CN104735857A - 自动照明系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于根据外界光照水平自动控制车灯的驱动的自动照明系统及其控制方法，该系统包括自动照明传感器，其配置成接收光并检测光的辐照度。控制器配置成将由自动照明传感器检测的辐照度与基准值进行比较，以便接通和关断车辆的灯。输入端设置成使得用户执行用于改变基准值的操纵。如果用户通过输入端执行了用于改变基准值的操纵输入，则控制器接收相应于用户的操纵输入的信号，改变基准值，并存储改变后的基准值。

Description

自动照明系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及自动照明系统，且更具体地，涉及一种根据外界光照水平自动控制车灯的驱动的自动照明系统及其控制方法。
背景技术
当今，随着汽车工业和电子工业的发展，在车辆中设置用于向驾驶者提供便利性和安全性的各种装置。
作为便利性和安全性的装置之一，已知一种自动照明系统，其检测外界光照水平，并且自动接通或关断诸如头灯或尾灯的车灯或者调整车灯的光照水平，而无需驾驶者的额外操纵。
在行驶通过隧道或者在雪、雨或雾中行驶时当辐照度改变时，自动照明系统根据外界光照水平自动接通或关断车灯，而无需驾驶者手动切换，因而提高驾驶者的便利性、行驶安全性和车辆的产品价值。
如图1中所示，自动照明系统包括用于接通或关断自动照明功能的自动照明开关11，用于检测外界光照水平的自动照明传感器12，和用于比较自动照明传感器12的检测值并根据比较结果输出控制信号的控制器20。灯驱动器30根据控制器20的控制信号接通或关断诸如头灯41和尾灯42的车灯40。
例如，自动照明开关11设置在多功能开关中，并且当自动照明开关11切换至“自动”位置时，自动照明功能被激活。
自动照明传感器12是用于检测光照水平(辐照度)的传感器。自动照明传感器12将光信号转换成电信号传送给控制器20，并使用诸如光电二极管的光电转换元件输出与外界光的光照水平成比例的电信号(电压)。自动照明传感器12通常安装在挡风玻璃内部(正面)。应用于一般车辆的自动照明传感器12接收太阳光的波长为700nm至1100nm的光。也就是，自动照明传感器12阻挡太阳光的可见光线，并且仅接收和测量红外线(检测波段：700nm至1100nm的红外线)。
控制器20响应于通过自动照明传感器12测量的外界光照水平控制灯驱动器30，以便选择性地接通或关断车灯40(控制灯的驱动)。自动照明系统的控制器20是一般车辆中的车身控制模块(BCM)，并将通过自动照明传感器12检测的辐照度与基准值比较，并且当辐照度低于基准值时输出用于接通灯40的控制信号。
灯驱动器30根据控制器20的控制信号接通或关断诸如头灯41或尾灯42的车灯40，并可包括用于中断去往灯的电池电力的继电器。
太阳光包括紫外线(400nm以下)、可见光线(400nm至700nm)和红外线(700nm以上)，并且外界光照水平由人类根据可见光线的量来确定。
然而，图1的自动照明系统仅通过使用红外线作为外界光照水平的确定基准来控制车灯40的接通或关断。
也就是，在自动照明传感器12中，作为光电转换元件的光电二极管可检测400nm至1100nm的光，但是由于在光到达光电二极管之前传感器罩阻挡可见光线并仅使红外线波长(700nm至1100nm)的光投射到光电二极管，因此仅可通过红外线测量外界光照水平。
根据韩国专利号10-0871052(2008年11月21日)中公开的自动照明传感器，传感器的主体(传感器罩)仅透射红外线而屏蔽可见光线。因此，常规的自动照明系统具有以下问题。
在该自动照明系统中，在传感器输出与接通或关断灯之间存在时间差异，其根据诸如季节或天气的外部环境而显著地偏离。
例如，在建筑物的阴影中或者在冬季日出期间行驶通过隧道之后，车灯不关断，并且在阴天车灯的关断可能会延迟。
