CN111032428B - 用于操控车辆的照明单元的至少一个灯光模块的方法、照明单元、计算机程序产品和计算机可读介质 - Google Patents

用于操控车辆的照明单元的至少一个灯光模块的方法、照明单元、计算机程序产品和计算机可读介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于操控车辆的照明单元的至少一个灯光模块(2)的方法，所述照明单元包括灯光控制器(4)以及环境检测装置(6)，其中，借助于灯光控制器(4)和灯光模块(2)与被分级为重要的对象(10)有关地照亮车辆的前部环境(8)。为了给出用于改善在车辆的前部环境(8)中所检测的且被分级为重要的对象(10)的可见性的备选技术方案，规定照明单元具有亮度检测装置(12)，所述亮度检测装置用于检测在车辆的前部环境(8)中所检测的且被分级为重要的对象(10)的亮度和前部环境(8)的围绕该对象(10)的对象环境(8.1)的亮度，并且根据在对象(10)与对象环境(8.1)之间的亮度对比度来照亮车辆的前部环境(8)。本发明还涉及一种照明单元、一种计算机程序产品和一种计算机可读介质。

Description

用于操控车辆的照明单元的至少一个灯光模块的方法、照明 单元、计算机程序产品和计算机可读介质
技术领域
本发明涉及一种用于操控车辆的照明单元的至少一个灯光模块的方法、一种用于车辆的照明单元、一种计算机程序产品和一种计算机可读介质。
背景技术
由现有技术在多种实施方式变型方案中已知这种用于操控车辆的照明单元的至少一个灯光模块的方法、用于车辆的照明单元、计算机程序产品和计算机可读介质。
例如由文献DE 10 2012 003 158 A1已知一种用于将激光图像投射到车辆的周围环境中的方法和装置。为了在差的视野情况下提高在车辆的环境中所检测的且被分级为重要的对象的可见性，规定借助于处理装置在对比度、颜色和亮度方面优化从车辆的周围环境拍摄的图像，并且将这样优化的图像投射到车辆环境中。
发明内容
此处本发明开始。
本发明的目的在于，给出一种用于改善在车辆的前部环境中所检测的且被分级为重要的对象的可见性的备选技术方案。
该目的通过一种用于操控车辆的照明单元的至少一个灯光模块的方法、一种用于车辆的照明单元、一种计算机程序产品和一种计算机可读介质来实现。
本发明涉及一种用于操控车辆的照明单元的至少一个灯光模块的方法，所述照明单元包括：至少一个灯光模块、用于自动操控灯光模块的灯光控制器以及用于检测车辆的前部环境的环境检测装置，其中，借助于灯光控制器和灯光模块与借助于环境检测装置在前部环境中所检测的且借助于灯光控制器被分级为重要的对象有关地照亮车辆的前部环境，其中，所述照明单元具有亮度检测装置，所述亮度检测装置用于检测在车辆的前部环境中所述被分级为重要的对象的亮度和前部环境的围绕所述被分级为重要的对象的对象环境的亮度，并且根据借助于灯光控制器查明的在所述分级为重要的对象与对象环境之间的亮度对比度来照亮车辆的前部环境，其中，借助于灯光控制器并且根据在所述被分级为重要的对象与对象环境之间所查明的亮度对比度分别相对于对象环境确定所述被分级为重要的对象的正对比度或所述被分级为重要的对象的负对比度，并且在存在正对比度的情况下提高灯光模块的在所述被分级为重要的对象的区域内的光强度，而在存在负对比度的情况下降低灯光模块的在所述被分级为重要的对象的区域内的光强度，其中，如果所述被分级为重要的对象相对于暗的对象环境显得亮，那么存在所述正对比度；并且如果所述被分级为重要的对象相对于亮的对象环境显得暗，那么存在所述负对比度。
本发明的重要的优点特别是在于，鉴于在车辆的前部环境中所检测的且被分级为重要的对象与其对象环境之间的亮度对比度优化来进行车辆的前部环境的照明。由此，即使在差的视野情况下也改善在车辆的前部环境中被分级为重要的对象的可见性。
