專利名稱：多級(jí)步進(jìn)位置隨動(dòng)車前燈系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于改善汽車夜間駕駛條件、增強(qiáng)黑暗中駕駛的安全性，在彎道路況及 坡道路況時(shí)，擴(kuò)大駕駛員的視野，增加駕駛員反映時(shí)間的汽車前大燈隨動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常汽車上安裝的普通前大燈只有固定的照射范圍，當(dāng)夜間車輛在彎道上轉(zhuǎn)彎時(shí)，固定 前大燈不能對(duì)彎道內(nèi)側(cè)照明，常常會(huì)出現(xiàn)"盲區(qū)"，嚴(yán)重影響了夜間行車的安全性；夜間車 輛在上下坡行駛狀態(tài)下，由于車燈的照射范圍固定，也同樣會(huì)出現(xiàn)"盲區(qū)"，帶來夜行車的 安全性問題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種多級(jí)步進(jìn)位置隨動(dòng)車前 燈系統(tǒng)，以便根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向角度和上下坡行駛狀態(tài)，對(duì)汽車大燈進(jìn)行二維動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，與當(dāng)前 的道路狀況條件相適應(yīng)，改善對(duì)車輛前進(jìn)方向的照明度，增強(qiáng)在黑暗路況條件下行駛的安全 性。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案
本實(shí)用新型多級(jí)步進(jìn)位置隨動(dòng)車前燈系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是隨車設(shè)置轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂 直位置傳感器，設(shè)置由電磁位置隨動(dòng)機(jī)構(gòu)控制的二維車前燈支架，汽車轉(zhuǎn)向角度和上下坡行 駛狀態(tài)分別在轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位置傳感器中轉(zhuǎn)換為多級(jí)控制信號(hào)；以多級(jí)信號(hào)控制器 接收多級(jí)控制信號(hào)并輸出電磁位置隨動(dòng)機(jī)構(gòu)的隨動(dòng)位置控制信號(hào)。
本實(shí)用新型系統(tǒng)控制方法是在車輛處于轉(zhuǎn)彎狀態(tài)時(shí)，以隨動(dòng)的方式使車前燈朝向車輛所 轉(zhuǎn)的方向水平轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度，并在轉(zhuǎn)彎狀態(tài)結(jié)束后使車前燈自動(dòng)復(fù)位；在車輛處于上坡或 下坡狀態(tài)時(shí)，以隨動(dòng)的方式使車前燈朝下或朝上轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度，并在上坡或下坡結(jié)束后使 車前燈自動(dòng)復(fù)位。
與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在-
1、 本實(shí)用新型根據(jù)汽車的轉(zhuǎn)向角度和上下坡行駛狀態(tài)，提前主動(dòng)對(duì)車前燈進(jìn)行二維動(dòng) 態(tài)調(diào)節(jié)，使之照射的角度與當(dāng)前的道路狀況條件相適應(yīng)，有效改善對(duì)車輛前進(jìn)方向的照明度， 增強(qiáng)了在黑暗路況條件下行駛的安全性。
2、 本實(shí)用新型大燈在彎道行駛時(shí)的隨動(dòng)有效地?cái)U(kuò)大了駕駛員的視野，并且可以提前提 醒對(duì)方來車。
3、 本實(shí)用新型針對(duì)車輛因后部負(fù)載變化而改變了前大燈本來正確的照射范圍的情況，
可以調(diào)整車燈照射角進(jìn)行有效改善。
