CN103358981B - 车辆的前灯调整装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的车辆的前灯调整装置在车辆行驶中始终确保前灯的适当的照射区域。调整实施条件判定单元(51)至少基于前行车辆的存在与否以及与本车辆的距离，判定实施前灯(2)的调整的条件是否成立，当判定为调整实施条件成立时，在照射范围调整单元(54)比较存储在基准模式存储单元(52)的基准模式和在照射模式识别单元(53)识别的前灯(2)照射模式，通过执行器(4)调整前灯(2)的照射范围以使两者一致。

Description

车辆的前灯调整装置
技术领域
本发明涉及一种自动调整装配在车辆的前灯的照射范围的车辆的前灯调整装置。
背景技术
目前，在汽车等车辆中，作为控制照射前方的前灯的照射方向或者照射范围的技术，提出了各种使用图像信息的技术。例如，在专利文献1中公开有如下的控制技术：通过图像分析来预测车辆的行进方向，从而控制前灯的旋转，据此使前灯始终处于最佳的照明方向。
并且，在专利文献2中公开有如下的技术：根据拍摄了车辆前方的图像信息以及基于在检测车辆前方存在的前方车辆时可能成为障碍的道路信息而产生的前方车辆信息，控制向车辆前方的光的照射范围，据此提高前方车辆的检测精度，从而避免向前方车辆照射强光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-233683号公报
专利文献2：日本特开2011-246023号公报
但是，在专利文献1或者专利文献2所公开的技术中，没有考虑前灯本身的光轴偏离规定的调整值的情况，由此在车辆行驶中未必能够确保前灯的适当的照射区域。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，目的在于提供一种在车辆行驶中能够始终确保前灯的适当的照射区域的车辆的前灯调整装置。
根据本发明的车辆的前灯调整装置是一种自动调整装配在车辆的前灯的照射范围的车辆的前灯调整装置，具备：基准模式存储单元，将所述车辆在出库时被调整的所述前灯的照射模式记录并存储为基准模式；调整实施条件判定单元，在所述车辆行驶时，判定实施所述前灯的调整的条件是否成立；照射模式识别单元，处理拍摄所述车辆的前方的摄像机的图像，识别所述前灯的照射模式；照射范围调整单元，比较存储在所述基准模式存储单元的基准模式和在所述照射模式识别单元识别的照射模式，调整所述前灯的照射范围以使两者一致。
根据本发明，在车辆行驶中可始终确保前灯的适当的照射区域。
附图说明
图1是前灯调整装置的构成图。
图2是关于前灯调整功能的框图。
图3是第一基准模式的说明图。
图4是第二基准模式的说明图。
图5是处理调整照射范围的流程图。
主要符号说明：
1车辆
2前灯
3摄像机
10图像处理引擎
20识别控制器
30操纵控制器
50前灯调整装置
51调整实施条件判定单元
52基准模式存储单元
53照射模式识别单元
54照射范围调整单元
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
在图1中，符号1为汽车等的车辆，在该车辆1安装有前灯调整装置(以下仅记载为“调整装置”)50，该调整装置50使用拍摄车辆前方的摄像机3的图像而自动调整向车辆前方照射光的左右前灯2的照射范围。调整装置50具备：对来自摄像机3的拍摄信号进行图像处理的图像处理引擎10；基于来自图像处理引擎10的信息，识别存在于车辆1的外界的前行车辆等的立体物或者道路形状等的交通环境的识别控制器20；基于来自识别控制器20的信息以及通过车速传感器、加速度传感器、偏航率传感器(yaw rate sensor)等各种传感器5而检测的车辆1的车辆信息，对调整左右前灯2的照射范围的左右执行器4进行驱动控制的操纵控制器30。
在本实施方式中，拍摄车辆前方的摄像机3是一种从不同的视角拍摄对象物的立体摄像机，构成为将电荷耦合元件(CCD)或者互补金属氧化半导体(CMOS)等的拍摄器件以预定的基线长度(光轴间隔)机械地进行固定以使两个摄像机的光轴大致相互平行的摄像机单元，例如设置在车室内上部的前窗内侧。其中，在本实施方式中，说明了对使用两个摄像机来立体拍摄的图像进行处理的示例，但是也可使用单个摄像机。