按照本发明的方法的一种有利的进一步扩展方案规定，根据对车辆和/或对象的潜在危险借助于灯光控制器将借助于环境检测装置所检测的对象分级为重要的对象。按照这种方式给出一种对借助于环境检测装置所检测的对象进行重要性分级的特别有意义的可能性。
按照本发明的方法的另一种有利的进一步扩展方案规定，借助于灯光控制器并且根据在被分级为重要的对象与对象环境之间所查明的亮度对比度来分别相对于对象环境确定对象的正对比度或对象的负对比度，并且在存在正对比度的情况下提高灯光模块在该对象的区域内的光强度，而在存在负对比度的情况下降低灯光模块在该对象的区域内的光强度。由此，按照特别简单的方式实现按照本发明的方法。
在确定出对象相对于其对象环境的正对比度的情况下，通过提高在对象的区域内的光强度来改善可见性。在确定出对象相对于其对象环境的负对比度的情况下，可见度的改善不能通过提高在对象的区域内的光强度来实现，而是通过降低在该区域内的光强度来实现。如果对象相对于暗的对象环境显得亮，那么存在所检测的且被分级为重要的对象相对于其对象环境的正对比度。相反地，如果对象相对于亮的对象环境显得暗，那么存在所检测的且被分级为重要的对象相对于其对象环境的负对比度。
上述实施方式的一种有利的进一步扩展方案规定，将在对象的区域内的光强度提高或降低事先确定的且存储在灯光控制器的存储器中的绝对值。按照这种方式进一步简化按照本发明的方法。
按照本发明的方法的一种备选于上一个提到的实施方式的进一步扩展方案规定，根据在所述对象与对象环境之间的亮度对比度的值来提高或降低光强度。因此，光强度不提高或降低事先确定的值，而是提高或降低相对值。
按照本发明的方法的一种特别有利的进一步扩展方案规定，在借助于亮度检测装置检测亮度的情况下，以如下光强度照亮借助于环境检测装置所检测的且借助于灯光控制器被分级为重要的对象，所述光强度在亮度的检测时间之内在灯光模块的光强度变化范围内自动可变，并且在时间上在检测亮度之后，在照明单元的正常运行中，至少在对象的区域内以在光强度变化范围内的光强度照亮车辆的前部环境，对于该光强度变化范围在对象与对象环境之间的亮度对比度在照明单元的技术极限中最大。由此，灯光模块的光强度和因此车辆的前部环境的照明可优化地适配于在车辆的当前行驶情况下的相应的条件。
按照本发明的方法的另一种有利的进一步扩展方案规定，将由所检测的且被分级为重要的对象及其对象环境组成的整体划分为多个子区域，并且在照明单元的正常运行中，灯光模块的光强度在所述子区域中的每个子区域中这样构成，使得对于所述子区域中的每个子区域在对象与其对象环境之间的亮度对比度最大。按照这种方式，灯光模块的光强度在所检测的且被分级为重要的对象的区域内能够特别好地在对象与其对象环境之间的亮度对比度方面进行优化。特别是在对象较大的情况下，或者在对象处于相互不同的亮度的过渡区域中或在该过渡区域中运动的情况下，这是有利的。
按照本发明的方法的与由所检测的且被分级为重要的对象及其对象环境组成的整体的构成方式和将所述整体划分为子区域存在关联的有利的进一步扩展方案规定，对于整体的各个子区域，亮度检测装置检测对象及其对象环境的亮度，所述亮度检测装置用于检测在车辆的前部环境中所检测的且被分级为重要的对象的亮度和前部环境的围绕该对象的对象环境的亮度。
按照本发明的方法的一种特别有利的进一步扩展方案规定，将被分级为重要的对象的对象环境这样照亮，使得对象环境能部分地作为被分级为重要的对象的对象阴影而被车辆的车辆驾驶员感知。由此，因为对象在具有阴影的空间中、例如在车辆的具有阴影的前部环境中能在视觉上更容易被感知，所检测的且被分级为重要的对象的可见性被进一步改善。例如可以规定，在对象环境中，借助于灯光模块不过度照射对象的真实的对象阴影，或者借助于灯光模块甚至还使真实的对象阴影更明显地突出。然而也可设想的是，借助于灯光模块给所检测的且被分级为重要的对象在对象环境中添加虚拟的对象阴影。这种虚拟的对象阴影的走向例如可以根据在车辆的前部环境中所检测的其他阴影构成。
