CN105793108B - 控制外部车灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于调节一个或更多个外部车灯的位置的系统，该系统包括提供表示车辆俯仰的变化的数据的加速度计；提供表示车辆俯仰的变化的另外的数据的车载摄像机；以及控制单元，控制单元接收来自加速度计和车载摄像机的数据、处理该数据并且基于来自加速度计和车载摄像机的数据向车灯调平致动器传送指令。

Description

控制外部车灯
技术领域
本申请要求于2013年12月20日提交的美国临时申请No.61/918,985的受益权，该专利申请的全部内容通过参引结合到本文中。
本发明涉及车辆，更具体地涉及外部车灯的控制或调整。
背景技术
车辆已很久利用外部灯来照亮前方的道路以帮助对于驾驶员的可视性。通常被称为前灯的外部灯的性能可以取决于灯所瞄准的位置。例如，外部灯通常在存在其他车辆的情况下使用并且一般定位成使得所产生的光的大部分被导向车辆前方道路上的区域。通过机械地固定外部灯和当车辆固定并且位于水平面上时产生的光的指向来以此方式定位外部灯。虽然外部车灯的方向在位置被机械地固定(即当车辆水平并且可能无负载时)时可能是理想的，但是随后当车辆被使用或运行时可能是不理想的。例如，加速度、不同的载油量、不同数量的乘员以及甚至道路的起伏都可能影响由外部车灯产生的光的方向。车辆重量和/或燃料的增加可能施加至车辆前轮的尾部，改变光的方向，使得光的方向不再导向道路，而替代地被导向更高；可能使迎面交通不适。因此，基于车辆负载或底盘相对于车轴的位置的变化来调整外部灯的位置是有利的。
发明内容
根据一个或更多个实施例，示出一种用于调节一个或更多个外部车灯的位置的系统。该系统包括提供表示车辆俯仰的变化的数据的加速度计；提供表示车辆俯仰的变化的另外的数据的车载摄像机；以及控制单元，控制单元接收来自加速度计和车载摄像机的数据、处理该数据以及基于来自加速度计和车载摄像机的数据将指令传送至车灯调平致动器。
根据一个或更多个实施例，示出一种用于调节一个或更多个外部车灯的位置的系统。该系统包括提供表示车辆俯仰的变化的数据的加速度计；提供表示车辆俯仰的变化的另外的数据的车载摄像机；以及控制单元，控制单元接收来自加速度计和车载摄像机的数据、处理该数据、基于来自加速度计和车载摄像机的数据将第一指令传送至第一车灯调平致动器以及基于来自加速度计和车载摄像机的数据将第二指令传送至第二车灯调平致动器。
附图说明
以下将结合附图说明本公开的一个或更多个实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件，图1是描绘外部车灯调节系统的实施例的框图。
具体实施方式
如下所述的系统基于从加速度计和车载摄像机获得的数据控制外部车灯的位置。该系统可以利用来自加速度计和车载摄像机的数据检测车辆俯仰的变化，并且然后调节或控制外部车灯的位置以补偿车辆俯仰的变化。车辆俯仰变化可被描述为承载车灯的车辆底盘或车身相对于车辆车轴的运动，使得运动改变由一个或更多个外部车灯产生的光束的位置或焦点。车载摄像机可以提供用于确定车辆俯仰相对于由摄像机检测的水平运动或自身运动的变化的数据。然而，当车辆位于车载摄像机难以生成图像的区域中时，比如在黑暗的车库中时，或者当车速缓慢(例如小于5英里/小时(MPH))时，车载摄像机难以提供用于确定车辆俯仰的准确数据。当在车辆停放或以相对较低速度运动的情况下由摄像机提供的数据不准确时，来自加速度计的数据可被用于确定车辆俯仰。
该系统可以使用车载摄像机和加速度计以使车辆俯仰测量值的精度在各种各样的环境中最大化。虽然车载摄像机和加速度计可以各自提供用于确定车辆俯仰和/或车辆俯仰的变化的数据，比如当车辆加速/减速或经历道路起伏时，通过利用车载摄像机或加速度计更好地检测车辆俯仰的一些因素。例如，当车辆俯仰在一定时间段内缓慢改变时，车载摄像机可以提供比加速度计更加准确的数据。当车辆俯仰是由随着车辆行驶而车辆燃料消耗由此使得车辆在车辆车轴之一处更轻或者由车辆悬挂部件磨损的累积而导致时，会出现上述情况。这些条件均可以改变车辆的俯仰。相比而言，当车辆静止或缓慢行驶时，加速度计可以提供更加准确的数据。例如，当车辆俯仰变化由进入或退出车辆的乘客、挂接至车辆或从车辆脱开的挂车、货物装载或卸载或者车辆加注燃料引起时，加速度计可以提供比车载摄像机更加准确的用于车辆俯仰变化的数据。本文中说明的系统能够识别车辆俯仰变化的原因(例如，货物装载与燃料消耗)并且选择来自车载摄像机、加速度计或基于上述两种确定原因的数据。
