CN110843660A - 基于天气条件的车辆前照光的控制 - Google Patents

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布莱恩·本尼
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Abstract

本公开提供了“基于天气条件的车辆前照光的控制”。公开了用于基于天气条件控制车辆前照光的方法和设备。示例车辆包括前照灯，所述前照灯包括近光灯和远光灯。示例车辆还包括光传感器、相机和控制器。控制器用于在光传感器检测到低环境光时将近光灯设置为激活模式，经由相机监测低环境光下的降水，识别降水和由所述前照灯发射的光之间的入射角(AOI)，并基于AOI控制远光灯。

Description

基于天气条件的车辆前照光的控制
技术领域
本公开总体上涉及车辆前照光，并且更具体地，涉及基于天气条件的车辆前照光的控制。
背景技术
通常，车辆包括前照灯以照亮车辆前方的区域。通常，车辆包括近光前照灯，所述近光前照灯用于照亮车辆行进的道路一侧。另外，车辆通常包括远光灯，所述远光灯用于照亮道路的较大部分(例如，照亮车辆行进的道路一侧和即将到来的车辆行进的道路的一侧)。一些法规指示当车辆接近行人和/或另一车辆时不要使用远光灯，以防止远光灯降低行人和/或车辆操作者的能见度。
发明内容
所附权利要求限定了本申请。本公开概述实施例的各方面并且不应用来限制权利要求。如本领域普通技术人员将根据以下附图和具体实施方式的审查显而易见的，根据本文所描述的技术可设想其他实现方式，这些实现方式意图在本申请的范围内。
示出了用于基于天气条件控制车辆前照光的示例实施例。所公开的示例车辆包括前照灯，所述前照灯包括近光灯和远光灯。所公开的示例车辆还包括光传感器、相机和控制器。控制器用于在光传感器检测到低环境光时将近光灯设置为激活模式，经由相机监测低环境光下的降水，识别降水和由所述前照灯发射的光之间的入射角(AOI)，并基于AOI控制远光灯。
在一些示例中，所述控制器用于经由所述相机监测所述低环境光下的烟并识别所述烟和由所述前照灯发射的所述光之间的AOI。在一些示例中，控制器利用图像识别来基于由相机捕获的图像来识别AOI。
在一些示例中，为了基于AOI控制远光灯，控制器响应于检测到垂直于或平行于由前照灯发射的光的降水流动流而将近光灯设置为非激活模式。在一些示例中，为了基于AOI控制远光灯，控制器将调节远光灯以在对应于侧风的降水流动流方向上发射远光。在一些示例中，控制器基于由相机捕获的图像来识别降水内的清晰的视线，并且使得远光灯在清晰的视线的方向上发射远光。
在一些示例中，控制器基于相机和接近度传感器中的至少一者来检测附近行人和迎面而来的车辆中的至少一者，并且响应于检测到附近行人和迎面而来的车辆中的至少一者而将近光灯设置为非激活模式。
在一些示例中，控制器用于检测车辆操作者的视线并基于车辆操作者的视线来控制远光灯。在一些这种示例中，控制器被配置为经由内部相机、座椅位置传感器和约束控制模块中的至少一者来检测视线。
在一些示例中，远光灯中的每个都包括多个LED，并且控制器调节多个LED中的哪个LED是激活的以调节远光灯发射远光的方向。在一些示例中，远光灯中的每个都包括可旋转框架，并且控制器旋转可旋转框架以调节远光灯发射远光的方向。
所公开的示例车辆包括前照灯，所述前照灯包括近光灯和远光灯。所公开的示例车辆还包括通信模块和控制器。所述控制器响应于经由所述通信模块检测到低环境光而将近光灯设置为激活模式，经由所述通信模块监测所述低环境光下的降水，识别所述降水和由所述前照灯发射的光之间的入射角(AOI)，并且基于所述AOI控制所述远光灯。
在一些示例中，通信模块包括专用短程通信模块。在一些示例中，控制器基于行进方向和风向来识别降水和由所述前照灯发射的光之间的AOI。
一些示例还包括用于识别当前车辆位置的GPS接收器。在一些这种示例中，通信模块用于从远程天气服务获得当前车辆位置的天气条件。此外，在一些这种示例中，控制器用于至少部分地基于当前车辆位置识别预测行进路线，并且通信模块用于从远程天气服务获得用于预测行进路线的天气条件。
在一些示例中，为了基于AOI控制远光灯，控制器响应于检测到垂直于或平行于由前照灯发射的光的降水流动流而将近光灯设置为非激活模式。在一些示例中，为了基于AOI控制远光灯，控制器将调节远光灯以在对应于侧风的降水流动流方向上发射远光。
公开的示例方法包括经由光传感器检测车辆的环境光水平，并且在光传感器检测到低环境光时，将前照灯的近光灯设置为激活模式。所公开的示例方法还包括经由处理器监测低环境光下的降水，并经由处理器识别降水和由所述前照灯发射的光之间的入射角(AOI)。所公开的示例方法还包括基于AOI控制前照灯的远光灯。
附图说明
为了更好地理解本发明，可以参考以下附图中示出的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制并且可以省略相关元件，或者在一些情况下，比例可能已经被夸大，以便强调和清楚地示出本文所描述的新颖特征。另外，如所属领域中已知的，***部件可以不同方式进行布置。此外，在附图中，相同的附图标记在全部几个视图中表示相应的部分。
图1示出了根据本文的教导的示例车辆。
图2示出了图1的车辆的示例前照灯。
图3A至图3B示出了图1的车辆的远光灯的示例调节。
