CN102951072B - 用于匹配车辆的至少一个大灯的光发射的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于匹配车辆（100）的至少一个大灯（130a，130b）的光发射的方法（300）。所述方法（300）包括识别（310）所述车辆（100）的不稳定的行驶状态的步骤，其中，在所述不稳定的行驶状态中所述车辆（100）的纵轴线（125）的方向与所述车辆（100）的运动方向（123，400）相差超过一个公差范围。此外，所述方法还包括响应于所识别的不稳定的行驶状态提供（320）用于改变所述车辆（100）的大灯（130a，130b）的光发射的触发信号（135）的步骤，其中，所述触发信号（135）被构造用于为了匹配所述光发射而实现所述车辆（100）的至少一个大灯（130a，130b）的光辐射特性（145，150，155）的改变。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于匹配车辆的至少一个大灯的光发射的方法、一种相应的设备以及一种相应的计算机程序产品。
背景技术
在车辆转弯行驶中侧滑（Schleudern）时，车辆在侧滑期间运动进入的行车道区域往往没有足够照明。为了减轻这种问题，在DE 10 2006 036 361A1中公开了一种机动车中的大灯（Scheinwerfer），其在转弯行驶时可围绕垂直轴线转动。
发明内容
基于所述背景，通过本发明提出了根据主权利要求的一种方法、一种使用所述方法的控制设备以及一种相应的计算机程序产品。有利的构型由相应的从属权利要求和以下描述得出。
本发明提出了一种用于匹配车辆的至少一个大灯的光发射的方法，其中所述方法包括以下步骤：
-识别车辆的不稳定的行驶状态，其中在所述不稳定的行驶状态中车辆的纵轴线的方向与车辆的运动方向相差超过一个公差范围；以及
-响应于所识别的不稳定的行驶状态提供用于改变车辆的大灯的光发射的触发信号，其中所述触发信号被构造用于为了匹配所述光发射而实现车辆的至少一个大灯的光辐射特性的改变。
此外，本发明提出了一种用于匹配车辆的至少一个大灯的光发射的设备，其中所述设备包括以下特征：
-用于识别车辆的不稳定的行驶状态的单元，其中在所述不稳定的行驶状态中车辆纵轴线的方向与车辆的运动方向相差超过一个公差范围；以及
-用于提供用于改变车辆的大灯的光发射的触发信号的单元，其中触发信号被构造用于为了匹配光发射而实现车辆的大灯的光辐射特性的改变。
因此，本发明实现一种设备，其被构造用于在相应的装置中实施或者实现根据本发明的方法的步骤。本发明所基于的任务也可以通过本发明的设备形式的实施变型方案快速且高效地解决。
设备在此可以理解为处理传感器信号和据此输出控制信号的电设备。所述设备可以具有硬件构造的和/或软件构造的接口。在硬件构造时，接口例如可以是所谓的系统ASIC的一部分，其包含所述设备的各种不同的功能。但也可能的是，接口是单独的集成电路或者至少部分地由分立的部件组成。在软件构造时，接口可以是例如在微控制器上与其他软件模块共存的软件模块。
具有程序代码的计算机程序产品也是有利的，所述程序代码可以存储在机器可读的载体——如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上，并且用于当在计算机或者设备上执行所述程序时实施根据以上描述的实施方式之一的方法。