附图说明
以下根据所附的粗略的示意图更详细地阐明本发明。图中：
图1以部分视图示出按照本发明的照明单元的第一实施例，
图2以部分视图示出按照本发明的照明单元的第二实施例，以及
图3以部分视图示出按照本发明的照明单元的第三实施例。
具体实施方式
以下根据三个实施例更详细地阐明本发明。相同或作用相同的构件和对象配设有相同的附图标记。后续的实施例仅仅在其与在前的各实施例的区别方面进行描述。在其它方面参照对相应的在前各实施例的解释。
在图1中部分示出用于构成为机动车的车辆的按照本发明的照明单元的第一实施例。机动车本身是未示出的。所述照明单元具有两个灯光模块2、用于自动操控各灯光模块2的灯光控制器4、构成为前部摄像机的环境检测装置6，所述环境检测装置用于检测在机动车的前部环境8中存在的对象10。借助于灯光控制器4根据对于车辆和/或对象10的潜在危险可将对象10分级为重要的对象10。所述两个灯光模块2中的每一个灯光模块都安装在机动车的未示出的主前照灯中，并且借助于灯光控制器4和根据借助于前部摄像机6所检测的且借助于灯光控制器4被分级为重要的对象10可操控所述两个灯光模块中的每一个灯光模块，用以照亮机动车的前部环境8。
此外，按照第一实施例，所述照明单元具有亮度检测装置12，所述亮度检测装置用于检测在车辆的前部环境8中借助于前部摄像机6所检测的对象10的亮度以及围绕所检测的且借助于灯光控制器4被分级为重要的对象10的对象环境8.1的亮度。所述对象环境8.1是机动车的前部环境8的一部分。
以下，根据图1按照当前的第一实施例更详细地阐明按照本发明的方法。
机动车行驶在未示出的行车道上的车辆环境中。机动车的前部环境8位于在行驶方向上在机动车之前。首先，借助于具有所述两个灯光模块2的主前照灯按照对于本领域技术人员已知的方式照亮前部环境8。借助于前部摄像机6拍摄机动车的前部环境8。一旦前部摄像机6在机动车的前部环境8中检测到对象10，那么将这按照对于本领域技术人员已知的方式传送到灯光控制器4上。
借助于灯光控制器4根据对于机动车和/或对象10的潜在危险对所检测的对象10的重要性进行分级。借助于前部摄像机6所检测的对象10例如可以在灯光控制器4中被识别为行人10。如果行人10在机动车的行车道附近，那么可以将行人10分级为具有潜在危险的对象10、亦即重要的对象10。不同于此地，如果行人远离于机动车的行车道，那么可以将行人分级为没有潜在危险的对象、亦即非重要的对象。
如果借助于灯光控制器4将对象10、亦即例如行人10分级为重要的对象10，那么灯光控制器4操控亮度检测装置12，所述亮度检测装置用于检测对象10的亮度和用于检测前部环境8的围绕对象10的对象环境8.1的亮度。将对象10的和对象10的对象环境8.1的借助于亮度检测装置12所检测的亮度按照对于本领域技术人员已知的方式传送到灯光控制器4上并且在所述灯光控制器4中相互比较。
如果将由亮度检测装置12检测出的所述两个亮度进行比较得出对象10相对于其对象环境8.1的正对比度，亦即对象10与其比对象10更暗的对象环境8.1相比显得亮，那么借助于灯光控制器4和灯光模块2将在对象10的区域内的光强度提高事先确定的且存储在灯光控制器4的存储器4.1中的绝对值。如果将检测出的所述两个亮度进行比较得出对象10相对于其对象环境8.1的负对比度，亦即对象10与其比对象10更亮的对象环境8.1相比显得暗，那么借助于灯光控制器4和灯光模块2将在对象10的区域内的光强度降低、亦即减小事先确定的且存储在灯光控制器4的存储器4.1中的绝对值。