4、 本實(shí)用新型采用多級(jí)步進(jìn)位置隨動(dòng)，可以采用二維霍爾陣列傳感器直接將車輛的相關(guān)信息傳遞到多路控制器，由多路控制器直接控制電磁位置隨動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)而使大燈隨動(dòng)。其 轉(zhuǎn)動(dòng)方向步進(jìn)級(jí)數(shù)和垂直方向步進(jìn)級(jí)數(shù)的合理設(shè)置可以使前大燈的照射區(qū)域無明顯跳動(dòng)。
5、 本實(shí)用新型的具體實(shí)施不涉及復(fù)雜的微型電腦、步進(jìn)電機(jī)或電動(dòng)舵機(jī)等方案，遵循 "夠用即可"的原則，在滿足基本功能的基礎(chǔ)上，沒有增加任何冗余功能。
6、 本實(shí)用新型與車輛本身已有的控制系統(tǒng)完全隔離，不影響車輛原有的各種操作，對(duì) 車輛原有性能不形成任何影響。
7、 本實(shí)用新型能耗僅為大約10瓦，各部件無明顯發(fā)熱現(xiàn)象，可以長時(shí)間連續(xù)使用。
8、 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，安裝維修方便容易，特別是價(jià)格低廉，可用于現(xiàn) 有各種大、小型客車或貨車的升級(jí)改裝，也可以使之成為新車的標(biāo)準(zhǔn)配置。


圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D。
圖2為本實(shí)用新型中轉(zhuǎn)向位置傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型中轉(zhuǎn)向位置傳感、控制及隨動(dòng)拓?fù)鋱D。
圖4為本實(shí)用新型中垂直位置傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型中垂直位置傳感、控制及隨動(dòng)拓?fù)鋱D。
圖6為本實(shí)用新型中二維雙通道多級(jí)控制器拓?fù)鋱D。
圖7為本實(shí)用新型中垂直(轉(zhuǎn)向)位置隨動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本實(shí)用新型中二維復(fù)位鎖定機(jī)構(gòu)示意圖。
圖9為本實(shí)用新型中延時(shí)復(fù)位電路。
圖中標(biāo)號(hào)l車前燈、2銜鐵、3錐形尾孔、4復(fù)位板、5傳感臂、6永磁端、7重力擺 錘、8永磁錘頭、9隨動(dòng)永磁體、IO隨動(dòng)電磁鐵、ll復(fù)位彈簧、A重力擺錘的擺動(dòng)中心、B 轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)中心、K復(fù)位電磁鐵、F復(fù)位分力、a隨動(dòng)角。
以下通過具體實(shí)施方式
，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例中，車前燈位置隨動(dòng)控制方法是在車輛處于轉(zhuǎn)彎狀態(tài)時(shí)，以隨動(dòng)的方式使車前 燈朝向車輛所轉(zhuǎn)的方向水平轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度，并在轉(zhuǎn)彎狀態(tài)結(jié)束后使車前燈自動(dòng)復(fù)位；在車 輛處于上坡或下坡狀態(tài)時(shí)，以隨動(dòng)的方式使車前燈朝下或朝上轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度，并在上坡或 下坡結(jié)束后使車前燈自動(dòng)復(fù)位。
本實(shí)施例中，多級(jí)步進(jìn)位置隨動(dòng)車前燈系統(tǒng)是隨車設(shè)置轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位置傳感
器，設(shè)置由電磁位置隨動(dòng)機(jī)構(gòu)控制的二維車前燈支架，汽車轉(zhuǎn)向角度和上下坡行駛狀態(tài)分別 在轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位置傳感器中轉(zhuǎn)換為多級(jí)控制信號(hào)；以多級(jí)信號(hào)控制器接收多級(jí)控 制信號(hào)并輸出電磁位置隨動(dòng)機(jī)構(gòu)的隨動(dòng)位置控制信號(hào)。
