专利名称：动态前照灯对光验收窗的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及机动车辆前照灯系统，并且更具体地，本发明涉及用于对光前照灯的方法和设备。
背景技术：
机动车辆使用前照灯来照亮路面。一般在车辆的左前侧和右前侧安装一对或两对前照灯。例如，一对近光前照灯和一对远光前照灯在一些车辆中使用。其他的车辆可以使用单对前照灯，所述单对前照灯被电力控制以提供近光照明或远光照明。各种规定指定了由前照灯产生的光的图案。特别地，光束明暗截止线(cut-off)(即，落在特定强度以上的照明与落在特定强度以下的照明之间的上边界)必须在车辆前方的指定距离处位于地面以上特定高度。为了确保符合规定，前照灯支架是可调的以便根据需要对光束进行对光。通常，被测试的车辆被定位在相对于测试表面或测量装置的特定位置，前照灯被照亮，并且对产生的光图案进行分析。基于该分析，通过手动或自动的方式来调节前照灯支架，以获得光束的理想位置。可获得采用光束明暗截止线的投影分析或直接测量的前照灯对光设备(即，对光器)。机器人机构可以用于执行自动调节。在车辆的组装期间在制造厂内必须对前照灯进行适当地对光。车辆制造商已经发现，即使光束的对光满足规定要求，前照灯的不适当的对光也能够被车辆购买者观察到。规定一般允许光束明暗截止线落在指定的高度范围内。右侧前照灯与左侧前照灯之间的对光在允许范围内的差异可能是车辆买主不满意的原因。在对光过程中使用的标准包括用于限定明暗截止线高度的可接受值的“验收窗(buy-offwindow) ”。对光器测量前照灯的当前明暗截止线高度并将其与验收窗比较。如果当前明暗截止线高度在验收窗外，则进行调节(或者手动地，或者自动地)，并且重新测量高度。一旦测得的明暗截止线落在验收窗内，则前照灯与对光器断开连接，并且能够对一对前照灯中的另一个前照灯进行检查。术语“对光器”一般指的是测量明暗截止线高度的装置。对光器或单独的外围计算装置确定测量的高度与预编程的理想高度之间的任何差异。对于手动调节，对光器可以可视化地显示高度不同或要进行的校正。对于自动调节，含有校正的电子信息被对光器或计算装置发送给机器人调节器。明暗截止线窗的竖直尺寸被选择为确保明暗截止线处于规定内。常规地，验收窗具有固定的尺寸以及距离地面的固定距离。足够小以确保符合规定的窗的尺寸可以足够大以允许依然存在的明暗截止线之间的显著差异。减小窗的尺寸能够减小侧部之间任何保留的差异。然而，由于需要更精确的公差，较小的窗尺寸需要更昂贵的用于测量高度的设备(例如，对光器)以及用于调节前照灯支架的设备(例如，机器人)。例如，必须使用更精确的光学器件并且调节器必须支持较小的调节增量。此外，对光将耗费更长的时间来完成，这在车辆组装线过程中是特别不期望的
发明内容
本发明通过使用动态定位的验收窗来减小左右前照灯明暗截止线高度之间的差，所述动态定位的验收窗用于一对被对光的前照灯中的第二前照灯的对光。在本发明的一个方面，提供了一种用于对车辆上的前照灯进行对光的方法。测量第一前照灯的明暗截止线高度。调节第一前照灯，直至第一测量明暗截止线高度处于中心在预定固定高度上的预定范围内。测量第二前照灯的明暗截止线高度。调节第二前照灯，直至第二测量明暗截止线高度处于中心在第一测量明暗截止线高度上的预定范围内。根据本发明的一个实施例，第一前照灯和所述第二前照灯各自位于车辆的左侧和右侧中相应的一侧上。根据本发明的一个实施例，调节步骤各自包括由机器人调节器进行的一系列增量调节。根据本发明的一个实施例，自动对光器系统被配置成1)执行对所述第一前照灯的测量和调节步骤；2)存储第一测量明暗截止线高度；3)在可动支撑系统上从所述第一前照灯移向所述第二前照灯；以及4)执行对所述第二前照灯的测量和调节步骤。