CN116601051A - 用于运行至少一个车辆前照灯的方法和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于运行至少一个车辆前照灯(1)的方法，其中根据控制信号使车辆前照灯(1)在弱光的基本照明模式与强光的基本照明模式之间切换，并且其中根据控制信号使由车辆前照灯(1)射出的、强光的基本照明模式下的光场(5)至少区域性地变暗和/或区域性地通过打开至少一个附加光源调亮。根据本发明的方法的特征至少在于以下步骤：‑运行车辆前照灯(1)并打开附加光源；‑当有必要使光场(5)的至少一个区域(5.3)变暗或将车辆前照灯(1)切换到弱光的基本照明模式时：停用附加光源；‑由计算单元(4)检查传感器信号来确定是否仍然需要至少区域性地使光场(5)变暗或将车辆前照灯(1)切换到弱光的基本照明模式；‑如果是这种情况：则使光场(5)的至少一个区域(5.3)变暗或将车辆前照灯(1)切换到弱光的基本照明模式；或者‑如果不是这种情况：则使车辆前照灯(1)在强光的基本照明模式下运行并打开附加光源。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据在权利要求1的前序部分中更详细定义的类型的用于运行至少一个车辆前照灯的方法以及一种用于执行该方法的车辆。
背景技术
车辆通常具有前照灯形式的照明装置，用于照亮车辆环境，这也使得车辆能够在黑暗中(例如在夜间)安全地运行。在此，车辆前照灯通常具有不同的运行模式，其中车辆前照灯发出具有不同光特性的光。为此，特别是调节前照灯灯光的照明距离和/或亮度。如果在车辆的前方区域中有其他道路使用者和/或车辆正在穿过城市行驶，则车辆前照灯通常以近光灯运行，以免使其他道路使用者眩目。在乡间公路或高速公路上行驶时，如果车辆前方没有其他道路使用者，则车辆前照灯可以以远光灯运行，使驾驶车辆的人能够在黑暗中看得更远。
此外，还已知所谓的远光灯辅助装置，其根据由环境监控系统识别出的道路使用者自动调节前照灯灯光的照明距离和/或亮度。例如自动从远光灯切换为近光灯，或者使前照灯光锥的被其他道路使用者占据的区域熄灭或变暗。由此，即使在发出远光的情况下也可以防止对其他道路使用者造成眩目。尤其是所谓的矩阵式或像素式前照灯适合作为车辆前照灯，因为使用这些前照灯能够特别容易地产生特定的光图案。
此外，已知车辆前照灯除了构成基本照明的照明装置之外还包括附加照明装置，借助于该附加照明装置可以产生特别远且明亮的光束。这样的光束也被称为远光光束(High Beam Spot)，其由相对明亮的光被聚集到特别小的面积上而产生。在此可能发生的是，远光灯辅助装置在控制具有远光光束的车辆前照灯时，由于错误检测而不成比例地经常且不必要地调暗由车辆前照灯发出的远光。除了车辆前照灯和用于控制前照灯的控制器外，远光灯辅助装置还包括用于监控车辆周围环境的光学传感器。如果光学传感器接收到来自车辆周围环境的发光强度超过规定值的光，则表明有迎面而来的车辆。在这种情况下，必须将车辆前照灯发出的远光调暗，以免对潜在的迎面而来的道路使用者造成眩目。然而，在此可能发生的是，实际上不是打开了前照灯的迎面而来的车辆，而是静态或动态的周围物体，该物体将车辆前照灯发出的光反射回车辆的方向。在这种情况下就无需调暗。如果反光物体(如道路导向柱的反光体或道闸的横杆)被远光光束照亮，则该物体会向启用远光光束的车辆的方向反射特别大量的光，于是反光物体特别经常被误认为是发出光的道路使用者。