车辆的纵轴线可以理解为相应于车辆的主延伸方向的方向。在此，车辆在行驶时通常朝着在公差范围以内相应于纵轴线的延伸方向的方向行驶。车辆的运动方向理解为车辆在地面上的运动方向，其在车辆侧滑时不同于车辆的纵轴线的方向。在此，当车辆的纵轴线的延伸方向与车辆的运动方向偏差超过一个公差范围时，识别出不稳定的行驶状态。在所述情形中可以识别到：车辆没有如其应当的那样对转向运动做出反应，从而存在不稳定的行驶状态。公差范围在此例如可以理解为车辆的纵轴线的延伸方向与车辆的运动方向之间的10°偏差的范围，但更有利地为车辆的纵轴线的延伸方向与车辆的运动方向之间的5°偏差的范围。车辆的大灯的光发射的改变例如可以理解为（例如车辆前方的行车道上）通过大灯的光照明的区域的具体改变。光辐射特性可以理解光从大灯射到行车道的一个区域上的形状或辐射角度。例如，光辐射特性的改变可以理解为大灯围绕垂直轴线的转动或者大灯的至少两个组件相对彼此的改变，以便实现由大灯照明的区域的形状和/或位置的改变。在所述情形中，通过大灯的光辐射特性的改变也实现光发射的改变。
本发明基于如下认识：在车辆的不稳定的行驶状态中通过车辆的大灯照明行车道的一个区域，车辆在沿着运动轨迹运动时不行驶所述区域。然而，行车道的不行驶的这样的区域的照明不提供车辆安全性的优点。为了能够实现车辆安全性的提高，要照明行车道的一个区域，车辆在运动时也运动经过所述区域。这可以通过如下方式来保证：在识别到这种不稳定的行驶状态之后生成用于触发通过车辆的大灯的光发射的改变的信号，使得大灯控制单元有利地如此调节光辐射特性，使得事先也通过来自大灯的光至少部分地照明行车道的一个区域，车辆在不稳定的行驶状态中也运动经过所述区域或者所述区域在车辆运动时与行驶安全性相关。
本发明提供以下优点：可以使用通常在车辆中已经实现的灵活的大灯用于确定的、尤其是不稳定的行驶状态中的附加安全功能。由此可以通过实现提供触发信号以非常小的附加成本实现车辆安全性的显著提高。
有利的是，在识别的步骤中，在使用关于车辆的运动和/或车辆控制操作元件的位置的物理量的情况下识别车辆的行驶状态，尤其是其中所述物理量包括偏航速率（Gierrate）和/或横向加速度和/或车辆控制操作元件的位置包括转向角度。本发明的这种实施方式提供了如下优点：往往已经在车辆中可供使用的传感器信号可用于识别车辆的行驶状态。通过所述方式可以在不需要其他传感器的情况下成本有利地实现在这里提出的方案。
根据本发明的另一实施方式，在识别的步骤中，在使用摄像机的图像数据的情况下识别车辆的行驶状态。本发明的这种实施方式提供了如下优点：在现代车辆中已经批量地实现了用于周围环境识别的摄像机，其例如可以借助特定的例程分析处理所检测的图像数据并且由此能够推断出车辆的确定的、尤其是不稳定的行驶状态。由此，在不求助于直接或间接地分析处理车轮与地面之间的接触或运动动态性的其他参数——如加速度或偏航速率的传感器信号的情况下也可以识别出不稳定的行驶状态。由此，不稳定的行驶状态的识别更稳健，尤其是当通过使用摄像机的图像数据验证基于以上所述的物理量的分析处理的行驶状态识别时。替代地，也可以基于以上所述的物理量中的至少一个来验证基于摄像机的图像数据识别的不稳定的行驶状态的验证。
特别有利的是，还设有在使用触发信号的情况下改变车辆的至少一个大灯的光发射的步骤，其中如此改变大灯的光辐射特性，使得在改变之后以比改变之前更高的光强度照明车辆纵轴线的方向与车辆的运动方向之间的至少一个区域。本发明的这种实施方式提供了位于车辆的运动路径上或车辆的运动轨迹中的对象的显著更好的可识别性的优点。
根据本发明的另一实施方式，在改变的步骤中，可以改变所述至少一个大灯的光辐射特性的空间形状，尤其是其中改变所述至少一个大灯的反射器的形状或者相对于大灯中的初始位置改变所述至少一个大灯的至少一个光源。本发明的这种实施方式提供了如下优点：通过改变空间形状可以根据相应的情况调节光辐射特性。由此，与大灯围绕垂直轴线的简单转动相比提供了在所识别的不稳定的行驶状态中行车道的照明的显著更好且通常也更快的可能性，其又导致行驶安全性的提高。
为了实现车辆前方的行车道的一个区域的良好照明，在改变的步骤中还可以在使用触发信号的情况下改变车辆的另一大灯的光发射，其中与所述大灯的光辐射特性不同地改变所述另一大灯的光辐射特性。通过不同地改变两个不同的大灯的光辐射特性，可以根据车辆的所识别的不稳定的行驶情况或所识别的行驶状态特别灵活地匹配或组织通过至少两个大灯照明的行车道区域。