根据本发明的另一方面，提供一种前照灯对光系统，用于对光车辆的第一前照灯和第二前照灯，包括对光器，所述对光器用于接收所述第一前照灯和所述第二前照灯产生的照明以分别测量第一明暗截止线高度和第二明暗截止线高度；控制器，所述控制器用于接收来自所述对光器的所述第一明暗截止线高度和所述第二明暗截止线高度；以及调节器，所述调节器操作性地联接于所述车辆，用于执行所述第一前照灯和所述第二前照灯的调节，以响应于来自所述控制器的命令增量式修改所述第一明暗截止线高度和所述第二明暗截止线高度；其中，所述控制器被编程以执行以下步骤a)测量所述第一明暗截止线高度山)将所述第一明暗截止线高度与中心在预定固定高度的预定范围进行比较；c)如果所述第一明暗截止线高度在所述预定范围外，则命令在将所述第一明暗截止线高度移向所述预定范围的方向上对所述第一前照灯进行增量式调节，然后返回到步骤a) ；d)如果所述第一明暗截止线高度在所述预定范围内，则存储所述第一明暗截止线高度；e)测量所述第二明暗截止线高度；f)将所述第二明暗截止线高度与中心在存储的第一明暗截止线高度的预定范围进行比较；g)如果所述第二明暗截止线高度在所述预定范围外，则命令在将所述第二明暗截止线高度移向所述预定范围的方向上对所述第二前照灯进行增量式调节，然后返回到步骤e) ;h)如果所述第二明暗截止线高度在所述预定范围内，则停止所述第二明暗截止线高度的调节。根据本发明的一个实施例，调节器是用于响应于所述命令自动地执行所述调节的机器人调节器。
图1示出了车辆和前照灯对光系统。图2示出了左侧前照灯和右侧前照灯的期望的明暗截止线高度。图3是示出了用于对光前照灯的常规方法的流程图。图4示出了使用常规方法时明暗截止线高度的可能差异。图5示出了使用常规方法时在光束图案之间的可观察到的差异。图6示出了根据本发明的一个优选实施例的动态验收窗的使用。
图7是示出本发明的改进方法的流程图。图8是对光器系统的俯视图。图9是更详细地示出本发明的方法的流程图。
具体实施例方式参照图1，车辆10具有前照灯11，前照灯11将光束投射到对光器12中。对光器12连接于计算器13，计算器13继而控制机械地连接于前照灯11的校准系统14，用于调节明暗截止线高度15。对光器12接受前照灯光束作为光学系统16的输入，用于测量明暗截止线高度15。可以使用市场上能够买到的对光器，例如可从堪萨斯州的Emporia的WallIndustries有限公司买到的Hoppy Vision I()(J光学前照灯对光器，或者可从密歇根州的Shelby Township的Fori Automaton公司买到的前照灯对光系统。图2示出了底板20，其提供用于测量左手侧前照灯光束图案21和右手侧前照灯光束图案22的高度的基准平面。光束图案21具有沿着线23的上明暗截止线高度，而光束图案22具有沿着线24的上明暗截止线高度。验收窗25限定了对于满足前照灯的对光的特定规定要求可接受的高度范围。验收窗25可以针对近光设定或远光设定而被指定，并且可以根据特定的车辆型式或类型而变化。为了使顾客的满意度达到最大，理想的是，明暗截止线高度23和24大致处于由线26所示的相同高度。在如图3所示的现有技术的方法中，车辆的第一侧的前照灯的明暗截止线高度被测量。在步骤30中进行判定，以判断第一侧的明暗截止线高度是否处于预定验收窗内。如果不在预定验收窗内，那么在步骤31中进行高度调节，并且重新测量验收高度并且在步骤30中将其与验收窗重新比较。在步骤31中执行的调节中，可以优选地使用机器人调节器进行自动调节。该调节器具有能够基于内置在调节器中的机构和公差被执行的最小增量高度调节。如果与验收窗的差异是最小增量高度的倍数，那么可以向机器人调节器发送包括是最小增量的倍数的调节的命令。如果重新测量判定测量的明暗截止线高度仍然不在验收窗内，那么在步骤31中进行附加的调节。每个接连的调节都应当小于前一次调节。一旦第一侧明暗截止线高度处于验收窗内，对光器设备便被移动或者以其他方式被重新配置，以执行对于车辆的第二侧的前照灯的测量。在步骤32中，测量明暗截止线高度并且进行检查以判断明暗截止线高度是否处于验收窗内。