專利名稱：自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)的車燈控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)油門踏板、剎車踏板、離合器踏板、檔位、方向盤轉(zhuǎn)角以及前后軸高度等信息的汽車自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)的車燈控制算法。
背景技術(shù)：
目前，車輛的前照燈系統(tǒng)主要由近光燈、遠(yuǎn)光燈、行駛燈和前霧燈組合而成。汽車在城市道路行駛并且處于限速的情況下，主要采用近光；在鄉(xiāng)間道路或者高速公路上高速行駛時(shí)，主要采用遠(yuǎn)光；霧天行駛時(shí)，應(yīng)該打開霧燈；白天行駛時(shí)，應(yīng)該打開行駛燈(歐洲標(biāo)準(zhǔn))。但在實(shí)際的使用中，傳統(tǒng)的前照燈系統(tǒng)存在諸多問題。例如，現(xiàn)有近光燈近距離的照明效果很不好，交通狀況比較復(fù)雜時(shí)經(jīng)常會(huì)有司機(jī)將近光燈、遠(yuǎn)光燈和前霧燈統(tǒng)統(tǒng)打開；車輛在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候存在照明的暗區(qū)，嚴(yán)重影響了司機(jī)對(duì)彎道上障礙物的判斷；車輛在雨天行駛的時(shí)候，地面積水反射前照燈的光線，產(chǎn)生反射眩光等。上述這些問題的存在，使得研制一種具有多種照明功能的前照燈系統(tǒng)成為必要， 并且出于安全考慮，這些功能的切換必須是自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。AFS自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)是一種使近光燈光軸在水平方向上進(jìn)行左右轉(zhuǎn)動(dòng)，在垂直方向上進(jìn)行上下擺動(dòng)的燈光隨動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由傳感器組、傳輸通路、電控單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。前照燈依據(jù)油門踏板、剎車踏板、離合器踏板、檔位、方向盤轉(zhuǎn)角以及前后軸高度等信息進(jìn)行自動(dòng)光照調(diào)節(jié)控制，使駕駛員獲得更好的視覺效果。因此在夜間行駛、前方交叉路口、彎道處，可以明顯提高司機(jī)對(duì)于周圍環(huán)境的可視性，能有效地降低駕駛者在夜晚彎路上行車的疲勞程度，使駕駛者能看清轉(zhuǎn)彎處的實(shí)際路況，進(jìn)而有充分的時(shí)間應(yīng)付緊急情況，從而明顯提升行車的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種基于模糊PID的AFS車燈控制算法，通過傳感器組采集油門踏板、剎車踏板、離合器踏板、檔位、方向盤轉(zhuǎn)角以及前后軸高度等信息，根據(jù)AFS動(dòng)力學(xué)模型的特性模擬車輛姿態(tài)信息和車速信息，將該信息送到模糊PID 控制單元，在線修改控制前照燈的電機(jī)的控制參數(shù)KP、K1和KD，從而實(shí)現(xiàn)汽車自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)中的車燈控制。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案本發(fā)明自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)的車燈控制方法包括如下步驟1)自適應(yīng)前照燈AFS系統(tǒng)的車燈轉(zhuǎn)向角度由油門踏板、剎車踏板、離合器踏板、檔位、方向盤轉(zhuǎn)角以及前后軸高度信息決定；2)根據(jù)AFS動(dòng)力學(xué)模型的特性模擬車輛姿態(tài)和車速，結(jié)合不同的車型和道路狀況，得到車燈的轉(zhuǎn)向角度；3)結(jié)合前照燈左右、縱傾轉(zhuǎn)彎角度經(jīng)驗(yàn)范圍，創(chuàng)建語言控制規(guī)則，并依據(jù)其進(jìn)行模糊推理，構(gòu)建模糊控制規(guī)則表；
