CN101778739A - 用于汽车的照明装置及控制照明灯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于汽车(1)的照明装置，带有一灯(2)以及一传感器装置(8)，用于检测反射到汽车上的光线以及带有一控制装置，其带有用于评估反射的自发光线的分析装置(13)和一调光装置(18)，该调光装置可以用于减小发出的光线的强度。

Description

用于汽车的照明装置及控制照明灯的方法
本发明属于汽车技术领域，更准确的说是属于用于驾驶汽车的帮助和辅助装置领域。
随着交通密度以及通常道路交通中的技术要求的增加，对汽车的驾驶员的要求同样也增加。在这种背景下已经公知有多种辅助装置，其通过支持驾驶员或自动地介入汽车的技术装置减小事故危险，从而提高汽车运行和使用时的安全性。
已知的辅助装置例如有距离报警装置和紧急制动装置、车道偏离报警系统、制动助力器、电子稳定程序、ABS和用于识别汽车周围环境的各种各样的系统。
此外，为提高驾驶舒适度和安全性，各种系统用于寻找停车间隙和停车辅助。
也已经公知有用于控制汽车的照明系统的系统。这些系统大多这样地针对设计，即，既防止迎面车辆的炫目也使得汽车的司机本身能有最佳的视野。因此例如由DE102005015578公开了一种照明系统，在该照明系统中一传感器测量汽车周围的亮度，并且根据该亮度控制射出的光线的强度。
由DE3844364公开的是，在司机被迎面车辆炫目时加强自身的照明，并且以更高的光强度照射自己的车道。
由DE19950504公开了这种技术的扩展方案，在迎面车辆经过并且炫目消失之后，自己汽车的灯的光强度以一定的延迟减小。
由DE19756574公开了一种环境检测装置，其带有形式为摄像头的拍照装置，用于确定驾驶模式的装置和用于控制汽车的一个或多个车灯的控制装置。
由EP0571529公开了一种系统，在该系统中前照灯周期性地发出光线脉冲，其中，设置在司机前面的透明屏具有同步变化的穿透系数，其被这样地控制，使得反射的光线脉冲被透过，而处于其中的外源光线被减弱。因此使得通过自身的照明装置照亮的车道能够良好地看到，同时为司机减小外源光线。
由WO 03/008232A1公开了一种用于汽车的照明单元，其借助于照射脉冲照亮物体，其频率是这样高，使得人眼不再能分辨，并且一拍照装置在脉冲过程中运行，该拍照装置通过脉冲的高光强度使得能够更好地发现照亮的物体。车灯由计算单元根据在照射脉冲的强度分布方面的评估图像数据来控制。
总体上，公知的装置要么针对防止另一汽车的炫目进行设计，要么针对改进汽车周围的物体的可见性来设计。
另一迄今没有注意到的问题在于，防止汽车司机在朝障碍物行驶时被自身车辆发出光线的反射光线炫目。例如在朝墙壁，尤其是车库的壁行驶时(这些壁大多刷成亮色)应避免司机由于炫目不正确地识别相应的障碍物或者错误地估计距离。这一问题当汽车在黑暗中向前行驶时会更加突出，总体上会因此要求通过适应效果增大人眼的敏感性。这样的适应尤其在老人身上比较缓慢，并由此使得在向障碍物行驶时突然出现的光亮不能被均衡。
因此，本发明所要解决的技术问题是创造一种用于汽车的照明装置，该照明装置尽可能避免由于反射的自发光线导致的炫目。
该技术问题在按本发明的、具有权利要求1所述特征的照明装置中得到解决，该照明装置带有用于检测照射到汽车的光线的传感器装置和用于根据所检测的光线控制至少一个车灯的控制装置。
在此，本发明基于这样一个构思，即，这样地控制自己汽车用于照亮汽车周围的车灯，使得司机由于障碍物上反射的自发光线造成的炫目得以避免。在此依据反射的自己光线如何被司机感知，也就是说，和例如也可以通过间歇的光线实现的照明的类型无关地，这样地平均光线强度，使得实际上可以评估人眼是否被炫目。这例如可能需要在至少5/100秒，十分之一或十分之几秒中的平均值，也就是在间隙性的照明时人眼对光强度进行平均的时间间隔内的平均值。
