CN103747980A - 用于对车辆的前灯进行操控的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对车辆（100）的前灯（110）进行操控的方法，该方法包括实施图像评估的步骤，用于在所述车辆（100）的环境的至少一幅图像中识别处于所述车辆的环境中的物体（102）的反射区（121、123）。此外，所述方法包括提供用于对所述前灯（110）进行操控的操控信号的步骤，其中所述操控信号被设计用于使所述前灯的光出射（131、132）朝所述反射区的方向增强。

Description

用于对车辆的前灯进行操控的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于对车辆的前灯进行操控的方法、一种相应的装置以及一种相应的计算机程序产品。

背景技术

用前灯来照亮车辆的前部区域。在能见度较差时，这种照明从所述车辆的驾驶员的眼光看可能感觉不够。

DE 102 54 806 B4示出了一种用于对在机动车中的至少两个信息源进行信息处理的方法。

发明内容

在这种背景前面，用本发明介绍按独立权利要求所述的、一种用于对车辆的前灯进行操控的方法、此外一种使用这种方法的装置以及最后一种相应的计算机程序产品。有利的设计方案从相应的从属权利要求和接下来的说明中获得。

本发明基于以下认识：可以有针对性地照亮在车辆的环境中的、反射的元件，用于使其对于所述车辆的驾驶员来说显得清楚可见。在此尤其可以凸显反射的元件。对于反射的元件的照明可以借助于所述车辆的一个或者数个前灯来进行。

在出现象比如由于严重的降雨、起雾或降雪而可能存在的一样的很差的能见度时，尽管前灯功率强大也只能较差地照亮前行的车辆、危险的物体或者重要的物体。这一点在能见度很差时或者在有针对性地凸显导向车辆时可以通过利用在前行的车辆或者重要的物体上面的光反射区这种方式得到改进。相应的反射利用恰好也在能见度较差时能够有针对性地凸显尤其沿着行驶方向在车辆之前的、重要的物体。

所述方案可以结合车辆道路照明系统来使用，所述车辆道路照明系统具有可变的光线定位以及可变的强度调节的功能，也就是说比如具有可变的光束方向。

所述方案也可以结合环境传感装置系统、比如视频传感装置系统、雷达传感装置系统或者其它的系统比如TOF（time of flight-像PMD系统一样）来使用。这样的系统越来越多地用在车辆中。可以额外地采用车辆对车辆通信或者车辆对基础设施通信。

