CN1751372B - 自动汽车外部灯光控制系统组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自动汽车外部灯光控制系统(106)，具有改善的特征以精确地探测通常位于受控汽车(105)前方(110、115)的相关图像。也提供了自动计算微小的成像器组件未对准的系统。在至少某一实施方案中，提供了成像器组件安装装置以确保成像器组件相对于预期视场的精确对准。在相关实施方案蚛，成像器组件安装装置提供在相关受控汽车中的快速安装。在至少某一实施方案中，在成像器组件安装装置中提供了一些部件以确保为特定的受控汽车要求进行合适的选择。在相关实施方案中，防止了不正确组装。在至少某一实施方案中，提供了成像器组件安装装置，使用了按接元件以便快速有效地制造。
Description
相关申请的交叉参考
本申请35U.S.C.§119(e)要求2003年2月21日提交的U.S.临时专利申请序列号60/448,793的优先权。这一临时专利申请的公开在此全部引入作为参考。
背景技术
通过减轻根据变化的交通条件在远和近光头灯之间进行手动切换的负担，自动汽车外部灯光控制系统为驾驶者提供了显著的便利功能。已知，平均来说，驾驶者并不总在适当的时候使用他们的远光头灯。在夜晚，与近光头灯相比，远光头灯能够提供二至四或者更多倍的可视距离。因此，受控汽车的驾驶者在夜晚能够更早地察觉障碍物或行人。让光束开关任务自动化并提高远光头灯的平均使用率可以为夜间驾驶带来安全帮助。
已知的设计用来自动控制汽车外部灯光的系统利用前视数字成像系统来获取通常位于受控汽车前方的景况来分析图像并探测来车的头灯和去车的尾灯。显然，当在相应成像组件中出现未对准时，就难以进行可重复的和可预见的汽车到汽车的系统运作。
需要的是自动汽车外部灯光控制系统，提供改良的部件以精确地探测受控汽车通常前方的相关图像。还给出了自动解决子成像器组件未对准的系统。
在至少某一实施方案中，给出了成像器组件安装装置，保证成像器组件相对于所需视场的精确对准。在相关实施方案中，成像器组件安装装置能够快速安装在相关受控汽车中。
在至少某一实施方案中，成像器组件安装装置中具有为特定受控汽车需求确保合适选择的部件。在相关实施方案中，防止了不正确组装。
在至少某一实施方案中，给出了使用整体粘着元件用于快速有效制造的成像器组件安装装置。在相关实施方案中，需要最少的工具来安装成像器组件安装装置。
在至少某一实施方案中，本发明的各种改进与其它各种车辆系统结合。在至少某一相关实施方案中，各种集成系统共用元件以改进操作和，或，降低相关成本。
当阅读下面根据附图、实施例和所附权利要求的详细描述时，将能明显知道本发明的其它优点。
附图说明
图1绘出相对于去车尾灯和来车头灯的受控汽车；
图2绘出受控汽车；
图3a绘出内部后视镜组件的透视图；
图3b绘出图3的镜子组件的第二透视图；
图4绘出分解状态的固定组件的透视图；
图5绘出图4的固定组件的第二透视图；
图6绘出连接部件的透视图；
图7绘出图6的连接部件的第二透视图；
图8绘出座架/隔板的透视图；
图9绘出分解状态的后视镜组件的透视图；
图10绘出图9的镜子组件的第二透视图；
图11绘出第二分解状态的固定组件的透视图；
图12绘出图11的固定组件的第二透视图；
图13绘出第三分解状态的固定组件的透视图；
图14绘出图13的固定组件的第二透视图；
图15绘出分解状态的前罩的透视图；
图16a和16b绘出实际的图像传感器对准值；
图17绘出图像传感器视场随对准的变化；
图18绘出实际尾灯计数随图像位置的变化；
图19绘出实际头灯计数随图像位置的变化；
图20为表5的数据的图形表示；以及
图21为表6的数据的图形表示。
具体实施方式
首先参见图1，为说明起见，示出自动汽车外部灯光控制系统106安装在受控汽车105中。尽管控制系统106被画成与内部后视镜组件集成，但是应当理解控制系统，或其任何单独元件，都可以安装在受控汽车105内部中或外部上的任何合适位置。术语“受控汽车”此处用来指包含自动汽车外部灯光控制系统的汽车。合适的用于安装相关图像传感器的位置为那些能够不受阻挡看到受控汽车105前方景况并可以在与受控汽车相关的眩光区108内探测来车115的头灯116和去车110的尾灯111的位置。
