CN108237982A - 具有照明功能的外部后视装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车的自适应转角照明系统，其包括外部镜头部，其容纳具有多个LED的至少一个照明模块，多个LED布置在各区中，以提供不同的照明功能。一个LED或照明区设置为用于自适应照明转角区域，该转角区域沿车辆侧面朝外部镜头部的前方延伸。如果车速低于阈值速度，或响应于其他可选参数，诸如转向角、转弯信号闪光信号灯启动以及行车灯启动，该“转角LED”自适应启动。另一LED或照明区可用作安全灯，以在与车辆侧面相邻的门区域的地面上照亮或显示信息。还披露了内部灯。用户输入也可控制对于照明的选择。

Description

具有照明功能的外部后视装置
背景技术
本申请是美国申请No.14/129,559的部分继续申请，美国申请No.14/129,559正在申请中，是PCT/EP2012/062360根据371条进入国家阶段，其要求2011年6月29日提交的DE10 2011 105983.4的优先权。目前对于车辆的自适应照明，存在很多可用系统。这些系统试图为车辆提供动态前照明或弧形照明功能。
目前可用的系统通常使用机械系统提供弧形照明功能。例如，诸如步进电机等电机可使透镜、反射镜、底座、或前照灯的光源、或整个灯光模块旋转。步进电机可接收信号以使光束在水平和/或竖直方向转向。光束的具体转向角可限定为车速和方向盘转角的函数。此外，光束的通常旋转范围可以为左右±15度和上下±15度。结果，通过弧形照明功能可以更有效地照明道路，从而增加安全性和舒适性。
专利申请DE 10 2006 039 182 A1描述了这样的车辆，其具有光辐射装置以及控制装置，光辐射装置具有两个或更多个LED部分，控制装置用以改变LED部分所发出的辐射强度。
还建议了称为“像素灯”的自适应前照明系统。在该系统中，微镜装置各自反射光束的一个像素。此外，光束固定在适当位置，但能够编程以适应车辆前方的状况。PCT国际公开专利申请No.PCT/IB2007/051355描述了一种系统，其在光源前方设置液晶件，以使光束转向。
从EP2221219可知具有至少一个半导体光源的系统，所述半导体光源结合在车辆的日间行车灯光模块的指定位置中。这意味着至少一个半导体光源在固定或静止位置布置于日间行车灯光模块中。为了产生弧形光和/或偏转光功能，至少一个半导体光源不旋转或枢转，但保持连接至车辆。
用于主动弧形照明的所有已知解决方案具有如下缺陷，由于前照灯的安装位置，车辆侧方区域不能被照明。
Foote等人的US 2012/0081915披露了一种车辆外部镜，其具有可选地用于不同照明功能的辅助照明模块，不同照明功能包括例如欲转弯时的转弯信号指示、转向角或转弯信号启动时额外的前方和侧方照明、倒档齿轮接合时的倒车照明、以及与车辆侧方相邻的向下引导的安全灯或“地面照明”灯等。在一些变型中，用户可通过仪表盘控制或使用钥匙或遥控钥匙对照明模块或功能施加某种控制。
Chu的US2011/273671披露了一种用于照明车辆侧方或显示与车辆相邻的“标志”的投影仪。在一种实施方式中，投影仪位于侧视镜上。在门关闭的情况下，投影仪打开以在车辆4旁边区域的地面上投影标志，并照亮该区域。通过结合在投影仪中的图案或掩膜确定标志。
EP2740632披露了用于车辆的侧方后视镜系统和用于操作该侧方后视镜系统的相应应用程序产品。该后视系统包括诸如激光投影机等投影仪，用于对车辆周围投影图像。通过这种方式，实现了增强的视觉表现和信息传达。
本发明也通过在以自适应方式控制的外部镜中使用其他照明，试图克服与上述和其他现有技术相关联的问题。
