CN106568054B - 用于控制适应性的光功能的方法以及机动车前照灯 - Google Patents

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Abstract

用于对与机动车配合作用的机动车前照灯的适应性的光功能进行控制的方法，其中从适应性的光功能的整体光分布出发，整体光分布的里面具有受保护免遭炫目的对象(2)的节段(1’、2’、3’、4’、5’)通过调暗所述机动车前照灯的提供所述适应性的光功能并且具有多个发光元件的发光单元的至少一个对应于所提到的节段(1’、2’、3’、4’、5’)的发光元件而变暗，其中，所述调暗与光学式地检测所述对象的轮廓边缘的分析数据相协调地进行，按照自修正的算法的至少一个控制数据集的给定量进行所述调暗，其中，所述算法包括至少一个第一修正环节，该第一修正环节与所述光学式的检测的分析数据反向耦合，并且当确定照明瑕疵时执行所述第一修正环节的改变。

Description

用于控制适应性的光功能的方法以及机动车前照灯
技术领域
本发明涉及一种用于对与机动车配合作用的机动车前照灯的适应性的光功能进行控制的方法，在该机动车前照灯中，从适应性的光功能的整体光分布出发，整体光分布(受保护免遭炫目的对象位于其中)的一个节段通过调暗机动车前照灯的发光单元(该发光单元提供所述适应性的光功能并且具有多个发光元件)的至少一个对应于所提到的节段的发光元件而变暗，其中，所述调暗与光学式检测对象的轮廓边缘的分析数据相协调地进行，本发明还涉及一种相应的机动车前照灯。
背景技术
最近，越来越多的具有适应性的远光功能的机动车前照灯出现在市场上。与射出具有在车辆前方的光分布的特别强的光通量的传统远光功能(其原则上给对向而来的或前方行驶的车辆或给行人或骑车人带来炫目的危险)相比，并且进而与近光功能(在其中，机动车前照灯的光为了避免使车辆炫目相对扁平且因此几乎在车辆前方射出)相比，适应性的远光功能的特征在于，从远光功能和相应的光分布出发，可以变暗光成像(Lichtbild)的单个像素或节段，以便防止使在光分布的该节段中的道路交通参与者炫目。为此的前提是如下的机动车前照灯，其整体光分布在远光运行中由若干单个的发光元件形成，这些发光元件分别相应于远光分布的特定的节段或者照亮这样的节段并且可以单个地进行操控，以便对它们进行调暗或完全关闭它们。
为了实现这样的远光功能，需要另外的相机系统和用于以通过相机进行的光学式检测获得的数据的相应的评估系统，其中，相机或多个相机拍摄车辆前方的区域，并且以在现有技术中公知的软件对受保护免遭可能的炫目的对象的轮廓边缘进行检测，并且将其输送给计算机，从而可以将机动车前照灯的相应的节段，即，相应的发光元件变暗。
由于就交通安全来说，对向车辆或前方车辆的炫目是比较大的问题，因此需要比较大的与有待免遭炫目的对象的安全间距，其中，对所需的安全间距的保持由于由相机和评估逻辑构成的相机系统或系统所具有的时延时间往往导致尤其在整体远光分布中的大面积地且尤其特别宽地变暗的区域，这尤其可能在使用成本比较低廉且因此比较缓慢的相机系统时呈现对于具有这样的适应性的远光功能的车辆的使用者来说是不令人满意的程度。为了解决该问题，例如在EP 2 281 719 A1中提出的是，对于对向而来或前方的车辆或对象来说被变暗的区域在其宽度上根据对象位于哪个位置或对象在远光功能的光成像中沿水平方向以多大速度运动来选择。这样的对象在侧向运动得越快，变暗的区域就选择得越宽，以便充分考虑到从检测对象和和其运动直至操控机动车前照灯所经过的延时。但是，这样的调节并非始终允许令人满意的控制和尤其没有对有待免遭炫目的对象的行为进行的预测或预告，从而以这样的系统仍仅实现不令人满意的照明状态。
发明内容
