CN105829856A - 用于确定大灯的照明范围定向的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于确定机动车(10)的至少一个第一大灯(20)的照明范围定向的方法。所述机动车(10)具有至少一个光学传感器(12)，所述至少一个光学传感器构造用于检测所述第一大灯(20)的第一照明区域(32)的至少一部分(38)并且借助所述第一照明区域(32)的所述部分(38)产生第一图像。所述方法具有以下步骤：读取所述光学传感器(12)的第一图像；在所述第一图像中选择至少一个第一图像区域，其中，在所述第一图像区域中应成像所述第一大灯(20)的亮暗边界(28)；以及根据所述第一图像区域确定所述照明范围定向。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于确定机动车的至少一个第一大灯的照明范围定向的方法。本发明还涉及一种用于确定照明范围定向的控制与分析处理单元。最后，本发明涉及一种用于实施所述方法的相应计算机程序产品。
背景技术
照明范围定向的确定使得可能的是，确定相应的大灯是否正确调准。在不同结构类型的大灯中可能基于老化和磨损现象发生错误调准。大灯的错误调准尤其可能与自适应远光系统如AHC(adaptivehighbeamcontrol，也称为“滑动照明范围”或“自适应亮暗边界”)和CHC(continuoushighbeamcontrol，也称为“无炫目远光”)结合地导致其他交通参与者的炫目或者导致没有给车辆驾驶员提供最大的环境照明。与此相关，尤其区分以下错误调准：
机动车的前大灯没有相互平行地定向，也即两个大灯的亮暗边界不一致。例如如果两个大灯之一产生太接近或太远离车辆的亮暗边界，则是这样的情况。
前大灯相互相对地正确调准，然而所有大灯的亮暗边界太接近或太远离车辆地布置。
因此，对于大灯系统的安全运行的前提是，这些大灯系统经正确校准。这经常通过例如每年的车辆检查来满足。
因为在此涉及安全关键的系统，所以值得期望的是，能够实现在机动车中大灯中的至少一个大灯的照明范围定向的尽可能经常和独立的检查。
发明内容
根据本发明的一个方面，这通过开始所述类型的方法解决，其中，所述机动车具有至少一个光学传感器，所述至少一个光学传感器构造用于检测所述第一大灯的第一照明区域的至少一部分并且借助所述第一照明区域的所述部分产生第一图像，所述方法具有以下步骤：读取所述光学传感器的第一图像；在所述第一图像中选择至少一个第一图像区域，其中，在所述第一图像区域中应成像所述第一大灯的亮暗边界；以及根据所述第一图像区域确定所述照明范围定向。
根据本发明的另一方面，这通过开始所述类型的控制与分析处理单元解决，其中，所述机动车具有至少一个光学传感器，所述至少一个光学传感器构造用于检测所述第一大灯的第一照明区域的至少一部分并且借助所述第一照明区域的所述部分产生第一图像，其中，所述控制与分析处理单元还构造用于读取所述光学传感器的第一图像；在所述第一图像中确定至少一个第一图像区域，在所述至少一个第一图像区域中应成像所述第一大灯的亮暗边界；以及根据所述第一图像区域确定所述照明范围定向。
具有程序代码的计算机程序产品或者计算机程序也是有利的，所述程序代码可以存储在机器可读的载体或者存储介质，如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上并且尤其用于当在计算机或者设备上执行程序产品或者程序时实施、实现和/或控制根据先前描述的实施方式之一的方法的步骤。
本发明基于如下构思，大灯的照明范围定向可以根据大灯的亮暗边界通过光学传感器来调节。在此有利的是，光学传感器是摄像机、尤其是矩阵摄像机(Matrixkamera)。这样的摄像机经常在机动车中已经是可用的，从而可以实现特别成本有利和准确的调节。此外，优选的是，摄像机涉及经校准的摄像机，所述摄像机的定向、位置和/或对于大灯的相对位置是已知的。因此，可以实现特别准确的调节。替代地或附加地，可以在需要时校准整个系统，其中，用于至少一个大灯的不仅传感器而且促动器相互校准。