本发明提供一种用于对车辆的前灯进行操控的方法，该方法包括以下步骤：

-实施图像评估，用于在所述车辆的环境的至少一幅图像中识别处于所述车辆的环境中的物体的反射区；并且

-提供用于对所述前灯进行操控的操控信号，其中所述操控信号被设计用于使所述前灯的光出射朝所述反射区的方向增强。

所述车辆比如可以是客车或者是载货车。所述前灯可以是车辆道路照明系统的一部分，比如是前大灯，所述前大灯构造用于照亮车辆的环境的、尤其是前部地带的区域。所述图像可以是通过接口直接由图像采集机构处接收的图像。作为替代方案，它也可以是一种图像，该图像基于由图像采集机构所记录的图像并且该图像借助于图像处理方法经过了处理。图像这种表述也可以是指代表着较大的原始图像的图像截取部分。所述图像采集机构可以是车辆的摄像头，该摄像头构造用于探测车辆的环境的至少一个区域并且将其以图像的形式描绘出来。尤其所述图像采集机构可以构造用于：探测所述环境的由前灯照亮的区域并且由此探测由所述前灯放射出的并且在所述反射区处被反射的光。所述图像可以是由大量的像点所组成的数字的图像。每个像点可以包括关于光强度的信息。为了进行图像评估，可以动用已知的方法。通过所述图像评估，可以将由所述图像所描绘的环境的、较亮的区域与所描绘的环境的、较暗的区域区分开来。所述反射区可以作为一种区域被描绘在所述图像中，为该区域分配了较大的亮度。所述图像评估也可以包括物体识别，通过所述物体识别可以识别出重要的反射区的、典型的形状和大小。所述反射区可以是车辆的或者物体的、比如路面标记或者交通指示牌的反射的元件（比如猫眼、尾灯或者号牌）。所述反射的元件比如可以具有反射的颜色或者反射的表面形状，用于能够反射所入射的光线。所述用于对前灯进行操控的操控信号可以被设计用于控制并且调节所述前灯的光出射。所述操控信号可以通过接口直接提供给所述前灯或者提供给所述前灯的控制仪。如果由所述图像评估机构比如在用于在路面上安全地驾驶车辆的标准的基础上识别出反射区并且将其分级为重要类别，那就可以如此调节所述前灯的光出射，从而凸显所述反射区。比如比所述反射区的直接的或者其它的环境更强烈地照亮所述反射区。所述前灯可以是所述车辆的车辆道路照明系统的一部分。所述前灯可以是前大灯或者是由所述车辆的两个前大灯构成的系统。它也可以是附加于传统的前大灯的前灯或者是附加的光源，所述附加的光源专门用于凸显一个或者多个所识别的反射区。所述前灯可以具有能够调节的照明特征。通过所述照明特征，可以定义由所述前灯放射出的光的亮度或强度及分布情况。通过对于所述前灯的、合适的操控，由所述前灯放射出的光可以符合所述照明特征。通过所述照明特征可以定义：由所述前灯放射出的光束的、不同的分段或者区域具有不同的光强度。通过这种方式，可以为所述环境的、由前灯照射的区域分配不同的光强度。通过对于所述照明特征的调节，由此可以调节在所述车辆的环境的、由前灯照亮的区域中的光分布。所述照亮特征比如可以通过有针对性地操控所述前灯的各个光源、将所述前灯的各个区域调暗或者调节所述前灯的聚焦元件这样的方式来调节。

所述方法可以包括对在所述车辆的环境中存在的能见度进行评判的步骤。在此，如果将所述能见度评为差，则可以实施提供操控信号的步骤，并且如果将所述能见度评为良，则至少不能实施提供所述操控信号的步骤。对于所述能见度的评判可以借助于能够预先给定的标准来进行，所述标准比如可以与对于车辆的驾驶员来说获得的最大的当前的视野相关。如果将所述能见度分级为良，那就不需要凸显所述反射区。而如果将所述能见度分级为差，则可以凸显所述反射区，用于比如使驾驶员或者行车辅助系统容易辨认方向。因此，可以按对于能见度的评判情况来执行或者不执行所述方法的步骤中的各个步骤或者所有其它步骤。

按照一种实施方式，所述方法可以包括将所述物体作为在车辆前面行驶的车辆来检测的步骤。可以在所述图像、在时间上前面的或者接下来采集的图像或者其它的由车辆的系统所采集的或者所接收的信息的基础上检测所述物体。在对对于所述物体的检测作出响应的情况下，可以将已经识别的反射区分配给所述物体，或者可以寻找对于所述物体来说典型的反射区。所述前行的车辆可以是直接在执行所述方法的车辆之前行驶的车辆。通过对于所述前行的车辆的反射区的凸显，可以使紧接着的车辆的驾驶员容易保持相对于所述前行车辆的、正确的间距。对于车道的保持也可以变得容易，因为由于前行的车辆的运动而可以提早地识别在车道的走向中的弯道。

作为补充方案或者替代方案，所述方法可以包括实施图像评估的步骤，用于在所述车辆的环境的至少一幅图像中识别处于所述车辆的环境中的物体的反射区。所述物体可以是对于行车任务的解决、比如对于行车道上的车辆的安全的驾驶或者行驶目的地的发现来说重要的物体。关于相应的物体的信息可以加以保存并且由图像评估机构来使用，用于识别相应的物体。所述物体比如可以是交通指示牌、行车道标记或者危险地带，这些物体为了更好的可视性而分别配设了反射区。