因此本发明的任务在于，以如下方式改善开头提到类型的方法，即，尽管使用成本比较低廉且因此比较缓慢的相机系统也能实现适应性的远光功能的最优化，其中，尤其应执行对受保护免遭炫目的交通参与者的行为进行的预测或预告。为了解决该任务，根据本发明以如下方式改进对开头提到的类型的适应性的光功能进行控制的方法，即，根据自修正的算法的至少一个控制数据集进行调暗，其中，所述算法包括至少一个第一修正环节，其利用光学式检测的分析数据来反馈，并且当确定照明瑕疵时执行第一修正环节的改变。因此，用于控制适应性的光功能(通常是适应性的远光功能)的算法与如下的控制数据集有关，该控制数据集针对特定的情况如现有技术中那样类似地设置有机动车前照灯的特定的行为。然而，根据本发明的方法的算法在算法包括如下的修正环节的范围内是自修正的，通过相机系统进行的光学式检测的分析数据作用到该修正环节中并且随后当确定照明瑕疵时执行修正环节的改变。这意味着，根据本发明的方法动用具有如下控制数据集的算法，该控制数据集针对修正环节没有改变的情况，即，针对在其中修正环节表现为中性的情况，确定前照灯的行为。当现在基于光学式检测确定照明瑕疵时，进行第一修正环节的改变，从而机动车前照灯的主要由于所述控制数据集引起的行为发生改动，因为算法整体上提供控制数据集的和第一修正环节的结果作为控制信号提供给机动车前照灯。结合本发明，将适应性的光功能的不令人满意的照明状态定义为照明瑕疵，其中，下面还将对此进行研究。
尤其根据本发明的优选实施方式设置的是，对与整体光分布的节段(在该节段中没有要受保护免遭炫目的对象)相应的发光元件进行的调暗被归入照明瑕疵。因此，这样的照明瑕疵是适应性的光功能的过宽地变暗的区域，这意味着，机动车前照灯的另一个发光元件或相应于光分布的节段的一列发光元件本可以保持全亮照明，而不会使要受保护免遭炫目的对象发生炫目。在该情况下，适应性的光功能的暗区域是不必要地宽的。当确定这样的照明瑕疵时，进行第一修正环节的改变，从而算法在考虑控制数据集和第一修正环节的情况下提供经改变的控制信号并且进行光成像的最优化。
作为替代方案或附加方案，根据本发明的优选的实施方式，对要受保护免遭炫目的对象进行至少局部照明被归入照明瑕疵。在该情况下，在考虑控制数据集的情况下将算法向使对象炫目引导，对该情况进行光学式检测并且其导致第一修正环节的改变。第一修正环节和随后详细阐述的另外的修正环节因此用于的是，当由于行驶情况而必须进行改变时，引发对通过算法从在控制数据集中断定的基本的控制行为出发的控制信号进行改变。
原则上，与本发明相结合地能想到的是，以不同的程度对发光元件进行调暗，以便避免使例如对向车辆炫目。为了保护要受保护免遭炫目的交通参与者，在此也可以设置的是，以关闭至少一个相应于提到的节段的发光元件来进行调暗。
原则上能想到的是，在每次出现如上文限定的照明瑕疵时执行第一修正环节的改变。但是根据本发明的优选实施方式，以如下方式改进根据本发明的方法，即，当基于在特定的检测时间段内光学式地检测所述对象的轮廓边缘而确定在数量上至少5％至15％、优选10％的光学式检测的对象有照明瑕疵时，执行第一修正环节的改变。因此，在该优选变型方案中，照明瑕疵不导致第一修正环节的立即的改变，而是执行统计学的检测和评估，以便避免频繁出现照明瑕疵。
用于根据本发明的方法的控制数据集给机动车前照灯规定了特定的行为或针对不同的行驶情况的与要受保护免遭炫目的对象的特定的安全间距。在此，行驶情况可以根据机动车的行驶速度、被检测的对象的大小，被检测的对象的位置和类似条件来分类并且限定了用于机动车前照灯的相应的行为模式。在此，优选以如下方式进行的是，即，在考虑到测试情况的情况下使得所述至少一个控制数据集被建立并且可供所述算法使用。这意味着，例如在使用根据本发明的方法的前照灯制造商或机动车制造商处，算法在用于前照灯或机动车的测试阶段中通过在真实或虚构的测试情况中的算法的训练来确定，其中，这样的在真实或虚构的测试情况下的算法的训练根据本发明引起已经可以提供在适应性的光功能方面非常令人满意的结果的控制数据集。
为了实现进一步改进带有适应性的光功能的机动车前照灯的行为，优选以如下方式改进根据本发明的方法，即，算法包括第二修正环节，并且所述至少一个控制数据集在第二修正环节中与道路的等级相关。第一修正环节与相机系统和因此与外部环境反向耦合并且为了修正控制数据集可以介入所述算法，而第二修正环节用于的是，取决于道路的等级，即取决于是高速公路、国道、州道或城市/乡镇内的道路地给前照灯安排不同的行为。例如可以设置的是，在高速公路(在其中，在要受保护免遭炫目的对象的位置方面的改变特别缓慢或至少连续)上，以如下方式指示前照灯：更靠近该对象地进行照明，相反在可能具有很多窄的弯道的州道上，基于对象的沿水平方向比较快速的位置改变而假定使例如对向车辆炫目有更大的概率，并且因此前照灯应以较大的安全间距来运行。第二修正环节与第一修正环节无关地工作并且可以叠加通过第一修正环节的改变进行的修正。第二修正环节可以要么手动地要么例如通过GPS数据的评估来改变，从而要么机动车驾驶员可以告知根据本发明的方法的算法：车辆位于哪条道路上，要么可以基于GPS数据进行自动的预先设定。