图2绘出包含具有自动汽车外部灯光控制系统的内部后视镜组件206的受控汽车205。处理和控制系统的功能是想成像器发出配置数据、从成像器接受图像数据、处理图像并产生外部灯光控制信号。在下面的文献中含有这种自动汽车外部灯光控制系统的详细描述：共同转让U.S.专利号5,837,994、5,990,469、6,008,486、6,130,448、6,130,421、6,049,171、6,465,963、6,403,942、6,587,573、6,611,610、6,621,616、6,631,316和U.S.专利6,774,988，6,861,809和公开于2004年1月15日的US专利公开号US2004/0008410，公开于2004年7月22日的US专利公开号US2004/0143380，公开于2004年11月18日的US专利公开号US2004/0230358，公开于2004年10月14日的US专利公开号US2004/0201483，其公开在此全部引入作为参考。受控汽车也画成包括驾驶者一侧的外侧后视镜组件210a、乘客一侧的外侧后视镜组件210b、中央顶置刹车灯(CHMSL)245、A柱250a、250b、B柱255a、255b和C柱260a、260b；应当理解这些位置中的任何一个都可作为安装图像传感器或相关处理和，或，控制元件的位置。应当理解，任何或全部后视镜都可以是自动变光电光镜。受控汽车画成包括外部灯光的灯座，外部灯光包括头灯220a、220b、险恶天气灯230a、230b、前置转弯指示/危险信号灯235a、235b、尾灯225a、225b、后置转弯指示灯226a、226b、后置危险信号灯227a、227b以及倒车灯240a、240b。应当理解可具有其它的外部灯光，例如，分开的近光和远光头灯、包含多用途灯光的集成灯，等。还应当理解任何外部灯光都可具有定位器(未示出)来调节给定外部灯光的相关光轴。应当理解图2的受控汽车一般用于说明目的，合适的自动汽车外部灯光控制系统——例如此处引入作为参考的专利和专利申请中公开的那些——也可与此处和此处引入作为参考的公开中所描述的其它部件一起使用。
现在看图3a和3b，示出了内置后视镜组件300a、300b的实施方案。镜子组件包括封于前罩385a、385b和后罩390a、390b中的固定附属组件。前罩包含确定图像传感器可视开口的窗孔386b。固定附属组件与后视镜一起由连接部件355a、355b承载。后视镜包含镜座360a、360b、镶条361a、361b和镜面单元362a。导线罩394a、394b覆盖相关导线315b。后视镜组件300a、300b还包含了环境灯光传感器365b、至少一个麦克风366b、眩光传感器365a、操作者接口363a、指示器364a和至少一个信息显示器370。
从图像传感器的透视图观看时，如此处所用的，x轴为与受控汽车相关的纵轴(即图像传感器的光轴)，y轴为与受控汽车相关的横切汽车的轴(即图像传感器的水平轴)，z轴为相关受控汽车的垂直轴(即图像传感器的垂直轴)。图像传感器的垂直旋转指的是关于y轴的旋转，用上/下转动来定义。图像传感器的水平转动指的是关于z轴的旋转，用左/右转动来定义。图像传感器的倾斜旋转指的是关于x轴的转动。安装在受控汽车中的成像器板的角度变化对图像传感器的光轴有直接影响。角旋转改变“甜区”和视场，导致某一方向上视场限制增大而另一方向上视场限制减小。安装在受控汽车中的成像器板的位置变化对相关的自动汽车外部灯光控制系统的性能影响最小。几个毫米的位置移动——这是典型的容差——在300米或更远的距离处引起光轴的很小的角度变化(即，通常小于0.001度)。当安装在自动汽车外部灯光控制系统中时，优选的标称(nominal)图像传感器视场为相对光轴左大约15度、右大约15度、上大约4度以及下大约4度。
相关的机械变化可以是因为下列中的任何一个或它们的组合：1)座架/隔板容差，板表面：2)座架/隔板容差，配准部分；3)连接部件，座架/隔板安装表面；4)连接部件，按钮座以及5)成像器板厚度。表1总结了角度变化。