图4A至图4D描绘了其中图1的车辆被配置为行进的示例天气条件。
图5是图1的车辆的电子部件的框图。
图6是根据本文的教导的用于基于天气条件调节车辆的远光灯的流程图。
具体实施方式
虽然本发明可以通过各种形式实施，但是在附图中示出并且在下文中将描述一些示例性和非限制性实施例，应理解，本公开将被认为是本发明的示范而不是意图将本发明限制于所说明的特定实施例。
通常，车辆包括前照灯以照亮车辆前方的区域。通常，车辆包括近光前照灯，所述近光前照灯用于照亮车辆行进的道路一侧。另外，车辆通常包括远光灯，所述远光灯用于照亮道路的较大部分(例如，照亮车辆行进的道路一侧和即将到来的车辆行进的道路的一侧)。在一些情况下，照向行人和/或另一车辆的驾驶员的远光潜在地会降低行人和/或其他驾驶员的能见度。进而，一些规则指示在车辆接近行人和/或其他车辆时不要使用远光前照灯。此外，在一些情况下，降水和/或其他条件(例如，雨、雪、烟、雾等)导致远光灯从驾驶员的眼睛反射(而不是在干燥条件下被道路散射和反射回驾驶员的眼睛)，从而产生眩光，这潜在地使驾驶员更难以看清道路。
本文公开的示例方法和设备基于环境光水平和周围天气条件自主地调节车辆的远光灯以增加车辆操作者的能见度。本文公开的示例包括用于控制车辆的远光灯的***。***检测车辆周围的环境光是否低。如果环境光水平低，则***检测在车辆的周围区域内是否存在能见度降低的天气条件(例如，灰尘，沙子，诸如雨、雪、雾等的降水)。如果***检测到能见度降低的天气条件，则***(1)识别天气条件的流动流，并且(2)基于所述流动流调节远光灯的入射角以增加天气条件内的能见度。例如，***(1)在检测到流动流垂直于和/或平行于远光时停用远光，或(2)在检测到流动流对应于相对于车辆的侧风时调节远光的方向。此外，当检测到附近(一个或多个)行人和/或迎面而来的(一辆或多辆)车辆时，***停用远光。
转向附图，图1示出了根据本文教导的示例车辆100。车辆100可以是标准的汽油动力车辆、混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆和/或任何其他移动性实现类型的车辆。车辆100包括与移动性相关的部件，诸如具有发动机的动力传动***、变速器、悬架、驱动轴和/或车轮等。车辆100可以是非自主的、半自主的(例如，一些例行动力功能由车辆100控制)或自主的(例如，动力功能由车辆100控制，而无需直接的驾驶员输入)。
在所示示例中，车辆100包括挡风玻璃102和至少部分地由挡风玻璃102限定的舱室104。例如，挡风玻璃102由层压玻璃或安全玻璃形成，以防止挡风玻璃102在碰撞事件期间破碎。舱室104包括驾驶员座椅106，车辆100的操作者(例如，驾驶员)将坐在驾驶员座椅106中。挡风玻璃102使得坐在驾驶员座椅106上的操作者能够观察车辆100前方和/或侧面的周围区域。
如图1所示，车辆100还包括前照灯108。此外，前照灯108中的每个都包括近光灯110和远光灯112。例如，近光灯110和远光灯112中的每一者都包括多个发光二极管(LED)。在一些示例中，近光灯110和远光灯112的LED被配置为完全发光、完全变暗和/或部分发光。例如，当近光灯110完全发光并且远光灯112完全变暗时，前照灯108产生近光设置。此外，当远光灯112完全发光时，前照灯108产生远光设置。在一些示例中，远光灯112的一个或多个LED的取向是可调节的，以使得远光灯112能够在不同方向上可调节地发射远光。
此外，所示示例的车辆100包括外部相机114，接近度传感器116和光传感器118。外部相机114被配置为捕获车辆100周围的外部区域的(一个或多个)图像和/或视频。例如，外部相机114是捕获车辆100前方和/或侧面区域的(一个或多个)图像和/或视频的前视相机。接近度传感器116被配置为收集使得能够检测、定位和/或识别车辆100附近的(一个或多个)对象的数据。接近度传感器116包括雷达传感器、激光雷达传感器、超声波传感器和/或被配置为收集用于检测、利用和/或识别附近对象的数据的任何其他传感器。例如，雷达传感器经由无线电波检测和定位对象，激光雷达传感器经由激光来检测和定位对象，并且超声波传感器经由超声波来检测和定位对象。光传感器118被配置为测量车辆100周围的环境光的环境光水平。例如，光传感器118在黑暗时(例如，在夜晚、在隧道中、在恶劣天气条件下等)检测到低环境光水平，和/或在有光时(例如，在白天期间)检测到高环境光水平。
在所示示例中，所示示例的车辆包括内部相机120、座椅位置传感器122和约束控制模块124。内部相机120捕获车辆100的舱室104的(一个或多个)图像和/或视频。例如，内部相机120捕获：(1)驾驶员座椅106；和/或(2)坐在驾驶员座椅106上的操作者的(一个或多个)图像和/或视频，以便于识别：(a)驾驶员座椅106的位置和/或倾角；(b)操作者的位置；和/或(c)操作者的视线。此外，座椅位置传感器122被配置为检测驾驶员座椅的位置和/或斜倚角度，以便于识别操作者的位置和/或视线。