为了保证光发射的所触发的改变实际上也实现或者对于光发射的匹配是否需要考虑车辆前方的其他对象，还可以设有在使用摄像机的情况下来检验至少一个大灯的光发射的改变的步骤，所述摄像机检测在车辆的运动方向上在车辆前方的通过至少一个大灯照明的区域。在此，例如也可以识别触发光发射中的故障，使得例如可以输出关于重新校准大灯和/或维修大灯或大灯组件的提示。
附图说明
以下根据附图示例性地进一步阐述本发明。附图示出：
图1：车辆的框图，其中实现了本发明的实施例；
图2：可以根据本发明的一个实施例具有的状态的流程；
图3：本发明的作为方法的实施例的流程图；
图4a：行车道上的不同位置处不稳定的行驶状态中的车辆的示图的序列，其中没有使用在这里提出的发明；以及
图4b：行车道上的不同位置处不稳定的行驶状态中的图4a中的车辆的示图的序列，其中使用了在这里提出的发明。
具体实施方式
在本发明的优选实施例的以下描述中，对于在不同附图中示出的并且作用类似的元件使用相同或类似的附图标记，其中不重复描述这些元件。
图1示出车辆100的框图，在所述车辆中使用本发明的实施例。车辆100具有用于一些物理量的传感器100，其中这些物理量表示车辆100的运动。例如，这些物理量可以是偏航速率、横向加速度（即关于行驶方向的侧向加速度）、转向角度或其他物理量，其通过车辆的运动得出或者通过车辆100的驾驶员要操作的车辆操作元件的位置影响车辆100的运动。所述传感器110的表示一个或多个物理量的传感器信号现在输送给分析处理单元120，在所述分析处理单元中求得不稳定的行驶状态，所述不稳定的行驶状态可以称作安全关键的（sicherheitskritisch）。这种行驶状态也可以称作不稳定的行驶状态。在这种不稳定的行驶状态中，车辆的实际运动方向123在车辆100行驶时与车辆100的纵轴线125的延伸方向偏差超过一个公差范围。
尤其是，当在一种行驶情况中车辆100的驾驶员过度转向或不足转向车辆时出现这种行驶状态。在这种情况下，碰撞的危险或脱离行车道的危险显著增大，使得车辆安全性在所述（不稳定的）行驶状态中受到严重损害。这尤其适于以下情况：在昏暗的情况下没有识别到实际上位于车辆100的运动路径中的对象，所述对象没有通过车辆100的车辆大灯130a和130b照明并且因此不可以或者仅仅可以过晚地由车辆100的驾驶员识别到。当车辆重新处于稳定的行驶状态中时，车辆100的驾驶员因此不再可以及时地对车辆的实际运动路径中这样的对象的存在做出反应。
为了避免这样的危险情况，在分析处理单元120中执行在车辆的纵轴线125的延伸方向与车辆100的实际运动方向123之间得到的角度的估计。如果所述角度（差）在车辆的纵轴线125的延伸方向或者车辆100的运动方向123周围的例如5°或10°的公差范围以外，则由此得出：存在不稳定的行驶状态，例如车辆100的侧滑。在这样的情形中，改变射到车辆100的周围环境中的大灯的光发射，以便为车辆100的驾驶员提供位于车辆100的实际运动路径中的对象的改进的察觉可能性。
为了限制这样的危险行驶情况，在分析处理单元120中作为触发信号135例如确定车辆100的实际运动方向（其也可以称作车辆100的漂移方向）和偏移角度，所述偏移角度位于通过大灯130的光发射的当前主发光方向与车辆100的实际运动方向之间。在此，例如可以求得通过大灯的光发射的主发光方向并且将其用于求得触发信号135，所述主发光方向不一定与车辆纵轴线125的延伸方向重合。触发信号135的信息传输给大灯控制单元140，所述大灯控制单元随后在使用触发信号135的情况下如此触发一个或多个大灯130，使得改变至少一个大灯130的光辐射特性。