基于霍尔传感器的远近光切换装置的制作方法

1.本发明涉及灯具控制领域，具体涉及一种基于霍尔传感器的远近光切换装置。


背景技术：

2.随着汽车工业的高速发展，市场对汽车前照灯的要求也从传统单一的照明功能拓展为节能环保、智能美观、成本低廉及小型化等。传统的汽车前照灯主要是通过一个近光模组与一个远光模组来分别实现车辆的近光与远光功能。
3.随着车辆造型的改变，对车辆前照灯的小型化要求也越来越高，同时国家对车辆的节能环保也提出了明确的要求，传统的远近光双模组在某种程度上已经无法满足和匹配整车造型上的需求，因此设计一款节能环保的小型化远近光切换装置是目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明为解决上述技术问题，提供了一种基于霍尔传感器的远近光切换装置，该远近光切换装置可以通过霍尔传感器感知遮光板的当前位置，并控制远近光切换的执行机构进行准确的远近光切换。本发明所述装置结构简单、易于实现，可广泛应用于具有自动远近光切换功能的单模组前照灯中。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.本发明第一方面实施例提出了一种基于霍尔传感器的远近光切换装置，所述基于霍尔传感器的远近光切换装置包括：mcu微控制单元；霍尔传感器单元，所述霍尔传感器单元由霍尔传感器和霍尔供电芯片构成，与所述mcu微控制单元电相连，所述霍尔供电芯片与所述mcu微控制单元通过信号线相连；远近光切换的执行机构，所述远近光切换的执行机构包含遮光板，所述mcu微控制单元可通过所述霍尔传感器感知所述遮光板的当前位置，并控制远近光切换的执行机构进行远近光切换。
7.根据本发明的一个实施例，所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，还包括：所述远近光切换的执行机构由圆形磁铁、步进电机、遮光板构成；所述遮光板的一端固定有一个所述圆形磁铁，另一端连接有齿轮并与所述步进电机的齿轮相咬合。
8.根据本发明的一个实施例，所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，还包括：所述圆形磁铁3/4为n极，1/4为s极，所述n极和所述s极通过转动轴进行固定。
9.根据本发明的一个实施例，所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，还包括：近光位位于所述n极与s极的接合处的偏n极方向角度1.875
°
，所述步进电机以1/16的步距运行5步；远光位位于n极与s极的接合处的偏n极方向角度1.875，所述步进电机以1/16的步距运行5步。
10.根据本发明的一个实施例，所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，还包括：步进电机以1/8步的步距带动所述遮光板逆时针旋转，当所述霍尔传感器检测到磁性由n极变为s极时，会相应的输出由高电平变为低电平。
11.根据本发明的一个实施例，所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，还包括：mcu微控制单元实时监测电平变化，并且当监测到由高电平变化为低电平时，控制所述步进电机停止运行。
12.根据本发明的一个实施例，所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，还包括：启动所述mcu微控制单元打开并清零内部的计数器，并控制所述步进电机运行反向以1/16步的步距预设步数，使所述遮光板顺时针旋转预设角度。
13.根据本发明的一个实施例，所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，还包括：当所述mcu微控制单元接收到远光命令时，控制步进电机以1/8步的步距逆时针旋转。
14.根据本发明的一个实施例，所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，还包括：当检测到由霍尔传感器输入的信号由低电平变化为高电平的信号跳变时，启动内部计数器并清零，并控制步进电机以1/16步的步距运行预设步数，使得所述遮光板继续转动预设角度。
15.根据本发明的一个实施例，所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，还包括：当所述mcu微控制单元接收到灯光关闭命令时，控制led的电源关闭，从而熄灭led。
16.本发明的有益效果：
