CN103097196A - 用于在不清晰的弯道中调整车辆的照明的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于在考虑弯道（11）的清晰性的情况下调整车辆（13）的照明（14）方法和装置，其中如果弯道不清晰，则在驶过弯道（11）之前停用具有炫目作用的灯光（远光），或者如果弯道（11）清晰，则可选地提高照明。尤其车辆（13）的前大灯的照明（14）的调整具有第一步骤和第二步骤，在第一步骤中识别位于前方的弯道，求得所述弯道的清晰性，其中所述清晰性代表尤其是其他交通参与者（15）、尤其是反向交通的炫目可能性，在第二步骤中在尽可能小的炫目和尽可能好的照明之间调整照明，其特征在于，根据清晰性进行所述调整。

Description

用于在不清晰的弯道中调整车辆的照明的装置和方法

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求的分类的用于在不清晰的弯道中调整车辆的照明的装置或者方法。

背景技术

从JP 2004098819 A已知一种灯光控制系统，所述灯光控制系统识别道路条件并且在曲线形的道路走向的情况下检查前照灯是否切换到远光，以便在这种情况下将其调整到近光。

从US 2002080617 A已知一种用于灯光控制和炫目监视的系统，其中根据车辆所在的地区并且根据道路走向匹配照明。根据车辆位于确定的地区内或者确定的道路走向之前的可能性来调整照明。

众所周知的车辆照明问题在于，一方面自身车辆的驾驶员出于舒适性和安全性原因希望实现尽可能好的照明，但另一方面不应由此使其他的交通参与者炫目。已知用于自动灯光控制的系统，所述系统识别迎面而来的车辆的前大灯。然而，当在位于前方的道路走向中预期或者具有弯道并且迎面而来的车辆突然出现时，这种识别失败，从而不能足够快地匹配或者停用炫目的灯光（例如，远光）。

在最先提到的文献的教导下尝试如下解决所述问题：在每一个弯道前面停用远光，与车辆是否迎面而来无关。

发明内容

根据本发明的具有独立权利要求的特征的装置或者方法与此相比具有以下优点：照明调整的匹配不是笼统地在存在位于前方的弯道时发生，而是更具体地根据弯道的清晰性（Einsichtigkeit）或者弯道中的清晰性进行，并且因此能够更专门地研究交通状况。

如果例如车辆突然在“拐弯”时进入不清晰（uneinsichtig）的弯道，则驾驶员或者用于弯道中的迎面而来的车辆的炫目避免的自动化系统尤其不能足够快速地进行反应以调整照明，以便避免炫目。因此，这种预防性的调整仅仅在这种情况下有意义，而在弯道清晰（einsichtig）的情况下这种调整没有意义。

还可能有利的是，不必在视觉上（例如，借助于成本高的摄像机或者其他传感机构）识别其他交通参与者并且因此能够表示简化的、成本有利的系统，其可能不包括自动化远光控制的完整功能性，然而在确定的更可能困难的情况下（例如在此：弯道的不清晰性）辅助驾驶员。

为了实施所述方法，必须执行以下步骤：必须识别位于前方的弯道并且还必须确定其清晰性。如果在前方存在弯道，则清晰性的程度决定是否或者以怎样的程度进行照明的调整。

通过在从属权利要求中列出的措施能够实现在独立权利要求中说明的方法的有利扩展方案和改进。

有利的是，仅仅当在弯道前面实际上不可以判断车辆是否迎面而来——这是弯道不清晰时的情况，才进行可能炫目的照明的调整/匹配。正好相反，如果弯道是清晰的并且借助现有系统能够及时识别可能迎面而来的交通参与者，则在炫目避免的范畴内不实施任何措施。在这种情况下，可以可选地（自动）提高照明，必要时不通过驾驶员激活，以便在驶过弯道时辅助驾驶员。在更好的照明下能够接受更大的炫目可能性的风险，因为弯路被认为是清晰的并且驾驶员也如同自动化系统那样有可能及时通过照明的调整来降低或者避免可能的炫目。

所述调整在此可以通过照明参数（例如，发光强度、发光方向、发光角度）的连续改变来进行或者分级（至少分两级）（例如，远光/近光）来进行。

有利的是，可以传输给出关于弯道的清晰性的启示的数据。尤其可以关于位于前方的路段（在此：弯路）查询数据库——例如导航系统的数据库中的数据，其所基于的地图提供弯道信息。