在图1示出的车辆100的不稳定的行驶状态的情形中，例如可以如此进行光辐射特性的这种改变，使得当识别到不稳定的行驶状态中的车辆100的实际运动方向123与车辆纵轴线125的延伸方向之间的偏移角度152大于一个公差偏移角度时由在图1中示出的下部大灯130a使光辐射从椎形145改变为不规则的指形150。在所述情形中，因此不稳定的行驶状态中的车辆100的实际运动方向123与车辆纵轴线125的延伸方向偏差超过一个公差范围。如果通过所述方式识别到车辆100的不稳定的行驶状态，则例如可以通过改变反射器中的一个或多个微镜来如此调整大灯130中的至少一个，即第一大灯130a，使得其光辐射特性发生变化。替代地或附加地，也可以围绕垂直轴线摆动大灯130a的反射器，以便照明在图1中位于车辆100左下方的区域，并且因此提高车辆100在行驶时的安全性。
此外，在大灯控制单元140中也可以如此触发第二大灯130b，使得相对于初始情况改变光辐射特性。在此，可以通过另一方式、例如以如（第一）大灯130a的光辐射特性那样的另一形状改变第二大灯130b的光辐射特性。例如，可以将第二大灯130b的光辐射特性从第一椎形145改变成另一第二锥形155。在此，第一椎形145相应于（第一）大灯130a的初始的光辐射特性，使得在所述初始情况中两个大灯130具有相同的光辐射特性。通过所述方式可以通过第一大灯130a和第二大灯130b的光辐射特性的不同改变实现在不稳定的行驶情况的情形中尽可能良好地照明车辆100前方的确定行车道区域。
替代地或附加地，也可能的是，分析处理单元120基于以图像方式检测车辆100前方的区域的摄像机160的图像数据求得确定的行驶状态。所述摄像机160的图像序列的分析处理随后例如能够确定：车辆处于不稳定的行驶状态中，例如侧滑状态中。在所述不稳定的行驶状态中，例如车辆100的纵轴线125不再位于车辆100的运动方向123周围的预先确定的公差范围以内。在此可以通过摄像机160的图像中的相应位置和摄像机160的视向的已知取向来求得纵轴线125。
图2示出用于实施作为方法的本发明的实施例的示意图或流程图。在此，首先例如由偏航速率传感器提供偏航速率210，由相应构造的横向加速度传感器提供横向加速度220和/或由相应构造的转向角度传感器提供转向角度230。以下由这些信息求得车辆的过度转向240的情况。
替代地或附加地，也可以由图像数据250确定车辆的过度转向240的情况，所述图像数据由车辆中的摄像机提供。摄像机在此可以是单个的摄像机或多个摄像机，例如立体摄像机，其提供图像数据250。如果现在识别到这样的过度转向240的情况，则进行车辆侧滑角度的估计260，其例如通过图1中的角度152来表示，所述角度在车辆纵轴线125与车辆100的实际运动方向123之间得出。所述车辆侧滑角度152在此可以视为偏移角度，大灯的光的光发射方向最多朝着车辆的运动方向转动所述偏移角度，以便保证车辆前方的行车道的尽可能优化的照明，即使在不稳定的行驶状态时，例如在车辆的侧滑时。在所述情形中，实际运动方向125和所述偏移角度152可以作为触发信号270传输给智能前灯控制单元，其进行或者触发通过大灯的光发射的相应匹配或改变280。例如可以通过改变一个或多个大灯的光辐射特性来实现光发射的所述改变。
图3示出作为用于匹配车辆的至少一个大灯的光发射的方法300的本发明的简化实施例的流程图。所述方法包括识别310车辆的不稳定的行驶状态的步骤，在所述不稳定的行驶状态中车辆纵轴线的方向与车辆的运动方向相差超过一个公差范围。此外，所述方法300包括如下步骤：响应于所识别的车辆的不稳定的行驶状态提供320触发信号，用于改变车辆的大灯的光发射，其中触发信号被构造用于为了匹配光发射而实现车辆的大灯的光辐射特性的改变。
