CN1840384A

CN1840384A - 具有改进致动器控制的车辆用照明和/或指示系统

Info

Publication number: CN1840384A
Application number: CNA2006100774243A
Authority: CN
Inventors: 丹尼尔·阿尔瓦雷兹·加尔西亚; 帕斯卡尔·波伊罗特
Original assignee: Vareio Wischen S A
Current assignee: Vareio Wischen S A
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2026-01-27
Also published as: DE602006000569T2; FR2881386A1; EP1686006B1; US7446653B2; CN1840384B; JP2006206045A; US20090021953A1; EP1686006B2; FR2881386B1; DE602006000569T3; DE602006000569D1; US20060181888A1; ATE387339T1; ES2302305T3; EP1686006A1; ES2302305T5

Abstract

根据本发明的照明和/或指示系统，包括至少一个照明和/或指示设备，该设备能够发射至少一个光束，并设置有至少一个用于调节所述光束角度的致动器(12″)，以及至少一个用于控制所述致动器的致动器控制设备(6，5)。根据本发明，致动器控制装置包括，控制装置(5，50，51，52)，能够仅在所述设点信息项的当前值(CD_n)与所述设点信息项的先前值(CD_n－1)具有显著不同时，将有效设点信息项(CDa＝CD_n)传送至致动器(12″)。包括在根据本发明的系统中的改进致动器控制有助于实现更高的可靠性和更长的使用寿命。

Description

具有改进致动器控制的车辆用照明和/或指示系统

技术领域

本发明一般涉及用于车辆、尤其是机动车辆的照明和/或指示系统的技术领域。更特别地，本发明涉及一种车辆用照明和/或指示系统，包括至少一个能够发射光束的照明和/或指示设备，并设置有至少一个用于调整光束角度的致动器，以及至少一个致动器控制设备。

本发明尤其获得一种在照明和/或指示系统中的应用，该系统中包括为根据车辆的不同姿态调节头灯倾角而设置的致动器，但这种应用并非排它性的。

背景技术

上述类型的致动器1D和1G在图1A中示意性地示出，附图1A所示的是根据发明实体的已知现有技术的第一种类型的致动器控制设备。通过采用在车辆驾驶员易于接近处设置的电位计，将图1A所示的设备设计成可手动校正头灯倾角的设备。

致动器1D和1G分别设置在机动车辆的左右头灯处。

如图1A所示，致动器1D，1G包括直流电动机10，运动转换机构11以及电动机控制电路12。

运动转换机构11可以是例如蜗轮/蜗杆或齿轮/齿条型的机构。电动机10的转动引起控制杆110的直线运动，控制杆110与头灯机械相连，以便调节后者的倾角。

在这类设备中，控制杆的定位由施加在电动机控制电路12输入端的直流设点(DC setpoint)电压决定。设点电压Vc由电动机控制电路12操控，以便产生适用于电动机的驱动信号。

控制电压Vc依靠调整由直流(DC)电压Vcode供电的电位计2获得。在常规方式中，当照明控制柄开关由车辆驾驶员定位于“近光(low beam)”或“远光(full beam)”时产生直流电压Vcode。直流电压Vcode也用作致动器1D和1G的电源电压。

在根据现有技术第一种类型的致动器控制设备中，在照明灯设定为“近光”或“远光”时的整个持续时间内，设点电压Vc适用于致动器1D、1G，并且在控制致动器1D、1G的整个持续时间内都要对它的值进行考虑。这种设点电压Vc的波动方式，比如说由寄生电或电磁信号引起的，连续传送到致动器1D、1G中，并且引起其产生不希望的移位。

这些不希望的致动器移位对它的使用寿命具有负面影响，并且可能导致设定的倾角与规定的不一致。

根据发明实体的已知现有技术第二种类型的致动器控制设备在图1B中示出。将所示设备设计成可自动校正头灯倾角的设备。

在该第二种类型的设备中，致动器1D和1G不再由直流设点电压控制而是通过脉宽调制式的脉冲控制信号Vc_pwm控制。控制信号Vc_pwm由电动机控制电路12操控，控制电路12能够生成适于电动机的驱动信号。如在图1A所示的设备中，致动器1D和1G由直流电压Vcode供电。

在图1B所示的设备中，控制信号Vc_pwm由校正控制电路3基于前部4AV和后部4AR的姿态传感器生成，比如，可与车辆轮轴相连的传感器。校正控制电路3由直流电压Vcode供电。

与图1A中的设备相比，借助于控制信号Vc_pwm的脉宽调制，第二种类型的设备具有更好的抗电和抗电磁干扰的特性。然而，这种技术措施仍然不能满足对机动车辆头灯的可靠性和使用寿命方面越来越高的要求。

