集成机动车自适应驱动光束前照灯和校准方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请是2017年10月26日提交且标题为“集成机动车自适应驱动光束前照灯和校准方法”的美国专利申请号15/795,052的国际申请并要求其优先权，其以引用方式整体并入本文。

关于联邦赞助研究或开发的声明

无。

本申请涉及机动车前照灯，并且更具体地，涉及具有改善的自适应驱动光束性能的前照灯和校准方法。

背景技术：

照明系统(诸如前灯)是众所周知的并用于多种多样的应用(包括机动车应用)，并且包括用于发射一个或多个不同光图案的一个或多个投影仪装置。例如，前照灯可以能够以通常在水平线以下发射光的近光图案/模式，以及通常在水平线以上和下方发射光的远光图案/模式来发射光。

已知类型的机动车前照灯包括自适应驱动光束(adb)前照灯系统。adb前照灯系统是远距离前视光束，其通过修改其光束图案的部分来避免在较低光束测光水平以上向对面和前面车辆的驾驶员发出眩光，从而适应对面和前面车辆的存在。自1960年代以来，基于全美调查的研究表明，驾驶员即使在“开阔道路”情况下(既不跟随其他车辆也不与其他车辆相遇)，也很少将其前灯切换到远光模式，并且因此无法利用远光提供的远距离可视性。例如，密歇根大学交通研究所的一项研究(2008年10月，umtri-2008-48)报告了美国乘用车的平均使用情况数据，其显示远光的使用仅为近光使用的十分之一，其中近光的使用约为97小时/年，但远光的使用仅为9.8小时/年。自动adb提供了可增加安全有益的上光束使用的方便系统。

在图1-2中大体描述了已知adb前照灯系统的一个实施例。具体地，图1是示意性地示出现有技术adb前照灯系统1的结构的框图，并且图2是示出安装在车辆2中的现有技术adb前照灯系统1的示意图。现有技术adb前照灯系统1包括前照灯3、车辆车载相机4和adb控制器5，其通过车辆can总线、lin总线或类似车辆总线(以下通常称为can总线6)来彼此电耦接。其他车辆传感器/控制器7(诸如但不限于电子控制单元(ecu)、发动机控制模块(ecm)、传感器等)也可以电耦接到can总线6。

已知的车辆车载相机4包括相机壳体8，该相机壳体被配置为附接在车辆2的车舱9内，常规上靠近车辆2的挡风玻璃23和/或后视镜11。车辆车载相机4被配置为基于接收的光12生成图像，并且通过电耦接到can总线6的相机接口10将捕获图像传输到adb控制器5。adb控制器5接收由车辆车载相机4捕获的图像，检测图像内的对象，确定检测的对象在由前照灯3生成的光束图案13内的位置，并且生成跨can总线6传输到前照灯3的一个或多个控制信号。

前照灯3包括前照灯壳体14，该前照灯壳体被配置为附接到车辆2的前照灯腔15(例如，靠近车辆2的前部16)。前照灯3还包括一个或多个光源(诸如发光二极管led)和光学器件17，其被配置为以一种或多种图案13(诸如如上所讨论的远光模式)发射光。前照灯接口18在can总线6上从adb控制器5接收控制信号，并且被配置为控制驱动器电路19以选择性地照亮一个或多个led/光学器件17，以便基于检测的对象相对于光束图案13和/或前照灯3的位置来改变光束图案13。已知前照灯系统的示例可以在例如在以下中找到：美国专利公布号2009/0279317(tatara)；2009/0141513(kim)；2001/0019486(thominet)；2007/0002571(cejnek)；2003/0137849(alden)；和2015/0042225(fukayama)，以及美国专利9,738,214(nakatani)；9,140,424(mochizuki)；和8,729,803(yamazaki)。

虽然已知adb前照灯系统1通常是有效的，但它们也具有若干缺点。例如，车载车辆相机4、adb控制器5和前照灯3通过车辆can总线6来电耦接。因此，除非车辆can总线6最初是为adb前照灯系统1设计的，否则无法轻松地将已知adb前照灯系统1改装到现有车辆2中。此外，车载车辆相机4和前照灯3未机械连接并且需要在adb前照灯系统1已安装在车辆2中之后彼此物理对准并与车辆2物理对准。因此，直到adb前照灯系统1已安装在车辆2中之后才能校准adb控制器5。

因为直到adb前照灯系统1已安装在车辆2中之后才能校准adb控制器5，所以已知adb前照灯系统1必须由车辆制造商校准。具体地，校准adb控制器5的已知方法要求将车辆2从主车辆组装线移除，并且在adb前照灯系统1已经安装到车辆2中后运输到校准区域中。一旦车辆2在校准区域中，可以选择性地照亮前照灯3的led/光学器件17的子集，可以捕获与led/光学器件17的每个子集相关联的照明区域的图像，并且可以确定与led/光学元件17的每个子集相关联的照明区域的像素边界。然后可以精确对准车载车辆相机4相对于前照灯3和车辆2的位置。