以类似的方式，根据本发明的方法的优选的实施方式可以设置的是，算法包括第三修正环节，并且所述至少一个控制数据集在第三修正环节中与所选的机动车运行模式有关。第三修正环节也与第一和第二修正环节无关，并且可以例如用于的是，在使用适应性的光功能的情况下在前照灯的行为方面反映出机动车运行模式，例如运动模式或舒适模式。例如，在运动模式中，也可以接近要受保护免遭炫目的对象地照明，以便确保更好地照亮道路，相反在舒适模式中从特别柔和的驾驶方式出发，从而基于舒适的驾驶方式使得更宽的安全间距不干扰地起作用。
根据本发明的另一优选实施方式，可以以如下方式继续改进该方法，即，算法包括第四修正环节，并且所述至少一个控制数据集在第四修正环节中与机动车速度有关。第四修正环节可以与其他修正环节无关地运转，其中，在各种情况下，较高的机动车速度引起较宽的安全间距，用以可靠地避免使要受保护免遭炫目的对象炫目。
第四修正环节可以优选以如下方式起作用，即，所述至少一个控制数据集在第四修正环节中与机动车的方向盘的转向角有关，其中，机动车的方向盘的很大的转向角与要免遭炫目的对象在机动车前照灯的光成像中的迅速地有待预计的水平运动相结合，并且因此可以设定更大的安全间距。
优选地，所述至少一个控制数据集在第四修正环节中与机动车的方向盘的进动角速度有关，其中，类似于很高的偏转角，方向盘的较大的进动角速度导致较宽的安全边缘。
在此，最后能想到的是，所述至少一个控制数据集在第四修正环节中与机动车的方向盘的预计的进动角速度有关，这例如相应于本发明的一个优选的实施方式。方向盘的预计的进动角速度例如可以由GPS数据获得，当认为车辆跟随道路的道路走势(车辆在该道路上运动)时。
当在机动车前照灯以根据本发明的方法来运行中证实：所述控制数据集频繁导致如前文所限定的照明瑕疵时，根据本发明的优选实施方式也可以设置的是，所述至少一个控制数据集能取决于第一修正环节的值来改变。因此针对需要第一修正环节的频繁改变用以避免照明瑕疵的情况，进行对所述算法的控制数据集的持续的或暂时的改变，从而即使没有第一修正环节的作用也已实现了最优的照亮。
根据本发明的方法的优选的实施方式的出众之处在于，取决于照明瑕疵的概率来选择调暗的强度。这意味着，为了避免借助光学式检测所确定的照明瑕疵，对第一修正环节的改变进行检测，并且在特定的、在控制数据集中考虑的行驶情况中出现照明瑕疵的方面可以以统计学的方式对该改变进行评估。因此，可以将调暗的某种强度(从0％调暗至100％调暗)配属给出现照明瑕疵的预计的某种概率，或者这样的调暗强度以取决于出现照明瑕疵的预计的概率的方式来设定。通常，针对本发明的这些优选变型方案，仅将要受保护免遭炫目的对象的炫目或至少部分的照明归入为照明瑕疵。
通过以取决于出现照明瑕疵的概率的方式设定调暗的强度，显然一定的瑕疵率被理解成能容忍的或能接受的。根据本发明的优选的实施方式，被视为能接受的照明瑕疵概率可以取决于机动车的当前的加速度。例如，在机动车均匀行驶时假定10％的照明瑕疵概率为能接受的，并且首先在10％的照明瑕疵概率情况下引起完全的调暗，而在例如5m/s2加速度的情况下，仅5％的照明瑕疵概率被假定为能接受的，从而在5％的照明瑕疵概率时已经进行完全的调暗。
根据本发明的机动车前照灯的特征之处在于按照此时所示的方法得到控制的适应性的光功能。
附图说明
下面借助于在附图中示意性示出的实施例详细描述了本发明。其中示出：
图1示出对向而来的车辆的典型情况，该车辆必须被保护免遭通过远光功能进行的炫目；
图2示出适应性的光功能的示意图，在其中，在使用根据现有技术的方法的情况下使对向而来的车辆的周围的区域变暗；
图3示出图2的情况的发展情况；
图4示出根据本发明的方法来改进的照明情况；
图5示出图4中的照明情况的发展情况；
图6示出用于阐明取决于能接受的照明瑕疵概率的调暗的强度的图表；