约束控制模块124(也称为RCM)是车辆100的电子控制单元(也称为ECU)。ECU监测和控制车辆100的子***。例如，ECU是分立电子器件集合，其包括它们自己的(一个或多个)电路(例如，集成电路、微处理器、存储器、存储装置等)和固件、传感器、致动器和/或安装硬件。ECU被配置为经由车辆数据总线(例如，图5的车辆数据总线508)来通信和交换信息。例如，ECU可以将特性(例如，ECU的状态、传感器读数、控制状态、错误和诊断代码等)传送到彼此和/或从彼此接收请求。车辆100可以具有数十个ECU，所述数十个ECU定位在车辆100周围的各个位置并且通过车辆数据总线通信地联接。
所示示例的约束控制模块124被配置为：(1)检测车辆100何时涉及碰撞和/或硬制动事件；以及(2)在检测到这种事件时部署(一个或多个)装置以约束车辆100内的(一个或多个)乘员的(一个或多个)位置。例如，在检测到车辆100涉及碰撞和/或硬制动事件时，约束控制模块124展开(一个或多个)安全气囊、激活(一个或多个)安全带预紧器、和/或激活(一个或多个)安全带夹紧装置以约束车辆100的舱室104内的(一个或多个)乘员。在一些示例中，约束控制模块124包括加速度计和/或(一个或多个)其他碰撞传感器，以监测碰撞和/或硬制动事件。例如，加速度计测量车辆100的加速度和/或振动，以监测碰撞和/或硬制动事件的发生、位置和/或严重性。此外，所示示例的约束控制模块124被配置为监测驾驶员座椅的位置和/或倾斜角度，以便于识别驾驶员的位置和/或视线。
在所示示例中，车辆还包括全球定位***(GPS)接收器126、通信模块128和另一通信模块130。例如，GPS接收器126从全球定位***接收信号以确定车辆100的位置。
所示示例的通信模块128是专用短程通信(DSRC)模块，其包括(一个或多个)天线、(一个或多个)无线电和软件，以广播消息并在车辆100和(一辆或多辆)其他车辆、(一个或多个)基于基础设施的模块和/或(一个或多个)基于移动装置的模块之间建立连接。也就是说，通信模块128被配置用于车辆对车辆(V2V)通信、车辆对基础设施(V2I)通信和/或车辆对外界通信(V2X)通信。DSRC***可以安装在车辆上以及沿路边安装在基础设施上。并入有基础设施信息的DSRC***被称为“路边”***。DSRC可以与诸如全球定位***(GPS)、可视光通信(VLC)、蜂窝通信和短程雷达等其他技术相结合，以促进车辆将其位置、速度、航向、相对位置传送给其他对象，以及与其他车辆或外部计算机***交换信息。DSRC***可以与其他***(诸如移动电话)集成。目前，DSRC网络以DSRC缩写或名称表示。然而，有时使用通常与联网车辆程序等有关的其他名称。这些***中的大多数***是纯DSRC或IEEE 802.11无线标准的变型。然而，除了纯DSRC***之外，它还意图涵盖汽车与路边基础设施***之间的专用无线通信***，汽车和路边基础设施***与GPS集成并基于用于无线局域网的IEEE802.11协议(例如，802.11p等)。
所示示例的通信模块130包括有线或无线网络接口，以使得能够与(一个或多个)外部网络和/或(一个或多个)其他装置通信。外部网络可以是(一个或多个)公共网络，诸如互联网；专用网络，如内部网；或者它们的组合，并且可以利用现在可用的或以后开发的各种联网协议，包括但不限于基于TCP/IP的联网协议。通信模块130还包括用于控制有线或无线网络接口的硬件(例如，处理器、存储器、存储装置、天线等)和软件。例如，通信模块130包括用于蜂窝网络的一个或多个通信控制器，诸如全球移动通信***(GSM)、通用移动电信***(UMTS)、长期演进(LTE)、码分多址(CDMA)。在一些示例中，通信模块130包括无线个人区域网(WPAN)模块，所述无线个人区域网(WPAN)模块被配置为经由(一个或多个)短程无线通信协议与移动装置无线通信。例如，通信模块130实现
Figure BDA0002171914620000081
和/或
Figure BDA0002171914620000082
低功耗(BLE)协议。此外，在一些示例中，通信模块130被配置为经由使得通信模块130能够通信地联接到车辆100的乘员的移动装置的
Figure BDA0002171914620000083
近场通信(NFC)、超宽带(UWB)通信、超高频(UHF)通信、低频(LF)通信和/或任何其他通信协议来无线通信。
如图1中所示，车辆100包括前照灯控制器132，所述前照灯控制器132被配置为控制前照灯108的操作。例如，前照灯控制器132包括用于控制车辆100的前照灯108的操作的硬件(例如，处理器、存储器、存储装置等)和软件。
在操作中，前照灯控制器132检测车辆100的环境光水平。例如，前照灯控制器132基于以下来检测环境光水平：(1)由光传感器118收集的数据；(2)由外部相机114收集的(一个或多个)图像和/或视频；(3)由通信模块128收集的V2V、V2I和/或V2X通信；和/或(4)由通信模块130收集和/或存储在车载数据库中的信息，所述车载数据库基于位置、日期和日中此时来识别环境光水平。此外，前照灯控制器132通过将测量的环境光水平与预定阈值进行比较来确定是否存在低环境光。例如，当测量的环境光水平小于预定阈值时，前照灯控制器132确定存在低环境光。响应于前照灯控制器132确定存在低环境光，前照灯控制器132将近光灯110设置为激活模式(例如，前照灯控制器132打开近光灯110)，以增加车辆100的操作者的能见度。