在具有着色挡风玻璃的车辆中，车灯提早接通并且在正确的时间点不关断，因此自动照明传感器的接通/关断中的时间偏差根据挡风玻璃的类型(玻璃的透光率等)而变化。驾驶者由于根据环境的、灯的接通/关断中的时间偏差而表达不满。
发明内容
已做出本发明努力解决上述问题。本发明的一个方面提供一种允许驾驶者根据环境设定接通/关断车灯的时间的自动照明系统及其控制方法。
本发明的另一方面提供一种改进的自动照明系统，其通过解决自动照明传感器的光接收器(光电二极管)仅检测红外线来输出电信号的上述问题，在正确的时间接通和关断车灯。
根据本发明的实施例，自动照明系统包括自动照明传感器，其配置成接收光并检测光的辐照度。控制器配置成将由自动照明传感器检测的辐照度与基准值比较，以便接通和关断车灯。输入端设置成使得用户执行用于改变基准值的操纵。如果用户通过输入端执行了用于改变基准值的操纵，则控制器接收相应于用户的操纵的信号，改变基准值，并存储改变后的基准值。
根据本发明的另一实施例，控制自动照明系统的方法包括由用户通过输入端执行用于改变基准值的操纵。由控制器根据由用户输入的操纵接收信号，改变基准值，并且存储改变后的基准值。由控制器将由自动照明传感器检测的辐照度与改变后的基准值进行比较，以确定车灯的接通或关断时间，并且输出用于接通或关断车灯的控制信号。根据由控制器输出的控制信号接通或关断车灯。
根据本发明，自动照明系统可变地允许驾驶者根据环境分步设定控制器的基准值，以调整车灯的接通/关断时间，使得能够在正确的时间接通或关断车灯。
此外，由于自动照明传感器接收可见光线波段的光并测量外界光照水平，因此与使用红外线的常规情况相比，可在各种环境下提高测量精度。
附图说明
现在将参照由附图示出的本发明的某些示例性实施例详细说明本发明的上述及其他特征，附图在下文中仅通过例示的方式给出，因此并不限制本发明。
图1是示出常规自动照明系统的框图。
图2是示出根据天气变化的光的波长的下降率的视图。
图3是表示根据现有技术在挡风玻璃着色之后产生车灯的关断延迟的视图。
图4是示出根据本发明的实施例的自动照明系统中的自动照明传感器的透视图。
图5是示出根据本发明的实施例的自动照明系统中的光电二极管、传感器罩和传感器的光接收特性的视图。
图6是包括根据本发明的实施例的自动照明系统中的用于可变地设定基准值的输入端的视图。
图7A和图7B是示出允许用户逐步改变和选择自动照明系统的接通/关断时间点的示例性示例的视图。
应当理解的是，附图不一定按比例，而是呈现出说明本发明的基本原理的各种优选特征的一定程度的简化表示。本文所公开的包括例如具体尺寸、方向、位置和形状的本发明的具体设计特征，将部分地由具体预期的应用和使用环境来确定。
在图中，贯穿附图的多幅图中相同的附图标记表示本发明的相同或等效的部件。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细说明本发明的示例性实施例，使得本发明所属领域的技术人员可容易地执行实施例。
根据本发明的实施例的自动照明系统改进自动照明传感器，使得自动照明传感器接收可见光线，以便从可见光线确定外界光照水平，并允许用户(驾驶者)任意地设定用于确定车灯的接通/关断的控制器的基准值。
由于太阳光中的可见光线的量大于红外线的量，并且可见光线的量因外部环境以低速率减少，因此根据本发明的实施例的自动照明系统将外界光照水平(在确定车灯的接通/关断时与基准比较的测量对象)的确定基准从红外线改变为可见光线。
也就是，自动照明传感器接收可见光线作为使人识别光的亮度的主要因素，以便从所测量的可见光线确定外界光照水平，并确定接通/关断车灯的时间点。
根据天气变化对太阳光的影响，可见光线区域和红外线区域的辐照度在多云天气中均下降，其中在相同条件下可见光线区域的辐照度的下降率低于红外线区域的辐照度的下降率。
图2是示出根据天气变化的光的波长的下降率的视图。参照图2，可以看出辐照度在可见光线区域而非红外线区域中高。特别地，可见光线区域的辐照度的下降率低于红外线区域的辐照度的下降率。
