CN116443148A - 车辆照明系统 - Google Patents

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CN116443148A CN202310437881.2A CN202310437881A CN116443148A CN 116443148 A CN116443148 A CN 116443148A CN 202310437881 A CN202310437881 A CN 202310437881A CN 116443148 A CN116443148 A CN 116443148A
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Abstract

本发明公开了一种车辆照明系统，包括能在三坐标空间内移动的前车灯，通过实时检测来自于驾驶员和车身的状态信息，控制前车灯在三坐标空间内进行运动，保证前车灯的近光灯光束图案的上截止线保持与水平线对齐，同时最大限度满足驾驶员的照明需求，提高安全性。

Description

车辆照明系统
技术领域
本发明涉及车辆领域，特别涉及一种车辆照明系统。具体用于单轨车辆，如：自行车、摩托车，或具有倾斜技术的所有车辆，如：可产生车身倾斜的三轮摩托车。具有倾斜技术的车辆特点在于，该车辆在转弯时类似于单轨车辆围绕其纵轴倾斜。
背景技术
在单轨车辆(诸如摩托车)经常遇到这样的问题，由于车辆绕弯道行驶，车辆发生车身倾斜。通常，与单轨车辆刚性地连接的前照灯不再能够以最佳方式照明单轨车辆前方的道路。其中，申请号为CN201710777534.9的发明专利公开了一种车灯控制系统与控制方法，所述车灯控制系统包括控制模组、感测模组与车灯模组，其中，所述感测模组用于感测车辆信息，包括惯性传感器单元，所述感测的车辆信息包括所述惯性传感器单元感测的车辆的运动状态，所述运动状态包括车辆的加速度与速度；及所述控制模组用于根据感测模组感测的信息确定对应的车灯模式并根据对应的车灯模式调节车灯模组的照射方式。对于上述的方案，能最大限度地保证汽车的行车安全，而对于单轨车辆(诸如摩托车)，由于单轨车辆绕弯道行驶，车辆发生车身倾斜，同时驾驶员的身体发生倾斜，仅通过上述方案无法实现将前照灯保持以最佳方式照明单轨车辆前方的道路；进一步地，对于单轨机动车的光分布设置，特别是近光分布，是由法律规定的，并且是在车辆直立时测量的。在每次转弯时，车辆与前灯或照明装置绕车辆的纵向轴线倾斜。结果，一方面，弯道中的能见度降低；另一方面，造成对向车辆迎面而来的交通眩目；这不利于交通安全。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种车辆照明系统，能够提高车辆的安全性。
根据本发明的第一方面实施例的车辆照明系统包括：
前车灯，包括壳体和光学单元，所述光学单元固定安装在所述壳体中，所述光学单元被构造为用于形成光分布；
连接轴，呈L型，所述连接轴的一端和所述壳体转动连接；
安装件，和所述连接轴远离所述壳体的一端转动连接；
基座，和所述安装件转动连接；
其中，所述壳体能沿第一轴线在所述连接轴上转动；所述连接轴能沿第二轴线在所述安装件上转动；所述安装件能沿第三轴线在所述基座上转动；所述第一轴线、所述第二轴线和所述第三轴线相互垂直；
惯性运动单元传感器，感应方向和车身纵向轴线共线，用于检测机动车的车身实时状态，并输出车身状态信号；
速度传感器，安装在车身上，用于测量单轨机动车当前速度并输出速度信号；
转动机构转向角度传感器，安装于单轨机动车车把与车把支轴之间，用于检测单轨机动车车把的实际转动角度数据并输出转向角度信号；
灯具传感器，内置于所述前车灯中，用于感知所述光学单元的实时位置、动作状态并输出灯具状态信号；
头部动作追踪传感器，安装在单轨机动车驾驶员头盔上，用于检测单轨机动车驾驶员头部偏转情况并输出头部偏转角度信号；