图2以部分视图示出按照本发明的照明单元的第二实施例。与第一实施例的区别在于，由检测出的且被分级为重要的对象10及其对象环境8.1组成的整体14被划分为多个子区域14.1，并且在照明单元的正常运行中，所述两个主前照灯的灯光模块2的光强度在所述子区域14.1中的每个子区域中这样构成，使得对于所述子区域中的每个子区域在对象10与其对象环境8.1之间的亮度对比度在照明单元的技术极限内最大。照明单元的技术极限例如是由所述两个灯光模块2所发射的光的借助于灯光模块2可能的分辨率。如果单个灯光模块构成为由各个LED组成的LED矩阵，那么得出与例如在由一个LED矩阵和一个在光传播方向上连接在该LED矩阵下游的液晶屏的组合中不同的技术上可能的分辨率；液晶屏也称为LCD或液晶显示器。
因此，按照当前的第二实施例的由所检测的且被分级为重要的对象10及其对象环境8.1组成的整体14的各子区域14.1能实现：不同于第一实施例，为所述子区域14.1中的每个所述子区域适配灯光模块2的光强度。每个子区域14.1可以以灯光模块2的个别的光强度照亮，以便对于该相应的子区域14.1实现在对象10与其对象环境8.1之间尽可能大的亮度对比度。对象10未进入到其中的子区域14.1、部分被对象10填充的子区域14.1和完全被对象10填充的子区域14.1例如可以分别相互不同地被照亮。由此，能总体上优化在对象10与其对象环境8.1之间的亮度对比度，亦即，使所述亮度对比度在照明单元的技术极限内最大化。
一种与由所检测的且被分级为重要的对象10及其对象环境8.1组成的整体14的构成方式和将所述整体划分为子区域14.1存在关联的有利的进一步扩展方案规定，对于整体14的各个子区域14.1，所述亮度检测装置检测对象10及其对象环境8.1的亮度，所述亮度检测装置用于检测在车辆的前部环境8中检测出的且被分级为重要的对象10的亮度和前部环境8的围绕该对象10的对象环境8.1的亮度。
在图3中部分示出按照本发明的照明单元的第三实施例。
不同于上述两个实施例，在当前的第三实施例中这样照亮对象环境8.1，使得对象10的对象环境8.1可部分地作为所检测的且被分级为重要的对象10的对象阴影8.1.2被机动车的车辆驾驶员感知。例如可以规定，在对象的对象环境中，借助于所述两个主前照灯的灯光模块不过度照射对象的真实的对象阴影，或者借助于所述两个灯光模块甚至还使对象的真实的对象阴影更明显地突出。然而也可设想的是，如这在图3中示出的那样，借助于所述两个主前照灯的灯光模块2给所检测的且被分级为重要的对象10在其对象环境8.1中添加虚拟的对象阴影8.1.2。对象10的虚拟的对象阴影8.1.2的走向例如可以根据其他对象的在机动车的前部环境8中借助于前部摄像机6所检测的其他阴影构成。在图3中未示出这种阴影和对象。
类似于第二实施例，第三实施例同样具有由所检测的且被分级为重要的对象10及其对象环境8.1组成的整体14，其中，将所述整体划分为多个子区域14.1。在照明单元的正常运行中，所述两个主前照灯的灯光模块2的光强度在所述子区域14.1中的每个子区域中这样构成，使得对于所述子区域14.1中的每个子区域在对象10与其对象环境8.1之间的亮度对比度在照明单元的技术极限内最大。
本发明不限于当前的各实施例。例如借助于环境检测装置所检测的对象的分级也可由其他输入参量且也与对于车辆和/或对象的潜在危险无关地借助于灯光控制器来实现。根据应用情况，本领域技术人员将选择合适的输入参量。例如也可以根据至少一个车辆状态将对象分级为重要。于是，用于分级的输入参量相应地是车辆的车辆组件的输出参量。也可设想的是，根据车辆状态参量与由环境检测装置所检测的环境参量的组合来分级。
所述亮度检测装置不仅可以构成为单独的装置，而且也可以与车辆的其它装置、例如环境检测装置相组合。
代替前部摄像机，对于本领域技术人员已知的且合适的用于检测车辆的前部环境和在车辆的前部环境中存在的对象的其它环境检测装置也是可能的。