为了避免这样的错误检测，DE 10 2011 081 428 A1公开了一种用于确定将光发射和/或反射到车辆的物体的物体类别的方法。在此，车辆中的远光灯辅助装置包括作为光学传感器的彼此错开的至少两个相机。在此，这些相机也可以彼此间仅有相对小的偏移，在此例如可以是立体相机。借助这两个相机，从不同的视角记录周围物体发射或反射的光，从而能够区分本身发光的物体(例如迎面而来的道路使用者)与反射光的物体(如反光体)。由此，可以降低远光灯辅助装置误识别迎面而来的道路使用者并因此调暗灯光的误检率。在此，该文献还指出，当确实识别出道路使用者时，除了调暗远光灯外，还可以关闭车辆前照灯的附加照明装置。然而，至少需要两个用于监控周围环境的相机来执行该文献中公开的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的方法，该方法用于运行至少一个车辆前照灯，该车辆前照灯具有附加光源以产生射程远且明亮的远光，借助于该方法可以可靠地避免或至少减少车辆前照灯的不必要的调暗，即使在应用仅使用光学传感器的远光灯辅助装置时也是如此。
一种用于运行前文所述类型的至少一个车辆前照灯的方法，其中车辆前照灯被适配成用于发出光场，该光场能够通过打开至少一个附加光源来增亮，根据本发明，在该方法中至少执行以下步骤：
-使车辆前照灯在强光的基本照明模式下运行并打开附加光源；
-当通过对传感器信号的评估确定有必要使光场的至少一个区域变暗或将车辆前照灯切换到弱光的基本照明模式时：停用附加光源；
-由计算单元检查传感器信号来确定是否仍然需要至少区域性地使光场变暗或将车辆前照灯切换到弱光的基本照明模式；
-如果是这种情况：则使光场的至少一个区域变暗或将车辆前照灯切换到弱光的基本照明模式；或者
-如果不是这种情况：则使车辆前照灯在强光的基本照明模式下运行并打开附加光源。
若由打开附加光源的车辆前照灯照射到反射特别好的周围物体，则该周围物体也以相对高的光强度将光反射回车辆的方向。由此增加了将周围物体与其他道路使用者混淆的可能性，因为由于光强度高，周围物体在光学传感器看来如同自身发光的道路使用者。在这种情况下要至少区域性地使车辆前照灯发出的光场变暗，或者将车辆前照灯切换到弱光的基本照明模式。然而，如果放弃运行附加光源，则周围物体被错误地识别为其他道路使用者的可能性也会降低，因为就表现为本身发光的道路使用者来说，周围物体现在反射的光太少。如果在关闭附加光源之后由计算单元再次检查传感器信号，则可以更可靠地区分道路使用者与周围物体。如果确实是其他道路使用者，则至少区域性地使车辆前照灯发出的光场变暗，或者将车辆前照灯切换到弱光的基本照明模式。然而，如果处理单元确定它是周围物体，则可以再次安全地打开附加光源。为了执行根据本发明的方法，不需要对远光灯辅助装置进行结构上的改变，因此根据本发明的方法也可以特别简单地用于现有车辆。
弱光的基本照明模式例如可以是近光灯，而强光的基本照明模式可以是远光灯。
可以使用各种传感器作为光学传感器。例如可以是亮度传感器。然而，本方法的有利的改进方案设置为，光学传感器是至少一个相机。其中相机生成相机图像，这些相机图像由计算单元评估。由此可以获得特别广泛的信息。由于现代车辆通常配备相机，因此无需在车辆上设置额外硬件。相机可以是任意的相机，例如多用途相机。其可以被实施为单目相机或立体相机，并捕获可见光谱和/或红外光谱中的光。尤其是使用被适配成用于捕捉红外光的相机可以在黑暗中特别可靠地拍摄周围物体。
根据本方法的另一有利的设计方案，通过在由相机生成的至少一个相机图像中识别至少一个待遮光的物体来确定使光场的至少一个区域变暗或者将车辆前照灯切换到弱光的基本照明模式的必要性。待遮光的物体例如是其他道路使用者，例如朝车辆迎面而来的骑自行车的人、乘用车、卡车或任何道路车辆。该其他道路使用者也可以沿与车辆相同的方向行驶。从后方也可能给沿相同方向行驶的其他道路使用者造成眩目，因为车辆通常具有侧面后视镜和车内后视镜，这些后视镜使车辆发出的光转向前方行驶车辆的车辆驾驶员的方向，这会使其感到眩目。待遮光的物体也可以是建筑物。例如，车辆发出的光通过窗户射入建筑物，而这会打扰建筑物中的人。
