DE102011076644A1 - Method for variably controlling e.g. high beam distribution of headlight of motor car, involves actuating headlight such that light distribution is varied to certain extent when reaching determined positions of motor cars - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer variablen Lichtverteilung eines Scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs. Dabei werden Informationen über das Umfeld des Kraftfahrzeug, insbesondere über einen Bereich vor dem Kraftfahrzeug, erfasst und die Lichtverteilung wird in Abhängigkeit von den erfassten Umfeldinformationen variiert. Außerdem ist Gegenstand der Erfindung eine Beleuchtungsanlage eines Kraftfahrzeugs umfassend einen Scheinwerfer und ein Lichtassistenzsystem zum Steuern einer variablen Lichtverteilung des Scheinwerfers. Das Kraftfahrzeug umfasst Mittel zum Erfassen von Informationen über ein Umfeld des Kraftfahrzeugs, insbesondere über einen Bereich vor dem Kraftfahrzeug. Das Lichtassistenzsystem variiert die Lichtverteilung in Abhängigkeit von den erfassten Umfeldinformationen. The present invention relates to a method for controlling a variable light distribution of a headlamp of a motor vehicle. In this case, information about the surroundings of the motor vehicle, in particular over an area in front of the motor vehicle, is detected and the light distribution is varied as a function of the detected surroundings information. In addition, the subject of the invention is a lighting system of a motor vehicle comprising a headlight and a light assistance system for controlling a variable light distribution of the headlight. The motor vehicle comprises means for acquiring information about an environment of the motor vehicle, in particular over an area in front of the motor vehicle. The light assistance system varies the light distribution as a function of the acquired surroundings information.
Scheinwerfer sind bekanntermaßen im Frontbereich eines Kraftfahrzeugs angeordnet und dienen der Verkehrssicherheit durch eine Sichtbarmachung des Fahrzeugs für andere Verkehrsteilnehmer sowie der Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug mit einer bestimmten Lichtverteilung, zum Beispiel in Form einer Abblendlicht-, Fernlicht- oder Nebellichtverteilung. Auch eine Ausleuchtung der Fahrbahn mittels einer variablen Lichtverteilung, die an bestimmte Umgebungs- und/oder Fahrsituationen angepasst werden kann, beispielsweise in Form von statischem oder dynamischem Kurvenlicht, Stadtlicht, Landstraßenlicht, Autobahnlicht, Teilfernlicht, Markierungslicht oder einer beliebigen anderen variablen Lichtverteilung sind bekannt. Headlights are known to be located in the front area of a motor vehicle and serve road safety by visualizing the vehicle for other road users and the illumination of the road ahead of the vehicle with a specific light distribution, for example in the form of a low beam, high beam or fog light distribution. Also, an illumination of the roadway by means of a variable light distribution, which can be adapted to specific ambient and / or driving situations, for example in the form of static or dynamic cornering lights, city lights, highway lights, motorway lights, Teilfernlicht, marker light or any other variable light distribution are known.