不同于所述三个实施例也可设想的是，根据在对象与对象环境之间的亮度对比度的值来进行光强度的提高和降低。在所检测的且被分级为重要的对象的区域内的光强度因此将提高或降低相对值。
在按照本发明的方法的另一种实施方式中可以规定，在借助于亮度检测装置检测亮度的情况下，以如下光强度照亮借助于环境检测装置所检测的且借助于灯光控制器被分级为重要的对象，所述光强度在亮度的检测时间之内在灯光模块的光强度变化范围内自动可变，并且在时间上在检测亮度之后，在照明单元的正常运行中，至少在对象的区域内以在光强度变化范围内的光强度照亮车辆的前部环境，对于该光强度变化范围在对象与对象环境之间的亮度对比度最大。为此，例如在检测时间期间，发射借助于所述至少一个灯光模块可用的照明光量，所述照明光量从灯光模块的最大照明光量的0％至最大照明光量的100％，其中在此，所述照明光量从灯光模块的最大照明光亮的0％连续地提高至100％。紧接于此地，对于照明单元的正常运行，为了至少在所检测的且被分级为重要的对象的区域内的照明而借助于亮度检测装置和灯光控制器来选择灯光模块的照明光量，在所述照明中在对象与其对象环境之间的亮度对比度最大。
本发明还涉及一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括指令，所述指令引起：按照本发明的(例如按照当前的各实施例的)照明单元实施按照本发明的(例如按照当前的各实施例的)方法；以及本发明还涉及一种计算机可读介质，在其上存储有这种计算机程序产品。
附图标记列表
2 照明单元的主前照灯的灯光模块
4 照明单元的灯光控制器
4.1 灯光控制器4的存储器
6 构成为前部摄像机的环境检测装置
8 车辆的前部环境
8.1 对象10的对象环境
8.1.2对象10的对象阴影
10 构成为行人的对象
12 照明单元的亮度检测装置
14 由对象10和对象环境8.1组成的整体
14.1整体14的子区域

Claims (9)

1.用于操控车辆的照明单元的至少一个灯光模块(2)的方法，所述照明单元包括：至少一个灯光模块(2)、用于自动操控灯光模块(2)的灯光控制器(4)以及用于检测车辆的前部环境(8)的环境检测装置(6)，其中，借助于灯光控制器(4)和灯光模块(2)与借助于环境检测装置(6)在前部环境(8)中所检测的且借助于灯光控制器(4)被分级为重要的对象(10)有关地照亮车辆的前部环境(8)，
其特征在于，
所述照明单元具有亮度检测装置(12)，所述亮度检测装置用于检测在车辆的前部环境(8)中所述被分级为重要的对象(10)的亮度和前部环境(8)的围绕所述被分级为重要的对象(10)的对象环境(8.1)的亮度，并且根据借助于灯光控制器(4)查明的在所述分级为重要的对象(10)与对象环境(8.1)之间的亮度对比度来照亮车辆的前部环境(8)，
其中，借助于灯光控制器(4)并且根据在所述被分级为重要的对象(10)与对象环境(8.1)之间所查明的亮度对比度分别相对于对象环境(8.1)确定所述被分级为重要的对象(10)的正对比度或所述被分级为重要的对象的负对比度，并且在存在正对比度的情况下提高灯光模块(2)的在所述被分级为重要的对象(10)的区域内的光强度，而在存在负对比度的情况下降低灯光模块的在所述被分级为重要的对象的区域内的光强度，
