[发明专利]不受亮度变化影响的汽车前大灯对准

说明书

技术领域

本发明总体涉及机动车辆前大灯系统，更具体地说，涉及用于对准前大灯的方法和设备。 

背景技术

机动车辆使用前大灯来照明道路。一对或两对前大灯通常安装在车辆前部的左、右两边。例如，一对近光前大灯和一对远光前大灯用在一些车辆上。其他车辆可以使用单独的一对前大灯，所述前大灯通过电子控制不仅提供近光照明也提供远光照明。 

多种法规规定了由前大灯产生的光图案。具体说，光束截止面（beam cutoff，即介于落在高于和低于特定亮度的照明之间的上边界）必须位于车辆前方高于地面特定距离的某一高度。为了确保符合法规，前大灯支座是可调整的以根据需要对准光束。总体上，将测试车辆相对于测试表面或测量装置置于某位置，前大灯照明，并分析所得光图案。基于所述分析，所述前大灯支座既可手动地又可自动地调整，以减少任何在光束的实际位置和预期的光束位置之间检测到的误差，因此获得期望的截止面。前大灯对准设备（例如，对准器）可以从许多使用投影分析或光束截止面直接测量的制造商得到。机器人机构也可以广泛的用于实施自动调整。 

众所周知，从前大灯输出的光的实际亮度并非完全恒定。所述亮度，以及对准器检测到的精确的光束图案，随着许多不能控制或消除的不同情况而变化，例如灯泡与灯泡的差别、车辆内电压的波动、发动机运行和发动机熄火时的电压、光路上的障碍物、环境照明的存在、在灯泡支座中的变化等等。通常认为，在现实中前大灯光束的对准对于这些变化是相对不敏感的，并且所述水平截止面的位置可以保持实质不变。然而，前大灯对准误差和不一致对于使用市售对准器的车辆制造商一直是普遍的问题。 

发明内容

已经发现，即使亮度变化没有显著地影响光束截止面，也确实影响常规对准器中光束图案的检测。具体地说，以前的系统使用用于CCD相机的恒定曝光设置，所述CCD相机用于检测光束图案的图像。然而，当来自任何特定的前大灯的亮度改变时，检测的光束图案的形状也改变，因为所述形状取决于相机检测到的亮度带的大小。检测到的光束图案的变化导致生成对准的不同。通过使用自动曝光相应地改变曝光时间，本发明使前大灯对准对亮度变化不受影响。 

在本发明的一个方面，提供了一种用于对准车辆前大灯的前大灯对准系统。对准器包括用于接收由前大灯产生的照明以生成光束图案图像的CCD相机。控制器接收来自对准器的光束图案图像以确定对准校正，将检测到的光束图案移动到预定位置。调整器可操作地耦接到车辆，以响应对准校正执行对前大灯的调整。所述CCD相机使用初始曝光时间捕捉初始图像，测量对应于所述初始图像的光累积值，响应于测量的光累积值和预置的光累积值确定最终曝光时间，并使用所述最终曝光时间捕捉光束图案图像。因此，避免了由来自前大灯的不可控制的亮度变化造成的对准变化。 

附图说明

图1显示了车辆和前大灯对准系统。 

图2是前大灯对准器的透视图。 

图3是对准系统的原理框图。 

图4-6表示通过固定曝光CCD相机对特定前大灯产生的不同亮度检测的不同的光束图案。 

图7是显示本发明的一个实施例的原理框图。 

图8是显示本发明的一个优选方法的流程图。 

图9表示在使用自动曝光时，在多种前大灯亮度下产生的光束图案。 

具体实施方式

参照图1，车辆10具有前大灯11，所述前大灯11射出光束到对准器12中。 对准器12连接到计算机13，所述计算机13进而控制机械地耦接到前大灯11的调校对准系统14，用来调整光束的截止面高度15。对准器12接受前大灯光束作为到光学系统16的输入以测量截止面高度15。可以使用市售对准器，例如，购自堪萨斯州恩波利亚沃尔工业有限责任公司（Wall Industries,LLC）的Vision 100光学前大灯对准器，或购自密歇根谢尔比镇福瑞自动化公司（Fori Automation Inc.）的类似的前大灯对准系统等等。 

图2更详细地显示对准器12。光学器件16可调整地支承于支架17上，因此其可以调校对准以直接接收前大灯光束。或者，也可以使用其他配置，其中前大灯光束射到屏幕上，而对准器通过获取屏幕上的图像检测光束图案和位置。