在现有技术的方法中，在步骤30和32中使用的验收窗包括处于第一固定最小高度和第二固定最大高度之间的固定范围。如果第二侧的前照灯明暗截止线高度不在验收窗内，则在步骤33中进行调节并且在步骤32中再次测量明暗截止线高度。一旦第二侧的明暗截止线高度处于验收窗内，则对光过程在步骤34完成。如图4所示，在现有技术中使用的验收窗40具有固定尺寸X并且位于地面20上方的固定高度处。由于两个前照灯被独立地对光，所以第一光束图案41可以被调节为使得其明暗截止线高度42以与验收窗40的下端重合的值终止，而第二光束图案43可以被调节为使得其明暗截止线高度44以与验收窗40的上端重合的值终止。因此，左侧光束图案与右侧光束图案之间的明暗截止线高度的差异在最差的情况下能够基本等于验收窗40的尺寸X。如前面论述的，使用较小的验收窗尺寸X可以减小所述差异，但是在对光过程中耗费的成本和时间方面是不理想的。因此，理想的是减小最差情况差异而不需要X的尺寸的不必要的减小。图5示出了在可被投射到诸如墙壁或车库门45的竖直表面上时的左侧光束图案41和右侧光束图案43。容易看到明暗截止线高度的较小差异可以如何被车辆中的乘员容易地观察到。图6描绘了本发明使用的动态验收窗，该动态验收窗能够使光束图案的明暗截止线高度之间的最差情况差异减半，从而避免图5所示的情形。因此，第一侧前照灯具有光束图案50。使用常规的固定式验收窗来调节第一前照灯，以实现在线51处的最终明暗截止线高度。在对光器设备被移动以测量并调节第二侧前照灯之后，使用具有相同固定尺寸X但是处于地面20上方的可能不同高度处的动态验收窗52来调节第二前照灯。更具体地，动态验收窗52的中心位于第一光束图案的最终明暗截止线高度51处。因此，验收窗52具有大致等于明暗截止线高度51加上X的一半的上界限和明暗截止线高度51减去X的一半的下界限。第二侧光束图案53被调节为使其实现处于动态验收窗52内的明暗截止线高度54。然而，在这种情况下，即使使用相同的设备公差，最差情况差异也能够被减小到X的一半。图7示出了基本方法。在步骤60中，第一侧前照灯被调节到中心可以位于预定固定高度的固定验收窗。对于第二侧前照灯，用于验收窗的预定高度范围X被设定在第一侧明暗截止线的最终调节高度加上或减去X的一半。使用动态验收窗，在步骤62中调节第二侧前照灯。 图8示出了具有左侧远光前照灯66和右侧远光前照灯67的车辆65的俯视图。单独地设置有左侧近光前照灯68和右侧近光前照灯69。对光器70安装在固定的导轨系统71上，导轨系统71用于在需要时将对光器70相对于每个前照灯适当地定位。因此，对光器70示出在测量前照灯66的明暗截止线高度的位置。用于测量前照灯67-69的明暗截止线高度的对光器70的相应位置以虚线示出。导轨系统71包括用于以快速且精确的方式移动对光器70的任何市场上可获得的系统，以便于多个前照灯的对光。图9更详细地示出了能够对每对前照灯66-67和68_69执行的方法。在将对光器定位在第一前照灯前方之后，在步骤75中测量第一明暗截止线高度。将测得的第一明暗截止线高度与固定验收窗进行比较，并且如果测得的第一明暗截止线高度不在固定验收窗内，则在步骤77中命令增量调节，并且在步骤75中重新测量第一明暗截止线高度。如果测得的第一明暗截止线高度落在固定验收窗内，则在步骤78中存储该第一明暗截止线高度。例如，第一明暗截止线高度能够存储在图1所示的计算机中。在步骤80中，将对光器移动到与第一前照灯配对且位于车辆的相反侧的第二前照灯。在步骤81中测量第二明暗截止线高度。在步骤82中将第二明暗截止线高度与已经限定为中心位于第一明暗截止线高度上的动态验收窗进行比较，并且如果第二明暗截止线高度不在动态验收窗内，则在步骤83中命令增量调节。一旦在步骤82中，经调节的第二明暗截止线高度落在动态验收窗内，则调节过程在步骤84处完成(至少对于这一对前照灯是这样的)。如果车辆上存在另一对前照灯，则对于该附加的另一对前照灯重复图9的方法。可替代地，车辆的一侧上的远光灯和近光灯都可以利用相应的固定验收窗来对光，然后可以利用根据对于车辆的第一侧确定的相应明暗截止线高度设定的动态验收窗来对光车辆的相反侧上的前照灯。对于每一对前照灯，验收窗尺寸可以类似于常规的系统，而一侧到另一侧的明暗截止线高度的变化被减小到现有技术的最差情况的一半或更少。
