用于对车辆前照灯进行对光的系统和方法与流程

本发明涉及一种用于对车辆上的前照灯进行对光的系统和方法。

背景技术：

本部分中的说明仅提供与本公开相关的背景信息，并且可以不构成现有技术。

通常，车辆包括沿着车辆的前模块定位以用于照亮车辆前方的区域的至少两个前照灯。在制造期间，车辆经历对光对准过程，其中调整前照灯灯泡的位置以使来自前照灯的光束对光在设定范围内。具体地，对光束进行对光使得光束足够高(即，高于地面)以照亮车辆前方的道路并且足够低以便不会使迎面而来的车辆看不见。

在对光过程中，给定品牌/型号的车辆以相同的方式对光。也就是说，每一车辆使用相同的输入来对前照灯进行对光。然而，车辆之间的制造差异可能影响车辆的行驶高度，从而影响前照灯的高度并因此影响光束的对光。本公开解决了这些和其他问题。

技术实现要素：

此部分提供对本公开的一般概述，而不是本公开的全部范围或其所有特征的全面公开。

在一种形式中，本公开涉及一种用于车辆的前照灯对光方法。所述方法包括通过高度测量仪器沿着车辆的车身测量至少两个参考区域的至少两个参考高度，其中所述至少两个参考高度中的一个指示车辆前照灯的高度。所述方法还包括：基于测量的参考高度来确定车辆的车辆俯仰和前照灯高度变化；基于车辆俯仰、前照灯高度变化和标准前照灯位置来计算修改的前照灯位置；以及基于修改的前照灯位置来对车辆的前照灯进行对光。高度测量仪器设置在车辆外部。

在另一种形式中，所述至少两个参考高度包括前参考高度和与所述前参考高度分开基准距离的后参考高度。

在又一种形式中，前参考高度在前轮护板处获得，并且后参考高度在后轮护板处获得。前轮护板的高度提供为指示车辆的前照灯高度的参考高度。

在一种形式中，所述至少两个参考高度包括前驾驶员高度、前乘客高度、后驾驶员高度和后乘客高度。

在另一种形式中，确定车辆俯仰还包括：基于前驾驶员高度和前乘客高度来计算平均前车辆高度；并且基于后驾驶员高度和后乘客高度来计算平均后车辆高度，其中基于平均前车辆高度和平均后车辆高度来确定俯仰。

在又一种形式中，测量至少两个参考高度还包括通过用于相应参考区域的专用成像装置捕获至少两个参考区域的图像；以及基于捕获的图像来确定至少两个参考区域中的每一个的参考高度。

在一种形式中，确定前照灯位置还包括基于车辆俯仰和前照灯高度变化来计算前照灯偏移。修改的前照灯位置是基于前照灯偏移和标准前照灯位置。

在另一种形式中，方法还包括基于修改的前照灯位置来设置光束设定器的位置；通过光束设定器接收来自前照灯的光束；通过光束设定器生成对光数据；以及基于对光数据，通过对光调整装置调整前照灯的对光。

在一种形式中，本公开涉及一种用于对车辆前照灯进行对光的前照灯对光系统。所述系统包括高度测量仪器和前照灯位置计算器。所述高度测量仪器设置在车辆外部，并且可操作以沿着车辆的车身在两个或更多个参考区域处测量两个或更多个参考高度。两个或更多个参考区域包括车辆前部和车辆后部处的区域，并且所述参考高度中的一个指示车辆的前照灯高度。前照灯位置计算器被配置成基于车辆的俯仰、前照灯高度变化和标准前照灯位置来确定修改的前照灯位置。前照灯位置计算器基于两个或更多个参考高度来确定俯仰和前照灯高度变化。