这种处理摄像机3的拍摄图像的图像处理引擎10，通过立体图像处理来处理用摄像机3拍摄的本车辆外部的周围环境的图像，取得三维距离信息。即，图像处理引擎10从用摄像机3拍摄的一对图像，通过块匹配等来算出对应位置的偏差量，并生成基于此偏差量的三维距离信息作为距离图像。在图像处理引擎10中生成的距离图像被识别控制器20读取，在识别控制器20中，使用以摄像机3拍摄的原图像和三维距离信息，进行识别道路的白线或者前行车辆、路上的障碍物等的处理。
而且，识别控制器20在前灯2被点亮时，进行识别其照射模式的处理，并且将识别的照射模式发送至操纵控制器30。在操纵控制器30中，作为基准模式记录并存储有车辆1从工厂出库时被适当地调整的前灯2的照射模式，通过比较此基准模式和用识别控制器20识别的行驶中的前灯2的照射模式，据此通过执行器4来适当地调整前灯2的照射范围。
这种依据识别控制器20以及操纵控制器30的前灯2的调整功能可通过如图2所示的调整实施条件判定单元51、基准模式存储单元52、照射模式识别单元53、照射范围调整单元54来实现。这些功能单元在前灯2通过未图示的照明开关被点亮的状态下工作，大概流程为，在调整实施条件判断单元51中至少基于前行车辆的存在与否以及与本车辆的距离，判定实施前灯2的调整的条件是否成立，若判定为调整实施条件成立，则在照射范围调整单元54中比较存储在基准模式存储单元52的基准模式和用照射模式识别单元53识别出来的前灯2的照射模式，通过执行器4来调整前灯2的照射范围，以使两者保持一致。
详细地，调整实施条件判定单元51作为前提条件检查本车辆1在行驶道路中的行驶状态，并且基于本车辆1前方的前行车辆的存在与否，与前行车辆的距离来判定是否实施针对前灯2的调整。针对前行车辆或者行驶道路的识别为，例如对来自图像处理引擎10的距离信息进行公知的分组处理等，并且与预先记录的三维道路形状数据、侧壁数据、立体物数据等的轮廓(窗口)进行比较。然后，提取白线数据、沿着道路存在的护栏和路缘石等的路边物体的数据的同时，将立体物分类为两轮车、普通车辆、大型车辆、行人、电线杆等其他立体物并提取出来。
这些数据作为以本车辆1为原点，将本车辆1的前后方向为X轴，将宽度方向为Y轴的本车辆基准的坐标系的数据来进行识别，算出白线数据、沿着道路存在的护栏、路缘石等的侧壁数据以及立体物的类别、与本车辆1的距离、中心位置、速度等，并且识别向本车辆1方向移动的对面车辆或两轮车等的移动物体。并且，在道路上存在白线的情况下，行驶道路通过基于白线数据而形成的行车线来识别，在没有白线或者夜间等无法识别白线的情况下，行驶道路通过对由护栏等的路边物体数据识别出来的道路进行二等分而形成的行车线来识别。其中，也可以将从地图节点信息获取的行车线作为移动物体的行驶道路。
而且，调整实施条件判定单元51以在行驶道路的坡度为大致水平的直线道路上行驶当作前提条件，当本车辆1的前方没有前行车辆或者前行车辆在远处时，判定为调整实施条件成立。另外，在离本车辆前方较近的距离检测到前行车辆时，当前行车辆和本车辆1的距离为预先设置的距离时，判定为调整实施条件成立。
针对基准模式存储单元52来说，在从工厂出库前车辆1的前灯2的照射范围被预先调整的状态下，测量前灯2的照射模式，并且将此照射模式作为基准模式进行记录和存储。此基准模式预先记录并存储对应于在本车辆的前方不存在前行车辆的情况或者前行车辆在设定距离以外的远处的情况的第一基准模式和对应于本车辆的前方存在前行车辆的情况的第二基准模式。
第一基准模式为朝向假设处于自本车辆较远处的屏幕进行照射的照射模式，并且记录、存储有远光灯的点亮状态、近光灯的点亮状态、对应于追赶前行车辆的状态的至少三种模式。例如，如图3所示，在用于左侧通行的近光灯的照射模式中作为不会向对面车辆或者行人照射强光的适当的布光模式，作为基准模式而记录并存储有在对面行车线一侧和本行车线一侧分别具有有阶梯差的截止线CL1、CL2的照射模式P1。而且，第二基准模式为朝向假定处在离本车辆较近的屏幕进行照射的照射模式，例如如图4所示，作为第二基准模式记录并存储有在离本车辆仅有预定距离的前方区域P2内具备预定高度(例如，在大约10m前方，0.9m的高度)的截止线CL3的模式。