图7示出用于阐明取决于车辆加速度的能接受的照明瑕疵概率的降低的图表；
图8示出用于阐明取决于小于图6中的能接受的照明瑕疵概率的能接受的照明瑕疵概率的调暗的强度的图表；
图9示出用于阐明根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1中以1标示出行车道，要受保护免遭炫目的对象2位于该行车道上，在该情况下该对象是免遭通过远光进行的炫目的对向而来的车辆。车辆2可以如通过括号3说明地那样被相机系统进行光学式检测，其中，光学式检测提供相对的对象宽度o以及界限ob1和obr。同时，求取通过向量v示出的相对速度。
在使用根据现有技术的方法和尤其在与缓慢的相机系统，即，缓慢的光学式检测相结合的使用的情况下，为了可靠避免使车辆2炫目，使一列节段2’、3’、4’和5’通过对机动车前照灯的发光单元的相应于提到的节段的发光元件进行调暗而变暗。然而，为了避免使车辆2炫目，仅需变暗节段4’和5’，从而就过宽变暗的意义下节段2’和3’的变暗表现为照明瑕疵，这是因为在这些节段中没有必须受到保护免遭炫目的对象。对象2左侧的安全间距的宽度在图2中标示为a1。
因此，图2示出照明瑕疵，这是因为对发光元件进行了调暗，该发光元件相应于整体光分布的在其中没有要受保护免遭炫目的对象的节段。在这种情况下，该节段是节段3’，其中，对与在其中也没有要受保护免遭炫目的对象的节段2’相应的另一发光元件进行调暗。只有当车辆靠近时(正如其在图3中所示)，对象2才位于目前为止被变暗的节段2’、3’、4’和5’中，其中，现在为了建立安全间距a1使另一节段1’或另一发光元件变暗，这同样随之引起非必需地很宽地变暗所述整体光分布。在所有附图中，以阴影线示出整体光分布的未变暗的节段。
图3中示出的靠右的安全间距ar未被归入照明瑕疵，因为要受保护以防炫目的对象2位于节段5’中。
图4现在示出根据本发明的方法来控制的适应性的远光功能，在其中，仅使有对象2实际位于其中的节段4’和5’变暗，这归因于根据本发明的算法修正。
在图5中看出的是，在对象2靠近时使另外两个照明元件或节段2’和3’变暗，但是基于根据本发明自修正的算法没有使节段1’变暗。
图6中示出的是，根据本发明的上述优选的变型方案，调暗的强度可以取决于炫目概率，其可以通过在各个行驶情况下的对象边缘进行光学式检测来获知。该方法可以据此根据如下方式来执行，即，在非常小的炫目概率(例如0％炫目概率)下，不对机动车前照灯的相关的发光元件进行调暗，其中，调暗的强度随着炫目概率上升而增加。在图6所示的示例中，炫目概率从大于10％就被限定为不再能接受，从而针对与整体光分布的在其中给出大于10％的炫目概率的节段相应的发光元件来说，进行完全调暗(100％调暗)，即，关闭至少一个相应于提到的节段(1’、2’、3’、4’、5’)的发光元件。
图7示出的是，被视为能接受的炫目概率可以随着车辆的加速度增加而减少，这导致的是，例如在5％炫目概率时就已进行完全调暗(100％调暗)，如可以从图8得知的那样。
根据图9中的图表清楚地阐述了根据本发明的方法。行驶情况通过相机系统进行光学式检测，其中，尤其进行对要受保护免遭炫目的对象的轮廓边缘的光学式检测。将光学式检测的分析数据向如下的算法输送，其根据控制数据集的给定量引起对机动车前照灯的提供有适应性的光功能和具有多个发光元件的发光单元的发光元件进行调暗，该发光元件相应于整体光分布的有要受保护免遭炫目的对象(通常是车辆或行人)位于其中的节段。借助控制数据集产生的控制信号经过第一修正环节，该第一修正环节保持经验中性(apriori neutral)，以便不影响控制信号。利用控制信号来操控适应性的远光功能并且因此执行对可能的照明瑕疵进行光学式检测。当确定了出现照明瑕疵或过于频繁出现照明瑕疵时，光学式检测与修正环节的反向耦合引起修正环节中的改变，从而通过第一修正环节的作用如此程度地改变由控制数据集给出的控制信号，以便避免在各个行驶情况中的照明瑕疵。另外的修正环节可以如已经描述的那样来设置，以便执行与道路的等级、机动车的运行模式或驾驶员的驾驶行为进行的匹配。所提到的第二、第三和第四修正环节同样如第一修正环节那样表现为经验中性，并且首先在上述情况下激活该修正环节之后才将其作用施展到由控制数据集给出的控制信号上。