在另一种形式中，前照灯位置计算器被配置成基于俯仰和前照灯高度变化来计算前照灯偏移，并且使用前照灯偏移来确定修改的前照灯位置。

在又一种形式中，高度测量仪器被配置成测量车辆的前轮护板和后轮护板的参考高度。前照灯位置计算器被配置成基于前轮护板和后轮护板的高度来计算俯仰。

在一种形式中，高度测量仪器包括一个或多个数字相机，所述一个或多个数字相机捕获包括参考区域的图像。

在另一种形式中，高度测量仪器包括：第一数字相机，其被布置成测量前驾驶员参考区域的高度；第二数字相机，其被布置成测量前乘客参考区域的高度；第三数字相机，其被布置成测量后驾驶员参考区域的高度；以及第四数字相机，其被布置成测量后乘客参考区域的高度。

在又一种形式中，前照灯位置计算器被配置成基于前驾驶员参考区域和前乘客参考区域的高度来计算平均前车辆高度、基于后驾驶员参考区域和后乘客参考区域的高度来计算平均后车辆高度并且基于平均前车辆高度和平均后车辆高度来计算俯仰。

在一种形式中，前照灯对光系统还包括光束设定器和对光调整装置。光束设定器具有可调整的高度并且可操作以接收光束。光束设定器被调整到修改的前照灯位置并且可操作以基于光束输出对光数据。对光调整装置包括用于基于对光数据调整前照灯的对光的工具。

在一种形式中，本公开涉及一种车辆前照灯对光方法。所述方法包括：通过定位在车辆外部的测量仪器测量前护板高度和后护板高度；基于标准前照灯高度、车辆俯仰和前照灯高度变化来计算修改的前照灯位置，其中基于前护板高度和后护板高度来确定俯仰和前照灯高度变化；以及使用修改的前照灯位置作为前照灯高度来对车辆前照灯进行对光。

在另一种形式中，测量前护板高度和后护板高度还包括：捕获车辆的前护板和后护板的图像；以及基于捕获的图像来确定前护板高度和后护板高度。

在又一种形式中，所述方法包括：基于测量的前护板高度和标准护板高度来计算前照灯高度变化；基于测量的前护板高度和后护板高度来计算车辆俯仰；以及基于车辆俯仰和前照灯高度变化来确定前照灯偏移，其中修改的前照灯位置是基于前照灯偏移和标准前照灯位置。

在一种形式中，所述方法还包括：基于修改的前照灯位置来设置光束设定器的位置；通过光束设定器接收来自前照灯的光束；通过光束设定器生成对光数据；以及基于对光数据，通过对光调整装置调整前照灯的对光。

在另一种形式中，所述方法还包括计算前照灯高度变化作为标准护板高度与测量的前护板高度之间的差值。

另外的适用领域从本文提供的说明中将是显而易见的。应理解，描述和特定示例意图仅出于说明的目的，而不意图限制本公开的范围。

附图说明

为了可以很好地理解本公开，现在将参考附图通过示例的方式描述其各种形式，在附图中：

图1示出了位于与参考墙相距设定距离处以进行前照灯对光评估的车辆；

图2是根据本公开的教导的前照灯对光系统的框图；

图3示出了根据本公开的教导的高度测量仪器；

图4示出了根据本公开的教导的用于对前照灯进行对光的光束设定器；并且

图5是根据本公开的教导的示例性前照灯对光例程的流程图。

本文所述的附图仅出于说明的目的，而不意图以任何方式限制本公开的范围。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的，并不意图对本公开、其应用或用途进行限制。应理解，贯穿各附图，对应的附图标记指示相似或对应的零件和特征。

参考图1，车辆100包括沿着车辆100的前部设置的一个或多个前照灯102。除了其他因素之外，前照灯102的对光受到灯泡104在前照灯102内的位置和前照灯102的对光高度(aim)的影响。对光高度在规则设定距离(dr)处测量，诸如25ft，并且是从车辆100的前部到参考墙106测量的。为简洁起见，前照灯102的位置是指灯泡104在前照灯102内的位置，并且包括前照灯高度(hlh)。前照灯高度通常设定为与车辆的品牌和型号相关联的标准高度，并且标准高度用于对前照灯102进行对光。因此，相同品牌和型号的车辆以相同的方式对光，而不考虑车辆到车辆的变化，诸如行驶高度和/或俯仰姿态。