表1
预计的受控汽车水平面变化可包括下列中的任何一个或它们的组合：1)挡风玻璃形状，下陷容差；2)金属板变化；3)挡风玻璃粘合剂厚度；4)挡风玻璃位置；5)按钮位置；6)按钮旋转；7)“大脚”按钮；8)按钮粘合剂；9)汽车姿态构造变化以及10)汽车负载。表2至表4包含了与汽车水平面变化相关的数据总结。
表2
表3
表4
现在看图4和5，示出附件和后视镜安装组件405、505的分解透视图。在优选实施方案中，附件和后视镜安装组件给出牢固结构用于与固定安装的图像传感器一起安装可复位安装的内部后视镜。正如这里要详细描述的，优选附件和后视镜安装组件方便了安装，还提供了有关元件的可重复、可靠且精确的对准。在至少某一实施方案中，相关成像器用于自动外部汽车灯光控制，这最好是需要图像传感器的精确对准。
成像器板410、510带有具有透镜411的图像传感器。在优选实施方案中，成像器板将包括图像传感器控制逻辑和定时电路、通信线路驱动器以及铠装线座413。可选地，成像器板可包含处理器，用于接收并，至少部分地，处理来自图像传感器的图像。在优选实施方案中，在共同的ASIC中，最优选地在共同的硅晶片上集成了图像传感器和至少一个选自下列的其它器件：1)图像传感器控制逻辑；2)A/D转换器；3)低电压微分信号线驱动器；4)温度传感器；5)控制输出端；6)稳压器；7)第二图像传感器；8)微处理器；9)湿度传感器以及10)指南针。优选地，具有透镜411的图像传感器包括透镜盖按扣部分412，用于与透镜盖420、520按扣夹421接合。透镜盖具有窗孔422，与图像传感器和透镜的光轴对准。可使用各种合适的光学系统，例如在共同转让U.S.专利5,990,469、6,008,486、6,130,421、6,130,448、6,049,171和6,403,942以及国际申请公开WO2004/077175中绘出和描述的那些，它们的公开在此全部引入作为参考。
成像器板铠装线(未示出)优选地在其两端带有插头。成像器板优选地带有凸插座413用于插上成像器板铠装线(未示出)的插头之一。
再参看图5，透镜盖420、520按接到透镜上，然后成像器板置于座架/隔板430、530上从而对准针脚531、831插在对准孔514中从而图像传感器以及透镜411和透镜盖都与隔板窗孔832对准。优选地，对准针脚和，或，孔稍呈锥形，从而针脚最初畅通地插在对准孔中然后一旦成像器板被压入座架/隔板上的位置中，针脚就紧贴对准孔。优选地，通过镜头盖定位器833进一步将透镜盖固定。应当理解隔板可以是独立部分，按接在独立座架上的位置中。
一旦成像器板在座架/隔板上就位，就装上成像器板定位器445、545从而成像器板被夹持在座架/隔板上。优选地，成像器板定位器包含插在铰链座534、834中的铰链部分446，成像器板定位器基本垂直于座架/隔板。然后优选地使成像器板定位器绕铰链部分转动从而夹子部分447插在夹子座535、835中并通过联锁夹定位于其中。应当理解成像器板定位器可在三个、四个或多个点处按接，代替某一端上的铰链部分。
远场隔板450、550被按接到座架/隔板上，从而窗孔452、552与隔板窗孔832对准并且从而远场隔板按接夹451、551与远场按接部分443在隔板的两侧相接。远场隔板部分确定了相关图像传感器的视场。
座架/隔板430、530靠近连接部件455、555、655、755从而配准部分837插入配准座456、556、656中。四个扣件475、575穿过扣件槽457、557、657、757并插在扣件座841中以将座架/隔板固定到连接部件上。作为替代，对准垫片组件458可带有独立可更换对准垫片459。每个对准垫片分别带有至少一个第一刻度459a以及，优选地，第二和第三可读459b、459c。对准垫片扩展了任何一个附件和后视镜安装组件405、505在更多种汽车和挡风玻璃结构上的适用性。优选地，扣件为带螺纹的螺钉而扣件座带有相配的螺纹。可选地，扣件和扣件座具有干涉配合功能从而扣件被按入扣件座中。应当理解座架/隔板可被按接到连接部件上，代替使用扣件。
