CN112109629A - 用于车辆的前照灯及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种用于车辆的前照灯及其控制方法，该前照灯可以包括：近光源，具有以指定矩阵布置的多个近光元件；远光源，具有以指定矩阵布置的多个远光元件；以及控制单元，被配置为根据是否检测到目标基于指定的矩阵光束图案，通过选择性地打开/关闭远光元件和近光元件来产生暗区或亮区。

Description

用于车辆的前照灯及其控制方法
技术领域
示例性实施方式涉及一种用于车辆的前照灯及其控制方法，并且更具体地，涉及一种可以在防止驾驶员眩光的同时提高驾驶员视野的用于车辆的前照灯及其控制方法。
背景技术
通常，前照灯安装在车辆前部的任一侧，并且包括近光源和远光源。
近光源具有排成一行的多个近光元件，并且远光源具有排成一行的多个远光元件。
当通过相机在车辆前方检测到迎面驶来车辆或前方车辆时，前照灯被实现为部分地关闭或打开远光。这样，远光可以被部分关闭或打开以确保驾驶员的视野。
然而，在传统的前照灯中，多个远光元件在远光源中排成一行。因此，如图1所示，前照灯仅关闭一些远光元件，其以与车辆的左右位置对应的角度发光，从而仅在左右部分(或水平部分)的一部分中形成暗区。
这种光束图案没有在纵向方向上被分割。因此，当其他车辆(例如，迎面驶来车辆或前方车辆)或指示牌出现在车辆前方时，即使在纵向方向(上下方向)上需要较小的暗区，前照灯也会形成过大的暗区。因此，驾驶员的视野可能下降。
在2013年1月23日公开的标题为“LED前照灯”的韩国专利申请第2013-0009324号中公开了本公开的相关技术。
在该背景技术部分公开的上述信息仅是用于增进对本发明背景技术的理解，并且因此，可能包含不构成现有技术的信息。
发明内容
示例性的实施方式提供一种用于车辆的前照灯及其控制方法，其可以改善驾驶员的视野，同时防止由指示牌引起的驾驶员眩光，并实现EDBL(Electric Dynamic BendingLight，电动动态弯曲光)。
本发明的其他特征将在下面的描述中阐明，并且部分地从该描述中将变得显而易见，或者可通过实施本发明而获悉。
在一个示例性的实施方式中，提供一种用于车辆的前照灯，包括：近光源，具有以指定矩阵布置的多个近光元件；远光源，具有以指定矩阵布置的多个远光元件；以及控制单元，被配置为根据是否检测到目标基于指定的矩阵光束图案，通过选择性地打开/关闭所述远光元件和所述近光元件来产生暗区或亮区。
控制单元可以读取从相机单元接收到的信号并且确定是否检测到目标。
所述近光源和所述远光源均可以包括中心光源和设置在所述中心光源两侧的侧光源，并且所述中心光源可具有高于所述侧光源的光束图案的分辨率。
中心光源可以具有大于侧光源的发光强度。
中心光源设置为-X1°至+X1°的区间，并且所述侧光源分别被设置为-X1°至-X2°的区间和+X1°至+X2°的区间，其中-X1°为-8.4°，-X2°为-19.6°，+X1°为8.4°，并且+X2°为19.6°。
所述远光源可以具有布置成三行或多行的多个所述远光元件，并且包括设置为0至+Y1°的区间的第一行、设置为+Y1°至+Y2°的区间的第二行、以及设置为+Y2°至+Y3°的区间的第三行，其中+Y1°为2.1°，+Y2°为4.2°，并且+Y3°为6.3°。
所述近光源具有布置成三行或多行的多个所述近光元件，并且包括设置为0°至-Y1°的区间的第一行、设置为-Y1°至-Y2°的区间的第二行、以及设置为-Y2°至-Y3°的区间的第三行，其中-Y1°为0.7°，+Y2°为-1.4°，并且-Y3°为-2.1°。
光束图案在远光源的中心光源部分中可以包括：由矩形光束图案构成的前方车辆跟随区域，所述前方车辆跟随区域中的每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸为2°并且在左右方向上的尺寸为0.5°，并且所述前方车辆跟随区域被用作ADB(自适应驾驶光束)功能的区域；由矩形光束图案构成的防眩光区域，所述防眩光区域中的每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸为2°并且在左右方向上的尺寸为0.7°，并且所述防眩光区域被用作防止因指示牌反射而引起驾驶员眩光的区域；以及由矩形光束图案构成的开放性安全区域，所述开放性安全区域中的每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸为2°并且在左右方向上的尺寸为0.7°，并且当没有前方车辆或迎面驶来车辆时，所述开放性安全区域被用作使所述驾驶员感到宽阔的区域。
光束图案在近光源的中心光源部分中可以包括：由正方形光束图案构成的近光截止区域，所述近光截止区域中的每个正方形光束图案的尺寸为0.7°，并且所述近光截止区域被用作实现截止和DBL(动态弯曲光)的区域；以及由正方形光束图案构成的点光区域，所述点光区域中的每个正方形光束图案的尺寸为0.7°，并且所述点光区域被用作使驾驶员通过直接或间接方法识别所述车辆前方存在的行人或危险的区域。
所述光束图案在所述远光源的侧光源部分中可以包括由矩形光束图案构成的迎面驶来车辆跟随区域，所述迎面驶来车辆跟随区域中的每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸为2°并且在左右方向上的尺寸为2°至3°。
所述光束图案在所述近光源的侧光源部分中可以包括由矩形光束图案构成的迎面驶来车辆跟随区域，所述迎面驶来车辆跟随区域中的每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸为0.7°并且在左右方向上的尺寸为2°至3°。
在提供用于控制车辆的前照灯的方法的另一个示例性的实施方式中，该方法可以包括：在打开用于车辆的前照灯的远光的期间启用ADB(自适应驾驶光束)功能时，由控制单元接收通过相机单元检测到的关于前方车辆的信息；以及由所述控制单元通过控制与在所述车辆的所述前照灯的光束图案区域中指定的前方车辆跟随区域中的所述前方车辆对应的光束图案区域，来生成暗区。
