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原文传递一种车灯转向装置与控制方法

专利名称：	一种车灯转向装置与控制方法
摘要：	本发明涉及汽车车灯照明技术领域，具体涉及一种车灯转向装置与控制方法，用于控制汽车前照灯的转向，包括LED灯具模块、基座、凸轮、连杆、两个步进电机、控制器、驱动器、压力传感器和倾角传感器。其中，一个步进电机固定安装于基座上，凸轮与该电机的输出轴相连接，该步进电机带动凸轮旋转，进而带动连杆上下移动，最终使得LED灯具模块上下转动；同时基座的底部与另一步进电机输出轴相连，该步进电机带动基座以及安装于基座上的所有部件进行左右转动，该装置结构简单，紧凑，利用该装置可以实现汽车前照灯灯具模块随着车身的转弯以及起伏而左右，上下转动，以达到最佳的照明效果。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	常州大学
发明人：	屈霞;薛金诚
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910583891.0
公开号：	CN110395172A
代理机构：	常州市英诺创信专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	于桂贤
分类号：	B60Q1/12(2006.01);B;B60;B60Q;B60Q1
申请人地址：	213164 江苏省常州市武进区滆湖路1号
主权项：	1.一种车灯转向装置，其特征在于：包括基座、LED灯具模块和用于实现LED灯具模块转向的转向机构，所述转向机构包括凸轮、连杆、第一步进电机、第二步进电机、压力传感器、倾角传感器、控制器和驱动器，其中，LED灯具模块活动悬挂在基座上，且LED灯具模块一侧与连杆一端铰接，连杆另一端连接在凸轮的曲槽内，且曲槽内部的左右两侧设有压力传感器，连杆的中部与基座上的连杆支撑结构滑动连接，且连杆支撑结构限制连杆只能在竖直方向上移动；第一步进电机的转轴连接在凸轮的旋转中心孔内，驱动凸轮转动；第二步进电机的输出轴与基座的底部相连接，通过第二步进电机的输出轴带动基座以及基座上的所有部件一起转动；所述倾角传感器置于汽车的底盘上，用于测量汽车的倾斜角度；所述第一步进电机和第二步进电机通过驱动器连接至控制器，控制器控制第一步进电机和第二步进电机的启动、停止以及转向。 2.如权利要求1所述的车灯转向装置，其特征在于：所述凸轮为扇形结构，且曲槽设置在凸轮本体顶部，旋转中心孔设置在凸轮本体底部。 3.如权利要求2所述的车灯转向装置，其特征在于：所述凸轮的圆心角为60°。 4.如权利要求1所述的车灯转向装置，其特征在于：所述基座包括连杆支撑结构、支架和底盘，所述支架固定设置在底盘上方，包括两个侧板和一个支撑轴，所述支撑轴两端分别与侧板顶部连接，所述连杆支撑结构固定设置在支架前端的底盘上方，包括悬臂柱和设置在悬臂柱末端的滑套，所述连杆从滑套内穿过。 5.如权利要求1-4任一项所述的车灯转向装置，其特征在于：定义凸轮的转角为所述凸轮曲槽内的最左侧边界与所述凸轮的基圆圆心的连线与连杆所在直线的夹角，以所述凸轮曲槽内的最左侧边界与所述凸轮的基圆圆心连线为0°转角，该凸轮曲槽内的最右侧边界与该凸轮的基圆圆心连线为60°转角，即该凸轮最大的可转动角度为60°；所述凸轮的初始位置位于30°转角处，且当车身未倾斜时，该位置使得LED灯具模块位于水平，且灯具的照射方向为最佳照射方向。 6.如权利要求5所述的车灯转向装置，其特征在于：所述LED灯具模块的俯仰角范围为-10°～+10°，与该汽车车身的倾斜角度对应；当该汽车的前轮高于后轮时，即车身上倾时，该灯具模块将下倾相同的角度以保持灯具位于水平位置，车身下倾同理；且该汽车车身每下倾1°，凸轮将右转3°，汽车车身每上倾1°，凸轮将左转3°。在第一步进电机的步距角为0.9°情况下，即车灯模块最小的可转动角度为0.3°。 7.如权利要求6所述的车灯转向装置，其特征在于：设定该凸轮的基圆半径为R0，凸轮与连杆通过滚子相连，该滚子的回转轴与连杆顶部铰链机构的滚子回转轴之间的距离设为L0，设定当凸轮的转角为0°时，即连杆位于最低处时，连杆顶部铰链机构的滚子回转轴与基座上支架的轴线的连线与水平方向的夹角为a，且该两个回转轴在水平方向的距离为L1，凸轮中凹槽结构的下底面与凸轮基圆圆心的距离为R1，则R1＝L1(tana-tan(a-θ/3))+R0，θ∈(0°～60°)，θ为凸轮转过的角度。 8.一种车灯转向控制方法，其特征在于：包括上述权利要求8所述的车灯转向装置，还包括以下步骤：步骤101：在正常条件下，LED灯具模块处于水平方向，凸轮位于30°转角处；步骤102：汽车前方需要转弯，控制器通过位于汽车悬架上的加速度传感器所测得的加速度值a1、速度传感器所测得的速度值v和位于方向盘下方的方向柱上的方向盘转角传感器所测得的角度值θ1通过公式θ2＝f(a1,v,θ1)计算得出灯具模块所需左右方向转动的角度θ2，并控制步进电机转动相应的角度；步骤103：当车身前倾某一角度β，该角度由安装于汽车底盘处的倾角传感器测得并传送给控制器，控制器控制第一步进电机左转3β，凸轮在第一步进电机的带动下也左转3β，LED灯具模块在连杆的带动下向下转动β，保证LED灯具模块位于水平位置；当汽车车身后倾某一角а时，控制器控制第一步进电机右转3a，凸轮在第一步进电机的带动下也右转3a，保证LED灯具模块位于水平位置。步骤104：压力传感器用于该转向装置的保险，当发生某种意外使得凸轮左转或者右转超过30°，则会触发压力传感器，控制器在接收到此压力信号后会关闭第一步进电机，并使第一步进电机的转向反向。
所属类别：	发明专利