17.通过遮光板切换的方式，仅以单模组实现远近光的切换功能。与现有技术相比，减少了一个近光或远光模组，减少生产成本，整体体积更小，节约了灯内的空间且结构简单易于实现。
附图说明
18.图1示出了本发明实施例提供的一种基于霍尔传感器的远近光切换装置示意图；
19.图2示出了本发明实施例提供的一种传感器检测架构图；
20.图3示出了本发明实施例提供的一种mcu微控制单元电路示意图；
21.图4示出了本发明实施例提供的一种霍尔传感器电路示意图；
22.图5示出了本发明实施例提供的一种霍尔供电芯片电路示意图；
23.图6示出了本发明实施例提供的一种遮光板组件示意图；
24.图7示出了本发明实施例提供的一种遮光板工作示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.本发明实施例还提供一种基于霍尔传感器的远近光切换装置，如图1及图2所示，包括：mcu微控制单元11、霍尔传感器单元12以及远近光切换的执行机构13，霍尔传感器单元12由霍尔传感器121和霍尔供电芯片122构成，与mcu微控制单元11电相连，霍尔供电芯片与mcu微控制单元11通过信号线相连；远近光切换的执行机构13包含遮光板，mcu微控制单元11可通过霍尔传感器感知遮光板的当前位置，并控制远近光切换的执行机构13进行远近光切换。
27.在本发明实施例中，的远近光切换装置基于霍尔传感器通过遮光板切换的方式，
仅以单模组实现远近光切换的功能，减少了生产成本，节约了空间。
28.基于霍尔传感器的远近光切换装置主要包括：微控制单元(micro control unit，mcu)、霍尔传感器单元、远近光切换的执行机构。mcu微控制单元、霍尔传感器及霍尔供电芯片具体连接方式如图2所示。其中mcu微控制单元电路图如图3所示，mcu微控制单元的主芯片可采用mc9s12g192，霍尔传感器电路图如图4所示，霍尔供电芯片电路图如图5所示。图3中pin30用于给霍尔供电芯片hall芯片供电，通过接插件与图5的“hall pwr”相连，图3的pin28，可配置为ad口，通过接插件与“send a/d”用于采样图4的“hall”的反馈信号，图4的“hall”脚与此相连。
29.本发明实施例提供一种基于霍尔传感器的远近光切换装置，包括：mcu微控制单元、霍尔传感器单元以及远近光切换的执行机构，其中，霍尔传感器单元由霍尔传感器和霍尔供电芯片构成，与mcu微控制单元通过电相连，霍尔供电芯片与mcu微控制单元通过信号线相连；远近光切换的执行机构，包含遮光板，mcu微控制单元可通过霍尔传感器感知遮光板的当前位置，并控制远近光切换的执行机构进行准确的远近光切换。本发明实施例mcu微控制单元可通过霍尔传感器感知遮光板的当前位置，并控制远近光切换的执行机构进行准确的远近光切换。结构简单、易于实现，可广泛应用于具有自动远近光切换功能的单模组前照灯中。
30.进一步的，远近光切换的执行机构13由圆形磁铁、步进电机、遮光板构成。在本发明实施例中，如图6所示，遮光板的一端固定有一个圆形磁铁，另一端连接有齿轮并与步进电机的齿轮相咬合。圆形磁铁3/4为n极，1/4为s极，n极和s极通过转动轴进行固定。近光遮光面位于n极与s极的接合处的偏n极方向若干角度；同样的，远光位位于n极与s极的接合处的偏n极方向若干角度。在本发明实施例中，的若干角度优先选择1.875
°
，即步进电机以1/16的步距运行5步，这样可以给予步进电机控制的反应区间，当检测到高低电平跳变时立马停止步进电机转动，久而久之容易造成齿轮的磨损加剧，同时也容易造成步进电机控制的误差。增加上述反应区间，可以实现步进电机更加进准的控制。
31.进一步的，步进电机以1/8步的步距带动遮光板逆时针旋转，当霍尔传感器检测到磁性由n极变为s极时，会相应的输出由高电平变为低电平。
32.mcu微控制单元实时监测电平变化，并且当监测到由高电平变化为低电平时，控制步进电机停止运行。
33.启动mcu微控制单元打开并清零内部的计数器，并控制步进电机运行反向以1/16步的步距预设步数，使遮光板顺时针旋转预设角度。
34.在本发明实施例中，整个装置上电自检部件无故障，同时，灯光控制开关位于auto档，手动远光处于off状态，则执行初始化。内部计数器清零，初始化过程完成，执行上述步骤，可以确保初始化后遮光板位于近光位。具体的如图7所示。
35.进一步的，当mcu微控制单元接收到远光命令时，控制步进电机以1/8步的步距逆时针旋转。
36.当检测到由霍尔传感器输入的信号由低电平变化为高电平的信号跳变时，启动内部计数器并清零，并控制步进电机以1/16步的步距运行预设步数，使得遮光板继续转动预设角度。