因此，已知校准方法需要在制造工厂中的附加空间，由此增加车辆2的制造成本。此外，由于必须将车辆2从主车辆组装线移出并运输到校准区域，因此增加了车辆2的长度、复杂度和制造成本。此外，已知校准方法要求车辆车载相机4相对于前照灯3和车辆2的精确物理对准，由此进一步增加了车辆2的长度、复杂度和制造成本。

附图说明

应当参考以下详细描述，应结合以下附图阅读该详细描述，其中相同的数字代表相同的部分：

图1是现有技术的adb前照灯系统的示意性框图。

图2示意性地示出了安装在车辆中的图1现有技术的adb系统。

图3是示意性地示出与本公开的一实施方式一致的adb前照灯的框图。

图4是示出安装在车辆的前照灯腔中的图3的adb前照灯的示意图。

图5示出了本公开的分段发光阵列实施方式。

图6示出了本公开的光分布图案实施方式。

图7示出了与本公开一致的照明区域的一个实施方式。

图8示出了与本公开一致的光分布图案的一个实施方式，其中与检测的对象的位置相对应的照明区域的亮度已减小。

图9示出了与本公开一致的由adb控制器执行的图像捕获算法的一个实施方式。

图10示出了与本公开一致的由adb控制器执行的图像处理和对象检测算法的一个实施方式。

图11示出了与本公开一致的adb驱动器的一个实施方式。

图12示出了与本公开一致的不具有adb控制器和数字相机的未组装adb前照灯的一个实施方式。

图13示出了包括adb控制器和数字相机的图12的未组装adb前照灯。

图14示出了图12的组装的adb前照灯的一个实施方式。

图15示出了adb前照灯的一个实施方式，该adb前照灯包括在壳体与adb控制器或adb驱动器中的至少一个之间延伸的一个或多个柔性线。

图16示出了与本公开一致的可由adb前照灯执行的算法的流程图的一个实施方式。

图17示出了与本公开一致的区域校准算法的一个实施方式。

具体实施方式

一般来讲，本公开的一个实施方式的特征在于一种机动车自适应驱动光束(adb)前照灯，其包括壳体、数字相机、adb控制器、分段发光阵列和adb驱动器，其中数字相机与adb前照灯成一体。壳体包括用于附接到车辆前照灯腔的附接结构。数字相机捕获车辆前方的图像，并且adb控制器检测图像中的对象并至少部分地基于对象的位置生成控制信号。分段发光阵列被设置在壳体内并且包括被布置为以光分布图案发射光的多个固态光源。adb驱动器基于来自adb控制器的控制信号选择性地驱动固态光源。

因为数字相机与adb前照灯成一体，所以与本公开一致的adb前照灯不必电耦接到车辆can总线。因此，可以将与本公开一致的adb前照灯改装到不具有车辆can总线的车辆、或具有没有设计为与adb前照灯一起工作的车辆can总线的车辆中。

此外，因为数字相机与adb前照灯成一体，所以数字相机的位置相对于分段发光阵列和壳体固定。因此，在adb前照灯被附接到车辆的前照灯腔之前，adb控制器可以执行adb前照灯的校准。因为可以在将adb前照灯附接到车辆的前照灯腔之前校准与本发明一致的adb前照灯，所以adb前照灯可以由adb前照灯的制造商而非车辆制造商校准，从而无需将车辆从主车辆组装线移出并且将车辆运输到校准区域中以便执行adb前照灯的校准。因此，由于可以消除车辆制造工厂中的附加空间，所以可以减小车辆的制造成本。此外，由于不需要将车辆从主车辆组装线移出并运输到校准区域中，因此与已知的校准方法和adb前照灯系统相比，减少了车辆的长度、复杂度和制造成本。

现在转向图3-4，大体示出了与本公开一致的自适应驱动光束(adb)前照灯20的一个实施方式。具体地，图3是示意性地示出adb前照灯20的框图，并且图4是示出安装在车辆2的前照灯腔15中的adb前照灯20的示意图。adb前照灯20包括壳体22、设置在壳体22内并被配置为以光分布图案26发射光的分段发光阵列24、自适应驱动光束(adb)控制器28、adb驱动器30、以及与adb前照灯20成一体的数字相机32。如本文所述，adb前照灯20被配置为检测由数字相机32捕获的图像中的至少一个对象，并且adb控制器28被配置为生成一个或多个控制信号，以至少部分地基于检测的对象的位置来选择性地驱动分段发光阵列24。因此，可以调整由adb前照灯20生成的光分布图案26，例如，以减弱光分布图案的一个或多个照明区域中的光，由此减小和/或消除对交通和/或行人的眩光。