该方法还可以包括：在打开所述车辆的所述前照灯的远光的期间启用所述ADB功能时，由所述控制单元接收通过所述相机单元检测到的前向指示牌信息；以及当启用防眩光功能时，由所述控制单元通过控制与在所述车辆的所述前照灯的光束图案区域中指定的防眩光区域中的前向指示牌对应的光束图案区域，来产生暗区。
该方法还可以包括：在打开所述车辆的所述前照灯的远光的期间启用所述ADB功能时，由所述控制单元接收通过所述相机单元检测到的前方目标的信息；以及当启用点光功能时，由所述控制单元通过控制与在所述车辆的所述前照灯的光束图案区域中指定的点光区域中的所述前方目标对应的光束图案区域，来产生亮区或者以指定频率产生闪烁。
当打开车辆的前照灯的远光时，可以将M/F(多功能)开关设置为自动。当满足远光启用条件时，控制单元可以打开远光。远光启用条件可以指示车速大于或等于指定速度，并且根据通过相机单元检测到的信息前进区域中没有车辆，且行驶区域不是市区，同时M/F开关设置为自动。
当不满足远光启用条件时，控制单元可以启用近光，并根据取决于转向角的而指定的光束图案来打开/关闭用于DBL的近光元件。
当M/F开关未被设置为自动时，操作模式切换为手动模式，以便手动操作近光或远光。
在用于车辆的前照灯的另一个示例性的实施方式中，该前照灯可以包括：近光源，具有多个近光元件；远光源，具有以两行或多行布置的多个远光元件；以及控制单元，被配置为在检测到目标时关闭与目标对应的远光元件，并在未检测到目标时打开远光元件。
远光源可以包括：中心光源，具有以两行或多行布置的多个远光元件；以及侧光源，设置在中心光源的两侧并具有排列成一行的多个远光元件。
中心光源可以具有大于侧光源的发光强度。
远光元件的发光强度可以从中心光源的中心向侧光源的边缘逐渐降低。
中心光源可以包括：在横向方向上布置在近光源处的第一中心远光单元；以及在横向方向上布置在第一中心远光单元的顶部的第二中心远光单元。
第一中心远光单元在纵向方向上能够以1.5°至4°的倾斜角发射远光。
第二中心远光单元在纵向方向上能够以0.7°至4°的倾斜角发射远光。
近光源可以具有布置成一行的近光元件。
近光源可以具有布置成两行或多行的近光元件。
可以控制近光源以打开在车辆的转弯方向上布置的近光元件的一些，并且关闭在车辆的转弯方向相反侧布置的近光元件的一些。
控制单元可以读取从相机单元接收到的信号并且检测是否检测到目标。
在用于控制前照灯的方法的另一个示例性的实施方式中，该方法可以包括：检测目标；以及当检测到目标时，通过控制单元关闭对应于该目标的远光元件，并且在未检测到目标时，打开远光元件。
远光源可以包括中心光源和侧光源，并且中心光源可以具有大于侧光源的发光强度。
远光源可以包括中心光源和侧光源，并且具有从中心光源的中心朝向侧光源的最外部逐渐降低的发光强度。
中心远光单元可以包括第一中心远光单元和第二中心远光单元，并且第一中心远光单元可以在纵向方向上能够以1.5°至4°的倾斜角发射远光。
中心远光单元可以包括第一中心远光单元和第二中心远光单元，并且第二中心远光单元可以在纵向方向上能够以0.7°至4°的倾斜角发射远光。
可以控制近光源以打开在车辆的转弯方向上布置的近光元件的一些，并且关闭在车辆的转弯方向相反侧设置的近光元件的一些。
根据本公开的实施方式，前照灯和方法可以改善驾驶员的视野，同时防止驾驶员因指示牌引起的眩光。
此外，光源可以以指定的矩阵布置以在横向方向和纵向方向上形成小的暗区。
此外，前照灯和方法可以预先识别行人或危险的位置，并使驾驶员识别该位置，从而提高行驶稳定性。
此外，前照灯和方法可以响应于车辆的转弯方向以小区域为单位调节亮区，从而改善夜间驾驶员的视野。此外，前照灯和方法可以执行EDBL功能以防止近光源的近光发射到对方车辆。
应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
被包括以提供对本发明的进一步理解并且并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是示意性地示出了传统的用于车辆的前照灯中的源模块的矩阵光束图案的图。
图2是示出根据本公开的实施方式的用于车辆的前照灯的分解透视图。
图3是示意性地示出根据本公开的实施方式的用于车辆的前照灯中的源模块的矩阵光束图案的图。
图4是示出与本公开的实施方式有关的特定国家的道路曲率分布的图。
图5是示出与本公开的实施方式有关的针对每个相机角度的车辆的标准化频率分布的图。
图6的(a)至图6的(c)是示出与本公开的实施方式有关的通过分析针对前方车辆和迎面驶来车辆的相机检测分布概率而获得的结果的图。
图7是比较地示出根据本公开的实施方式的取决于距离的车辆尺寸以决定用于控制前照灯的光束图案分辨率的图。
图8的(a)和图8的(b)是比较地示出根据本公开的实施方式的在弯曲道路上的模拟结果以决定用于控制前照灯的光束图案分辨率的照片。
图9的(a)至图9的(c)是比较地示出根据本公开的实施方式的用于确定用于控制前照灯的点光束图案的分辨率的模拟结果的照片。
图10的(a)和图10的(b)是比较地示出在图9中用于检查当操作点光功能和不操作点光功能时的视野的仿真结果的照片。
图11是示出根据本公开的实施方式的用于确定用于控制前照灯的近光截止区域的光束图案分辨率的截止线规则的图。
图12是用于描述根据本公开的实施方式的用于控制车辆的前照灯的方法的流程图。
图13是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的用于车辆的前照灯中的源模块的近光源和远光源的图。
图14是示意性地示出根据本公开的实施方式的近光源的近光元件在车辆的前照灯的源模块中以两行布置的图。
图15是示意性地示出根据本公开的实施方式的用于车辆的前照灯中的源模块的远光源的图。
图16是示意性地示出根据本公开的实施方式的在与车辆的前照灯中的目标对应的远光元件中形成暗区的图。
图17是示出根据本公开的实施方式的用于车辆的前照灯中的近光和远光的纵向倾斜角的图。
