用于车辆近光灯光束角度自动调节控制方法及系统与流程

本发明涉及车灯，具体地，涉及一种用于车辆近光灯光束角度自动调节控制方法及系统。

背景技术：

1、在使用车辆时，乘员人数、后备箱载重变化会改变车身俯仰姿态，进而会导致车辆开始行驶后，近光灯光束高低偏移，车身前倾时光束过低照明距离不足，车身后仰时光束过高易直射对向驾驶员引发眩光。现有近光自动调角方案多持续实时执行角度调节，车辆行驶途中若同步调整灯光角度，光束会频繁上下晃动，持续干扰对向车辆驾驶员视线，极易诱发夜间会车交通事故；同时常规调角逻辑未区分车辆动静、近光灯启闭状态，控制器上电后不分场景反复运算、驱动电机频繁动作，不仅加剧调节电机磨损、缩短零部件使用寿命，还会增加控制器持续运算带来的功耗浪费，夜间行车灯光调节的安全性与部件耐久度难以兼顾。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于车辆近光灯光束角度自动调节控制方法及系统。

2、根据本发明提供的一种用于车辆近光灯光束角度的自动调节控制方法，包括如下步骤：

3、在一个驾驶周期内的各个静态周期内周期性计算近光灯调节电机的目标位置，并判断是否满足预设调整条件，若是，则根据所述目标位置驱动近光灯调节电机对车辆近光灯的角度进行调整，若否，则不驱动近光灯调节电机对车辆近光灯的角度进行调整；

4、从前大灯控制器上电到该前大灯控制器下电为一个所述驾驶周期；从车辆静止状态开始到该车辆静止状态结束为一个所述静态周期；

5、在单个静态周期内周期性计算近光灯调节电机的目标位置，具体过程为：在车辆静止状态开始时，实时获取车辆的纵向加速度值和垂直加速度值，基于所述纵向加速度值和所述垂直加速度值，先计算得到初始车身俯仰角，然后按照预设的计算周期开始周期性的计算当前车身俯仰角；在每个计算周期内，将该计算周期计算得到的当前车身俯仰角与初始车身俯仰角对比，得到当前车身俯仰角与初始车身俯仰角的角度差值；在第一个计算周期中，基于当前计算周期的角度差值，计算近光灯调节电机的目标位置；在第一个计算周期之后的每一个计算周期中，基于当前计算周期的角度差值，计算近光灯调节电机的目标位置，然后结合当前计算周期计算得到的近光灯调节电机的目标位置和上一个计算周期计算得到的近光灯调节电机的目标位置，最终确定近光灯调节电机的目标位置。

6、优选的，当近光灯处于点亮状态，认定为满足预设调整条件，当近光灯处于未点亮状态，认定为不满足预设调整条件；

7、当车辆的速度小于或等于预设速度值时，认定为车辆静止状态开始，当车辆的速度大于预设速度值或前大灯控制器下电时，认定为该车辆静止状态结束。

8、优选的，当存在多个驾驶周期时，在上一个驾驶周期结束时，存储该驾驶周期内最后一个计算周期计算得到的近光灯调节电机的目标位置，作为记忆目标位置；

9、在当前驾驶周期内的第一个静态周期内的第一个计算周期中，结合该记忆目标位置和当前计算周期计算得到的近光灯调节电机的目标位置，最终确定近光灯调节电机的目标位置。

10、优选的，基于所述纵向加速度值和所述垂直加速度值，计算初始车身俯仰角和当前车身俯仰角的公式均为：

11、∠a=arctan(accx/accz)；

12、其中，∠a为当前车身俯仰角，accx代表车身的纵向加速度值，accz代表车身的垂直加速度值。

13、优选的，依据车速信号判断车辆速度，依据表征近光灯点亮指令的信号判断近光灯是否处于点亮状态。

14、优选的，所述预设速度值为2km/h。

15、优选的，所述计算周期为500ms。

16、优选的，对于一确定的车身架构，车身俯仰角的变化值与近光灯光束角度的变化值之间具有预设的对应关系；

17、对于一确定的近光灯调节电机与近光灯支架之间的驱动连接结构，近光灯光束角度的变化值与近光灯调节电机的伸缩距离之间具有预设的对应关系；

18、在第一个计算周期中，基于当前计算周期的角度差值，计算近光灯调节电机的目标位置，具体为：在第一个计算周期中，基于该计算周期计算得到的当前车身俯仰角与初始车身俯仰角的角度差值，得到车身俯仰角的变化值，基于车身俯仰角的变化值，以及车身俯仰角的变化值与近光灯光束角度的变化值之间的预设的对应关系，得到近光灯光束角度的变化值，基于近光灯光束角度的变化值，以及近光灯光束角度的变化值与近光灯调节电机的伸缩距离之间的预设的对应关系，得到该计算周期的近光灯调节电机的伸缩距离，基于近光灯调节电机的伸缩距离，使近光灯调节电机的驱动端伸缩至目标位置；

19、在第一个计算周期之后的每一个计算周期中，基于当前计算周期的角度差值和上一个计算周期的角度差值，计算近光灯调节电机的目标位置，具体为：在每个计算周期中，基于该计算周期计算得到的当前车身俯仰角与初始车身俯仰角的角度差值，得到车身俯仰角的变化值，基于车身俯仰角的变化值，以及车身俯仰角的变化值与近光灯光束角度的变化值之间的预设的对应关系，得到近光灯光束角度的变化值，基于近光灯光束角度的变化值，以及近光灯光束角度的变化值与近光灯调节电机的伸缩距离之间的预设的对应关系，得到该计算周期的近光灯调节电机的伸缩距离，基于该计算周期的近光灯调节电机的伸缩距离与上一个计算周期的近光灯调节电机的伸缩距离的差值，使近光灯调节电机的驱动端伸缩至目标位置。