当在调整实施条件判定单元51中判定出调整实施条件成立时，照射模式识别单元53通过对摄像机3的拍摄图像进行二值化或者边缘检测处理等识别前灯2的照射模式。此时，无需从图像中识别整个照射模式，只要至少识别截止线，并检查与第一基准模式的截止线CL1、CL2或者第二基准模式的截止线CL3的偏差即可。
针对截止线的识别来说，例如提取图像中的相邻的像素间的亮度差在预定值以上的一对像素群，并且在这些一对像素群中具备较低的亮度值的像素作为构成截止线的像素进行提取。然后，用霍夫变换算出由提取的多个像素群形成的线性方程，基于此线性方程而导出截止线。
照射范围调整单元54将记录并存储在基准模式存储单元52的基准模式和从摄像机3的拍摄图像获取的照射模式进行比较，并通过执行器4来调整前灯2的照射范围，至少使两者的截止线一致。执行器4可以是诸如具备能够将前灯2的光轴向上下方向以及左右方向移位的两个电机的两轴执行器，或者是由用于并行移动或旋转安装在前灯2的光路内的遮光板(遮光物)的电机或电磁线圈等构成的执行器。
其次，用图5的流程图说明基于以上各功能单元的关于前灯2的照射范围调整的程序处理。
图5的流程图所示的处理为前灯2被点亮时执行的照射范围调整处理。首先，在最初的步骤S1中，检查目前的本车辆的行驶状态是否为在平坦的直线道路上行驶。其结果，当是在转弯处行驶、爬坡或者下坡行驶，而不是在平坦的直线道路上行驶时，无需实施前灯调整处理而退出本处理，当在平坦的直线道路上行驶时，从步骤S1进入步骤S2，并检查是否存在前行车辆。
在步骤S2中，当前行车辆不存在或者位于远处时进入步骤S3，比较从摄像机3的拍摄图像识别的前灯2的照射模式和预先记录并存储的第一基准模式。然后，当识别的照射模式和第一基准模式之间的偏差在允许范围内时，无需实施前灯调整处理而从步骤S3中退出本处理，当识别的照射模式和第一基准模式之间存在超过允许范围的偏差时，进入步骤S4，并且通过执行器4来调整前灯2的照射范围。在此需要说明的是，此时可通过显示警告或者与第一基准模式的偏差等来通知驾驶员。
另外，在步骤S2中当前行车辆在较近距离内时，从步骤S2进入步骤S5，检查前行车辆和本车辆的距离与设定距离(例如10m)在预定的允许差值范围内是否一致，当前行车辆和本车辆的距离为设定距离时，进一步在步骤S6中比较从拍摄图像中识别的前灯2的照射模式和预先记录并存储的第二基准模式。然后，当前行车辆和本车辆的距离与设定距离不一致时，或者当识别的照射模式和第二基准模式之间的偏差在允许范围内时，无需实施前灯调整而退出本处理。当前行车辆和本车辆之间的距离为设定距离，且识别的照射模式和第二基准模式之间存在超过允许范围的偏差时，进入步骤S7，通过执行器4来调整前灯2的照射范围。在此情况下，也可通过显示警告或者与第二基准模式的偏差等来通知驾驶员。
在这样的本实施方式中，基于前行车辆的存在与否、与本车辆的距离、行驶道路的曲率、路面坡度等而判定实施前灯2的调整的条件是否成立，并且当判定为调整实施条件成立时，比较预先记录并存储的基准模式和从拍摄图形识别的前灯2的照射模式，将前灯2的照射模式调整为使两者一致，据此在车辆行驶中始终确保前灯2的适当的照射区域。

Claims (3)

1.一种车辆的前灯调整装置，用于自动调整装配在车辆的前灯的照射范围，其特征在于，具备：
基准模式存储单元，将所述车辆在出库时被调整的所述前灯的照射模式记录并存储为基准模式；
调整实施条件判定单元，在所述车辆行驶时，判定实施所述前灯的调整的条件是否成立；
照射模式识别单元，处理拍摄了所述车辆的前方的摄像机的图像，识别所述前灯的照射模式；
照射范围调整单元，比较存储在所述基准模式存储单元的基准模式和在所述照射模式识别单元识别的照射模式，调整所述前灯的照射范围以使基准模式和照射模式一致。
2.根据权利要求1所述的车辆的前灯调整装置，其特征在于，所述调整实施条件判定单元至少基于前行车辆的存在与否以及与本车辆的距离，判定实施所述前灯的调整的条件是否成立。
3.根据权利要求2所述的车辆的前灯调整装置，其特征在于，所述前灯调整装置在使用立体摄像机作为所述摄像机的情况下获取三维距离信息，并且在所述调整实施条件判定单元使用获取的距离信息。
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