图18是示意性地示出根据本公开的实施方式的，取决于车辆的前照灯中的弯曲道路的曲率的驾驶员的视角的宽度的图。
图19是用于描述根据本公开的另一实施方式的用于控制车辆的前照灯的方法的流程图。
具体实施方式
参考示出了本发明的实施方式的附图来更全面地描述本发明。然而，本发明能够以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式是为了使本公开透彻，并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，图层和区域的尺寸和相对尺寸可能被夸大。附图中相同的附图标记表示相同的元件。
通过以下参考附图对实施方式的描述，本发明的各种优点和特征以及实现本发明的方法将变得显而易见。然而，本发明不限于在此阐述的实施方式，而是能够以许多不同的形式实现。可提供本实施方式，使得本发明的公开将是完整的，并且将本发明的范围充分传达给本领域技术人员，因此，本发明将在权利要求的范围内进行限定。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
除非另有定义，否则应理解，说明书中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本领域技术人员所理解的含义相同的含义。此外，除非明确地明确定义，否则通常不应理想地或过度地正式定义由字典定义的术语。将理解的是，出于本公开的目的，“X，Y和Z中的至少一个”可被解释为仅X，仅Y，仅Z或两个或更多个项X，Y和Z的任意组合(例如，XYZ，XYY，YZ，ZZ)。除非有相反的特别描述，否则本文所描述的术语“包括”，“配置”，“具有”等将被理解为暗示包含所述组件，因此应解释为包括其他组件，而不排除任何其他元件。
在下文中，下面将通过各种示例性实施方式参考附图来描述用于车辆的前照灯及其控制方法。应当注意，附图不是精确的比例，并且可能仅出于描述方便和清楚的目的而夸大了线的粗细或部件的尺寸。此外，本文使用的术语是通过考虑本发明的功能来定义的，并且可以根据用户或操作者的习惯或意图来改变。因此，应根据本文阐述的全部公开内容对术语进行定义。
图2是示出根据本公开的实施方式的用于车辆的前照灯的分解透视图，并且图3是示意性地示出根据本公开的实施方式的用于车辆的前照灯中的源模块的矩阵光束图案的图。
参照图2，根据本公开的实施方式的用于车辆的前照灯1包括近光源110、远光源120和控制单元10。
通过依次组装控制单元10、遮光单元20、第一支架单元30、硅透镜单元40、第二支架单元50和非球面透镜单元60来实现用于车辆的前照灯1。
控制单元10包括其上安装有多个电子元件(未示出)的电路板(未示出)。源模块100安装在电路板上(未示出)，并且包括近光源110和远光源120。
远光源120设置在近光源110的顶部。
近光源110包括以随机矩阵(例如，M行*N列)布置的多个近光元件110a，并且远光源120包括以随机矩阵(例如，M行*N列)布置的多个远光元件120a。但是，近光源110和远光源120的矩阵(M行*N列)不表示相同的矩阵。
硅透镜单元40包括以矩阵形状布置的多个透镜(未示出)，以与多个近光元件110a和多个远光元件120a一对一对应。从近光源110和远光源120发射的近光和远光通过硅透镜单元40和非球面透镜单元60而发射。
控制单元10电连接至相机单元70。
相机单元70检测出现在车辆前方的目标(或对象)，例如另一车辆(例如，迎面驶来车辆或前方车辆)(未示出)或指示牌(未示出)。
相机单元70将捕获的信号发送到控制单元10，并且控制单元10读取接收到的信号并确定目标(或对象)是否出现在车辆前方。
控制单元10预先存储与车辆前方的位置对应的近光元件110a和远光元件120a的信息。因此，控制单元10可以关闭对应于目标的位置的一些远光元件120a，并且开启未与目标的位置对应的其他远光元件120a。当车辆转弯时，控制单元10可以关闭或打开一些近光元件110a或远光元件120a。
近光源110包括以M行*N列的矩阵布置的多个近光元件110a。例如，近光源110可以包括在横向方向上以M行*N列的矩阵布置的多个近光元件110a。近光源110可以形成与其中布置有近光元件110a的矩阵(M行*N列)对应的光束图案。
远光源120包括以M行*N列的矩阵布置的多个远光元件120a。因此，远光源120可以形成与其中布置有远光元件120a的矩阵(M行×N列)对应的光束图案，并且仅闪烁一些远光元件120a。当诸如另一车辆或指示牌的目标出现在车辆前方时，远光源120可以形成与该目标对应的暗区。另一方面，当没有目标出现在车辆前方时，远光源120可以形成亮区。因此，可以提高夜间驾驶员的视野。
远光源120和近光源110中的每一个包括中心光源121和在其两侧上的侧光源125。中心光源121对应于-X1°至+X1°的区间，并且侧光源125分别对应于-X1°至-X2°的区间和+X1°至+X2°的区间。例如，-X1°可以设置为-8.4°，-X2°可以设置为-19.6°，+X1°可以设置为8.4°，+X2°可以设置为19.6°。
远光源120的中心光源121具有布置成两行或多行的多个远光元件120a，并且近光源110的中心光源121也具有布置成两行或多行的多个近光元件110a。
侧光源125布置在中心光源121的两侧，并且多个远光元件120a和多个近光元件110a布置成M*N矩阵。
此时，由于中心光源121和侧光源125的远光元件和近光元件布置成两行或多行，所以中心光源121和侧光源125的光束图案可以在纵向方向上划分。此外，可以仅关闭中心光源121的纵向远光元件120a中的一些远光元件120a，或者可以仅关闭中心光源121的纵向近光元件110a中的一些近光元件110a。因此，当目标出现在车辆前方时，可以形成与该目标对应的暗区。此外，由于在侧光源125中以M*N矩阵布置远光元件120a，所以可以在期望的区域中形成暗区或亮区。
中心光源121可以具有大于侧光源125的发光强度。
此时，中心光源121的所有远光元件120a可以具有相同的发光强度，并且侧光源125的所有远光元件120a和近光元件110a也可以具有相同的发光强度。