参照图1，示出包括控制外部车灯14的位置的系统12的移动车辆10或车辆底盘。外部车灯14可以包括利用比如为氙、卤素、发光二极管(LED)或激光器的各种机构或技术产生光的车辆前灯。然而，应当理解的是，外部车灯14还可以包括其他类型的灯，比如雾灯或车头灯。系统12包括加速度计16、车载摄像机18、控制单元20以及用于控制一个或更多个外部车灯14的位置或角度的车灯调平致动器22。加速度计16、车载摄像机18、控制单元20和车灯调平致动器22可以利用传送数据的车辆总线24在车辆10内通信地连接。在一些实施方式中，系统12可以包括速度传感器26，速度传感器26可以检测车速并且在车辆总线24上输出表示检测速度的数据。在一些实施方式中，加速度计16可以与车载摄像机18一起包括在单个部件或单元中。
加速度计16可以检测车辆运动或车辆俯仰的变化并且将这些检测的变化转换成其输出的数据。例如，当车辆底盘的位置变化时，加速度计16可以检测变化的数值或量并且作为数据将其输出。检测的变化可被描述为车辆俯仰的变化并且可以相对于在前检测的车辆俯仰测量值进行测量或者可以相对于绝对值进行测量。即，加速度计16可以检测车辆10是不动的，并且然后确定车辆10的俯仰已经变化。在这种情况下，加速度计16可以确定已相对于当车辆10静止时测量的数值所发生的车辆俯仰变化的数值。系统12可以以度数或任何其他已知角测量值测量车辆俯仰。对于加速度计16而言，还可能将车辆运动和绝对值(例如0度)进行比较，并且检测车辆俯仰或车辆速度/加速度相对于绝对值的变化。
车辆俯仰的变化可以沿z轴方向是正的，这则可以使得由外部车灯14产生的光束调节至车辆12的更前方的道路的区域。相反地，当车辆俯仰的变化是负的时，由外部车灯产生的光束可以开始聚焦在更靠近车辆12的道路的区域上。
无论如何测量车辆俯仰变化，加速度计16都可以在车辆10停放或迅速地加速/减速时检测该变化。可以利用从速度传感器26获得的数据确定这些条件。例如，控制单元20可以接收来自速度传感器26的数据并且检测该速度是零或在比如为5MPH的阈值以下。类似地，控制单元20可以接收来自速度传感器26的数据并且决定车辆速度的变化率超过预定阈值，因此表明车辆12在迅速地加速/减速。自加速度计16输出的数据可以通过车辆总线24被发送至控制单元20，并且响应于控制单元20确定已经达到速度和/或加速度阈值进行分析。在一个实施方式中，加速度计16可以是安装在印刷电路板(PCB)上的二轴加速度计。可以与系统12一起使用的一个可能的加速度计16由MEMSIC制造且已知型号为MXC6235xQB。测量沿一个或更多个轴线的运动的其他加速度计是可能的。并且，车辆总线24可以利用各种适当的网络连接实现，该网络连接比如为控制器区域网络(CAN)、面向媒体系统传输(MOST)、局部互连网络(LIN)、局部网络(LAN)以及比如为以太网或与在此略举数例的已知的ISO、SAE以及IEEE标准和规范相符的其他网络。
车载摄像机18可以连续地形成环绕车辆10的环境的图像并且基于所形成的图像内的一个或更多个物体的变化或运动测量车辆运动或车辆俯仰的变化。例如，车载摄像机18可以形成车辆10前方的道路的图像，包括道路的车道线和物体的其他不垂直边缘以及地平线或“天际线”。车载摄像机18因此能够基于所形成图像中一个或更多个变化检测车辆运动或车辆俯仰的变化。这些变化可以包括检测地平线或天际线的向上或向下运动(例如沿z轴)。在该情况下，车载摄像机18可以沿着之前不存在光点的水平线检测另外的光点。基于该检测，可以确定地平线已发生运动。或者道路的车道线的斜度或所形成图像中的其他不垂直边缘可以随着时间而变化。当这些线或边缘的斜度变化时，可以表示车辆10的俯仰也已变化。在一个实施方式中，车载摄像机18可被触发以连续地形成环绕车辆10的环境的图像。还可能利用车载摄像机18基于利用从速度传感器26获得的数据在控制单元20处检测的速度的快速增大或减小形成环境的图像。在另一个实施方式中，车载摄像机18可以与后视镜组件一起被包括并靠近车辆10内部的挡风玻璃固定。车载摄像机18可以利用互补金属氧化物半导体(CMOS)成像传感器来产生如上所述的图像。