隨動(dòng)角01包括左右轉(zhuǎn)向具有內(nèi)側(cè)0 16°、外側(cè)0 8。照明方向的調(diào)整范圍，每級(jí)轉(zhuǎn)向角 度設(shè)置為2。；垂直照明方向具有上下各12。的調(diào)整范圍，分別設(shè)置為2。、 4.5°、 8°及12°的 四級(jí)。以上隨動(dòng)角范圍和步進(jìn)值均可以根據(jù)不同車型的需要，方便地改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)。
具體實(shí)施中的相應(yīng)設(shè)置也包括
圖l所示，將轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器、垂直位置霍爾陣列傳感器和雙通道二維多級(jí)控 制器及二維電磁位置隨動(dòng)系統(tǒng)三個(gè)部分設(shè)置為獨(dú)立的三個(gè)模塊，通過多路電纜連接。三個(gè)模 塊均為全密封，可以分別快速替換，便于維修。
圖2所示，轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器的設(shè)置是以轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)中心B為中心，沿徑向設(shè)置 隨轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的傳感臂5，傳感臂5的前端為永磁端6，在傳感臂5的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)，設(shè)置轉(zhuǎn) 向位置霍爾陣列傳感器中的各霍爾傳感器件，以傳感臂的永磁端6與對(duì)應(yīng)位置上的霍爾傳感 器件組成對(duì)應(yīng)位置上的轉(zhuǎn)向信號(hào)測頭。
圖2、圖3所示，本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器中的各霍爾傳感器件包括對(duì)應(yīng) 于轉(zhuǎn)向機(jī)正中位置的復(fù)位傳感器Ho，以及位于復(fù)位傳感器Ho兩側(cè)均勻分布的兩組，每組分 別為四只，即H^ H2、 H3和H4。當(dāng)車輛左右轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器由于傳感臂 永磁端6的接近，因感應(yīng)而檢測到轉(zhuǎn)向機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，設(shè)置轉(zhuǎn)向起始角為2度，在左右轉(zhuǎn)向 小于起始角度時(shí)只有Ho給出高電平，隨動(dòng)系統(tǒng)保持在原位上；大于起始角度時(shí)，Ho及Hj 同時(shí)給出高電平；當(dāng)轉(zhuǎn)向角度繼續(xù)增大，由Hi單獨(dú)給出高電平；轉(zhuǎn)向角度再度增大，t^及 H2同時(shí)給出高電平，以此組合，轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器將在左右轉(zhuǎn)向方向上依次給出十 七個(gè)位置信號(hào)，其中包括正中的轉(zhuǎn)向復(fù)位信號(hào)。
參見圖4，垂直位置霍爾陣列傳感器是在重力擺錘7的底端設(shè)置永磁錘頭8，重力擺錘 的擺動(dòng)中心A設(shè)置于傳感器外殼上，在重力擺錘7的擺動(dòng)范圍內(nèi)，均勻設(shè)置垂直位置霍爾 陣列傳感器中的各霍爾傳感器件，以永磁錘頭8與對(duì)應(yīng)位置上的霍爾陣列傳感器件組成對(duì)應(yīng) 位置上的豎直角度信號(hào)傳感器。
圖4、圖5所示，本實(shí)施例中，垂直位置霍爾陣列傳感器中的各霍爾傳感器件包括對(duì)應(yīng) 于重力擺錘正中位置的復(fù)位傳感器Ho以及位于復(fù)位傳感器H()兩側(cè)均勻分布的兩組，每組分 別為兩只，即H!和H2。當(dāng)車輛上坡或下坡，或因負(fù)載變化引起車身仰角變化時(shí)，垂直位置 霍爾陣列傳感器由于重力擺錘的接近，因而感應(yīng)檢測到汽車車身的前后傾斜角度(設(shè)置起始
角為1.5度)。同理，垂直位置霍爾陣列傳感器可以分別給出九個(gè)位置檢測信號(hào)，其中包括 一個(gè)垂直復(fù)位信號(hào)，設(shè)置前后傾斜最大角度分別為12度，并設(shè)置限位。垂直位置霍爾陣列 傳感器可以安裝在車內(nèi)的任何地方。
