用于在車輛側傾過程中照明控制和分布的系統和方法技術方案

可以使用偏航軸線數據(62)和橫滾軸線數據(64)精確地計算出車輛(52)的側傾角(50)，并且基于所計算出的側傾角，可以控制車輛照明光學器件以便將來自該照明光學器件的光分布圖案維持成大致水平的。所計算出的側傾角可以在該偏航軸線數據等于零時被調節為零。在側傾過程中來自該照明光學器件的分散光的經改善圖案給車輛駕駛員照亮更自然的視場。在一些實施例中，該車輛照明光學器件可以包括一個主要照明組(192)和多個側照明組(194)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】相關申請的交叉引用本申請要求于2014年5月8日提交的美國專利申請序列號14/273,045以及于2013年9月13日提交的、并且標題為“用于在車輛側傾過程中照明控制和分布的系統和方法(Systems and Methods for Illumination Control and Distribution During a Vehicle Bank)”的美國臨時專利申請序列號61/877,513的權益，這些申請通過援引并入本文。關于聯邦政府贊助的研究或開發的聲明不適用。
技術介紹
本專利技術涉及在車輛側傾過程中(例如在車輛側傾來以曲線行駛或轉彎時)用于對照明加以控制和分布的系統和方法、并且更具體地涉及用于在車輛側傾過程中將光的圖案控制并維持成大致水平的照明控制和分布系統和方法。例如，圖1示出了摩托車40在公路42上的車道內大致筆直地行駛。可以看到，摩托車前燈具有一個主要的水平成形的光束圖案44，該圖案是根據照亮前方公路42而不會雜亂地照射到迎面車輛上、并且給駕駛員的視線區域46提供足夠照明的要求來成形的。不幸的是，光束圖案44僅在摩托車大致筆直行駛時符合照明要求、但是在摩托車側傾時不符合照明要求。當車輛(例如摩托車40)轉彎時，該摩托車典型地經受一定程度的側傾角，即該摩托車在摩托車轉彎或曲線行駛時發生側傾。參見圖2，不幸的是，在大多數摩托車中使用的前燈是固定在摩托車車架上的固定位置中的，這導致由摩托車前燈產生的水平成形的光束圖案44在該摩托車在彎路48上側傾時對應地傾斜和側傾。該前燈與摩托車40一起側傾致使由該摩托車前燈分布的光
量在背離該摩托車的實際行駛方向、并且背離該摩托車駕駛員眼睛的焦點和視線區域46向內和向下方向上偏移。這是摩托車駕駛員在夜間拐彎過程中尤其擔心的。由于前燈光束所分布的光量更多地沿向內方向聚焦，因此駕駛員在從行駛方向總體上向前的被照亮視場減小了。已經做出努力來解決標準前燈在摩托車筆直向前行駛時工作良好、但是在該摩托車側傾時工作不好的缺點。已經提出的系統包括與若干個陀螺儀一起來檢測摩托車的橫滾速率和偏航速率的速度傳感器。基于使用來自這些陀螺儀和該速度傳感器的運動數據所進行的大量計算，一種機械系統關于前燈的光學軸線沿與該摩托車的側傾角相反的方向旋轉或調節該旋轉取向。其他系統機械地移動反光鏡來調節來自固定光源的照明方向。這些系統各自需要復雜的計算(這些計算需要復雜的電子裝置)并且它們還需要精細的機械系統來提供來自光源的照明的移動。這些機械系統增大了前燈的復雜性和成本以及總的車輛成本。已經開發了一些可轉向前燈來解決與機械地旋轉汽車前燈相關的問題。例如，已知的是，提供一維或二維陣列的LED，其中這些LED產生分開的相鄰的光場并且其中可以點亮這些LED的不同水平子集來在汽車前方的不同位置處產生光圖案。雖然這種安排可以對汽車提供可調節的水平照明，但是它不足以解決車輛(例如摩托車)側傾時的影響。僅對左側或右側提供額外的照明不能照亮摩托車駕駛員前方這部分的彎路。這排水平的LED和相關聯的水平成形的光束圖案仍會旋轉離開水平方向并且會在車輛側傾過程中傾斜和側傾(參見圖1和2)。所需要的是精確地計算側傾角、并且基于該側傾角來改變照明分布以便更自然地照亮更大的駕駛員視場的系統和方法。專利技術簡要概述已經認識到，車輛的角度可以通過使用軸線數據來精確地計算并且基于計算出的角度，可以控制車輛照明光學器件來將來自照明源的照明圖案維持成大致水平的。例如，可以使用橫滾軸線數據精確地計算出車輛的側傾角并且基于所計算出的側傾角可以控制該照明光學器件，或者可以使用俯仰速率數據來
