CN102076142B - 执行前部照明的公路和市区模式的适应性前部照明系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种执行前部照明的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其包括水平致动器，所述水平致动器沿向上和向下方向旋转车辆的前灯的光源；以及控制单元，所述控制单元根据车辆的驾驶状况而将车辆的驾驶状态判断为公路驾驶状态和市区驾驶状态的任何一种，并且根据判断结果而确定由所述水平致动器所执行的所述光源的旋转程度。所述驾驶状况包括车辆速度、外部照明以及车辆停止频率中的至少一个。

Description

执行前部照明的公路和市区模式的适应性前部照明系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年11月25日提交的韩国专利申请第10-2009-0114406号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，更特别地，本发明涉及一种执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其能够在车辆行驶于公路上或市区中时提供最优化的光束模式。
背景技术
典型地，适应性前部照明系统(AFLS)对应于这样的技术：在车辆的夜晚驾驶的过程中，通过根据驾驶环境而改变从车辆前灯发出的光的宽度或长度，该技术能够提高安全性，该驾驶环境例如为道路状况或者天气状况，并且近年来，该技术的发展已经相当盛行。
下面将参考图5描述用于执行这样一种适应性前部照明系统的相关技术的结构。如图5所示，常规适应性前部照明系统包括致动器10，用于改变光束模式；旋转轴，其通过致动器10而旋转，用于改变光束模式；护罩，其设置在旋转轴上，以便根据旋转轴的旋转而实现不同形状；致动器20，其用于左右驱动前灯；以及致动器30，用于上下驱动前灯。通过上述构造，相关技术的适应性前部照明系统通过根据旋转轴的旋转而改变护罩的形状，从而根据车辆的驾驶环境来形成必要的光束模式。
已经公开了另一个相关技术的结构，该结构设置有多个LED光源，这些LED光源能够根据车辆的驾驶环境而形成不同的光束模式，并且该结构通过选择性地使用必要的LED光源而形成必要的光束模式。
然而，上述的相关技术的结构具有如下问题：需要分离的驱动装置(例如，用于改变光束模式的致动器)或者多个LED光源来实现必要的光束模式，并由此使其结构复杂，制造成本较高。另外，参考图5如上所述的相关技术的结构具有如下缺点：从同样的光源所发出的发光量受限于保证越过长距离的视觉识别。另外，由于通用电机或螺线管已经用于构造用来改变光束模式的致动器，所以在其操作的过程中会产生噪声，并且耐久性较差。
公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种适应性前部照明系统，其甚至能够利用简单结构根据车辆的驾驶环境而提供最优化的光束模式。
在本发明的一个方面，一种执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统可以包括驱动装置，所述驱动装置沿向上和向下方向旋转车辆的所述前灯的至少一个光源；以及控制单元，所述控制单元根据车辆的驾驶状况而将车辆的驾驶状态判断为公路驾驶状态和市区驾驶状态的任何一种，并且根据判断结果而确定由所述驱动装置所执行的所述至少一个光源的旋转程度，其中所述驾驶状况包括车辆速度、外部照明以及车辆停止频率中的至少一个。
所述驱动装置可以包括支撑杆，所述支撑杆连接所述至少一个光源，并且枢转地联接至车辆；以及水平致动器，所述水平致动器枢转地联接至所述支撑杆的端部，以沿向前和向后方向移动所述支撑杆，并由此沿向上和向下方向旋转所述至少一个光源。
所述控制单元可以控制所述驱动装置，从而在正常状态下，将所述至少一个光源旋转到以预定角度低于水平平面的光束平面；在所述公路驾驶状态下，将所述至少一个光源旋转到以第一预定角度高于所述光束平面的第一位置；并且在所述市区驾驶状态下，将所述至少一个光源旋转到以第二预定角度低于所述光束平面的第二位置，其中所述第一和第二预定角度小于所述预定角度，并且其中所述预定角度为大约0.57°，所述第一预定角度为大约0.25°，且所述第二预定角度为大约0.25°。
