DE102006016071B4

DE102006016071B4 - Steuerung der Leuchtweite von Scheinwerfern eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102006016071B4
Application number: DE102006016071.1A
Authority: DE
Inventors: Stefan Eberhardt; Dirk Brinkmann
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2006-04-04
Publication date: 2021-03-25
Anticipated expiration: 2026-04-05
Also published as: US7930083B2; US20070230199A1; JP2007276768A; JP4660501B2; DE102006016071A1

Abstract

Verfahren zur verkehrsabhängigen Leuchtweitenregulierung für Scheinwerfer in Kraftfahrzeugen, mit mindestens zwei Bilderfassungseinheiten, deren Bilder an der Steuereinheit zur Auswertung weitergeleitet werden, wobei anhand der Bilder der mindestens zwei Bilderfassungseinheiten ein Straßenverlauf als dreidimensionales Bild generiert wird, wobei zur Generierung des Straßenverlaufs eine Detektion der Fahrbahnmarkierung und/oder der Fahrbahnränder erfolgt, wobei ermittelte Straßenverlauf und die weiteren erfassten Lichtquellen wie die Lichter des Vorausverkehrs oder Gegenverkehrs auf Plausibilität verglichen werden und so dass erkannt wird, ob die weitren erfassten Lichtquellen als relevante oder irrelevante Lichtquellen zu betrachten sind und aufgrund dieser Unterscheidung die weitere Regelung der Leuchtweite erfolgt.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Regelung der Leuchtwerte, wie es beispielsweise aus der DE 197 13 884 A1 bekannt ist. Hier wird eine Leuchtweitenregulierung mit zwei Bilderfassungseinrichtungen beschrieben, deren Bilder zur Auswertung des Straßenverlaufs ein dreidimensionales Bild generieren, so dass anhand des ermittelten Straßenverlaufs eine vorausschauende Steuerung der Fahrzeuglichtfunktion erfolgt.
Aus der DE 199 020 15 A1 ist bekannt, eine Bilderfassungseinrichtung mit einer Bildauswerteeinrichtung zu verbinden, wobei aufgrund der erfassten Bilder mittels einer Verstelleinrichtung das Beleuchtungssystem angesteuert wird und die Leuchtweite verändert.
Ausgehend von den bekannten Systemen besteht die Aufgabe, die Lichtfunktion im Fahrzeug vorausschauend zu steuern. Ein weiterer Vorteil ist die Verbesserung des Kurvenlichtes durch die vorausschauende Aktivierung und die passende Ansteuerung am Kurveneingang bzw. am Kurvenausgang. Mit der erfindungsgemäßen Funktion ist es ebenfalls möglich, Kurvenformen wie eine S-Kurve, die bisher schwer anzusteuern war, verbessert auszuleuchten. Die erfindungsgemäße Spurerkennung für die Ansteuerung der Leuchtweite des Scheinwerfers des Kraftfahrzeuges hat des Weiteren den Vorteil, dass eine wesentlich bessere Identifikation und Unterscheidung von Lichtquellen auf oder neben der Fahrbahn gewährleistet ist.
Die Spurerkennung, welche in die variable Leuchtweitenregelung eines Scheinwerfers eingebettet ist, ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen

die 1 die Spurerkennung als Funktionsblock im Form einer Prinzipdarstellung und die 2 ein Diagramm zur Darstellung des Zusammenhanges von Geschwindigkeit und Leuchtweiteneinstellung