透明盖480、580安于前罩485、585上，从而透明盖固定在前罩上以关闭窗孔486。透明盖可装有使用外罩联锁481a、481b和弹簧夹联锁(图15中所示的元件1589a、1589b)的弹簧夹481。优选地，透明盖对可见光谱范围内的光线基本透明，但是，具有过滤红外和，或，紫外光谱的特性。因此，基本阻挡红外和，或，紫外光线照射到图像传感器上。前罩485、585优选地带有具有按接联锁487、587的内凹边缘，与后罩490、590的具有按接联锁493的内围连接。前罩和后罩一起确定一个封闭空间。
进一步参看图8，座架/隔板优选地带有零件匹配针脚844，位于与前或后罩上的零件匹配针脚相对的一侧上，从而特定的座架/隔板将仅能与合适的外罩组装在一起。零件匹配针脚允许匹配零件的确定组装，因为可以预想座架/隔板将与特定汽车挡风玻璃角和布线盖匹配。例如，用于24.3度角挡风玻璃汽车具有具有第一布线盖的后罩490、590的座架/隔板将不能用于不具有布线盖的后罩490、590(即，零件匹配针脚将被对准，因此阻止了组装)。挡正确的座架/隔板与相应正确的后罩配对时，零件匹配针脚将不会对准，将会阻止组装。
进一步如图8所示，座架/隔板带有上支座838和下制作840，它们部分确定相关图像传感器板和指南针传感器相对相关汽车挡风玻璃的角度。在优选实施方案中，可通过给出预定的上和下支座长度来选择角度。在优选实施方案中，成像器关于挡风玻璃的角度将从大约20至大约35度，更优选地从大约24.3至大约30度。优选的附件和后视镜安装组件将提供这一范围，只需改变上和/或下支座长度。要进一步扩展调节的挡风玻璃角度，连接部件将如此处其它地方所描述的那样改变。
再参见图6和7，更详细地画出了连接部件455、555、655、755。连接部件设计成可移动地与按钮座666中的汽车安装按钮(未示出)相接并容纳球662、762上的后视镜。连接部件的下半部分由下边缘670、下腔室672和下空腔673确定。肋条671使得连接部件在与适当设计的插入部件——例如一片弹性好的薄片——结合时用作定位器445、545的替代品。上半部分由按钮座666、附件底座665、上腔室669、带螺纹的定位螺丝孔668和上空腔667确定。上和下半部分优选地如图6和7所示，以使任何给定位置中强度最大化同时使所得连接部件厚度最小化。厚度需要最小化以节约材料并减小制造过程中的收缩和变形。优选地，连接部件通过注入模铸锌工艺来制造。优选地，模子具有分成至少四个部分(定模、动型以及两个滑片)的空腔从而，至少部分固化的连接部件通过向喷射针脚660、760和喷射点761喷出。当喷出时，连接部件具有在，至少，球662、762上的净模分隔线763。优选地，融化的锌通过模子中相应于模子填充位置764的窗孔注入被注入到模子中。应当理解，取决于所需材料和重复使用能力，相关的模子可具有更多或更少的部分。应当理解模子部分可具有插入物以确定上和/或下支座长度。因此相同的模子部分可用于支座各种角度的零件。
在优选实施方案中，连接部件具有加强杆759，靠近扣件槽457、657、757。最优选地，连接部件具有接地器部件758用于与至少扣件之一一起辅助接地器(图14中所示的元件1417)的连接。应当理解，可具有其它的接地器部件。
从图4、5、6和7可以看出，连接部件部分确定了图像传感器关于相关视场所确定的关系。通过改变连接部件的上半部分关于下半部分所确定的角度、改变座架/隔板配准部分的长度、给出不同厚度的垫片或这些的任何组合都可以改变相应的角度。应当很明显地，还可以做出其它调整来改变所得成像器目标。可给出挡风玻璃密封罩(图13中所示的元件1389、1489)来阻止有害物在透明盖上的堆积，例如灰尘、挡风玻璃刷水花、水蒸气等。
应当理解连接部件也可使用除了锌之外的其它材料，例如钢、钢合金、铝、铝合金、硬质塑料、聚合物、镁、镁合金灯。在本发明的领域中也可使用复合材料，例如纤维玻璃、纤维加固塑料，等。
现在看图9和10，示出后视镜组件900、1000的分解透视图。在优选实施方案中，后视镜组件提供用于安装内部后视镜与成像器板的牢固结构。正如这里所要描述的，优选附件和后视镜安装组件有助于安装并提供相关元件的可重复的、可靠的以及精确的对准。在至少某一实施方案中，相关成像器用于需要成像器的精确对准的自动外部汽车灯光控制。
