本發(fā)明屬于車輛主動安全領域,具體涉及一種汽車前照燈自適用照明系統(tǒng)。
背景技術:
汽車照明技術之所以備受矚目,主要在于其與安全直接相關。據(jù)統(tǒng)計,在人類大腦接收的信息中,90%的信息來自于視覺系統(tǒng),而約40%的事故發(fā)生在晚上。在夜間的時候,作為一個道路使用者,前大燈給人最大的兩點困擾在于:
1.“不夠亮”,駕駛能見度受限;
2.“太亮了”,來車遠光燈始終打開,造成了炫目。
而前大燈的最大用途便是要為駕駛員提供良好的路面照明,看清前方路況,同時也要避免對其它道路使用者產(chǎn)生炫目??擅棵恳鼓坏痛?,刺眼的遠光燈,總是會帶來一些麻煩。逆向來車的高亮燈光讓人無法睜開眼睛。即使是同向車輛也有煩惱,如果后車開遠光燈,便會在后視鏡反射亮眼的光芒,不容易判斷后車超車的時間及位置。
adb(adaptivedrivingbeam),自適用遠光燈,是一種智能防炫遠光燈系統(tǒng)。通過攝像頭感知車輛行駛前方存在的其它車輛,再通過adb系統(tǒng)中的ecu實時計算并控制遠光區(qū)域內(nèi)的led亮滅,有效調(diào)整光型,避免對前方車輛產(chǎn)生炫目,在保證最佳視野的同時,也保證了駕駛的安全性。因此,開發(fā)一款能夠消除上述困擾的adb前大燈具有著重要的意義。
技術實現(xiàn)要素:
為解決上述問題,本發(fā)明的目的在于:提供一種新型的adb前大燈,在保證良好路面照明效果的同時也避免了對其他道路使用者產(chǎn)生的炫目,提高了交通安全性。
本發(fā)明采用的技術方案為:
一種新型汽車adb前大燈,包括攝像系統(tǒng),ecu實時計算和控制系統(tǒng)以及前大燈,所述攝像系統(tǒng)與ecu實時計算和控制系統(tǒng)之間以數(shù)據(jù)線通信,ecu實時計算和控制系統(tǒng)與前大燈之間以lin控制線通信,ecu實時計算和控制系統(tǒng)與車身環(huán)境通過電源及反饋連線連接,前大燈包括左前大燈和右前大燈,左前大燈包括矩陣式反射器遠光燈、投射式led近光燈、厚壁件式日行燈和轉向燈、光導式前位置燈以及信號接收和控制系統(tǒng),矩陣式反射器遠光燈劃分為8個區(qū)域,區(qū)域l-d-1,其配光區(qū)域為左18至左6度,區(qū)域d-2,其配光區(qū)域為左5至右1.5度,區(qū)域d-3,其配光區(qū)域為左3至右2.5度,區(qū)域d-4,其配光區(qū)域為左2至右4度,區(qū)域u-1,其配光區(qū)域左11至左2.5度,區(qū)域u-2,其配光區(qū)域左7.5至0度,區(qū)域u-3,其配光區(qū)域左3至右2.5度,區(qū)域u-4,其配光區(qū)域0至右7度。
所述的右前大燈與左前大燈完全對稱。
所述左前大燈和右前大燈中,所有矩陣式反射器遠光燈配光區(qū)域的照準中心,略高于投射式led近光燈的截止線位置;遠光配光區(qū)域下方與近光配光區(qū)域重合。
所述厚壁件式日行燈和轉向燈包括一個共用的異形厚壁件式反射和擴散光學透鏡,以及一串軟基pcb板焊接的led芯片,以及驅動電路。
所述的異形厚壁件式反射和擴散光學透鏡,具有多個與led芯片相對應的透鏡及反射聚光單元,以及覆蓋整個光學表面的,連成一片的散射配光單元,用以收集led芯片發(fā)射的光線,散射到指定的配光區(qū)域。
所述厚壁件式日行燈和轉向燈中的軟基pcb板,在同一個透鏡及反射聚光單元對應區(qū)域,同時焊接有白色光和琥珀色光的led芯片,或者白色光和琥珀色光組合的led芯片。