借助在此提出的发明可能的是，校准大灯的不同错误调准。在下文中例如从机动车的典型实施方式出发，其中，可以假设两个前大灯。这仅仅用于清楚表达以下实施方案，其中，不排除扩展到四个或更多个大灯。
如果大灯不再相互平行地定向，也即两个大灯的亮暗边界不一致，则存在第一错误调准。例如那么两个大灯中之一太强地向下和/或向上照明。
如果大灯虽然相互平行地定向，也即，两个大灯的亮暗边界一致，然而两个大灯的定向同样不与所期望的定向一致，则存在第二错误调准。在所述情况下相比于所期望的，例如两个大灯更强地向下和/或向上照明。这可以导致其他交通参与者的炫目或者相应地导致对于驾驶员的太小的视距。
如果两个前述错误调准的组合出现，其中，大灯不仅不平行地而且总体上不正确地调节，则出现第三错误调准。
在本发明中，至少分析处理摄像机的第一图像的图像区域，以便求取至少一个大灯的设立并且识别错误调准。特别优选的是，根据明暗边界实现定向，所述明暗边界例如可以在图像内借助于光分布中的优选预先确定的梯度来求取。这可如下理解，即在图像中光分布的梯度在亮暗边界处有显著的跳跃并且因此可简单地被探测。紧接着可能的是，如此改变大灯的定向，使得实际的照明范围定向相应于所期望的照明范围定向。
根据本发明的方法的一个特别的优点在于，在车辆制造中可以取消例如现在必要的初始大灯校准。这基于如下，在足够准确的摄像机校准的情况下在机动车的运行期间以定期的间隔实现大灯的自动再调准。因此，总体上提高机动车的安全性并且同时能够实现更经济的制造。
为了求取至少一个大灯的可能的有错误的照明范围定向，优选地首先从第一图像区域产生至少一个大灯的亮暗边界，由此可以可靠地求取亮暗边界的位置。此外，可以考虑的是，紧接着以第二大灯实施相应测量并且求取其照明范围定向。通过比较第一和第二大灯的两个照明范围定向可以附加地和/或事后检测两个大灯的平行性。
基于设计上的强制条件，亮暗边界必须在经校准的大灯中布置在确定的区域中。因此，分析处理可以在有利的实施方案中如此实现，使得在第一图像内相比第一图像区域仅仅相对窄的区域被分析处理。这优选是第一图像区域，在所述第一图像区域中亮暗边界必须布置在正确的定向中。为了检测这一点，从初始照明范围定向出发共同在其照明范围定向方面改变优选平行定向的大灯。然后在第一图像区域中搜索最强的过渡，也即最大的梯度。这可以是例如梯度图像中的极大值。一旦发现最强的过渡，则可以将当前照明范围定向与初始照明范围定向进行比较，以便求取错误调准和/或错误调准的类型。
在机动车运行期间，机动车典型地位于不同类型的表面上，所述表面具有不同的散射特性和反射特性。根据相应的反射表面的距离、散射行为和/或反射行为可能难以识别亮暗边界。那么，根据表面可以以减小的精度可求取亮暗边界。变差的可见性极大地基于光学测量的距离定律，所述距离定律描述亮度与距离的平方关系。通过在运行中在亮暗边界与传感器自身之间的相对大的距离，在照明区域与未被照明的环境区域之间的区别变得非常小。亮暗边界与传感器越大地间隔开，表面的散射行为的和/或反射行为的影响就越大。此外，可能的表面弯曲的影响增大，这可以导致亮暗边界的进一步变差的可见性。因此，优选的是，使至少一个大灯在照明范围定向的确定中首先至少部分降低(abgesenkt)。由此产生照明范围定向的更快速和更简单的确定，其中，同时实现更高的精度。
此外，可以考虑的是，在大灯的初始过程中实施照明范围定向的确定。所述初始过程例如在氙灯中是已知的。在此一个特别的优点是，照明范围定向可以被大幅减小，而不会出现对于驾驶员安全重要相关的问题。
在此描述的根据本发明的方法可以不仅用于典型的水平亮暗边界的识别。这例如存在于典型的近光中。替代地或附加地，可以将在此描述的方法用于确定垂直或部分水平和部分垂直定向的亮暗边界的照明范围定向。这例如在无炫目远光中是这种情况，所述远光作为促动器具有摆动电机和/或矩阵光束，其可以选择性地在光技术上留空环境区域。
照明范围定向在此典型地通过亮暗边界与至少一个大灯的间距来限定。此外，由此产生照明区域，在所述照明区域处反射由至少一个大灯发出的光。
因此，总体上产生一种方法，通过所述方法可以以简单的方式确定机动车中的大灯的照明范围定向。因此，总体上改善机动车的安全性和经济制造。
