[发明专利]车辆大灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的车辆大灯，其 具有壳体和设置在壳体内部的可调制的光或IR辐射源以及具有用于 联接到外部的车辆处理器上的接口。

背景技术

在此和在下文中将所有的辐射到车辆的外部区域中的光或IR辐 射源、即不仅用于照亮或发信号的前照灯而且尾灯都理解为车辆大灯。 为此越来越多地使用这样、的车辆大灯，在其中在模块支架上矩阵状 地设置的LED(发光二极管)作为光或IR辐射源。如果在这里使用 的LED还借助于AFL(自适应性前向照明)技术运行，则车辆大灯 的照明轮廓是可变化的，其中，LED模块借助于车辆处理器根据所期 望的照明轮廓被不同程度地调光。车辆大灯照明轮廓在行驶期间、即 例如在转弯时、在变化的天气条件下或者在识别到在道路边缘上有物 体的情况下的变化在下文中也称为动态照明轮廓。所期望的照明轮廓 例如可以借助于对应的传感器进行选择，这些传感器确定来自车辆周 围环境的信息并且经由车辆处理器相应地控制车辆大灯。

例如用于车辆前照灯的LED模块通过多种波长的组合来混合出 白色的光。这些波长部分地间接地通过由氮化镓(GaN)和转换层构 成的蓝色LED产生并且部分地直接通过由磷化铝镓铟(AlInGaP)构 成的黄色LED产生。用于尾灯或制动灯的LED模块通过由半导体例 如砷化铝镓(AlGaAs)、磷砷化镓(GaAsP)、磷化铝稼铟(AlGalnP) 或磷化镓(GaP)构成的红色LED产生大约700nm的波长。LED模 块的光束成形通常由塑料透镜和镜反射器辅助。

此外尝试给车辆装备所谓的飞行时间(ToF)相机。ToF相机是 这样的相机，它们不仅拍摄2D图像而且也针对每个拍摄像素测量深 度信息。深度信息被理解为关于在场景的各个物体和ToF相机之间的 距离的信息。ToF相机也称为有源相机，因为它们装备有自身的光源， 该光源在下文中也称为ToF光源。由该光源发射的光在待拍摄的场景 的物体上反射并且由此作为反向散射辐射到达相机的图像传感器的探 测区域中。深度信息根据被反射的光经由渡越时间或相位差测量来确 定。

在US2008309914A1、WO2008154736A1、DE102006025020A1 和DE102006044794A1中分别描述了在车辆中应用ToF技术的各种 可能性。

光源在此通常是发出调制光的LED。所述光典型地借助于ToF调 制器在兆赫范围内被OOK(开关键控)调制(例如以20MHz)并且 进而辐射到自身的图像传感器的可见区域中。被反射的光组分(光子) 由相机传感器接收并且用于计算实施反射的物体的距离。这些深度数 据随后除了灰度图像之外可用于应用。在大多数应用中，目前使用红 外线LED或激光二极管作为照明件。目前通常将具有352×288像素 (QVGA分辨率)的PMD图像传感器用作为图像传感器。图像传感 器必须按照快门原理被加载OOK信号，该OOK信号同样同步地被 用于控制ToF光源。图像传感器随后提供模拟的差分信号，根据该模 拟的差分信号能够通过在ToF相机处理器中使用多个顺序的图像拍摄 来计算每个像素的深度信息。传统的ToF相机的损耗功率处于10W至 100W的范围内并且主要由ToF光源的功率和控制信号决定。

然而，ToF技术在车辆技术中的日常适用的且适用于批量生产的 应用至今仍不能实现。一方面存在技术困难，因为对于ToF相机所需 要的光源导致对于车辆供电的相当大的附加功率需求以及导致对应的 布线耗费。此外，出于实际考虑，ToF相机的光源和图像传感器彼此 分开地设置在车辆上，例如其方式为：将光源安置在散热器格栅的区 域中，以便不使迎面而来的车辆驾驶员炫目，并且将图像传感器安置 在挡风玻璃的区域中。但这对于ToF系统本身而言意味着附加的布线 耗费，因为高频的调制信号不能够经由通向ToF光源的现有的车辆接 口传输。此外，布线和传输电子元件遵守车辆电子的严格的EMV准 则。此外，这两个部件的分开的安装位置由于可见区域的小的重叠而 进一步限制使用目的。

另一方面，所提到的技术困难也包括例如由于在散热器格栅的区 域中设置的ToF光源的污染引起的实际问题以及在研发、生产和维修 车辆时的物流问题，因为涉及多个不同的车辆区域、例如散热器格栅 和发动机罩、内室和挡风玻璃以及后挡板和保险杠并且因而在集成和 释放对应的构件时涉及制造商的不同的业务部门。

发明内容