CN107199943A - 用于机动车辆的智能灯组件和智能照明系统 - Google Patents

用于机动车辆的智能灯组件和智能照明系统 Download PDF

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Abstract

提供一种用于机动车辆的智能灯组件。该智能灯组件包括智能灯组件专用的电子感测装置、可调光束光源以及直接连接至可调光束光源的控制器。还公开了一种智能照明系统。

Description

用于机动车辆的智能灯组件和智能照明系统
技术领域
本文件通常涉及机动车辆设备领域，并且更具体地，涉及用于机动车辆的智能灯组件和智能照明系统，其适于在各种操作条件下为机动车辆操作者提供改进的视野。
背景技术
提供一种用于机动车辆的包含两个或更多个智能灯组件的新型改进的智能灯组件和智能照明系统。智能灯组件和智能灯系统依赖用于照明功能的专用摄像头，针对照明应用可优化透镜和成像器的选择。此外，通过将专用处理器直接连接至可调光束前照灯，可使成像与场景数据的处理之间的任何延迟最小化，从而允许组件对迎面车辆、行人、道路标志或其它重点目标快速做出反应。
发明内容
根据本文描述的目的和益处，提供一种用于机动车辆的智能灯组件。该智能灯组件包括智能灯组件专用的电子感测装置、可调光束光源以及直接连接至可调光束光源的控制器。控制器可配置成：(a)从电子感测装置接收数据，(b)从数据识别重点目标，诸如道路标志，以及(c)将来自可调光束光源的光照引导到识别的目标或道路标志上。更进一步地，控制器可进一步配置成从电子感测装置接收数据，从数据识别行人，以及将来自可调光束光源的光照引导到识别的行人上。
电子感测装置可选自包括光感测装置、摄像头、红外线传感器、彩色图像传感器、热成像装置、雷达装置、声纳装置及其组合的感测装置的组。可调光束光源可为机动车辆的前照灯。更进一步地，控制器可配置成包括数据输入，数据输入涉及选自包括机动车辆速度、机动车辆加速度和机动车辆位置的组的至少一个参数。更进一步地，控制器可配置成从机动车辆速度监测装置、机动车辆加速度监测装置以及机动车辆位置监测装置接收数据，以及引导来自可调光束光源的光照以便跟随机动车辆正在其上行驶的道路。
根据附加方面，提供一种用于机动车辆的智能照明系统。该智能照明系统包括：(a)第一智能灯组件，第一智能灯组件包括第一专用电子感测装置和第一可调光束光源；以及(b)第二智能照明组件，第二智能照明组件包括第二专用电子感测装置和第二可调光束光源。进一步地，智能照明系统包括控制模块，控制模块直接连接至第一专用电子感测装置、第一可调光束光源、第二专用电子感测装置以及第二可调光束光源。控制模块可配置成从第一专用感测装置和第二专用感测装置接收数据，以及基于从第一专用电子感测装置和第二专用电子感测装置接收的数据确定从机动车辆到识别的物体的距离。
更进一步地，控制模块配置成从第一专用感测装置和第二专用感测装置接收数据，从数据识别道路标志，以及将来自第一可调光束光源和第二可调光束光源中的至少一个的光照引导到识别的道路标志上。
控制模块可进一步包括位于第一智能灯组件中的第一专用控制器和位于第二智能灯组件中的第二专用控制器。进一步地，控制模块可配置成包括数据输入，数据输入涉及选自包括机动车辆速度、机动车辆加速度和机动车辆位置的组的至少一个参数。更进一步地，控制模块可进一步配置成从机动车辆速度监测装置、机动车辆加速度监测装置以及机动车辆位置监测装置接收数据，以及引导来自第一可调光束光源和第二可调光束光源中的至少一个的光照以便跟随机动车辆正在其上行驶的道路。
根据另一方面，提供一种用于提高道路标志对机动车辆的操作者的可见性的方法。该包括步骤：(a)通过第一感测装置沿道路检测物体，(b)通过控制模块在检测的物体中识别道路标志，以及(c)当机动车辆靠近道路标志时，通过控制模块将来自可调光束光源的光照引导到道路标志上。