其中，如果所述被分级为重要的对象(10)相对于暗的对象环境(8.1)显得亮，那么存在所述正对比度；并且如果所述被分级为重要的对象(10)相对于亮的对象环境(8.1)显得暗，那么存在所述负对比度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据对车辆和/或对象(10)的潜在危险借助于灯光控制器(4)将借助于环境检测装置(6)所检测的对象(10)分级为重要的对象(10)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将在所述被分级为重要的对象(10)的区域内的光强度提高或降低事先确定的且存储在灯光控制器(4)的存储器(4.1)中的绝对值。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据在所述对象与对象环境之间的亮度对比度的值来提高或降低光强度。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在借助于亮度检测装置检测亮度的情况下，以如下光强度照亮借助于环境检测装置所检测的且借助于灯光控制器被分级为重要的对象，所述光强度在亮度的检测时间之内在灯光模块的光强度变化范围内自动可变，并且在时间上在检测亮度之后，在照明单元的正常运行中，至少在所述被分级为重要的对象的区域内以在光强度变化范围内的光强度照亮车辆的前部环境，对于该光强度变化范围在所述被分级为重要的对象与对象环境之间的亮度对比度最大。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将由所述被分级为重要的对象(10)及其对象环境(8.1)所组成的整体(14)划分为多个子区域(14.1)，并且在照明单元的正常运行中，灯光模块(2)的光强度在所述子区域(14.1)中的每个子区域中构成为，使得对于所述子区域(14.1)中的每个子区域在所述被分级为重要的对象(10)与其对象环境(8.1)之间的亮度对比度在照明单元的技术极限内最大。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述被分级为重要的对象(10)的对象环境(8.1)照亮为，使得对象环境(8.1)能部分地作为所述被分级为重要的对象(10)的对象阴影(8.1.2)被车辆的车辆驾驶员感知。
8.用于车辆的用于实施根据权利要求1至7之一所述的方法的照明单元，所述照明单元包括：至少一个灯光模块(2)、用于自动操控灯光模块(2)的灯光控制器(4)以及用于检测车辆的前部环境(8)的环境检测装置(6)，其中，借助于灯光控制器(4)和灯光模块(2)能与借助于环境检测装置(6)在前部环境(8)中所检测的且借助于灯光控制器(4)被分级为重要的对象(10)有关地照亮车辆的前部环境(8)，其特征在于，所述照明单元具有亮度检测装置(12)，所述亮度检测装置用于检测在车辆的前部环境(8)中所述被分级为重要的对象(10)的亮度和前部环境(8)的围绕所述被分级为重要的对象(10)的对象环境(8.1)的亮度，并且能根据借助于灯光控制器(4)所查明的在所述被分级为重要的对象(10)与对象环境(8.1)之间的亮度对比度照亮车辆的前部环境(8)，
其中，借助于灯光控制器(4)并且根据在所述被分级为重要的对象(10)与对象环境(8.1)之间所查明的亮度对比度分别相对于对象环境(8.1)确定所述被分级为重要的对象(10)的正对比度或所述被分级为重要的对象的负对比度，并且在存在正对比度的情况下提高灯光模块(2)的在所述被分级为重要的对象(10)的区域内的光强度，而在存在负对比度的情况下降低灯光模块的在所述被分级为重要的对象的区域内的光强度，
其中，如果所述被分级为重要的对象(10)相对于暗的对象环境(8.1)显得亮，那么存在所述正对比度；并且如果所述被分级为重要的对象(10)相对于亮的对象环境(8.1)显得暗，那么存在所述负对比度。
9.计算机可读介质，在所述计算机可读介质上存储有计算机程序产品，所述计算机程序产品包括指令，所述指令引起根据权利要求8所述的照明单元实施根据权利要求1至7之一所述的方法的各方法步骤。
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