中心光源121和侧光源125的发光强度可以通过控制提供给远光元件120a和近光元件110a的电流来调节。
此时，目标的出现频率在从中心光源121向其发射光束的远光区域中极高，而在从侧光源向其发射光束的远光区域中极低。因此，可以向目标的出现频率较高的远光区域发射更大的光束发光强度，这可以改善夜间驾驶员的视野。此外，可以相对减少侧光源125的功耗。
远光元件120a的发光强度可以从中心光源121的中心朝向侧光源125的最外部逐渐降低。此时，中心光源121的中心的远光元件120a或近光元件110a的发光强度可以大于中心光源121的两侧的远光元件120a或近光元件110a的发光强度。
在侧光源125的边缘处的远光元件120a可以具有比中心光源121的远光元件120a低的发光强度。因此，车辆的前方区域的中心是最亮的，并且亮度从前方区域的中心到两侧逐渐降低。
控制单元10可通过分别控制近光源110和远光源120的元件110a和120a来形成暗区或亮区。
例如，可以控制近光源110，以打开在车辆的转弯方向上布置的近光元件110a的一些，并且关闭在车辆的转弯方向的相反侧布置的近光元件110a的一些，从而执行防止近光源110的近光发射到对方车辆的EDBL(Electric Dynamic Bending Light，电动动态弯曲光)功能。
此外，由于关闭了在车辆的转弯方向相反侧布置的近光元件110a的一些，EDBL功能可以电力地实现，而不需要在车辆的转弯方向上旋转源模块100。因此，可以不安装用于旋转源模块100的单独的致动器。
此后，为了便于描述，在中心光源121中，远光源120的第一行122(例如，0到+Y1°的区间)可以由区域
Figure BDA0002548475370000141
表示，远光源120的第二行123(例如，+Y1°至+Y2°的区间)可以用区域
Figure BDA0002548475370000142
表示，远光源120的第三行124(例如，+Y2°至+Y3°的区间)可以由区域
Figure BDA0002548475370000143
表示。此外，在中心光源121中，近光源110的第一行112(例如，0到-Y1°的区间)可以由区域
Figure BDA0002548475370000144
表示，近光源110的第二行113(例如，-Y1°至-Y2°的区间)可以由区域
Figure BDA0002548475370000145
表示，并且近光源110的第三行114(例如，-Y2°至-Y3°的区间)可以由区域
Figure BDA0002548475370000146
表示。例如，可以将+Y1°设置为2.1°，可以将+Y2°设置为4.2°，可以将+Y3°设置为6.3°，可以将-Y1°设置为-0.7°，可以将+Y2°设置为至-1.4°，以及可以将-Y3°设置为-2.1°。
如图3所示，在远光源120的情况下，根据本实施方式的光束图案包括前方车辆跟随区域、迎面驶来车辆跟随区域、防眩光区域和开放性安全区域。前方车辆跟随区域(即区域
Figure BDA0002548475370000151
)由矩形光束图案构成，每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸约为2°并且在左右方向上的尺寸约为0.5°，并且前方车辆跟随区域被用作ADB(Adaptive Driving Beam，自适应驾驶光束)功能的区域。迎面驶来车辆跟随区域(即区域
Figure BDA0002548475370000152
)由矩形光束图案构成，每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸约为2°并且在左右方向上的尺寸约为2°至3°。防眩光区域(即区域
Figure BDA0002548475370000153
)由矩形光束图案构成，每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸约为2°并且在左右方向上的尺寸约为0.7°，并且防眩光区域被用作防止因指示牌反射而引起驾驶员眩光的区域。开放性安全区域(即区域
Figure BDA0002548475370000154
)由矩形光束图案构成，每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸约为2°并且在左右方向上的尺寸约为0.7°，并且当没有前方车辆或迎面驶来车辆时，该开放性安全区域被用作使驾驶员感到宽阔的区域。
如图3所示，在近光源110的情况下，根据本实施方式的光束图案包括近光截止区域、点光区域和迎面驶来车辆跟随区域。近光截止区域(即区域
Figure BDA0002548475370000155
)由正方形光束图案构成，每个正方形光束图案的尺寸约为0.7°并且近光截止区域被用作实现截止和DBL(动态弯曲光)的区域。点光区域(即区域
Figure BDA0002548475370000156
和
Figure BDA0002548475370000157
)由正方形光束图案构成，每个正方形光束图案的尺寸约为0.7°并且被用作使驾驶员通过直接或间接方法识别车辆前方存在的行人或危险的区域。迎面驶来车辆跟随区域(即区域
Figure BDA0002548475370000158
)由矩形光束图案构成，每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸约为0.7°并且在左右方向上的尺寸约为2°至3°。
如上所述，根据本实施方式的矩阵光束图案可以包括分辨率为约0.5°至2°的多个功能区域
Figure BDA0002548475370000161
至
Figure BDA0002548475370000162
以实现光束图案，从而增加了夜间的视野。因此，可以提高稳定性和便利性。例如，中心光源121是具有高于侧光源125的分辨率的区域或部分，而侧光源125是具有低于中心光源121的分辨率的区域或部分。