在一个优选的构型中，设有附加的步骤：在所述第一图像中选择至少一个第二图像区域和/或至少一个第三图像区域，在所述至少一个第二图像区域中应成像所述第一照明区域的一部分，在所述至少一个第三图像区域中应成像在所述照明区域之外的区域；以及根据所述第二和/或第三图像区域确定所述照明范围定向。
在所述构型中，设有至少一个附加的第二图像区域和/或附加的第三图像区域，它们对于第一图像区域附加地或与第一图像区域共同地被分析处理。特别优选地，附加的图像区域分别优选在第一图像区域之上和/或之下直接连接第一图像区域。在此有利的是，分析处理第一图像的较大的部分，从而可以实现在第一图像区域内亮暗边界的更快速的布置。特别优选的是，在第二和/或第三图像区域中进行关于亮暗边界的简化的分析处理，从而促动器可以立刻沿正确方向运动。由此附加地节省运算能力，其中，同时确保照明范围定向的加速确定和应用。
在另一构型中，设有以下附加的步骤：根据所述第一、第二和/或第三图像区域确定车道表面的反射性；以及根据所述反射性确定所述照明范围定向。
在所述构型中，附加地确定车道表面的反射性，其中，借助第二和/或第三图像区域。这可以尤其当亮暗边界布置在第一图像区域内并且分别附加的图像区域布置在或者照明区域之外和/或照明区域之内时实现。那么可以实施照明区域相对位于照明区域之外的区域的比较，由所述比较可以推断反射性，也即光的散射行为和反射行为。因此，可以求取并且在照明范围定向中考虑车道表面的这些重要的物理特性。由此产生照明范围定向的特别快速和准确的确定。
在另一构型中，设有以下附加的步骤：确定所述车道表面的拓扑；以及根据所述车道表面的拓扑确定所述照明范围定向。
在所述构型中，在照明范围定向的确定中考虑车道表面的拓扑变化过程。如上所述，车道表面的构型对亮暗边界位于何处具有影响。通过车道表面的检测可以推断：亮暗边界在所述具体情况下必须位于何处。基于所述信息那么可以使得照明范围定向匹配于当前给定条件。拓扑的检测可以例如通过三维测量借助于超声波、立体摄像机或红外深度测量传感器实现。同样可以在假设可均匀行驶的涂层的情况下光学地识别不平的区域并且将所述区域考虑用于照明范围定向的和/或其错误调准的确定。由此产生照明范围定向的还更准确的确定，所述确定的品质独立于具体的给定条件。照明区域和/或在照明区域之外的区域可以用于减小在照明范围定向和/或错误调准的求取中的发散和误差。
在另一构型中，设有以下附加的步骤：检测所述机动车的运动；以及根据所述运动确定所述照明范围定向。
在所述构型中，在照明范围定向的确定中考虑车辆动态性，也即车辆绕车辆的纵轴线/横轴线和垂直轴线的运动。根据相应运动、尤其滚动/俯仰和偏转运动可以求取至少一个大灯相对于车道表面的位置。由此产生所期望的照明范围定向的相应匹配，其用于实际照明范围定向的确定。这些运动可以通过已经在车辆中存在的传感器来检测，例如通过加速度传感器、尤其3D加速度传感器。总体上由此产生照明范围定向的确定精度的改善。
在另一构型中，设有以下附加的步骤：确定用于所述第一、第二和/或第三图像区域的特征数据序列；以及根据所述特征值确定所述照明范围定向。
在所述构型中，分析处理所述图像区域之一的至少一个特征数据序列。这导致用于在图像区域内的光分布的特征值。优选的是，图像区域矩阵式地构建，尤其具有像素的矩阵。特征值分别涉及所述矩阵的数据序列，也即行或列。这些特征值如此构造，使得它们描述关于相应数据序列的亮度或者允许推断数据序列中的亮度。在确定特征值之后随后可以根据特征值通过简单和运算有效的方式实现照明范围定向。例如可以如此设计特征值，使得再现未被照明的环境区域的数据序列具有小的特征值。相反，那么优选描述照明区域的数据序列可以设有相应高的特征值。
由此，那么在值之间大幅变化的情况下可以以至少一个维度关于第一、第二或第三图像区域确定亮暗边界的位置。在此有利的是，数据序列的特征值的确定可以通过非常简单和稳健的方式实现，所述方式非常运算有效地是可能的。因此，总体上提供一种方法，所述方法能够以至少一个维度非常快速和运算有效地实现亮暗边界的位置。
在另一构型中，作为所述图像区域中的至少一个图像区域的数据序列应用相应图像区域的图像行。