成像器板910、1010带有具有透镜的图像传感器。在优选实施方案中，成像器板将也包括图像传感器控制逻辑和定时电路、通信线路驱动器和铠装线座913。可选地，成像器板可包含处理器，用于接收并，至少部分地，处理来自图像传感器的图像。在优选实施方案中，在共同的ASIC中，最优选地在共同的硅晶片上集成了图像传感器和至少一个选自下列的其它器件：1)图像传感器控制逻辑；2)A/D转换器；3)低电压微分信号线驱动器；4)温度传感器；5)控制输出端；6)稳压器；7)第二图像传感器；8)微处理器；9)湿度传感器以及10)指南针。优选地，具有透镜的图像传感器包括透镜盖按扣部分，用于与透镜盖920、1020按扣夹接合。透镜盖具有窗孔，与图像传感器和透镜对准。
成像器板铠装线(未示出)优选地在其两端带有插头。成像器板优选地带有凸插座913用于插上成像器板铠装线的插头之一。
在优选组装方法中，给出成像器板和成像器铠装线，铠装线插入相关插座913。镜头盖按接到镜头上而成像器板置于座架/隔板上从而对准针脚插入对准孔中从而具有镜头和镜头盖的成像器与隔板窗孔对准。优选地，对准针脚和，或，孔稍呈锥形，从而针脚最初畅通地插在对准孔中然后一旦成像器板被压入座架/隔板上的位置中，针脚就紧贴对准孔。优选地，通过镜头盖定位器进一步将透镜盖固定。应当理解隔板可以是独立部分，按接在独立座架上的位置中。
一旦成像器板在座架/隔板上就位，就装上成像器板定位器945、1045从而成像器板和指南针传感器板被夹持在座架/隔板上。优选地，成像器板定位器包含插在铰链座中的铰链部分，成像器板定位器基本垂直于座架/隔板。然后优选地使成像器板定位器绕铰链部分转动从而夹子部分插在夹子座中并通过联锁夹定位于其中。应当理解成像器板定位器可在三个、四个或多个点处按接，代替某一端上的铰链部分。
远场隔板优选地被按接到座架/隔板上，从而窗孔与隔板窗孔对准并且从而远场隔板按接夹451、551与远场按接部分443在隔板的两侧相接。远场隔板部分确定了相关图像传感器的视场。
座架/隔板930、1030靠近连接部件955、1055从而配准部分插入配准座中。一旦座架/隔板与连接部件对准，四个扣件975、1075穿过扣件槽957、1057并插在扣件座中以将座架/隔板固定到连接部件上。优选地，扣件为带螺纹的螺钉而扣件座带有相配的螺纹。可选地，扣件和扣件座具有干涉配合功能从而扣件被按入扣件座中。应当理解座架/隔板可被按接到连接部件上，代替使用扣件。
透明盖980、1080安于前罩985、1085上，从而透明盖固定在前罩上以关闭窗孔986、1086。透明盖可装有使用外罩联锁(图15中所示的元件1581a、1581b)和弹簧夹联锁(图15中所示的元件1589a、1589b)的弹簧夹481。优选地，透明盖对可见光谱范围内的光线基本透明，但是，具有过滤红外和，或，紫外光谱的特性。因此，基本阻挡红外和，或，紫外光线照射到图像传感器上。前罩985、1085优选地带有具有按接联锁的内凹边缘，与后罩部分990、991、1090、1091的具有按接联锁的内围连接。前罩和后罩一起确定一个封闭空间。
现在看图11和12，示出附件和后视镜安装组件1105、1205的分解透视图。在优选实施方案中，附件和后视镜安装组件提供用于安装内部后视镜与成像器板的牢固结构。正如这里所要描述的，优选的附件和后视镜安装组件有助于安装并提供相关元件的可重复的、可靠的以及精确的对准。在至少某一实施方案中，相关成像器用于需要成像器的精确对准的自动外部汽车灯光控制。
成像器板1110、1210带有具有透镜的图像传感器。在优选实施方案中，成像器板将也包括图像传感器控制逻辑和定时电路、通信线路驱动器和铠装线座1113。可选地，成像器板可包含处理器，用于接收并，至少部分地，处理来自图像传感器的图像。在优选实施方案中，在共同的ASIC中，最优选地在共同的硅晶片上集成了图像传感器和至少一个选自下列的其它器件：1)图像传感器控制逻辑；2)A/D转换器；3)低电压微分信号线驱动器；4)温度传感器；5)控制输出端；6)稳压器；7)第二图像传感器；8)微处理器；9)湿度传感器以及10)指南针。优选地，具有透镜的图像传感器包括透镜盖按扣部分，用于与透镜盖920、1020按扣夹接合。透镜盖具有窗孔，与图像传感器和透镜对准。