一般来说，所述方法由此包括将所述物体作为关于有待由车辆的驾驶员实施的行驶任务重要的物体来检测的步骤。在此，所述物体可以是活动的物体，比如前行的车辆，或者是静止的物体，比如行车道标记。

按照一种实施方式，所述操控信号可以被设计用于使所述前灯的至少一个光束对准所述反射区，用于使所述前灯的光出射朝所述反射区的方向增强。这一点适合于一种前灯，该前灯包括一个或者多个光源，所述光源则具有能够调节的出射方向。为了凸显所述反射区，由此可以如此改变所述至少一个光束的出射方向，使得所述至少一个光束对准所述反射区。

所述操控信号也可以被设计用于改变所述前灯的光分布，用于使所述前灯的光出射朝所述反射区的方向增强。这一点适合于一种前灯，对于该前灯来说所述光分布能够调节。

所述操控信号也可以被设计用于，用于使所述前灯的光出射集中于所述反射区，用于使所述前灯的光出射朝所述反射区的方向增强。这一点适合于一种前灯，该前灯具有使所发出的光的至少一部分聚焦的聚焦装置。

所述方法可以具有识别所述反射区的、相对于所述车辆的运动的步骤以及提供另外的、用于对所述前灯进行操控的操控信号的步骤。在此所述另外的操控信号可以被设计用于：使所述前灯的另外的光出射跟踪所述反射区的运动。可以在时间上在最初的操控信号之后提供所述另外的操控信号，用于使所述前灯的光出射朝所述反射区的方向增强。通过这种方式不需要再度识别所述反射区。换而言之，可以连续地通过所述前灯的光出射来凸显一次性所识别的反射区。

此外，本发明提供一种装置，该装置构造用于在相应的机构中实施或者实现所述按本发明的方法的步骤。通过本发明的、作为装置的形式的这种实施变型方案，也可以快速并且有效地解决本发明的任务。

装置在此可以是指电的仪器，该电的仪器对传感器信号进行处理并且据此发出控制信号。所述装置可以具有接口，该接口可以以软件和/或硬件的方式来构成。在以硬件的方式构成时，所述接口比如可以是所谓的系统ASIC的一部分，这部分包含所述装置的极为不同的功能。但是也可以这样安排，即所述接口是自身的、所集成的开关电路或者至少部分地由分散的结构元件所构成。在以软件的方式构成时，所述接口可以是软件模块，所述软件模块除了其它的软件模块之外也比如存在于微型控制器上。

也有利的是一种具有程序代码的计算机程序产品，所述程序代码可以被保存在机器可读的载体、比如半导体存储器、硬盘存储器或者光学的存储器上并且在计算机或者装置上执行所述程序时用于实施按前面所描述的实施方式之一所述的方法。

附图说明

下面借助于附图来示范性地对本发明进行详细解释。附图示出：

图1是按照本发明的一种实施例的、具有两部车辆的情况；

图2是用于按照本发明的一种实施例对车辆的前灯进行操控的装置的方框图；并且

图3是用于按照本发明的一种实施例对车辆的前灯进行操控的方法的流程图。

在接下来的、对本发明的优选的实施例所作的说明中，为在不同的附图中所示出的并且起类似作用的元件使用相同的或者类似的附图标记，其中放弃对于这些元件的重复的说明。

具体实施方式

图1示出了一种按本发明的一种实施例的、具有车辆100和前行的车辆102的情况。所述车辆100、102朝相同的行驶方向运动，其中所述车辆102直接在所述车辆100的前面行驶。在所述车辆100的前部地带中的能见度由于天气影响、在这里是雾104而较差，也就是说大受限制。对于所述车辆100的驾驶员来说，由于能见度较差而难以看清楚前行的车辆102。

