CN102202938B - 控制车辆大灯总成的方法及其大灯总成 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及控制车辆(10)大灯总成的方法及其大灯总成，该大灯总成包括左侧和右侧的前大灯单元(1，2)，其中，为了实现近光功能，所述左、右前大灯单元(1，2)的光轴(L1，L2)相对于平行取向水平转动分开。本发明方法的特点是，为了实现远光功能，所述左、右前大灯单元(1，2)的光轴(L1，L2)相对于平行取向水平转动靠近。本发明还涉及尤其适于执行该方法的大灯总成。

Description

控制车辆大灯总成的方法及其大灯总成
技术领域
本发明涉及控制车辆大灯总成的方法，该大灯总成包括左侧和右侧的前大灯单元，其中为实现近光功能，使前大灯单元的光轴相对于平行取向水平转动分开。此外，本发明涉及包括左侧和右侧的前大灯单元和左侧至少一个控制装置的车辆大灯总成，其中可通过该控制装置使前大灯单元的光轴相对于平行取向水平转动分开，以实现近光功能。
背景技术
车辆大灯总成的任务是在黑暗中尽量照亮车辆前方的道路区域。为此，通常提供远光功能以供使用，该远光功能提供具有很大的可视范围的光分布。但是在远光功能中存在以下问题，其他交通参与者、尤其是对行车辆或前行车辆的驾驶员被远光的发光晃到。为此缘故，一般还由大灯总成提供近光功能，该近光功能的光分布确实还提供车辆前方道路区域的尽量宽广的照明，而这同时没有导致其他交通参与者被晃到。
车辆驾驶员通常在近光功能和远光功能之间来回手动切换。但这要求驾驶员注意力的高度集中并且可能造成注意不到与安全相关的其它信息。因此人们研究出这样的大灯总成，可借此在大灯总成的发光方向上测量交通参与者，并且大灯总成的总体光分布如此匹配于被测到的交通参与者的位置，即，该交通参与者不再感到光晃眼。WO2008/037388A2例如提供一种控制车辆大灯总成的方法，其中，前大灯单元的光线发射方向为实现近光功能而水平转动分开，以防止晃到被测到的其他交通参与者。
发明内容
本发明的任务是提供一种控制大灯总成的方法和一种车辆大灯总成，可借此让车辆驾驶员尽量看清楚其前方道路并且同时有效防止晃到其他交通参与者。
为此，本发明提出一种用于控制车辆大灯总成的方法，该大灯总成包括右侧和左侧的前大灯单元，其中，为了实现近光功能，所述前大灯单元的光轴相对于平行取向水平转动分开，其特征在于，为了实现远光功能，所述前大灯单元的光轴相对于平行取向水平转动靠近。
此外，本发明还提出一种车辆大灯总成，包括右侧和左侧的前大灯单元和至少一个控制装置，其中为了实现近光功能，能通过该控制装置使该前大灯单元的光轴相对于平行取向水平转动分开，其特征在于，借助该控制装置，能使该前大灯单元的光轴相对与平行取向水平转动靠近，以实现远光功能。
在本发明方法中，为了实现远光功能，所述前大灯单元的光轴相对于平行取向水平转动靠拢。所述前大灯单元光轴因此在车辆前方的一定距离处相交。所述光轴没有像用于近光功能的转动角度那样发散。
本发明意义上的近光功能是指这样的光分布，借此防止其他交通参与者被晃眼。此时，近光功能不仅是指常规的近光，而且是指常见的远光，该远光的光分布被如此改变，即，防止晃到其他交通参与者。这样的近光功能例如也被称为自适应远光或者隐蔽远光。本发明意义上的远光功能是指这样的光分布，该光分布的目的是尽最大限度照亮车辆前方的周围环境，不用考虑可能晃到其他交通参与者。
从前大灯单元的主发光方向得到所述前大灯单元光轴。而且，光轴可以从前大灯单元几何形状本身得出。如果所述前大灯单元发出平行光束，则光轴平行于该光束并且经过该前大灯单元的光源。如果前大灯单元包括多个光源，则光轴例如经过前大灯单元的中心并且其取向平行于前大灯单元所发出的光束。此外，光轴可以是前大灯单元的最大照明强度的方向。最大照明强度例如可以借助测量屏来确定，该测量屏例如垂直于前大灯单元所发光线地设置在前大灯单元前方10米远的地方。
