CN116583435A - 在施工现场行驶时调节车辆照明的方法及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在施工现场(1)行驶时调节车辆照明的方法，其中，在识别到在施工现场(1)的行驶时，通过改变产生光图像(3)的光强度来调节由至少一个车辆前照灯(2)投射到周围环境中的、由称为远光的上光场(3.1)和称为近光的下光场(3.2)组成的光图像(3)。根据本发明的方法的特征在于，在施工现场(1)行驶时将所发出的近光的光强度提高到指定值。

Description

在施工现场行驶时调节车辆照明的方法及车辆
技术领域
本发明涉及一种根据在权利要求1的前序部分中有更详细定义的类型的用于在施工现场行驶时调节车辆照明的方法以及一种根据在权利要求9的前序部分中有更详细定义的类型的车辆。
背景技术
为了即使在黑暗中(例如在夜间)也能够安全地运行车辆，车辆通常具有照明装置。利用这种照明装置可以照亮车辆周围环境，特别是在行驶方向上位于车辆前方的路段。在此，可以根据情况调节照明装置发出的光的亮度，并且改变所投射的光的传播方向和所占的截面积。车辆前照灯通常在城镇中使用近光灯，以及如果不存在使其他道路使用者眩目的风险，在城镇之外使用远光灯。这使得驾驶车辆的人能够在黑暗中看得更远。通过在增大照明装置所发出的光的射程之外也提高其亮度，也可以更清楚地看到难以识别的物体。
为此，驾驶车辆的人可以手动地在近光灯和远光灯之间来回切换。还已知所谓的自适应远光灯辅助装置，其根据传感器信号自动调节照明装置所发出的光的照明距离和/或亮度。现代车辆使用LED作为光源，特别是以所谓的矩阵式前照灯形式。在此，可以有针对性地控制矩阵式前照灯的各个LED(也称为像素)，以便熄灭由矩阵式前照灯发射的光锥的区域。例如可以准确熄灭光锥的存在其他道路使用者的区域。这样就可以在发出远光的同时避免使其他道路使用者眩目。还已知，例如通过移动照明装置的反射器和/或透镜改变由照明装置发出的光的传播方向。由此例如可以实现自适应的随动转向灯。
夜间在施工现场行驶是一种具有挑战性的交通场景。例如，在施工现场区域中，道路宽度经常会变窄，这就要求驾驶车辆的人非常小心，以便安全地操作车辆。而由于夜间能见度差，这变得很困难。车辆驾驶员会被数量相对较多的反光的周围物体(例如交通标志和/或警示灯)眩目，这些物体由于具有逆向反射涂层，会将照明装置发出的光反射回车辆或车辆驾驶员的方向。此外，与旧路面相比，翻新后的路面的反射能力降低，因此更多的光线被路面吸收，这又使施工现场区域的交通场景显得更暗。因此，周围物体、车道标记和出口可能很难被识别或容易被忽视。
从DE 10 2011 014 455 A1已知一种用于运行具有照明装置的车辆的方法。根据该文献中公开的方法，识别出在施工现场的行驶，并在行驶在施工现场时自动调节车辆前照灯发出的光的光分布。当识别出施工现场时，打开静态的转弯辅助灯或激活随动转向灯，并且随动转向灯或静态的转弯辅助灯的传播方向远离车辆指向车辆侧面，以便能够更好地照亮施工现场区域中道路的边缘区域。在此，根据该文献中公开的发明的实施方式，还提高了所发出的光输出。由此，驾驶车辆的人可以更好地感知道路边缘和/或位于相应区域中的物体，从而使车辆运行更安全。为了识别出在施工现场的行驶，评估由摄像头生成的摄像头图像和/或将当前车辆位置与记录有施工现场区域的地图材料进行比较。附加地或替代地，也可以通过特定的车辆速度推断正在施工现场行驶，因为在施工现场中一般适用降低的速度限制。此外，可以例如通过车对X通信接口向车辆发送无线电信号，以便将施工现场的信息告知车辆。然而这里的缺点是，对道路侧边的增亮也意味着更多的光被投射到诸如交通标志和警示灯之类的反光物体上，这使得驾驶车辆的人更加眩目。
车辆照明系统也从DE 199 22 735A1中已知。该文献描述了，根据当前天气条件和/或路面状况调整由车辆照明系统发出的光。其中一方面可以调整车辆照明系统发出的光的照射方向和面积，并且可以改变所发出的光的亮度和/或颜色。在此，尤其是当存在诸如雨、雾或雪的不利天气条件时，会增亮周围环境。其中还会根据检测到的路面湿度来调整照明。可以枢转车辆的单个前照灯和/或前照灯的组成部分(例如反射器)和/或打开辅助前照灯(例如雾灯)。对由车辆照明系统发射的光的传播方向和/或所占据的面积的调整在此主要根据车辆的转向角、根据导航数据(从中推断出道路走向)、以及通过评估摄像头图像来进行，通过该摄像头图像除了分类天气条件外，还可以识别其他道路使用者。