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专利号: 2008101515033
申请人: 中国汽车技术研究中心
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于网络技术的自适应前照灯系控制系统,包括AFS控制器(100)、车身 传感器(200)和执行机构(300),其特征在于:所述AFS控制器(100)包括:通过SPI总线与电源管理及CAN收发器模块101) 连接的MCU模块(102);通过电压量及PWM波形与所述MCU模块(102)连接的信 号调理电路(103),所述信号调理电路(103)包括方向盘转角信号输入调理电路、车速 信号输入调理电路和悬架高度信号输入调理电路;通过IIC总线与MCU模块(102)连 接的步进电机控制模块(104);

所述车身传感器(200)包括与方向盘转角信号输入调理电路连接的方向盘转角传感 器(201)、与车速信号输入调理电路连接的车速传感器(202)、分别与悬架高度信号输 入调理电路连接的前悬架高度传感器(203)和后悬架高度传感器(204);

所述执行机构(300)包括分别与AFS控制器(100)连接的垂直调整执行器和水平 回转执行器;

所述AFS控制器(100)通过CAN/LIN与车身网络联接。

2.根据权利要求1所述的基于网络技术的自适应前照灯系控制系统,其特征在于: 所述电源管理及CAN收发器模块(101)采用Motorola公司生产的芯片MC33889,同时 用于电源管理和内建低速可容错的CAN总线收发器。

3.根据权利要求1所述的基于网络技术的自适应前照灯系控制系统,其特征在于: 所述MCU模块(102)采用瑞萨公司生产的R8C21237芯片,并在其标准片上外设包括8 位多功能定时器、16位定时器、UART/时钟同步串行接口、电压检测电路、上电复位电 路、高/低速片上振荡器和检测定时器;同时加入了UART、IIC总线接口;IIC芯片选择 时钟同步串行接口、10位A/D转换器和振荡停止检测功能;配备硬件LINN模块和CAN 通信控制模块;最高工作频率为20MHz;提供48引脚封装拥有丰富的I/O资源同时嵌入 了数据闪存;

所述CAN通信控制模块与SPI扩展通讯模块及IIC总线接口,IIC总线接口用于MCU 模块与步进电机控制模块的通讯;

所述CAN通信控制模块与电源管理模块MC33889中的CAN收发器接口,二者结合 共同完成CAN信号的调理和收发。

4.根据权利要求1所述的基于网络技术的自适应前照灯系控制系统,其特征在于: 所述垂直调整执行器包括左灯垂直调整步进电机和右灯垂直调整步进电机,所述水平回转 调整执行器包括左灯水平调整步进电机和右灯水平调整步进电机,上述多个步进电机用于 前灯的水平和垂直方向的角度调整;

所述步进电机控制模块(104)包括左灯垂直调整步进电机控制模块、右灯垂直调整 步进电机控制模块、左灯水平调整步进电机控制模块和右灯水平调整步进电机控制模块; 上述每个步进电机控制模块分别采用AMIS公司生产的AMI30622芯片,它们共同接入 IIC总线;

所述AMI30622芯片包括步进电机的位置控制器和控制诊断接口,控制通过IIC接口, 可编程的输出驱动电流最大可以达到800mA,宽范围输入电压可达8V—29V,具有过流 保护、过压报警、过温报警和自动关断功能。

5.根据权利要求1所述的基于网络技术的自适应前照灯系控制系统,其特征在于:

所述方向盘转角信号输入调理电路包括用于过滤信号上的低频干扰电容C1、构成分 压网络的电阻R3和电阻R4及用于过滤信号上的高频干扰的电容C2;所述电容C1的一 端与所述方向盘转角传感器(201)连接,另一端接地;分压网络的电阻R1一端与方向 盘转角传感器(201)连接,另一端连接有电阻R3,电阻R3的另一端接地,所述电阻R3 还与电容C2并联,电容C2的一端与MCU模块(102)的输入信号AD0连接;

所述车速信号输入调理电路采用差分形式,其构成是:电阻R7一端与车速传感器 (202)连接,另一端接地;所述电阻R7还与一电阻R8连接,电阻R8的另一端与一运 算放大器LM358的正向输入端连接;还包括一电阻R9,其一端与+12V电源连接,另一 端分别与上述运算放大器LM358的负向输入端和电阻R10的一端连接,电阻R10的另一 端接地;一电阻R11与上述运算放大器LM358的输出端连接,另一端与光电耦合器L/P 的输入端连接,所述光电耦合器L/P的输出端分别与电阻R12和所述MCU模块(102) 的输入信号PWM0连接;电阻R12的另一端与+5V电源连接;上述电阻R9和电阻R10 用于设定输入的门限值,上述光偶合器L/P用于隔离干扰和电平转换,使过滤后的信号经 光偶合器L/P转换后输入MCU模块(102)的输入捕捉单元;

所述前悬架高度调理电路和后悬架高度调理电路的结构一样,包括:电阻R13和电 阻R15串联后,一端与对应的悬架高度传感器连接,另一端接地,其中电阻R15还并联 有一电容C7,所述电容C7的一端与MCU模块(102)输入信号AD4连接。上述电阻 R13和R15构成分压网络。

6.利用如权利要求1所述的基于网络技术的自适应前照灯系控制系统的控制方法, 其特征在于:包括以下步骤:

(1)启动自适应前照灯系控制系统;

(2)MCU模块(102)进行变量定义及其初始化;

(3)外围设备的初始化及其状态的设定,包括设置CAN通讯控制模块,通过SPI 扩展通讯模块设置电源管理模块MC33889的工作状态,通过IIC总线设置步进电机控制 模块(104)的工作状态等;

(4)电源管理模块MC33889中的CAN总线收发器进行CAN信息及命令的接收;

(5)AFS控制器(100)根据通过车身传感器(200)接收到的车辆的近光状态和倒 车状态进行如下控制:近光状态时:判断近光灯是否开启,若近光灯处于关闭状态,此时自适应前照灯系控 制系统自动关闭,并返回步骤(4);若近光灯处于开启状态,判断自适应前照灯系控制 系统是否处于开启状态,若自适应前照灯系控制系统处于开启状态,顺序执行下一步骤; 否则,返回步骤(4);

倒车状态时:判断车辆是否处于正常行驶状态,若车辆处于正常行驶状态,此时开启 自适应前照灯系控制系统,顺序执行下一步骤;若车辆处于倒车状态,此时AFS系统停 止工作,保持前向照明,返回步骤(4);

(6)车身传感器(200)的信号通过信号调理电路(103)进行滤波及电压的匹配, MCU模块(102)通过自身的AD及PWM接口采集来自于车身传感器(200)的信息, 并处理该信息;

(7)由MCU模块(102)通过下面的公式计算得出前车灯的偏角:

φ = 1 L · tan · Vt - - - ( 1 ) 其中:L——车辆轴距;α——方向盘转角;φ——车灯偏角;K——转向特征系数; V——车速函数;t——提前照明时间;

(8)MCU模块(102)通过IIC总线将控制命令传送至步进电机控制模块(104), 以驱动垂直调整执行器和水平回转执行器中的步进电机转动,从而使前车灯达到最佳的照 明效果;

(9)返回上述步骤(4),继续自适应调整前车灯系。