37.在本发明实施例中，执行上述步骤，完成内部计数器清零初始化过程，可以确保初
始化后遮光板位于远光位。
38.进一步的，当mcu微控制单元接收到灯光关闭命令时，控制led的电源关闭，从而熄灭led。
39.本发明实施例提供一种基于霍尔传感器的远近光切换装置，mcu微控制单元可通过霍尔传感器感知遮光板的当前位置，并控制远近光切换的执行机构进行准确的远近光切换。本发明实施例提供的远近光切换装置结构简单、易于实现，可广泛应用于具有自动远近光切换功能的单模组前照灯中。
40.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种基于霍尔传感器的远近光切换装置，其特征在于，包括：mcu微控制单元；霍尔传感器单元，所述霍尔传感器单元由霍尔传感器和霍尔供电芯片构成，与所述mcu微控制单元电相连，所述霍尔供电芯片与所述mcu微控制单元通过信号线相连；远近光切换的执行机构，所述远近光切换的执行机构包含遮光板，所述mcu微控制单元通过所述霍尔传感器感知所述遮光板的当前位置，并控制远近光切换的执行机构进行远近光切换。2.根据权利要求1所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，其特征在于，所述远近光切换的执行机构由圆形磁铁、步进电机、遮光板构成；所述遮光板的一端固定有一个所述圆形磁铁，另一端连接有齿轮并与所述步进电机的齿轮相咬合。3.根据权利要求2所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，其特征在于，所述圆形磁铁3/4为n极，1/4为s极，所述n极和所述s极通过转动轴进行固定。4.根据权利要求3所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，其特征在于，近光位位于所述n极与s极的接合处的偏n极方向角度1.875
°
，所述步进电机以1/16的步距运行5步；远光位位于n极与s极的接合处的偏n极方向角度1.875，所述步进电机以1/16的步距运行5步。5.根据权利要求3或4所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，其特征在于，步进电机以1/8步的步距带动所述遮光板逆时针旋转，当所述霍尔传感器检测到磁性由n极变为s极时，会相应的输出由高电平变为低电平。6.根据权利要求5所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，其特征在于，mcu微控制单元实时监测电平变化，并且当监测到由高电平变化为低电平时，控制所述步进电机停止运行。7.根据权利要求6所述的一种基于霍尔传感器的远近光切换装置，其特征在于，启动所述mcu微控制单元打开并清零内部的计数器，并控制所述步进电机运行反向以1/16步的步距预设步数，使所述遮光板顺时针旋转预设角度。8.根据权利要求7所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，其特征在于，当所述mcu微控制单元接收到远光命令时，控制步进电机以1/8步的步距逆时针旋转。9.根据权利要求8所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，其特征在于，当检测到由霍尔传感器输入的信号由低电平变化为高电平的信号跳变时，启动内部计数器并清零，并控制步进电机以1/16步的步距运行预设步数，使得所述遮光板继续转动预设角度。10.根据权利要求1所述的基于霍尔传感器的远近光切换装置，其特征在于，当所述mcu微控制单元接收到灯光关闭命令时，控制led的电源关闭，从而熄灭led。

技术总结
本发明提供一种基于霍尔传感器的远近光切换装置，涉及灯具控制领域，主要目的在于MCU微控制单元通过霍尔传感器感知遮光板的当前位置，并控制远近光切换的执行机构实现远近光切换。基于霍尔传感器的远近光切换装置包括：MCU微控制单元；霍尔传感器单元，所述霍尔传感器单元由霍尔传感器和霍尔供电芯片构成，与所述MCU微控制单元通过电相连，所述霍尔供电芯片与所述MCU微控制单元通过信号线相连；远近光切换的执行机构，所述远近光切换的执行机构包含遮光板，所述MCU微控制单元可通过所述霍尔传感器感知所述遮光板的当前位置，并控制远近光切换的执行机构进行准确的远近光切换。近光切换的执行机构进行准确的远近光切换。近光切换的执行机构进行准确的远近光切换。


技术研发人员：徐健
受保护的技术使用者：常州星宇车灯股份有限公司
技术研发日：2021.12.21
技术公布日：2023/6/27