在不中断的均匀照明中不需要这种平均。
如果反射光线超过了一定的阈值强度，一调光装置用于减小通过相应的车灯，例如车前大灯或其它前照灯在导致朝司机方向的反射光线的空间角度区域内发出的光线。
本发明既可以应用在汽车有关车前大灯的前面区域，也可以应用在有关倒车照明灯或制动信号灯的后面区域中。
照明装置有利地具有带有比较装置的分析装置，该分析装置在反射的自己光线超过一定的强度阈值时控制调光装置。
在此，强度阈值可以在工厂方面设定，但也可以针对司机个性化地设定。因此，阈值例如可与个体的眼睛的适应能力相适应。这随司机的年龄而改变，因此，视不同的司机可能出现完全不同的要求。
传感器装置可以有利地具有用于分辨所检测的光线的局部强度分布的传感器元件。
因此，一方面可以区分，是否存在点光源以及因而光线可能不是反射的自身光，而是源自外部光源，另一方面也可以估计，司机的眼睛在多大程度上被平面的反射，例如由照亮的壁炫目。在这后面一种情形下，反射的光线累加，因此该炫目与通过点照射的炫目不同。
传感器装置也可以在集成意义上测取反射光线的平面分布，因此获得关于整个反射的光强度的信息。
反之也可以从光强度的平面分布计算出最大的光强度点，以便隔离出最大亮度的区域，并且将该区域作为评估反射强度的基础。
此外，分析装置可以具有用于测量光线的局部强度分布的变化的装置。因此例如可以识别运动的光源，以便将源自外部光源的光线与反射的自发光线分开。因为控制汽车的车灯不能影响外源光线，所以必须采用其它的措施来防止外源光线对司机的炫目。
用于测量光线的局部强度分布的变化的装置例如具有一个光敏传感器阵列以及一个与该阵列连接的微处理器，该微处理器用于在前后相继的时间点分析强度分布并记录变化。
在此，例如也可在通常在汽车相对行驶时发生的光源水平运动和例如在自己的汽车接近障碍物时发生的光源垂直运动之间进行区分。微处理器与用于存储以前数据的相应存储装置一起形成用于分析检测的光强度随时间变化的过程分析装置。
为避免错误解释，该分析装置可以特别有利地与一间距测量装置连接。
这种间距测量装置在许多汽车中原本就有，例如在间距报警器或停车辅助装置的框架中。
如果相应的间距测量装置告知接近障碍物，那么就很有可能由于自发光线造成炫目，因此可以降低照明反射光线的要求，从而使得分析装置以更高的几率控制调光装置，以减小射出的光强度。为此，在一定的间距阈值以下可以断开调光装置或者例如也降低强度阈值。
此外，分析装置也可以与速度测量装置连接，因此例如在一定的速度之上，例如时速5km以上时不考虑减小发出的光强度。在这种速度范围内，射入的光线源自其它汽车比反射的是自发光线的可能性更大。
总的来说，可以使得发出的光线的减小与低于速度阈值、低于一定的间距阈值和超过检测的光线的强度阈值有关。
如果分析装置向调光装置发出信息，即，司机被反射光炫目并应采取相应的措施，那么例如可以控制向车灯输送的电能。这可以根据可用的电子器件通过注入电流或电压发生。在车灯间歇运行时，也可考虑脉冲宽度调制或控制运行频率。
也可以有利地控制车灯的光束的张角或朝向，使得例如朝向更向下指向地面，并且反射的光线不到达司机的眼睛或者可以这样地改变聚焦，使得光线发散或者较小地朝司机聚焦地射出。
也可以有利地通过调光装置在各个车灯之间切换，例如在向墙壁行驶时从车前大灯切换到雾天前照灯或其它前照灯。
此外，可以有利地改变光线的色彩组成或者在照射通道中设置一光学过滤器，以便减弱光线。同样可考虑可引入光路中的光学遮光板。