控制单元，接收所述车身状态信号、所述速度信号、所述转向角度信号、所述灯具状态信号以及所述头部偏转角度信号，并控制所述安装件、所述连接轴和所述前车灯运动，以使所述光学单元近光灯的光束图案的上截止线保持与水平线对齐，同时根据驾驶员头部偏转情况进行偏转。
根据本发明实施例的车辆照明系统，至少具有如下有益效果：通过实时检测来自于驾驶员和车身的状态信息，控制前车灯在三坐标空间内进行运动，保证前车灯的近光灯光束图案的上截止线保持与水平线对齐，同时最大限度满足驾驶员的照明需求，提高安全性。
根据本发明的一些实施例，还包括环境亮度传感器，所述环境亮度传感器用于检测环境实时亮度并输出亮度信号，所述控制单元接收所述亮度信号，并控制所述光学单元的功率。
根据本发明的一些实施例，所述灯具传感器、所述头部动作追踪传感器和所述惯性运动单元传感器均为I MU或陀螺仪传感器或具有相似功能的传感器。
根据本发明的一些实施例，当车体在直线向前行驶、车体与地面保持垂直、前车灯近光灯光束图案的上截止线保持与水平线对齐时，所述壳体位于初始位置，所述壳体围绕所述第一轴线的可转动的范围是初始位置±90°。
根据本发明的一些实施例，当车体在直线向前行驶、车体与地面保持垂直、前车灯近光灯光束图案的上截止线保持与水平线对齐、所述第一轴线和地面垂直时，所述连接轴位于初始位置，所述连接轴绕所述第二轴线的可转动的范围是初始位置±90°。
根据本发明的一些实施例，当车体在直线向前行驶、车体与地面保持垂直、前车灯近光灯光束图案的上截止线保持与水平线对齐、所述第一轴线和地面垂直时，所述安装件位于初始位置，所述安装件绕所述第三轴线的可转动的范围是初始位置±30°。
根据本发明的一些实施例，所述灯壳、所述连接轴和所述安装件均连接有用于驱动转动的马达和减速箱。
根据本发明的一些实施例，所述车身状态信号包括车身俯仰角信号、车身倾角信号、车身航向角信号以及车身加速度信号中的一种或多种。
根据本发明的一些实施例，所述光学单元包括至少一个光形成部件、至少一个光源以及至少一个投影透镜，所述光形成部件被构造成反射器或光引导元件，所述光源内置于所述光形成部件中，所述投影透镜覆盖所述光源。
根据本发明的一些实施例，还包括无线通信单元，集成于所述控制单元的控制电路中，可用于接收所述车身状态信号、所述速度信号、所述转向角度信号、所述灯具状态信号、所述头部偏转角度信号以及手机信号。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明实施例的车辆照明系统的前车灯的示意图；
图2为本发明实施例的车辆照明系统的前车灯的第一个方向的示意图；
图3为本发明实施例的车辆照明系统的前车灯的第二个方向的示意图；
图4为本发明实施例的车辆照明系统的前车灯的第三个方向的示意图；
图5为本发明实施例中直线向前行驶的单轨机动车前车灯的光分布的示意图；
图6为现有技术中沿弯道倾斜行驶的单轨机动车前车灯的光分布的示意图；
图7为本发明实施例中沿弯道倾斜行驶的单轨机动车前车灯的光分布的示意图(头部不偏转)；
图8为本发明实施例中沿弯道倾斜行驶的单轨机动车前车灯的光分布的示意图(头部偏转)；
图9为本发明实施例中的单轨机动车加速过程的侧视图；
图10为本发明实施例的车辆照明系统的示意图；
图11为本发明实施例的车辆照明系统的前车灯的一种简化结构的示意图；
图12为本发明实施例的车辆照明系统的前车灯(正装)的示意图；
图13为本发明实施例的车辆照明系统的前车灯(倒装)的示意图。
前车灯1；
壳体10；
连接轴20；
安装件30；
基座40；
控制单元50；
惯性运动单元传感器51；
速度传感器52；
转动机构转向角度传感器53；
灯具传感器54；
头部动作追踪传感器55；
环境亮度传感器58；
第一调节机构100；
第一马达110；
第一减速箱120；
第二调节机构300；
第二马达310；