成像器板铠装线(未示出)优选地在其两端带有插头。成像器板优选地带有凸插座1113用于插上成像器板铠装线的插头之一。
在优选组装方法中，给出成像器板和成像器铠装线，铠装线插入相关插座1113。镜头盖按接到镜头上而成像器板置于座架/隔板上从而对准针脚插入对准孔中从而具有镜头和镜头盖的成像器与隔板窗孔对准。优选地，对准针脚和，或，孔稍呈锥形，从而针脚最初畅通地插在对准孔中然后一旦成像器板被压入座架/隔板上的位置中，针脚就紧贴对准孔。优选地，通过镜头盖定位器进一步将透镜盖固定。应当理解隔板可以是独立部分，按接在独立座架上的位置中。
一旦成像器板在座架/隔板上就位，就装上成像器板定位器1145、1245从而成像器板和指南针传感器板被夹持在座架/隔板上。优选地，成像器板定位器包含插在铰链座中的铰链部分，成像器板定位器基本垂直于座架/隔板。然后优选地使成像器板定位器绕铰链部分转动从而夹子部分插在夹子座中并通过联锁夹定位于其中。应当理解成像器板定位器可在三个、四个或多个点处按接，代替某一端上的铰链部分。
远场隔板1150、1250被按接到座架/隔板上，从而窗孔与隔板窗孔对准并且从而远场隔板按接夹与远场按接部分在隔板的两侧相接。远场隔板部分确定了相关图像传感器的视场。
座架/隔板1130、1230靠近连接部件1155、1255从而配准部分插入配准座中。一旦座架/隔板与连接部件对准，四个扣件1175、1275穿过扣件槽并插在扣件座中以将座架/隔板固定到连接部件上。优选地，扣件为带螺纹的螺钉而扣件座带有相配的螺纹。可选地，扣件和扣件座具有干涉配合功能从而扣件被按入扣件座中。应当理解座架/隔板可被按接到连接部件上，代替使用扣件。
透明盖1180、1280安于前罩1185、1285上，从而透明盖固定在前罩上以关闭窗孔1186。透明盖可装有使用外罩联锁(图15中所示的元件1581a、1581b)和弹簧夹联锁(图15中所示的元件1589a、1589b)的弹簧夹1181。优选地，透明盖对可见光谱范围内的光线基本透明，但是，具有过滤红外和，或，紫外光谱的特性。因此，基本阻挡红外和，或，紫外光线照射到图像传感器上。前罩1185、1285优选地带有具有按接联锁的内凹边缘，与后罩部分的具有按接联锁的内围连接。前罩和后罩1190、1290一起确定一个封闭空间。
图11和12绘出的附件和后视镜安装组件1105、1205实施方案配置成安装到受控汽车的悬挂控制区域上而不是安装在挡风玻璃按钮上。图11和12的实施方案包含底座1160、垫圈1161、触发线1162、安装针脚1163、压缩弹簧1164、分离板1165、扩展支架1166和分离板扣件1177，一起将附件和后视镜安装组件安装到悬挂控制区域上。
现在看图13和14，示出附件和后视镜安装组件1305、1405的分解透视图。在优选实施方案中，附件和后视镜安装组件提供用于安装内部后视镜与成像器板和指南针板的牢固结构。正如这里所要描述的，优选的附件和后视镜安装组件有助于安装并提供相关元件的可靠的以及精确的对准。在至少某一实施方案中，相关成像器用于需要成像器的精确对准的自动外部汽车灯光控制。
成像器板1310、1410带有具有透镜1311的图像传感器。在优选实施方案中，成像器板将也包括图像传感器控制逻辑和定时电路、通信线路驱动器和铠装线座1313。可选地，成像器板可包含处理器，用于接收并，至少部分地，处理来自图像传感器的图像。在优选实施方案中，在共同的ASIC中，最优选地在共同的硅晶片上集成了图像传感器和至少一个选自下列的其它器件：1)图像传感器控制逻辑；2)A/D转换器；3)低电压微分信号线驱动器；4)温度传感器；5)控制输出端；6)稳压器；7)第二图像传感器；8)微处理器；9)湿度传感器以及10)指南针。优选地，具有透镜1311的图像传感器包括透镜盖按扣部分1312，用于与透镜盖1320、1420按扣夹1321接合。透镜盖具有窗孔1322，与图像传感器和透镜对准。