本公开涉及一种前照灯对光系统，其在对前照灯进行对光时考虑车辆之间的制造差异。更具体地，前照灯对光系统计算前照灯高度变化、主题车辆的俯仰，并基于前照灯高度变化和俯仰来确定修改的前照灯高度。使用修改的前照灯高度，在前照灯前方布置光束设定器以生成对光数据，并且使用对光调整装置(例如，工具)来调整前照灯的对光。因此，前照灯对光系统考虑了例如车辆行驶高度和俯仰的变化，以改善前照灯的对光准确度。

参考图2，提供了前照灯对光系统200的框图。在一种形式中，前照灯对光系统200包括位置测量系统202、光束设定器204和对光调整装置206。位置测量系统202包括用于测量至少两个参考高度的高度测量仪器208和用于基于至少两个参考高度来确定前照灯102的位置的前照灯位置计算器210。

高度测量仪器208沿着车辆的车身测量至少两个参考区域的至少两个参考高度，其中至少两个参考高度中的一个指示车辆的前照灯的高度。在一种形式中，仪器208沿着车辆100的车身在前参考区域处测量前参考高度(frh)以及沿着车辆的车身在后参考区域处测量后参考高度(rrh)。前参考区域与后参考区域分开基准距离(db)。在一种形式中，前参考区域和后参考区域分别设置为前轮护板和后轮护板的顶部。前轮护板的顶部和后轮护板的顶部整体上分别由附图标记110和112标识，并且可以称为前参考区域110和后参考区域112，或者统称为参考区域110和112。

高度测量仪器208测量系统200所需的参考高度，以计算俯仰和前照灯高度变化。更具体地，为了确定前照灯高度变化，系统200测量前轮护板的高度并使测量的高度等于前照灯的测量高度。为了确定车辆的俯仰，系统200沿着车辆的同一侧测量前参考区域和后参考区域。因此，在一种形式中，为了最小化所进行的测量次数，将前参考区域设置为前轮护板，使得测量值可以用于前照灯高度变化和俯仰。

在一种形式中，高度测量仪器208被配置成测量车辆100的驾驶员侧(例如，左侧)和乘客侧(例如，右侧)的前参考高度，以获得两个前参考高度。例如，高度测量仪器208测量驾驶员侧和乘客侧的前参考区域110的高度。类似地，高度测量仪器208被配置成测量驾驶员侧和乘客侧的后参考区域112的高度，以获得两个后参考高度。

参考图3，在一种形式中，高度测量仪器208包括一个或多个数字相机302(图中为3021和3022)和测量控制器304，测量控制器304经由无线和/或有线通信与每个数字相机302可通信地耦合。数字相机3021和3022定位在车辆100外部以分别捕获包括前参考区域110和后参考区域112的图像。可以在车辆100的另一侧提供类似的数字相机配置，用于捕获另一组前后参考区域的图像。数字相机也可以称为高度计。

在一种形式中，测量控制器304是一种计算机并且包括处理器、存储器(例如，rom和/或ram)以及其他电子部件。存储器存储可由处理器执行的计算机可读指令。测量控制器304被配置成操作数字相机302并分析图像以基于相应的捕获图像来确定参考高度。例如，对测量控制器304进行校准以将地面标识为零，并使给定像素与特定高度单位(例如，1个像素＝2mm)相关联。基于图像和预先存储的图片识别软件，测量控制器304基于地面与参考区域110和112之间的像素数目来确定高度，参考区域110和112使用图片识别软件来标识。测量控制器304可以以其他合适的方式配置，用于基于捕获的图像来确定参考高度。