在所述构型中，沿图像区域的垂直方向确定照明范围定向。为此，将相应的图像行——只要这些图像行基本上相对于车道平面水平地布置——单个地转换为特征值并且随后分析处理由此产生的、特征值的列。在此的优点在于，图像行的应用对于多个远光系统是有意义的，因为典型地将照明范围定向理解为沿行驶方向机动车与亮暗边界的间距。因此，所述间距大约垂直地表示在第一图像中。
在另一构型中，作为用于数据序列的特征值应用相应图像区域的数据序列的和。
在所述构型中，通过对于数据序列的像素的所有数值的求和来求取特征值。由此通过非常简单的方式得出，特别亮的区域形成高特征值，与此相反，较少被照明的区域仅仅产生非常低的特征值。因此，所述方法还可以更运算有效地设计。用于形成特征值的替代可能性例如是加权求和、标准化求和或另外的定性评估的值。
通过和的比较可以求取行，在所述行中存在亮暗边界，也即在被照明的与未被照明的区域之间的过渡。
替代地，也可以考虑，以相应的方式应用列和，以便至少部分地识别垂直走向的亮暗边界。
对于求和附加地或替代地，也可以替代地应用等级值滤波器(Rangwertfilter)例如极小值或极大值用于求取亮度尺度和/或梯度尺度。此外，也可以应用在数据序列中的相应值与用于在距离中亮度下降的均衡的、距离有关的因子的相乘。
在另一构型中，设有以下附加的步骤：根据所述照明范围定向和期望定向来定向所述第一大灯。
在所述构型中，将先前确定的照明范围定向用于控制大灯自身。由此总体上通过测量实际定向、也即当前照明范围定向并且紧接着将实际定向匹配于所期望的期望定向来产生校准可能性。
在另一构型中，设有以下附加的步骤：根据第二大灯的照明范围定向来确定期望定向。
在所述构型中，根据第二大灯定向至少一个大灯。为此，优选地首先确定第二大灯的照明范围定向。所述照明范围定向那么相应于至少一个大灯的期望定向。紧接着随后所述至少一个大灯可以在期望定向上被定向，从而总体上产生两个大灯的平行性并因此相同的照明范围定向。因此，可以可靠和简单地均衡关于平行性的错误调准。
在另一构型中，设有以下附加的步骤：沿预先定义的基本定向来定向至少一个第一大灯。
在所述构型中，为了确定照明范围定向并且优选也为了根据期望定向来定向大灯首先将第一大灯置于预先定义的基本定向。预先定义的基本定向优选接近于机动车，从而能够借助于传感器实现特别好的检测。此外，由此避免炫目其他机动车或交通参与者。在此也决定性地提高照明范围定向的和相应调准的安全性以及精度。
在另一构型中，作为第一照明区域应用驾驶员侧的照明区域。
在所述构型中，作为第一照明区域优选设有驾驶员侧的照明区域。这在右侧交通中是左侧的照明区域，而在左侧交通中优选是右侧的照明区域。驾驶员侧的照明区域的亮暗边界分别典型地相比于副驾驶员侧更接近机动车地布置。因此，可以根据期望定向实现照明范围定向的特别准确和安全的检测和/或照明范围定向的匹配并且同时有效阻止其他交通参与者的炫目。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在以下描述中进一步阐明。附图示出：
图1：具有大灯和光学传感器的机动车；
图2：第一照明区域；
图3：第二照明区域；
图4：两个具有水平和垂直亮暗边界的照明区域；
图5：两个大灯的照明区域，其中，所述两个大灯错误地沿水平方向相互定向；
图6：图5的照明区域，其中，附加地，所述两个照明区域沿垂直方向错误地相互定向；
图7：两个垂直错误相互定向的照明区域的第一分析处理；
图8：两个垂直错误相互定向的照明区域的第二分析处理；
图9：正确相互定向的照明区域的第三分析处理；
图10：两个垂直错误相互定向的照明区域的第四分析处理；
图11：用于发现亮暗边界的三个图像区域的应用；
图12：在根据11的方法中的梯度变化过程；以及
图13：所述方法的优选实施例的流程图。
具体实施方式
图1示出具有摄像机12的机动车10。摄像机12构造为矩阵摄像机。摄像机12还通过数据线14与控制与分析处理单元16连接。控制与分析处理单元16此外通过数据线18通过控制技术与机动车10的第一大灯20连接。