壳体22包括附接结构34，该附接结构被配置为附接到车辆2的前照灯腔15，如在图4中大体示出的。附接结构34包括用于将壳体22安装、联接和/或以其他方式固定到车辆2的前照灯腔15的任何合适结构，并且可以允许可调整的安装以例如有助于adb前照灯20的锚准，如本领域中已知的。合适的附接结构34的非穷举性示例包括突片、孔、狭槽、凹槽、唇缘、凸缘和/或突起。附接结构34也可以与一个或多个紧固件(包括但不限于螺栓、螺钉、夹具、铆钉、钩扣等)结合使用。壳体22可以形成一个或多个腔和/或腔室36。腔和/或腔室36可以完全或部分地被壳体22包封。

数字相机32被配置为在车辆2前方的区域中捕获光38并生成数字图像。数字相机32可以包括任何已知类型的数字相机，包括被配置为在可见光频谱(仅包括白色可见光和/或一种或多种其他颜色的可见光)和/或红外光(ir)频谱中操作的数字相机。仅出于示例目的，在各种测试中使用的数字相机32是可从各自制造商商购获得的ov7670数字相机32。

如上所述和图3所示，数字相机32与adb前照灯20成一体。如本文所用，术语“成一体”旨在表示数字相机32与adb前照灯20形成为一个单元。术语“成一体”不要求将数字相机32与adb前照灯20成一件。通过示例，当数字相机32至少部分地设置在壳体22中(例如，至少部分地设置在由壳体22形成的一个或多个腔和/或腔室36中)时，和/或当数字相机32由壳体22支撑时(例如，数字相机32永久性或可移除地固定到壳体22的内表面和/或外表面，使得不要求将adb前照灯20附接到车辆2)，数字相机32被认为与adb前照灯20成一体。因为数字相机32与adb前照灯20成一体，所以数字相机32的位置相对于分段发光阵列24和壳体22固定，独立于壳体22附接到车辆2的前照灯腔15。短语“数字相机与adb前照灯成一体”和类似短语不涵盖安装在车辆2的车舱9内的数字相机4(例如，靠近车辆2的挡风玻璃23和/或的后视镜11)，其常规上已知为需要在can总线6上通信，如图2所示。因此，数字相机32位于车辆2的车舱9外部。

分段发光阵列24设置在壳体22内(例如但不限于，在由壳体22形成的一个或多个腔和/或腔室36中)并且被配置为以一种或多种光分布图案26(诸如但不限于近光光图案、远光光图案和/或其修改)发射光。在图5中大体示出了与本公开一致的分段发光阵列24的一个实施方式。具体地，分段发光阵列24包括各自被配置为发射光42的多个固态光源40a-n。在所示的实施方式中，多个固态光源40a-n以1×n阵列(其中n＝6)布置，但应当意识到，多个固态光源40a-n可能以一个或多个行和/或列布置，诸如但不限于1×n阵列、m×n阵列或其任意组合。此外，尽管多个固态光源40a-n被示为以大体上线性的方式对准，但应当理解，多个固态光源40可能以非线性方式布置。

固态光源40a-n包括任何类型的半导体发光二极管(led)、有机发光二极管(oled)、或聚合物发光二极管(pled)作为照明源。由多个固态光源40a-n发射的42光可以由一个或多个光学器件44聚焦和/或引导成从adb前照灯20发射的更期望的光图案。光学器件44(为清楚起见，其中只有两个在图5中标记)可以包括本领域技术人员已知的任何设计，诸如但不限于透镜、漫射器、反射器等。光学器件44可以耦接到固态光源40a-n(例如，但不限于，由固态光源40a-n支撑和/或支撑在固态光源上的一个或多个透镜)和/或耦接到adb前照灯20(例如，耦接到壳体22)。

多个固态光源40a-n各自发射光42，其共同形成一个或多个光分布图案26。在图6中总体示出了与本公开一致的一个示例性光分布图案26。尽管除非明确要求保护，否则不限制本公开，但光分布图案26可以是由多个照明区域46a-n形成的远光光图案。如可以理解，近光图案对应于通常在水平线h以下发射的光(以免对于迎面驶来的车辆产生眩光)，而远光图案对应于在水平线h以上和以下发射的光。

光分布图案26的每个照明区域46a-n对应于多个固态光源40a-n中的至少一个和/或与其相关联，并且构成整个光分布图案26的一部分(例如，区域和/或垂直条纹)。每个照明区域46a-n可以与相邻照明区域46稍微重叠，使得所有照明区域46a-n共同形成均匀的宽远光光分布图案26。在图7中大体示出了示例性照明区域46。应当理解，每个照明区域46可以由单个固态光源40和/或多个固态光源40a-n的子集(即，一个或多个固态光源40a-n，但少于所有的固态光源40a-n)形成。如本文所述，一个或多个固态光源40a-n可以被选择性地驱动(即，被选择性地供电)以便改变和/或调整一个或多个照明区域46a-n的亮度并且因此改变和/或调整光分布图案26。例如，与在其中检测到对象48的一个或多个照明区域46a-n相对应的固态光源40a-n(例如，图8中的照明区域46b)可以使其功率衰减(例如，减小和/或消除)，以便改变和/或调整照明区域46b的亮度并由此改变和/或调整光分布图案26。