Für die Spurerkennung sind zumindest zwei Kameras vorgesehen, die als Stereokamera zusammenwirken, so dass durch die Auswertung der Bilder der zumindest zwei Kameras ein räumliches und damit dreidimensionales Bild für die weitere Auswertung in einem zugehörigen hier nicht dargestellten Steuergerät generiert werden kann. Damit kann durch die erfindungsgemäße Ausführung vorteilhafterweise die Positionen verschiedener Lichtquellen und insbesondere die Auswertung des Spur- oder Straßenverlaufs, auf welcher sich das Kraftfahrzeug bewegt, noch besser erfolgen.
Die 1 zeigt die erfindungsgemäße Spurerkennung. Hier werden zunächst in einem ersten Schritt 10 die Bilder der zumindest zwei Kameras jeweils für sich erfasst und eine genaue Lagebestimmung der Fahrbahnmarkierung durchgeführt, so dass auf dieser Grundlage eine Liniendetektion zur Generierung eines zweidimensionalen Bildes erfolgt.
Diese detektierten Linien bilden die Grundlage für die Bestimmung eines dreidimensionalen Bildes im nachfolgenden Arbeitsschritt 20. Dieses dreidimensionale Bild gibt nun die räumliche Anordnung der erfassten Fahrspur in Bezug auf das Fahrzeug an. Aufgrund dieses dreidimensionalen Bildes und der so ermittelten Informationen wird in einem anschließenden Verfahrensschritt 21 der Fahrbahnverlauf mit seinen Erhebungen, Kurven, Kuppen und beispielsweise auch Senken modelliert und die Fahrbahnebene in diesen Fahrbahnverlauf projeziert.
Dies verschiedenen Möglichkeiten sind im Verfahrensschritt 21 symbolisch mit den drei Angaben Senke 22, Kuppe 23 und Kurve 24 angegeben.
Wird nach der Modellierung des Fahrbahnverlaufs eine Senke festgestellt, so erfolgt anschließend im Schritt 25 die Erweiterung des Regelbereichs des Scheinwerfers. Das bedeutet, dass der Lichtkegel und damit die Erkennungsgrenze bei Bedarf angehoben werden kann.
Wird dagegen im Schritt 23 eine Kuppe im vorausschauenden Fahrbahnverlauf festgestellt, so wird der Regelbereich nach unten erweitert, was bedeutet, dass der Scheinwerfer bei Bedarf tangential zur Kuppe eingestellt wird. Ohne diese Absenkung würde das Licht des Scheinwerfers nicht auf die Fahrbahn gerichtet sein und damit nicht von dieser reflektiert werden, sondern sich außerhalb der Fahrbahn verlieren.
Letztendlich kann durch die Modellierung des Fahrbahnverlaufes auch auf eine Kurve geschlossen werden, was bedeutet, dass im Schritt 27 das Abblendlicht entsprechend dem Fahrbahnverlauf folgend geschwenkt wird, was durch den Schritt 28 als vorausschauendes Kurvenlicht dargestellt ist.
Letztendlich wird im Schritt 29 eine Auswertung der Lichtquellen vorgenommen. So werden alle ermittelten und von den Kameras erfassten Lichtquellen auf Plausibilität des Spurverlaufs mit den Lichtquellenpositionen überprüft. Auf diese Weise kann zwischen relevanten und nicht relevanten Lichtquellen unterschieden werden. Der Arbeitsschritt 29, der sich an die Erkennung der verschiedenen Fahrbahnverläufe anschließt, prüft nochmals die verschiedenen Spur- und Lichtquellenpositionen auf Plausibilität. Das bedeutet, dass anhand der Kamerabilder der Fahrbahnverlauf bestimmt wird und dass die erfassten Lichtquellen, wie beispielsweise die Leitpfosten neben der Fahrbahnspur, das Licht des Gegenverkehrs oder Vorausverkehrs auf der Spur mit diesem ermittelten Fahrbahnverlauf verglichen werden. Damit kann, wie bereits erwähnt, eine Plausibilitätsprüfung erfolgen. Bei entsprechenden Abweichungen ist es sinnvoll der Lichtquellenerkennung die höhere Priorität einzuräumen und auf eine Standartregelung für den Bereich „Ebene“ zu schalten.
Es wird ermittelt, ob eine Lichtquelle beispielsweise auf der Fahrbahn diffus reflektierend, wie mit dem Schritt 30 dokumentiert, ob die Lichtquelle unterhalb der Fahrbahn spiegelnd, wie im Schritt 31 dokumentiert ist, oder ob es eine relevante Lichtquelle, die als Gegenverkehr und damit oberhalb der Fahrbahn erkannt wird, vorhanden ist. Diese relevante Lichtquelle ist im Arbeitsschritt 32 als solche erfasst. Das Erkennen einer Lichtquelle auf oder unterhalb der Fahrbahn erlaubt die Einschätzung, ob es sich bei der erfassten Lichtquelle um eine irrelevante Lichtquelle handelt, die für die Ansteuerung des Scheinwerfers nicht berücksichtigt werden müssen. Lediglich das Erkennen einer Lichtquelle unterhalb der Fahrbahn lässt darauf schließen, dass das Licht entgegenkommender Fahrzeuge oder der Beleuchtung am Straßenrand sich in der Oberfläche der Fahrbahn spiegelt, beispielsweise weil die Fahrbahn nass ist. In diesem Fall kann bei dem Erkennen einer Lichtquelle unterhalb der Fahrbahn auf das Schlechtwetterlicht umgeschaltet werden, wie dies ist im Arbeitsschritt 34 angegeben.
Diese Funktion der Spurerkennung ist eingebettet in ein übergeordnetes Programm zur variablen Leuchtweitenregulierung. Bei der variablen Leuchtweitenregulierung ist es das Bestreben, den Bereich vor dem Fahrzeug optimal auszuleuchten, ohne den Gegenverkehr oder den Vorausverkehr zu blenden.
Die vorausschauende Steuerung hat den Vorteil, dass beispielsweise das Kurvenlicht durch die vorausschauende Aktivierung und die passende Ansteuerung am Kurveneingang und Kurvenausgang sowie bei besonderen kritischen S-Kurven verbessert wird.
Das Absenken des Abblendlichtes vor einer Kuppe auch ohne Voraus- und Gegenverkehr bietet den Vorteil, dass die maximale Lichtmenge auf der Fahrbahn vor dem Fahrer gerichtet ist.
Die Unterscheidung von relevanten und nicht relevanten Lichtquellen bietet den Vorteil, dass Fehleinstellungen vermieden werden und auch eine reflektierende Fahrbahnoberfläche erkannt wird, was den Rückschluss - Nasse Fahrbahnoberfläche - zulässt und dann zum Einschalten einer weiteren neuen Funktion des sogenannten Schlechtwetterlichtes führt.
Der Einsatz von zwei Kameras für die Identifikation relevanter Lichtquellen bietet letztendlich den Vorteil, dass die Zuverlässigkeit der Lichtquellenerkennung erhöht wird und damit der Komfort und die Sicherheit verbessert wird.
Die 2 zeigt noch mal als Diagramm den Zusammenhang von Geschwindigkeit und Leuchtweiteneinstellung. Unterhalb eines ersten Referenzwertes v1 erfolgt noch keine verkehrsabhängige Leuchtweitenregelung, wie dies der 2 ebenfalls zu entnehmen ist. Oberhalb dieses ersten Referenzwertes gibt es einen ersten Bereich, in welchem die Leuchtweiteneinstellung so gewählt ist, dass bei dem Erkennen einer Kuppe der Scheinwerfer die geringste Leuchtweite aufweist. Daran schließt sich der Regelbereich für die Ebene an welcher sich im Wesentlichen unterhalb der Ruhestellung oder Nullstellung befindet. Die 2 zeigt, dass sich daran die regelbare Leuchtweite für eine Senke anschließt und das Fernlicht hat die größte Leuchtweite, wobei deutlich zu entnehmen ist, dass das Fernlicht erst bei hohen Geschwindigkeiten zugeschaltet wird. Im Geschwindigkeitsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten vorgebbaren Referenzwert ist die Leuchtweite für alle Fälle zunächst geringer und nimmt zu mit steigender Geschwindigkeit, während die Leuchtweite oberhalb der Geschwindigkeit v2 ja nach Einstellbereich eine konstante Größe hat.