图4是示出与本公开的实施方式有关的特定国家的道路曲率分布的图。如图4所示，通过分析特定国家(例如，德国)的道路曲率而获得的结果表明，曲率小于或等于1000R的道路为98％。
当由于不满足ADB服务条件(例如，行驶速度为40KPH或更高)而排除曲率小于或等于150R的道路而使车辆难以在道路上行驶时，可以应用本公开的感兴趣的曲率区域，可设置在150R至1000R的范围内。在这种情况下，本公开可以应用于90％或更多的道路。
由于需要±20°或更大的FOV(Field of View，视场)，因此可以应用FOV约为±25°的相机。
图5是示出与本公开的实施方式有关的针对每个相机角度的车辆的标准化频率分布的图。如图5所示，通过利用实际测试分析每个相机角度的车辆的标准化频率分布而获得的结果表明，80％或更多的车辆分布在±7°的区间中。
图6的(a)至图6的(c)是示出与本公开的实施方式有关的通过分析针对前方车辆和迎面驶来车辆的相机检测分布概率而获得的结果的图。图6的(a)是示出当车辆在弯曲道路上行驶时，迎面驶来车辆的角度根据距离的变化的曲线图，图6的(b)是示出当车辆在直路上行驶时，迎面驶来车辆的角度根据距离的变化的曲线图，以及图6的(c)是示出当车辆在直路上行驶时，迎面驶来车辆的角度根据距离的变化的曲线图。
参照图6的(a)至图6的(c)，通过在感兴趣的曲率内执行行驶环境模拟而获得的结果表明，前方车辆和迎面驶来车辆可以以8°的角度相互区分。基于模拟结果，可以在直路部分中控制前方车辆和迎面驶来车辆的光束图案(即中心光源)的中心，可以在弯曲道路部分中控制前方车辆和迎面驶来车辆的光束图案的边缘(即，侧光源)。
图7是比较地示出根据本公开的实施方式的取决于距离的车辆尺寸，以决定用于控制前照灯的光束图案分辨率的图。如图7所示，当根据规则针对前方车辆指定的最大距离是200m时，车辆尺寸对应于0.7°。因此，可以反映出驱动裕度率(driving margin rate)，以将光束图案分辨率设定为大约0.5°(见图3的区域
Figure BDA0002548475370000171
)。
在迎面驶来车辆的情况下，在六秒钟的区间内可能发生最大位移15°(基于500R)。当距离为50m时(见图6的(a))，车辆尺寸对应于大约为2.8°。因此，可以反映出驱动裕度率，以将光束图案的分辨率设定为大约3°(见图3的区域
Figure BDA0002548475370000172
)。
图8的(a)和图8的(b)是比较地示出根据本公开的实施方式的在弯曲道路上的模拟结果以决定用于控制前照灯的光束图案分辨率的照片。在ADB服务区域(见图3的区域
Figure BDA0002548475370000173
)中，图8的(a)示出了通过以1.5°的分辨率执行模拟而获得的结果，并且图8的(b)示出了通过以0.5°的分辨率执行模拟而获得的结果。
如图8的(b)所示，其示出了通过将前照灯控制为与1.5°的分辨率相比为0.5°的分辨率而获得的结果，当响应于弯曲道路在旋转方向上切换光束图案时，可以改善光束的均匀性，可以减轻冲击感，并且可以改善对前方目标(例如，行人或指示牌)的视野。
图9的(a)至图9的(c)是比较地示出根据本公开的实施方式的用于确定用于控制前照灯的点光束图案的分辨率的模拟结果的照片。图9的(a)是示出通过在点光区域(见图3的区域
Figure BDA0002548475370000181
和
Figure BDA0002548475370000182
)以0.3°的分辨率(例如，成像测试结果)执行模拟而获得的结果的照片，图9的(b)是示出在点光区域以0.5°的分辨率进行模拟而得到的结果的照片，并且图9的(c)是示出在点光区域以0.7°的分辨率进行模拟得到的结果的照片。
如图9的(c)所示，其示出了通过将前照灯控制在0.7°的分辨率与0.3°或0.5°的分辨率相比得到的结果，可以提高道路上前方目标(例如危险)的视野，并且可以提高相邻目标(例如行人)的视野。
图10的(a)和图10的(b)是比较地示出在图9中用于检查当操作点光功能和不操作点光功能时的视野的仿真结果的照片。与当不操作点光功能时(见图10的(a))相比，当操作点光功能时(见图10的(b))，可以提高对目标(例如，行人)的视野。
图11是示出根据本公开的实施方式的用于确定用于控制前照灯的近光截止区域的光束图案分辨率的截止线规则的图，并且为了满足该规则，根据本实施方式的近光截止区域(参见图3的区域
Figure BDA0002548475370000183
)被配置为大约0.7°的正方形光束图案。
例如，根据截止线规则，截止线的0.2°线(即0.2°D)上方的“肩(Shoulder)”不得进入线A的左侧(或不得交叉A线)。即，0.2°线或0.2°线以下的像素(即，光束图案)被控制为与线A重合，并且截止线上的“肘(Elbow)”需要基于线V落在±0.5°以内。因此，在“肩”左侧的-0.57°处实现截止。因此，根据本实施方式的近光截止区域(见图3的区域
Figure BDA0002548475370000184
)被配置为约0.7°的正方形光束图案，以满足截止线规则。
在下文中，将参考图12描述用于控制车辆前照灯的方法，该方法实现如图3所示的以大约0.5°至2°的分辨率实现包括多个功能区域
Figure BDA0002548475370000191
至
Figure BDA0002548475370000192
的矩阵光束图案。
图12是用于描述根据本公开的实施方式的用于控制车辆的前照灯的方法的流程图。
参照图12，当M/F(Multi-Function，多功能)开关被设置为自动时(步骤S101中为是)，在远光启用的条件下(步骤S103中的“是”)，在步骤S107中控制单元10打开远光，在远光启用的条件中，M/F开关被设置为自动、车速大于或等于40KPH、相机信息指示该车辆前方没有车辆(例如，没有迎面驶来车辆或前方车辆)、以及行驶区域不是市区。
当M/F开关未被设置为自动时(步骤S101中为“否”)，在步骤S102中手动操作近光或远光。当不满足远光启用条件时(步骤S103中为“否”)，在步骤S104中控制单元10启用近光。此时，在步骤S106中根据取决于转向角(步骤S105中为“是”)的光束图案来打开/关闭用于DBL的近光元件(例如，LED)。