除了数据库（例如，车载导航系统）中的数据以外，替代地或附加地可以使用其他数据库——例如在线提供（例如互联网）的数据库，其除了弯道信息之外还提供例如关于路面结构（Bebauung）或者关于景观的附加数据。一些现代的导航设备已经提供（例如，从互联网）访问外部数据库的可能性。

与车辆关联的系统或者车载系统也适合用作其他可考虑的数据源，所述系统根据先前在同一位置行驶经过同一位于前面的弯道获得了数据，所述数据现在可以被使用。在DE 10 2008 041679 A1中说明了这种方法，其在此通过引用包含。在所述方法中使用视频摄像机，所述视频摄像机检测自身车辆将运动通过的位于前方的空间。基于视频的系统识别物体——例如建筑物，并且因此知道它们的存在。可以导出弯路的清晰性，因为通过先前行驶经过期间的拍摄能够确定视线（Sichtlinien）。

通过车载系统能够实现与可能不正确或者不完整的外部数据库的无关性。当然也可以进行数据融合，并且可以将数据库中的数据和车载系统中的数据彼此关联。

根据位置也可以交替地访问数据库中的数据或者车载系统的数据，例如当视频摄像机提供可分析处理的数据或者检测被认为是足够清晰的区域时，才可以使用所述视频摄像机的数据。如果情况不是这样，则切换到其他数据源。

替代地，也可以进行数据融合和可信度检验。

有利的是，所述数据可以由卫星图像、航空图像或者道路图像的图像组成，在这些图像上可以借助于图像分析方法导出弯道的清晰性。当卫星图像识别出弯道周围的茂密的森林时，例如可以考虑受限的清晰性。或者可以根据在弯道区域内拍摄的道路图像来确定清晰性。

所述信息可以通过图像分析处理方法/成像方法由卫星图像、航空图像或者道路图像求得，其中例如根据弯道的位置检查什么位于必要的视线所在的内弯道处。如果能够在那里识别相应的植被、建筑物或者山脉，则能够推断出（缺乏的）清晰性。必要时也能够根据几何考虑来精确地确定视线，从而据此仅仅在相应位置处使用灯光调整，在所述相应位置处没有如此存在视线，以便如此及时地识别迎面而来的交通参与者，使得能够从驾驶员一方或者从自动化系统一方及时地减少或者停用炫目的光。

有利的是，可以由不同的数据获得清晰性的度量。除了关于弯道清晰性的直接说明——或者作为离散值（例如，是/否清晰）或者作为清晰性的连续度量以外，还可以存在给出关于清晰性的间接启示的数据。现代的导航设备或者其所基于的地图经常提供路面结构或者景观的附加数据，可以借助启发学由所述附加数据估计位于前方的弯道是否清晰或者有多清晰。

如果例如山脉位于内弯道中的道路旁——如其在山区道路上可能是这种情况并且因此没有或者只是受限地给出清晰性那样，关于地形的说明属于此方面。关于路面结构的信息也可能是有用的，例如通常道路中的每个房子的位置或者每个门牌号码是已知的并且如果其位于弯道（尤其急剧的入口）附近，则那里可以考虑受限的清晰性。关于景观的信息也可能是重要的，例如在树木繁茂的区域（取决于森林的密度，只要所述信息存在）可以考虑弯道中的受限的清晰性。其他的植被也可能是清晰性的指标，例如土地上的树篱，尤其当它们生长在道路附近时。

有利的是，所述方法可以只限于：当车辆沿着弯道的内侧——也就是说在内车道上行驶时，才实施所述调整。根据给定左侧交通还是右侧交通，位于内部的弯道可能是左弯道或者右弯道。迎面而来的交通参与者将运动完全穿过自身车辆的光锥。

因为在外车道上驶过时，尤其当没有使用自适应转向灯时，光锥通常不照明或者不那么多地照明弯道的内车道，所以在这种情况下反而会不可能使迎面而来的车辆炫目，从而干预性的调整不是必要的。

替代在驶过外弯道时完全省略调整，也可以进行减少的调整，由此将光调整得比在完全调整的情况下仅仅稍微更少炫目，在所述完全调整的情况下应尽可能完全不再炫目。这能够表示在考虑到完全可能的炫目作用的情况下最佳照明与反向交通的炫目的可能性之间的可能的好的折衷。