如果在预定时限中车辆速度高于第一速度，那么所述控制单元会将车辆的当前驾驶状态判断为所述公路驾驶状态，并且从所述光束平面以所述第一预定角度升高所述至少一个光源的旋转程度，其中所述第一速度为大约100km/h，且所述预定时限为大约5分钟。
如果所述车辆速度低于第一速度，那么所述控制单元会将车辆的当前驾驶状态判断为所述市区驾驶状态，并且从所述光束平面以所述第二预定角度降低所述至少一个光源的旋转程度。
如果在预定时限中所述车辆速度低于所述第一速度，那么所述控制单元会将车辆的当前驾驶状态判断为所述市区驾驶状态，并且从所述光束平面以所述第二预定角度降低所述至少一个光源的旋转程度。
如果在预定时限中所述车辆停止频率低于预定量，那么所述控制单元会将车辆的当前驾驶状态判断为所述公路驾驶状态，并且从所述光束平面以所述第一预定角度升高所述至少一个光源的旋转程度，其中所述车辆停止频率通过对车辆停止的次数计数而确定，并且在车辆速度低于预定速度时，该车辆速度假定为车辆停止。
如果在预定时限中所述车辆停止频率高于预定量，那么所述控制单元会将车辆的当前驾驶状态判断为所述市区驾驶状态，并且从所述光束平面以所述第二预定角度降低所述至少一个光源的旋转程度。
如果在预定时限中所述外部照明的亮度低于预定量，那么所述控制单元会将车辆的当前驾驶状态判断为所述公路驾驶状态，并且从所述光束平面以所述第一预定角度升高所述至少一个光源的旋转程度。
如果在预定时限中所述外部照明的亮度高于预定量，那么所述控制单元会将车辆的当前驾驶状态判断为所述市区驾驶状态，并且从所述光束平面以所述第二预定角度降低所述至少一个光源的旋转程度。
如果所述控制单元根据车辆速度、所述外部照明以及所述车辆停止频率将车辆的驾驶状态判断为所述市区驾驶状态，那么所述控制单元会从所述光束平面以所述第二预定角度降低所述至少一个光源的旋转程度，从而在车辆的市区驾驶的过程中提高安全性。
如果所述控制单元将车辆的驾驶状态判断为所述公路驾驶状态，那么所述控制单元会增大施加到所述至少一个光源的电流量，以便增大来自所述至少一个光源的发光量。
如果所述控制单元将车辆的驾驶状态判断为所述市区驾驶状态，那么所述控制单元会减小施加到所述至少一个光源的电流量，以便减小来自所述光源的发光量。
根据上述的结构，由于根据本发明的实施方案的所述适应性前部光照系统甚至能够利用简单结构根据车辆的驾驶环境而改变光源的照明角度和亮度，所以能够根据车辆是行驶在公路上还是市区中而提供最优化的光束模式。
另外，由于根据本发明的实施方案的所述适应性前部照明系统能够只利用所述水平致动器和所述控制单元来控制光源的旋转角度和流动到所述光源的电流量，所以能够降低制造成本。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1为显示根据本发明的示例性的适应性前部照明系统的侧视图。
图2为显示如图1所示的水平致动器的立体图。
图3为说明如图1所示的示例性的适应性前部照明系统的操作状态的概念视图(conceptual view)。
图4为说明根据本发明的示例性的适应性前部照明系统所提供的在路面上的光束模式的图表。
图5为显示相关技术的适应性前部照明系统的主视图。
附图中每个元件的附图标记
10：用于改变光束模式的致动器
20：用于左右驱动的前灯的致动器
30：用于上下驱动前灯的致动器30
100：适应性前部照明系统
110：水平致动器
112：支撑杆
114：旋转铰链
120：光源
130：控制单元
132：车辆速度传感器
应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施方式
现在将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
图1为显示根据本发明的示例性实施方案的适应性前部照明系统的侧视图。图2为显示如图1所示的水平致动器的立体图，并且图3为说明如图1所示的适应性前部照明系统的操作状态的概念视图。如图1至3所示，根据本发明的示例性实施方案的适应性前部照明系统100包括水平致动器110和控制单元130。