在步骤S107中打开远光的期间启用ADB功能的情况下输入通过相机单元70检测到的关于前方车辆的信息时，控制单元10通过控制与指定的区域(例如，图3中的区域
Figure BDA0002548475370000193
和
Figure BDA0002548475370000194
)中的前方区域对应的光束图案区域来生成暗区。
此时，可以调节暗区的水平。
在启用ADB功能(步骤S108中为是)的期间通过相机单元70检测到前向指示牌的情况下，当启用防眩光功能(步骤S110中为是)时，在步骤S111中控制单元10通过控制与指定的区域(例如，图3中的区域
Figure BDA0002548475370000201
)中的指示牌对应的光束图案区域来生成暗区。
此时，可以调节暗区的水平。
在启用ADB功能(步骤S108中为是)的期间在通过相机单元70检测到前方目标(例如，行人或危险)的情况下，当启用点光功能(步骤S112中为是)时，在步骤S113中控制单元10通过控制在指定的区域(图3中的
Figure BDA0002548475370000202
和
Figure BDA0002548475370000203
)中与目标对应的光束图案区域来产生亮区(或以4Hz闪烁)，从而使驾驶员识别目标的位置和方向。
重复执行上述处理S101至S113，直到从自动中释放M/F开关为止(步骤S114中为“否”)。当M/F开关从自动中释放时(步骤S114中为“是”)，该模式切换为手动模式。
如上所述，根据本公开的实施方式的用于车辆的前照灯及其控制方法可以改善驾驶员的视野，同时通过在横向方向和纵向方向上形成较小的暗区，防止驾驶员因指示牌而产生眩光，通过预先确定行人或危险的位置并使驾驶员识别行人或危险的位置来提高驾驶稳定性，以及根据车辆的转弯方向以小区域为单位调整照明区域，从而提高夜间驾驶员的视野。
图13是示意性地示出根据本公开的另一实施方式的用于车辆的前照灯中的源模块的近光源和远光源的图，图14是示意性地示出根据本公开的实施方式的近光源的近光元件在车辆的前照灯的源模块中以两行布置的图，图15是示意性地示出根据本公开的实施方式的用于车辆的前照灯中的源模块的远光源的图，图16是示意性地示出根据本公开的实施方式的在与车辆的前照灯中的目标对应的远光元件中形成暗区的图，图17是示出根据本公开的实施方式的用于车辆的前照灯中的近光和远光的纵向倾斜角的图，图18是示意性地示出根据本公开的实施方式的，取决于车辆的前照灯中的弯曲道路的曲率的驾驶员的视角的宽度的图。
在以下描述中，与根据本公开的实施方式的用于车辆的前照灯的组件相同的组件将由相同的附图标记表示，并且在此将省略其详细描述。
近光源110包括多个近光元件110a。例如，近光源110包括在横向方向上排成一行的多个近光元件110a(见图13)。备选地，近光源110可以包括在横向方向上排成两行或多行的近光元件110a(见图14)。当将近光元件110a排成一行时，与当将近光元件110a排成两行或多行时相比，可以形成在横向方向和纵向方向上具有更大尺寸的光束图案。
远光源120包括排成两行或多行的多个远光元件120a。因此，由于光束图案在纵向方向上被多行远光元件120a划分，所以在纵向远光元件120a中仅一些远光元件120a会闪烁。此外，当诸如另一车辆或指示牌的目标出现在车辆前方时，远光源120可形成小的暗区。此外，当没有目标出现在车辆前方时，远光源120可形成亮区。因此，可以提高驾驶员的视野。
中心光源121包括排成两行或多行的多个远光元件120a。侧光源125设置在中心光源121的任一侧，并且具有排成一行的多个远光元件120a。
由于中心光源121的远光元件排成两行或多行，因此中心光源121的远光的光束图案可以在纵向方向上被划分，并且可以仅关闭中心光源121的纵向远光元件120a中的一些远光元件120a。因此，当目标出现在车辆前方时，可以在纵向方向上形成小的暗区。此外，由于侧光源125包括排成一列的远光元件120a，因此可以减少安装在侧光源125中的远光元件120a的数量，并且可以降低用于车辆的前照灯1的制造成本。
中心光源121可以具有比侧光源125更大的发光强度。这时，中心光源121的所有远光元件120a可以具有相同的发光强度，并且侧光源125的所有远光元件120a也可以具有相同的发光强度。此外，可以通过控制提供给远光元件120a的电流来调节中心光源121和侧光源125的发光强度。
此时，目标的出现频率在从中心光源121向其发射光束的远光区域中极高，而在从侧光源向其发射光束的远光区域中极低。因此，可以向目标的出现频率较高的远光区域发射更大的光束发光强度，这可以进一步改善驾驶员的视野。此外，可以相对减少侧光源125的功耗。
远光元件120a的发光强度可以从中心光源121的中心朝向侧光源125的最外部分逐渐降低。这时，在中心光源121的中心的远光元件120a具有比中心光源121的两侧上的远光元件120a更大的发光强度。此外，在侧光源125的边缘处的远光元件120a具有比中心光源121的远光元件120a更低的发光强度。因此，车辆的前方区域的中心最亮，并且亮度从中心向前方区域的两侧逐渐降低。
中心光源121包括第一中心远光单元122和第二中心远光单元123。第一中心远光单元122在近光源110处横向地布置在中心光源121中。第二中心远光单元123横向地布置在第一中心远光单元122的顶部。第一中心远光单元122和第二中心远光单元123在横向方向上彼此平行设置。
第一中心远光单元122在纵向方向上以1.5°至4°的倾斜角发射远光。例如，当第一中心远光单元122启用而第二中心远光单元123关闭时，第一中心远光单元122在纵向方向上以1.5°至4°的倾斜角发射远光。因此，由于前方车辆已经位于车辆前方70m的距离内的近光区域中，所以即使关闭第二中心远光单元123，也可以确保视野。