车辆照明系统发出的光也会根据其他道路使用者进行调整，以免对其造成眩目。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于在施工现场行驶时调节车辆照明的改进的方法，其中驾驶车辆的人在施工现场行驶时不会那么强烈地感到眩目，并且其中仍然可以更容易地察觉通常难以识别的车道标记。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的用于在施工现场行驶时调节车辆照明的方法和具有权利要求9的特征的车辆来实现。有利的设计方案和改进方案在从属权利要求中给出。
在用于在上述类型的施工现场行驶时调节车辆照明的方法中，根据本发明，在施工现场行驶时将所发出的近光的光强度提高到指定值。
在黑暗中，尤其是在夜间，施工现场区域的视觉感知是受限的。其原因例如是新的、反光差的沥青路面和相对大量的反光的周围物体，例如交通标志和/或警告灯。由此，驾驶车辆的人可能更难识别相关的车道标记，这使得驾驶车辆的人更难保持在车道内。此外，驾驶车辆的人可能更难识别周围物体和/或可能错过出口，因为驾驶车辆的人会太晚察觉到出口。这会降低道路交通的安全性。然而，借助于根据本发明的方法，当夜间在施工现场行驶时也可以获得足够的视觉感知。在此，仅特别明亮地照亮在行驶方向上的车辆前方的较近的周围环境中的相对较小的区域。由于光强度增加，难以识别的物体和车道标记也可以看得更清楚。通过仅增加下光场(即近光)的光强度，减少了由于车辆前照灯发出的光被反光的周围物体反射而对驾驶车辆的人造成的潜在风险。
在此可以通过多种方式增加近光的光强度。例如，打开附加的光源和/或灯具，例如雾灯和/或先前停用的矩阵式前照灯的LED或像素。还可以考虑增加光源的供电功率。也可以在光源与车道之间的光束路径中布置遮蔽元件，为提高光强度，将该遮蔽元件至少部分地移出光束路径。在此，光强度既可以逐级增加也可以无极增加。
在施工现场行驶是指在施工现场行驶之前、期间和之后的任意时间点。因此，可以在到达指示施工现场的交通标志之前的指定距离处就已经增加光强度，或者可以在车辆在施工现场行驶了指定距离之后才增加光强度。光强度也可以根据到施工现场尽头的指定距离而增加，并且可以在离开施工现场区域时或在离开施工现场区域后的指定时间段或距离之后又恢复到其原始状态。而在增加近光的光强的同时，车辆前照灯也可以发出远光。
本方法的有利的改进方案设置为，在施工现场行驶时降低所发出的远光的光强度或者停用远光。如前所述，驾驶车辆的人会被周围物体反射的光眩目。通过降低远光灯的亮度或者特别有利地通过在施工现场行驶时完全停用远光灯，也可以降低驾驶车辆的人被车辆所发出的光的反射眩目的风险。因此，夜间在施工现场行驶时，车辆的运行更加安全。
根据本方法的另一有利的设计方案，通过以下方法中的至少一种识别在施工现场的行驶：
-评估由车载摄像头生成的至少一张摄像头图像；
-评估由雷达系统提供的传感器信号；
-将当前的车辆位置、特别是通过全球导航卫星系统确定的车辆位置与地图材料进行比较；
-评估当前车速；以及/或者
-评估无线的施工现场指示信号、特别是通过车对X通信接口传输的施工现场指示信号。
借助于所提到的方法，可以特别可靠地进行施工现场检测。在此，任意摄像头(例如多用途摄像头)都可以用作车载摄像头。在此可以是单目摄像头或立体摄像头。特别是，除了可见光之外，车载摄像头还可以捕捉红外线，这保证了在黑暗中更可靠地识别图像。借助于雷达系统，即使在黑暗中也能够可靠地检测距离信息。特别是在低速和短距离的情况下，作为雷达系统的补充或替代，也可以将超声波传感器系统用于确定距离。也可以考虑借助于激光扫描仪(例如激光雷达)来确定距离。类似于现有技术，也可以通过将当前车辆位置与在地图材料中记录的施工现场位置进行比较来确定施工现场区域。也可以通过对于当前行驶的道路而言非典型的车辆速度(例如在高速公路上速度80)来识别在施工现场区域的行驶。此外，无线传输的施工现场指示信号可以指示施工现场，其中附加信息(例如施工现场长度)也可以与施工现场指示信号一起传输。
本方法的另一有利的设计方案还设置为，根据道路状况、尤其是路面状况和/或在道路上检测到的潮湿处而改变指定值。通过根据道路状况改变近光的光强度，可以确保施工现场区域的照明更加安全。因此，可以根据路面反射光的程度来增加近光的光强度。例如，如果某个施工现场的路面没有翻新，该路面也不会如此强烈地吸收车辆前照灯发出的光。在这种情况下，近光的光强度不必增加太多。这也适用于路面潮湿的情况。例如，如果下雨或道路上有雪，则道路的反射能力会提高。同样在这种情况下，将近光的光强度提高较小的程度就足够了。由此也降低了光从道路朝周围物体(如交通标志和/或警告灯)的方向反射的风险，由此可以进一步降低驾驶车辆的人的眩目风险。