此外，当车辆行进通过低环境光时，前照灯控制器132识别车辆位置的天气条件。例如，前照灯控制器132监测潜在地降低车辆操作者的能见度的降水(例如雨、雪、雾、冻雨、冰雹等)、烟、灰尘和/或其他微粒。在所示示例中，前照灯控制器132被配置为基于以下来识别降水和/或空气微粒：(1)由外部相机114捕获的(一个或多个)图像和/或视频；(2)从(一个或多个)车辆传感器收集的数据；(3)经由通信模块130从远程天气服务收集的数据；(4)经由通信模块128从附近(一辆或多辆)车辆、(一个或多个)基础设施模块、(一个或多个)移动装置收集的数据；(5)经由GPS接收器126识别的当前车辆位置；(6)由前照灯控制器132识别的预测行进路径；和/或(7)任何其他收集的数据。例如，前照灯控制器132被配置为针对车辆100的选定和/或预测行进路径从远程天气服务收集用于车辆100的当前位置的天气条件。在一些示例中，前照灯控制器132基于车辆100的当前位置、当日时间、周中此日、车辆100的路线历史、车辆100的操作者的路线历史等来确定预测行进路线。
在检测到降水和/或其他能见度降低的空气微粒时，前照灯控制器132识别(1)降水和/或空气微粒与(2)前照灯108发射的光之间的入射角。例如，前照灯控制器132利用图像识别软件基于由外部相机114捕获的(一个或多个)图像和/或视频来识别入射角。另外地或替代地，前照灯控制器132基于车辆100的行进方向和风向来确定入射角。例如，GPS接收器126使得前照灯控制器132能够识别车辆100的行进方向。此外，前照灯控制器132基于从远程天气服务器、附近(一辆或多辆)车辆、附近(一个或多个)基础设施模块、附近(一个或多个)移动装置等收集的天气数据来识别风向。
在识别入射角时，前照灯控制器132基于入射角控制远光灯112，以在低光条件下增加车辆100的操作者的能见度。例如，响应于检测到降水的竖直流动流和/或平行于车辆100行进方向的流动流，前照灯控制器132将远光灯112设置为非激活模式(例如，关闭远光灯112)，以防止远光灯降低车辆操作者的能见度。响应于检测到降水的侧风流动流，前照灯控制器132：(1)将远光灯112设置为激活模式(例如，打开远光灯112)；和(2)旋转远光112发射光的方向以增加车辆操作者的能见度。例如，前照灯控制器132基于由外部相机114捕获的(一个或多个)图像和/或视频来检测降水的流动流的方向。另外地或替代地，前照灯控制器132基于车辆的行进方向(例如，由GPS接收器126确定)和包括车辆位置的降水风向的天气数据(例如，从远程天气服务器和/或经由V2X通信收集的)来检测流动流的方向。
此外，响应于通过降水(例如，雾)和/或其他空气微粒(例如，烟)的云检测到清晰的视线，前照灯控制器132调节远光灯112以在清晰的视线的方向上发射远光304以增加车辆操作者的能见度。例如，前照灯控制器132基于(1)由外部相机114捕获的(一个或多个)图像和/或视频和/或(2)检测到的操作者位置来识别清晰的视线。在一些示例中，前照灯控制器132基于(1)由内部相机120捕获的(一个或多个)图像和/或视频，(2)由座椅位置传感器122收集的数据，和/或由约束控制模块124收集的数据来识别车辆操作者的位置。
另外地或替代地，前照灯控制器132监测附近(一个或多个)行人和/或迎面而来的(一辆或多辆)车辆。例如，前照灯控制器132基于(1)由接近度传感器116收集的数据、(2)由外部相机114收集的图像和/或视频、和/或(3)由通信模块128收集的V2V、V2I和/或V2X通信来检测附近(一个或多个)行人和/或迎面而来的(一辆或多辆)车辆的存在。在检测到附近行人和/或迎面而来的车辆时，前照灯控制器132将远光灯112设置为非激活模式(例如，前照灯控制器132关闭远光灯112)以防止车辆的远光灯112降低附近行人和/或迎面而来的车辆的操作者的能见度。
图2示出了车辆100的前照灯108中的一个。在所示示例中，前照灯108包括壳体202。此外，前照灯108包括定位在壳体202内的近光灯110、远光灯112和转向信号灯204。近光灯110被配置为发射近光，远光灯112被配置为发射远光，并且转向信号灯204被配置为发射转向信号。
在所示示例中，前照灯108包括定位在壳体202内的可旋转框架206。可旋转框架206被构造为在前照灯108的壳体202内竖直地和/或横向地旋转。此外，远光灯112固定到可旋转框架206，使得当可旋转框架206旋转时，远光灯112旋转。例如，车辆100的前照灯控制器132使得可旋转框架206旋转远光112，并进而调节远光灯112发射远光的方向。
另外地或替代地，近光灯110、远光灯112和/或转向信号灯204中的每一者都包括多个LED，所述多个LED被配置为完全发光、完全变暗和/或部分发光。在一些示例中，LED被配置为由前照灯控制器132单独地和/或成组地控制。在一些示例中，前照灯控制器132调节(1)哪些LED是激活的和/或(2)远光灯112的一个或多个LED的发光，以调节远光灯112发射远光的方向。例如，前照灯控制器132被配置为使得(1)上部LED比下部LED发射更多的光，以使得远光灯112在向上的方向上发射远光，(2)下部LED比上部LED发射更多的光，以使得远光灯112在向下的方向上发射远光，(3)向左LED比向右LED发射更多的光，以使得远光灯112在向左方向上发射远光，和/或(4)向右LED比向左LED发射更多的光，以使得远光灯112在向右的方向上发射远光。