有利的是，也能够根据其他特征确定是否有交通参与者迎面而来。因此，智能灯光控制系统现在可以直接识别仅仅迎面而来的前大灯，然而可考虑，借助图像分析处理方法识别前大灯灯光的反射，如其通常在弯道中迎面而来的车辆的情况下在所述车辆出现之前出现的那样。如果这及时地在炫目之前发生，则根据本发明的调整也可以不发生。车载系统是否能够感知这种效应例如也可以重新从数据库中求得，所述数据库例如又重新给出关于光锥是否反射的启示，从而车载系统可以感知所述光锥。也可以借助于其他的物理二次效应实施所述原理，所述其他的物理二次效应基于其他的交通参与者的存在如所示的那样（其照明）而存在。

有利的是，如果已经识别不清晰的弯道，则可以通过不同的方式处理所述调整。也许最简单的可能性是：如果远光已激活，则停用远光并且将其切换到标准灯光（近光等）。此外，可考虑改变发光方向或者影响发光分布。

有利的是，能够如此调整发光分布，使得不如此照明可能迎面而来的交通参与者的车道或者车行道，使得在所述位置处发生炫目。以如下方式匹配标准照明：主要照明自身车道，而不是反向车道或者交通参与者所在的位置。在此不一定涉及道路车道，而是也可以涉及可能的交通参与者所在的人行道或者自行车道。这也同样适用于其他待保护免受炫目的对象。

有利地定义在哪个点处使用本发明。交通路线（尤其是道路中）的路径通常通过不同的（在数学上定义的）部段组成，其中除了直线和圆弧之外还使用过渡曲线，如回旋曲线或者其他形状。关于用于激活或者停用根据本发明的调整的合适时刻（更确切地说，位置）的问题可以根据所述在数学上可定义的部段的特殊点来确定。在此尤其考虑弯道的或者表示最大曲率的点的弯道段的顶点。此外，弯道的中心——也就是说弯道内的路程的一半可以用作起点，同样是联接点——其是将各个在数学上定义的部段彼此连接的点，尤其是例如弯道开始或者弯道末端。根据所述参考点可以在与所述参考点的可配置的距离（所述距离可以大于、等于或者小于0）内引起根据本发明的调整的激活或者在第二点中（例如弯道末端）引起根据本发明的调整的停用。

有利的是，可以根据几个参数自适应地或者可变地选择所述参考点的用于根据本发明的调整的激活或者停用的可配置的距离。例如可以在较大的弯道半径时如此选择可配置的距离，使得与小弯道半径相比更靠近弯道地或者甚至在弯道中激活所述调整。这因此可能有意义，因为具有更大半径的弯道更清晰并且迎面而来的交通参与者出现的时刻不如在具有小半径的弯道中那样突然。自身车辆的速度也可以是确定可配置的距离的影响参数，因此在高速时可以将执行调整的点移动到弯道附近或者弯道中，因为首先环境在高速时可以显得几乎静止并且出现另一交通参与者的时间间隔更小并且因此另一交通参与者完全出现的可能性更小。其次对于自身车辆而言更高的速度以更高的安全性要求为前提条件，这更加说明良好的照明。所述视野妨碍与弯道的距离对应多早激活调整具有影响。如果所述视野妨碍与弯道隔开一定的距离，则可以比当弯道很不清晰时更晚地实施调整。同样的情况适用于调整的撤销，也就是说，当接近弯道的末端可以考虑（再次）确保继续位于前方的路程的清晰性时，恢复先前的照明（例如，远光）。

有利的是，如果不再需要根据本发明的调整，则重新停用所述调整或者撤销或减少其影响。当视野妨碍不再存在时——例如当车辆的运动如此前进使得在可能的迎面而来的交通的区域上又存在视线时，尤其是这种情况。替代地，当例如视野妨碍或者视线不可确定时，总是当达到弯道末端或者在驶过弯道末端之后才笼统地撤销所述调整。然后重新进行所述照明，如其对于自身车辆的驾驶员是最佳的或者如其先前调整的那样。因此，仅仅如需要那样长地保持对根据本发明的调整的照明减少的干预。如已经所提到的，在一定的影响参数下，根据其他参数或者比参考点更早或者比参考点更晚地撤销所述调整。

有利的是，可以被实施为调节/控制（的一部分）的、根据本发明的调整仅仅是用于灯光控制的、完成例如已知的现有技术中的任务的上一级调节器结构的一部分。如果存在不同照明设计的更高优先级的原因，则尤其不应激活或者停用根据本发明的调整。如果例如确定性地识别迎面而来的交通，则应避免炫目并且例如在弯道之后仍不如此停用根据本发明的调整，使得例如激活远光并且使已识别的反向交通炫目。虽然在这种情况下仍可能系统化地停用根据本发明的调整，但是上一级的调节必须如此更高优先级地干预所述系统，使得避免开启远光。