20、优选的，车身俯仰角的变化值与近光灯光束角度的变化值相同，方向相反；

21、近光灯调节电机的伸缩直线杆沿竖直方向进行移动，伸缩直线杆的驱动端通过一连接直线杆与近光灯支架连接，连接直线杆的一端与伸缩直线杆的驱动端连接，连接直线杆的另一端与近光灯支架连接，近光灯支架能够绕一转动轴线转动，伸缩直线杆的中心轴线和连接直线杆的中心轴线位于第一平面内，连接直线杆的中心轴线和转动轴线位于第二平面内，第一平面与第二平面相垂直；近光灯光束角度的变化值等于连接直线杆的转动角度值，方向相同；基于近光灯光束角度的变化值能够得到连接直线杆的旋转角度，再结合连接直线杆旋转的角度，能够得到连接直线杆相对于水平线的角度，连接直线杆相对于水平线的角度与近光灯调节电机的伸缩距离之间具有如下关系：

22、k=tanθl；

23、其中，k为近光灯调节电机的伸缩距离，θ为连接直线杆相对于水平线的角度；

24、近光灯调节电机的伸缩直线与近光灯模组支架的旋转轴相垂直；过近光灯调节电机的伸缩直线且与近光灯模组支架的旋转轴相平行的面为第三平面；过近光灯模组支架的旋转轴且与近光灯调节电机的伸缩直线相平行的面为第四平面；l为所述第三平面与所述第四平面之间的垂直距离；

25、在第一个计算周期之后的每一个计算周期中，基于当前计算周期的角度差值和上一个计算周期的角度差值，计算近光灯调节电机的目标位置，具体为：基于该计算周期计算得到的近光灯调节电机的伸缩距离k，使近光灯调节电机的伸缩直线杆伸缩至目标位置；

26、在第一个计算周期之后的每一个计算周期中，基于当前计算周期的角度差值和上一个计算周期的角度差值，计算近光灯调节电机的目标位置，具体为：基于该计算周期计算得到的近光灯调节电机的伸缩距离k与上一个计算周期计算得到的近光灯调节电机的伸缩距离k的差值，使近光灯调节电机的伸缩直线杆伸缩至目标位置；

27、通过近光灯调节电机的伸缩直线杆的伸缩带动近光灯模组支架进行上仰或者下倾，近光灯调节电机为步进电机，根据步进电机的步进给量f，计算出步进电机伸缩距离k所需要的整步数n，再根据步进电机驱动设置的微步比例系数d，计算出输出到步进电机驱动芯片的微步数n，计算公式为：

28、n=k/f；

29、n=nd。

30、本发明还提供一种用于车辆近光灯光束角度的自动调节控制系统，执行如下过程：

31、在一个驾驶周期内的各个静态周期内周期性计算近光灯调节电机的目标位置，并判断是否满足预设调整条件，若是，则根据所述目标位置驱动近光灯调节电机对车辆近光灯的角度进行调整，若否，则不驱动近光灯调节电机对车辆近光灯的角度进行调整；

32、从前大灯控制器上电到该前大灯控制器下电为一个所述驾驶周期；从车辆静止状态开始到该车辆静止状态结束为一个所述静态周期；

33、在单个静态周期内周期性计算近光灯调节电机的目标位置，具体过程为：在车辆静止状态开始时，实时获取车辆的纵向加速度值和垂直加速度值，基于所述纵向加速度值和所述垂直加速度值，先计算得到初始车身俯仰角，然后按照预设的计算周期开始周期性的计算当前车身俯仰角；在每个计算周期内，将该计算周期计算得到的当前车身俯仰角与初始车身俯仰角对比，得到当前车身俯仰角与初始车身俯仰角的角度差值；在第一个计算周期中，基于当前计算周期的角度差值，计算近光灯调节电机的目标位置；在第一个计算周期之后的每一个计算周期中，基于当前计算周期的角度差值，计算近光灯调节电机的目标位置，然后结合当前计算周期计算得到的近光灯调节电机的目标位置和上一个计算周期计算得到的近光灯调节电机的目标位置，最终确定近光灯调节电机的目标位置。

34、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

35、1、本发明以大灯控制器上电至下电为驾驶周期，车辆静止起止区间为静态周期；各静态周期内周期性计算调光电机目标位置并校验预设调整条件，达标则驱动电机调近光角度，反之不动作；单静态周期计算流程：车辆静止起始时采集纵向、垂直加速度算出初始车身俯仰角，再按预设周期迭代计算实时俯仰角；各周期将实时俯仰角与初始值比对得到角度差，首周期依据当期角度差求解电机目标位置，后续周期结合当期与上一周期角度差共同计算目标位置，区分首周期与后续周期差值运算逻辑，可精准捕捉车身静态俯仰变化，避免近光频繁小幅调节，提升光束调节平顺性与行车照明稳定性。

36、2、本发明采用周期性更新基准、比较差值的方式进行控制，只对车辆因载重变化等原因产生的静态或准静态俯仰姿态变化进行补偿；同时，通过设置仅在车辆静止时执行调整的触发条件，有效避免了行驶过程中因路面颠簸、车辆动态驾驶行为等引起的短暂姿态变化所导致的误调或频繁调整，保证了光束的稳定性和调节的有效性。

37、3、本发明通过自动、精准地将近光灯光束维持在最佳照射角度，不仅能为驾驶员提供持续稳定的前方照明，还能有效避免因车身姿态变化对其他道路使用者造成眩光干扰，从而全面提升夜间行车的安全性与驾乘舒适性。