图3A至图3B示出了车辆100的前照灯108，其发射光以照亮车辆100前方的区域。在所示示例中，前照灯108的近光灯110发射近光302，并且前照灯的远光灯112发射远光304。例如，近光灯110在设置为激活模式时发射近光302，并且在设置为非激活模式时不发射近光302。类似地，远光灯112在设置为激活模式时发射远光304，并且在设置为非激活模式时不发射远光304。
如图3A至图3B所示，远光灯112被配置为调节发射远光304的方向。更具体地，图3A描绘了远光灯112被配置为横向地调节发射远光304的方向。此外，图3B描绘了远光灯112被配置为竖直地调节发射远光304的方向。例如，前照灯控制器132使得远光灯基于检测到的天气条件横向地和/或竖直地调节远光灯112发射远光304的方向。
图4A至图4D描绘了其中图1的车辆被配置为行进的示例天气条件。更具体地，图4A示出了具有竖直流动流404的降水402(例如，雨、雪、雾、冻雨、冰雹等)，图4B示出了具有相对于车辆100的行进方向的平行流动流406的降水402，图4C示出了具有相对于车辆100的行进方向的侧风流动流408的降水402，以及图4D示出了当降水402是雾410时。
在图4A中，降水402具有基本上垂直于车辆100沿其行进的地面的竖直流动流404。前照灯控制器132被配置为检测降水402何时沿竖直流动流404行进。此外，为了增加车辆100的操作者对道路的能见度，前照灯控制器132被配置为基于对应于竖直流动流404的入射角来控制远光灯112。例如，当降水402具有竖直流动流404时，由远光灯112发射的远光304和降水402之间的入射角潜在地导致操作者的能见度降低。为了在低环境光条件下增加操作者的能见度，前照灯控制器132响应于检测到降水402的竖直流动流404而将远光灯112设置为非激活模式(例如，关闭远光灯112)。
在图4B中，降水402具有相对于车辆100的平行流动流406。例如，当车辆100在与平行流动流406相同或相反的方向上行进时，降水402具有平行流动流406。前照灯控制器132被配置为检测降水402何时沿平行流动流406行进。此外，为了增加车辆100的操作者对道路的能见度，前照灯控制器132被配置为基于对应于平行流动流406的入射角来控制远光灯112。例如，当降水402具有平行流动流406时，由远光灯112发射的远光304和降水402之间的入射角潜在地导致操作者的能见度降低。为了在低环境光条件下增加操作者的能见度，前照灯控制器132响应于检测到降水402的平行流动流406而将远光灯112设置为非激活模式(例如，关闭远光灯112)。
在图4C中，降水402具有相对于车辆100的侧风流动流408。例如，当降水402相对于车辆的行进方向以从左到右和/或从右到左的方向行进时，降水402具有侧风流动流408。也就是说，当存在相对于车辆100的行进方向的侧风时，降水402沿侧风流动流408行进。前照灯控制器132被配置为检测降水402何时沿侧风流动流408行进。此外，前照灯控制器132被配置为检测侧风流动流408的方向与车辆100的行进方向之间的相对角度。为了增加车辆100的操作者对道路的能见度，前照灯控制器132被配置为基于对应于侧风流动流408的入射角来控制远光灯112。例如，当降水402具有侧风流动流408时，由远光灯112发射的远光304与降水402之间的入射角潜在地导致操作者的能见度降低。为了增加操作者的能见度，前照灯控制器132(1)将远光灯112设置为激活模式(例如，打开远光灯112)和(2)响应于检测到降水402的侧风流动流408而调节远光灯112以在成角度方向上发射远光304。例如，响应于检测到降水402沿侧风流动流408对应于从左到右的方向行进，前照灯控制器132使得远光灯112在向左方向上发射远光304。响应于检测到降水402沿侧风流动流408对应于从右向左的方向行进，前照灯控制器132使得远光灯112在向右方向上发射远光304。前照灯控制器132基于降水402与由发射远光304的光之间的入射角来调节发射远光304的方向。也就是说，前照灯控制器132基于侧风流动流408与车辆100的行进方向之间的相对角度旋转远光，以在低环境光条件下增加车辆100的操作者的能见度。
在图4D中，降水402是雾410。前照灯控制器132被配置为检测车辆100何时行进通过雾410。在检测到雾410时，前照灯控制器132监测雾410内的清晰的视线。例如，前照灯控制器132被配置为基于由外部相机114捕获的(一个或多个)图像和/或视频来识别雾410内的清晰的视线。响应于在雾410中检测到清晰的视线，前照灯控制器132调节远光灯112以在清晰的视线的方向上发射远光304，从而当车辆在低环境光条件下行进通过雾410时增加操作者的能见度。类似地，前照灯控制器132被配置为识别清晰的视线且致使当车辆100行进通过潜在地阻碍能见度的烟、灰尘和/或其他微粒时在清晰的视线的方向上发射远光304。
图5是车辆100的电子部件500的框图。如图5所示，电子部件500包括前照光控制模块502(也称为HCM)、GPS接收器126、通信模块128、通信模块130、相机504、传感器506、约束控制模块124。