所述车辆100具有前灯110。该前灯110可以构造用于将所述车辆100的前部地带照亮并且额外地有针对性地以提高的光强度来照射所述前部地带的特殊的区域。作为替代方案，所述前灯110可以构造为附加前灯，所述附加前灯构造用于：作为用于将前部地带照亮的主前灯的补充有针对性地以提高的光强度来照射所述前部地带的特殊的区域。为了看清楚所述前部地带的一个或者多个特殊的、随后可以由所述前灯110有针对性地照射的区域，所述车辆100具有摄像头112，该摄像头构造用于对所述车辆100的前部地带进行探测。

按照该实施例，所述前行的车辆102具有第一反射区121和第二反射区122。所述第一反射区121布置在所述车辆102的背面的、下面的区段中并且所述第二反射区122布置在所述车辆102的背面的、上面的区段中。所述反射区121、122比如可以是布置在所述车辆102的外板上的反射元件或者反射面。如果尤其是由跟在后面的车辆100的光源来照射所述反射区121、122，那么所述反射区就作为明亮的表面来显现，所述明亮的表面尤其在黑暗中并且在能见度较差时容易或者甚至才能从后面看清楚所述车辆102。

所述前灯110构造用于与所述反射区121、122的环境相比以提高的光强度来照射所述反射区121、122。示范性地示出了两个由所述前灯110发出的光束131、132。第一光束131从所述前灯110对准所述第一反射器121。第二光束132从所述前灯110对准所述第二反射器122。所述前灯110可以构造用于发射出仅仅对准所述反射区121、122的光、比如光束131、132。作为替代方案，所述前灯110可以构造用于：作为所述具有较大的亮度的光束131、132的补充来发射出另外的具有较小的亮度的光，用于照亮所述车辆100的前部地带。按照实施例，所述反射区121、122不仅可以由所述光束131、132而且可以由具有较小的亮度的光或者仅仅由所述光束131、132来照亮。照射到所述反射区121、122上的光的至少一部分被反射，并且可以作为被反射的光被所述车辆100的驾驶员或者摄像头112看到或者探测到。由于每单位面积以比将所述反射区121、122包围的区域、比如所述车辆102的剩余的背面大的光强来照射所述反射区121、122，所以所述反射区121、122对于所述车辆100的驾驶员能够清楚地看见或者能够在所述摄像头112的图像中清楚地探测到。

仅仅示范性地选择了在图1中示出的反射区121、122。比如所述反射区121、122可以布置在所述车辆102上的其它位置上，或者可以涉及不是布置在前行的车辆上而是布置在其它物体、比如牌子或者行车道表面上的反射区121、122。所述前灯110可以构造用于凸显仅仅一个唯一的反射区121、122或者多个反射区121、122。为了使光束131、132增强或者定向，所述前灯110可以具有合适的技术上的器件。如果所述车辆100具有多个、比如两个前灯110，那么所述前灯可以构造用于相应地凸显同一个或者不同的反射区121、122。

按照在图1中示出的实施例，在能见度较差时比如在有雾104时尤其照亮所述反射区121、122。这实现了最大的光利用率。

在具有较差的能见度的情况中，通过所述前灯110尤其凸显、也就清楚地照亮前行的车辆的反射区121、122。也就是说，由于很差的能见度而将光强度集中于所述反射区121、122。

在导向车辆102上进行这种凸显。与在ACC系统（Adaptive Cruise Control）上相类似地对所述导向车辆102进行检测。所述车辆100沿着行驶方向保持与所述前行的车辆102相类似的速度。由此在能见度情况很差时向所述车辆100的驾驶员提供导向光。