參見圖7，車前燈支架的電磁位置隨動(dòng)機(jī)構(gòu)是在車前燈支架上固定設(shè)置隨動(dòng)永磁體9， 由多級(jí)控制器控制得電狀態(tài)的各電磁鐵10設(shè)置在與車架固聯(lián)的基座上，每只電磁鐵10處在 各自的位置上。由多級(jí)控制器輸出的多級(jí)控制信號(hào)使對(duì)應(yīng)位置上的電磁鐵IO得電，車前燈 1將在隨動(dòng)永磁體9與得電狀態(tài)下的電磁鐵之間的磁力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)在對(duì)應(yīng)的角度位置上，實(shí) 現(xiàn)電磁位置隨動(dòng)。垂直位置隨動(dòng)系統(tǒng)與轉(zhuǎn)向位置隨動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)C處在同一位置上， 其轉(zhuǎn)動(dòng)軸相互垂直。
參見圖8，設(shè)置隨動(dòng)復(fù)位鎖定機(jī)構(gòu)，是在車前燈1的尾端設(shè)置凹面復(fù)位板4,復(fù)位板4 的中心具有錐形尾孔3，以錐形尾孔3為鎖定孔，對(duì)應(yīng)位置上設(shè)置電磁鎖定機(jī)構(gòu)，電磁鎖定 機(jī)構(gòu)中的銜鐵2的彈出狀態(tài)可作為鎖定銷插入在鎖定孔中。
參見圖6，雙通道二維多級(jí)控制器是根據(jù)轉(zhuǎn)向/垂直位置傳感器傳來的二維位置信息，輸 出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流，驅(qū)使電磁位置隨動(dòng)機(jī)構(gòu)跟隨動(dòng)作。
參見圖9，以集成電路555組成的單穩(wěn)觸發(fā)器，在車前燈被關(guān)閉時(shí)，因本裝置的穩(wěn)壓電 路受車前燈開關(guān)控制，關(guān)閉車前燈也就是關(guān)閉本裝置，在2端得到一個(gè)下沿觸發(fā)脈沖，單穩(wěn) 觸發(fā)器短時(shí)翻轉(zhuǎn)，在3端輸出高電平，使T。,和T。2導(dǎo)通，并延時(shí)1至2秒后再關(guān)閉、復(fù)位回 中電磁鐵K。動(dòng)作，促使車前燈復(fù)位回中，此時(shí)這部分電路由車輛電源直接供電。在本隨動(dòng)裝 置工作時(shí)，如復(fù)位傳感器Ho檢測到相應(yīng)的位置信號(hào)，則T。i導(dǎo)通、K。動(dòng)作，使車前燈動(dòng)態(tài)地 處于回中位置。
當(dāng)隨動(dòng)系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，圖8所示的二維復(fù)位鎖定機(jī)構(gòu)中的電磁鐵釋放，銜鐵2在彈簧的作 用下，使車前燈1得到如圖8(b)所示的復(fù)位分力F。在復(fù)位分力F與復(fù)位回中電磁鐵K。的共 同作用下，車前燈1復(fù)位到圖8(c)所示位置；同時(shí)銜鐵2插入車前燈1的錐型尾孔中，將 二維電磁位置隨動(dòng)系統(tǒng)鎖定，圖8(a)所示為非鎖定狀態(tài)。
隨動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)與關(guān)閉由車輛原有的前大燈開關(guān)控制。同時(shí)設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的開關(guān)，可以 隨時(shí)關(guān)閉雙通道多級(jí)控制器，即關(guān)閉隨動(dòng)系統(tǒng)，防止意外情況的干擾及特殊情況時(shí)的需 要。隨動(dòng)系統(tǒng)關(guān)閉后，車前燈復(fù)位回中，與普通固定式車燈性能相同。
為了提高工作可靠性，本裝置由穩(wěn)壓電路(輸出電壓9V)供電，以確保輸入電壓在 10. 5V 14V范圍變化時(shí)能夠正常工作。
權(quán)利要求1、一種多級(jí)步進(jìn)位置隨動(dòng)車前燈系統(tǒng)，其特征是隨車設(shè)置轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位置傳感器，設(shè)置由電磁位置隨動(dòng)機(jī)構(gòu)控制的二維車前燈支架，汽車轉(zhuǎn)向角度和上下坡行駛狀態(tài)分別在轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位置傳感器中轉(zhuǎn)換為多級(jí)控制信號(hào)；以多級(jí)信號(hào)控制器接收多級(jí)控制信號(hào)并輸出電磁位置隨動(dòng)機(jī)構(gòu)的隨動(dòng)位置控制信號(hào)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)步進(jìn)位置隨動(dòng)車前燈系統(tǒng)，其特征是所述轉(zhuǎn)向位置傳感 