前照光控制模块502是控制前照灯108的操作的电子控制单元。前照光控制模块502包括处理器510(也称为微控制器单元和控制器)、存储器512和数据库514。在所示示例中，前照光控制模块502的处理器510被构造为包括前照灯控制器132。在其他示例中，前照灯控制器132结合到具有其自己的处理器、存储器和/或数据库的另一ECU中。数据库514被配置为包括车辆100和/或车辆100的特定操作者的路线历史，以使得前照灯控制器132能够基于车辆100的当前位置、当日时间、周中此日等来识别预测的行进路线。
处理器510可以是任何合适的处理装置或一组处理装置，诸如但不限于微处理器、基于微控制器的平台、集成电路、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)和/或一个或多个专用集成电路(ASIC)。存储器512可以是易失性存储器(例如，包括非易失性RAM、磁性RAM、铁电RAM等RAM)、非易失性存储器(例如，磁盘存储器、快闪存储器、EPROM、EEPROM、基于忆阻器的非易失性固态存储器等)、不可变的存储器(例如，EPROM)、只读存储器和/或高容量存储装置(例如，硬盘驱动器、固态驱动器等)。在一些示例中，存储器512包括多种存储器，尤其是易失性存储器和非易失性存储器。
存储器512是计算机可读介质，其上可以嵌入一组或多组指令，诸如用于操作本公开的方法的软件。指令可体现本文中所描述的方法或逻辑中的一者或多者。例如，指令在执行指令期间完全或至少部分地驻留在存储器512、计算机可读介质和/或处理器510中的任一者或多者内。
术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”包括单个介质或多个介质，诸如集中式数据库或分布式数据库，和/或存储一组或多组指令的相关联高速缓存和服务器。此外，术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”包括能够存储、编码或携载一组指令的任何有形介质，所述一组指令用于由处理器执行或致使***执行本文所公开的方法或操作中的任一者或多者。如本文所使用，术语“计算机可读介质”明确地定义为包括任何类型的计算机可读存储装置和/或存储盘并且不包括传播信号。
在所示示例中，通信模块128是DSRC模块，所述DSRC模块被配置为经由V2V、V2X和/或V2I通信收集来天气、光和/或其他数据。此外，所示示例的通信模块130被配置为经由外部网络518与远程服务器516无线通信。例如，远程服务器516包括远程天气服务器，通信模块130从所述远程天气服务器获得车辆100的当前位置的当前天气条件(例如，由GPS接收器126确定)。
相机504收集车辆100内和/或周围的(一个或多个)区域的(一个或多个)图像和/或视频。在所示示例中，相机504包括外部相机114，所述外部相机114被配置为捕获车辆100的前方和/或侧面区域的(一个或多个)图像和/或视频。例如，由外部相机114捕获的(一个或多个)图像和/或视频使得前照灯控制器132能够识别环境光水平、天气条件、前照灯108发射的光的入射角度等。此外，所示示例的相机504包括内部相机120，所述内部相机120被配置为捕获车辆100的舱室104的(一个或多个)图像和/或视频。例如，由内部相机120捕获的(一个或多个)图像和/或视频使得前照灯控制器132能够识别车辆100的操作者的视线。
传感器506布置在车辆100内和/或周围，以监测车辆100的特性和/或车辆100所处的环境。传感器506中的一个或多个可以被安装为测量车辆100的外部周围的特性。另外地或替代地，传感器506中的一个或多个可以安装在车辆100的舱室内或车辆100的车身(例如，发动机舱、轮舱等)中，以测量车辆100的内部中的特性。例如，传感器506包括加速度计、里程计、转速计、俯仰和横摆传感器、轮速传感器、传声器、轮胎压力传感器、生物传感器和/或任何其他合适类型的传感器。
在所示示例中，传感器506包括接近度传感器116、光传感器118和座椅位置传感器122。例如，接近度传感器被配置为收集能够检测、定位和/或识别车辆100附近的(一个或多个)对象(例如，降水、烟、行人、其他车辆等)的数据。光传感器118被配置为测量车辆100周围的环境光的环境光水平。此外，座椅位置传感器122被配置为检测驾驶员座椅的位置，以使得前照灯控制器132能够识别车辆100的操作者的视线。
车辆数据总线508通信地联接前照灯108、约束控制模块124、GPS接收器126、通信模块128、通信模块130、前照光控制模块502、相机504和传感器506。在一些示例中，车辆数据总线508包括一条或多条数据总线。车辆数据总线508可以根据由国际标准组织(ISO)11898-1限定的控制器局域网(CAN)总线协议、面向媒体***传输(MOST)总线协议、CAN灵活数据(CAN-FD)总线协议(ISO 11898-7)和/或K线总线协议(ISO 9141和ISO 14230-1)和/或EthernetTM总线协议IEEE 802.3(2002年起)等来实施。
图6是用于基于天气条件调节车辆的前照灯的示例方法600的流程图。图6的流程图表示存储在存储器(诸如图5的存储器512)中的机器可读指令，并且包括一个或多个程序，这些程序在由处理器(诸如图5的处理器510)执行时使车辆100实现图1和图4的示例前照灯控制器132。虽然参考图6中示出的流程图描述了示例程序，但是可以替代地使用实现示例前照灯控制器132的许多其他方法。例如，可以重新布置、改变、消除和/或组合框的执行顺序以执行方法600。此外，因为结合图1至图5的部件公开了方法1-5，所以下面将不再详细描述那些部件的一些功能。