在車輛由于公路上的斜坡而上下俯仰時提供改善的照明圖案。在一些實施例中，橫滾軸線數據和/或運動傳感器補償值可以被結合到側傾角計算中。在一些實施例中，在偏航軸線數據等于零時，計算出的側傾角可以被調節為零。在側傾過程中來自這些照明源的分散式照明的這種經改善圖案為車輛駕駛員照亮了更自然的視場。在一些實施例中，該車輛照明源可以包括一個主要照明組和多個側照明組。根據本專利技術的實施例，為計算側傾車輛的側傾角值提供了一種設備。該設備包括慣性測量單元，該慣性測量單元包括處理器和操作性地耦接至該處理器上的至少一個運動傳感器。該處理器被編程用于：以預定速率抽樣偏航速率數據，該偏航速率數據由該至少一個運動傳感器提供；將該偏航速率數據與預定的最小偏航速率和預定的最大偏航速率進行比較并且當該偏航速率數據位于該預定的最小偏航速率與該預定的最大偏航速率之間時將側傾角值設置為零；并且當該偏航速率數據不在該預定的最小偏航速率與該預定的最大偏航速率之間時，計算出該側傾角值。根據本專利技術的另外實施例，提供了一種用于控制在車輛側傾時來自該車輛的水平的照明分布的設備，該車輛包括用于分布該水平的照明分布的前燈。該設備包括慣性測量單元，該慣性測量單元包括處理器和操作性地耦接至該處理器的運動傳感器，該運動傳感器有待耦接至該側傾車輛上。該處理器被編程用于：以預定速率抽樣偏航速率數據，該偏航速率數據由耦接至該側傾車輛上的該運動傳感器提供；接收運動傳感器補償值；將該偏航速率數據與預定的最小偏航速率和預定的最大偏航速率進行比較并且當該偏航速率數據處于該預定的最小偏航速率與該預定的最大偏航速率之間時，確定該運動傳感器補償值是否處于預定的最小補償值與預定的最大補償值之間；當該偏航速率數據不在該預定的最小偏航速率與該預定的最大偏航速率之間、或者當該運動傳感器補償值不在該預定的最小補償值與該預定的最大補償值之間時，確定橫滾數據加和，該橫滾數據加和等于橫滾速率數據減去該運動傳感器補償值，并且然后計算出該側傾角值；并且當該運動傳感器補償值處于該預定的最小補償值與該預定的最大補償值之間時，將該側傾角值設置為零。根據本專利技術的另外一個實施例，提供了一種用于在車輛側傾時對該車輛
提供水平的照明分布的車輛前燈。該前燈包括前燈殼體。慣性測量單元被定位在該殼體內，該慣性測量單元包括處理器和操作性地耦接至該處理器的至少一個運動傳感器。一個主要照明組和多個側照明組被定位在該前燈殼體內，該主要照明組和該多個側照明組操作性地耦接至驅動器板上，該驅動器板操作性地耦接至該處理器上。該處理器被編程用于：抽樣由該至少一個運動傳感器提供的偏航速率數據；將該偏航速率數據與預定的最小偏航速率和預定的最大偏航速率進行比較并且當該偏航速率數據位于該預定的最小偏航速率與該預定的最大偏航速率之間時將側傾角值設置為零；并且當該偏航速率數據不在該預定的最小偏航速率與該預定的最大偏航速率之間時，計算出側傾角值并且致使該多個側照明組中的至少一個側照明組點亮以便在該車輛側傾時對該車輛提供水平的照明分布。根據本專利技術又另一個實施例，提供了一種用于計算車輛的角度值的設備。該設備包括慣性測量單元，該慣性測量單元包括處理器和操作性地耦接至該處理器上的至少一個運動傳感器。該處理器被編程用于：以預定速率抽樣運動數據，該運動數據由該至少一個運動傳感器提供；將該運動數據與預定的最小運動速率和預定的最大運動速率進行比較并且當該運動數據處于該預定的最小運動速率與該預定的最大運動速率之間時將車輛角度值設置為零；并且當該運動數據不在該預定的最小運動速率與該預本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于計算側傾車輛的側傾角值的設備，所述設備包括：慣性測量單元，所述慣性測量單元包括處理器和操作性地耦接至所述處理器的至少一個運動傳感器；所述處理器被編程為：以預定速率抽樣偏航速率數據，所述偏航速率數據由所述至少一個運動傳感器提供；將所述偏航速率數據與預定的最小偏航速率和預定的最大偏航速率進行比較并且當所述偏航速率數據在所述預定的最小偏航速率與所述預定的最大偏航速率之間時將側傾角值設置為零；并且當所述偏航速率數據不在所述預定的最小偏航速率與所述預定的最大偏航速率之間時，計算出所述側傾角值。