用于在车辆侧倾过程中照明控制和分布的系统和方法技术方案

可以使用偏航轴线数据(62)和横滚轴线数据(64)精确地计算出车辆(52)的侧倾角(50)，并且基于所计算出的侧倾角，可以控制车辆照明光学器件以便将来自该照明光学器件的光分布图案维持成大致水平的。所计算出的侧倾角可以在该偏航轴线数据等于零时被调节为零。在侧倾过程中来自该照明光学器件的分散光的经改善图案给车辆驾驶员照亮更自然的视场。在一些实施例中，该车辆照明光学器件可以包括一个主要照明组(192)和多个侧照明组(194)。

【技术实现步骤摘要】
用于在车辆侧倾过程中照明控制和分布的系统和方法本专利技术申请是国际申请号为PCT/US2014/053137，国际申请日为2014年8月28日，进入中国国家阶段的申请号为201480061976.8，名称为“用于在车辆侧倾过程中照明控制和分布的系统和方法”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求于2014年5月8日提交的美国专利申请序列号14/273,045以及于2013年9月13日提交的、并且标题为“用于在车辆侧倾过程中照明控制和分布的系统和方法(SystemsandMethodsforIlluminationControlandDistributionDuringaVehicleBank)”的美国临时专利申请序列号61/877,513的权益，这些申请通过援引并入本文。关于联邦政府赞助的研究或开发的声明不适用。
技术介绍
本专利技术涉及在车辆侧倾过程中(例如在车辆侧倾来以曲线行驶或转弯时)用于对照明加以控制和分布的系统和方法、并且更具体地涉及用于在车辆侧倾过程中将光的图案控制并维持成大致水平的照明控制和分布系统和方法。例如，图1示出了摩托车40在公路42上的车道内大致笔直地行驶。可以看到，摩托车前灯具有一个主要的水平成形的光束图案44，该图案是根据照亮前方公路42而不会杂乱地照射到迎面车辆上、并且给驾驶员的视线区域46提供足够照明的要求来成形的。不幸的是，光束图案44仅在摩托车大致笔直行驶时符合照明要求、但是在摩托车侧倾时不符合照明要求。当车辆(例如摩托车40)转弯时，该摩托车典型地经受一定程度的侧倾角，即该摩托车在摩托车转弯或曲线行驶时发生侧倾。参见图2，不幸的是，在大多数摩托车中使用的前灯是固定在摩托车车架上的固定位置中的，这导致由摩托车前灯产生的水平成形的光束图案44在该摩托车在弯路48上侧倾时对应地倾斜和侧倾。该前灯与摩托车40一起侧倾致使由该摩托车前灯分布的光量在背离该摩托车的实际行驶方向、并且背离该摩托车驾驶员眼睛的焦点和视线区域46向内和向下方向上偏移。这是摩托车驾驶员在夜间拐弯过程中尤其担心的。由于前灯光束所分布的光量更多地沿向内方向聚焦，因此驾驶员在从行驶方向总体上向前的被照亮视场减小了。已经做出努力来解决标准前灯在摩托车笔直向前行驶时工作良好、但是在该摩托车侧倾时工作不好的缺点。已经提出的系统包括与若干个陀螺仪一起来检测摩托车的横滚速率和偏航速率的速度传感器。基于使用来自这些陀螺仪和该速度传感器的运动数据所进行的大量计算，一种机械系统关于前灯的光学轴线沿与该摩托车的侧倾角相反的方向旋转或调节该旋转取向。其他系统机械地移动反光镜来调节来自固定光源的照明方向。这些系统各自需要复杂的计算(这些计算需要复杂的电子装置)并且它们还需要精细的机械系统来提供来自光源的照明的移动。这些机械系统增大了前灯的复杂性和成本以及总的车辆成本。已经开发了一些可转向前灯来解决与机械地旋转汽车前灯相关的问题。例如，已知的是，提供一维或二维阵列的LED，其中这些LED产生分开的相邻的光场并且其中可以点亮这些LED的不同水平子集来在汽车前方的不同位置处产生光图案。虽然这种安排可以对汽车提供可调节的水平照明，但是它不足以解决车辆(例如摩托车)侧倾时的影响。仅对左侧或右侧提供额外的照明不能照亮摩托车驾驶员前方这部分的弯路。这排水平的LED和相关联的水平成形的光束图案仍会旋转离开水平方向并且会在车辆侧倾过程中倾斜和侧倾(参见图1和2)。所需要的是精确地计算侧倾角、并且基于该侧倾角来改变照明分布以便更自然地照亮更大的驾驶员视场的系统和方法。