根据本方法的另一有利的设计方案，融合来自至少一个车载摄像头和激光扫描仪的传感器数据以识别道路状况。借助于传感器融合，可以特别可靠地识别道路状况。如果传感器系统发生故障或提供了错误的传感器信号，则可以通过考虑工作的传感器所提供的传感器数据来避免错误检测。在此也可以在传感器融合中考虑更多的传感器系统。为了识别道路状况，也可以将附加地由超声波系统或雷达系统发出的传感器信号与车载摄像头和激光扫描仪的传感器数据相融合。
本方法的另一有利的设计方案还设置为，当识别到出口时，使光图像的焦点移动到对应于该出口的周围区域或者使光图像占据的面积以这样的方式扩展，即，使得对应于出口的周围区域也至少区域性地被照亮。由于施工现场区域中的施工限制，出口经常被移动，或是车道宽度缩短和/或变窄。因此，在施工现场区域中的出口有时特别难以识别。特别是在夜间，驾驶车辆的人错过出口的风险就相当大。通过在施工现场行驶时更亮地照亮出口，驾驶车辆的人能够更好地察觉到出口。由此可以降低驾驶车辆的人无意中错过出口的风险。在此，一方面车辆前照灯发出的光束可以偏转以便照亮施工现场，和/或也可以打开附加的前照灯或光源，以便照亮对应于出口的周围区域。特别是，只有当驾驶车辆的人打算驶入相应的出口时，出口才会被照得更亮。这例如可以通过转向指示灯的设置来确定。此外，还可以通过分析规划的行驶路线(例如输入车辆的导航系统的行驶路线)推断出驾驶车辆的人驶入出口的意图。由此避免了对不相关出口的不必要的照明。因此可以确保在施工现场行驶时特别轻松地运行车辆或车辆照明。
根据本方法的另一有利的设计方案，当检测到位于车辆周围环境中的至少一个其他道路使用者时，有针对性地熄灭光图像的、特别是下光场的至少一个指定区域的照明。由此可以防止对其他道路使用者造成不希望的眩目。在此，可以例如通过评估摄像头图像来识别车辆周围环境中的其他道路使用者。还可以通过传输或接收经由车辆对车辆通信接口传输的信号来识别其他道路使用者。附加地或替代地，也可以确定车辆与其他道路使用者之间的相对位置或相对距离，例如借助于距离检测系统，例如激光扫描仪和/或距离雷达。由此可以计算出光图像或下光场的在车辆前照灯发出的光发射时要被排除/熄灭的区域。这通常已经通过自适应远光灯辅助装置已知。然而，如果道路潮湿，则潮湿处会反射该明亮的近光，这会使其他道路使用者感到来自道路方向的眩光。由于特别增加了车辆近光灯的光强度，因此其他道路使用者就特别强烈地感到眩目。然而，通过评估其他道路使用者与车辆的位置关系并考虑车辆前照灯、道路与其他道路使用者之间的反射角，投射到道路上的明亮的近光的个别区域可以被熄灭，从而使其他道路使用者不会被即使潮湿道路反射的光眩目。由此可以进一步提高道路交通的安全性。
优选使用至少一个LED前照灯、特别是矩阵式前照灯来发射光图像。通常，任意的车辆前照灯都可以用来发射光图像。例如可以使用白炽灯、卤素灯或氙气灯作为光源。激光也可以用作光源。然而，LED具有特别高的效率水平，因此可以在低耗能的同时产生明亮的近光。借助于矩阵式前照灯，还可以特别简单地调节光图像投射到周围环境中的方向。为此不需要可移动的部件，这简化了车辆前照灯的结构并且也使车辆前照灯具有抗振性。因此，可以提高将光图像根据指定方向投射到周围环境中的可靠性。
在具有至少一个前照灯、周围环境监测系统和计算单元的车辆中，根据本发明，该计算单元被适配成用于执行上述方法。车辆可以是任意车辆，例如汽车、卡车、厢式货车、公共汽车等。一个或多个车辆前照灯可以用于发射光图像。各种传感器系统可以用作周围环境监测系统。例如可以使用摄像头、雷达系统、激光扫描仪等监测车辆的周围环境。计算单元可以是任意计算单元，例如中央车载电脑、车辆子系统的控制器或单独设置的用于执行该方法的控制计算机。在此也可以使用人工智能来评估摄像头图像，例如以人工神经网络(例如卷积神经网络)的形式。
附图说明
根据本发明的方法的其他有利的设计方案也通过在下文中参考附图更详细说明的实施例给出。
其中，唯一的附图从驾驶车辆的人的视角示出了在夜间行驶在施工现场的车辆。
具体实施方式