该方法可进一步包括步骤：通过控制模块在检测的物体中识别行人。此外，该方法可包括步骤：当机动车辆靠近行人时，通过控制模块将来自可调光束光源的光照引导到行人上。
更进一步地，该方法可包括步骤：通过控制模块在检测的物体中识别道路的路径，以及通过控制模块引导来自可调光束光源的光照以跟随路径。
更进一步地，该方法可包括步骤：通过第二感测装置沿道路检测物体。进一步地，该方法可包括步骤：基于通过控制模块从第一感测装置和第二感测装置接收的数据，通过控制模块确定从机动车辆到检测的物体的距离。
在下列描述中，示出并且描述了用于机动车辆的智能灯组件和智能照明系统的若干优选实施例。然而应当意识到，在不背离如上所述以及在以下的权利要求中描述的组件和系统的情况下，该组件和系统能够是其他不同的实施例，并且其若干细节能够在各种明显的方面进行修改。因此，应当认为附图和描述本质上是例示性的而非限制性的。
附图说明
附图包含在此处并且形成说明书的一部分，其例示了智能灯组件和智能照明系统的若干方面，并且与描述一起用于解释其某些原理。在附图中：
图1是智能灯组件的示意性框图。
图2是智能照明系统的示意性框图，该智能照明系统包含有图1中例示的类型的两个智能灯组件。
现在将详细参考智能灯组件和智能照明系统的当前优选的实施例，其实例在附图中示出。
具体实施方式
现在参照图1，其示出了智能灯组件10。该智能灯组件10包括电子感测装置12、可调光束光源14以及控制器16。电子感测装置12可包括光感测装置、摄像头、红外线传感器、彩色图像传感器、热成像装置、雷达装置、声纳装置，以及上述装置的组合，以上各装置均适用于(a)在机动车辆操作期间沿道路检测物体，以及(b)向控制器16提供关于上述物体的数据。
控制器16可包括根据适当的控制软件操作的专用微处理器或电子控制单元(ECU)。因此，需要注意的是，控制器16可包括一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个网络接口，所有此类装置均通过通信总线彼此通信。
可调光束光源14能够产生可调光束图案。例如，此类可调光束光源可包括以具有合适的投射光学元件的数字光投影(DLP)装置形式的前照灯，由此在光束图案内的任何位置处均可产生黑暗区域。或者，可调光束光源14可采用LED矩阵和合适的投射光学元件，以允许通过打开和关闭不同的LED或LED组照亮视野中的不同部分和目标。
在示出的实施例中，电子感测装置12以及控制器16均专门用于智能灯组件10。因此，可针对照明应用优化电子感测装置12。例如，当电子感测装置12为摄像头时，可优化透镜和成像器的选择以用于与智能灯组件10一起使用，以基于从控制器16接收的指令提供以期望方式照射视野中的目标物体的可调光束。
更具体地，电子感测装置12直接连接至控制器16，控制器16分析图像并将需求发送给可调光束光源14，由此控制灯具光束图案。由于控制器16直接连接至可调光束前照灯源14，因此使成像与场景数据的处理之间的延迟最小化，从而允许智能灯组件10更快速地对任何特定的重点目标(例如，迎面而来的汽车、行人、道路标志等)作出反应。由于控制器16专门设计用于实现此照明功能，因此可为此而优化处理器速度、存储器以及其它性能特性。
例如，在本发明的一个可能的实施例中，控制器16配置成从电子感测装置12接收数据，从该数据识别特定的重点目标，诸如道路标志18，以及将来自可调光束光源14的至少一部分照射引导到识别的道路标志上。
类似地，控制器16可配置成从电子感测装置12接收数据，从该数据识别行人，以及将来自可调光束光源14的至少一部分照射引导到识别的行人上。
更进一步地，控制器16可配置成包括数据输入22，其涉及选自包含机动车辆速度、机动车辆加速度和机动车辆位置的组中的至少一个参数。在该实施例中，控制器16可进一步配置成从机动车辆速度监测装置、机动车辆加速度监测装置以及机动车辆位置监测装置(附图中由参考标号24全部表示)接收数据，并且然后引导来自可调光束光源14的照射以跟随机动车辆正行驶的道路。