虽然测量控制器304被示为单独的部件，但是每个数字相机可以具有专用测量控制器，所述专用测量控制器基于捕获的图像来确定相应参考区域的高度。在这样的配置中，每个专用测量控制器将高度输出到前照灯位置计算器210。此外，虽然高度测量仪器208被提供为包括用于测量参考高度的数字相机，但是可以使用在车辆外部提供的其他合适的测量技术，并且这些技术在本公开的范围内。例如，激光测量仪器也可以用于测量参考高度。

在一种形式中，前照灯位置计算器210是一种计算机，并且包括处理器、存储器(例如，ram/rom)、输入/输出接口和其他电子部件。存储器存储可由处理器执行的计算机可读指令。前照灯位置计算器210被配置成基于参考高度来确定修改的前照灯位置。更具体地，使用前后参考高度，前照灯位置计算器210确定车辆的俯仰。例如，在一种形式中，前照灯位置计算器210使用等式1确定俯仰(p)。前参考高度(frh)和后参考高度(rrh)沿着车辆的同一侧提供。

等式1……

在另一种形式中，如果车辆100的两侧的前参考高度和后参考高度由高度测量仪器208测量，则前照灯位置计算器210通过获得前驾驶员参考高度和前乘客参考高度的平均值来确定平均前参考高度(frh平均)。类似地，前照灯位置计算器210通过获得两个后参考高度的平均值来确定平均后参考高度(rrh平均)。平均前参考高度和平均后参考高度分别在等式1中用作前参考高度和后参考高度。

使用前护板的测量高度作为前照灯的测量高度，前照灯位置计算器210计算前照灯高度变化(δhh)。例如，等式2使用前护板的测量高度(ffhm)和前护板的标准(例如，标称)高度(ffhs)定义前照灯高度变化，所述标准高度是由计算器210存储的预定值。如果针对车辆的乘客侧和驾驶员侧测量前护板的高度，则计算器210可以取两个测量值的平均值并使用平均测量值作为等式2中的ffhm。

等式2….δhh＝ffhs-ffhm

有了俯仰和前照灯高度变化，前照灯位置计算器210使用例如等式3来计算前照灯偏移(δhl)，在等式3中，fwcl是前轮中心线，并且hlb是水平前照灯测量值。在一种形式中，水平前照灯测量值是前照灯(即，灯)与前车桥中心线之间的距离，并且是由计算器210存储的预定值。基于前照灯偏移，前照灯计算器210使用等式4确定修改的前照灯位置(hlm)，在等式4中，hls是为车辆100预定的并由计算器210存储的标准(即标称)前照灯高度。

方程3......δhl＝-[(fwcl-hlb)×sin(p)]+δhh

方程4......hlm＝hls+δhl

前照灯位置计算器210可以使用其他合适的算法和输入来计算俯仰、前照灯高度变化和前照灯偏移。本文提供的仅是这种计算的一个示例形式。

光束设定器204(其也可以称为测光对光器)在行业中通常用于对前照灯进行对光。通常，光束设定器的高度是可调整的并且被设定为与前照灯对准，使得来自前照灯的光束照射到光束设定器中。

参考图4，在一种形式中，光束设定器204是传统的光束设定器，并且包括对光箱402、光束控制器404和显示屏406。对光箱402包括接收来自前照灯102的光束的透镜(未示出)。光束控制器404是一种计算机，并且被配置成分析光束以生成对光数据并将所述对光数据显示在显示屏406上

在分析对光数据之前，光束设定器204布置在待对光的相应前照灯102的前方，并且光束设定器204的高度基于修改的前照灯位置(即，修改的前照灯高度)来设定。在一种形式中，光束设定器204经由无线或有线通信链路从位置测量系统202接收修改的前照灯位置，并且光束控制器404被配置成自动调整光束设定器204的高度。在另一种形式中，位置测量系统202在操作者可观察的显示单元(未示出)上显示修改的前照灯位置，并且操作者手动调整光束设定器204的位置。除了高度之外，光束设定器204定位在距离前照灯的设定距离处(例如，12至24英寸)，该设定距离可以通过例如设置在光束设定器204上的激光器(未示出)来测量。