该附图示出了在夜间行驶在施工现场1的车辆8。为了照亮车辆周围环境，车辆8包括多个车辆前照灯2，以下称为前照灯9。前照灯9发出光以产生光图像3。光图像3由上光场3.1和下光场3.2组成，其中上光场3.1对应远光，下光场3.2对应近光。图中，前照灯9仅投射形成下光场3.2的光。
在施工现场1行驶时，对施工现场1的视觉感知常常受到限制，这是由于翻新的道路4的路面反光较差并且在施工现场1的区域中设置有大量反光的周围物体(如交通标志10和警示灯11)，这些物体将前照灯9发出的光反射回车辆驾驶员的方向而使其感到眩目。根据本发明，通过使前照灯9发出与典型近光灯相比光强度提高的近光，施工现场区域1的视觉感知得到改善。借助于更亮的近光灯，吸光路面也可以变亮，此外由于反光的周围物体(如交通标志10和警示灯11)没有被照亮，也避免了对车辆驾驶员造成眩目。由此使得驾驶车辆的人可以更好地感知车道标记12，因此驾驶车辆的人也可以更容易地保持在正在行驶的车道上。这也提高了在施工现场行驶时的驾驶舒适性。
在此可能会发生的是，道路4上存在反光区域，例如以潮湿处5的形式。在此，前照灯9发出的光被潮湿处5反射到其他道路使用者6的方向从而使其感到眩目。由于借助于根据本发明的方法发出的近光特别亮，因此对其他道路使用者6也造成更强烈的眩目。为了避免这种情况，可以熄灭光图像3的、优选下光场3.2的个别区域7。因此可以可靠地避免其他道路使用者6的眩目。为了计算要熄灭的区域7，例如生成图中所示场景的摄像头图像并进行评估。由此，可以识别其他道路使用者6和潮湿处5，并且可以计算道路使用者6、潮湿处5与车辆8或前照灯9之间的位置关系，这使得自适应地熄灭区域7成为可能。此外，在此还可以考虑其他传感器数据，例如通过雷达或激光扫描仪系统生成的距离信息。

Claims (9)

1.一种用于在施工现场(1)行驶时调节车辆照明的方法，其中，在识别到在施工现场(1)的行驶时，通过改变产生光图像(3)的光强度来调节由至少一个车辆前照灯(2)投射到周围环境中的、由称为远光的上光场(3.1)和称为近光的下光场(3.2)组成的所述光图像(3)，
其特征在于，
在所述施工现场(1)行驶时将所发出的所述近光的光强度提高到指定值。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
在所述施工现场(1)行驶时降低所发出的所述远光的光强度或者停用所述远光。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
通过以下方法中的至少一种识别在所述施工现场(1)的行驶：
评估由车载摄像头生成的至少一张摄像头图像；
-评估由雷达系统提供的传感器信号；
-将当前的车辆位置、特别是通过全球导航卫星系统确定的车辆位置与地图材料进行比较；
-评估当前车速；以及/或者
-评估无线的施工现场指示信号、特别是通过车对X通信接口传输的施工现场指示信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，
其特征在于，
根据道路状况、尤其是路面状况和/或在道路(4)上检测到的潮湿处(5)而改变所述指定值。
5.根据权利要求4所述的方法，
其特征在于，
融合来自至少一个车载摄像头和激光扫描仪的传感器数据以识别道路状况。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，
其特征在于，
当识别到出口时，使光图像的焦点移动到对应于所述出口的周围区域或者使所述光图像占据的面积以这样的方式扩展，即，使得对应于所述出口的周围区域也至少区域性地被照亮。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，
其特征在于，
当检测到位于车辆周围环境中的至少一个其他道路使用者(6)时，有针对性地熄灭所述光图像(3)的、特别是所述下光场(3.2)的至少一个指定区域(7)的照明。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，
其特征在于，
使用至少一个LED前照灯、特别是矩阵式前照灯来发射所述光图像(3)。
9.一种具有至少一个前照灯(9)、周围环境监测系统和计算单元的车辆(8)，其特征在于，
所述计算单元被适配成用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
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