一種可自適應(yīng)調(diào)節(jié)的越野車車燈結(jié)構(gòu)

朱帆 王韜 吳波 謝池杰

湖南工貿(mào)技師學(xué)院 湖南省株洲市 412000

1 引言

隨著車輛的普及，喜歡駕駛?cè)ソ纪庠揭暗脑揭皭?ài)好者越來(lái)越多，在夜晚駕駛車輛越野時(shí)，由于照明差以及路況復(fù)雜的原因，越野愛(ài)好者通常喜歡在越野車的保險(xiǎn)杠或者車頂上加裝越野車燈，來(lái)保證良好的視線[1]。

現(xiàn)有的越野車燈（圖1）一般都是簡(jiǎn)單的照明燈，且體積較大，照射角度需要在安裝時(shí)就固定好，不具備自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，而車輛在駛?cè)氪蠼嵌绒D(zhuǎn)彎或者坡道時(shí)，向正前方照射的燈光會(huì)存在較大的視野盲區(qū)，嚴(yán)重影響駕駛的安全性。本文所介紹的是一種新型可自適應(yīng)調(diào)節(jié)的越野車車燈結(jié)構(gòu)。

圖1 越野車車燈模型

2 車燈結(jié)構(gòu)解析

2.1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

本文設(shè)計(jì)車燈結(jié)構(gòu)（圖2），其特征在于：包括車燈本體、轉(zhuǎn)角傳感器、傾角傳感器以及控制處理模塊[2]。車燈本體包括車燈內(nèi)殼體、車燈外殼體以及車燈底座，車燈內(nèi)殼體以可以左右轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝在車燈外殼體內(nèi)部；車燈內(nèi)殼體與車燈外殼體之間還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)車燈內(nèi)殼體左右轉(zhuǎn)動(dòng)的左右角度調(diào)節(jié)裝置；車燈外殼體通過(guò)上下角度調(diào)節(jié)裝置以可以上下旋轉(zhuǎn)的方式安裝在車燈底座上；左右角度調(diào)節(jié)裝置（圖3）和上下角度調(diào)節(jié)裝置均與控制處理模塊相連并傳送信號(hào)。

轉(zhuǎn)角傳感器安裝在車輛的轉(zhuǎn)向柱上，將測(cè)得的轉(zhuǎn)向角度信息傳遞給控制處理模塊進(jìn)行分析處理；傾角傳感器安裝在車身上，傾角傳感器將測(cè)得的車輛俯仰角信息傳遞給控制處理模塊進(jìn)行分析處理；控制處理模塊對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行分析處理后下發(fā)控制信號(hào)至左右角度調(diào)節(jié)裝置或上下角度調(diào)節(jié)裝置[3]。

2.2 結(jié)構(gòu)要求

本結(jié)構(gòu)采用的傾角傳感器為陀螺儀[4]。車燈內(nèi)殼體通過(guò)上下兩側(cè)的安裝軸（圖4）與車燈外殼體相連，其兩端分別套設(shè)在車燈外殼體與車燈內(nèi)殼體的凹形安裝座內(nèi)。左右角度調(diào)節(jié)裝置包括液壓缸（圖5）、滑槽、滑塊和液壓泵（圖6），其中，液壓缸由安裝在車燈外殼體下部?jī)?nèi)側(cè)的缸筒、以及與套設(shè)在缸筒內(nèi)的活塞桿組成，滑槽、滑塊、缸筒以及活塞桿均為形狀相應(yīng)的圓弧形形狀，且圓弧形的圓心與安裝軸的軸心重合；滑槽安裝在缸筒上側(cè)，滑塊上側(cè)與車燈內(nèi)殼體相連，滑塊下側(cè)一端套設(shè)在滑槽內(nèi)、另一端的頭部與活塞桿相連；液壓泵與液壓缸相連并安裝在車燈底座內(nèi)，液壓缸與控制處理模塊相連，接收其發(fā)出的控制信號(hào)做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)動(dòng)作[5]。

圖2 可自適應(yīng)調(diào)節(jié)越野車燈的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 左右角度調(diào)節(jié)裝置

圖4 安裝軸的結(jié)構(gòu)示意圖

圖5 新型液壓缸的剖視結(jié)構(gòu)示意圖

上下角度調(diào)節(jié)裝置包括旋轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動(dòng)裝置，其中，旋轉(zhuǎn)軸的中部固定在車燈外殼體的下側(cè)，旋轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在車燈底座上；驅(qū)動(dòng)裝置安裝在車燈底座內(nèi)，并與旋轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)相連；驅(qū)動(dòng)裝置與控制處理模塊相連，接收其發(fā)出的控制信號(hào)做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)動(dòng)作。驅(qū)動(dòng)裝置與旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)齒輪傳動(dòng)相連[6]。

2.3 結(jié)構(gòu)具體說(shuō)明

本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為一種可自適應(yīng)調(diào)節(jié)越野車燈視圖，包括車燈本體、轉(zhuǎn)角傳感器、陀螺儀以及控制處理模塊：