发明内容
根据第一方面，本发明涉及一种车辆外部后视系统，其包括：
壳体，其适于安装至车辆的外侧，所述壳体保持反射镜表面和显示屏中的至少一个，显示屏用于向驾驶员显示车辆侧方和后方区域的图像；
一个或多个照明模块，设置在所述壳体中，并且提供至少一个第一照明区和至少一个第二照明区，所述第一照明区用于实现转弯信号指示器，所述第二照明区用于实现照亮前方区的自适应转角灯或照亮下方和后方区的自适应安全灯的一个或多个；以及
控制系统，用于(a)从车辆状态传感器接收关于车辆状态参数的输入数据，(b)从环境传感器接收关于车辆环境状况的输入数据；以及(c)响应于所述输入数据，以自适应方式启动所述第二照明区。
车辆外部后视系统可具有照明模块，照明模块包括用于在几个方向提供不同照明功能的多个LED，或者其可具有单个LED或光源，单个LED或光源经由光导向器或光导纤维被引导至多个位置。照明区功能可以由不同的照明模块实现，照明区功能可包括转弯信号闪光信号灯以及自适应转角灯、日间行车灯、安全灯、倒档指示、侧向标识灯、内部灯或它们任意组合。
外部后视系统可具有照明功能，其本质为自适应的并且自动且被动响应从环境或车辆传感器接收的数据输入来显示。可选地，包括安全灯功能的特定照明功能可响应于从用户输入装置接收的数据输入显示照明或信息。适当的用户输入装置可包括钥匙、遥控钥匙、或智能手机或平板电脑装置。因此，对于安全灯功能，响应于用户输入，用户可控制所启动的灯的颜色、形状、强度和时间中的至少一个。
根据另一方面，本发明包括用于照明的灯光模块附加装置，如本文所限定的，包括：
一个光源，和光导向器，诸如光导纤维和/或
多个光发射器
将光引导至不同的点和/或以不同颜色和/或以不同亮度，
车辆外部和/或内部和/或
经脚踏板、保险杠、侧向摄像头壳体等照亮地面
用于提供徽标、信息/警报、灯光图案、键盘(用于打开车辆)、当运动时在用户上的聚光(在夜晚照亮道路)。
根据另一方面，本发明包括控制系统，如本文所限定的：
从用户(客户/驾驶员)接收经智能手机(app)或其他界面输入的数据；
根据用户身份、日间、天气状况等生成信息/灯光图案；和/或
从检测用户的动作、运动和/或身份(照片检测、钥匙检测、电话等)、天气状况、接近目标等的传感器接收信号。
附图说明
下面，将参照附图通过示例性实施方式对本发明进行说明，其中：
图1是使用用于车辆的电子自适应前照明的系统的照明分布的示意性顶视图；
图2示出车辆的照明分布区域；
图3示出根据本发明的自适应转角灯的照明分布区域的示例性实施方式；
图4示出根据本发明的照明；
图5示出根据本发明的安全灯的照明分布区域的示例性实施方式；以及
图6示意性示出控制系统。
具体实施方式
诸如与第一和第二照明区或照明功能相关的“第一”或“第二”或“第三”部件的附图标记并不是代表任何顺序，仅作为将彼此区分开的符号。
图1示出使用车辆电子自适应前照明的系统的照明分布的示意性顶视图。该附图示出了驾驶情形，其中车辆1在沿向左弯曲的道路2行驶。此外，该附图示出具有三个不同照明区L1、L2、L3的前照灯中的电子自适应前照明系统LED模块的示例性实施方式。如本文中所使用的，“自适应”照明或“自适应控制”是指响应于所测量的参数或外部刺激，但不是直接响应用户控制而被动变化的照明。例如，在本文所述的自适应前照灯中，即使用户负责通过旋转方向盘改变转向角，前照灯响应于转向角变化而不是直接响应于用户动作而变化其角度。用户的主要目的是使车辆转向，并且仅通过辅助被动或“自适应”的特征使前照灯也转向。