转到图3-4，adb控制器28被配置为检测由数字相机32捕获的图像中的至少一个对象(例如，图8中的对象48)并且至少部分地基于检测的对象的位置生成一个或多个控制信号48。adb控制器28包括电路，诸如运行软件的一个或多个通用计算机和/或具有一个或多个处理器和相关存储器(诸如但不限于rom、ram、eeprom、闪存存储器等)的专用集成电路(asic)。仅出于示例目的，用于各种测试的adb控制器28是可从各种制造商商购购得的基于teensy3.2usb的微控制器。

adb控制器28可以使用任何图像识别算法来执行图像处理并检测图像中的对象48。然而，应当理解，adb控制器28不必能够对于对象48的类型进行分类，而是需要能够检测捕获图像中是否存在对象48。在一个实施方式中，adb控制器28可以基于像素亮度检测对象48。例如，adb控制器28可以将每个像素的亮度与存储在与adb控制器28相关联的存储器50中的最小像素亮度阈值进行比较。如果捕获图像中的像素数超过预定阈值(例如，存储在存储器50中)，则adb控制器28将确定对象48存在于捕获图像中。将像素亮度与最小像素亮度阈值进行比较可以减小和/或消除最初由adb前照灯20发射的反射光的影响，从而避免导致虚假对象检测。

参考图9，大体示出了由adb控制器28执行的图像捕获算法31的一个实施方式。具体地，图像捕获算法31被配置为确定捕获图像中的每个区域的亮像素数(每个区域对应于多个照明区域46a-n中的一个区域)。一旦已经由数字相机32生成图像，算法31将确定是否已检查图像中的所有行中的像素数据(步骤33)。如果否，则算法31等待来自数字相机32的指示新像素数据行的水平线参考(href)信号(步骤35)，并且响应新href信号，算法31确定是否已捕获行中的所有字节(步骤37)，例如捕获在存储器50中。如果尚未捕获该行的所有字节，则算法31从来自数字相机32的数字输入捕获下一个字节(步骤39)，等待来自数字相机32的指示新像素数据字节的像素时钟(pclk)信号(步骤41)，并且然后返回步骤37以确定是否已捕获该行的所有字节。换言之，数字相机32通过数据线一次向adb控制器28发送一个像素。对于每个字节，像素时钟将发送信号以告知adb控制器28该字节已准备好进行读取。当行开始时，href信号开启；并且当完成时，href信号关闭。然后其针对下一行像素再次开启。在将数字相机32连接到adb控制器28时，传输握手信号(如href和pclk)。

一旦捕获该行的所有字节，算法31将确定该行中的所有像素是否已经被分类(步骤43)，并且如果否，则算法31通过确定像素亮度是否超过像素亮度阈值来对该行中的下一个像素进行分类(步骤45)。如果像素亮度高于像素阈值，则算法31使列的亮度像素的计数递增(步骤47)。如果像素亮度不高于像素阈值，则算法31返回步骤43，并且再次确定行中的所有像素是否已经被分类(步骤43)，并且如果是，则算法31返回到步骤33。

算法31再次确定是否检查图像中的所有行中的像素数据(步骤33)，并且如果是，算法31基于区域校准将列与相应区域相关联(步骤49)，例如针对每个照明区域46a-n使用左右照明像素边界，如本文所述。然后，算法31将每个区域中的每一列的亮像素计数相加(步骤51)，并且更新每个区域中的亮像素计数(步骤53)，例如在存储器50中。

因此，图像捕获算法31的目标是逐行读取像素，并且测试像素是否足够亮以及将其分类到适当列中。图像捕获算法31从第一行开始，等待href开启，并且然后逐个读取所有像素。当读取了该行的所有像素时，图像捕获算法31将查看每个像素的值并检查其是否高于阈值。如果像素高于阈值，则图像捕获算法31将计算该像素在哪一列中并且使该列的亮像素计数增加1。

现在转到图10，大体示出了由adb控制器28执行的图像处理和对象检测算法61的一个实施方式。算法61在捕获图像后开始(步骤63)。然后，算法61确定是否已针对图像中的每个区域确定了亮像素计数(步骤65)，例如，如图9的图像捕获算法31的步骤53所确定的。如果尚未针对图像中的每个区域确定亮像素计数，则算法61将下一个区域中的每一列的亮像素计数相加(步骤67)，例如，如在图9的图像捕获算法31的步骤51中确定的。如果已经针对图像中的每个区域确定亮像素计数，则算法61随后确定是否已控制每个固态光源40a-n(步骤69)。如果是，则算法61在步骤63处理下一个捕获图像，并且算法61再次重新开始。如果否，则算法61确定区域中是否有足够的亮像素，以及与该区域关联的一个或多个固态光源40是否开启(步骤71)。如果区域中有足够的亮像素并且相关联的固态光源40已开启，则算法61关闭固态光源40(步骤73)。算法61随后处理完区域的固态光源40(步骤75)，并且然后返回步骤69以确定是否每个固态光源40a-n已经被控制。