所述厚壁件式日行燈和轉向燈中的驅動電路,能同時接受轉向和晝間燈的工作信號,實施轉向和晝間燈功能的驅動,并保證轉向優(yōu)先原則:即收到轉向工作信號時,關閉晝間燈功能;只有在轉向工作信號消失時,才會重新啟動晝間燈功能。
所述厚壁件式日行燈和轉向燈中的驅動電路,可以接受位置燈工作信號,將晝間燈led的工作電流降低,滿足前位置燈的要求,同時保證位置優(yōu)先原則:即收到位置工作信號時,以位置燈亮度工作;只有在位置工作信號消失時,才能回復到晝間燈亮度工作。
本發(fā)明提供一種新型的adb前大燈,包括攝像系統(tǒng)、處理系統(tǒng)和燈光系統(tǒng)等組成。其中,燈光系統(tǒng)中提供了一種包含基礎近光,矩陣式反射遠光的前照燈系統(tǒng),并組合以前轉向/晝間行駛燈復合功能,以及光導式前位置功能的adb前大燈,在保證良好路面照明效果的同時也避免了對其他道路使用者產(chǎn)生的炫目,提高了交通安全性。
附圖說明
圖1為adb前大燈系統(tǒng)結構圖。
圖2為燈光系統(tǒng)布置示意圖。
圖3為左燈adb遠光配光空間編號示意圖。
圖4-1和圖4-2為左燈adb遠光配光光斑分區(qū)示意圖。
圖5為左燈adb遠光照明區(qū)域覆蓋示意圖。
圖6為雙邊adb遠光照明區(qū)域疊加覆蓋示意圖。
圖7-1、7-2、7-3、7-4為雙邊adb遠光開關模擬控制結果示意圖。其中圖7-1為關閉l-d-1,圖7-2為關閉l-u-1、lu-2、ru-4,圖7-3為關閉l-u-3、l-d-2、l-d-3、l-d-4、r-u-3、r-d-2、r-d-3、r-d-4,圖7-4為全亮。
具體實施方式
下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述,但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。
一種新型汽車adb前大燈,包括攝像系統(tǒng)1,ecu實時計算和控制系統(tǒng)2以及前大燈,所述的攝像系統(tǒng)1為常規(guī)的或高清的,數(shù)字信號或模擬信號的,車輛行駛記錄儀或其攝像系統(tǒng)單元,攝像系統(tǒng)1與ecu實時計算和控制系統(tǒng)2之間以數(shù)據(jù)線6通信,ecu實時計算和控制系統(tǒng)2與前大燈之間以lin控制線7通信,ecu實時計算和控制系統(tǒng)2與車身環(huán)境5通過電源及反饋連線8連接,前大燈包括左前大燈3和右前大燈4,左前大燈3包括矩陣式反射器遠光燈3-1、投射式led近光燈3-2、厚壁件式日行燈和轉向燈3-3、光導式前位置燈3-4以及信號接收和控制系統(tǒng)3-5,控制系統(tǒng)3-5可以對矩陣式反射器遠光燈3-1中的每一組(或每一顆)led的開關和亮度進行完全控制,并根據(jù)需要,對其他如投射式led近光燈3-2、厚壁件式日行燈和轉向燈3-3、光導式前位置燈3-4中的led或其他光源進行控制,以及實效檢測和反饋。
控制系統(tǒng)3-5對ecu實時計算和控制系統(tǒng)2發(fā)出的信息代碼進行解析和響應,及時地控制矩陣式反射器遠光燈3-1中l(wèi)ed,以及整個燈光系統(tǒng)中的led或其他光源的亮滅或變暗,做出燈光反映及變換的輸出。