技术实现思路
已经认识到，车辆的角度可以通过使用轴线数据来精确地计算并且基于计算出的角度，可以控制车辆照明光学器件来将来自照明源的照明图案维持成大致水平的。例如，可以使用横滚轴线数据精确地计算出车辆的侧倾角并且基于所计算出的侧倾角可以控制该照明光学器件，或者可以使用俯仰速率数据来在车辆由于公路上的斜坡而上下俯仰时提供改善的照明图案。在一些实施例中，横滚轴线数据和/或运动传感器补偿值可以被结合到侧倾角计算中。在一些实施例中，在偏航轴线数据等于零时，计算出的侧倾角可以被调节为零。在侧倾过程中来自这些照明源的分散式照明的这种经改善图案为车辆驾驶员照亮了更自然的视场。在一些实施例中，该车辆照明源可以包括一个主要照明组和多个侧照明组。根据本专利技术的实施例，为计算侧倾车辆的侧倾角值提供了一种设备。该设备包括惯性测量单元，该惯性测量单元包括处理器和操作性地耦接至该处理器上的至少一个运动传感器。该处理器被编程用于：以预定速率抽样偏航速率数据，该偏航速率数据由该至少一个运动传感器提供；将该偏航速率数据与预定的最小偏航速率和预定的最大偏航速率进行比较并且当该偏航速率数据位于该预定的最小偏航速率与该预定的最大偏航速率之间时将侧倾角值设置为零；并且当该偏航速率数据不在该预定的最小偏航速率与该预定的最大偏航速率之间时，计算出该侧倾角值。根据本专利技术的另外实施例，提供了一种用于控制在车辆侧倾时来自该车辆的水平的照明分布的设备，该车辆包括用于分布该水平的照明分布的前灯。该设备包括惯性测量单元，该惯性测量单元包括处理器和操作性地耦接至该处理器的运动传感器，该运动传感器有待耦接至该侧倾车辆上。该处理器被编程用于：以预定速率抽样偏航速率数据，该偏航速率数据由耦接至该侧倾车辆上的该运动传感器提供；接收运动传感器补偿值；将该偏航速率数据与预定的最小偏航速率和预定的最大偏航速率进行比较并且当该偏航速率数据处于该预定的最小偏航速率与该预定的最大偏航速率之间时，确定该运动传感器补偿值是否处于预定的最小补偿值与预定的最大补偿值之间；当该偏航速率数据不在该预定的最小偏航速率与该预定的最大偏航速率之间、或者当该运动传感器补偿值不在该预定的最小补偿值与该预定的最大补偿值之间时，确定横滚数据加和，该横滚数据加和等于横滚速率数据值减去该运动传感器补偿值，并且然后计算出该侧倾角值；并且当该运动传感器补偿值处于该预定的最小补偿值与该预定的最大补偿值之间时，将该侧倾角值设置为零。根据本专利技术的另外一个实施例，提供了一种用于在车辆侧倾时对该车辆提供水平的照明分布的车辆前灯。该前灯包括前灯壳体。惯性测量单元被定位在该壳体内，该惯性测量单元包括处理器和操作性地耦接至该处理器的至少一个运动传感器。一个主要照明组和多个侧照明组被定位在该前灯壳体内，该主要照明组和该多个侧照明组操作性地耦接至驱动器板上，该驱动器板操作性地耦接至该处理器上。该处理器被编程用于：抽样由该至少一个运动传感器提供的偏航速率数据；将该偏航速率数据与预定的最小偏航速率和预定的最大偏航速率进行比较并且当该偏航速率数据位于该预定的最小偏航速率与该预定的最大偏航速率之间时将侧倾角值设置为零；并且当该偏航速率数据不在该预定的最小偏航速率与该预定的最大偏航速率之间时，计算出侧倾角值并且致使该多个侧照明组中的至少一个侧照明组点亮以便在该车辆侧倾时对该车辆提供水平的照明分布。根据本专利技术又另一个实施例，提供了一种用于计算车辆的角度值的设备。该设备包括惯性测量单元，该惯性测量单元包括处理器和操作性地耦接至该处理器上的至少一个运动传感器。