如果区域中没有足够的亮像素并且相关联固态光源40开启，则算法61确定区域中是否没有足够的亮像素以及相关固态光源40是否关闭(步骤77)。如果是，则算法61使固态光源开启计数器递增(步骤79)，例如存储在存储器50中的固态光源开启计数器，并且确定固态光源开启计数器是否处于最大值(步骤81)。如果否，则算法61处理完相关联的固态光源40(步骤75)，并且返回步骤69以确定是否每个固态光源40a-n已经被控制。如果是，则算法61重置固态光源开启计数器(步骤83)，开启相关固态光源(步骤85)，并且处理完相关联的固态光源40(步骤75)，并且返回步骤69以确定是否每个固态光源40a-n已经被控制。

如果区域中没有足够的亮像素并且相关联固态光源40关闭，则算法61确定区域中是否有足够的亮像素以及相关固态光源40是否关闭(步骤87)。如果是，则算法61重置固态光源开启计数器(步骤89)，并且处理完相关联的固态光源40(步骤75)，并且然后返回步骤69以确定是否每个固态光源40a-n已经被控制。如果否，则算法61返回到步骤69以确定是否每个固态光源40a-n已经被控制。

应当理解，算法31和61仅是示例，并且除非具体要求保护，否则本公开不限于这些算法31和61。

adb控制器28可以被配置为区分两个或更多个光波长或光波长范围(例如，两个或更多个颜色的可见光，诸如红色刹车光和白色前照灯光，和/或在可见光与ir灯之间)。在这种实施方式中，adb控制器28可以基于捕获图像中的光波长或光波长范围来利用不同的最小阈值像素亮度值(例如，存储在存储器50中)，由此允许adb控制器28区分即将到来的车辆的前照灯发出的白光与另一个车辆的尾灯发出的红光。当然，也可以使用其他已知的对象检测方法，包括但不限于基于类似cad的对象模型的算法、基于外观的方法、基于特征的方法和/或遗传算法。

如本文所述，数字相机32的位置相对于分段发光阵列24和壳体22固定，并且独立于壳体22与车辆2的前照灯腔15的附接。adb控制器28被配置为例如基于算法31、61和/或93(稍后结合图16-17描述)来确定光分布图案26内的至少一个检测的对象48的位置。adb控制器28还可以被配置为基于数字相机32的固定位置识别多个固态光源40a-n的子集，该子集在对应于对象48的确定位置的光分布图案26内发射光(例如，使用算法31、61和/或93)。adb控制器28可以生成一个或多个控制信号，这些控制信号被配置为致使多个固态光源40a-n的识别的子集所发射的光的量从第一量减小到第二量，第二量为零或大于零。

例如，光分布图案26包括如本文所述的多个照明区域46a-n，每个照明区域46a-n与多个固态光源40a-n中的至少一个相关联。adb控制器28可以包括存储在存储器50中的数据库，该数据库基于数字相机32的固定位置来识别与每个照明区域46a-n相关联的光分布图案26内的固定位置范围。adb控制器28可以被配置为使用存储在存储器50中的数据库来识别多个固态光源40a-n的子集，该子集在对应于检测的对象48的确定位置的光分布图案26内发射光。

一旦adb控制器28在捕获的图像内检测到对象48，则adb控制器28被配置为至少部分地基于光分布图案26内的检测的对象48的位置来生成一个或多个控制信号，并且将控制信号传输到adb驱动器30。adb驱动器30被配置为基于来自adb控制器(28)的控制信号选择性地驱动分段发光阵列(24)的一个或多个固态光源(26)，并且基于检测的对象48的位置调整(例如，衰减和/或消除)光分布图案26的一个或多个照明区域(例如，图8中的照明区域46b)的亮度，由此减小和/或消除对交通和/或行人的眩光。重要的是要注意，adb控制器28从数字相机32接收图像，将控制信号传输到adb光束驱动器30，并且最终独立于(即，无需使用)车辆can总线6而选择性地驱动分段发光阵列24。因为adb前照灯20能够独立于车辆can总线6起作用，所以可以轻松地将adb前照灯20改装到没有can总线6或没有专门设计用于与adb前照灯20一起使用的can总线6的车辆2中。