发明内容

本发明目的在于通过提供一种包括改进的致动器控制的车辆用照明和/或指示系统以克服前述现有技术的缺点，改进的致动器控制是为更高的可靠性和更长的使用寿命而设计的。

根据本发明的用于车辆尤其是用于机动车辆的照明和/或指示系统，包括至少一个照明和/或指示设备，该设备能够发射至少一个光束，并设置有至少一个用于调整光束角度的致动器，以及至少一个用于控制致动器的致动器控制设备。根据本发明的致动器控制设备包括仅在设点信息项的当前值与设点信息项的先前值具有显著不同时，能够将有效设点信息项传送至致动器的控制装置。

根据本发明的另一个具体特征，致动器控制设备还包括开关装置，该开关装置能够在没有有效设点信息项由控制装置传送至致动器时，切断向致动器供电的电力电源。

优选地，开关装置包括一可控开关。根据一个具体实施方案，可控开关使用MOS型的晶体管。根据另一个具体实施方案，可控开关使用SmartMOS型的开关电路。

而根据另一具体特征，控制装置包括存储装置，用于存储设点信息项先前值，和比较装置，用于比较设点信息项的当前值和先前值，并且在检测到当前和先前值二者之间存在差异时命令将有效设点信息项传送至致动器。优选地，比较装置还能够在检测到的差值高于预定阈值时，命令将有效设点信息项传送至致动器。

根据一个具体实施方案，致动器控制设备至少部分地依靠运算放大器实施。

根据另一个具体实施方案，致动器控制设备至少部分地集成于系统控制器中。优选地，致动器控制设备在控制器中至少部分地依靠程序指令执行操作。

根据本发明的一个具体实施方案，致动器包括一个直流电动机。

附图说明

本发明其它方面和优点可以通过对以下描述的具体实施方案阅读中更清楚地体现出来，该描述是采用非限制实施例的方式并参照附图给出的，其中：

附图1A表示根据现有技术的第一种致动器控制；

附图1B表示根据现有技术的第二种致动器控制；

附图2示意性的示出包括根据本发明的包括致动器控制装置在内的照明和/或指示系统；和

附图3表示了图2所示的致动器控制装置运行模式的算法。

具体实施方式

本发明将在下文中对根据本发明系统的一个具体实施方案的内容进行描述，在该系统中设置有与头灯相连的致动器，用于调节所述头灯的倾角。

如图2所示，根据本发明的致动器控制设备，即整体由标记5标引的部分，与头灯(未示出)的致动器1D和1G连接，并在输入处接收设点信息项CD。

如在以下内容中更清楚地体现的，提供给根据本发明的致动器控制设备的选定点信息项CD可能有不同的形式，比如说，可以是表征设点信息项CD的、具有一定水平的直流电压，脉宽调制(PWM)信号，数据项或等形式。

在本实施方案中，致动器1D和1G与参照图1A和1B的上述描述部分中的相似，因而在此不再进行具体描述。

然而，应当指出，本发明在由电动机直接控制的致动器以及由电动机进行从动控制的致动器中都可以应用。

此外，致动器1D和1G中的每个都包括电动机控制电路12″，该电路12″适于连接到根据本发明的致动器控制设备5。

电路12″包括用于接收由设备5提供的致动器控制传输信号SCa以及用于为电动机10供电的装置，以便获得与包含在信号SCa内的调整信息项相应的倾角。

在此处将不会对电路12″进行进一步具体描述，这是由于在本发明申请公开内容的技术教导启示之下，电路12″的设计落在本领域技术人员的能力范围之内。

有利地，根据本发明的设备5可以在车辆的控制器6中主要以软件的形式实施。在这种情况下，特别地，控制器6将包括中央处理单元CPU，只读和随机存取的存储器ROM和RAM，相应地，还包括接口和多种电路以及用于信号处理的装置。

根据本发明的致动器控制设备也可以基本相似的形式实施，例如，借助于运算放大器，并且这将使得成本降低。

如在下文中更清楚地体现的那样，控制器6的一些电路、装置和接口可能更尤其专用于根据本发明的设备5，并且将包括，例如图2所示的，脉冲调制器(PWM)53，以及电源开关54。当然，也可以提供其它类型的电路，例如，直流电平发电机，此时电动机控制传送信号SCa为模拟信号，其指标形成用于控制致动器的相关信息项。

在图2所示的实施方案中，根据本发明的设备5包括寄存器50和51，比较器52，PWM调制器53以及电源开关54。当然，元件50，51和52的作用可以有利地在控制器6中借助于RAM存储器以及可由中央处理单元CPU识别的程序指令来实现，尤其是，以便执行读/写和比较运算。