如图1中所示，近光光源向车辆前方投射具有中心轴线17的标准光分布16。此外，照明区L1、L2、L3从标准光分布16的中心轴线17分别以角度β1、β2、β3投影分别具有照明分布21、23、25并且分别具有所述分布21、23、25的中心轴线22、24、26的光束。对于车辆沿朝左侧弯曲的道路行驶的行驶情形，照明分布21、23、25照亮车辆左前方区域。
基于各区所需的LED类型和照明量，各照明区L1、L2、L3可由一个或多个LED照明。此外，各照明区的照明强度可独立控制。以此方式，基于具体行驶情形，诸如车速、方向盘角度、靠近其他车辆、所选择的预编程的驾驶舒适度/行为、诸如开关或任何其他人机界面等输入装置的启动、或诸如弧度或宽度的道路特征等，可选地控制照明分布16、21、23、25。
图2示出车辆1左边的区域。外部后视装置3设置在车辆两侧。后视装置3包括镜和显示屏中的一个或两个。后视装置3还包括照明阴影区7的转弯信号闪光信号灯，阴影区7在与车辆纵向轴线呈5度至远离纵向轴线的55度之间的后方象限中延伸。该照明可通过用于外侧照明区L5(参见图4)的灯或LED实现。
前照灯的照明分布16、21、23和25之间的整个区域没有照亮。然而，如果车辆要转弯，前照灯的自适应特征不能足够地以自适应方式照亮与车辆侧面紧邻的道路区域(参见区域6)。为此，用于照明区L4的另一光源用在外部后视装置3中。该照明区L4照明区域6，区域6从外部镜或显示装置3的延伸部至少向外延伸至在后视装置3前方与车辆侧面相邻的车身轮廓。
图4示出用于车辆自适应照明的外部后视装置3的示例性实施方式。在该实例中，后视装置3包括镜头部3a和镜基座3b，镜头部3a包括在其侧面的反射件，其在附图中不可见，外部镜通过镜基座3b安装在车辆1上。车辆1在附图中以概略轮廓表示。外部镜3包括照明模块5，其在该实例中沿远离车辆引导的外部镜的纵向轴线延伸。在该示例性实施方式中，照明模块5可包括转弯信号闪光信号灯，侧向标识光源、结合的日间行车灯(DRL)以及自适应转角灯。
如该示例性实施方式中示出的，结合的日间行车灯(DRL)、转弯信号闪光信号灯以及自适应转角灯包括LEDD1至D8，其布置为也提供照明区L4、L5、和L6。照明区L4、L5、L6包括LED，以对于车辆沿向左弯曲的道路行驶的行驶情形照亮车辆镜的左前方区域。在该示例性实施方式中，功能照明区L4至L6可各自与功能性日间行车灯共用相同的LED位置(即D1至D8)。如图4所示，照明区L5(例如，在一些实施方式中其可提供转弯信号功能)与日间行车灯LED D2共用相同的位置；照明区L4(例如，在一些实施方式中其可提供自适应转角灯功能)与日间行车灯LED D4共用相同的位置，以及照明区L6与日间行车灯LED D6共用相同的位置，并且可提供该功能。
此外，图4示意性示出作为半圆形件的光学件。利用该光学件在特定方向引导各日间行车灯LED和各转角灯LED的光线。光学件包括反射镜、透镜等。应该理解照明模块5不限于所示出的示例性实施方式。照明区Lx的数量可以变化，并且照明区Lx的排列也可以变化，诸如水平、竖直、呈对角、呈直线、呈曲线等。
此外，对于任意给定的照明功能(诸如转弯信号闪光信号灯、自适应转角灯、日间行车灯(DRL)、侧向标识灯、倒档指示、或安全地面灯)，可以由一个或多个LED或光源提供照明，取决于所需的复杂性。如果对于任意给定的照明功能使用单个光源，通过使用诸如漫射屏、透镜、光导纤维、光导向装置或波导向装置、和/或反射镜等部件，可以更加均匀且宽范围地分布光线。这样具有更简单地生产和维护光源、如LED的益处，并且通过滤镜、透镜或漫射屏仍然能够实现在输出时颜色和/或强度的变化。