转到图11，大体示出了adb驱动器30的一个实施方式。可以看出，adb驱动器30包括被配置为基于来自adb控制器28的一个或多个控制信号选择性地驱动分段发光阵列24的一个或多个固态光源40a-n的电路。adb驱动器30包括被配置为提供电力并控制固态光源40a-n的多个mosfet55(例如但不限于p沟道mosfet)和晶体管52。在所示的实施方式中，每个mosfet55和晶体管52与单个固态光源40相关联，但应当理解，mosfet55和晶体管52中的一个或多个可以控制多个固态光源40。

adb控制器28将控制信号(诸如但不限于3.3v输出信号)传输到与固态光源40a-n相关联的晶体管52，从而生成对应于检测的对象48的位置的照明区域46。多个固态光源40a-n串联连接，并且控制信号致使晶体管52将与照明区域46相关联的对应mosfet55的栅极拉到接地。这将切换mosfet55，进而使相关联的固态光源40短路，由此关闭相关联的固态光源40。因此，可以选择性地调整一个或多个照明区域46a-n的子集的亮度，由此减小和/或消除对交通和/或行人的眩光。应当理解，在图11中示出的adb驱动器30仅是一个示例，并且除非如此明确地要求保护，否则本公开不限于该实施方式。

回到图4，壳体22可以任选地包括单个电连接60，其被配置为将adb前照灯20电耦接到电源21(例如但不限于一个或多个车辆电池等)。单个电连接60可以被配置为向数字相机32和分段发光阵列24两者提供电力。任选地，单个电连接60也可以被配置为向adb控制器28和adb驱动器30两者提供电力，使得单个电连接60向整个adb前照灯20提供电力。单个电连接60允许adb前照灯20无需耦接到车辆can总线6。

现在转向图12-14，大体示出了与本公开一致的adb前照灯20的一个实施方式。具体地，图12示出了没有adb控制器28和数字相机32的未组装的adb前照灯20；图13示出了包括adb控制器28和数字相机32的部分组装的adb前照灯20；并且图14示出组装的adb前照灯20。首先转到图12，壳体22的至少一部分被示为形成腔或腔室36。分段发光阵列24设置在腔或腔室36内(例如，在其一端处)，并且包括串联连接的多个固态光源40a-n的1×9阵列。在所示的实施方式中，多个固态光源40a-n的中心到中心间隔为4mm，但这不是对本公开的限制，除非如此明确要求保护。多个固态光源40a-n各自包括被配置为有助于光收集并填充多个固态光源40a-n之间的间隙的主要光学器件44a(例如，透镜，为了清楚起见仅标记了一个透镜)。来自主要光学器件44a的光通过辅助光学器件44b(例如，投影仪透镜，诸如但不限于非球面透镜，其焦点位于主要光学器件44a的平面中)投影到无穷(例如，到道路上)以生成光分布图案26(为清楚起见未显示)。多个固态光源40a-n耦接到印刷电路板(pcb)52，例如金属芯板以辅助散热，其继而附接到具有一个或多个任选风扇56(取决于固态光源40a-n的功率)的散热器54。

参考图13，电路58将数字相机32连接到adb控制器28，并且将adb控制器28连接到adb驱动器30，以及将adb驱动器30连接到分段发光阵列24。电路58设置在壳体22中并且包括任何已知电路，包括但不限于pcb、电连接(诸如但不限于usb连接)、柔性线等。例如，电路58可以完全被设置在壳体22中，因此排除使用车辆can总线6的需要。操作上没有必要将adb前照灯20的任何部分都放在adb前照灯20的外部(例如，操作上没有必要将adb前照灯20的任何部分都放在车辆2的车舱9中)。

可以看出，数字相机32和adb控制器28至少部分地设置在壳体22中(例如，至少部分地设置在一个或多个腔或腔室36中)。在所示的实施方式中，adb控制器28和adb驱动器30两者都与adb前照灯20成一体；然而，应当理解，adb控制器28或adb驱动器30中的一个或多个可能没有与adb前照灯20成一体。例如，adb前照灯20可以包括在壳体22与adb控制器28或adb驱动器30中的至少一个之间延伸的一个或多个柔性线62(例如，由形成电缆的一个或多个绝缘层围绕的电线)，其中adb控制器28或adb驱动器30中的至少一个位于壳体22的外部，如图15中示意性示出的。

如图14所示，数字相机32与adb前照灯20成一体。例如，数字相机32由壳体22支撑和/或至少部分地设置在壳体22中。因为数字相机32与adb前照灯20成一体，所以数字相机32的位置相对于分段发光阵列24和壳体22固定，并且独立于壳体22与车辆2(图4)的前照灯腔15的附接。因此，adb控制器28可以被配置为在adb前照灯20被附接到车辆2的前照灯腔15之前执行adb前照灯20的校准，并且adb前照灯20可以由adb前照灯20的制造商而非车辆2的制造商校准。由adb前照灯20的制造商执行校准无需将车辆2从主车辆总装线移除以及将车辆2运输到校准区域中以便执行adb前照灯20的校准。因此，可以消除车辆制造工厂中的附加空间，从而与已知校准方法和adb前照灯系统1相比减小车辆2的制造成本。此外，由于无需将车辆2从主车辆组装线移除并运输到校准区域中，因此与已知校准方法和adb前照灯系统1相比减少车辆2的长度、复杂度和制造成本。