第二减速箱320；
第三调节机构400；
第三马达410；
第三减速箱420；
无线通信单元561；
单轨机动车600；
光学单元800；
散热器810；
光分布830；
截止线831；
水平线H；
主光束方向L；
驾驶员的视线方向S；
第一轴线X；
第二轴线Y；
第三轴线Z；
倾斜角α；
偏转角β；
俯仰角γ；
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1至图10，为本发明实施例的车辆照明系统，其中，参照图1，其示出了用于前车灯、尤其是用于单轨机动车的前车灯1。图1的前车灯1包括具有至少一个光源的光学单元800(在图中没有完全详细地示出)，光学单元800被配置成形成具有截止线的光分布，其中光分布在主光束方向L上辐射。光学单元800包括至少一个光形成部件，例如反射器和/或光引导元件，其被配置为通过形成由至少一个光源发射的光来形成光学单元800的光分布。此外，光学单元800包括散热器810，其被配置为耗散至少一个光源的热量。
进一步地，前车灯1还包括壳体10，光学单元800安装在该壳体中，壳体10呈圆柱形，壳体10底部与连接轴20的一端通过轴承相连，壳体可以围绕连接轴20的一端自由转动。
图1、图2示出了前车灯1包括的连接轴20为两条轴互相垂直拼接而成，连接轴20为刚性轴，其一端通过轴承与壳体10相连，壳体10可以围绕连接轴的一端自由转动，连接轴20的另一端与安装件30通过轴承相连，连接轴20可以围绕安装件30转动。参照图1，连接轴20的两条轴分别为：第一轴线X、第二轴线Y，其中第一轴线X始终与主光束方向L垂直。
前车灯1还包括安装件30，安装件30与连接轴20的另一端通过轴承相连，连接轴20可以围绕安装件30转动，安装件30中部附近左右两端各伸出一条轴，轴的一端与安装件30刚性连接，另一端与基座40通过轴承相连，安装件30可以围绕基座40转动。
前车灯1还包括基座40，基座40通过轴承与安装件30中部附近左右两端各伸出一条轴连接，安装件30可以围绕基座40转动；基座40同时固接在单轨机动车车头前端。
参照图2，前车灯1还包括第一调节机构100，其用于使光学单元800围绕第一轴线X旋转，其中第一轴线X与主光束方向L垂直，当单轨机动车处于直立状态时，主光束方向L平行于地面、第一轴线X与地面垂直，第一调节机构100包括具有第一减速箱120的第一马达110，第一调节机构100可以形成旋转用的驱动器，第一调节机构100安装在壳体10内并与之刚性固定，减速箱120的输出轴与连接轴20一端刚性连接，并且被配置成壳体10可围绕连接轴20一端转动，以便使壳体10和光学单元800围绕第一轴线X做角运动。
参照图3，前车灯1还包括第二调节机构300，其用于使连接轴20的另一端围绕第二轴线Y旋转，从而带动壳体10和光学单元800围绕第二轴线Y做角运动，其中第二轴线Y与主光束L初始方向平行，第二轴线Y与第一轴线X垂直，第二调节机构300包括具有第二减速箱320的第二马达310，第二调节机构300可以形成旋转用的驱动器，第二调节机构300安装在安装件30内并与之刚性固定，减速箱320的输出轴与连接轴20的另一端刚性连接，并且被配置成带动连接轴20的另一端转动，以便使壳体10和光学单元800围绕第二轴线Y做角运动。
参照图4，前车灯1还包括第三调节机构400，其用于使安装件30围绕第三轴线Z旋转，从而带动壳体10和光学单元800围绕第三轴线Z做角运动，其中第三轴线Z与主光束L初始方向垂直，第三轴线Z与第二轴线Y垂直，第三调节机构400包括具有第三减速箱420的第三马达410，第三调节机构400可以形成旋转用的驱动器，第三调节机构400安装在基座40并与之刚性固定，并且被配置成带动安装件30围绕第三轴线Z旋转，以便使壳体10和光学单元800围绕第三轴线Z做角运动。