Claims (16)

1.用于对与机动车配合作用的机动车前照灯的适应性的光功能进行控制的方法，在所述机动车前照灯中，从适应性的光功能的整体光分布出发，整体光分布的具有受保护免遭炫目的对象（2）的节段（1’、2’、3’、4’、5’）通过调暗所述机动车前照灯的提供所述适应性的光功能并且具有多个发光元件的发光单元的至少一个对应于所提到的节段（1’、2’、3’、4’、5’）的发光元件而变暗，其中，所述调暗与光学式地检测所述对象的轮廓边缘的分析数据相协调地进行，其特征在于，按照自修正的算法的至少一个控制数据集进行所述调暗，其中，所述算法包括至少一个第一修正环节，该第一修正环节利用所述光学式的检测的分析数据得到反馈，并且当确定照明瑕疵时执行所述第一修正环节的改变。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，把与整体光分布的不具有要受保护免遭炫目的对象（2）的节段（1’、2’、3’、4’、5’）相应的发光元件进行的调暗归入为照明瑕疵。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，把要受保护免遭炫目的对象（2）的至少局部的照明归入为照明瑕疵。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述调暗作为关闭所述至少一个相应于提到的节段（1’、2’、3’、4’、5’）的发光元件来进行。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当基于在特定的检测时间段内光学式地检测所述对象（2）的轮廓边缘而确定经光学式地检测的对象（2）的数量的5%至15%有照明瑕疵时，执行所述第一修正环节的改变。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个控制数据集在考虑到测试情况的情况下被建立并且可供所述算法使用。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述算法包括第二修正环节，并且所述至少一个控制数据集在所述第二修正环节中与道路（1）的等级相关。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述算法包括第三修正环节，并且所述至少一个控制数据集在所述第三修正环节中与机动车的所选的运行模式有关。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述算法包括第四修正环节，并且所述至少一个控制数据集在所述第四修正环节中与机动车速度有关。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述至少一个控制数据集在所述第四修正环节中与机动车的方向盘的转向角有关。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述至少一个控制数据集在所述第四修正环节中与机动车的方向盘的进动角速度有关。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述至少一个控制数据集在所述第四修正环节中与机动车的方向盘的预计的进动角速度有关。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个控制数据集能取决于所述第一修正环节的值来改变。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据照明瑕疵的概率选择所述调暗的强度。
15.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当基于在特定的检测时间段内光学式地检测所述对象（2）的轮廓边缘而确定经光学式地检测的对象（2）的数量的10%有照明瑕疵时，执行所述第一修正环节的改变。
16.机动车前照灯，其具有根据按照权利要求中1至15中任一项所述的方法来控制的适应性的光功能。
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