在此示出的例子涉及机动车，其构造用于右侧行驶交通。大灯20发射光锥22，所述光锥在车道表面24上反射。光锥22可以作为整体通过大灯20的促动器沿箭头25的方向摆动。光锥22在驾驶员侧具有第一上边界26，其在车道表面24上限定亮暗边界28。此外，光锥22具有副驾驶员侧的第二上边界30。上边界26和30在此沿行驶方向看去并排布置。副驾驶员侧的上边界30也连同车道表面24形成亮暗边界，其中，为清楚起见这在此没有示出。由此产生驾驶员侧的照明区域32和在副驾驶员侧产生的照明区域34。
摄像机12沿机动车10的行驶方向定向并且拍摄机动车10前方的环境区域，所述环境范围位于摄像机12的拍摄区域36内。
如在图1中可见的那样，在图像的拍摄中在车道24的区域中产生照明区域32和34的一部分38，所述部分由摄像机12检测。
图2示出一种典型的情景，如其由摄像机12所检测的那样。在此，副驾驶员侧的照明区域34布置在亮暗边界28之下。除了驾驶员侧的照明区域32之外，在亮暗边界28之下同样可以看出副驾驶员侧的照明区域34。两个照明区域32和34在此通过以下方式区分：即副驾驶员侧的照明区域34在所述投影中更高地显现并因此在该区域中具有更高的照明范围。再者在图2中可以看出，亮暗边界28将位于照明区域之外的区域40与照明区域32和34分离。这样的情景可以例如在近光的情况下存在。
图3示出用于一个情景的另一例子，如所述情景由摄像机12所拍摄的那样。在此涉及照明区域的替代构型，例如通过另一种类型的大灯20。与图2不同，在照明区域32与34之间可以看出中间区域42，所述中间区域实现照明区域32与34之间的过渡，从而不仅驾驶员侧的而且副驾驶员侧的照明区域32和34的亮暗边界28看起来像水平线。
图4示出另一情景，如其由摄像机12可以拍摄的那样，如果应用另一种类型的大灯20。在此，在区段a中涉及左大灯20而在区段b中涉及右大灯。两个大灯共同产生所谓的无炫目远光，例如通过矩阵光束。作为特点在此可以看出，在区段a中驾驶员侧的照明区域32无水平亮暗边界28地构造、也即在不确定的远处。与此相对，在区段b中是副驾驶员侧的照明区域34’，所述副驾驶员侧的照明区域分配给副驾驶员侧的大灯。
在区段a中的、副驾驶员侧的照明区域34又具有水平布置的亮暗边界28，所述亮暗边界通过亮暗边界28的垂直变化过程限制。在区段b中以相应的方式构造驾驶员侧的照明区域32’。因此，位于照明区域32、34、32’和34’之外的区域40构造为如下部分，所述部分例如可以留空行驶在前方的机动车，以便因此避免炫目。在这样的大灯20中有利的是，可以确定并且优选校准大灯的不仅水平的而且垂直的定向。
图5示出两个大灯相互相对的第一错误调准。该错误调准基于，两个大灯虽然相互平行定向，然而水平定向是不正确的。
由图5可得出，在这种类型的错误调准中驾驶员侧的大灯20的亮暗边界28和副驾驶员侧的大灯的亮暗边界28’至少部分地重叠。相应地，大灯20的、驾驶员侧的照明区域32和副驾驶员侧的大灯的照明区域32’水平相对移动。这相应地适用于副驾驶员侧的照明区域34和34’。那么，照明区域32、34、32’和34’的这样的状态必须沿水平方向校正。
图6示出两个大灯相互相对的第二错误调准。该错误调准基于，两个大灯不相互平行定向并且水平定向是不正确的。在此校正是必要的，如其参照图5已经描述的那样。附加地，大灯还必须沿垂直方向44相互定向，以便实现平行定向。
图7示出另一错误调准，其中，大灯不相互平行布置。这根据亮暗边界28和28’的相对垂直移动可以看出。在这种情况下，副驾驶员侧的大灯和因此其亮暗边界28’必须沿箭头46的方向朝亮暗边界28移位。
区段b示出两个亮暗边界28和28’的走向，其中，它们部分地在第一图像区域50内被检测。图像区域50矩阵式构建并且沿水平和垂直方向具有数据序列，也即像素行和像素列。为了沿垂直方向探测亮暗边界28和28’的相应区段的位置现在沿相应像素序列求取特征值。这在此首先根据梯度图像实现，其中，那么在亮暗值28和28’的范围中存在特别高的值并且在其他区域中不存在或仅仅存在小的值。通过形成特征值、优选通过逐行求和产生非常简单的要分析处理的和示意性的代表，如其在区段c中示出的那样。在此为了更好地进行理解，示出具有横坐标52和纵坐标54的坐标系统。横坐标52具有特征值的量值。纵坐标54将特征值分配给各个行。在坐标系统内示出由特征值组成的特征序列56。在特征数据序列56内可见两个极大值58和60。所述两个极大值分别相应于亮暗边界28和28’的垂直位置。因此，可以通过特征数据序列的分析处理非常简单和快速地求取两个大灯相互的相对位置。