典型地，所述适应性前部照明系统(AFLS)包括沿向上和向下方向旋转车辆前灯的光源的驱动装置以及沿左右方向旋转所述光源的驱动装置。通过这些驱动装置，所述适应性前部照明系统能够根据车辆的驾驶环境改变车辆前灯的照明角度，并由此在夜晚驾驶过程中能够充分地保证驾驶员的视觉识别，从而提高驾驶车辆的过程中的安全性。
根据本发明的示例性实施方案的适应性前部照明系统100包括水平致动器110，水平致动器110沿向上和向下方向旋转车辆前灯的光源120。水平致动器110连接到支撑杆112的下端，并且沿向前和向后方向移动支撑杆112的下端，支撑杆112支撑前灯的光源120。根据该移动，支撑杆112围绕旋转铰链114的轴旋转，并由此使光源120还沿向上和向下方向旋转。
优选地，水平致动器110为智能步进电机。在利用通用电机或螺线管使车辆前灯的光源旋转的情况下，与相关技术中的适应性前部照明系统一样，由于电机或螺线管的操作而会产生噪声，并且其耐久性会变差。另外，会降低对前灯内部的空间利用。
还是优选地，光源120为LED(发光二极管)。LED可以较小功率操作并且具有较高照度，因此LED的发光效率优于白炽灯的发光效率。另外，与白炽灯相比，LED尺寸小，从而提高了设计前灯时的自由度，并且LED的寿命较长。
水平致动器110受到控制单元130的控制。更具体而言，控制单元130根据车辆的驾驶状况而将车辆的驾驶状态判断为公路驾驶状态和和市区驾驶状态的任何一种，并且根据判断结果而确定由水平致动器110所执行的光源120的旋转程度。车辆的驾驶状况是通过控制单元130判断车辆的驾驶环境的基础，并且可以是车辆速度、外部照明以及车辆停止频率中的至少一个。
例如，如果车辆速度高于第一速度，并且维持该第一速度的持续时间超过预定时限，那么控制单元130将车辆的当前驾驶状态判断为所述公路驾驶状态。更具体而言，如果车辆速度超过100km/h，并且该速度维持超过5分钟，那么控制单元130将当前驾驶状态判断为所述公路驾驶状态。
反之，控制单元130能够在车辆速度、外部照明以及车辆停止频率的基础上将当前驾驶状态判断为所述市区驾驶状态。更为具体地，如果车辆速度低于60km/h，那么控制单元130将当前驾驶状态判断为所述市区驾驶状态。在本发明的另一个示例性实施方案中，如果在预定时限中车辆速度低于60km/h，那么控制单元130会将当前驾驶状态判断为所述市区驾驶状态。
车辆速度可以由通常用于车辆中的车辆速度传感器132测量，并且车辆的外部照明可以由通常用于车辆中的照度传感器(未显示)测量。将所测得的数据传送到控制单元130，并且控制单元130基于该数据对水平致动器110进行控制。
车辆停止频率通过对车辆停止的次数计数而确定，并且假定车辆速度低于预定速度(即，几乎接近于零的速度)的情况对应于车辆停止。
在本发明的示例性实施方案中，如果在预定时限中车辆停止频率低于预定量，那么控制单元会将车辆的当前驾驶状态判断为所述公路驾驶状态，并且从光束平面B将光源的角度升高到预定角度，如下文所述。
替代地，如果在预定时限中车辆停止频率高于预定量，那么控制单元将车辆的当前驾驶状态判断为所述市区驾驶状态，并且从光束平面B将光源的角度降低到预定角度。
在本发明的示例性实施方案中，如果在预定时限中外部照明的亮度低于预定量，那么控制单元将车辆的当前驾驶状态判断为所述公路驾驶状态，并且从光束平面B将光源的角度升高到预定角度。
反过来，如果在预定时限中外部照明的亮度高于预定量，那么控制单元将车辆的当前驾驶状态判断为所述市区驾驶状态，并且从光束平面将光源的角度降低到预定角度。
控制单元130能够调节施加到光源120的电流量，从而调节来自光源120的发光量。也就是说，如果需要更高的发光量(即，如果需要更高的亮度)，那么控制单元130就增大施加到光源120的电流量，而如果需要较低的发光量，那么控制单元130就减小施加到光源120的电流量。作为参考，控制单元130可以是车辆的ECU(电子控制设备)。
下面将参考图3描述根据本发明的示例性实施方案的如上构造的适应性前部照明系统100的操作。
如果根据车辆的驾驶状况判断到车辆的驾驶状态为所述公路驾驶状态，那么控制单元130通过水平致动器110将光源120的角度从光束平面B升高0.25°(θ1)。另外，控制单元130可以将施加到光源120的电流量增大20％，从而增大来自光源120的发光量。