Statisches Kurvenlicht wird bspw. in Abhängigkeit von einem Kurvenradius einer durchfahrenen Kurve bzw. von einem Lenkradeinschlag und einer Fahrzeuggeschwindigkeit aktiviert bzw. deaktiviert, wobei die Hauptabstrahlrichtung des statischen Kurvenlichts konstant bleibt. Bei dynamischem Kurvenlicht kann die Hauptabstrahlrichtung des Lichts in Abhängigkeit von einem Kurvenradius der durchfahrenen Kurve variiert werden. Stadt-, Landstraßen- und Autobahnlicht wird bspw. in Abhängigkeit von der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs (in einer geschlossenen Ortschaft, auf einer einspurigen Landstraße oder einer mehrspurigen Schnellstraße) und/oder von einer Fahrzeuggeschwindigkeit aktiviert. Die verschiedenen Lichtverteilungen können sich dabei unterscheiden bezüglich der Reichweite (der Höhe einer Helldunkelgrenze der Lichtverteilung), dem Verlauf einer Helldunkelgrenze, der Breite der Ausleuchtung, dem Ort und der Ausgestaltung eines Intensitätsmaximums der Lichtverteilung, und anderer Charakteristika.Static cornering light is activated or deactivated, for example, as a function of a curve radius of a traversed curve or of a steering wheel angle and a vehicle speed, the main emission direction of the static cornering light remaining constant. In the case of dynamic cornering light, the main emission direction of the light can be varied as a function of a curve radius of the curve passed through. For example, city, highway and highway light is activated depending on the current position of the motor vehicle (in a closed village, on a single-lane highway or a multi-lane expressway) and / or on a vehicle speed. The different light distributions may differ with regard to the range (the height of a light-dark boundary of the light distribution), the course of a light-dark boundary, the width of the illumination, the location and the design of an intensity maximum of the light distribution, and other characteristics.
Scheinwerfer umfassen üblicherweise ein Scheinwerfergehäuse, das beispielsweise aus Kunststoff gefertigt ist, in dem mindestens ein Lichtmodul angeordnet ist, welches mindestens eine Lichtverteilung des Scheinwerfers beziehungsweise zumindest einen Teil davon erzeugt. Außerdem können in dem Gehäuse auch Leuchtenmodule, beispielsweise zur Erzeugung eines Blinklichts, Tagfahrlichts, Positionslicht, etc., angeordnet sein. Das Scheinwerfergehäuse weist in Lichtaustrittsrichtung eine durch eine lichtdurchlässige Abdeckscheibe verschlossene Lichtdurchtrittsöffnung auf.Headlamps usually include a headlamp housing, which is made of plastic, for example, in which at least one light module is arranged, which generates at least one light distribution of the headlamp or at least a part thereof. In addition, lamp modules, for example for generating a flashing light, daytime running light, position light, etc., may be arranged in the housing. The headlight housing has in the light exit direction a closed by a translucent cover light passage opening.
Das Lichtmodul oder Teile davon können zur Realisation einer variablen Lichtverteilung relativ zum Scheinwerfergehäuse bewegbar gelagert sein. So kann beispielsweise das gesamte Lichtmodul um eine horizontale und/oder vertikale Drehachse verschwenkbar im Gehäuse gelagert sein. Ebenso ist es dankbar, das eine Blendenanordnung zur Realisierung einer horizontalen Helldunkelgrenze einer abgeblendeten Lichtverteilung relativ zum übrigen Lichtmodul in vertikaler Richtung bewegbar oder um eine horizontale Drehachse drehbar ist, um variable Lichtverteilungen mit unterschiedlich hohen Helldunkelgrenzen zu erzeugen. Ferner ist es denkbar, auch andere Teile des Lichtmoduls bewegbar auszugestalten, um die Lichtverteilung zu variieren.The light module or parts thereof may be movably mounted to realize a variable light distribution relative to the headlight housing. Thus, for example, the entire light module can be mounted pivotably about a horizontal and / or vertical axis of rotation in the housing. Likewise, it is to be appreciated that an aperture arrangement for realizing a horizontal light-dark boundary of a dimmed light distribution is movable relative to the rest of the light module in the vertical direction or rotatable about a horizontal axis of rotation to produce variable light distributions with differently high light-dark boundaries. Furthermore, it is conceivable to make other parts of the light module movable in order to vary the light distribution.