在另一实施方式中，镜3中的照明模块5仅包括转弯信号闪光信号灯和自适应转角灯。结果，仅限定了两个照明区，但在各情况中，两个照明区都分别包括用于另一功能的光源。由于闪烁功能必须发出琥珀色光，仅为该具体功能设置执行闪烁功能的LED。
除了用于不同功能的LED的排列和足够的数量，对于在后视装置中使用自适应转角灯的控制系统是重要的。因为只有在昏暗的照明情况中进行急转弯操作期间使用转角灯才有意义，将自适应转角灯的启动与环境和车辆参数以及特别是与日光水平和车速结合是有益的。例如，仅在低于阈值速度时启动外部镜中的自适应转角灯是有意义的。可根据其他环境参数启动自适应照明，其他环境参数包括雾、雨、雪、雨夹雪、多云或阴天状况、以及黑天或黄昏。可根据其他车辆参数启动自适应照明，这些车辆参数包括车速(低于阈值)、转向角(高于阈值)、发出待转弯信号时转弯指示器的启动、以及日间行车灯和/或前照灯的启动。
通过门中的控制模块或外部后视装置中的控制器对照明模块5进行控制，门中的控制模块或外部后视装置中的控制器经总线系统接收数据。将输入数据馈入控制单元。所述输入数据包括诸如车速、方向盘角度等车辆数据，以及诸如道路特征、照明水平、天气等环境数据。然后，控制单元控制彼此独立的左右照明模块的每个自适应照明区Lx，以打开或关闭各LED照明区和/或改变其照明强度。
如果满足下述车辆参数，则获得有利的控制系统：
车辆为静止或仅以低速运动，例如最高30公里/小时。
启动转弯信号。
以及打开行车灯。
转向角大于阈值。
这组参数限定了在较差视线时以低速急转弯，并且引起自适应转角灯被启动。
在可选实施方式中，可设置安全灯功能。在一些文献中，已知安全灯称为“地面照明灯”，并且通常照亮车辆40靠近门的一侧或两侧(70a、70b)(参见图5)。在后视镜26中设置安全灯，并且向下且略微向后引导以照亮区域66和与车辆40的侧面相邻的地面。照亮区L7(未示出)可设置在后视装置3的底侧并且可用于照亮区域66。照亮区L7可包括一个或多个LED或光源，并且与其他任意照明区相同，可通过光导纤维、透镜、光引导装置、反光镜等对照明进行漫射或引导。在可选实施方式中，可在车辆的脚踏板、翼子板、门或其他外部位置安装安全灯。
虽然安全照明区L7通常在车辆静止时使用，但也可与转弯信号指示器相关联，从而沿与车辆相邻的地面显示箭头或其他警报信号，以向靠近的车辆或自行车发出关于装备其的车辆将要进行转弯操作的信号。US2005117364描述了用于沿地面结合指示将要进行转弯的转弯信号显示箭头的系统。
在可选实施方式中，通过一个或多个照明区L8可提供内部照明功能。虽然照明区L8可容纳在后视装置3中，它们也可容纳在车舱内或车辆自身内部。该内部灯可以在门内部、沿底板材料或顶棚材料、在仪表盘下方或座椅下方、或在车辆内部其他任意位置中发现。如果所有内部照明都与一种照明功能(诸如门打开)相关联，则内部照明可由一个光源驱动，该光源使用将光线引导至各输出位置的光导纤维或光引导装置。这样可具有如下优点，降低光线强度并简化仅对单个光源的维护。
在一些实施方式中，安全照明功能L7和内部照明功能L8都可以对车辆状况或环境状况“自适应”。例如，在夜晚于限定距离内感测到远程输入时，安全灯可自动照明以引导用户至输入的车辆。如果需要，内部照明可以相似方式操作。在安全照明区L7的一些情况中，照明可包括诸如警报或警告的信息。基于环境和/或车辆情形状况，可由车辆控制器模块选择信息。在这种情况下，信息可包括诸如天气预警等警报，以建议驾驶员关于雾、雪、雨夹雪、冰或其他不利或危险的驾驶状况。在其他情形中，信息可以是车辆状态警报，诸如低胎压或低油或冷却液水平警报、或需要服务的警报。可选地，信息可以为由车辆生产商或用户选择的标识或图形设计。可通过将信息或图形投影到地面区域的适当的光源和图案或掩膜，实现在照明区66中显示的图像或信息的用途。专利公开US2011/273671、US2010/253919以及EP2740632A1示出和描述了通过诸如关于区L7所述的照明系统显示信息和标识的技术。
