S5中得到的傾角，如T1秒的傾角平均值，來(lái)計(jì)算相應(yīng)的校平控制的控制量，并將控制信號(hào)發(fā)送執(zhí)行元件16，接下來(lái)，程序繼續(xù)執(zhí)行步驟S10。
在步驟S10中，由執(zhí)行元件16驅(qū)動(dòng)校平機(jī)構(gòu)，以控制車輛前燈17的照明方向。接著，程序轉(zhuǎn)到步驟S4。
在步驟S8中，可以進(jìn)行與步驟S4中計(jì)算出的車輛速度和加速度的部分相應(yīng)的詳細(xì)控制(例如，暫時(shí)禁用校平控制，或者提供一個(gè)等待時(shí)間常數(shù)值以防止過(guò)校正，這是因?yàn)閷?duì)迅速的加速或減速執(zhí)行過(guò)度照明光軸控制會(huì)造成過(guò)校正，也為了防止刺眼的燈光干擾反方向行駛的車輛或行人)，還有各種方式，這里不再具體描述。
圖5是應(yīng)用結(jié)構(gòu)(II)時(shí)執(zhí)行的程序，下面僅描述其與圖4的差別所在。
在步驟S1中，首先根據(jù)車輛高度傳感器11和12判斷車輛是否在參考狀態(tài)，程序執(zhí)行步驟S2，在步驟S2中，讀取車輛在參考狀態(tài)(例如執(zhí)行瞄準(zhǔn)校正的狀態(tài))時(shí)車輛高度傳感器的測(cè)量值(Hf0，Hr0)，程序繼續(xù)執(zhí)行步驟S11。
在步驟S11中，計(jì)算車輛的設(shè)計(jì)高度值(Hf0’，Hr0’)和前面步驟中得出的車輛高度值的差(ΔHf＝Hf0′-Hf0，ΔHr＝Hr0′-Hr0)。
在步驟S12中，將上一步驟中的差值存儲(chǔ)在ECU15的永久存儲(chǔ)單元中，接下來(lái)，程序執(zhí)行步驟S4。
步驟S4至S10與圖4中的基本相同。但是，在步驟S5中，傾角是根據(jù)差值求出來(lái)的，車輛高度值將被車輛的設(shè)計(jì)高度值所修正。
通過(guò)上面的描述，在瞄準(zhǔn)時(shí)車輛高度傳感器的測(cè)量值被存儲(chǔ)在電可寫入可擦除的永久存儲(chǔ)器中，通過(guò)對(duì)該測(cè)量值的運(yùn)算，可以知道車輛狀態(tài)的改變情況，并以此來(lái)校正和控制燈的光軸。因此，就可以消除誤差因素的影響。關(guān)于執(zhí)行元件的行程，不必事先估計(jì)和設(shè)置誤差消除。
通過(guò)上面的描述很明顯看出，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，事先存儲(chǔ)表示車輛在參考狀態(tài)的實(shí)際高度值或者車輛實(shí)際高度值和車輛高度的設(shè)計(jì)值之差，用照明控制過(guò)程中由存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)校正的車輛高度值來(lái)計(jì)算車輛狀態(tài)的傾角，并相應(yīng)地控制燈的照明方向。因此，可以消除多種誤差因素的影響。這與僅僅采用一個(gè)瞄準(zhǔn)校正的解決方案相比不同點(diǎn)在于，執(zhí)行元件不存在設(shè)置行程以吸收誤差的問(wèn)題。此外，可以檢測(cè)車輛狀態(tài)的改變并正確地識(shí)別，以提高照明方向的控制精度。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，可以精確的存儲(chǔ)車輛參考狀態(tài)的車輛實(shí)際高度值，并且可以使用實(shí)際車輛高度值來(lái)校正車輛高度值。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，可以存儲(chǔ)車輛在參考狀態(tài)的實(shí)際高度值和車輛的設(shè)計(jì)高度值的差值，并且車輛的高度值可以用差值進(jìn)行修訂。因此，在刪除數(shù)據(jù)時(shí)僅刪掉差值數(shù)據(jù)，我們還可以輕松地再次寫入。
根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，車輛狀態(tài)的傾角，可以僅使用在其中一個(gè)軸部設(shè)置的車輛高度測(cè)量裝置來(lái)計(jì)算。因此，可以簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)和程序。也就是說(shuō)，不必在車輛的前輪軸部和后輪軸部分別安裝車輛高度檢測(cè)裝置。因此，部件的數(shù)目減少，從而使成本降低并縮短了生產(chǎn)時(shí)間。此外，即使在車輛的前輪軸部和后輪軸部都安裝了車輛高度檢測(cè)裝置，也可以根據(jù)其中一個(gè)測(cè)量裝置的測(cè)量信號(hào)計(jì)算出車輛的狀態(tài)，并且相應(yīng)地控制燈的照明方向，即便其中一個(gè)車輛高度測(cè)量裝置失靈。因此，提高了該裝置的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面，車速的參考狀態(tài)被指定為在執(zhí)行前燈瞄準(zhǔn)的狀態(tài)?；谶@樣一種條件，車燈的校平控制屬于瞄準(zhǔn)校正。從而提高可控性和精確性。
權(quán)利要求