器采用轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器，所述轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器的設(shè)置是以轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)中心(B)為中心，設(shè)置隨轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的傳感臂(5)，傳感臂(5)的前端為永磁端(6)，在傳感 臂(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)，設(shè)置轉(zhuǎn)向位置霍爾陣列傳感器中的各霍爾傳感器件，以傳感臂的永 磁端(6)與對(duì)應(yīng)位置上的霍爾傳感器件組成對(duì)應(yīng)位置的轉(zhuǎn)向信號(hào)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)步進(jìn)位置隨動(dòng)車前燈系統(tǒng)，其特征是所述垂直位置傳感 器采用垂直位置霍爾陣列傳感器，所述垂直位置霍爾陣列傳感器的設(shè)置包括底端為永磁錘頭(8)的重力擺錘(7)，在重力擺錘(7)的擺動(dòng)范圍內(nèi)，設(shè)置垂直位置霍爾陣列傳感器中的 各霍爾傳感器件，以永磁錘頭(8)與對(duì)應(yīng)位置上的霍爾陣列傳感器件組成對(duì)應(yīng)位置上的前 后豎直角度信號(hào)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)步進(jìn)位置隨動(dòng)車前燈系統(tǒng)，其特征是所述車前燈支架的 電磁位置隨動(dòng)機(jī)構(gòu)是在車前燈支架上設(shè)置隨動(dòng)永磁體(9)，由多級(jí)信號(hào)控制器控制得電狀態(tài) 的各電磁鐵(10)設(shè)置在與車架固聯(lián)的基座上，每只電磁鐵(10)處在各自的轉(zhuǎn)角位置上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)步進(jìn)位置隨動(dòng)車前燈系統(tǒng)，其特征是設(shè)置隨動(dòng)復(fù)位鎖定 機(jī)構(gòu)，在車前燈(1)的尾端設(shè)置凹面復(fù)位板(4)，復(fù)位板(4)的中心具有錐形尾孔(3)， 以錐形尾孔(3)為鎖定孔，對(duì)應(yīng)位置上設(shè)置電磁鎖定機(jī)構(gòu)，電磁鎖定機(jī)構(gòu)中的銜鐵(2)在 復(fù)位電磁鐵(K)釋放、復(fù)位彈簧(11)彈出后，作為鎖定銷插入在鎖定孔中。
專利摘要多級(jí)步進(jìn)位置隨動(dòng)車前燈系統(tǒng)，其特征是隨車設(shè)置轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位置傳感器，設(shè)置由電磁位置隨動(dòng)機(jī)構(gòu)控制的二維車前燈支架，汽車轉(zhuǎn)向角度和上下坡行駛狀態(tài)分別在轉(zhuǎn)向位置傳感器和垂直位置傳感器中轉(zhuǎn)換為多級(jí)控制信號(hào)；以多級(jí)信號(hào)控制器接收多級(jí)控制信號(hào)并輸出電磁位置隨動(dòng)機(jī)構(gòu)的隨動(dòng)位置控制信號(hào)。本實(shí)用新型根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向角度和上下坡行駛狀態(tài)，對(duì)汽車大燈進(jìn)行二維動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，與當(dāng)前的道路狀況條件相適應(yīng)，改善對(duì)車輛前進(jìn)方向的照明度，增強(qiáng)在黑暗路況條件下行駛的安全性。
文檔編號(hào)B60Q1/08GK201189842SQ200820033189
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者張承青 申請(qǐng)人:張承青