对光调整装置206可操作以基于由光束设定器204生成的对光数据来调整前照灯102的对光。在一种形式中，对光调整装置206包括工具，所述工具可由操作者操作并且被配置成与前照灯102上的一个或多个调整器机构(例如，紧固件)(未示出)接合。例如，所述工具是螺丝刀，其与调整器机构的头部对接以旋转前照灯102上的调整器机构。替代地，代替手动配置，对光调整装置206可以是自动系统，其包括机械臂，所述机械臂具有位于一端的工具。机械臂可操作以使用工具驱动前照灯上的调整器机构并基于对光数据来调整对光。

通过为每一车辆确定修改的前照灯高度，本公开的前照灯对光系统考虑了制造差异。因此，代替使用标准高度，针对主题车辆估计前照灯高度，并且所述前照灯高度用于提供特定于主题车辆的前照灯的更准确的对光。

参考图5，提供了由系统200执行的前照灯对光例程500。在执行例程500之前，车辆与高度测量仪器(诸如数字相机)对准。在502处，系统测量前护板、前参考区域和后参考区域的高度。换句话说，沿着车辆的车身在至少两个参考区域处测量至少两个参考高度，其中所述至少两个参考高度中的一个指示车辆的前照灯的高度。可以在车辆的一侧或两侧的参考区域处测量前参考高度和后参考高度。在一种形式中，高度是从地面到沿着车辆的感兴趣点(诸如前护板)测量的。如上所提供，前参考区域可以设置为前护板，以减少所进行的测量次数。

在504处，系统使用存储的算法(诸如等式1)基于前参考高度和后参考高度来计算车辆俯仰。在506处，系统基于标准前护板高度和测量的前护板高度来计算前照灯高度变化，如等式2中所提供。也就是说，前护板的高度指示前照灯的高度，并且因此用于确定车辆构建高度的可能变化。在508处，系统基于车辆俯仰、前照灯高度变化和标准前照灯位置来确定修改的前照灯位置或(换句话说)修改的前照灯高度。例如，系统使用等式3确定前照灯偏移，并且然后基于前照灯偏移来计算修改的前照灯位置，如等式4中所提供。

在510处，光束设定器基于修改的前照灯位置而与前照灯对准，并且被操作来生成前照灯对光数据。在512处，基于来自光束设定器的数据来调整前照灯。

本公开的描述本质上仅是示例性的，因此，不脱离本公开的实质的变型意图落入本公开的范围内。不应将此类变型视为脱离本公开的精神和范围。

根据本发明，一种用于车辆的前照灯对光方法包括：通过高度测量仪器沿着车辆的车身测量至少两个参考区域的至少两个参考高度，其中高度测量仪器设置在车辆外部，并且所述至少两个参考高度中的一个指示车辆前照灯的高度；通过位置测量系统基于测量的参考高度来确定车辆的车辆俯仰和前照灯高度变化；通过位置测量系统基于车辆俯仰、前照灯高度变化和标准前照灯位置来计算修改的前照灯位置；以及基于修改的前照灯位置对车辆的前照灯进行对光。

根据实施例，所述至少两个参考高度包括前参考高度和与前参考高度分开基准距离的后参考高度。

根据实施例，前参考高度在前轮护板处获得且后参考高度在后轮护板处获得，并且前轮护板的高度被提供为指示车辆的前照灯的高度的参考高度。

根据实施例，至少两个参考高度包括前驾驶员高度、前乘客高度、后驾驶员高度和后乘客高度。

根据实施例，确定车辆俯仰还包括：基于前驾驶员高度和前乘客高度来计算平均前车辆高度；以及基于后驾驶员高度和后乘客高度来计算平均后车辆高度，其中基于平均前车辆高度和平均后车辆高度来确定俯仰。