在另一实施方式中，安全灯和/或内部灯可由用户控制并定制。例如，可以由车辆用户选择和/或定制照明的特性(颜色、强度、内容等)。一些用户相比琥珀色或白色更喜欢红色或蓝色(或任意其他颜色)照明。信息可为问候语，诸如“你好”或“欢迎”，并且甚至如果需要可以为定制的以包括用户姓名。无论信息为自适应或由用户控制，其可在车辆各侧为相同或不同的。
在另一实施方式中，照明区L9可用于在靠近进门把手的窗或门区域显示信息。区L9可类似于安全照明区L7用于显示信息。然而，照明区L9的可选用途是在允许用户进入之前提供身份确认。为了该功能，L9可对用户显示虚拟键盘以输入密码解锁车辆。US2006/614582描述了这样的系统。照明区L9也可用于通过如智能手机中常用的“刷卡模式”、或通过如US2010/085147中所述的图像识别系统或手势识别确认身份。最后，照明区L9可用于通过反射测定来评估用户的清醒度，在发射测定中，用户必须在预定时间限度内重复光、物体或数字的显示图案，很像Hasbro游戏“SIMON”。
照明功能的定制和控制(例如L7和L8)可通过常规电子控制器实现，常规电子控制器诸如为GM公司的“Onstar”和Verizon公司的“HUM”系统当前所使用的。这些可使用模块中的插头或硬连接模块，硬连接模块具有用于与手持用户装置、诸如钥匙或智能手机等进行通信的无线发射器或接收器功能。图6示出代表性控制系统30的简单示意图。控制系统的中枢是计算机控制器或处理器32，其接收来自环境传感器34和车辆传感器36的数据输入。如前文所述，环境传感器34检测灯光或黑暗、雨、雪、雾、雨夹雪、道路状况、可能的驾驶员/用户的靠近、或靠近相邻的车辆等状况，并且将这些数据馈入控制器32。车辆传感器36检测车辆自身的状态情况，诸如车速、转向角、灯光的启动(日间行车灯或前照灯)、转弯信号指示器的启动、危险闪光灯的启动、发动机温度、发动机转数、发动机计算机故障检测、油压或寿命、胎压等，并且将这些馈入控制器32。
在自适应照明控制的情况中，处理器使用该传感器输入以确定启动哪个照明区(L4至L8)，诸如上述的自适应转角照明区L4、转弯信号指示器照明区L5、安全照明区L7、或内部照明区L8。
在用户定制照明控制的情况下，控制器32可从用户操作的遥控手持装置38接收额外的输入信号。手持用户装置38可以为具有适当“app”的智能手机或遥控钥匙，智能手机或遥控钥匙适于诸如通过从菜单、比如某个相机菜单选择模式，并且然后使用上下或左右箭头对各模式选择选项以提供特定输入。这些控制信号在图6中以虚线示出，以表示它们为诸如通过WiFi连接或蓝牙技术的无线传输。用户的手持装置38可以直接与控制器32的接收器通信，或者其可与“云中”39应用通信，诸如“Onstar”或“Hum”所执行的，然后“云”应用可与控制器32通信以传输信号。
如前文所述，用户所选择的一些输入可包括下述中任意项或所有项：
是否启用对任意特定特征或功能的禁用；
是否经由安全照明区L7显示任意信息；
在选择了信息的情况下显示什么信息；
对于内部照明区L8和安全照明区L7二者使用什么照明特征(例如颜色、形状和/或强度)。
在具体实施方式中对本发明进行上述描述，如所附权利要求所要求的，其细节不限于本发明。通过明显的参照，此处由数字和参照引用的所有专利公开以整体并入本文，包括说明书、权利要求书和附图，就像整体在本文中描述。