图4a以行车道上的不同位置处的车辆100的示图的序列示出所述车辆在不稳定的行驶状态中的运动过程，所述不稳定的行驶状态例如通过过度转向引起。在此，在图4a的序列中没有使用以上详细描述的方案。如从图4a的示图的序列中可以看到的那样，车辆100在运动方向400上行驶到弯道中，所述运动方向相应于图1中的运动方向123，其中车辆100的驾驶员由于对转弯半径的估计不足以及随后认识到对转弯半径的估计不足而过度转向车辆。这导致车辆100侧滑，使得车辆纵轴线与车辆100实际朝其运动的运动方向400相比朝着弯道内侧的方向更远地取向。从根据图4a的示图中于是可以看到，大灯分别照明车辆前方的区域145，所述区域不由车辆100行驶。如果现在例如在车辆100运动的车道上在没有被车辆100的大灯照明的区域中出现一个对象，则驾驶员非常晚地觉察到所述对象，使得当驾驶员使车辆100已经重新处于稳定的行驶状态中时他可能不再能够足够快地做出反应。
相反，图4b以行车道上的不同位置处的车辆100的示图的序列示出不稳定的行驶状态中的车辆100的运动过程。在图4b中示出的运动过程中使用以上提到的用于匹配光发射的方案。
如从图4b中在行车道的不同位置处的车辆100的示图中可以看到的那样，车辆100行驶到弯道中，其中驾驶员过度转向车辆100。由此得到车辆100的运动方向400，其与车辆纵轴线125的方向相差超过一个公差范围。在所述情形中，改变车辆100的大灯的照明特性，以便照明区域400中的行车道，所述区域位于运动方向400上或者车辆100的运动轨迹中。通过所述方式可以显著更好地识别位于所述区域410中的并且形成车辆100的危险的对象，使得车辆100的驾驶员因此能够及时地对所述对象做出反应。从图4b的示图中还可以看到，车辆100的两个大灯的光辐射特性初始时几乎相同并且在不稳定的行驶状态中通过不同方式改变，以便获得尽可能大的并且最优地照明的区域410，所述区域在所述不稳定的行驶状态中位于车辆400的运动轨迹上，然而所述区域在不使用在这里提出的方案的情况下不通过车辆大灯照明。
总之因此可以注意到，当车辆处于过度转向情况或者不足转向情况中时，车辆的运动方向可以与车辆的取向不同并且因此与前大灯指向的方向不同。否则，这会导致在车辆的运动方向上通过前灯不匹配地照明在前的道路。
因此，要实现在车辆的运动方向上道路的更好照明。
可以通过使用偏航速率、横向加速度和转向角度传感器（其可能会实现为EPS系统的一部分）识别过度转向情况或不足转向情况。一种替代方法在于使用摄像机来识别和估计过度转向情况或不足转向情况。
如果识别到过度转向情况/不足转向情况，则估计要改变光辐射的方向的方向和程度。根据过度转向/不足转向的方向和程度，智能前大灯控制装置使前大灯束在侧向上运动，以便照明运动方向上的道路。
如果中车辆中安装有ESP，则车辆出现过度转向/不足转向情况的概率减小。因此当明确尝试达到过度转向情况（例如在用于侧滑竞赛（Schleuder -rennen）的车辆中）时可能可更好地使用本发明。
类似的情况可以在不足转向（车辆和前灯光束指向弯道）时出现，并且提出类似的解决方案。
所描述的并且在附图中示出的实施例仅仅是示例性地选择的。不同的实施例可以完全地或者关于各个特征彼此组合。一个实施例也可以通过另一个实施例的特征来补充。
此外，可以重复根据本发明的方法步骤，以及可以以不同于所描述的顺序的顺序来执行根据本发明的方法步骤。
如果一个实施例包括第一特征与第二特征之间的“和/或”连接，则这可以如下解读：所述实施例根据一个实施方式不仅具有第一特征而且具有第二特征而根据另一个实施方式仅仅具有第一特征或者仅仅具有第二特征。
Claims (10)
1.用于匹配车辆(100)的至少一个大灯(130a，130b)的光发射的方法(300)，其中，所述方法(300)具有以下步骤：
-识别(310)所述车辆(100)的不稳定的行驶状态，其中，在所述不稳定的行驶状态中所述车辆(100)的纵轴线(125)的方向与所述车辆(100)的运动方向(123，400)相差超过一个公差范围；以及