典型地，公路上的驾驶以较高速度进行。相应地，在公路上进行夜晚驾驶的情况下，必须保证驾驶时较长距离的视野以保证安全。因此，由于通过将光源120的角度升高到预定角度并且通过增大流入到光源120的电流量而保证了较长距离的视野，所以即使车辆在夜晚时段内在公路上高速行驶，也能够更为安全地进行车辆驾驶。
作为参考，在正常状态下，在图3中，前灯的光源120的角度从水平平面(H)降低0.57°(θ0)到光束平面“B”。
相反，如果根据车辆的驾驶状况判断到车辆的驾驶状态为所述市区驾驶状态，那么控制单元130通过水平致动器110将光源120的角度从光束平面B降低0.25°(θ2)。另外，控制单元130可以将施加到光源120的电流量减小30％，从而减小来自光源120的发光量。
典型地，在市区中驾驶的情况下，重要的是保证车辆附近的视野，而不是保证较长距离的视野。相应地，前灯的光源120优选为以宽角度照明，而非用于较长距离的照明。另外，如果前灯的光源的角度太高，那么它就会干扰对面道路中另一个车辆驾驶员的视野，因此，优选地，在大量车辆行驶的市区中要降低前灯的光源120的角度。因此，通过将光源的角度降低预定角度并且减小流入到光源120中的电流量，极好地保证了车辆附近的视野，并且对面道路中的另一个车辆驾驶员的视野不会被干扰，从而保证了市区驾驶过程中的安全性。
下面将参考图4描述根据本发明的示例性实施方案的适应性前部照明系统100所形成了路面光束模式。图4为说明根据本发明的示例性实施方案的适应性前部照明系统所提供的在路面上的光束模式的图表。如图4所示，能够确认，根据本发明的示例性实施方案的适应性前部照明系统在如上所述的公路驾驶的过程中发出较长距离的灯光光束。另外，能够确认，根据本发明的示例性实施方案的适应性前部照明系统在如上所述的车辆附近发出宽角度的灯光光束。在如下表格中总结了如图4所述的这些特征。
  分类   通用道路   公路   市区
  中心(m)   70   80   62
  光束宽度(m)   24   24   35
  较长距离(m)   95   130   75
因此，根据本发明的示例性实施方案的适应性前部照明系统能够根据车辆是行驶在公路上还是行驶在市区中而提供最优化的光束模式。另外，由于根据本发明的示例性实施方案的适应性前部照明系统能够仅利用所述水平致动器和所述控制单元来控制光源的旋转角度和流入到光源中的电流量，所以不需要另外采用分离装置或者改变前灯的护罩形状，从而提供了优化的光束模式，并由此能够使制造成本降低。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语向“向上”或“向下”、“左”或“右”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (16)

1.一种执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，包括：
驱动装置，所述驱动装置沿向上和向下方向旋转车辆的所述前灯的至少一个光源；以及
控制单元，所述控制单元根据车辆的驾驶状况而将车辆的驾驶状态判断为公路驾驶状态和市区驾驶状态的任何一种，并且根据判断结果而确定由所述驱动装置所执行的所述至少一个光源的旋转程度，
其中所述驾驶状况包括车辆速度、外部照明以及车辆停止频率中的至少一个，
其中所述驱动装置包括：
支撑杆，所述支撑杆连接所述至少一个光源，并且枢转地联接至车辆；以及
水平致动器，所述水平致动器枢转地联接至所述支撑杆的端部，以沿向前和向后方向移动所述支撑杆，并由此沿向上和向下方向旋转所述至少一个光源；仅利用所述水平致动器和所述控制单元来提供优化的光束模式。
2.根据权利要求1所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中所述控制单元控制所述驱动装置，从而在正常状态下，将所述至少一个光源旋转到以预定角度低于水平平面的光束平面；在所述公路驾驶状态下，将所述至少一个光源旋转到以第一预定角度高于所述光束平面的第一位置；并且在所述市区驾驶状态下，将所述至少一个光源旋转到以第二预定角度低于所述光束平面的第二位置。
3.根据权利要求2所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中所述第一和第二预定角度小于所述预定角度。