本方法的另一有利的设计方案还设置为，在相机图像中由此识别待遮光物体，即，相机图像的至少一个部分区域被光强度高于指定极限值的光覆盖。因为在黑暗中，特别是在夜间，其他道路使用者通常也自身发光以便在黑暗中辨别方向，所以当识别到发光的物体时，就可以认定其为其他道路使用者。在这种情况下，发光物体被分类为待遮光的物体，于是车辆前照灯被调暗。为此，为周围物体发出的光的发光强度指定极限值，必须超过该极限值才能将周围物体识别为其他道路使用者或待遮光的物体。由此可以例如将周围环境中的发光物体(例如建筑工地标记或路灯)与迎面而来的车辆区分开来。
优选将人工智能用于相机图像评估，特别是使用人工神经网络。通过使用人工智能、特别是人工神经网络(例如卷积神经网络)可以特别可靠地评估相机图像。以此方式，可以降低在相机图像中错误地识别待识别特征的误检测率。
在具有至少一个车辆前照灯、计算单元和光学传感器的车辆中，根据本发明，该计算单元被适配成用于执行前述方法。车辆可以是任意车辆，例如乘用车、卡车、厢式货车、公共汽车等。可以设置单独的计算单元来执行本方法。但也可以是中央车载电脑或车辆子系统的控制器。类似地，涉及的可以是任意的车辆前照灯。其可以具有多个光源用于发出基本照明。车辆前照灯可以具有任意的灯作为照明装置，例如白炽灯、卤素灯或氙气灯、荧光管、激光或LED。特别地，车辆前照灯是所谓的矩阵式或像素式前照灯。车辆前照灯可以包括一个或多个反射器、反射镜、透镜和/或棱镜。它们可以借助于执行器进行控制，例如移动它们。由此，例如可以控制车辆前照灯发出的光场的光传播方向。通过有针对性地打开或关闭各个照明装置，可以改变光场的亮度和/或有针对性地使光场的各个区域变暗。借助于附加光源，车辆前照灯能够发出所谓的远光光束，以便能够以特别高的亮度照亮距离车辆特别远的环境区域。
附图说明
根据本发明的方法和车辆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。
在附图中：
图1示出了远光灯辅助装置的已知运行方式的原理示意图；并且
图2示出了根据根据本发明的方法的远光灯辅助装置的运行方式的原理示意图。
具体实施方式
图1a)示出了车辆2，其具有光学传感器3、计算单元4和两个车辆前照灯1。车辆前照灯1将光场5投射到在行驶方向F上位于车辆2前方的周围区域中，在附图的图示中，出于空间原因，光场5源自车辆的中心而不是车辆前照灯1。光场5由两个区域5.1和5.2组成。其中区域5.2叠加在区域5.1上。在区域5.1中，车辆前照灯1根据强光的基本照明模式将光(例如远光)投射到周围环境中。一个或两个车辆前照灯1包括附加光源，借助于该附加光源按照区域5.2将特别明亮且射程远的光投射到环境中。这种光也被称为远光光束。由此，车辆2前方的远处的环境区域可以被照亮得特别明亮，这使得车辆2能够在夜间由驾驶车辆的人舒适且安全地操作。在此为相机形式的光学传感器3用于监测环境。在此，由光学传感器3产生的传感器信号由计算单元4评估，以识别潜在物体6或其他道路使用者。根据检测到的物体6或道路使用者，计算单元4输出用于控制车辆前照灯1的控制信号，以便改变光场5的光特性。由此，当识别出另一个道路使用者、尤其是朝车辆2迎面而来的道路使用者时，光场5的区域5.3被熄灭或者由强光的基本照明模式切换到弱光的基本照明模式，以免使迎面而来的道路使用者眩目。