由adb前照灯20的制造商执行校准也允许轻松地将adb前照灯20改装到车辆2中。由于校准由adb前照灯20的制造商执行，因此最终用户不必校准adb前照灯20，而是可以简单地将adb前照灯20安装到车辆2的前照灯腔15中。此外，由于adb前照灯20不需要车辆can总线6，因此adb前照灯20可以安装在不具有车辆can总线6的车辆2中、或者具有未被设计为与adb前照灯一起工作的can总线6的车辆2中。

现在转到图16，大体示出了可以由adb前照灯20(例如但不限于，由adb控制器28)执行的算法的流程图的一个示例。具体地，图16包括初始化算法91、区域校准算法93、曝光校准算法95以及主循环算法97。初始化算法91、区域校准算法93和曝光校准算法95可以在adb前照灯20的初始设置期间执行并且此后无需重做。一旦执行了这些算法91-95，adb前照灯20进入主循环算法97，该算法处理图像处理算法。主循环算法97在adb前照灯20处于活动状态时连续运行。

具体地，在初始化算法91期间，建立了adb前照灯20的基本操作参数/设置。例如，初始化数字相机32，配置数字相机32的设置，以及限定数字相机32、adb控制器28、adb驱动器30和/或分段发光阵列24的输入和输出。

在区域校准算法93期间，adb控制器28在由数字相机32生成的图像内建立区域的边界(即多个照明区域46a-n的像素边界)。可以理解，图像内的区域的边界将取决于数字相机32相对于分段发光阵列24的位置。例如，区域校准算法93可以包括照亮与特定区域/照明区域46相关联的固态光源40a-n的子集，捕获由数字相机32生成的图像，以及找到/确定区域/照明区域的46边缘。针对限定区域/照明区域46的固态光源40a-n的每个子集重复此过程。

adb控制器28使用曝光校准算法95来确定(例如，设置和/或限定)数字相机32针对给定最小像素亮度阈值的最大曝光以便消除反射。通常应当将数字相机32的曝光设置为尽可能高，使得adb控制器28可以尽可能快速和准确地识别照明图案26内的对象48；然而如果最大曝光设置太低，则adb控制器28可能会错误地将反射光读取为对象48。可以基于经验数据、先前图像处理数据、历史数据和/或启发式评估技术来设置/确定最小像素亮度阈值。举例来说，最小像素亮度阈值可以初始设置为对应于全暗度和全亮度值的中间的值。曝光校准算法95通常包括照亮所有固态光源40a-n，由数字相机32捕获图像，确定是否检测到反射，以及如果是，则减小数字相机32的曝光，并且重复此过程直到看不到反射或数字相机32达到其最低曝光值。如果达到数字相机32的最小曝光值并且尚未消除反射，则可能增加存储在存储器50中的最小像素亮度阈值。使用曝光校准算法95避免反馈回路致使led“闪烁”的可能，否则当系统看到其自身反射、关闭led并随后通过开启led对暗点做出反应时可能会导致这种可能。

adb控制器28使用主循环算法97来检测光分布图案26中的对象48，并且将检测的对象的位置与一个或多个区域/照明区域46a-n相关联。主循环算法97包括使用数字相机32来生成图像，确定每个区域/照明区域46中的亮像素的数量，将每个区域/照明区域46限定为亮或暗，以及基于区域/照明区域46为亮或暗的当前分类，开启或关闭与每个区域/照明区域46相关联的一个或多个(例如，子集)固态光源40a-n。

参照图1，已知校准方法要求车载车辆相机4逐像素地与前照灯3和车辆2精确对准。具体地，车载车辆相机4捕获图像并且然后将区域边缘与设置的存储在adb控制器5中的预定像素边界比较。如果区域的边缘与设置的存储在adb控制器5中的预定像素边界不对应，则将车载车辆相机4移动到相对于前照灯3和车辆2的不同物理位置并且重复该过程。可以理解，这种校准方法要求车载车辆相机4相对于前照灯3和车辆2进行非常精确的物理对准，由此显著增加现有技术adb前照灯系统1的校准过程的长度和复杂度。由于车辆制造商执行对现有技术adb前照灯系统1的校准，因此车辆2的制造成本因此增加。此外，最终用户消费者(即车辆2的购买者)可能无法执行这种类型的校准方法。

根据一个实施方式，本公开的特征在于区域校准算法93(图17)，其不需要数字相机32相对于分段发光阵列24的精确对准，并且不基于设置的存储在存储器50中的预定像素边界。相反，图17的区域校准算法93独立于壳体22与车辆2的前照灯腔15的附接，并且允许adb控制器28基于由数字相机32捕获的图像以及数字相机32相对于分段发光阵列24和壳体22的预定或固定位置来确定和存储区域/照明区域46a-n的像素边界。