成像器板铠装线1315、1415优选地在其两端带有插头1316。在优选实施方案中，成像器板铠装线包含九个针脚插头和插座，所有九个针脚都对准在一个共同的平面中。成像器板铠装线优选地包含七根尺寸类似独立绝缘的导线，捆绑在一起，更大的绝缘的地导线螺旋形环绕在七根导线上，七根导线和地线外面包有屏蔽外护层。优选地，七根导线都终止于相关插座中与成像器板座一端相对的一端上，针脚1和6接地，针脚2接正数据时钟，针脚3接负数据时钟，针脚4接未校准正12伏，针脚5接未校准12伏参考，针脚7接正数据以及针脚8接伏数据。优选地，成像器板铠装线的成像器板插座端与相对端一样，除了更大的绝缘地线没有终止在插头中，而是终止在地连接1317、1417上。应当理解，成像器板铠装线可以穿过将后视镜罩安装到连接部件上的支点球和轴从而铠装线基本看不见。
如图14所示，指南针传感器板1325、1425带有具有插头/插座1427的指南针铠装线1426。在优选实施方案中，指南针铠装线1426两端都带有插头。在优选实施方案中，指南针铠装线包含四根尺寸类似单独绝缘的导线，外护层包裹捆扎在一起的导线。优选地，所有四根导线都终止在两端的插头中。
在优选组装方法中，给出指南针传感器板和指南针板铠装线，铠装线插入相关插座。给出成像器板和成像器板铠装线，铠装线插入相关插座。然后指南针传感器板置于座架/隔板1330、1430的指南针板插座1442中。镜头盖按接到镜头上然后成像器板置于座架/隔板上从而对准针脚1431插入对准孔1414中从而具有镜头和镜头盖的成像器与隔板窗孔对准。优选地，对准针脚和，或，孔稍呈锥形，从而针脚最初畅通地插在对准孔中然后一旦成像器板被压入座架/隔板上的位置中，针脚就紧贴对准孔。优选地，通过镜头盖定位器进一步将透镜盖固定。应当理解隔板可以是独立部分，按接在独立座架上的位置中。
一旦指南针传感器板和成像器板在座架/隔板上就位，就装上传感器板定位器1345、1445从而成像器板和指南针传感器板被夹持在座架/隔板上。优选地，指南针板定位器包含插在铰链座834中的铰链部分1346、1446，指成像器板定位器基本垂直于座架/隔板。然后优选地使指南针板定位器绕铰链部分转动从而夹子部分1347、1447插在夹子座中并通过联锁夹定位于其中。应当理解指南针板定位器可在四个点处按接，代替某一端上的铰链部分。
远场隔板1350、1450被按接到座架/隔板上，从而窗孔1352、1452与隔板窗孔对准并且从而远场隔板按接夹1351、1451与远场按接部分在隔板的两侧相接。远场隔板部分确定了相关图像传感器的视场。
座架/隔板1330、1430靠近连接部件1355、1455从而配准部分插入配准座1356、1456中。一旦座架/隔板与连接部件对准并且指南针板铠装线穿过下窗孔，四个扣件1375、1475穿过扣件槽1357、1457并插在扣件座中以将座架/隔板固定到连接部件上。优选地，扣件为带螺纹的螺钉而扣件座带有相配的螺纹。可选地，扣件和扣件座具有干涉配合功能从而扣件被按入扣件座中。应当理解座架/隔板可被按接到连接部件上，代替使用扣件。
透明盖1380、1480安于前罩1385、1485上，从而透明盖固定在前罩上以关闭窗孔1386。优选地，透明盖用热铆和/或粘胶固定在前盖上。作为替代，透明盖也可与前罩一起集成模铸用弹簧夹或使用弹性套管来组装。优选地，透明盖对可见光谱范围内的光线基本透明，但是，具有过滤红外和，或，紫外光谱的特性。因此，基本阻挡红外和，或，紫外光线照射到图像传感器上。前罩1385、1485优选地带有具有按接联锁1387、1487的内凹边缘，与后罩部分1390、1490的具有按接联锁1393的内围连接。前罩和后罩一起确定一个封闭空间。
现在看图15，示出具有窗孔1586、具有按接联锁1587的内凹边缘、部件匹配针脚1591和弹簧夹联锁1589a、1589b。透明盖1580通过弹簧夹1581定位在靠近前罩窗孔的位置中。弹簧夹具有外罩联锁1581a、1581b，用于分别插入弹簧夹联锁1589a、1589b。优选地，弹簧夹稍微弯曲以改善透明盖保持能力。