除了汽车的照明装置，本发明还涉及一种用于控制用于照亮汽车周围的车灯的方法。
以下根据附图中所示的实施形式说明本发明。
在附图中
图1在侧视图中示意示出了汽车的一部分以及从前照灯发出的光束，
图2示意示出了照明装置的结构，
图3示意示出了调光装置的工作原理。
在图1中以侧视图示出了带有车前大灯2的汽车1，该车前大灯如通常那样在一辆汽车中存在两个并且基本上用于通过近光照明照亮汽车前面的车道。车灯例如也可以是远光大灯或雾天前照灯或尾灯。
如通过箭头3所示，光线照射到剖视图中的车库壁4上并且从车库壁反射到汽车。车库壁4和汽车1之间的距离用X表示。
车库壁4也可以由能够反射由车灯2发出的光线的其它类型的障碍物替代。
反射光例如通过箭头5，6，7示出。因为车库壁没有镜面化，光线被漫反射，具体主要朝向汽车1。
光束5，6表示反射的自发光线能进入司机眼睛的光线分量。
因此司机会被眩目，这会导致难以发现墙壁4并因此在停车过程中出现碰撞的危险或困难。
类似地也适用于汽车的尾侧，在尾侧大多安装较弱的灯，然而也会在识别后面的汽车周围环境时出现炫目或困难。
用7表示反射到传感器装置8的、反射的自发光线的分量，该传感器装置检测反射的光线并且测量其强度。
传感器装置8例如可以是单个的光敏的光电元件，然而也可以是光敏的光电元件阵列或者甚至是成像装置，例如是电子摄像头。通过这种方式可以不仅测量反射光线的整体强度，而且也可以测量其局部分布。
例如也可以在挡风玻璃的区域设置相应的传感器装置8，以便实现结果向司机的眼睛的位置更好的可传递性。
此外，也可以在汽车1的前部区域设置带有一个相应的传感器9或多个传感器的间距测量装置，其借助于超声波或以其他传统的方式测量至障碍物4的距离。
此外，汽车可以包括速度测量装置10，该装置例如通过车轮11上的滚动传感器确定滚动速度。
根据图2详细说明照明装置的结构。首先用12表示传感器装置。该传感器装置例如具有各个传感器8，并且将相应的强度测量结果以及光强度分布情况传输到分析装置13。该分析装置可以可选地例如同时从速度测量系统10和间距测量系统14获得信息，以便决定是否有意义继续分析反射光线。为此可以设定阈值，使得仅当例如测得间距小于5m，速度小于5km并且光强度大于规定的预定值时才进行进一步的计算。然而，所述各种阈值也可以个性化地另外设定。
如果分析反射光，就在比较装置15中将所测得强度与存储在存储装置16中的阈值相比较。
同时或可选地，也可以将反射光束的区域分布与来自第二存储装置17的预设定和/或存储的断面图相比较，以便能够从照亮的停车场中的入口辨别出反射的典型情况，例如在墙前面的发射情况。
有利的是同时在第二存储装置17中存储相应的光强度或强度分布随时间的变化曲线，可以将测量结果与这些数据比较，并且也可以以这种方式跟踪所检测的反射光强度的发展。由此可以识别运动的光源，并且与反射的自发光线区分开。例如也可以在接近物体时，在考虑间距测量系统的测量结果的情况下，记录并评估逐渐上升的反射光强度。
如果处于临界状态，也就是说一定的最小光线量的反射以一定的型线出现，那么由分析装置向调光装置18发出一个命令，该调光装置控制或影响车灯19。
例如也可以向传感器装置12继续传送车灯19的相应变化，以便能够追踪在反射光中由此实现的变化。
根据图3详细说明遮光装置18的工作原理。车灯19例如可以是车前大灯2，其通过在用箭头20，21标出的在垂直方向上的枢转运动可以这样地进行，即，使得汽车1的司机不再被反射光线炫目。例如也可以通过灯泡22在反射镜内部的运动，造成光线的照射方向的相应改变。
对发出的光线的强度的另一种影响方式在于，调光装置18作用在电源23上，使得供给车灯的电流和/或电压下降。