此外，也可以清楚地照亮危险的、具有特殊的反射区的物体。

按照一种实施例，可以在所述车辆100中进行多项感测。首先可以对当前情况进行感测。也就是说可以识别出比如由于严重的下雨、起雾104或者降雪引起的很差的能见度。此外，可以将前行的车辆102部分地沿着行驶方向感测为所谓的导向车辆或者危险的或者重要的物体。最后尤其可以感测在前行的车辆102或者危险的或者重要的物体上面的、特殊的光反射表面121、122。在所实施的感测的基础上，作为真正的功能，在利用特殊的反射区121、122的情况下将导向车辆102或者危险的物体照亮。为此，可以利用所述前灯110的、可变的光定位或者可变的光强度调节、也就是可变的光束方向，用于部分地沿着行驶方向作为导向车辆或者危险的或者重要的物体来凸显所述前行的车辆102的特殊的反射区121、122。

按照一种实施例，紧接在识别出具有较差的能见度的情况之后识别反射区121、122。随后实施所述前灯110的光的变化，用于在所提到的情况下并且在识别出所述反射区121、122的情况下实施对于所述反射区121、122的凸显。

图2示出了按照本发明的一种实施例用于对车辆100的前灯110进行操控的装置200的方框图。所述装置可以在图1所示出的车辆100中得到实现。

所述装置200具有用于连接前灯110或者用来对所述前灯110进行操控的控制仪的接口以及用于连接摄像头112的接口和用于提供所述摄像头112的图像或图像信息的机构。所述前灯110和所述摄像头112可以是借助于图1所描述的机构。

所述装置200构造用于接收摄像头112的图像或图像信息并且用于对其进行评估，用于确定用来对所述前灯110进行操控的信息并且比如以操控信号的形式将其输出。关于在图1中示出的实施例，所述图像至少可以描绘所述前行的车辆的、具有反射区的背面。由所述装置200确定的、用来操控前灯110的信息比如可以适合于或者用于如此操控所述前灯110，从而通过所述前灯110与将所述反射区包围的区域相比特别强烈地照射所述反射区。由此所述操控信号可以适合用于引起在图1中示出的光束131、132的发射和定向。

所述装置200具有用于实施图像评估的机构241以及用于提供操控信号的机构243。借助于所述图像评估，可以对所述摄像头112的、通过所述装置200的接口来接收的图像或者建立在所述图像基础之上的图像信息进行评估，用于识别处于所述车辆的环境中的、重要的物体的反射区。此外，所述构造用于实施图像评估的机构241或者其它合适的机构可以构造用于：确定所述反射区的、相对于所述车辆100并且尤其相对于所述前灯110的位置。此外，可以确定所述反射区的大小或者表面方面的伸展度。关于反射区的类型的以及额外地关于其位置的以及包括所述反射区的物体的信息，也可以通过用于连接所述车辆100的其它系统、比如间距测量机构的接口或者用于接收比如由所述物体发送的数据的通信接口来接收。将对于所述前灯110的操控来说重要的、关于所述反射区的信息输出给所述用于提供操控信号的机构243。所述用于提供操控信号的机构243构造用于：在关于所述反射区的信息的基础上确定所述用来操控前灯的操控信号。所述操控信号可以由所述装置200通过相应的接口来输出。

图3示出了按照本发明的一种实施例用来对车辆的前灯进行操控的方法的流程图。该方法可以由在图2中示出的装置来执行。所述环境可以由所述车辆的前灯以传统的方式均匀地或者根据固定地调节的或者能够预先给定的照明特征来照亮。所述照明特征比如可以有助于使对面交通不刺眼或者更好地将弯道照亮。

在步骤341中对所述车辆的环境的图像进行评估。按情况，可以在所述环境的图像中比如描绘前行的车辆或者对于所述车辆的行驶来说重要的物体。所述前行的车辆或者所述物体可以通过反射区来辨认，所述反射区的反射同样由所述图像描绘下来。可以在前一个步骤中已经采集到所述图像。也可以在步骤341中对多幅彼此先后相随地或者由不同的摄像头所采集的图像进行评估。