-响应于所识别的不稳定的行驶状态提供(320)用于改变所述车辆(100)的大灯(130a，130b)的光发射的触发信号(135)，其中，所述触发信号(135)被构造用于为了匹配所述光发射而实现所述车辆(100)的至少一个大灯(130a，130b)的光辐射特性(145，150，155)的改变，
其中，所述方法还设有如下步骤：在使用所述触发信号(135)的情况下改变所述车辆(100)的至少一个大灯(130a，130b)的光发射，其中，如此改变所述大灯(130a，130b)的光辐射特性(145)，使得在所述改变之后以比所述改变之前更高的光强度照明车辆纵轴线(125)的方向与所述车辆(100)的运动方向(400)之间的至少一个区域。
2.根据权利要求1所述的方法(300)，其特征在于，在所述识别(310)的步骤中，在使用关于所述车辆(100)的运动和/或车辆控制操作元件的位置的物理量的情况下识别所述车辆(100)的行驶状态。
3.根据权利要求1所述的方法(300)，其特征在于，在所述识别(310)的步骤中，在使用摄像机(160)的图像数据的情况下识别所述车辆(100)的行驶状态。
4.根据权利要求3所述的方法(300)，其特征在于，在所述改变的步骤中，改变所述至少一个大灯(130a，130b)的光辐射特性(145，150，155)的空间形状。
5.根据权利要求3所述的方法(300)，其特征在于，在所述改变的步骤中，还在使用所述触发信号(135)的情况下改变所述车辆(100)的另一大灯(130b)的光发射，其中，与所述大灯(130a)的光辐射特性(150)不同地改变所述另一大灯(130b)的光辐射特性(145)。
6.根据权利要求4所述的方法(300)，其特征在于，在所述改变的步骤中，还在使用所述触发信号(135)的情况下改变所述车辆(100)的另一大灯(130b)的光发射，其中，与所述大灯(130a)的光辐射特性(150)不同地改变所述另一大灯(130b)的光辐射特性(145)。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法(300)，其特征在于，所述方法还设有如下步骤：在使用摄像机(160)的情况下检验所述至少一个大灯(130a，130b)的光辐射的改变，所述摄像机检测在所述车辆(100)的运动方向上在所述车辆(100)前方的通过所述至少一个大灯(130a，130b)照明的区域(410)。
8.根据权利要求2所述的方法(300)，其特征在于，所述物理量包括偏航速率和/或横向加速度和/或所述车辆控制操作元件的位置包括转向角度。
9.根据权利要求4所述的方法(300)，其特征在于，改变所述至少一个大灯(130a，130b)的反射器的形状或者相对于所述大灯(130)中的初始位置改变所述至少一个大灯(130)的至少一个光源。
10.用于匹配车辆(100)的至少一个大灯(130a，130b)的光发射的设备(120)，其中，所述设备(120)包括如下特征：
-用于识别所述车辆(100)的不稳定的行驶状态的单元，其中，在所述不稳定的行驶状态中车辆纵轴线(125)的方向与所述车辆(100)的运动方向(123，400)相差超过一个公差范围；和
-用于提供用于改变所述车辆(100)的大灯(130a，130b)的光发射的触发信号(135)的单元，其中，所述触发信号(135)被构造用于为了匹配所述光发射而实现所述车辆(100)的大灯(130a，130b)的光辐射特性(145，150，155)的改变，
其中，在使用所述触发信号(135)的情况下改变所述车辆(100)的至少一个大灯(130a，130b)的光发射，其中，如此改变所述大灯(130a，130b)的光辐射特性(145)，使得在所述改变之后以比所述改变之前更高的光强度照明车辆纵轴线(125)的方向与所述车辆(100)的运动方向(400)之间的至少一个区域。
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