此外可以考虑通过双箭头25表示的遮光板24在垂直方向运动。同样还可以考虑改变在一个光学过滤器26中的传输率，该光学过滤器26可以通过施加电压变暗，就象在LCD-矩阵中那样。
上述一个或多个措施也可以为防止炫目相互组合。
本发明的装置与公知的例如专门用于克服由于迎面车辆的炫目的装置不同，允许例如在停车入库过程中使得由于自发光线的炫目最小化。
附图标记列表
1汽车
2，19灯
3箭头
4车库壁
5，6，7箭头
8，12传感器装置
9传感器(距离)
10速度测量装置
11车轮
13分析装置
14间距测量系统
15比较装置
16存储装置
17第二存储装置
18调光装置
20，21箭头
22灯泡
23电源
24遮光板
25双箭头
26过滤器

Claims (16)

1.一种用于汽车(1)的照明装置，带有至少一个用于照亮汽车周围环境的灯(2，19)，一用于检测反射到所述汽车的光线的传感器装置(8，12)以及一用于根据所检测到的光线控制至少一个灯的控制装置，其特征在于一分析装置(13)，用于选择性地测量由所述灯(2，19)发出的光线反射到所述汽车(1)的分量根据人眼的可识别性在时间上的平均强度，以及一用于减小通过所述灯(2，19)发出的光线的强度的调光装置(18)。
2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述分析装置具有一比较装置，该比较装置在发出的光线的反射分量超过一定的强度阈值时控制所述调光装置(18)。
3.如权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，所述传感器装置(8，12)具有用于局部分辨光线的强度分布的传感器元件(8)。
4.如权利要求1、2或3所述的照明装置，其特征在于，所述传感器装置(8，12)检测反射光线的平面分布。
5.如权利要求1至4之一所述的照明装置，其特征在于，所述分析装置具有一用于检测光线的局部强度分布的变化的装置。
6.如权利要求1至5之一所述的照明装置，其特征在于，所述分析装置具有一过程分析装置，该过程分析装置确定所检测的光强度随时间的变化。
7.如权利要求1至6之一所述的照明装置，其特征在于，所述分析装置与汽车的间距测量装置(14)连接。
8.如权利要求1至7之一所述的照明装置，其特征在于，所述分析装置与所述汽车的速度测量装置(10)连接。
9.如权利要求1至8之一所述的照明装置，其特征在于，所述调光装置(18)控制向所述灯(2，19)输送的电能。
10.如权利要求1至9之一所述的照明装置，其特征在于，所述调光装置(18)控制由所述灯(2，19)发出的光束的张角或方向。
11.如权利要求1至10之一所述的照明装置，其特征在于，所述调光装置(18)实施在所述汽车的各个灯之间的切换。
12.如权利要求1至11之一所述的照明装置，其特征在于，所述调光装置(18)控制设置在所述灯的光路中的遮光板。
13.如权利要求1至12之一所述的照明装置，其特征在于，所述调光装置(18)控制一设置在所述灯的光路中的光学过滤器。
14.如权利要求1至13之一所述的照明装置，其特征在于，所述调光装置(18)在所述灯间歇运行时控制运行频率或脉冲宽度。
15.一种用于控制照亮汽车的周围环境的汽车灯的方法，其特征在于，通过一传感器装置(8，12)检测由所述灯发出的光线反射到所述汽车(1)的分量，并在一个分析装置中进行分析，且根据反射光的强度和/或强度分布借助于调光装置(18)减小所述反射光线分量的强度。
16.如权利要求15的方法，其特征在于，监测所述反射光线的强度的减小。
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