1.一種車燈照明方向控制裝置，它根據(jù)車輛高度測(cè)量裝置測(cè)得的信息計(jì)算車輛的狀態(tài)，并根據(jù)車輛的狀態(tài)改變車燈的照明方向，包括永久存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)車輛在參考狀態(tài)的實(shí)際高度值或者車輛高度值和車輛高度的設(shè)計(jì)值之差；照明控制裝置，車輛高度測(cè)量裝置得到的測(cè)量信息被存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)校正，通過(guò)運(yùn)算得出車輛的狀態(tài)，并以此控制車燈的照明方向，以消除車輛狀態(tài)的改變而帶來(lái)的影響。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車燈照明方向控制裝置，其特征在于Hf0表示車輛在其參考狀態(tài)時(shí)，其前輪軸部的車輛實(shí)際高度值，Hr0表示車輛在其參考狀態(tài)時(shí)，其后輪軸部的車輛實(shí)際高度值，并將Hf0、Hr0分別存在永久存儲(chǔ)器中，當(dāng)設(shè)置在車輛的前輪軸部的車輛高度測(cè)量裝置根據(jù)車輛負(fù)載的變化測(cè)到的車輛高度測(cè)量值，被設(shè)為Hf，在車輛的后輪軸部的車輛高度測(cè)量裝置根據(jù)車輛負(fù)載的變化測(cè)到的車輛高度測(cè)量值，被設(shè)為Hr時(shí)，照明控制裝置從車輛高度測(cè)量值分別減去存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)“Hf0”和“Hr0”，得到“Hf-Hf0”和“Hr-Hr0”的值，并計(jì)算它們的差值與車輛輪軸間的間距“W”的比值，再由反正切函數(shù)值求出車輛狀態(tài)的傾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車燈照明方向控制裝置，其特征在于差值ΔHf(＝Hf0’-Hf0)和ΔHr(＝Hr0’-Hr0)表示車輛在參考狀態(tài)時(shí)前輪軸部和后輪軸部的實(shí)際車輛高度值Hf0和Hr0與車輛的設(shè)計(jì)高度值Hf0’，Hr0’之間的差值，并被分別存儲(chǔ)在永久存儲(chǔ)裝置中；當(dāng)位于車輛前輪軸部和后輪軸部的車輛高度測(cè)量裝置根據(jù)車輛負(fù)載的改變測(cè)量得到的車輛高度測(cè)量值被分別設(shè)置為Hf和Hr時(shí)，照明控制裝置從車輛高度測(cè)量值分別減去“Hf0′”和“Hr0′”與“ΔHf”“ΔHr”之間的差值，得到“Hf-(Hf0’-ΔHf)”和“Hr-(Hr0’-ΔHr)”，并計(jì)算它們的差值與車輛輪間距“W”的比值，再由反正切函數(shù)值求出車輛狀態(tài)的傾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車燈照明方向控制裝置，其特征在于照明控制裝置提供控制線，用于指示由位于車輛前輪軸部和后輪軸部的車輛高度測(cè)量裝置測(cè)到的信息和車輛狀態(tài)的傾角之間的相關(guān)性。永久存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)車輛參考狀態(tài)的軸部車輛實(shí)際高度值H0，或者車輛的實(shí)際高度值H0和車輛高度設(shè)計(jì)值H0’的差值“ΔH(＝H0′-H0)”；當(dāng)車輛高度測(cè)量裝置依據(jù)車輛負(fù)載的變化，得到車輛高度測(cè)量值被設(shè)置為“H”時(shí)，照明控制裝置用“H-(H0’-H0)”代入控制線的表達(dá)式得到的車輛高度值計(jì)算出車輛狀態(tài)的傾角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車燈照明方向控制裝置，其特征在于車輛的參考狀態(tài)被設(shè)成前燈的瞄準(zhǔn)校正狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車燈照明方向控制裝置，其特征在于車輛的參考狀態(tài)被設(shè)成前燈的瞄準(zhǔn)校正狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車燈照明方向控制裝置，其特征在于車輛的參考狀態(tài)被設(shè)成前燈的瞄準(zhǔn)校正狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車燈照明方向控制裝置，其特征在于車輛的參考狀態(tài)被設(shè)成前燈的瞄準(zhǔn)校正狀態(tài)。
全文摘要
一種車燈7的照明方向控制裝置1，它根據(jù)車輛高度檢測(cè)裝置2檢測(cè)到的信息對(duì)車輛狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)此車輛的狀態(tài)改變燈的照明方向。永久存儲(chǔ)裝置4存儲(chǔ)車輛在參考狀態(tài)的實(shí)際高度值，或者是實(shí)際高度值和設(shè)計(jì)高度值的差值，并通過(guò)照明控制過(guò)程中由存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)校正過(guò)的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算車輛狀態(tài)的傾角，并以此相應(yīng)地控制車燈的照明方向。
文檔編號(hào)B60Q1/04GK1400419SQ0213038
公開(kāi)日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2002年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月1日
發(fā)明者戶田敦之, 伊澤誠(chéng) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小糸制作所