根据对季节变化的影响的一项研究“太阳光谱对太阳能电池的影响的实验性研究(Experimental study of solar spectrum impact on solarcells)”X.Song，E.Miller和D.Garmire，纳米技术会议暨博览会2010(Nanotech Conference&Expo 2010)，当根据太阳高度的变化，对于波长的辐照度率降低时，可见光线区域中的辐照度的下降率低于红外线区域中的辐照度的下降率，并且可见光线区域中的辐照度高于红外线区域中的辐照度。
另外，根据取决于车辆玻璃种类的自动照明传感器的输出偏差，取决于玻璃种类的红外线透射率的差异大于可见光线透射率的差异。具体地，由于在特定种类中红外线透射下降率大于可见光线透射下降率，因此测量红外线的常规自动照明系统取决于玻璃种类而产生极大的输出偏差。
例如，下面的表1比较了可见光线与红外线的透射下降率。当挡风玻璃从非太阳型挡风玻璃改变为屏蔽太阳光的太阳型挡风玻璃时，可见光线的透射率轻微降低，但红外线的透射率显著降低。
表1
此外，根据现有技术的用于测量红外线的自动照明系统取决于玻璃是否着色可产生车灯接通/关断延迟。参照下面的表2，当玻璃着色时，红外线透射的下降大于可见光线透射的下降。
表2
结果，在应用根据现有技术的仅接收和测量红外线的自动照明系统的车辆中，如图3中所示，在挡风玻璃着色之后可产生车灯的关断延迟。
根据本发明的实施例的自动照明系统将测量外界光照水平的方法改进为接收可见光线测量外界光照水平的方法。
为此，取代接收可见光线和红外线的波长的光(例如，400nm至1100nm)的常规光接收器(光电二极管)，使用仅接收可见光线的波长的光(例如，400nm至700nm)的光接收器，并且传感器罩包括用于透射可见光线以及红外线的透明窗口。
图4是示出根据本发明的实施例的自动照明系统中的自动照明传感器的透视图。自动照明传感器12的传感器罩12a包括透明窗口12b，其防止可见光线被罩屏蔽并可透射可见光线以及红外线。安装在自动照明传感器12中的光接收器是用于可见光线的光电二极管，仅可检测可见光线(例如，400nm至700nm)。
图5是示出根据本发明的实施例的自动照明系统中的光电二极管、传感器罩和传感器产品的光接收特性的视图。自动照明系统采用可检测400nm至700nm的可见光线的光电二极管作为光接收器，和安装在传感器罩中、用于透射400nm至1100nm的可见光线和红外线的透明窗口，使得可通过传感器检测400nm至700nm的可见光线。
图6是包括根据本发明的实施例的自动照明系统中的用于可变地设定基准值的输入端的视图。如所示出的，根据本发明的实施例的自动照明系统包括自动照明传感器12，其用于接收可见光线波段的光并根据外界光照水平输出电信号。控制器(BCM)20接收自动照明传感器12的电信号，将对应于电信号的外界光照水平(通过测量可见光线获得的辐照度)与基准值比较，并且经由灯驱动器(图1中的附图标记30)控制车灯40(头灯或尾灯)。
根据本发明的实施例的自动照明系统包括输入端13，用于允许用户根据季节、天气、在用区域(例如，可为在用区域的海拔，其中根据海拔考虑太阳光的差异)、玻璃的类型(例如，太阳型或非太阳型)或玻璃的着色，分阶段设定和改变控制器20中存储的基准值。控制器20的可变基准值确定车灯40的接通/关断。
可经由输入端改变基准值，以便在必要时根据除季节、天气、在用区域、玻璃的种类和着色以外的在用条件，调整车灯的通/断控制时间点。可根据除上述环境变化以外的条件改变基准值。
这里，当逐步操作输入端13时，其可以是车辆中的可传送多步操纵输入值的单元，例如，可以是车辆中的逐步操作的开关。例如，输入端13可以是连接至车辆的行程计算机14的行程开关(通常设置在方向盘中)。
因此，当用户操纵行程开关13时，行程计算机14接收对应于行程开关13的操纵输入值的信号，并将信号传送至控制器20。然后，控制器20根据操纵输入值的信号逐步地调整基准值，因此可根据用户的操纵输入改变控制器20中存储的基准值(重新存储根据用户的操纵输入的基准值)。