Claims

Verfahren zur verkehrsabhängigen Leuchtweitenregulierung für Scheinwerfer in Kraftfahrzeugen, mit mindestens zwei Bilderfassungseinheiten, deren Bilder an der Steuereinheit zur Auswertung weitergeleitet werden, wobei anhand der Bilder der mindestens zwei Bilderfassungseinheiten ein Straßenverlauf als dreidimensionales Bild generiert wird, wobei zur Generierung des Straßenverlaufs eine Detektion der Fahrbahnmarkierung und/oder der Fahrbahnränder erfolgt, wobei ermittelte Straßenverlauf und die weiteren erfassten Lichtquellen wie die Lichter des Vorausverkehrs oder Gegenverkehrs auf Plausibilität verglichen werden und so dass erkannt wird, ob die weitren erfassten Lichtquellen als relevante oder irrelevante Lichtquellen zu betrachten sind und aufgrund dieser Unterscheidung die weitere Regelung der Leuchtweite erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtquellenposition, die sich scheinbar unterhalb der Fahrbahn befindet, als irrelevant eingestuft wird und eine Lichtquelle, die sich oberhalb der Fahrbahn befindet, als relevante Lichtquelle erfasst wird, wobei beim Erkennen einer irrelevanten Lichtquelle diese Lichtquelle für die Ansteuerung des Scheinwerfers nicht berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen einer Kurve eine vorausschauende Aktivierung des Kurvenlichtes erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen von Kuppen im Straßenverlauf das Abblendlicht abgesenkt wird und eine Tangente zur Kuppenoberkante bildet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Erkennen von Senken das Abblendlicht soweit angehoben wird, dass der aus der Senke herausführende Fahrbahnabschnitt ausgeleuchtet wird.