根据实施例，测量至少两个参考高度还包括：通过用于相应参考区域的专用成像装置捕获至少两个参考区域的图像；以及基于捕获的图像来确定至少两个参考区域中的每一个的参考高度。

根据实施例，确定前照灯位置还包括基于车辆俯仰和前照灯高度变化来计算前照灯偏移，其中修改的前照灯位置是基于前照灯偏移和标准前照灯位置。

根据实施例，上述发明的特征还在于：基于修改的前照灯位置来设置光束设定器的位置；通过光束设定器接收来自前照灯的光束；通过光束设定器生成对光数据；以及基于对光数据，通过对光调整装置调整前照灯的对光。

根据本发明，提供了一种用于对车辆前照灯进行对光的前照灯对光系统，其具有：高度测量仪器，所述高度测量仪器设置在车辆外部并且可操作以沿着车辆的车身在两个或更多个参考区域处测量两个或更多个参考高度，其中所述两个或更多个参考区域包括车辆前部和车辆后部处的区域，并且所述参考高度中的一个指示车辆前照灯的高度；以及前照灯位置计算器，其被配置成基于车辆的俯仰、前照灯高度变化和标准前照灯位置来确定修改的前照灯位置，其中前照灯位置计算器基于两个或更多个参考高度来确定俯仰和前照灯高度变化。

根据实施例，前照灯位置计算器被配置成基于车辆的俯仰和前照灯高度变化来计算前照灯偏移，并使用前照灯偏移来确定修改的前照灯位置。

根据实施例，高度测量仪器被配置成测量车辆的前轮护板和后轮护板的参考高度，并且前照灯位置计算器被配置成基于前轮护板和后轮护板的高度来计算俯仰。

根据实施例，高度测量仪器包括一个或多个数字相机，所述一个或多个数字相机捕获包括参考区域的图像。

根据实施例，高度测量仪器包括：第一数字相机，其被布置成测量前驾驶员参考区域的高度；第二数字相机，其被布置成测量前乘客参考区域的高度；第三数字相机，其被布置成测量后驾驶员参考区域的高度；以及第四数字相机，其被布置成测量后乘客参考区域的高度。

根据实施例，前照灯位置计算器被配置成基于前驾驶员参考区域和前乘客参考区域的高度来计算平均前车辆高度、基于后驾驶员参考区域和后乘客参考区域的高度来计算平均后车辆高度并且基于平均前车辆高度和平均后车辆高度来计算俯仰。

根据实施例，上述发明的特征还在于：光束设定器，其具有可调整的高度并且可操作以接收光束，其中光束设定器被调整到修改的前照灯位置并基于光束输出对光数据；以及光束调整装置，其包括工具并且可操作以基于对光数据来调整前照灯的对光。

根据本发明，一种车辆前照灯对光方法包括：通过定位在车辆外部的仪器测量前护板高度和后护板高度；基于标准前照灯高度、车辆俯仰和前照灯高度变化来计算修改的前照灯位置，其中基于前护板高度和后护板高度来确定俯仰和前照灯高度变化；以及使用修改的前照灯位置作为前照灯高度来对前照灯进行对光。

根据实施例，测量前护板高度和后护板高度还包括：捕获车辆的前护板和后护板的图像；以及基于捕获的图像来确定前护板高度和后护板高度。

根据实施例，上述发明的特征还在于：基于测量的前护板高度和标准护板高度来计算前照灯高度变化；基于测量的前护板高度和后护板高度来计算车辆俯仰；以及基于车辆俯仰和前照灯高度变化来确定前照灯偏移，其中修改的前照灯位置是基于前照灯偏移和标准前照灯位置。

根据实施例，上述发明的特征还在于：基于修改的前照灯位置来设置光束设定器的位置；通过光束设定器接收来自前照灯的光束；通过光束设定器生成对光数据；以及基于对光数据，通过对光调整装置调整前照灯的对光。

根据实施例，上述发明的特征还在于：计算前照灯高度变化作为标准护板高度与测量的前护板高度之间的差值。