而在本实施方案中，控制器6与车辆的CAN或LIN总线相连接，借助于总线根据本发明的设备5可以接收计划用于控制致动器1D和1G的设点信息项CD。为了避免图2中不必要的过载信息，在此处考虑将各种在控制器中用于管理与CAN或LIN总线通信的必要装置纳入到标为接口的模块中。

作为一种变型，设点信息项CD可以不必直接通过如上所述的控制器6接收，而可以是通过后者根据CAN或LIN总线传递的、车辆姿态传感器测量到的信息项计算得出。

根据另一种变型，设点信息项CD或从姿态传感器得到的信息项测量值可以以直流电压的形式提供给控制器6，该直流电压之后通过包括在微控制器6内的模拟/数字转换装置进行数字化处理。

根据本发明的设备5的运行方式将在下文中参照算法图3进行描述。

图3所示的算法包括步骤E1到E7。

在根据本发明的设备5中，图2所示的寄存器50和51是为存储设点信息项CD的值CD_n和CD_n-1提供的，CD_n表示CD在第n次的当前值，以及CD_n-1表示之前在第n-1次的值。

根据本发明的设备5的起动从执行步骤El开始，在步骤El中，将存储于寄存器50和51的CD_n和CD_n-1初始化为无效值。为避免不必要的致动器移位，同时也由于安全性原因，致动器控制信息项CDa和电源电压Vm也优选地初始化为无效值。

在每一算法处理循环执行步骤E2到E7以便根据设点信息项CD确定即将传送至致动器1D和1G的致动器控制信息项CDa。

在步骤E2中，读取设点信息项CD的当前值CD_n并存入寄存器50中。

在步骤E3中，比较器52在设点信息项CD的当前CD_n值和先前CD_n-1值之间执行比较计算。并将值CD_n和CD_n-1分别读入寄存器50和51中。

如果在步骤E3中发现数值CD_n和CD_n-1之间存在差异，比较器52则在步骤E4中传送值为CD_n的致动器控制信息项CDa。然后将信息项CDa＝CD_n通过致动器控制传输信号SCa传送到致动器1D和1G中，以便产生控制杆110移入到与值CD_n相应位置处的移位。

根据本发明，信号SCa可以存在多种形式。在图2所示的优选的实施方案中，信号SCa由PWM调制器53随致动器控制信息项CD_n一起进行脉宽调制。

如果在步骤E3中发现CD_n和CD_n-1相等，比较器52则在步骤E5中传送具有无效值、例如“0”的致动器控制信息项CDa。然后将信息项CDa＝0以与如上所述关于CDa＝CD_n同样的方式传送至致动器1D和1G中。信息项CDa＝0不会引起电动机10的任何转动，因而此时控制杆110仍停留在它的原位。

此处应当指出，由比较器53执行的关于不同/相等的判定考虑了给定余量，并且施用于CD_n和CD_n-1值的条件“不同”和“相等”不应从严格意义上解释。换句话说，根据本发明的一个具体的实施方案，如果按绝对值计算的差距超过了某一阈限，则认为当前值CD_n与先前值CD_n-1不同。否则，则认为值CD_n和CD_n-1相等。

仍参考附图2和3，步骤E4或E5之后执行的步骤E6相应地将当前值CD_n存储在寄存器51中。这样，存储在寄存器51中的值CD_n则变成了在下一循环中考虑的CD_n-1。考虑到致动器达到设点位置所花费的时间，存储步骤E6优选在某一超时时段之后执行。

步骤E7终止算法的执行并且使根据本发明的设备5停止工作，例如，当控制器6检测到照明停止命令时。

根据本发明，只有当信号SCa传送具有有效值的控制信息项CDa时，向致动器1D和1G供电才变得有可能，也就是说，在本实施例中，除了“0”之外的值，都能引起电动机10的转动。本发明的这个功能在设备5中依靠电力开关54得以实施。

在附图2和3所示的实施方案中，电力开关54由例如MOS型的晶体管构成，该晶体管集成于控制器6中。开关54包括一与电源电压Vapc相连的第一终端，和一个与车辆电力电源线相连的第二终端，以便向致动器1D和1G提供电源电压Vm。

开关54的打开/关闭是由比较器52控制的。

当执行图3算法中的步骤E4时，开关54被关闭，并且将电源电压Vm＝Vapc提供给致动器1D和1G。传送到致动器1D和1G的致动器控制信息项CDa则是有效的，并且供给所述致动器的动力使得电动机10产生转动。