如本文所述，光分布图案26包括多个照明区域/区域46a-n，每个照明区域/区域46a-n与多个固态光源40a-n的多个不同子集中的不同子集相关联。对于每个区域/照明区域46a-n重复区域校准算法93。具体地，区域校准算法93包括关闭所有固态光源40a-n并且仅开启与被测试区域相关联的固态光源40a-n。换言之，对于多个固态光源40a-n的多个子集中的每一个，adb控制器28被配置为致使多个子集中的相应子集在光分布图案26的相关联照明区域46a-n中发射光。adb控制器28被进一步配置为致使数字相机32捕获校准图像，识别校准图像内的相关联照明区域的左右照明像素边界，并且将表示已识别的左右照明像素边界的数据存储到可操作地耦接到adb控制器28的存储器50中。左照明像素边界对应于具有足够数量的亮像素(例如，至少具有最小数量的亮像素)的第一列，并且右照明像素边界对应于左边缘之后没有足够亮像素的第一列。adb控制器28然后可以被配置致使将表示识别的左右照明像素边界的数据存储到可操作地耦接到adb控制器28的存储器50中。

根据一个方面，本公开包括一种提供adb前照灯20的方法。方法包括组装数字相机32、adb控制器28、以及包括多个固态光源40a-n的分段发光阵列24，以形成adb前照灯20。在将组装的adb前照灯20安装到车辆2的前照灯腔15中之前，该方法还包括基于由数字相机32捕获的图像和由多个固态光源40a-n发射的光分布图案26执行对adb控制器28的校准，其中在将adb前照灯20安装到车辆2的前照灯腔15中之后维持该校准。如本文中使用，术语“维持”旨在表示在adb前照灯20安装到车辆2的前照灯腔15中后不必再次校准adb控制器28。由数字相机32生成的图像在不使用车辆2的can总线6的情况下从数字相机32传输到adb控制器28。

尽管本文已经描述和示出了本公开的若干实施方式，但本领域普通技术人员将容易想到用于执行功能和/或获得结果和/或此处描述的一个或多个优点的各种其他方式和/或结构，并且此类变型和/或修改中的每一个都被认为在本公开的范围内。更一般而言，本领域技术人员将容易理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于本公开的教导所用于的一个或多个特定应用。

仅使用常规实验，本领域技术人员将认识到或能够确定本文描述的本公开的具体实施方案的许多等同物。因此，应当理解，前述实施方式仅作为示例给出，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，可能以不同于具体描述和要求保护的方式来实践本公开。本公开针对本文所述的每个单独特征、系统、制品、材料、套件和/或方法。此外，如果此类特征、系统、制品、材料、套件和/或方法不是相互矛盾的，则两个或更多个此类特征、系统、制品、材料、套件和/或方法的任意组合被包括在本公开的范围内。

如本文所限定和使用的，所有定义采用字典定义、通过引用并入的文档中的定义和/或所定义术语的普通含义。

除非明确相反地指出，否则本文在说明书和权利要求中使用的不定冠词“一个”和“一种”应理解为是指“至少一个”。

如在说明书和权利要求中使用，短语“和/或”应当被理解为是指这样结合的元素中的“一者或两者”，即在一些情况下共同存在并且在其他情况下分离存在的元素。除非明确相反地指出，否则除了“和/或”子句具体标识的元素，可以任选地存在其他元素，无论与具体标识的那些元素相关还是无关。

依照规则随附提交摘要，该规则要求允许审查员和其他检索者快速确定技术公开的大体主题的摘要。在提交本文档时，应理解其将不会用于解释或限制权利要求的范围或含义，正如美国专利商标局的规则所阐明的那样。

说明书中使用以下非限制性参考数字：

1现有技术adb前照灯系统；

2车辆；

3现有技术前照灯；

4现有技术车辆车载相机；

5现有技术adb控制器；

6车辆can总线；

7车辆传感器/控制器；

8相机壳体；

9车舱；

10相机接口；

11后视镜；

12接收的光；

13光束图案；

14前照灯壳体；

15前照灯腔；

16前方；

17led/光学器件；

18前照灯接口

19驱动器电路；

20adb前照灯；

21电源

22壳体；

23挡风玻璃；

24分段发光阵列；

26光分布图案；

28adb控制器；

30adb驱动器；

31图像捕获算法；

32数字相机；

33步骤；

34附接结构；

35步骤；

36腔室/腔；

37步骤；

38光；

39步骤；

40a-n固态光源；

41步骤；

42光；

43步骤；

44光学器件；

45步骤；

46a-n照明区域/区域

47步骤；

48对象；

49步骤；

50存储器；

51步骤；

52晶体管；

53步骤；

54散热器；

55mosfet；

56风扇；

58电路；

60电连接；

61检测算法

62柔性线；

63步骤；

65步骤；

67步骤；

69步骤；

71步骤；

73步骤；

75步骤；

77步骤；

79步骤；

81步骤；

83步骤；

85步骤；

87步骤；

89步骤；

91初始化算法；

93初始化算法；

93校准算法；

95曝光校准算法；以及

97主循环算法。