控制单元20可以通过车辆总线24接收来自加速度计16、车载摄像机18和速度传感器26的数据并且基于该数据向车灯调平致动器22传送指令以控制一个或更多个外部车灯14的位置。控制单元20可以实施为能够处理电子指令的一种装置，包括微处理器、微控制器、主处理器、控制器、车辆通信处理器和专用集成电路(ASIC)。其可以是仅用于系统12的专用处理器或可以与其他车辆系统共用。控制单元20可以执行各种类型的数字存储指令，比如存储在位于车辆12中的存储器内的软件或固件程序。
车灯调平致动器22是机电装置，该机电装置可以包括用于使一个或更多个外部车灯14围绕一个或更多个轴线运动或进行调节的物理机构和用于接收来自指示物理机构的控制单元20的指令的电气部件。在接收来自加速度计16和车载摄像机18的数据之后，控制单元20可以计算车辆俯仰相对于z轴的变化是正或是负。如上所述，当俯仰变化是正时，由外部车灯14产生的光束的焦点平行于道路运动至远离车辆12的道路上的点或更高。当检测到该变化时，控制单元20可以指示车灯调平致动器22以调节外部车灯14的位置，使得光束的焦点不随着车辆俯仰的变化而改变，在这种情况下向下调节光束的焦点。外部车灯14的这种向下运动利用图1中的虚线示出为影响光束。相比而言，当俯仰变化是负时，由外部车灯14产生的光束的焦点运动至道路上的更靠近车辆12的点。当检测到该变化时，控制单元20可以控制车灯调平致动器22以调节外部车灯14的位置，使得光束的焦点不改变，在这种情况下向上调节光束的焦点。
应该理解的是系统12还可以检测围绕图1所示的x轴的车辆滚动或侧面俯仰。在这种情况下，当多个外部车灯14被控制时，一个灯可以与另一个灯独立地控制。在一个示例中，如果车辆10围绕x轴旋转或滚动，则外部车灯14之一可以向上运动，而另一外部车灯14可以向下运动。车灯调平致动器22可以通过使灯向下倾斜以补偿外部灯14之一的向上运动。另一个车灯调平致动器22可以通过使灯向上倾斜以补偿另一个外部灯14的向下运动。当车辆10在乘客侧上相对于在车辆10的驾驶员侧上负载更重的重量时或当车辆10在转弯期间滚动时可能出现上述状态。
虽然用于调节外部车灯14的位置的各种物理机构是可能的，但是一个实施方式可以包括具有旋转输出轴的电动马达，旋转输出轴的运动可以使得外部车灯围绕轴线枢转。该轴线大致垂直于车辆行驶方向并且平行于图1所示的y轴。旋转输出轴可以最后利用包括经由联接件连接的第一连杆和第二连杆的连杆系统附连至外部车灯14。车灯调平致动器22的旋转输出轴可以利用连杆系统控制外部车灯14。第一连杆的远端可以固定地附连至旋转输出轴，第二连杆的远端可以固定地附连至外部车灯14，连杆的联接件位于两个附接点之间。当车辆俯仰的变化为正时，车灯调平致动器22可以被控制成通过使旋转输出轴沿一个方向旋转向下调节或枢转外部车灯。以及当车辆俯仰的变化为负时，车灯调平致动器22可以被控制成通过使旋转输出轴沿相反的方向旋转向上调节或枢转外部车灯。
可以理解的是以上是对本发明的一个或更多个实施例的说明。本发明不限于本文中公开的具体实施例，而仅由以下权利要求限定。此外，包含在上述说明书中的声明涉及具体实施例并且不被解释为限制于本发明的范围或用于权利要求书中的条款定义，除术语或短语明确如上限定之外。各种其他实施例以及对所公开的实施例的各种变化和变型对于本领域技术人员将变得明显。所有这些其他实施例、变化和变型旨在落入所附权利要求书的范围内。
如本说明书和权利要求书中所使用的，术语“例如”、“比如”和“如同”以及动词“包括”、“具有”、“包含”及其他动词形式在与一个或更多个部件或其他项目的列表结合使用时分别被解释为开放式，意思是该列表并非视为对其他、另外的部件或项目的排除。其他术语应利用其最宽泛合理的意思解释，除非这些术语用于需要不同的解释的上下文中。

Claims (19)

1.一种用于调节一个或更多个外部车灯的位置的系统，包括：
加速度计，所述加速度计用于表示当车辆停放或以低于5英里/小时的速度运动时车辆底盘相对于车辆的一个或多个车轴的俯仰变化；