根据本发明方法的一个实施方式，在大灯总成的发光方向上测量交通参与者，并且为实现近光功能而由大灯总成产生的光分布根据交通参与者相对车辆的位置被调整。为实现近光功能而由大灯总成产生的光分布尤其被如此改变，在朝向被测到的交通参与者的方向上形成具有较小的照明范围的中央区域并且在该中央区域的两侧形成具有较大的照明范围的旁侧区域。此外，可以测量在大灯总成发光方向上的、交通参与者相对于大灯总成的竖向角度。此外，在此情况下，可以为了实现近光功能而根据交通参与者的竖向角度调整朝向被测到的交通参与者的方向上的照明范围。
根据本发明方法的一个实施方式，为了实现远光功能，使前大灯单元的光轴相对水平取向竖直朝下转动。
为实现远光功能，前大灯单元的光轴尤其可如此转动，即所述光轴在车辆前方的规定距离处在前大灯单元之间的中心相交。该光轴的交点例如在车辆前方200米至500米的范围内。该交点尤其在道路或者说由轮胎接触道路的接触点所限定的平面上。
通过本发明方法，一方面可以提供近光功能，可借此防止晃到其他交通参与者。另一方面，提供远光功能，该远光功能提供车辆前方道路区的最佳照明。此时，本发明方法的远光功能与常见的远光功能的区别在于，所述前大灯单元相对于平行取向水平转动靠拢，并且在车辆前方在前大灯单元之间的中心得到光轴的交点。
本发明的大灯总成的特征在于，为实现远光功能，可借助控制装置使前大灯单元的光轴相对于平行取向水平转动靠拢。
根据本发明大灯总成的改进方案，大灯总成与用于在大灯总成发光方向上测量交通参与者的机构相关联。在此情况下，光分布可以由控制装置根据交通参与者相对车辆的位置来调整。
此外，该大灯总成尤其包括存储器，在该存储器中存储用于远光功能的前大灯单元光轴转动角度的参数。存在存储器中的参数在从近光功能切换到远光功能时被用于使近光功能的光轴的水平和竖直取向匹配于远光功能。通过这种方式，提供从右侧和左侧的前大灯单元的发射光线重叠所产生的最佳光分布。
为实现光轴匹配于远光功能的功能，也可以设置一个单独的控制装置。而且，这种匹配可借助软件模块被集成在用于前大灯单元的控制装置中。
附图说明
现在将结合实施例并参照附图来描述本发明，其中：
图1示意表示本发明大灯总成的前大灯单元的一个实施例，
图2示意表示本发明大灯总成的一个实施例，
图3表示在前行车辆测量时在竖直壁面上的近光功能的总体亮度分布的等照度曲线图，
图4表示当检测到前行车辆时用于实现近光功能的前大灯单元光轴的取向，
图5表示用于远光功能的前大灯单元的光轴的取向。
具体实施方式
该大灯总成包括两个分隔开的投射灯1和2，它们按照本身已知的方式安置在车辆的右侧和左侧并且能分别构成一个前大灯单元。或者，一个前大灯单元可以具有多个投射灯。图1示出其中一个投射灯1。安置在另一侧的投射灯2具有基本相同的结构。
图1示出在这样一个平面内的截面，该平面平行于由车辆纵轴和垂线V所限定的平面。投射灯1按照本身已知的方式包括光源3，该光源被呈旋转椭圆体形式的反光器6包围。反光器6因此有两个焦点。光源3位于反光器6的其中一个焦点处。光源3所发出的光在投射灯1的发光方向L1上被反光器6反射向投射透镜7。发光方向L1也是投射灯的光轴。包括平面的遮光板8和9的遮光机构安置在投射透镜7的焦点位置上并靠近反光器6的第二焦点。平面状的遮光板8、9的法线取向基本平行于发光方向L1。光源3、反光器6、透镜7和遮光板8、9设置在壳体4内，该壳体由大灯玻璃5封闭。
投射灯1可以按照本身已知的方式在箭头A方向上上下翻转以便调节照明范围，即它可以竖向转动。此外，投射灯1的发光方向L1是可水平地即绕竖直轴线转动的。而且，投射灯1的照明范围和尤其是总体光分布的明暗界限形状被如此改变，即，沿竖向使遮光板8、9运动。为了改变遮光板8、9的位态，设有控制装置。
以下将参照图2来说明如何控制大灯总成的前大灯单元的右侧和左侧的投射灯1和2：
右侧投射灯1与控制装置13连接，左侧投射灯2与控制装置14连接。控制装置13、14一方面控制在方向L1、L2上由投射灯1和2所发出的光线的转动角度、尤其是绕竖直轴线和水平轴线的转动角度。此时，L1、L2也表示光轴右侧和左侧的前大灯单元的光轴。而且，控制装置13、14控制用于右侧和左侧投射灯1和2的遮光机构的遮光板8、9的竖直位态。