4.根据权利要求3所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中所述预定角度为大约0.57°，所述第一预定角度为大约0.25°，且所述第二预定角度为大约0.25°。
5.根据权利要求2所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中如果在预定时限中车辆速度高于第一速度，那么所述控制单元将车辆的当前驾驶状态判断为所述公路驾驶状态，并且从所述光束平面以所述第一预定角度升高所述至少一个光源的旋转程度。
6.根据权利要求5所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中所述第一速度为大约100km/h，且所述预定时限为大约5分钟。
7.根据权利要求2所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中如果所述车辆速度低于第一速度，那么所述控制单元将车辆的当前驾驶状态判断为所述市区驾驶状态，并且从所述光束平面以所述第二预定角度降低所述至少一个光源的旋转程度。
8.根据权利要求5所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中如果在预定时限中车辆速度低于所述第一速度，那么所述控制单元将车辆的当前驾驶状态判断为所述市区驾驶状态，并且从所述光束平面以所述第二预定角度降低所述至少一个光源的旋转程度。
9.根据权利要求2所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中如果在预定时限中所述车辆停止频率低于预定量，那么所述控制单元将车辆的当前驾驶状态判断为所述公路驾驶状态，并且从所述光束平面以所述第一预定角度升高所述至少一个光源的旋转程度。
10.根据权利要求9所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中所述车辆停止频率通过对车辆停止的次数计数而确定，并且在车辆速度低于预定速度时，该车辆速度假定为车辆停止。
11.根据权利要求2所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中如果在预定时限中所述车辆停止频率高于预定量，那么所述控制单元将车辆的当前驾驶状态判断为所述市区驾驶状态，并且从所述光束平面以所述第二预定角度降低所述至少一个光源的旋转程度。
12.根据权利要求2所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中如果在预定时限中所述外部照明的亮度低于预定量，那么所述控制单元将车辆的当前驾驶状态判断为所述公路驾驶状态，并且从所述光束平面以所述第一预定角度升高所述至少一个光源的旋转程度。
13.根据权利要求2所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中如果在预定时限中所述外部照明的亮度高于预定量，那么所述控制单元将车辆的当前驾驶状态判断为所述市区驾驶状态，并且从所述光束平面以所述第二预定角度降低所述至少一个光源的旋转程度。
14.根据权利要求2所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中如果所述控制单元根据车辆速度、所述外部照明以及所述车辆停止频率将车辆的驾驶状态判断为所述市区驾驶状态，那么所述控制单元从所述光束平面以所述第二预定角度降低所述至少一个光源的旋转程度，从而在车辆的市区驾驶的过程中提高安全性。
15.根据权利要求2所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中如果所述控制单元将车辆的驾驶状态判断为所述公路驾驶状态，那么所述控制单元增大施加到所述至少一个光源的电流量，以增大来自所述至少一个光源的发光量。
16.根据权利要求2所述的执行前灯的公路和市区模式的适应性前部照明系统，其中如果所述控制单元将车辆的驾驶状态判断为所述市区驾驶状态，那么所述控制单元减小施加到所述至少一个光源的电流量，以减小来自所述光源的发光量。
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