控制系統(tǒng)3-5可以對所控制的led其他光源的失效進行檢測,將反饋信息通過lin控制線7反饋到ecu實時計算和控制系統(tǒng)2中去,或直上溯到車身環(huán)境5??刂葡到y(tǒng)3-5可以根據(jù)燈光系統(tǒng)內(nèi)運行的溫度,適當調(diào)整矩陣式反射器遠光燈3-1中l(wèi)ed,或其他光源的輸出功率,以達到控制系統(tǒng)內(nèi)工作溫度的目的。投射式led近光燈3-2提供一個基礎近光功能,在不開啟adb遠光功能,或者adb遠光功能被控制系統(tǒng)3-5全部關滅時,提供車輛前方近處路面的照明功能。
圖3、圖4、圖5、圖6、圖7分別展示了上述(左燈)矩陣式反射器遠光3-1中各led及遠光反射鏡區(qū)域的編號,各編號對應的配光區(qū)域,以及整燈及雙邊燈具完全開啟時對應的配光區(qū)域、光型和理想照度分析。
對上述矩陣式反射器遠光燈3-1中的每一組led和反射鏡區(qū)域進行編號,并獨立設計其配光花紋,進行單獨和組合模擬分析,以及配光設計調(diào)整。
矩陣式反射器遠光燈3-1劃分為8個區(qū)域,區(qū)域d-1,其配光區(qū)域為左18至左6度,區(qū)域d-2,其配光區(qū)域為左5至右1.5度,區(qū)域d-3,其配光區(qū)域為左3至右2.5度,區(qū)域d-4,其配光區(qū)域為左2至右4度,區(qū)域u-1,其配光區(qū)域左11至左2.5度,區(qū)域u-2,其配光區(qū)域左7.5至0度,區(qū)域u-3,其配光區(qū)域左3至右2.5度,區(qū)域u-4,其配光區(qū)域0至右7度。
圖3的編號中,l代表左前大燈或左側的矩陣式反射器遠光燈,r代表右前大燈4或其對應的右側的矩陣式反射器遠光燈。
如圖4-1、4-2所示,矩陣式反射器遠光燈3-1中,每一顆/組led所對應的配光區(qū)域都是局部的,沒有覆蓋到前方整個照明區(qū)域。如區(qū)域l-d-1,其配光區(qū)域為左18至左6度,區(qū)域l-d-2,其配光區(qū)域為左5至右1.5度等,不一一敘述。
同時,矩陣式反射器遠光燈3-1中,各顆/組led所對應的配光區(qū)域是帶有部分平鋪、部分或完全重疊的(完全重疊的起加亮作用)。如編號l-d-1的配光區(qū)域左18至左6度,與編號l-u-1的配光區(qū)域左11至左2.5度,編號l-u-2的配光區(qū)域左7.5至0度,分別存在著左11至左6度、左7.5至左6度的重合;編號l-d-3的配光區(qū)域左3至左2.5度,與l-u-3的配光區(qū)域左3至左2.5度完全重合等,不一一舉例。
矩陣式反射器遠光燈3-1中,單邊功能的所有配光區(qū)域,平鋪或重疊后,能夠覆蓋單個功能需要的配光區(qū)域,滿足配光要求。
如圖5所示,矩陣式反射器遠光燈3-1中,單邊功能的平鋪或重疊后,配光區(qū)域內(nèi)燈光分布基本平緩過渡。
另外,如圖6所示,加上右前大燈4中對應的疊加(右燈對應功能與左燈中功能可以完全對稱或不完全對稱),雙邊功能的所有配光區(qū)域,平鋪或重疊后,能夠覆蓋功能理想的配光區(qū)域要求,并達到燈光分布過渡基本平緩均勻。
另外,左前大燈3和右前大燈4中,所有遠光配光區(qū)域的照準中心,略高于矩陣式反射器遠光燈3-2的截止線位置;配光區(qū)域下方與近光配光區(qū)域重合,共同組成整個系統(tǒng)中adb遠光的工作模式。