该处理器被编程用于：以预定速率抽样运动数据，该运动数据由该至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的前灯系统，包括：运动传感器，该运动传感器被配置为对偏航速率数据进行抽样；主要照明源；多个辅助照明源；处理器，该处理器被配置为响应于通过侧倾角计算输出的侧倾角值来控制由所述主要照明源和所述多个辅助照明源提供的照明图案，所述侧倾角计算被配置为：对来自所述运动传感器的所述偏航速率数据进行抽样；将所述偏航速率数据与预定的最小偏航速率和预定的最大偏航速率进行比较；当所述偏航速率数据在所述预定的最小偏航速率与所述预定的最大偏航速率之间时，将所述侧倾角值设置为零；并且当所述偏航速率数据不在所述预定的最小偏航速率与所述预定的最大偏航速率之间时，计算所述侧倾角值。

【技术特征摘要】
2013.09.13 US 61/877,513;2014.05.08 US 14/273,0451.一种用于车辆的前灯系统，包括：运动传感器，该运动传感器被配置为对偏航速率数据进行抽样；主要照明源；多个辅助照明源；处理器，该处理器被配置为响应于通过侧倾角计算输出的侧倾角值来控制由所述主要照明源和所述多个辅助照明源提供的照明图案，所述侧倾角计算被配置为：对来自所述运动传感器的所述偏航速率数据进行抽样；将所述偏航速率数据与预定的最小偏航速率和预定的最大偏航速率进行比较；当所述偏航速率数据在所述预定的最小偏航速率与所述预定的最大偏航速率之间时，将所述侧倾角值设置为零；并且当所述偏航速率数据不在所述预定的最小偏航速率与所述预定的最大偏航速率之间时，计算所述侧倾角值。2.如权利要求1所述的前灯系统，其特征在于，所述多个辅助照明源包括布置在所述主要照明源的一侧上的第一组照明源和布置在所述主要照明源的另一侧上的第二组照明源。3.如权利要求2所述的前灯系统，其特征在于，所述第一组照明源中的每一个相对于水平方向以不同的角度成角度。4.如权利要求2所述的前灯系统，其特征在于，所述第二组照明源中的每一个相对于水平方向以不同的角度成角度。5.如权利要求2所述的前灯系统，其特征在于，所述第一组照明源中的至少一个相对于水平方向旋转了第一角度，并且所述第二组照明源中的至少一个相对于所述水平方向旋转了第二角度。6.如权利要求5所述的前灯系统，其特征在于，所述第一角度等于所述第二角度。7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述侧倾角计算被进一步配置为：对由所述运动传感器提供的横滚速率数据进行抽样；将横滚速率加和值与预定的最小漂移和预定的最大漂移进行比较，并且当所述横滚速率加和值在所述预定的最小漂移与所述预定的最大漂移之间时，通过将所抽样的横滚速率数据加到前一个横滚速率加和值上来确定当前横滚速率加和值，并且然后使计数值增量；并且当所述横滚速率加和值不在所述预定的最小漂移与所述预定的最大漂移之间时，将所述当前横滚速率加和值除以所述计数值以产生新的横滚速率平均值并且将所述新的横滚速率平均值与针对补偿的预定值相加并且然后将此加和除以二以计算出运动传感器补偿。8.一种用于车辆的前灯系统，包括：运动传感器，该运动传感器被配置为对偏航速率数据进行抽样；照明源，该照明源包括照明元件阵列；处理器，该处理器被配置为响应于通过侧倾角计算输出的侧倾角值来控制由所述照明源提供的照明图案，所述侧倾角计算被配置为：对来自所述运动传感器的所述偏航速率数据进行抽样；将所述偏航速率数据与预定的最小偏航速率和预定的最大偏航速率进行比较；当所述偏航速率数据在所述预定的最小偏航速率与所述预定的最大偏航速率之间时，将所述侧倾角值设置为零；并且当所述偏航速率数据不在所述预定的最小偏航速率与所述预定的最大偏航速率之间时，计算所述侧倾角值。9.如权利要求8所述的前灯系统，其特征在于，所述运动传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·J·麦克维瑟，B·W·凯，D·波波维，
申请(专利权)人：JW扬声器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US