利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2008101515048
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
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种自适应前照灯系,包括分别与AFS控制模块ECU中的MCU连接的执行机 构和车身传感器,所述AFS控制模块ECU中的MCU还通过CAN总线与车身网络连接, 所述执行机构与车辆的近光灯连接;其特征在于:所述AFS控制模块ECU(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 述电源管理及CAN收发器模块(101)采用Motorola公司生产的MC33889芯片,该芯片 与MCU通过SPI接口连接,通过查询该芯片上的CAN总线故障寄存器以获得CAN总线 当前状态是正常、短路或断路;

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);所述方向盘转 角传感器(201)采用BI公司生产的SX4300A型传感器;

所述执行机构(300)包括分别与AFS控制模块ECU(100)连接的垂直调整执行器 和水平回转执行器;所述垂直调整执行器和水平回转执行器均采用步进电机,所述步进电 机控制模块(104)采用AMIS公司生产的AMI30622芯片,并通过IIC总线与MCU连 接,用以监测步进电机的过流、过压或断线短路常见故障,并通过IIC总线通知MCU;

所述AFS控制模块ECU(100)通过CAN/LIN与车身网络联接。

2.根据权利要求1所述的自适应前照灯系,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LIN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。

3.根据权利要求1所述的自适应前照灯系,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。

4.根据权利要求1所述的自适应前照灯系,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。

5.一种用于如权利要求1所述的自适应前照灯系失效的监测处理方法,其特征在于: 该方法包括以下步骤:

(1)启动上述的自适应前照灯系系统;

(2)系统中的MCU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,包括设置电源管理及CAN收发器模块(101) 中的CAN通讯控制模块,并通过SPI扩展通讯模块设置其中的电源管理模块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)CAN收发器模块进行CAN信息及命令的接收;

(5)AFS控制模块ECU根据通过车身传感器接收到的车辆的近光状态,判断近光 灯是否开启,若近光灯处于关闭状态,此时关闭监测程序,并返回步骤(4);若近光灯 处于开启状态,判断AFS系统是否处于开启状态,若AFS系统处于开启状态,则打开监 测程序,进行;否则,关闭监测程序,返回步骤(4);

(6)监测程序判断当前AFS系统是否存在故障,若存在故障,监测程序则识别故障 类型后进行相应处理,并将故障信息通过CAN总线发送后返回步骤(4);若不存在故 障,则采集传感器信息后,由MCU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;

(7)MCU模块通过IIC总线将控制命令传送至步进电机控制模块,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;

(8)返回上述步骤(4),继续监测AFS是否正常。

6.根据权利要求5所述的自适应前照灯系失效的监测处理方法,其中,当AFS存在 故障时,监测程序识别故障类型后进行相应的处理,包括下述几种情形:(2-1)若方向盘转角传感器、车速传感器或车辆倾角传感器发生断路或短路故障, 则将水平和垂直两个方向上的车灯回归初始位置后退出AFS工作模式,同时通过CAN总 线向车载系统报警以提示驾驶员;

(2-2)若水平方向转动步进电机发生过流、过压、短路或断路,或水平方向转动执 行机构发生卡死;则停止水平方向动作,关断其步进电机供电,并将垂直方向上光轴下倾 到最底部,然后,退出AFS工作模式,同时通过CAN总线向车载系统报警以提示驾驶员;

(2-3)若垂直方向转动步进电机发生过流、过压、短路或断路,或垂直方向转动执 行机构发生卡死;则停止垂直方向动作,关断其步进电机供电,并将水平方向上光轴回到 初始位置,然后,退出AFS工作模式,同时通过CAN总线向车载系统报警以提示驾驶员;

(2-4)若CAN总线发生短路、断路或两线短接故障,则将水平和垂直两个方向上的 车灯回归初始位置后退出AFS工作模式,AFS指示灯闪烁以提示驾驶员。