車燈本體包括車燈內(nèi)殼體1、車燈外殼體3以及車燈底座8，車燈內(nèi)殼體1以可以左右轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝在車燈外殼體3內(nèi)部，車燈內(nèi)殼體1與車燈外殼體3之間還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)車燈內(nèi)殼體1左右轉(zhuǎn)動(dòng)的左右角度調(diào)節(jié)裝置，車燈外殼體3通過(guò)上下角度調(diào)節(jié)裝置以可以上下旋轉(zhuǎn)的方式安裝在車燈底座8上；左右角度調(diào)節(jié)裝置和上下角度調(diào)節(jié)裝置均與控制處理模塊相連并傳送信號(hào)；轉(zhuǎn)角傳感器安裝在車輛的轉(zhuǎn)向柱上，將測(cè)得的轉(zhuǎn)向角度信息傳遞給控制處理模塊進(jìn)行分析處理；陀螺儀安裝在車身上，陀螺儀將測(cè)得的車輛俯仰角信息傳遞給控制處理模塊進(jìn)行分析處理； 控制處理模塊對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行分析處理后下發(fā)控制信號(hào)至左右角度調(diào)節(jié)裝置或上下角度調(diào)節(jié)裝置[7]。

車燈內(nèi)殼體1通過(guò)上下兩側(cè)的安裝軸2與車燈外殼體3相連，安裝軸2為工字型橡膠塊21，其兩端分別套設(shè)在車燈外殼體3與車燈內(nèi)殼體1的凹形安裝座22內(nèi)。

左右角度調(diào)節(jié)裝置包括液壓缸、滑槽11、滑塊4和液壓泵6，液壓缸由安裝在車燈外殼體3下部?jī)?nèi)側(cè)的缸筒10、以及與套設(shè)在缸筒10內(nèi)的活塞桿5組成，滑槽11、滑塊4、缸筒10以及活塞桿5均為形狀相應(yīng)的圓弧形形狀，且圓弧形的圓心與安裝軸2的軸心重合；滑槽11安裝在缸筒10上側(cè)，滑塊4上側(cè)與車燈內(nèi)殼體1相連，滑塊4下側(cè)一端套設(shè)在滑槽11內(nèi)、另一端的頭部與活塞桿5相連，液壓泵6與液壓缸相連并安裝在車燈底座8內(nèi)。液壓缸與控制處理模塊相連，接收其發(fā)出的控制信號(hào)做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)動(dòng)作。

上下角度調(diào)節(jié)裝置包括旋轉(zhuǎn)軸9和驅(qū)動(dòng)裝置7，旋轉(zhuǎn)軸9的中部固定在車燈外殼體3的下側(cè)，旋轉(zhuǎn)軸9的兩側(cè)以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在車燈底座8上，驅(qū)動(dòng)裝置7安裝在車燈底座8內(nèi)，并與旋轉(zhuǎn)軸9傳動(dòng)相連。

驅(qū)動(dòng)裝置7與旋轉(zhuǎn)軸9通過(guò)齒輪傳動(dòng)相連，滑塊4的材料為橡膠[8][9]。

根據(jù)上述分析，可將次設(shè)計(jì)的車燈結(jié)構(gòu)工作流程簡(jiǎn)化為如圖（7）所示[10]。

圖7 車燈工作流程圖

3 工作原理

（1）當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)，安裝在轉(zhuǎn)向柱上的轉(zhuǎn)角傳感器將測(cè)得的轉(zhuǎn)動(dòng)信息發(fā)送至控制處理模塊，由控制處理模塊進(jìn)行分析處理后，下發(fā)控制信號(hào)控制液壓泵6工作推動(dòng)活塞桿5在缸筒10內(nèi)移動(dòng)，從而帶動(dòng)車燈內(nèi)殼體1左右轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車燈的照射角度隨車輛轉(zhuǎn)向而發(fā)生左右隨動(dòng)的功能；

（2）當(dāng)車輛行駛在坡道時(shí)，陀螺儀將檢測(cè)的車輛與水平面的傾斜角度信息發(fā)送至控制處理模塊，由控制處理模塊進(jìn)行分析處理后，下發(fā)控制信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)裝置7帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)車燈外殼體3上下轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車燈的照射角度隨車輛的起伏而發(fā)生上下隨動(dòng)的功能。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）本論文提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且操作方便的可自適應(yīng)調(diào)節(jié)越野車燈，該車燈能夠根據(jù)駕駛員對(duì)方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度以及車輛的起伏角度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，有效的降低駕駛員在復(fù)雜路況行駛時(shí)的視野盲區(qū)；

（2）本設(shè)計(jì)裝有陀螺儀和控制處理模塊，可以根據(jù)方向盤的轉(zhuǎn)向角度大小以及路況的起伏情況，自動(dòng)對(duì)車燈的照射角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠保證在惡劣的駕駛環(huán)境中，駕駛員仍然能夠有良好的視野；

（3）采用液壓裝置作為左右角度調(diào)節(jié)裝置，具有安全、可靠、調(diào)節(jié)精度高以及不易受到干擾的優(yōu)點(diǎn)；

（4）車燈內(nèi)殼體與車燈外殼體的相連部件均采用橡膠材質(zhì)，可以減少車燈內(nèi)殼體受到的振動(dòng)和沖擊，延長(zhǎng)車燈的使用壽命。