第二中心远光单元123在纵向方向上以0.7°至4°的倾斜角发射远光。例如，当第二中心远光单元123启用而第一中心远光单元122关闭时，第二中心远光单元123在纵向方向上以0.7°至4°的倾斜角发射远光。由于驾驶员的指示牌识别距离在50m至100m的范围内，因此第二中心远光单元123在相应位置处的倾斜角度在2°至4°的范围内。此时，当第一中心远光单元122的远光的倾斜角度小于或等于第二中心远光单元123的远光的倾斜角度时，第一中心远光单元122可以始终保持点亮状态。但是，由于随着第二中心远光单元123的远光的倾斜角度的增加而视野提高，因此可以将第二中心远光单元123的远光的倾斜角度设定为2.5°至4°。此外，当第二中心远光单元123的远光的倾斜角度大于或等于2°时，前方车辆的驾驶员几乎不会感到眩光，直到与前方车辆的距离为60m时。
控制近光源110以打开在车辆的转向方向上布置的近光元件110a的一些，并关闭在车辆的转向方向相反侧布置的近光元件110a的一些。因此，可以执行EDBL功能以防止近光源110的近光发射到对方车辆。将详细描述该功能。
从近光源110发射的近光的倾斜角度从驾驶员座椅朝向乘客座椅增加了大约0.57°。当以对应于50m的半径的50R的曲率形成弯曲道路时，从近光源110发射的近光对对方车辆中的驾驶员几乎无眩光影响。因此，不需要EDBL功能。EDBL功能指示源模块100沿车辆的转弯方向旋转，以防止对方车辆中驾驶员的眩光。
当弯曲道路以对应于半径100m的100R的曲率形成时，驾驶员的视角的宽度在距车辆70的距离处变为28m。
当弯曲道路以对应于半径150m的150R的曲率形成时，驾驶员的视野的宽度在距车辆70的距离处变为21m。
当弯曲道路以对应于半径200m的200R的曲率形成时，驾驶员的视野的宽度在距车辆70的距离处变为14m。
因此，在以对应于200m或更大的半径的200R的曲率形成的弯曲道路的情况下，可以分别关闭在车辆转弯方向相反侧布置的近光元件110a的一些，以防止在转弯道路上的对方车辆上的驾驶员眩光。此外，由于关闭了在车辆转弯方向相反侧布置的近光元件110a的一些，EDBL功能可以电力地实现，而不需要在车辆的转弯方向上旋转源模块100，并且可以应用可变的分辨率。此外，可以不安装用于旋转源模块100的单独的致动器。
此后，将描述如上所述配置的根据本公开的另一实施方式的用于控制车辆的前照灯的方法。
参考图19，当车辆行驶时，在步骤S11中打开近光源110和远光源120。此时，近光源110在水平面以下发射近光，远光源120在距水平面约4°的范围内发射远光。
在步骤S12中，相机单元70拍摄车辆的前方区域。由相机单元70捕获的图像数据信号被发送到控制单元10。
在步骤S13中，控制单元10通过计算接收到的图像数据信号来读取目标。控制单元10预先在近光元件110a和远光元件120a上存储与车辆前方的位置对应的信息。
在步骤S14中，控制单元10读取接收到的信号，并确定目标是否出现在车辆前方。当控制单元10确定没有目标出现时，近光源110和远光源120被连续点亮。此外，相机单元70连续地拍摄车辆的前方区域。
此时，可以向目标的出现频率高的远光区域发射更大的发光强度，这使得可以改善驾驶员的视野。此外，可以相对减少侧光源125的功耗。
远光元件120a的发光强度可以从中心光源121的中心向侧光源125的最外部分逐渐降低。因此，车辆前方区域的中心最亮，并且亮度从中心向前方区域的两侧逐渐降低。
第一中心远光单元122在纵向方向上以1.5°至4°的倾斜角发射远光。因此，由于前方车辆已经位于车辆前方70m的距离内的近光区域中，所以即使第二中心远光单元123被关闭，也可以确保视野。
第二中心远光单元123在纵向方向上以0.7°至4°的倾斜角发射远光。
当确定目标出现时，控制单元10关闭与目标对应的远光元件120a。此时，当目标是迎面驶来车辆时，与迎面驶来车辆对应的远光区域被关闭。此外，当目标是指示牌时，与该指示牌对应的远光区域被关闭。尽管目标的位置随着车辆行驶而改变，但是与改变后的位置对应的另外的远光元件120a被关闭。
因此，由于在与目标对应的远光区域中形成有暗区，因此驾驶员可以更清楚地识别目标。此外，由于在远光元件120a的纵向方向上形成的暗区可以具有较小的尺寸，因此可以确保驾驶员的视野。
在步骤S16中，控制单元10确定车辆是否转弯。当确定车辆没有转弯时，控制单元10保持所有近光元件110a都打开的状态。
在步骤S17中，当确定车辆转弯时，控制单元10关闭在车辆转弯方向相反侧布置的近光元件110a的一些。因此，可以执行EDBL功能以防止近光源110的近光发射到对方车辆。
尽管已经参考附图中示出的实施方式公开了本公开，但是这些实施方式仅用于示例性目的，并且本领域技术人员将理解，各种修改和其他等效实施方式是可能的。因此，本公开的技术保护范围应由所附权利要求书限定。此外，例如，可以用方法或过程、设备、软件程序或信号来实现本说明书中描述的实施方式。尽管已经以单个实施方式(例如，仅以一种方法)讨论了实施方式，但是可以以其他形式(例如，设备或程序)来实现所讨论的特征。该设备可以以适当的硬件、软件、固件等来实现。该方法可以在诸如处理器之类的设备中实现，该设备通常是指包括计算机、微处理器、集成电路或可编程逻辑设备的处理设备。

Claims (20)

1.一种用于车辆的前照灯，包括：
近光源，包括以指定矩阵布置的多个近光元件；
远光源，包括以指定矩阵布置的多个远光元件；以及
控制单元，被配置为根据是否检测到目标基于指定的矩阵光束图案，通过选择性地打开/关闭所述远光元件和所述近光元件来产生暗区或亮区。
2.根据权利要求1所述的前照灯，其中，所述近光源和所述远光源均包括中心光源和设置在所述中心光源两侧的侧光源，并且所述中心光源具有高于所述侧光源的光束图案的分辨率。
3.根据权利要求2所述的前照灯，其中，所述中心光源具有大于所述侧光源的发光强度。
4.根据权利要求2所述的前照灯，其中，所述中心光源被设置为-X1°至+X1°的区间，并且
所述侧光源分别被设置为-X1°至-X2°的区间和+X1°至+X2°的区间，其中，-X1°为-8.4°，-X2°为-19.6°，+X1°为8.4°，并且+X2°为19.6°。