在步骤343中确定并且提供用于对所述前灯进行操控的操控信号，该操控信号适合用于使所述前灯的光出射朝所述反射区的方向增强。由于光线增强，来改变迄今为止对于所述车辆的环境的照明情况。尤其增强对于所述环境的、被分配给反射区的区域的照明。对于所述环境的其余的区域的照明在这种情况下要么可以保持相同，要么必要时根据区域情况而减小。通过这种方式可以提高在所述反射区与所述其余的区域或者至少与所述反射区邻接的区域之间的对比度并且由此可以提高所述反射区的可视性。

可以连续地重复所述步骤341、343，用于连续地凸显所述反射区并且连续地寻找其它的反射区。此外，可以连续地从所述车辆100的驾驶员的眼光来对视野进行检查。在对此作出响应的情况下，只有所述视野证实较差、比如低于能够预先给定的阈值时，才能执行所述步骤341、343。如果所述视野证实较好，则不需要强化对于反射区的照明。

如果前面所识别的反射区离开了由所述图像所描绘的区域或者将反射区分级为不再重要，那又可以以传统的方式来照亮所述车辆的环境。相应地，如果将视野不再分级为差而是分级为良，则又可以以传统的方式来照亮所述环境。如果将迄今为止的反射区分级为不再重要，因为其被新识别的并且被分级为重要的反射区所取代，则可以接下来取代迄今为止的反射区而凸显所述新识别的反射区。比如可以进行这样的过程，如果一部超车的车辆插入到两部车辆之间。在这种情况下，对于后面的车辆来说，可以将超车的车辆的反射区分级为重要并且相应地将其照亮。

仅仅示范性地选择了所说明的并且在附图中示出的实施例。不同的实施例完全可以或者可以关于各个特征彼此相组合。一种实施例也可以通过另一种实施例的特征来得到补充。此外，可以重复并且以与所说明的顺序不同的顺序来执行按本发明的方法步骤。

Claims (10)

1.用于对车辆的前灯进行操控的方法，该方法包括以下步骤：

-实施（341）图像评估，用于在所述车辆（100）的环境的至少一幅图像中识别处于所述车辆的环境中的物体（102）的反射区（121、123）；

-提供（343）用于对所述前灯（110）进行操控的操控信号，其中所述操控信号被设计用于使所述前灯的光出射（131、132）朝所述反射区的方向增强。

2.按权利要求1所述的方法，具有对在所述车辆（100）的环境中存在的能见度进行评判的步骤，其中如果将所述能见度评为差，则实施提供所述操控信号的步骤（343），并且如果将所述能见度评为良，则至少不实施提供所述操控信号的步骤。

3.按前述权利要求中任一项所述的方法，具有将所述物体（102）作为在车辆（100）前面行驶的车辆来检测的步骤。

4.按前述权利要求中任一项所述的方法，具有将所述物体（102）作为关于有待由车辆（100）的驾驶员实施的行驶任务重要的物体来检测的步骤。

5.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述操控信号被设计用于使所述前灯（110）的至少一个光束（131、132）对准所述反射区（121、123），用于使所述前灯的光出射朝所述反射区的方向增强。

6.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述操控信号被设计用于改变所述前灯（110）的光分布，以使所述前灯的光出射（131、132）朝所述反射区（121、123）的方向增强。

7.按前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述操控信号被设计用于使所述前灯（110）的光出射集中于所述反射区（121、123），以使所述前灯的光出射朝所述反射区的方向增强。

8.按前述权利要求中任一项所述的方法，具有识别所述反射区（121、123）的相对于所述车辆（100）的运动的步骤并且具有提供另外的、用于对所述前灯（110）进行操控的操控信号的步骤，其中所述另外的操控信号被设计用于使所述前灯的另外的光出射（131、132）跟踪所述反射区的运动。

9.用于对车辆（100）的前灯进行操控的装置，该装置被设计用于实施按权利要求1到8中任一项所述的方法的步骤。

10.具有程序代码的计算机程序产品，所述程序代码用于在装置上执行所述程序时实施按权利要求1到8中任一项所述的方法。

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