具体地，控制单元50安装在基座40上，配置为与各个传感器信号连接，用于收集各个传感器的信号，综合判断单轨机动车车身和光学单元800的实时状态，计算得出单轨机动车驾驶员的照明需求，驱动上述三个调节机构动作，从而达到最佳照明效果；惯性运动单元传感器51安装在单轨机动车车身的纵向轴线上，用于感知单轨机动车的车身实时状态(俯仰角、航向角、车身倾角、加速度等)；速度传感器52安装在单轨机动车车身上，用于测量单轨机动车当前速度并输出信号；转动机构转向角度传感器53安装于单轨机动车车把与车把支轴之间，用于检测单轨机动车车把的实际转动角度数据并输出信号；环境亮度传感器58安装在单轨机动车车身上，用于检测环境实时亮度并输出信号；灯具传感器54安装在壳体10内，用于感知光学单元的实时状态(俯仰角、倾角等)并输出信号；头部动作追踪传感器55安装在单轨机动车驾驶员头盔上，用于检测单轨机动车驾驶员头部偏转情况并输出信号；无线通信单元561安装整合至控制单元中，单轨机动车头盔中的头部动作追踪传感器55用于将数据通过无线的方式传输至控制单元中的无线通信单元561中，并进行数据处理；其中，无线通信单元561安装在基座40上，一方面用于接收无线通信单元561的信号发射端(在本实施例中，该信号发射端可以直接整合至头部动作追踪传感器55)的数据，另一方面还可以用于与手机无线连接，通过手机APP对前车灯进行参数设置、控制等。
此外，无线通信单元561可以用于传输车身状态信号、速度信号、转向角度信号、灯具状态信号以及头部偏转角度信号中的一个或多个，而在本实施例中，无线通信单元561可以仅用于传输头部偏转角度信号，其余信号则通过线束进行有线连接。
图5示出了具有用于稳定光分布830的前车灯1的单轨机动车600，其中单轨机动车600以无倾斜或任何倾斜角、垂直于地面向前直线行驶，这确定了单轨机动车600光分布830的标准位置，并且光分布830的截止线831平行于水平线H。整个前车灯1可以以固定的方式布置在外壳(未示出)中并且在对应的开口中安装在单轨机动车中，外壳借助于覆盖盘或前照灯透镜来封闭，从而形成机动车辆的前照灯。
图6示出了具有现有技术的车辆前照灯的倾斜单轨机动车600在弯道中行驶时，车辆发生倾斜，其中由车辆前照灯形成的光分布830跟随车辆发生倾斜，因此光分布830的截止线831在沿着弯道行驶期间不平行于水平线H并且可能造成对向车辆迎面而来的交通眩目。
图7示出了具有稳定光分布830的前车灯1单轨机动车600，单轨机动车600沿弯道行驶并且以倾斜角α倾斜，此时惯性运动单元传感器51测量出单轨机动车600的倾斜角值α，并将数据传输至控制单元50，控制单元50通过运算后发出指令至第二调节机构300，第二调节机构300作出动作，使连接轴20的另一端围绕第二轴线Y旋转，从而带动壳体10和光学单元800围绕第二轴线Y做角运动，当第二调节机构300带动连接轴20的另一端围绕第二轴线Y旋转α的角值后，此时第一轴线X与地面垂直，第二调节机构300停止动作；此时，单轨机动车600的光分布830的截止线831平行于水平线H。进一步地，惯性运动单元传感器51被配置成频繁地、不断地测量倾斜角α，控制单元50被配置成频繁地、不断地从惯性运动单元传感器51接收信号并频繁地、不断地控制第二调节机构300动作，使第一轴线X保持与地面垂直。
图8示出了具有稳定光分布830的前车灯1的单轨机动车600，单轨机动车600沿弯道行驶并且以倾斜角α倾斜，此时驾驶员的头部与车辆的实时前进方向(车辆纵轴)偏转一个角度β，驾驶员的视线方向S看向转弯的方向。