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.09.13 US 61/877,513;2014.05.08 US 14/273,0451.一種用于計算側傾車輛的側傾角值的設備，所述設備包括：慣性測量單元，所述慣性測量單元包括處理器和操作性地耦接至所述處理器的至少一個運動傳感器；所述處理器被編程為：以預定速率抽樣偏航速率數據，所述偏航速率數據由所述至少一個運動傳感器提供；將所述偏航速率數據與預定的最小偏航速率和預定的最大偏航速率進行比較并且當所述偏航速率數據在所述預定的最小偏航速率與所述預定的最大偏航速率之間時將側傾角值設置為零；并且當所述偏航速率數據不在所述預定的最小偏航速率與所述預定的最大偏航速率之間時，計算出所述側傾角值。2.如權利要求1所述的設備，其中，所述處理器進一步被編程為接收運動傳感器補償值。3.如權利要求2所述的設備，進一步包括當所述偏航速率數據不在所述預定的最小偏航速率與所述預定的最大偏航速率之間時，確定橫滾數據加和，所述橫滾數據加和等于橫滾速率數據值減去所述運動傳感器補償值。4.如權利要求1所述的設備，其中，所述側傾角值是使用以下等式計算出的：側傾角新＝側傾角舊+橫滾速率數據*K，其中K等于由抽樣速率t、側傾角計算時間段和所述至少一個運動傳感器的分辨率計算出的比例因子。5.如權利要求4所述的設備，其中，所述處理器進一步被編程為以所述抽樣速率t重復抽樣、接收、和比較程序。6.如權利要求1所述的設備，其中，所述慣性測量單元進一步包括操作性地耦接至所述處理器的通信裝置。7.如權利要求6所述的設備，其中，所述通信裝置是操作性地耦接至所述處理器的通信端口。8.如權利要求6所述的設備，其中，所述通信裝置是操作性地耦接至所述處理器上的無線通信裝置。9.如權利要求8所述的設備，其中，所述無線通信裝置是可操作來對所述慣性測量單元編程。10.如權利要求1所述的設備，其中，所述慣性測量單元是可與車輛控制系統即插即用操作的。11.如權利要求1所述的設備，其中，所述預定的最小偏航速率和所述預定的最大偏航速率是可調節以針對所述至少一個運動傳感器、所述車輛、或者偏航速率數據抽樣速率中的至少一者來調諧所述設備。12.如權利要求1所述的設備，其中，所述處理器被編程為確定運動傳感器補償，所述處理器被編程為：以預定速率抽樣橫滾速率數據，所述橫滾速率數據由耦接至所述側傾車輛的所述運動傳感器提供；將橫滾速率加和值與預定的最小漂移和預定的最大漂移進行比較，并且當所述橫滾速率加和值處于所述預定的最小漂移與所述預定的最大漂移之間時，將所述橫滾速率加和除以計數值以產生新的橫滾速率平均值并且將所述新的橫滾速率平均值加上針對補償的預定值并且然后將此和除以二；并且當所述橫滾速率加和值不在所述預定的最小漂移與所述預定的最大漂移之
\t間時，通過添加所述新的橫滾速率數據來確定橫滾速率加和并且然后使得所述計數值進行增量。13.如權利要求1所述的設備，其中，所述設備控制在所述車輛側傾時來自車輛前燈的水平的照明分布。14.一種用于控制在車輛側傾時來自所述車輛的水平的照明分布的設備，所述車輛包括用于分布所述水平的照明分布的前燈，所述設備包括：慣性測量單元，所述慣性測量單元包括處理器和操作性地耦接至所述處理器的運動傳感器，所述運動傳感器有待耦接至所述側傾車輛上；所述處理器被編程為：以預定速率抽樣偏航速率數據，所述偏航速率數據由耦接至所述側傾車輛上的所述運動傳感器提供；接收運動傳感器補償值；將所述偏航速率數據與預定的最小偏航速率和預定的最大偏航速率進行比較并且當所述偏航速率數據處于所述預定的最小偏航速率與所述預定的最大偏航速率之間時，確定所述運動傳感器補償值是否處于預定的最小補償與預定的最大補償之間；當所述偏航速率數據不在所述預定的最小偏航速率與所述預定的最大偏航速率之間，或者當所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：K·J·麥克維瑟，B·W·凱，D·波波維，
申請(專利權)人：JW揚聲器股份有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US