[发明专利]用于车辆的自适应前照明系统的灯单元

说明书

本发明涉及一种用于车辆的自适应前照明系统(AFS)的灯单元。本发明还涉及包括这种灯单元的AFS，以及包括这种AFS的车辆。

目前，车辆具有低的光束和高的光束，并且有些车辆具有一对雾灯来应对雾中的不利驾驶条件。然而，白昼期间以及在具有公共照明的建成区中驾驶期间，不同的环境需要的特殊光源。在具有许多交叉路口的市区内，当前的非对称主光束达不到期望的效果，在停车之后的加速期间产生附加的眩光时，情况尤其如此。以更高的速度驾驶在高速公路上，单独的车道上是迎面而来的交通流量，这要求其他的照明功能。由于路面反射的原因，不利的天气条件具有其他的影响，导致降低的发光度以及更高的(反射)眩光。在下雪、降雨或者有雾的时候，雪花或者水滴吸收和散射发射的光，并且视觉受到反射的光的遮蔽，从而导致缩短的视距。因此，针对引入自适应前照明系统(AFS)的立法工作正在准备之中。

AFS是这样一种系统，其中车辆车头灯(headlamp)可以选择性地改变投射的光束模式以便预测车辆的方向。AFS与固定车头灯系统形成对比，在所述固定车头灯系统中，车头灯仅仅可用来向前进方向投射光。AFS对于司机是有用的，因为它随着道路状况和车辆运动而改变光束模式，以便持续地将光投射到车辆前的车道上，而不管车辆是在转弯还是在沿着倾斜道路向上或者向下行进。因此，司机将更加了解前方的道路，并且从而能够更加精确地预测即将出现的车道上的障碍或者其他问题。通过向上或者向下倾斜光束模式，即使当车辆底盘间距相对于悬架发生变化时，AFS也能够将光投射到车辆前恒定的距离上。AFS还能够在车辆转弯的时候连续地跟随即将出现的车道。这样，所述车头灯照亮司机需要看到的车道。

US6623147公开了一种用于车辆中的自适应前灯系统。公开的AFS包括光轴调节装置，其例如由电机构成的调平机构(levelingmechanism)，用于根据控制信号在垂直向上以及向下的方向上倾斜灯。然而，机械运动易于发生故障，具有短的寿命并且制造和安装成本高。此外，机械运动需要大量的电，增加了用于控制AFS的成本。

因此，需要一种改进的自适应前照明系统，其基本上克服了现有技术的至少一些缺陷，更特别地克服了由于目前的已知自适应前照明系统中的机械故障而引起的寿命短的问题。

上述目的是通过如权利要求1中限定的用于车辆的自适应前照明系统的灯单元来实现的。所附的从属权利要求限定了依照本发明的有利实施例。

依照本发明的一个方面，提供了用于车辆的自适应前照明系统的灯单元，其包括设置成接收由光源发出的光的第一液晶元件，所述液晶元件具有其中它适于透射输入光而基本上不折射所述输入光的第一状态以及其中它适于在所述输入光穿过所述液晶元件时折射该输入光的第二状态，其中根据从自适应前照明系统接收的信号控制所述液晶元件，其中该灯单元还包括至少一个设置成接收由第一液晶元件发出的光的第二液晶元件，其中第一和第二液晶元件中的一个在所述第二状态下适于在所述输入光穿过该液晶元件时改变该输入光的方向，并且第一和第二液晶元件中的另一个在所述第二状态下适于在所述输入光穿过该液晶元件时改变该输入光的分布。

依照本发明，当液晶元件进入第二状态时，由光源发出的光被折射，结果从灯单元发出的光束的形状可以根据外界照明条件(白昼、黎明、公共照明、夜晚)、交通环境(具有单独的车道的汽车高速公路、蜿蜒的乡村道路、城镇街道)、天气状况(干燥、潮湿、降雨、下雪、有雾)以及车辆定向(负荷造成的倾角变化、驾驶时的动态倾角变化、车辆控制速度的程度、离地间隙)来进行调节。另外，还可以调节光束形状以便防止使得迎面而来的车辆眩目，从而提高交通安全性。

由于液晶元件用来折射由光源发出的光，从而取代了对于机械运动的需求，因而依照本发明的用于AFS的灯单元实现了显著的改进。与目前的用于使用机械运动的AFS的已知灯单元相比，这种灯单元制造成本不那么高，更易于安装和维护，具有更长的期望寿命并且将要求更少的电力。

所述液晶元件在第二状态下可以例如适于改变来自光源的光的方向(例如使所述光倾斜)，或者改变来自光源的光的分布(例如扩宽所述光束)。