惯性运动单元传感器51检测出车辆的车身纵轴(第二轴线Y)实时方向，并将数据传输至控制单元50；转动机构转向角度传感器53检测出单轨机动车600车把的实际转动角度数据并将数据传输至控制单元50；灯具传感器54检测出壳体10当前的状态及与车身纵轴(第二轴线Y)的相对关系并将数据传输至控制单元50；头部动作追踪传感器55检测出单轨机动车600驾驶员因视线方向S偏转而带动的头部偏转情况并将数据传输至控制单元50；控制单元50通过计算，比较出单轨机动车600驾驶员的视线方向S相对于摩托车纵轴(第二轴线Y)偏转的角度β，发出指令至第一调节机构100，第一调节机构100作出动作，带动壳体10围绕第一轴X转动；在此过程中，灯具传感器54实时监测壳体10当前的状态，当壳体10转动至壳体主光束方向L与单轨机动车600纵轴(第二轴线Y)、驾驶员头部视线方向S相对于单轨机动车600纵轴(第二轴线Y)偏转的夹角β一致时，停止动作。此时，灯的主光束方向L与驾驶员的视线方向S基本一致。进一步地，惯性运动单元传感器51被配置成频繁地、不断地测量车辆的车身纵轴(第二轴线Y)实时方向，转动机构转向角度传感器53被配置成频繁地、不断地检测出单轨机动车600车把的实际转动角度数据,灯具传感器54被配置成频繁地、不断地检测出壳体10当前的状态及与车身纵轴(第二轴线Y)的相对关系,头部动作追踪传感器55被配置成频繁地、不断地检测出单轨机动车600驾驶员因视线方向S偏转而带动的头部偏转情况,控制单元50被配置成频繁地、不断地计算出单轨机动车600驾驶员的视线方向S相对于单轨机动车600纵轴(第二轴线Y)偏转的角度β,并频繁地、不断地控制第一调节机构100动作，使灯的主光束方向L与驾驶员的视线方向S基本一致。
图9以侧视图示出了具有前车灯1的单轨机动车600，单轨机动车600举例处于加速状态，在图中以虚线表示，此时单轨机动车相对于静止状态产生仰角γ。此时惯性运动单元传感器51测量出单轨机动车600的俯、仰角值γ，并将数据传输至控制单元50，灯具传感器54检测出壳体10当前的状态及与车身俯、仰角的相对关系，并将数据传输到控制单元50，控制单元50通过计算比较，发出指令至第三调节机构400，第三调节机构400作出动作，带动安装件30围绕第三轴Z转动，从而带动壳体10摆动，在此过程中，灯具传感器54实时监测壳体10当前的状态，当壳体10转动至灯壳10与单轨机动车600俯、仰角的负夹角-γ一致时，停止动作。此时，灯的主光束方向L与地面大体保持平行，第一轴X的方向与重力线方向大体一致。进一步地，惯性运动单元传感器51被配置成频繁地、不断地测量单轨机动车600的俯、仰角值γ，灯具传感器54被配置成频繁地、不断地检测出壳体10当前的状态及与车身俯、仰角γ的相对关系，控制单元50被配置成频繁地、不断地计算比较，并频繁地、不断地控制第三调节机构400动作，使灯的主光束方向L与地面大体保持平行，第一轴X的方向与重力线方向大体一致。
进一步地，当前车灯1开启远光灯时，头部动作追踪传感器55实时检测单轨机动车驾驶员的抬头、低头动作数据，惯性运动单元传感器51检测出车辆俯、仰角，灯具传感器54检测出壳体10当前的状态及与车身俯、仰角的相对关系，实时将数据传输到控制单元50，控制单元50通过计算，比较驾驶员头部俯、仰与单轨机动车纵轴线的夹角与单轨机动车俯、仰角的关系，发出指令至第三调节机构400，第三调节机构400作出动作，带动安装件30围绕第三轴Z转动，从而带动壳体10摆动，在此过程中，灯具传感器54实时监测壳体10当前的状态，当壳体10转动至壳体10与单轨机动车驾驶员头部俯、仰与摩托车纵轴线的夹角一致时，停止动作。
进一步地，当前车灯1开启近光灯时，头部动作追踪传感器55实时检测单轨机动车驾驶员的抬头、低头动作数据，惯性运动单元传感器51检测出车辆俯、仰角，灯具传感器54检测出壳体10当前的状态及与车身俯、仰角的相对关系，实时将数据传输到控制单元50，控制单元50通过计算，比较驾驶员头部俯、仰与单轨机动车纵轴线的夹角与单轨机动车俯、仰角的关系，发出指令至第三调节机构400，第三调节机构400作出动作，带动安装件30围绕第三轴Z转动，从而带动壳体10摆动，在此过程中，灯具传感器54实时监测壳体10当前的状态：当驾驶员俯视时，壳体10转动至灯壳与单轨机动车驾驶员头部俯视与单轨机动车纵轴线的夹角一致时，停止动作；当驾驶员仰视时，壳体10转动至灯的主光束方向L与地面大体保持平行，第一轴X的方向与重力线方向大体一致，停止动作。