在图1a)的示例中，远光光束、即光场5的区域5.2照射到将该远光光束反射回车辆2的方向的物体6.1(例如导向柱的反光体)上，于是计算单元4在由相机生成的相机图像中检测到特别高的光强度，并由此识别出迎面而来的道路使用者的接近。相应地，计算单元4输出用于调暗光场5的区域5.3的控制信号。由此，物体6.1被排除在车辆2的照明之外，或者车辆前照灯1被切换到弱光的基本照明模式，于是车辆前照灯1特别是以较低的亮度照亮相比于区域5.1较小的区域5.4。
然而，由于对象6.1不是迎面而来的道路使用者而是导向柱，因此不需要使区域5.3变暗或使车辆前照灯1在弱光的基本照明模式下运行。在图2中示出了借助于根据本发明的方法使车辆前照灯1遮光或变暗的过程。在此，图2a)对应于图1a)中的交通状况。如果在相机图像中检测到需遮光的物体、即迎面而来的道路使用者，则首先关闭远光光束、即附加光源。这在图2b)中示出。在此，车辆前照灯1仅向区域5.1中按照强光的基本照明模式照射光。这时，物体6.1将车辆前照灯1发出的光朝车辆2的方向反射得不那么强烈，由此计算单元4方面对相机图像的新评估可以可靠地确定迎面而来的道路使用者或物体6。根据图2c1)和2c2)，根据重新做出的相机图像评估相应地使光场的区域5.3变暗、使车辆前照灯1以弱光的基本照明模式运行或者再次打开远光光束。由此可以避免车辆前照灯1不必要的变暗或遮光。由此可以提高在黑暗中使用车辆2时的驾驶舒适性。
Claims (6)
1.一种用于运行至少一个车辆前照灯(1)的方法，其中车辆(2)借助于至少一个光学传感器(3)监控车辆周围环境并且通过计算单元(4)评估由所述光学传感器(3)生成的传感器信号以生成控制信号，并且根据所述控制信号使所述车辆前照灯(1)在弱光的基本照明模式与强光的基本照明模式之间切换，并且其中根据所述控制信号使由所述车辆前照灯(1)射出的、强光的基本照明模式下的光场(5)至少区域性地变暗和/或区域性地通过打开至少一个附加光源调亮，
其特征至少在于以下步骤：
-使所述车辆前照灯(1)在所述强光的基本照明模式下运行并打开所述附加光源；
-当通过对所述传感器信号的评估确定有必要使所述光场(5)的至少一个区域(5.3)变暗或将所述车辆前照灯(1)切换到所述弱光的基本照明模式时：停用所述附加光源；
-由所述计算单元(4)检查所述传感器信号来确定是否仍然需要至少区域性地使所述光场(5)变暗或将所述车辆前照灯(1)切换到所述弱光的基本照明模式；
-如果是这种情况：则使所述光场(5)的至少一个区域(5.3)变暗或将所述车辆前照灯(1)切换到所述弱光的基本照明模式；或者
-如果不是这种情况：则使所述车辆前照灯(1)在所述强光的基本照明模式下运行并打开所述附加光源。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
使用至少一个相机作为所述光学传感器(3)。
3.根据权利要求2所述的方法，
其特征在于，
通过在由所述相机生成的至少一个相机图像中识别至少一个待遮光的物体(6)来确定使所述光场(5)的至少一个区域(5.3)变暗或者将所述车辆前照灯(1)切换到所述弱光的基本照明模式的必要性。
4.根据权利要求3所述的方法，
其特征在于，
在相机图像中由此识别待遮光物体(6)，即，所述相机图像的至少一个部分区域被光强度高于指定极限值的光覆盖。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，
其特征在于，
使用人工智能、特别是人工神经网络来评估相机图像。
6.一种车辆(2)，其具有至少一个车辆前照灯(1)、计算单元(4)和光学传感器(3)，
其特征在于，
所述计算单元(4)被适配成用于执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |