一种汽车前照灯自动调节系统技术领域
汽车前照灯是汽车在夜间和光线不足条件下正常行驶的必要装置，是汽车照明与
信号系统的重要组成部分，在各类汽车中广泛应用。其照明效果，可靠性，方便性一直是各
汽车技术研究部门和汽车制造企业在汽车设计中致力提高和改进的目标。本发明涉及一种
汽车前照灯自动调节系统。
背景技术
目前实际使用的汽车大灯光源以氙气灯为主。也有部分开始使用LED光源。目前使
用的汽车前照灯虽然能够改变远近光，但并不能自动调节前照灯的照明强度和照明位置，
给行车造成了视觉盲点和安全隐患。之前由于卤素灯和氙气灯的光源控制和散热等问题，
使汽车前照灯的自动调节技术发展受到限制。随着LED光源的成熟和应用，为汽车前照灯自
动调节提供了条件。随着汽车行驶对灯光要求的不断提高，需要一种汽车前照灯自动调节
系统来满足更高的使用要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车前照灯自动调节系统。本系统采用反射光与直射光
相结合的方法，运用球面多片LED光源，组成LED光源片阵列，用多组光源点进行PLC控制自
动与手动组合的控制方式，实现前照灯灯光照明强度与照明位置的调节。PLC对LED光源片
位置与数量的控制由PLC程序实现组合和译码。本系统的具体装置由反光罩，外球面LED光
源支架，外球面LED光源，外球面LED光源支架连接管，内球面LED光源支架连接管，内球面
LED光源支架，内球面LED光源，前灯罩，PLC控制装置组成。控制装置接收灯光操纵开关的开
关信号，实现远光、近光、强光、弱光、左强光、右强光及其组合的照明要求，同时，由车前方
安装的光度传感器，根据周围环境的亮度和对面车灯的光照强度对前照灯的照明位置和强
度进行自动调节，使外球面LED光源不同位置一定数量的LED光源接通电源，光线经反光罩
的反射经前灯罩照明汽车前方道路。内球面LED光源通电后，光线直接照亮汽车前方道路。
适应照明环境的变化，实现优化和最佳照明效果。
按照本发明，反光罩是椭球形壳体表面的一部分，是一个薄壳体零件。内表面镀反
光膜，当LED光源通电发光时，光源光线经反光罩反射后，向汽车前方射出。
按照本发明，外球面LED光源支架，是一个半球面薄壳体零件，在其外表面上安装
按三圈环状布置，沿圆周均匀分布的经封装的LED光源。每片光源的接线穿过外球面LED光
源支架，在外球面LED光源支架内凹表面汇集到外球面LED光源支架连接管内，从反光罩后
部引出。
按照本发明，外球面LED光源，是经封装的白光LED片。在外球面LED光源支架外凸
表面上按三圈圆周布置。外圈共有10片LED光源片，沿大圆周均匀分布。中圈有8片LED光源
片，沿中圆周均匀分布。内圈有6片LED光源片，沿小圆周均匀分布。
按照本发明，外球面LED光源支架连接管，是一个管状零件，用以支撑外球面LED光
源支架，并将外球面LED光源支架与反光罩连接起来。外球面LED光源的接线通过外球面LED
光源支架连接管从灯体内引出。
按照本发明，内球面LED光源支架连接管，是一个管状零件，用以支撑内球面LED光
源支架，并将内球面LED光源支架与反光罩连接起来。内球面LED光源的接线通过内球面LED
光源支架连接管从灯体内引出。
按照本发明，内球面LED光源支架，是一个半球面薄壳体零件，在其内表面上安装
按两圈环状布置沿圆周均匀分布的经封装的LED光源。每片光源的接线穿过内球面LED光源
支架，在内球面LED光源支架外凸表面汇集到外球面LED光源支架连接管内，从反光罩后部
引出。
按照本发明，内球面LED光源，是经封装的白光LED片。在内球面LED光源支架内凹
表面上按两圈圆周布置。外圈共有8片LED光源片，沿大圆周均匀分布。内圈有4片LED光源
片，沿中圆周均匀分布。在内球面LED光源支架中心处有一片LED光源片。
按照本发明，控制装置的核心单元为45点PLC，对37个LED光源片进行通电控制。
PLC的输入端子有两类输入值，第一类是手动灯光控制操纵器输入的开关量，第二类是车载
灯光强度和亮度传感器输入的模拟量输入。模拟量的电压和电流输入端子经运算放大器接
模数转换器，再经输入光电耦合管接入PLC。开关量输入信号和模拟量输入信号经PLC程序
处理后，经输出电阻和输出显示LED，通过输出光电耦合管输出给输出功率三极管，使外、内
球面LED光源支架上不同位置和不同数量的LED光源通电。实现汽车前照灯照明的全自动优
化调节。
按照本发明，PLC控制装置由以下元件组成：输出显示LED阵列，供汽车仪表盘显示
前照灯照明状态。输出光电耦合管阵列，隔离PLC输出端与每片LED光源片强弱电，避免干
扰。输出功率晶体管阵列，是每片LED光源片的电子开关。车灯光源LED阵列，前照灯熔断器，
车灯光源LED片，输出功率晶体管，限压电阻，输出光电耦合管，输出显示LED，限流电阻，模
拟输入放大器，模拟量输入负端子，模拟量电流输入端子，输入电阻，模拟量电压输入端子，
输入模数转换器，输入光电耦合管，开关量输入开关。
附图说明
附图结合实施实例说明本发明的具体原理和结构：
附图为本发明实例装置的主剖视和向剖视图，图中标号标明零件或部位。
其中：
图1是一种汽车前照灯自动调节系统的主剖视图。图中：1是反光罩，2是外球面LED