进一步地，速度传感器52的数据还用于控制第一调节机构100、第二调节机构300、第三调节机构400动作的快慢，并与单轨机动车的行驶速度成反比；当单轨机动车的行驶速度越快，调节机构的动作越慢。
进一步地，头部动作追踪传感器55与无线通信单元561的信号输送单元整合成小型盒子，以锂电池供电，通过快拆机构安装在单轨机动车驾驶员的头盔，用于收集头部动作数据并将头部动作追踪传感器55的数据无线传输控制单元50；在控制单元50内安装有无线通信单元561，用于接收头部动作追踪传感器55无线传输过来的数据。
进一步地，上述的无线通信单元561可以是蓝牙和/或2.4G，其中，可以通过蓝牙和/或WI FI模块与手机无线连接，通过专门为前车灯1开发的手机APP对前车灯进行参数设置等。进一步地，手机APP可以调用手机的GPS和地图数据的实时数据，GPS数据用于检测单轨机动车的实时速度，与速度传感器52的数据进行校验；地图数据用于对前方道路的照明需求做预判。
进一步地，本前照灯前车灯以单轨机动车的电源进行供电。
进一步地，本前车灯可以正装(图12)，也可以倒装(图13)。当要倒装时，控制单元的控制参数要做相应的调整。
进一步地，本发明的其中一个简化设计，可用于单轨机动车围绕弯道行驶时，最大限度照亮弯道内侧的道路。具体为：在上述技术方案的基础上，取消头部动作追踪传感器55及无线通信单元561。单轨机动车沿弯道行驶，惯性运动单元传感器51检测出车辆的车身纵轴方向以及车身与地面的倾斜角度α，转动机构转向角度传感器53检测出单轨机动车车把的实际转动角度数据，速度传感器52检测出单轨机动车当前的行驶速度数据，灯具传感器54检测出壳体10当前的状态及与车身纵轴的相对关系，实时将数据传输到控制单元50，控制单元50通过计算，发出指令至第一调节机构100，驱动具有减速箱的马达转动，带动壳体10围绕第一轴X转动，在此过程中，灯具传感器54实时监测壳体10当前的状态，当壳体10转动至预设值时，停止动作。此时，灯的主光束方向L照射在弯道内侧的预设方向上，最大限度照亮弯道内侧的道路。预设值是一个根据单轨机动车的速度、与地面的倾斜角度、车把的转动角度等参数预先设计好的、控制第一调节机构100转动角度的数值。
另外，本发明的另一个简化设计，可用于机动车以最佳的方式照亮前方的道路。具体为：在上述方案的基础上，取消第二调节机构，连接轴的另一端与安装件刚性连接(详见图11)，头部动作追踪传感器安装在机动车的驾驶室内，转动机构转向角度传感器安装在机动车方向盘与方向柱内。机动车沿弯道行驶，通过上述技术方案，惯性运动单元传感器检测出车辆的车身纵轴方向，转动机构转向角度传感器检测出机动车方向盘的实际转动角度数据，速度传感器检测出机动车当前的行驶速度数据，陀螺仪传感器检测出壳体当前的状态及与车身纵轴的相对关系，头部动作追踪传感器检测出机动车驾驶员因视线偏转而带动的头部偏转情况，实时将数据传输到控制单元，控制单元通过计算，比较出机动车驾驶员头部相对于机动车纵轴偏转的角度，发出指令至第一调节机构，驱动具有减速箱的马达转动，带动壳体围绕第一轴转动，在此过程中，陀螺仪传感器实时监测壳体当前的状态，当壳体转动至灯壳与机动车纵轴、驾驶员头部相对于机动车纵轴偏转的夹角一致时，停止动作。此时，灯的主光束方向与驾驶员的视线方向基本一致。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆照明系统，其特征在于，包括：
前车灯，包括壳体和光学单元，所述光学单元固定安装在所述壳体中，所述光学单元被构造为用于形成光分布；
连接轴，呈L型，所述连接轴的一端和所述壳体转动连接；
安装件，和所述连接轴远离所述壳体的一端转动连接；
基座，和所述安装件转动连接；