为了阐明所述方法在图8至10中示出大灯相互不同的照明范围定向并且描述其对特征序列56的作用。
在图8中示出与图7中相似的状况，其中，亮暗边界28’已经沿亮暗边界28的方向部分地移位。在特征序列56中在此可以看出，极大值58和60朝向彼此地错开，从而在两个极大值58与60之间形成相同形状的变化过程。这表明，亮暗边界28和28’相互非常接近。
图9示出无错误的情况，其中，亮暗边界28和28’彼此重叠。由此在特征数据序列中产生非常高的极大值，因为极大值58和60累积地彼此重叠。
图10示出与图8中相似的状况，然而其中，亮暗边界28’布置在亮暗边界28之上，从而亮暗边界28’必须沿垂直方向向下相对于亮暗边界28错开。
图7至10的示图可以视为瞬时拍摄，所述瞬时拍摄可以在根据本发明的方法的构造的实施中产生。在所述情况下图7至10根据其编号以上升方向形成时间顺序。所述方法可以视为一种类型的局部极大值搜索。
在图7中的第一时刻，亮暗边界28和28’相互远离并且随后在其位置方面沿方向46发生改变。
在图8中的第二时刻，亮暗边界28和28’已经相互接近。然而，亮暗边界28和28’总是还没有正确定向。在图8中的特征序列56的极大值58和60已经在量值上大于图7中的极大值58和60。这指示大灯的定向由图7中的状况到图8中的状况的改善。大灯位置紧接着进一步沿方向46改变。
在图9中的第三时刻，亮暗边界28和28’理想地相叠。极大值58和60相互叠加，由此累积并且因此在量值上最大。然而在所述时刻不确定，是否极大值58和60已经达到其最大可能的量值，所述最大可能的量值可以通过亮暗边界28和28’的移位实现。因此，亮暗边界28和28’进一步沿目前为止的方向46移位。
在图10中的第四时刻，亮暗边界28和28’不再理想地相互叠加。极大值58和60根据量值小于图9的极大值58和60。由此可以得出，图9中的亮暗边界28和28’的位置是最优位置。紧接着可以如此控制大灯，使得大灯占据所述最优位置。
图11示出根据本发明的方法的另一实施例。在此除了在图像区域50中的所述实施例之外——其以如参照图7至10所述那样的相应方式应用，应用第二图像区域62和第三图像区域64。第二图像区域62沿垂直方向看去布置在第一图像区域50之下。第三图像区域64沿垂直方向布置在第一图像区域50之上。通过应用这三个相互不同的图像区域50、62和64能够实现，非常有效地设计所述方法。在图像区域62和64内不是必须发送亮暗边界28的位置的昂贵且准确的分析处理。如果识别到亮暗边界28如所示那样布置在第二图像区域62内，则是足够的。图像区域50在此形成期望区域，亮暗边界28必须位于所述期望区域中，以便确保照明范围定向的正确定向。通过简单识别到亮暗边界28位于图像区域62内，亮暗边界28可以快速移位到第一图像区域50中，在所述第一图像区域中那么可以实现照明范围的非常准确的定向。
在区段b中示出如下情景，由所述情景清楚的是，亮暗边界28位于第一图像区域50内。因此，那么可以立刻通过高度精确的方式实施所述方法。
在区段c中示出与区段a互补的情况。在此，亮暗边界28位于第三图像区域64内。因此，亮暗边界28必须沿垂直方向向下运动至图像区域50。
如此外由区段b清楚的是，照明区域在亮暗边界28正确布置的情况下位于图像区域62内。同时，未被照明的区域40位于第三图像区域64中。通过分析处理第二和第三图像区域62和64可以因此推断被照明的车道表面的反射性。基于所述反射性可能的是，匹配并且改善在图像区域50内的分析处理。由此可以推断梯度必须多高。例如在高反射性和低散射率的情况下产生非常强的梯度，与此相反在低反射性和高散射的情况下可探测到不清晰的“模糊的”过渡。