如圖7-1、7-2、7-3、7-4,為模擬控制結果的部分展示。通過熄滅編號(l-d-1)的方式,關閉遠光最左側區(qū)域的燈光,通過熄滅編號(l-u-1、l-u-2、r-u-4)的方式,關閉左側中部的燈光,通過熄滅編號(l-u-3、l-d-2、l-d-3、l-d-4、r-u-3、r-d-2、r-d-3、r-d-4)的方式,關閉車輛正前方的燈光,以此類推,通過解析燈光的覆蓋性和重疊性,控制車輛前方整個區(qū)域燈光的響應。
注:上文編號中,l代表左前大燈3或左矩陣式反射器遠光3-1,r代表右前大燈4或其對應的右矩陣式反射器遠光4-1。
注:上文編號中,r-u-1、r-u-2、r-u-3、r-u-4、r-d-1、r-d-2、r-d-3、r-d-4,分別為左燈中u-1、u-2、u-3、u-4、d-1、d-2、d-3、d-4的對稱位置led和反射鏡區(qū)域編號。
所述厚壁件式日行燈和轉向燈3-3包括一個共用的異形厚壁件式反射和擴散光學透鏡,以及一串軟基pcb板焊接的led芯片,以及驅動電路。厚壁件式日行燈和轉向燈3-3中的異形厚壁件式反射和擴散光學透鏡,具有多個與led芯片相對應的凸透鏡及反射聚光單元,每個led發(fā)光中心對應一個凸透鏡,雙芯片led在入光口處則對應兩個凸透鏡。反射聚光單元通過led入光處的折射及側面的全反射共同實現(xiàn)平行光的匯聚,再通過每個led對應的厚壁件之間的合理銜接,從而實現(xiàn)整個帶狀造型的平行光效果。依據(jù)配光要求,需要在厚壁件的表面設計散光花紋,目的是對現(xiàn)有的平行光進行破壞,使其散射到配光要求的范圍內(nèi)。為了保證造型的整體外觀效果,設計時需要將帶狀厚壁件的表面看做一個整體,再進行一系列的散光花紋擴散角設計。通過散光花紋左右角度和上下角度的合理設計,可以將已收集到的平行光線,散射到指定的配光區(qū)域,從而滿足前轉向燈和日間行駛燈的配光要求。
光導式前位置燈3-4,設計的是一個截面為圓形并且形狀也為圓形的導光條,其中光導齒的齒形采用鋸齒形,鋸齒可以改變導光管內(nèi)光線傳播的角度,使光線避免全反射而射出光導,同時,出射光線在光導出光面上的分布飽滿程度和鋸齒的寬度有很大關系;鋸齒的齒距為單個鋸齒的長度。鋸齒的齒高:光導本體距離鋸齒最頂點的距離。在光導尺寸、鋸齒密度不變的情況下,單個鋸齒越高,屏幕上獲得的平均光強越高,光導的光效利用率越高。當然,鋸齒高度也不能一味的增高,經(jīng)驗公式:h≤h/20(h:齒高,h:光導直徑),即光導鋸齒高度不能超過光導直徑的二十分之一,只有這樣才能有效的避免光導的陰影效應,實現(xiàn)均勻發(fā)光點亮效果。鋸齒的齒寬:鋸齒本身的寬度,需1mm以上,1.5-2mm比較好,因為齒寬越寬對均勻度越不利。光導的起始角:單個鋸齒上靠近光導光源方向的內(nèi)角角度。光導的結束角:單個鋸齒上遠離光導光源方向的內(nèi)角角度。光導直徑:¢6-¢8最好,因為光導直徑越大,光導效率越低。光導入光口:做好led的定位,避免led入光口處的漏光。
所述厚壁件式日行燈和轉向燈3-3中的軟基pcb板,在同一個透鏡及反射聚光單元對應區(qū)域,同時焊接有白色光和琥珀色光的led芯片,或者白色光和琥珀色光組合的led芯片。
所述厚壁件式日行燈和轉向燈3-3中的驅動電路,能同時接受轉向和晝間燈的工作信號,實施轉向和晝間燈功能的驅動,并保證轉向優(yōu)先原則:即收到轉向工作信號時,關閉晝間燈功能;只有在轉向工作信號消失時,才會重新啟動晝間燈功能。
所述厚壁件式日行燈和轉向燈3-3中的驅動電路,接受位置燈工作信號,將晝間燈led的工作電流降低,滿足前位置燈的要求,同時保證位置優(yōu)先原則:即收到位置工作信號時,以位置燈亮度工作;只有在位置工作信號消失時,才能回復到晝間燈亮度工作。