最初，在框602处，前照灯控制器132检测车辆100的环境光水平。在框604处，前照灯控制器132确定是否存在低环境光。例如，当测量的环境光水平小于预定阈值时，前照灯控制器132确定存在低环境光。响应于前照灯控制器132确定不存在低环境光，方法600返回到框602。否则，响应于前照灯控制器132确定存在低环境光，方法600前进到框606，在框606处，前照灯控制器132将近光灯110设置为激活模式(例如，前照灯控制器132打开近光灯110)。
在框608处，前照灯控制器132确定是否存在附近行人和/或迎面而来的车辆。响应于前照灯控制器132确定存在附近行人和/或迎面而来的车辆，方法600前进到框610，在框610处，前照灯控制器132将远光灯112设置为非激活模式(例如，前照灯控制器132关闭远光灯112)。否则，响应于前照灯控制器132识别存在附近行人和/或迎面而来的车辆，方法600前进到框612，在框612处，前照灯控制器132识别用于车辆位置的天气条件。
在框614处，前照灯控制器132确定天气条件是否包括在弱光条件下潜在地阻碍能见度的降水、烟和/或任何其他微粒。响应于前照灯控制器132确定天气条件不包括降水和/或能见度降低微粒，方法600前进到框616，在框616处，前照灯控制器132将远光灯112设置为激活模式(例如，前照灯控制器132打开远光灯112)。否则，响应于前照灯控制器132确定天气条件包括降水和/或能见度降低微粒，方法600前进到框618。
在框618处，前照灯控制器132确定对于操作者来说是否存在通过降水和/或空气微粒的清晰的视线。响应于前照灯控制器132确定存在清晰的视线，方法600前进到框620，在框620处，前照灯控制器132将远光灯112设置为激活模式(例如，前照灯控制器132打开远光灯112)。此外，在框622处，前照灯控制器132调节远光灯112以在朝向清晰的视线的方向上发射远光304。
返回到框618，方法600前进到框624，以响应前照灯控制器132确定不存在清晰的视线。在框624处，前照灯控制器132确定相对于车辆100行进的方向是否存在侧风。响应于前照灯控制器132确定存在降水和/或其他空气微粒的侧风，方法600前进到框620，在框620处，前照灯控制器132将远光灯112设置为激活模式(例如，前照灯控制器132打开远光灯112)。此外，在框622处，前照灯控制器132基于与对应于侧风的方向的降水和/或空气微粒的入射角来调节远光灯112发射远光304的方向。
返回到框624，方法600响应于前照灯控制器132确定不存在侧风而前进到框626。例如，如果降水具有竖直流动流和/或平行于车辆100的行进方向的流动流，则前照灯控制器132确定不存在侧风。在框626处，前照灯控制器132将远光灯112设置为非激活模式(例如，前照灯控制器132关闭远光灯112)。
在本申请中，反义连词的使用意图包括连词。定冠词或不定冠词的使用并不意在表示基数。特别地，对“所述”对象或“一个”和“一种”对象的引用也意图表示可能的多个这种对象中的一个。此外，连词“或”可以用于传达同时存在的特征，而不是相互排斥的替代方案。换句话说，连词“或”应当理解为包括“和/或”。术语“包括(includes、including和包括include)”是包括性的，并且分别具有与“包含(comprises、comprising和comprise)”相同的范围。另外，如本文所使用的，术语“模块”指的是具有提供通信、控制和/或监测能力的电路的硬件。“模块”还可以包括在电路上执行的固件。
上述实施例，特别是任何“优选的”实施例，是实现方式的可能示例，并且仅被阐述用于清楚地理解本发明的原理。在实质上不脱离本文描述的技术的精神和原理的情况下，可以对上述(一个或多个)实施例做出许多变化和修改。所有修改在本文中都意图包括在本公开的范围内且受以下权利要求保护。
根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有前照灯，所述前照灯包括近光灯和远光灯、光传感器、相机和控制器，所述控制器用于在光传感器检测到低环境光时将近光灯设置为激活模式，经由相机监测低环境光下的降水，识别降水和由所述前照灯发射的光之间的入射角(AOI)，并基于AOI控制远光灯。
根据一个实施例，控制器用于经由相机监测低环境光下的烟，并识别烟和前照灯发射的光之间的AOI。
根据一个实施例，控制器利用图像识别来基于由相机捕获的图像来识别AOI。
根据一个实施例，为了基于AOI控制远光灯，控制器响应于检测到垂直于或平行于由前照灯发射的光的降水流动流而将近光灯设置为非激活模式。
根据一个实施例，为了基于AOI控制远光灯，控制器将调节远光灯以在对应于侧风的降水流动流的方向上发射远光。
根据一个实施例，控制器基于由相机捕获的图像来识别降水内的清晰的视线，并使得远光灯在清晰的视线的方向上发射远光。
根据一个实施例，控制器基于相机和接近度传感器中的至少一者来检测附近行人和迎面而来的车辆中的至少一者，并且响应于检测到附近行人和迎面而来的车辆中的至少一者而将近光灯设置为非激活模式。
根据一个实施例，控制器用于检测车辆操作者的视线并且基于车辆操作者的视线来控制远光灯。