图12描述一种用于根据第一、第二和第三图像区域50、62和64定性确定照明角度的可能性。为此示出如下坐标系统66，所述坐标系统具有横坐标68以及纵坐标70。横坐标68相应于大灯20的照明角度，也即光锥22沿箭头25方向的定向。纵坐标70定性地描述在图像区域50、62和64内的平均值。对于图像区域62的平均值的变化过程借助于曲线74示出。对于区域50的平均值的变化过程借助于曲线76示出。对于第三图像区域64的平均值的变化过程借助于曲线78示出。在此应注意，这些曲线74、76和78分别具有下值和上值，其中，曲线74、76和78的下值相互相同。这些值相应于在未被照明的区域40内的照明值。此外，曲线74、76和78的上值同样相应于相同的亮度值，其中，这相应于如下平均值，所述平均值存在于如下图像区域中：所述图像区域完全检测照明区域32。
在坐标系统66内突出在位置80、82、84、86和88处的五个示例性照明角度的值。
在位置80处可以看出，在所有三个图像区域50、62和64内平均值位于下值上。因此，可以从以下出发：即亮暗边界28沿垂直方向布置在所有三个图像区域50、62和64之下和之外。这可归因于，所有三个图像区域50、62和64因此成像未被照明的区域40。
在位置82处仅仅完全照明第二图像区域62。因此，亮暗边界28正好位于第一图像区域50与第二图像区域62之间。
在位置84处完全照明第二图像区域62，部分照明第一图像区域50而不照明第三图像区域64。这例如在最优位置处产生，如其在图11区段b中示出的那样。
在位置86处完全照明不仅第一图像区域50而且第二图像区域62，而不照明第三图像区域64。因此，亮暗边界位于第一图像区域50与第三图像区域64之间。
在位置88处完全照明三个图像区域50、62和64。因此，亮暗边界28位于所有图像区域50、62和64之上和之外。
通过各个图像区域50、62和64的定性分析处理可以非常快速且有效地实现定性的照明范围定向和/或照明范围定向的定性确定。
图13示出根据本发明的方法的一个优选实施例的流程图90。
在起始点92开始所述方法。
在接着的步骤94中使大灯20行进到预先定义的基本位置中。
在步骤96中优选调节大灯20的预先定义的光分布，所述预先定义的光分布产生特别好的亮暗边界28，从而能够非常准确地实现照明范围定向的确定。
紧接着在步骤98中实现第一大灯20相对于第二大灯的平行性的检查。
在另一步骤100中检查来自步骤98的结果并且选择接着的步骤。
如果不是这样的情况，则在附加的步骤102中输出指示给机动车驾驶员。此外，在另一步骤104中实施大灯校正，如例如参照图6至10描述的那样。紧接着在步骤106中继续所述方法。
如果在步骤100中确定大灯已经相互平行，则立刻在步骤106中继续所述方法。
在另一步骤108中使两个大灯行进到第二基本位置中并且出于测量目的调节第二光分布。第二基本位置和第二光分布用于调节两个大灯相互的水平定向。
在另一步骤110中重新拍摄图像并且选择图像区域用于分析处理。这些图像区域可以类似于图像区域50、62和64地选择，其中，这些图像区域沿水平方向并排布置。
在另一步骤112中检查大灯的绝对定向。这也类似于已经描述的方法地并且参照预先定义的期望值地实现。
在另一步骤114中决定是否大灯的定向总体上是正确的。如果不是，则在另一步骤116中实现给驾驶员的相应指示并且附加地在步骤118中实现大灯定向的重新校正。紧接着在另一步骤120中继续所述方法。
如果在步骤114中确定定向是正确的，则立刻在步骤120中继续。
所述方法在结束步骤122中结束。
所描述的和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整地或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，可以重复以及以不同于所描述的顺序的顺序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”关系，则这可以解读如下：所述实施例根据一种实施方式不仅具有第一特征，而且具有第二特征；并且根据另一种实施方式或者仅仅具有第一特征，或者仅仅具有第二特征。
Claims (14)