其中，所述壳体能沿第一轴线在所述连接轴上转动；所述连接轴能沿第二轴线在所述安装件上转动；所述安装件能沿第三轴线在所述基座上转动；所述第一轴线、所述第二轴线和所述第三轴线相互垂直；
惯性运动单元传感器，感应方向和车身纵向轴线共线，用于检测机动车的车身实时状态，并输出车身状态信号；
速度传感器，安装在车身上，用于测量单轨机动车当前速度并输出速度信号；
转动机构转向角度传感器，安装于单轨机动车车把与车把支轴之间，用于检测单轨机动车车把的实际转动角度数据并输出转向角度信号；
灯具传感器，内置于所述前车灯中，用于感知所述光学单元的实时位置、动作状态并输出灯具状态信号；
头部动作追踪传感器，安装在单轨机动车驾驶员头盔上，用于检测单轨机动车驾驶员头部偏转情况并输出头部偏转角度信号；
控制单元，接收所述车身状态信号、所述速度信号、所述转向角度信号、所述灯具状态信号以及所述头部偏转角度信号，并控制所述安装件、所述连接轴和所述前车灯转动，以使所述光学单元的光束图案的上截止线保持于水平线对齐。
2.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其特征在于，还包括环境亮度传感器，所述环境亮度传感器用于检测环境实时亮度并输出亮度信号，所述控制单元接收所述亮度信号，并控制所述光学单元的功率。
3.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其特征在于，所述灯具传感器、所述头部动作追踪传感器和所述惯性运动单元传感器均为IMU或陀螺仪传感器或具有相似功能的传感器。
4.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其特征在于，当车体在直线向前行驶、车体与地面保持垂直、前车灯近光灯光束图案的上截止线保持与水平线对齐时，所述壳体位于初始位置，所述壳体围绕所述第一轴线的可转动的范围是初始位置±90°。
5.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其特征在于，当车体在直线向前行驶、车体与地面保持垂直、前车灯近光灯光束图案的上截止线保持与水平线对齐、所述第一轴线和地面垂直时，所述连接轴位于初始位置，所述连接轴绕所述第二轴线的可转动的范围是初始位置±90°。
6.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其特征在于，当车体在直线向前行驶、车体与地面保持垂直、前车灯近光灯光束图案的上截止线保持与水平线对齐、所述第一轴线和地面垂直时，所述安装件位于初始位置，所述安装件绕所述第三轴线的可转动的范围是初始位置±30°。
7.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其特征在于，所述灯壳、所述连接轴和所述安装件均连接有用于驱动转动的马达和减速箱。
8.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其特征在于，所述车身状态信号包括车身俯仰角信号、车身倾角信号、车身航向角信号以及车身加速度信号中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其特征在于，所述光学单元包括至少一个光形成部件、至少一个光源以及至少一个投影透镜，所述光形成部件被构造成反射器或光引导元件，所述光源内置于所述光形成部件中，所述投影透镜覆盖所述光源。
10.根据权利要求1所述的车辆照明系统，其特征在于，还包括无线通信单元，集成于所述控制单元的控制电路中，用于接收所述车身状态信号、所述速度信号、所述转向角度信号、所述灯具状态信号、所述头部偏转角度信号以及手机信号中的一个或多个。
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