如在图1中进一步示出，控制器16还可配置成包括数据输出端24，以与机动车辆的诸如车身控制模块(BCM)28的另一控制模块共享信息。BCM28执行多个基于内部车身的电气功能，包括例如内部锁定、远程钥匙进入、内部灯、外部灯、挡风玻璃雨刷器控制等。在一些实施例中，BCM 28还可用于控制娱乐功能(例如，收音机、CD播放器以及通讯功能，诸如电话和通过无线网络的网络通信)。在一些实施例中，通过通信总线(未示出)将BCM 28连接至提供一个或多个附加功能的其它控制模块。
现在参照图2，其例示了智能照明系统30，智能照明系统30通常包括上述类型的两个智能灯组件10、10’。在示出的实施例中，两个智能灯组件10、10’的控制器16、16’经由数据信号线路32连接至主控制器34，且三个控制器16、16’和34共同包含智能照明系统30的控制模块36。在其它实施例中，两个控制器16、16’可相互连接并且可省略控制器34。在另外其他的实施例中，单个控制器16将操作两个智能灯组件10、10’并且包括整个控制模块36。
如图2所示，智能照明系统30包括：第一智能灯组件10，第一智能灯组件10具有第一专用电子感测装置12和第一可调光束光源14；以及第二智能照明组件10’，第二智能照明组件10’包括第二专用电子感测装置12’和第二可调光束光源14’。控制模块36直接连接至第一专用电子感测装置12和第二专用电子感测装置12’以及第一可调光束光源14和第二可调光束光源14’。
在这样的实施例中，控制模块36可配置成从第一专用感测装置12和第二专用感测装置12’接收数据，以及基于从第一电子感测装置和第二电子感测装置接收的数据使用立体视觉算法确定从机动车辆到识别的物体18的距离。在一个可能的实施例中，目标物体18为道路标志并且控制模块36可操作地将来自可调光束光源14的至少一些光照引导到识别的道路标志上。
在图2示出的实施例中，控制模块36包括控制器34、16和16’之间的数据信号线路42。此外，控制器36包括数据输入端38，数据输入端38从机动车辆速度监测装置、机动车辆加速度监测装置以及机动车辆位置监测装置(在图2中的框40中共同例示)接收数据。此外，控制模块36配置成此后引导来自可调光束光源14、14’中的至少一个的照明，以便跟随机动车辆正行驶的道路50。在示出的实施例中，由两个可调光束光源14、14’将光照引导到道路上。
如图2中进一步例示，控制模块36的控制器34还可配置成通过使用立体视觉算法处理由两个感测装置12、12’提供的数据来确定距离诸如道路标志18的物体的距离。还可通过数据输出端40将该数据提供给BCM 28。例如，当目标物体是诸如道路中的停靠车辆的潜在安全危险时，这种信息对机动车辆的主动安全系统而言会是有用的。
应当注意的是，还提供一种用于为机动车辆的操作者提高道路标志18的可见性的方法。该方法可描述为包括步骤：(a)通过第一感测装置12检测沿道路50的物体，(b)通过控制模块16识别检测物体中的道路标志18，以及(c)当机动车辆靠近道路标志时，通过控制模块将来自可调光束光源14的光照引导到道路标志18上。
该方法可进一步包括步骤：通过控制模块16识别检测物体中的行人，以及当机动车辆靠近行人时通过控制模块将来自可调光束光源14的光照引导到行人上。此外，该方法可包括：通过控制模块36识别检测物体中的道路50的路径，以及通过控制模块将来自可调光束光源14、14’的光照引导到道路的路径上。
此外，该方法可包括步骤：通过第二感测装置14’沿道路检测物体，以及基于通过控制模块从第一感测装置12和第二感测装置12’接收的数据通过控制模块36确定从机动车辆到检测到的物体的距离。
已经出于例示和描述的目的呈现上述内容。并不意在详尽或将实施例限制成所公开的精确形式。鉴于以上教导的明显的修改和变体是可能的。在依照公平、公正以及合法的权利范围内的相关要求进行解释说明的情况下，所有此类改造和变更均处于随附权利要求书的范围之内。