1.一种用于确定机动车(10)的至少一个第一大灯(20)的照明范围定向的方法，其中，所述机动车(10)具有至少一个光学传感器(12)，所述光学传感器构造用于检测所述第一大灯(20)的第一照明区域(32)的至少一部分(38)并且借助所述第一照明区域(32)的所述部分(38)产生第一图像，所述方法具有以下步骤：
读取所述光学传感器(12)的第一图像；
在所述第一图像中选择至少一个第一图像区域(50)，在所述第一图像区域(50)中应成像所述第一大灯(20)的亮暗边界(28)；以及
根据所述第一图像区域(50)确定所述照明范围定向。
2.根据权利要求2所述的方法，所述方法具有附加的步骤：
在所述第一图像中选择至少一个第二图像区域(62)和/或至少一个第三图像区域(64)，在所述至少一个第二图像区域中应成像所述第一照明区域(32)的一部分(38)，在所述至少一个第三图像区域中应成像在所述照明区域(32)之外的区域(40)；以及
根据所述第二和/或第三图像区域(62、64)确定所述照明范围定向。
3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法具有附加的步骤：
根据所述第一、第二和/或第三图像区域(50、62、64)确定车道表面(24)的反射性；以及
根据所述反射确定所述照明范围定向。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，所述方法具有附加的步骤：
确定所述车道表面(24)的拓扑；以及
根据所述车道表面(24)的拓扑确定所述照明范围定向。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，所述方法具有附加的步骤：
检测所述机动车(10)的运动；以及
根据所述运动确定所述照明范围定向。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，所述方法具有附加的步骤：
确定用于所述第一、第二和/或第三图像区域(62、64)的数据序列的特征值(56)；以及
根据所述特征值确定所述照明范围定向。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，作为所述图像区域(50、62、64)中的至少一个图像区域的数据序列应用相应图像区域(50、62、64)的图像行。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，作为用于数据序列的特征值应用相应图像区域的数据序列的和。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，所述方法具有附加的步骤：
根据所述照明范围定向和期望定向来定向所述第一大灯(20)。
10.根据权利要求9所述的方法，所述方法具有附加的步骤：
根据第二大灯(20’)的照明范围定向来确定所述期望定向。
11.根据权利要求9或10所述的方法，所述方法具有附加的步骤：
沿预先定义的基本定向来定向所述至少一个第一大灯(20)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，作为第一照明区域(32)应用驾驶员侧的照明区域(32)。
13.一种用于确定机动车(10)的至少一个第一大灯(20)的照明范围定向的控制与分析处理单元(16)，其中，所述机动车(10)具有至少一个光学传感器(12)，所述至少一个光学传感器构造用于检测所述第一大灯(20)的第一照明区域(32)的至少一部分(38)并且借助所述第一照明区域(32)的所述部分(38)产生第一图像，其中，所述控制与分析处理单元(16)构造用于读取所述光学传感器(12)的第一图像；在所述第一图像中确定至少一个第一图像区域(50)，在所述至少一个第一图像区域中应成像所述第一大灯(20)的亮暗边界(28)；以及根据所述第一图像区域(50)确定所述照明范围定向。
14.一种计算机程序产品，其具有程序代码，用于当在装置上执行所述计算机产品时实施根据权利要求1至12中任一项所述的方法。
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