术语解释

本发明不仅涉及车辆而且一般性地涉及交通参与者，尤其如果涉及会通过自身车辆的前大灯炫目的那些交通参与者。这除了汽车、载重车辆以外还可以包含骑行者和行人，也可考虑扩展到不主动参与不期望炫目处——例如建筑物处的交通状况的静态对象。“迎面而来的交通参与者”在此也指可能迎面而来的交通参与者，或者尤其指这种，因为通常涉及预防性的措施并且交通参与者的实际存在（尚）是未知的。此外，也包括不是迎面而来但完全受炫目的交通参与者。

“前大灯特性的发光分布”理解为由前大灯发出的光最终如何分布到环境中的方式。在此可能存在不同的发光方向或者主发光方向，并且这些不同方向上的强度可能不同。因此，典型地对于转弯行驶灯光可考虑：在自身车道的方向上如此确定发光分布，使得进行与发出到反向车行道上的照明附近的光部分不同（也就是说向远处）的照明。然而，为此可以使发出到反向车行道上而没有足够远地到达远处的光部分再继续转向到弯道中，从而使照明角度在那变大。通过发光分布和发光方向的相应选择可考虑不同的照明，最熟悉的有远光、近光、市区灯光、高速公路灯光和转向灯光。

不一定离散地解释术语“炫目”或者“不炫目”，而炫目效果随着增大的光强度而增加，而与此相反也可以在不关断灯光的情况下完全避免炫目效果。“炫目避免”在此也可以指炫目降低。更高的照明通常伴随更高的炫目危险，因此所述两个因素通常是竞争性的。一方面应实现尽可能好的照明，另一方面应避免炫目。

位于前方或者待驶过的路段是位于车辆前面并且根据所有视角都将驶过的那个路段。所述路段例如可以通过已经描述的视频摄像机拍摄以及识别，恰恰如通过导航系统中的数据那样。所述拍摄在此可以通过自身车辆中的摄像机或者也可以通过其他车辆中的摄像机完成。

图像相关的数据一方面包括来自车载摄像机的、在当前行驶期间拍摄的图像。此外还包括在自身车辆的先前行驶中拍摄的数据。另一方面，这种数据可能来源于第二源，所述数据借助于卫星的（卫星图像）、飞机的（航空图像）或者其他的车载设备（车辆）的（道路图像）摄像机产生。道路图像可以是在地球上拍摄的关于道路场景的各个图像，其尤其来自道路的角度。此外还包括全景图像，其借助于合适的数据处理能够实现虚拟驶过所述地区。借助这些图像能够虚拟地、预测性地所谓查看弯道周围，由此知晓静态的场景情况。

能够实现两个点之间的自由视野的直线被描述为视线或者视轴。边界视线对于清晰性的评价特别重要，所述边界视线是同时形成视野障碍处的切线的那些线。例如通过如下方式确定边界视线：一端位于弯道后面的待看清的区域上而另一方面视野障碍（例如，内弯道中的建筑物）与其相切。在现在所述直线与自身车辆的将来的行驶轨迹相交地构成一个交点的地方，视野又不受限制地、清晰地朝向位于前方的路段。其例如同时是能够再次正常照明并且能够再次停用根据本发明的调整处的点。

路段（或者弯道）的清晰性提供了交通参与者突然出现并且因此炫目的可能性的度量。

此外需考虑几何条件，因为好的清晰性还可以包含弯道的以下区域：所述区域完全不由自身的照明来照亮并且因此允许及时的、真正预防性的反应和照明调整。如果存在包括弯道的或者弯道前面的区域的待定义的足够大的一部分的边界视线，则可以确定清晰性，从而在驾驶心理上表达：能够如此提前观察弯道中的事件，使得在使其他交通参与者炫目之前，驾驶员或者驾驶员辅助系统能够及时采取措施（或者对策）。清晰性的可能的模拟度量是所述边界视线相对于行驶方向或者照明方向的角度。如果超过一个确定的临界角，则路段可以称为“清晰的”，如果没有超过所述临界角，则路段可以称作“不清晰的”。替代地，哪些在前的路程是清晰的也可以包含到清晰性的度量中。如有必要，这也可以取决于速度，通常预测距离在更高的速度时必须更大，以便能够及时反应。因为自身车辆和其他车辆的速度不总是已知的，所以也可以假设速度限制（例如可以从数据库（导航设备）中确定值）作为可能的预期的速度的最大值。