Claims (20)

1.一种用于机动车辆的智能灯组件，包括：
所述智能灯组件专用的电子感测装置；
可调光束光源；以及
直接连接至所述可调光束光源的控制器。
2.根据权利要求1所述的智能灯组件，其中，所述控制器配置成从所述电子感测装置接收数据，从所述数据识别道路标志，以及将来自所述可调光束光源的光照引导到所述识别的道路标志上。
3.根据权利要求1所述的智能灯组件，其中，所述电子感测装置选自包括光感测装置、摄像头、红外线传感器及其组合的感测装置的组。
4.根据权利要求1所述的智能灯组件，其中，所述可调光束光源为所述机动车辆的前照灯。
5.根据权利要求1所述的智能灯组件，其中，所述控制器配置成包括数据输入，所述数据输入涉及选自包括机动车辆速度、机动车辆加速度和机动车辆位置的组的至少一个参数。
6.根据权利要求5所述的智能灯组件，其中，所述电子感测装置选自包括光感测装置、摄像头、红外线传感器及其组合的感测装置的组。
7.根据权利要求6所述的智能灯组件，其中，所述控制器进一步配置成从所述电子感测装置接收数据，从所述数据识别道路标志，以及将来自所述可调光束光源的光照引导到所述识别的标志上。
8.根据权利要求7所述的智能灯组件，其中，所述控制器进一步配置成从所述电子感测装置接收数据，从所述数据识别行人，以及将来自所述可调光束光源的光照引导到所述识别的行人上。
9.根据权利要求8所述的智能灯组件，其中，所述控制器进一步配置成从机动车辆速度监测装置、机动车辆加速度监测装置以及机动车辆位置监测装置接收数据，以及引导来自所述可调光束光源的光照以便跟随所述机动车辆正行驶的道路。
10.一种用于机动车辆的智能照明系统，包括：
第一智能灯组件，所述第一智能灯组件包括第一专用电子感测装置和第一可调光束光源；
第二智能照明组件，所述第二智能照明组件包括第二专用电子感测装置和第二可调光束光源；
以及控制模块，所述控制模块直接连接至所述第一专用电子感测装置、所述第一可调光束光源、所述第二专用电子感测装置以及所述第二可调光束光源。
11.根据权利要求10所述的智能照明系统，其中，所述控制模块配置成从所述第一专用感测装置和所述第二专用感测装置接收数据，以及基于从所述第一专用电子感测装置和所述第二专用电子感测装置接收的数据确定从所述机动车辆到识别的物体的距离。
12.根据权利要求11所述的智能照明系统，其中，所述控制模块配置成从所述第一专用感测装置和所述第二专用感测装置接收数据，从所述数据识别道路标志，以及将来自所述第一可调光束光源和所述第二可调光束光源中的至少一个的光照引导到所述识别的道路标志上。
13.根据权利要求12所述的智能照明系统，其中，所述控制模块包括位于所述第一智能灯组件中的第一专用控制器和位于所述第二智能灯组件中的第二专用控制器。
14.根据权利要求13所述的智能灯组件，其中，所述控制模块配置成包括数据输入，所述数据输入涉及选自包括机动车辆速度、机动车辆加速度和机动车辆位置的组的至少一个参数。
15.根据权利要求14所述的智能照明系统，其中，所述控制模块进一步配置成从机动车辆速度监测装置、机动车辆加速度监测装置以及机动车辆位置监测装置接收数据，以及引导来自所述第一可调光束光源和所述第二可调光束光源中的至少一个的光照以便跟随所述机动车辆正行驶的道路。
16.一种提高道路标志对机动车辆的操作者的可见性的方法，包括：
通过第一感测装置沿道路检测物体；
通过控制模块在所述检测的物体中识别所述道路标志；以及
当所述机动车辆靠近所述道路标志时，通过所述控制模块将来自所述可调光束光源的光照引导到所述道路标志上。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括通过所述控制模块在所述检测的物体中识别行人，以及当所述机动车辆靠近所述行人时，通过所述控制模块将来自所述可调光束光源的光照引导到所述行人上。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括通过所述控制模块在所述检测的物体中识别所述道路的路径，并且通过所述控制模块引导来自所述可调光束光源的光照以跟随所述路径。
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括通过第二感测装置沿所述道路检测所述物体。
20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括基于通过所述控制模块从所述第一感测装置和所述第二感测装置接收的数据，通过所述控制模块确定从所述机动车辆到所述检测的物体的距离。
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