Claims (17)

1.一种车辆外部后视系统，包括：
壳体，其适于安装至车辆的外侧，所述壳体保持反射镜表面和显示屏中的至少一个，显示屏用于向驾驶员显示车辆侧方和后方区域的图像；
一个或多个照明模块，其设置并紧固在所述壳体中，并且提供至少一个第一照明区和至少一个第二照明区，所述第一照明区用于实现转弯信号指示器，所述第二照明区用于实现对车辆外侧或内侧的附加照明，所述第二照明区为自适应控制；以及
控制系统，其用于接收关于如下各项中的一项或多项的输入数据：(a)来自车辆状态传感器的车辆状态参数，(b)来自环境传感器的车辆环境状况；以及(c)来自用户输入装置的用户意图；并且所述控制系统用于响应于所述输入数据以自适应方式启动所述第二照明区。
2.根据权利要求1所述的外部后视系统，其中，至少一个照明模块包括多个LED，用于提供不同的照明功能。
3.根据权利要求1所述的外部后视系统，其中，至少一个照明模块包括单个光源和用于将光线从所述光源引导至一个或多个输出点的光导向器。
4.根据权利要求1所述的外部后视系统，还包括光导向器或光导纤维，使得所述照明模块内的光源的照明经由所述光导向器或光导纤维引导至多个位置。
5.根据权利要求1所述的外部后视系统，其中，所述第二照明区从自适应转角灯、自适应安全灯和自适应内部灯中选择。
6.根据权利要求1所述的外部后视系统，其中，所述第二照明区能够响应由所述控制系统接收的数据输入而显示照明，并且其中所述照明可选地包括信息或警报。
7.根据权利要求6所述的外部后视系统，其中，所述第二照明区为自适应安全灯，其能够响应于从所述车辆状态传感器接收的数据输入而显示信息或警报。
8.根据权利要求6所述的外部后视系统，其中，所述第二照明区为自适应安全灯，其能够响应于从所述环境传感器接收的数据输入而显示信息或警报。
9.根据权利要求6所述的外部后视系统，还包括用户输入装置，并且其中，所述第二照明区响应于从所述用户输入装置接收的数据输入而显示照明或信息。
10.根据权利要求6所述的外部后视系统，其中，所述控制系统响应于用户输入而控制用于所述第二照明区的启动的灯的颜色、形状、强度和时间中的至少一个。
11.根据权利要求6所述的外部后视系统，其中，所述控制系统还包括检测装置，其用于从所述环境传感器接收与附近用户身份相关的输入。
12.根据权利要求11所述的外部后视系统，其中，与附近用户身份相关的所述输入从图片识别、手势识别、钥匙输入识别以及检测到用户装置的靠近中选择。
13.根据权利要求6所述的外部后视系统，其中，所述控制系统还包括检测装置，其用于从所述环境传感器接收与道路状况或障碍相关的输入。
14.根据权利要求1所述的外部后视系统，其中，除了所述第二照明区的灯之外，所述控制系统启动所述转弯信号闪光信号灯。
15.根据权利要求1所述的外部后视系统，其中，所述第二照明区是自适应转角灯，并且其中，所述控制系统响应于转向角输入和车速输入而启动所述自适应转角灯，如果所述控制系统接收表示如下二者的输入数据：(i)所述转向角大于阈值，以及(ii)所述车速低于阈值速度，则所述转角灯以自适应方式启动。
16.根据权利要求1所述的外部后视系统，还包括第三照明区，其能够在车辆侧向的地面上投影至少一个箭头或徽章图像，并且从此处引导离开，其中，所述第三照明区以可操作方式连接在所述控制系统中，以响应于所述转弯信号指示器功能的启动而启动。
17.根据权利要求1所述的外部后视系统，还包括向前方引导的第三照明区，用于提供日间行车灯功能，并且以可操作方式连接在所述控制系统中。
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