根据一个实施例，控制器被配置为经由内部相机、座椅位置传感器和约束控制模块中的至少一者来检测视线。
根据一个实施例，远光灯中的每个都包括多个LED，并且控制器调节多个LED中的哪个LED是激活的，以调节远光灯发射远光的方向。
根据一个实施例，远光灯中的每个都包括可旋转框架，并且控制器旋转可旋转框架以调节远光灯发射远光的方向。
根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有前照灯，所述前照灯包括近光灯和远光灯、通信模块和控制器，所述控制器响应于经由通信模块检测到的低环境光而将近光灯设置为激活模式、经由通信模块监测低环境光下的降水、识别降水和由所述前照灯发射的光之间的入射角(AOI)，并基于AOI控制远光灯。
根据一个实施例，通信模块包括专用短程通信模块。
根据一个实施例，控制器基于行进方向和风向来识别降水和由前照灯发射的光之间的AOI。
根据一个实施例，本发明的特征还在于GPS接收器识别当前车辆位置。
根据一个实施例，通信模块用于从远程天气服务获得当前车辆位置的天气条件。
根据一个实施例，控制器用于至少部分地基于当前车辆位置来识别预测行进路线，并且通信模块用于从远程天气服务获得用于预测行进路线的天气条件。
根据一个实施例，为了基于AOI控制远光灯，控制器响应于检测到垂直于或平行于由前照灯发射的光的降水流动流而将近光灯设置为非激活模式。
根据一个实施例，为了基于AOI控制远光灯，控制器将调节远光灯以在对应于侧风的降水流动流的方向上发射远光。
根据本发明，一种方法包括：经由光传感器检测车辆的环境光水平；在光传感器检测到低环境光时，将前照灯的近光灯设置为激活模式；经由处理器监测低环境光下的降水；经由处理器识别降水和由所述前照灯发射的光之间的入射角(AOI)；以及基于AOI控制前照灯的近光灯。

Claims (15)

1.一种车辆，包括:
前照灯，其包括近光灯和远光灯；
光传感器；
相机；和
控制器，其用于:
在所述光传感器检测到低环境光时，将所述近光灯设置为激活模式；
经由所述相机监测所述低环境光下的降水；
识别所述降水和由所述前照灯发射的光之间的入射角(AOI)；和
基于所述AOI控制所述远光灯。
2.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器用于：
经由所述相机监测所述低环境光下的烟；和
识别所述烟和由所述前照灯发射的所述光之间的所述AOI。
3.如权利要求1所述的车辆，其中为了基于所述AOI控制所述远光灯，所述控制器响应于检测到垂直于或平行于由所述前照灯发射的光的降水流动流而将所述近光灯设置为非激活模式。
4.如权利要求1所述的车辆，其中为了基于所述AOI来控制所述远光灯，所述控制器将调节所述远光灯以在对应于侧风的降水流动流的方向上发射远光。
5.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器用于：
基于由所述相机捕获的图像来识别所述降水内的清晰的视线；和
使得所述远光灯在所述清晰的视线的方向上发射远光。
6.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器用于：
基于所述相机和接近度传感器中的至少一者来检测附近行人和迎面而来的车辆中的至少一者；和
响应于检测到所述附近行人和所述迎面而来的车辆中的所述至少一者，将所述近光灯设置为非激活模式。
7.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器用于：
检测车辆操作者的视线；和
基于所述车辆操作者的所述视线控制所述远光灯。
8.如权利要求1所述的车辆，其中所述远光灯中的每个都包括多个LED，并且所述控制器调节所述多个LED中的哪个LED是激活的，以调节所述远光灯发射远光的方向。
9.如权利要求1所述的车辆，其中所述远光灯中的每个都包括可旋转框架，并且所述控制器旋转所述可旋转框架以调节所述远光灯发射远光的方向。
10.一种车辆，包括:
前照灯，其包括近光灯和远光灯；
通信模块；和
控制器，其用于:
响应于经由所述通信模块检测到低环境光，将所述近光灯设置为激活模式；
经由所述通信模块监测所述低环境光下的降水；
识别所述降水和由所述前照灯发射的光之间的入射角(AOI)；和
基于所述AOI控制所述远光灯。
11.如权利要求10所述的车辆，其中所述控制器基于行进方向和风向来识别所述降水和由所述前照灯发射的所述光之间的所述AOI。
12.如权利要求10所述的车辆，还包括用于识别当前车辆位置的GPS接收器。
13.如权利要求12所述的车辆，其中所述通信模块用于从远程天气服务获得所述当前车辆位置的天气条件。
14.如权利要求13所述的车辆，其中所述控制器用于至少部分地基于所述当前车辆位置来识别预测行进路线，并且所述通信模块用于从所述远程天气服务获得所述预测行进路线的天气条件。
15.一种方法，包括：
经由光传感器检测车辆的环境光水平；
在所述光传感器检测到低环境光时，将所述前照灯的近光灯设置为激活模式；
经由处理器监测所述低环境光下的降水；
经由所述处理器识别所述降水和由所述前照灯发射的光之间的入射角(AOI)；和
基于所述AOI控制所述前照灯的远光灯。
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