当执行步骤E5时，传送到致动器1D和1G的致动器控制信息项CDa是无效的，CDa＝0，这样避免致动器1D和1G产生任何不期望的移位。

此外，在步骤E5中，如图3所示，可以打开开关54，然后将电源电压Vm＝0V提供给致动器1D和1G。这是由于，当给致动器1D和1G提供无效信息项CDa时，在一些实施方案中维持电压Vm可能是不必要的。在这种情况下，电压Vm为0V的设定则提供了一种辅助保护，使得致动器1D和1G不会移位，且还可能有助于限制耗电量。

在本实施方案中，包含开关54，电源电压Vapc可能是车辆的“接触后(after contact)”电压，也就是说，由驾驶员启动接触键后车辆电力电源产生的电压。这是因为开关54，通过使应用于致动器上的电压Vapc为严格最小值，使得不必使用车辆电压Vcode即可更好的满足关于致动器使用寿命的要求成为可能，并且，除了使用寿命得到显著提高以外，增加开关54还可能在降低车辆照明设备必须的连接线数目方面起到作用。

在本发明的另一个具体实施方案，开关54还可以是SmartMOS型开关电路的形式，这种类型的电路能够执行智能操作，例如，检测电力电源线的故障或测量耗电量。SmartMOS型开关电路为车辆照明和/或指示系统提供信息项，这样，所述系统可以利用这些信息来执行它的工作。

当然，本发明并不局限于关于此处描述的实施方式的具体细节，而是可以扩展到所属领域的技术人员所做的不脱离本发明范围的任何修改。

因而，比如说，在一些应用中致动器控制设备可以在输出处与用于接口LIN型的联接的装置相连，以便借助于LIN型联接将致动器控制信息项CDa传送至致动器控制信息项CDa中。

此外，所属领域的技术人员可以使用本发明控制除了用以调整头灯倾角的致动器之外的其它致动器，比如说，在一些应用中，那些用于“动态曲光”(DBL)功能的致动器。

Claims

1、一种用于车辆、尤其是机动车辆的照明和/或指示系统，包括至少一个照明和/或指示设备，该设备能够发射至少一个光束，并设置有至少一个用于调节所述光束角度的致动器(12″)，以及至少一个用于控制所述致动器(12″)的致动器控制设备(6)，其特征在于，所述致动器控制设备(6)包括：

-控制装置(5，50，51，52)，仅当设点信息项的当前值(CD_n)与所述设点信息项的先前值(CD_n-1)显著不同时，能够将有效设点信息项(CDa＝CD_n)传送至所述致动器(12″)。

2、根据权利要求1的照明和/或指示系统，其特征在于，所述致动器控制设备(6，5)还包括：

开关装置(54)，该开关装置在没有有效设点信息项由所述控制装置(5，50，51，52)传送至所述致动器(12″)时，能够切断向所述致动器(12″)供电的电力电源。

3、根据权利要求2的照明和/或指示系统，其特征在于，所述开关装置(54)包括一可控开关，如MOS型晶体管。

4、根据权利要求2的照明和/或指示系统，其特征在于，所述开关装置(54)包括一可控开关，如SmartMOS型开关电路。

5、根据权利要求1到4之中任一项的照明和/或指示系统，其特征在于，所述控制装置(5，50，51，52)包括：

存储装置(51)，用于存储所述设点信息项的所述先前值(CD_n-1)；和

比较装置(52)，用于比较所述设点信息项的所述当前(CD_n)值和先前(CD_n-1)值，并且在检测到所述当前(CD_n)和先前(CD_n-1)值之间存在差异时命令将所述有效设点信息项(CDa＝CD_n)传送至所述致动器(12″)。

6、根据权利要求5的照明和/或指示系统，其特征在于，当检测到的所述差异高于预定阈值时，所述比较装置(52)能够命令将所述有效设点信息项(CDa＝CD_n)传送至所述致动器(12″)。

7、根据权利要求1到5之中任何一项的照明和/或指示系统，其特征在于，所述致动器控制设备(6，5)还包括用于与CAN和LIN型的联接接口的装置。

8、根据权利要求1到7之中任一项的照明和/或指示系统，其特征在于所述致动器控制设备(6，5)至少部分地依靠运算放大器实施。

9、根据权利要求1到8之中任一项的照明和/或指示系统，其特征在于，所述致动器控制设备(5)至少部分地集成于所述系统的控制器(6)中。

10、根据权利要求9的照明和/或指示系统，其特征在于，所述致动器控制设备(5)在所述控制器(6)中至少部分地依靠程序指令执行操作。

11、根据权利要求1到10之中任一项的照明和/或指示系统，其特征在于，所述致动器(12″)包括直流电动机(10)。