权利要求
1.一种对车辆上的前照灯进行对光的方法，包括以下步骤 测量第一前照灯的明暗截止线高度； 调节所述第一前照灯直至第一测量明暗截止线高度处于中心在预定固定高度的预定范围内； 测量第二前照灯的明暗截止线高度； 调节所述第二前照灯直至第二测量明暗截止线高度处于中心在所述第一测量明暗截止线高度的预定范围内。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一前照灯和所述第二前照灯各自位于车辆的左侧和右侧中相应的一侧上。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调节步骤各自包括由机器人调节器进行的一系列增量调节。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，自动对光器系统被配置成1)执行对所述第一前照灯的测量和调节步骤；2)存储第一测量明暗截止线高度；3)在可动支撑系统上从所述第一前照灯移向所述第二前照灯；以及4)执行对所述第二前照灯的测量和调节步骤。
5.一种前照灯对光系统，用于对光车辆的第一前照灯和第二前照灯，其特征在于，包括 对光器，所述对光器用于接收所述第一前照灯和所述第二前照灯产生的照明以分别测量第一明暗截止线高度和第二明暗截止线高度； 控制器，所述控制器用于接收来自所述对光器的所述第一明暗截止线高度和所述第二明暗截止线高度；以及 调节器，所述调节器操作性地联接于所述车辆，用于执行所述第一前照灯和所述第二前照灯的调节，以响应于来自所述控制器的命令增量式修改所述第一明暗截止线高度和所述第二明暗截止线高度； 其中，所述控制器被编程以执行以下步骤 a)测量所述第一明暗截止线高度； b)将所述第一明暗截止线高度与中心在预定固定高度的预定范围进行比较； c)如果所述第一明暗截止线高度在所述预定范围外，则命令在将所述第一明暗截止线高度移向所述预定范围的方向上对所述第一前照灯进行增量式调节，然后返回到步骤a)； d)如果所述第一明暗截止线高度在所述预定范围内，则存储所述第一明暗截止线高度； e)测量所述第二明暗截止线高度； f)将所述第二明暗截止线高度与中心在存储的第一明暗截止线高度的预定范围进行比较； g)如果所述第二明暗截止线高度在所述预定范围外，则命令在将所述第二明暗截止线高度移向所述预定范围的方向上对所述第二前照灯进行增量式调节，然后返回到步骤e)； h)如果所述第二明暗截止线高度在所述预定范围内，则停止所述第二明暗截止线高度的调节。
6.根据权利要求5所述的前照灯对光系统，其特征在于，所述调节器是用于响应于所述命令自动地执行所述调节的机器人调节器。
全文摘要
一种用于对车辆上的前照灯进行对光的方法，实现了减小的光束高度差异而不需要对已有的测试设备进行任何变化。测量第一前照灯的明暗截止线高度。调节第一前照灯，直至第一测量明暗截止线高度处于中心在预定固定高度上的预定范围内。测量第二前照灯的明暗截止线高度。调节第二前照灯，直至第二测量明暗截止线高度处于中心在第一测量明暗截止线高度上的预定范围内。
文档编号G01M11/06GK103033346SQ20121037120
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年10月10日
发明者艾伯特·埃克拉迪犹斯, 约翰·W.·怀尔兹, 阿伦·库马, 文卡特森·巴拉拉曼, 苏莱曼·N.·阿卜杜勒-努尔, 马亨德拉·S.·达萨纳亚克, 坎迪斯·C.·格拉斯哥 申请人:福特环球技术公司