此外，设有用于在投射灯1和2的发光方向上测量交通参与者的机构15。该检测机构15可以是连有图像处理单元的摄像机，该摄像机拍摄前行车辆和对行车辆的亮区。借助图像处理单元，不仅可以水平方向上测量亮区方向，而且可以在竖直方向上测量亮区方向。图像处理单元分析由朝前的摄像机拍摄下的场景。在该场景中，前行车辆和对行车辆的亮区位置被探测。结合另一车辆的两个投射灯或者说后车灯的水平间距，图像处理还可以推断出车辆宽度。最后，能够识别可推断出街道照明或居民点的光源。街道照明一般可以依据摄像机图像中的位置或依据电网调频强度而与车辆亮区区分开。摄像机的视角优选对应于大灯总成的张角。
在水平平面和竖直平面内的方向由检测机构15传输给控制装置16，该控制装置此外与控制装置13、14相连。
根据该系统的另一个实施方式，检测机构15成激光传感器或雷达传感器形式，可以借此测量在发光方向上的至目标的距离。在此情况下，尤其也可以测量未被照到的或照明不足的交通参与者例如行人和可能骑车人。此外，可以根据距离测量来有目的地测量本身位于远光眩目光界限内的交通参与者。最后，可以依据交通参与者的距离、速度和运动方向的测量实现良好的车辆交通参与者的分类，由此避免大灯总成的误操纵。可以从目标距离中计算出作为大灯总成的控制参数的竖向角度。
此外，利用借助激光传感器或雷达传感器的距离测量，可以借助速度测量来区分行驶车辆和静止物。此外，可以用扫描式激光测距仪测量被测目标的宽度，从而更安全地推断目标类型，就是说它是否是交通参与者、汽车或者骑车人或护杆。
激光传感器或雷达传感器也可以与摄像机组合，用于提高尤其关于交通参与者竖向位置测量的识别可靠度。因为摄像机、激光传感器或雷达传感器越来越多地应用在包括行车辅助系统的车辆中，所以该传感器装置同时被用于控制大灯总成，不会出现附加成本。
控制装置16还与车辆总线17相连，借助车辆总线，还能将在车辆中测量的其它数据传输给控制装置16。例如可以通过这种方式将转向偏角或可从中确定刚好驶过的曲率半径的数据传输给控制装置16。
以下将参照图3和图4来说明投射灯1和2如何根据检测单元15的数据和/或在车辆中掌握的其它数据被控制以实现近光功能：
如果在自身车辆10的前方在中心发现其他交通参与者例如前行车辆12，则两个投射灯1和2的光轴L1和L2转动分开，右侧投射灯1的遮光机构和左侧投射镜2的遮光机构两个遮光板8和9均移动到这样的位置，在该位置，总体光分布出现在具有较小照明范围的中央区域内，其他交通参与者处于该中央区域中，但未被晃到。
图3示出等照度曲线图，其包括在竖直壁面上的亮度分布，就像例如当发现前行车辆12时根据本发明进行控制以实现近光功能那样。在此情况下，用于右侧和左侧的投射灯1和2的遮光机构的遮光板8和9处于这样的位置，在该位置上出现具有较小照明范围的中央区域。而且，两个投射灯1和2的光轴L1和L2以如此程度转动分开，即该中央区域的宽度对应于车辆12的宽度。因此，在总体光分布的中心空余出一个用于其他交通参与者的区域，从而其他交通参与者未被光晃到。
图4以从上方的视角示出相应的总体光分布。右侧投射灯1的照明LR在车辆10的车道区域和对行车道区域内受到限制，从而明暗界限尽量远地够到前行车辆12，但避免晃到前行车辆12的驾驶员。在前行车辆12的右侧区域内，由右侧投射灯1提供远光照明，而没有由此晃到前行车辆12的驾驶员。由左侧投射灯2提供了照明LL，它也在车辆10的车道区域内受到限制，从而明暗界限尽量远地够到前行车辆12，但避免晃到前行车辆12的驾驶员。在对行车道区域中，由左侧投射灯2提供具有较大可视范围的照明，从而车辆驾驶员10能很好地看清对行车道。
从照明LR和LL中得到的总体光分布始终匹配于车辆10相对于前行车辆12的水平角度和竖向角度，从而在中央区域内的照明范围尽量远地够到前行车辆。
参照图5，以下描述当从近光功能转换到远光功能时光轴L1和L2取向的变化：
如上所述，所述光轴L1和L2在近光功能时在水平方向上转动分开。而且，为实现近光功能而提供的总体光分布被遮光板8、9被遮蔽。当或是手控或是根据检测机构15而由控制装置13、14自动控制地切换到远光功能时，遮光板8和9从投射灯1和2的发光中移出，从而总体光分布不再受遮光板8和9的影响。事实表明，此时出现的总体光分布确实对应于远光功能，但对驾驶员来说，该总体光分布就道路照明而言是不足的。为此缘故，为了实现本发明大灯总成的远光功能，使投射灯1和2的光轴L1和L2相对于平行取向水平转动靠拢，如图5所示。为此，每个控制装置13、14具有一个存储器，在该存储器中存储用于实现远光功能的投射灯1和2光轴L1和L2的转动角度的参数。