5.根据权利要求2所述的前照灯，其中，所述远光源具有布置成三行或多行的多个所述远光元件，并且包括设置为0至+Y1°的区间的第一行、设置为+Y1°至+Y2°的区间的第二行、以及设置为+Y2°至+Y3°的区间的第三行，并且
+Y1°为2.1°，+Y2°为4.2°，并且+Y3°为6.3°。
6.根据权利要求2所述的前照灯，其中，所述近光源具有布置成三行或多行的多个所述近光元件，并且包括设置为0°至-Y1°的区间的第一行、设置为-Y1°至-Y2°的区间的第二行、以及设置为-Y2°至
-Y3°的区间的第三行，并且
-Y1°为0.7°，+Y2°为-1.4°，并且-Y3°为-2.1°。
7.根据权利要求2所述的前照灯，其中，所述光束图案在所述远光源的中心光源部分中包括：
由矩形光束图案构成的前方车辆跟随区域，所述前方车辆跟随区域中的每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸为2°并且在左右方向上的尺寸为0.5°，并且所述前方车辆跟随区域被用作自适应驾驶光束功能的区域；
由矩形光束图案构成的防眩光区域，所述防眩光区域中的每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸为2°并且在左右方向上的尺寸为0.7°，并且所述防眩光区域被用作防止因指示牌反射而引起驾驶员眩光的区域；以及
由矩形光束图案构成的开放性安全区域，所述开放性安全区域中的每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸为2°并且在左右方向上的尺寸为0.7°，并且当没有前方车辆或迎面驶来车辆时，所述开放性安全区域被用作使所述驾驶员感到宽阔的区域。
8.根据权利要求2所述的前照灯，其中，所述光束图案在所述近光源的中心光源部分中包括：
由正方形光束图案构成的近光截止区域，所述近光截止区域中的每个正方形光束图案的尺寸为0.7°，并且所述近光截止区域被用作实现截止和动态弯曲光的区域；以及
由正方形光束图案构成的点光区域，所述点光区域中的每个正方形光束图案的尺寸为0.7°，并且所述点光区域被用作使驾驶员通过直接或间接方法识别所述车辆前方存在的行人或危险的区域。
9.根据权利要求2所述的前照灯，其中，所述光束图案在所述远光源的侧光源部分中包括由矩形光束图案构成的迎面驶来车辆跟随区域，所述迎面驶来车辆跟随区域中的每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸为2°并且在左右方向上的尺寸为2°至3°。
10.根据权利要求2所述的前照灯，其中，所述光束图案在所述近光源的侧光源部分中包括由矩形光束图案构成的迎面驶来车辆跟随区域，所述迎面驶来车辆跟随区域中的每个矩形光束图案在上下方向上的尺寸为0.7°并且在左右方向上的尺寸为2°至3°。
11.一种用于控制车辆的前照灯的方法，包括以下步骤：在打开用于车辆的前照灯的远光的期间启用自适应驾驶光束功能时，
由控制单元接收通过相机单元检测到的关于前方车辆的信息；以及
由所述控制单元通过控制与在所述车辆的所述前照灯的光束图案区域中指定的前方车辆跟随区域中的所述前方车辆对应的光束图案区域，来生成暗区。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在打开所述车辆的所述前照灯的远光的期间启用所述自适应驾驶光束功能时，由所述控制单元接收通过所述相机单元检测到的前向指示牌信息；以及
当启用防眩光功能时，由所述控制单元通过控制与在所述车辆的所述前照灯的光束图案区域中指定的防眩光区域中的前向指示牌对应的光束图案区域，来产生暗区。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在打开所述车辆的所述前照灯的远光的期间启用所述自适应驾驶光束功能时，由所述控制单元接收通过所述相机单元检测到的前方目标的信息；以及
当启用点光功能时，由所述控制单元通过控制与在所述车辆的所述前照灯的光束图案区域中指定的点光区域中的所述前方目标对应的光束图案区域，来产生亮区或者以指定频率产生闪烁。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，当打开所述车辆的所述前照灯的远光时，多功能开关被设置为自动，并且
当满足远光启用条件时所述控制单元打开远光，
其中，所述远光启用条件指示：车速大于或等于指定速度、根据通过相机单元检测到的信息在前方区域中没有车辆、行驶区域不是市区以及所述多功能开关被设置为自动。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，当不满足所述远光启用条件时，所述控制单元启用近光，并且根据取决于转向角而指定的光束图案来打开/关闭用于动态弯曲光的近光元件。
16.一种用于车辆的前照灯，包括：
近光源，包括多个近光元件；
远光源，包括以两行或多行布置的多个远光元件；以及
控制单元，被配置为当检测到目标时关闭与目标对应的所述远光元件，并且当未检测到目标时打开所述远光元件。
17.根据权利要求16所述的前照灯，其中，所述远光源包括：
中心光源，具有以两行或多行布置的多个远光元件；以及
侧光源，设置在所述中心光源的两侧并且具有排列成一行的多个远光元件。
18.根据权利要求17所述的前照灯，其中，所述中心光源包括：
第一中心远光单元，在横向方向上布置在所述近光源处；以及
第二中心远光单元，在横向方向上布置在所述第一中心远光单元的顶部，并且
所述第一中心远光单元被配置为在纵向方向上以1.5°至4°的倾斜角发射远光。
19.根据权利要求18所述的前照灯，其中，所述第二中心远光单元在所述纵向方向上以0.7°至4°的倾斜角发射远光。
20.根据权利要求16所述的前照灯，其中，所述近光源被控制为打开在所述车辆的转弯方向上布置的所述近光元件的一些，并且关闭在所述车辆的转弯方向相反侧布置的所述近光元件的一些。
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