然后，在仪表板中的显示器上显示用于改变基准值的显示信息(用户设置屏幕等)，并且驾驶者可通过操纵输入端13将基准值设定至所需的阶段，同时经由显示器识别基准值的改变后的状态。
取代车辆中的开关，有线或无线地连接于车辆的外部单元(即，输入单元)，例如车辆诊断单元可用作输入端13，以可变地设定基准值。
控制器20将设定的基准值与由自动照明传感器12检测的辐照度进行比较，并且根据比较结果确定接通/关断时间点，以便控制车灯40的接通/关断。结果，根据本发明的实施例的自动照明系统可根据由用户调整的基准值控制车灯40的驱动。
图7A和图7B是示出允许用户分阶段改变和选择自动照明系统的接通/关断时间点的示例，以及分三个阶段改变接通/关断时间点的示例的视图。
如所示出的，单独地调整用于确定接通时间点的控制器的基准值和用于确定关断时间点的控制器的基准值，并且将接通/关断的基准值增大或减小至三个阶段的预定值，以改变接通时间点和关断时间点。
尽管已参照特定实施例示出并说明了本发明，然而对于本发明所属领域的技术人员而言将会显而易见的是，可在不脱离权利要求书所要求保护的本发明的实质的情况下，对本发明进行各种修改和改变。

Claims (12)

1.一种自动照明系统，包括：
自动照明传感器，其配置成接收光并检测所述光的辐照度；
控制器，其配置成将由所述自动照明传感器检测的辐照度与基准值进行比较，以便接通和关断车灯；以及
输入端，其设置成使得用户执行用于改变所述基准值的操纵，
其中如果用户通过所述输入端执行了用于改变所述基准值的操纵，则所述控制器接收相应于用户操纵的信号，改变所述基准值，并且存储改变后的基准值。
2.根据权利要求1所述的自动照明系统，其中所述输入端和所述控制器设置成使得根据用户的操纵，分步将所述基准值改变成设定值。
3.根据权利要求1所述的自动照明系统，其中所述输入端设置在车辆中，以便执行用于改变所述基准值的操纵。
4.根据权利要求1所述的自动照明系统，其中所述输入端是设置成执行用于改变所述基准值的操纵、并且通过有线或无线方式连接于车辆的外部单元。
5.根据权利要求1所述的自动照明系统，其中所述自动照明传感器具有用于紫外线的光接收器，其配置成作为用于接收光的光接收器接收处于紫外线波段的光并且输出电信号。
6.根据权利要求5所述的自动照明系统，其中所述自动照明传感器包括透明窗口，用于透射紫外线并将紫外线传输至传感器罩中的所述光接收器。
7.一种控制自动照明系统的方法，所述方法包括以下步骤：
由用户通过输入端执行用于改变基准值的操纵；
由控制器接收相应于用户操纵的信号，改变所述基准值，并且存储改变后的基准值；
由所述控制器将由自动照明传感器检测的辐照度与所述改变后的基准值进行比较，以便确定接通或关断车灯的时间点，并且输出用于接通或关断所述车灯的控制信号；以及
根据由所述控制器输出的控制信号接通或关断所述车灯。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述输入端和所述控制器设置成使得根据用户的操纵，分步将所述基准值改变成设定值。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述输入端设置在车辆中，以便执行用于改变所述基准值的操纵。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述输入端是设置成执行用于改变所述基准值的操纵、并且通过有线或无线方式连接于车辆的外部单元。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述自动照明传感器的光接收器接收紫外线波段的光，并且输出相应于接收到的紫外线的电信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述自动照明传感器的光接收器接收通过设置在传感器罩中的透明窗口透射的光，并且输出相应于接收到的光的电信号。
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