所述光轴L1和L2优选不仅水平转动靠拢，而且竖直向下转动。存储在控制装置13、14中的参数此时导致光轴L1和L2转动以实现远光功能，其中该光轴L1和L2在车辆10前方的规定距离处在投射灯1和2之间的中心相交。该交点在图5中用S表示。尤其是当道路平坦时，交点S在道路上例如位于车辆前方200米至500米、尤其是250米的范围内。
如果观察针对近光功能在图3中示出的等照度曲线图，则发现，相对于近光功能，光轴L1、L2为实现远光功能被如此修正，即经过投射灯1和2的各自光源的中心点和在10米远的测量屏上的照明强度最大值的所述光轴在作为参数存储于控制装置13、14中的车辆10前方距离相交。
附图标记列表
1右侧投射灯；2左侧投射灯；3光源；4壳体；5大灯玻璃；6反光器；7投射透镜；8第一遮光板；9第二遮光板；10带有大灯总成的车辆；12前行车辆；13用于右侧投射灯的控制装置；14用于左侧投射灯的控制装置；15测量其它交通参与者的机构；16控制装置；17车辆总线；L1、L2光轴；S用于远光功能的光轴的交点。

Claims (10)

1.一种用于控制车辆(10)大灯总成的方法，该大灯总成包括右侧和左侧的前大灯单元(1，2)，其中，为了实现近光功能，所述前大灯单元(1，2)的光轴(L1，L2)相对于平行取向水平转动分开，其特征在于，为了实现远光功能，所述前大灯单元(1，2)的光轴(L1，L2)相对于平行取向水平转动靠近。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在大灯总成的发光方向上检测交通参与者(12)，为实现近光功能而由大灯总成产生的光分布根据交通参与者(12)相对车辆(10)的位置被调整。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，为实现近光功能而由大灯总成产生的光分布被改变，从而在朝向被测到的交通参与者(12)的方向上形成具有较小照明范围的中央区并且在中央区的两侧具有较大照明范围的旁侧区域。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，测量在大灯总成发光方向上的、交通参与者(12)相对于该大灯总成的竖向角度，并且为了实现近光功能，在朝向被测到的交通参与者(12)方向上的照明范围根据该交通参与者(12)的竖向角度被调整。
5.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，为了实现远光功能，使所述前大灯单元(1，2)的光轴(L1，L2)相对于水平取向竖直向下转动。
6.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，为了实现远光功能，使所述前大灯单元(1，2)的光轴(L1，L2)转动，从而所述光轴在车辆(10)前方的预定距离处在前大灯单元(1，2)之间的中心相交。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该光轴(L1，L2)的交点(S)在车辆(10)前方200米至500米范围内。
8.一种车辆(10)大灯总成，包括右侧和左侧的前大灯单元(1，2)和至少一个控制装置(13，14)，其中为了实现近光功能，能通过该控制装置(13，14)使该前大灯单元(1，2)的光轴(L1，L2)相对于平行取向水平转动分开，其特征在于，借助该控制装置(13，14)，能使该前大灯单元(1，2)的光轴(L1，L2)相对与平行取向水平转动靠近，以实现远光功能。
9.根据权利要求8所述的大灯总成，其特征在于，该大灯总成与用于在大灯总成发光方向上测量交通参与者(12)的机构相关联，并且能由该控制装置(13，14)根据其它交通参与者(12)相对车辆(10)的位置来调整光分布。
10.根据权利要求8或9所述的大灯总成，其特征在于，该大灯总成包括存储器，在该存储器中存储用于实现远光功能的前大灯单元(1，2)光轴(L1，L2)的转动角度的参数。
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