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4)通過計(jì)算模糊關(guān)系獲得模糊輸出判決，利用反模糊化，得到車燈轉(zhuǎn)角的實(shí)際控制量，進(jìn)而輸出電機(jī)控制值至電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。本發(fā)明自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)的車燈控制算法是一種智能PID控制算法，可以根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，自動(dòng)調(diào)整PID參數(shù)，把PID控制與專家系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)最佳控制。由于控制過程中各種信號(hào)量以及評(píng)價(jià)指標(biāo)不易定量表示，因此采用模糊理論是解決此問題的有效途徑，運(yùn)用模糊規(guī)則對(duì)實(shí)際響應(yīng)情況進(jìn)行模糊推理，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的最佳調(diào)整。與現(xiàn)有其它技術(shù)相比，在對(duì)電機(jī)進(jìn)行精確建模的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)車燈控制算法具有控制品質(zhì)好、魯棒性強(qiáng)、算法簡單、調(diào)試方便、適用性廣泛等特點(diǎn)。


圖1是前照燈橫向轉(zhuǎn)角計(jì)算模型。圖2是車身縱傾角的計(jì)算模型。圖3是模糊自適應(yīng)PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖4是本發(fā)明控制系統(tǒng)原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖4所示，AFS系統(tǒng)主要采用信息融合和智能控制技術(shù)對(duì)車燈進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)車燈兩大自動(dòng)轉(zhuǎn)向功能，下文結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。1轉(zhuǎn)向角度計(jì)算1.1左右隨動(dòng)轉(zhuǎn)向角度傳統(tǒng)前燈的光線因?yàn)楹蛙囕v行駛方向保持一致，所以難免存在照明的暗區(qū)。本發(fā)明根據(jù)方向盤的轉(zhuǎn)角以及車速信息，結(jié)合橫向轉(zhuǎn)角經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式以及實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?duì)前照燈的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，保證了前照燈的照明方向隨車輛的轉(zhuǎn)向而運(yùn)動(dòng)，從而增加了車輛彎道行駛的安全系數(shù)。左右隨動(dòng)轉(zhuǎn)向角度采用由SAE推薦的橫向轉(zhuǎn)角計(jì)算公式計(jì)算(幾何模型見圖1)
權(quán)利要求
1. 一種自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)的車燈控制方法，其特征在于包括如下步驟1)自適應(yīng)前照燈AFS系統(tǒng)的車燈轉(zhuǎn)向角度由油門踏板、剎車踏板、離合器踏板、檔位、 方向盤轉(zhuǎn)角以及前后軸高度信息決定；2)根據(jù)AFS動(dòng)力學(xué)模型的特性模擬車輛姿態(tài)和車速，結(jié)合不同的車型和道路狀況，得到車燈的轉(zhuǎn)向角度；3)結(jié)合前照燈左右、縱傾轉(zhuǎn)彎角度經(jīng)驗(yàn)范圍，創(chuàng)建語言控制規(guī)則，并依據(jù)其進(jìn)行模糊推理，構(gòu)建模糊控制規(guī)則表；4)通過計(jì)算模糊關(guān)系獲得模糊輸出判決，利用反模糊化，得到車燈轉(zhuǎn)角的實(shí)際控制量， 進(jìn)而輸出電機(jī)控制值至電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)的車燈控制方法，所述方法如下自適應(yīng)前照燈AFS系統(tǒng)的車燈轉(zhuǎn)向角度由油門踏板、剎車踏板、離合器踏板、檔位、方向盤轉(zhuǎn)角以及前后軸高度信息決定；根據(jù)AFS動(dòng)力學(xué)模型的特性模擬車輛姿態(tài)和車速，結(jié)合不同的車型和道路狀況，得到車燈的轉(zhuǎn)向角度；結(jié)合前照燈左右、縱傾轉(zhuǎn)彎角度經(jīng)驗(yàn)范圍，創(chuàng)建語言控制規(guī)則，并依據(jù)其進(jìn)行模糊推理，構(gòu)建模糊控制規(guī)則表；通過計(jì)算模糊關(guān)系獲得模糊輸出判決，利用反模糊化，得到車燈轉(zhuǎn)角的實(shí)際控制量，進(jìn)而輸出電機(jī)控制值至電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。
文檔編號(hào)B60Q1/08GK102166982SQ20111007313
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者姚平, 張為公, 林國余, 王東 申請(qǐng)人:東南大學(xué), 蘇州沃泰克通信技術(shù)有限公司