图16a和16b绘出与安装在两个不同的受控汽车类型中的图像传感器的对准相关的数据的真实结果。所示出的变化是同一类型的汽车与另一类型的相比较。优选地保持总的传感器视场在标称设计值+/-2.5度范围内。
现在看图17至21，关于图像传感器对准讨论了自动汽车外部灯光控制系统。一些与图像传感器对准相关的性能影响有：图像传感器光轴偏离光分布重心、图像传感器水平限制的视场以及图像传感器垂直限制的视场。图17绘出视场如何随图像传感器对准而变化。
图18绘出与在本发明实施方案的实际操作过程中探测到的去车尾灯相关的数据的总结。图19绘出与在本发明实施方案的实际操作过程中探测到的来车的头灯相关的数据的总结。
自动汽车外部灯光控制系统的性能会受图像传感器光轴偏移的影响。当出现未对准时，经常是即使最常遇到的光源也不会聚焦在相应图像分析运算所估计的正确像素带中。可以提供用于自校准图像传感器与纵轴的对准的运算来改正成像器周边的像素如此配置时的微小未对准。应当理解，可提供机械的图像传感器复位装置，从而允许自动或手动的图像传感器对准。自动装置可包含来自其它受控汽车装备——例如俯仰传感器、偏驶传感器、转弯传感器、刹车传感器、加速传感器、负载传感器等——的输入。可提供厂内校准和，或，动态校准装置。
当图像传感器的视场水平受限时，会影响自动汽车外部灯光控制系统的性能。当出现未对准时，经常会遇到下降的曲线性能，经常会遇到照向过车的远光头灯眩光，以及远光头灯经常会在来车经过之前回到完全亮度和，或，不正确的瞄准。表5和6以及图20和21绘出了限制自动汽车外部灯光控制系统中的图像传感器水平视场的影响。
表5
表6
自动汽车外部灯光控制系统性能可能受图像传感器垂直视场的限制。经常会遇到下降的斜坡性能。难以量化性能的损失因为头灯光输出在垂直角上变化很大。
上面的描述只认为是优选实施方案的秒数。熟练的技术人员和作出和使用本发明的人能够想到本发明的调整。因此，应当理解附图和上面所描述的实施方案仅仅是说明目的，并不是要限制本发明的领域，它由下面的全力要求按根据专利法——包括等价物学说——所解释的来确定。
Claims (9)
1.一种自动汽车外部灯光控制系统，包括：
连接部件和座架，用于固定成像器板，使得所述成像器板水平或垂直地对准在图像传感器光轴的大约5度和大约-5度的范围内；或者
连接部件和隔板，用于固定成像器板，使得所述成像器板水平或垂直地对准在图像传感器光轴的大约5度和大约-5度的范围内。
2.根据权利要求1的自动汽车外部灯光控制系统，其中所述自动汽车外部灯光控制系统用于相对于所述图像传感器光轴自校准图像传感器的成像区域，以补偿微小的图像传感器未对准。
3.根据权利要求1的自动汽车外部灯光控制系统，所述图像传感器包括环绕与标称视场相关的像素的外围像素。
4.根据权利要求3的自动汽车外部灯光控制系统，进一步包括自动对准装置以补偿微小的图像传感器光轴未对准。
5.根据权利要求1的自动汽车外部灯光控制系统，其中所述连接部件和所述座架合作确定图像传感器光轴；以及所述自动汽车外部灯光控制系统还包括机械图像传感器复位装置，该机械图像传感器复位装置允许进行自动和/或手动图像传感器对准。
6.根据权利要求1的自动汽车外部灯光控制系统，其中在通用应用的专用集成芯片上集成了图像传感器和选自下列器件中的至少一个其它器件：A/D转换器；低电压微分信号线驱动器；温度传感器；控制输出端；稳压器；第二图像传感器；微处理器；湿度传感器以及指南针。
7.根据权利要求6的自动汽车外部灯光控制系统，其中所述图像传感器和所述至少一个其它器件集成在共同的硅晶片上。
8.一种自动汽车装备控制系统，包括：
连接部件和座架，用于将成像器板固定在图像传感器光轴的大约5度和大约-5度的范围内，所述连接部件和所述座架合作确定图像传感器光轴。
9.根据权利要求8的自动汽车装备控制系统，进一步包括至少一个选自下列器件中的器件：电光镜元件；环境光传感器；眩光传感器；信息显示屏；指示器；麦克风；指南针；操作接口；温度指示器；蓝牙接口；无线收发器；车载总线接口；乘客侧限制状态显示屏以及电光镜元件控制器。
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