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北京宝佳亚龙光电科技有限公司
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汽车大灯自动调节电机

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汽车大灯自动调节电机

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方案详细:

汽车大灯自动调节系统 Adaptive Front-Lighting System (AFS)

一.什么是AFS?
    AFS系统(Adaptive Front-Lighting System),即自适应前照灯系统。采用AFS的前大灯系统能够根据车辆的速度、方向盘转角、车辆的前后倾角等信息实时地调整近光灯的照射角度、范围,甚至光照的形状,有效地降低驾驶者在夜晚的弯道、交叉路口行车的疲劳程度,增加驾驶员的视野,进而有充分的时间来应付紧急情况,明显提升夜晚弯路上行车的安全性。如车辆左转弯或右转弯时,近光灯会自动增加左侧或右侧的照射范围,增大驾驶员的视野范围,减少盲区;在车辆上坡、下坡,加减速,及遇有颠簸道路时,AFS系统可以根据驾驶情况自动调节大灯照射距离和高度。这一功能对提高实际驾车的安全性是非常有用的。

 
 

 二.为什么要使用AFS
    高强度放电灯(氙气灯)车辆前大灯越来越成为全球车辆制造商所选用的技术。为了最大限度地使用氙气灯所提供的优质照明,同时降低由于不当定向所造成的氙气灯光强过高所导致的危险,自适应转向大灯系统(AFS)的重要性与日俱增。

    这些系统能够在垂直方向上轻微地调节车前大灯的光束,以此来补偿车辆相对于路面的倾斜度的变化。同时,它们也能够根据车辆转向的变化,相应地让车前大灯旋转。这样的光束能够提供最佳及最安全的前方道路照明,显著改善司机转弯时道路的可视度。

    在最新的国标GB4587中明确规定了对采用氙气大灯的车辆,必须配置灯光水平调节系统的要求。这也表明,随着汽车辅助技术及人们对安全驾驶的要求不断提高,采用AFS系统已是大势所趋。
 

 三.系统构成
    AFS 系统由AFS控制模块为核心控制器。该模块提供与整车电控系统连接的CAN总线接口。车身前后分别有前、后倾角传感器,用于感知车身倾角及加减速情况,并反馈给AFS控制模块;AFS控制模块根据特定的算法针对不同的驾驶情况及道路情况控制安装在大灯单元内的步进电机,调节汽车大灯的左右偏角和上下倾角。高端产品还可以调节灯光几何形状。以达到安全驾驶的目的。

 

 
 四.步进电机控制
    每台车辆前大灯的转动都是通过使用步进电机而实现的,其中,一台步进电机控制垂直方向上的转动,另一台用于控制水平方向上的转动(见下图)。电机根据车辆四周的许多传感器反馈的数据作出反应。信息的传达是通过车辆的数据网络系统实现的。LIN总线是前大灯控制的一个实用的选择,而CAN总线则能够将传感器数据收集起来并且分配到整个车辆。步进电机是前大灯调节应用的一个最佳选择,因为这些电机成本低,坚固耐用,体型虽小却能够提供一个很大的扭矩。

 
 
     控制步进电机的驱动器集成电路芯片的安装于主微控制器印制电路板之中。该电路板离前大灯部件及相关的步进电机很远,可能位于一个车辆隔板(隔热墙)所附有的中央电子控制单元(ECU)内,也可能位于车辆的乘员室这一“舒适的”环境中。
    Minebea 作为优秀的步进电机制造商,已经与德科,法雷奥,海拉等世界知名汽车领域的企业展开合作,Minebea的PL25、PL35系列直线步进电机广泛应用于其车灯调节系统。
 
  
 五.自动校平—减弱强光应用
    前大灯自动校平系统的工作原理是在车辆倾斜的情况下仍保证灯光与路面呈水平状态(见下图)。车辆处于停止状态时可能会由于某些原因而倾斜,例如有乘客上车,或装行李,甚至是给油箱加油。同样的,当车辆处于行进状态时,也会由于刹车或加速而导致车辆倾斜。在这两种情况下,车前大灯都必须保持与公路水平的状态。前大灯自动校平系统根据传感器的一系列数据,尤其是从前后车轴传来的悬架压缩数据调节各车灯的角度。

 
 
 
 六.大灯随动转向系统
    当车辆转弯时,车辆的转向角及轮速信息通过实时传感器反馈到汽车总线的数据网络中。根据该信息,AFS控制器配备前大灯的自适应转向大灯系统能够使光线的分布与车辆的转向角相适应,以便于迎面而来的转弯和岔路口—尤其是司机的凝视点—能够得到最佳的照明(见下图)。光线的这一显著增强能够降低司机的紧张度和疲劳感,并且提高障碍物的可见度;而这些障碍物是固定光束前大灯甚至无法照到的。许多研究表明,当车辆转弯时,旋转光束前大灯使司机凝视点的照明度提高了300%。