光源支架，3是外球面LED光源，4是外球面LED光源支架连接管，5是内球面LED光源支架连接
管，6是内球面LED光源支架，7是内球面LED光源，8是前灯罩。
图2是一种汽车前照灯自动调节系统的A向视图。图中：1是反光罩，2是外球面LED
光源支架，3是外球面LED光源，6是内球面LED光源支架，7是内球面LED光源。
图3是一种汽车前照灯自动调节系统的光路示意图。
图4是一种汽车前照灯自动调节系统的PLC控制装置原理图。图中：9是PLC，10是输
出显示LED阵列，11是输出光电耦合管阵列，12是输出功率晶体管阵列，13是车灯光源LED阵
列，14是汽车蓄电池，15是大灯熔断器，16是车灯光源LED，17是输出功率晶体管，18是限压
电阻，19是输出光电耦合管，20是输出显示LED，21是限流电阻，22是模拟输入放大器，23是
模拟量输入负端子，24是模拟量电流输入端子，25是输入电阻，26是模拟量电压输入端子，
27是输入模数转换器，28是输入光电耦合管，29是开关量输入开关。
具体实施方式
本实施实例是一种汽车前照灯自动调节系统的具体结构，通过实例说明本发明装
置的组成和工作原理。本发明的目的是提供一种汽车前照灯自动调节系统。本系统采用反
射光与直射光相结合的方法，运用球面多点LED光源，用多组光点组合的方式，实现前照灯
灯光照明强度与照明位置的调节。PLC对LED光源片位置与数量的控制由PLC程序实现组合
和译码。本系统的具体装置由反光罩1，外球面LED光源支架2，外球面LED光源3，外球面LED
光源支架连接管4，内球面LED光源支架连接管5，内球面LED光源支架6，内球面LED光源7，前
灯罩8组成。外球面LED光源3的不同位置的LED光源通电后，光线经反光罩1反射后经前灯罩
照明汽车前方道路。内球面LED光源7通电后，光线直接照亮汽车前方道路。
按照本实施实例，反光罩1是椭球形壳体表面的一部分，是一个薄壳体零件。内表
面镀反光膜，当LED光源通电发光时，光源光线经反光罩反射后，向汽车前方射出。
按照本实施实例，外球面LED光源支架2，是一个半球面薄壳体零件，在其外表面上
安装按三圈环状布置，沿圆周均匀分布的经封装的LED光源。每片光源的接线穿过外球面
LED光源支架2，在外球面LED光源支架2的内凹表面汇集到外球面LED光源支架连接管4的内
部，从反光罩1后部引出。
按照本实施实例，外球面LED光源3，是经封装的白光LED片。在外球面LED光源支架
2的外凸表面上按三圈圆周布置。外圈共有10片LED光源片，沿大圆周均匀分布。中圈有8片
LED光源片，沿中圆周均匀分布。内圈有6片LED光源片，沿小圆周均匀分布。
按照本实施例，外球面LED光源支架连接管4，是一个管状零件，用以支撑外球面
LED光源支架2，并将外球面LED光源支架2与反光罩1连接起来。外球面LED光源3的接线通过
外球面LED光源支架连接管4从灯体内引出。
按照本实施实例，内球面LED光源支架连接管5，是一个管状零件，用以支撑内球面
LED光源支架6，并将内球面LED光源支架6与反光罩1连接起来。内球面LED光源7的接线通过
内球面LED光源支架连接管5从灯体内引出。
按照本实施例，内球面LED光源支架6，是一个半球面薄壳体零件，在其内表面上安
装按两圈环状布置沿圆周均匀分布的经封装的LED光源。每片光源的接线穿过内球面LED光
源支架6，在内球面LED光源支架6的外凸表面汇集到外球面LED光源支架连接管内4，从反光
罩后部引出。
按照本实施实例，内球面LED光源7，是经封装的白光LED片。在内球面LED光源支架
6的内凹表面上按两圈圆周布置。外圈共有8片LED光源片，沿大圆周均匀分布。内圈有4片
LED光源片，沿中圆周均匀分布。在内球面LED光源支架6的中心处有一片LED光源片。
按照本实施实例，PLC控制装置的核心单元为45点PLC，对37个LED光源片进行通电
控制。PLC的输入端子有两类输入值，第一类是手动灯光控制操纵器输入的开关量，第二类
是车载灯光强度和亮度传感器输入的模拟量输入。模拟量的电压和电流输入端子经运算放
大器接模数转换器，再经输入光电耦合管接入PLC。开关量输入信号和模拟量输入信号经
PLC程序处理后，经输出电阻和输出显示LED，通过输出光电耦合管输出给输出功率三极管，
使外、内球面LED光源支架上不同位置和不同数量的LED光源通电。实现汽车前照灯照明的
全自动优化调节。
按照本实施实例，PLC控制装置由以下元件组成：9是45端子PLC，10是输出显示LED
阵列，供汽车仪表盘显示前照灯照明状态。11是输出光电耦合管阵列，用来隔离PLC输出端
与每片LED光源片强弱电，避免干扰。12是输出功率晶体管阵列，是每片LED光源片的电子开
关。13是车灯光源LED阵列，14是汽车蓄电池，15是大灯熔断器，16是车灯光源LED，17是输出
功率晶体管，18是限压电阻，19是输出光电耦合管，20是输出显示LED，21是限流电阻，22是
模拟输入放大器，23是模拟量输入负端子，24是模拟量电流输入端子，25是输入电阻，26是
模拟量电压输入端子，27是输入模数转换器，28是输入光电耦合管，29是开关量输入开关。
本发明实例装置结构简单，工作稳定可靠。