预测距离类似地表示区域/场景清晰的距离。这通常通过物理条件（例如，地球的曲率、天气条件（雾）、视线的边界）或者通过技术条件（例如，摄像机的性能）来限制。

附图说明

附图中示出并且以下说明中详细阐述实施例。

图1示出在弯道中的迎面而来的车辆的炫目的问题情况。

图2示出照明的调整的地点和效果。

图3示出所述方法与自身车道的照明的适配。

具体实施方式

在图1a中示出了道路11的场景，自身车辆13位于所述场景中，其借助远光灯发出光锥14并且由于妨碍视野的建筑物12还不能看见具有（在所示的情况下）暗淡的光锥16的其他车辆15迎面而来。如果车辆相向运动，则在一个稍后的时刻，如在图1b中示出的那样，自身车辆的远光灯的光锥14使车辆或者车辆15的驾驶员炫目。

在图2中说明所述方法如何解决图1中的问题情况。在此，在地点23处已经停用自身车辆的远光灯，其中所述点23位于弯道的顶点或者起点22前面的可配置的距离24内。在所述点23处将远光切换到近光21。在弯道的末端25前面，可以在可配置的距离27（所述距离不必相应于可配置的距离24）内在弯道前面的点26处重新激活远光或者重新撤销所述调整。

在图3的子图a）和b）中示出了右弯道，其中在子图a）中没有应用所述方法并且自身车辆31不仅在自身车道33上而且在反向车道上发出光锥32。在子图3b）中相应地如此调整所述光锥，使得仅仅自身车道（基本上）被照明。在子图3c和3d中分别示出了左弯道或者外弯道的同样情况。

Claims (14)

1.一种用于调整车辆（13）的尤其前大灯的照明（14）的方法，其中，所述方法：

-具有第一步骤，

-在所述第一步骤中识别位于前方的弯道（11），

-求得所述弯道的清晰性，

-其中，所述清晰性代表尤其其他交通参与者、尤其反向交通（15）的炫目的可能性，以及

-具有第二步骤，

-在尽可能少的炫目和尽可能好的照明之间的照明调整，

其特征在于，

-根据所述清晰性进行所述调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述清晰性至少分两级或者连续地如此进行提高照明的或者降低炫目的调整，使得

-在所述清晰性的情况下进行提高照明的调整，和/或

-在缺乏清晰性的情况下进行降低炫目的调整。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，

-根据数据库的、尤其是导航系统的数据

-或者根据通过与车辆关联的系统在先前在同一位置处行驶经过时获得的数据，

求得所述清晰性。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据包括卫星图像、航空图像或者道路图像或者由卫星图像、航空图像或者道路图像生成。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述清晰性通过数据的解释获得、尤其从关于地形、路面结构、景色、植被、事故（12）的数据中获得。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，

-在第一步骤中识别在内侧还是在外侧驶过所述弯道

-以及在第二步骤中，仅仅当涉及驶过所述内侧时，才进行所述降低炫目的调整

-或者，当驶过所述外弯道时，不以在驶过所述内弯道时那样的程度来进行所述降低炫目的调整。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，

-在第一步骤中还在交通参与者不可见的情况下根据其实现的物理效应确定所述交通参与者是否存在。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，

-所述调整包括停用远光（14）或者激活近光（21）或者改变发光方向或者改变发光分布（32）。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

-如此调整所述发光分布（32），使得更少地照明可能出现的交通参与者或者其车道或者其车行道。

10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，

-在第一步骤中，确定所述弯道的顶点或者交点（22，26），以及

-在第二步骤中，在所述弯道的顶点或者交点处或者在离开所述顶点或者交点一可配置的距离（24，27）内实施所述调整。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，根据弯道半径和/或所述自身车辆的速度和/或所述视野妨碍与所述弯道的距离来选择所述可配置的距离。

12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，

-在第三步骤中，如果所述清晰性再现和/或已经驶过所述弯道，撤销所述调整的影响。

13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，

-所述调整是用于灯光控制的上一级调节结构的一部分。

14.一种用于调整车辆（13）的尤其前大灯的照明（14）的装置，其中，所述装置：

-具有一个单元，其用于

-识别位于前面的待行驶的弯道（11）以及

-求得所述弯道的清晰性，

-其中，所述清晰性代表尤其是其他交通参与者（15）、尤其是反向交通（15）的炫目的可能性，

-一个调整单元，所述调整单元如此构造，使得

-在尽可能小的炫目和尽可能好的照明之间进行所述照明的调整，

其特征在于，

-根据所述清晰性进行所述调整。

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