车载摄像机，所述车载摄像机用于形成多个图像，并且基于所述多个图像内的物体的变化表示车辆底盘相对于车辆的一个或多个车轴的俯仰变化；以及
控制单元，所述控制单元用于接收来自所述加速度计和所述车载摄像机的表示，并基于来自该表示将指令传送至车灯调平致动器。
2.根据权利要求1所述的系统，还包括向所述控制单元提供速度数据的速度传感器。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制单元基于所述速度数据来选择由所述加速度计提供的车辆底盘的俯仰变化的表示，优先于由车载摄像机提供的车辆底盘的俯仰变化的表示。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述加速度计包括二轴加速度计。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车载摄像机与后视镜组件组合并且在车辆中邻近挡风玻璃安装。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车载摄像机包括互补金属氧化物半导体(CMOS)成像传感器。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车载摄像机通过产生包括一个或更多个道路线的多个图像来形成多个图像，并且基于一个或更多个道路线的斜度或位置中的至少一个的变化来表示车辆底盘的俯仰变化。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车载摄像机通过产生包括地平面的多个图像来形成多个图像，并且基于沿着地平面的多个光点来表示车辆底盘的俯仰变化。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括连接所述车灯调平致动器与外部车灯的连杆系统。
10.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述控制单元通信的车灯调平致动器，所述车灯调平致动器用于定位一个或更多个外部车灯。
11.一种用于调节一个或更多个外部车灯的位置的系统，包括：
加速度计，所述加速度计用于表示当车辆停放或以低于5英里/小时的速度运动时车辆底盘相对于车辆的一个或多个车轴的底盘的俯仰变化；
车载摄像机，所述车载摄像机用于形成多个图像，并且基于所述多个图像内的物体的变化表示车辆底盘相对于车辆的一个或多个车轴的俯仰变化；以及
控制单元，所述控制单元用于接收来自所述加速度计和所述车载摄像机的表示，并且基于该表示将第一指令传送至第一车灯调平致动器以及将第二指令传送至第二车灯调平致动器。
12.根据权利要求11所述的系统，还包括向所述控制单元提供速度数据的速度传感器。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述控制单元基于所述速度数据选择由所述加速度计提供的车辆底盘的俯仰变化的表示，优先于由车载摄像机提供的车辆底盘的俯仰变化的表示。
14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述车载摄像机与后视镜组件组合并且在车辆中邻近挡风玻璃安装。
15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述车载摄像机产生包括一个或更多个道路线的图像并且基于所产生的图像中示出的一个或更多个道路线的斜度或位置中的至少一个的变化检测车辆底盘的俯仰变化。
16.根据权利要求11所述的系统，其中，所述车载摄像机通过产生包括地平面的多个图像来形成多个图像，并且基于沿着地平面的多个光点表示车辆底盘的俯仰变化。
17.根据权利要求11所述的系统，其中，所述车载摄像机包括互补金属氧化物半导体(CMOS)成像传感器。
18.根据权利要求11所述的系统，还包括与所述控制单元通信的车灯调平致动器，所述车灯调平致动器用于定位一个或更多个外部车灯。
19.根据权利要求11所述的系统，其中，所述第一指令和所述第二指令包括不同的调节值。
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