Bspw. kann zur Realisierung einer dynamischen Leuchtweitenregulierung das gesamte Lichtmodul des Scheinwerfers oder ein Teil davon um eine im Wesentlichen horizontale Drehachse vertikal verschwenkbar sein. Die Leuchtweitenregulierung dient dazu, unabhängig von einer Neigung der Fahrzeugkarosserie um eine Fahrzeugquerachse (sogenannte Nickbewegung), insbesondere unabhängig von einer Beladung des Fahrzeugs, stets eine optimale Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug sicherzustellen und gleichzeitig eine Blendung anderer Verkehrsteilnehmer, insbesondere der Fahrer von entgegenkommenden oder vorausfahrenden Fahrzeugen, zu vermeiden. Die Leuchtweitenregulierung kann manuell vom Fahrzeuginnern aus oder automatisch in Abhängigkeit von geeigneten, am Fahrzeug angeordneten Sensoren, welche die Neigung der Fahrzeugkarosserie relativ zur Fahrbahn erfassen, angesteuert werden. For example. For example, in order to realize a dynamic headlight range adjustment, the entire light module of the headlight or a part thereof can be pivoted vertically about a substantially horizontal axis of rotation. The headlamp leveling serves, regardless of a tendency of the vehicle body about a vehicle transverse axis (so-called pitching), in particular independent of a load of the vehicle, always to ensure optimum illumination of the road ahead of the vehicle and at the same time dazzling other road users, especially the driver of oncoming or vehicles in front to avoid. The headlamp leveling can be controlled manually from the vehicle interior or automatically in response to suitable, arranged on the vehicle sensors, which detect the inclination of the vehicle body relative to the road surface.
Die Leuchtweitenregulierung kommt in modernen Scheinwerfer zunehmend auch dort zum Einsatz, wo die Leuchtweite in Abhängigkeit von aktuellen Umgebungs- und/oder Fahrsituationen mit dem Ziel variiert werden soll, eine in der jeweiligen Situation maximal mögliche Leuchtweite zu erzielen, ohne dabei jedoch andere Verkehrsteilnehmer zu blenden. Hierzu wird beispielsweise eine Position anderer Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere in einen Bereich vor dem Fahrzeug, über geeignete Sensoreinrichtungen, beispielsweise in Form einer hinter der Windschutzscheibe im Bereich eines Innenrückspiegels angeordnete Kamera, ermittelt. Zur Auswertung der von der Kamera erfassten Bilder und zur Detektion anderer Verkehrsteilnehmer in den Bildern kommt ein Bildverarbeitungssystem zum Einsatz. Das Bildverarbeitungssystem ist Teil eines komplexen Lichtassistenzsystems, das in modernen Kraftfahrzeugen die Lichtverteilung automatisch an die Verkehrssituation vor dem Kraftfahrzeug anpasst. Das Lichtassistenzsystem kann beispielsweise eine Fernlichtassistenzfunktion aufweisen, um das ausgesandte Licht bei Anwesenheit anderer Verkehrsteilnehmer vor dem Fahrzeug von Fernlicht automatisch auf Abblendlicht oder eine andere abgeblendete Lichtverteilung umzuschalten. Ebenso kann das Licht bei Abwesenheit von Verkehrsteilnehmern automatisch wieder auf Fernlicht umgeschaltet werden. Denkbar sind auch Zwischenstufen zwischen Abblendlicht und Fernlicht, die sich insbesondere durch die Höhe der Helldunkelgrenze voneinander unterscheiden. Dabei kann die Helldunkelgrenze stets bis möglichst dicht an die Position eines detektierten Verkehrsteilnehmers herangeführt werden. Headlamp leveling is increasingly being used in modern headlamps, where the headlamp range is to be varied in accordance with current ambient and / or driving situations with the aim of achieving the maximum possible headlamp range in the respective situation without, however, dazzling other road users , For this purpose, for example, a position of other road users in the vicinity of the vehicle, in particular in an area in front of the vehicle, via suitable sensor devices, for example in the form of an arranged behind the windshield in the region of an interior rearview camera, determined. To evaluate the images captured by the camera and to detect other road users in the images, an image processing system is used. The image processing system is part of a complex light assistance system that automatically adapts the light distribution in modern motor vehicles to the traffic situation in front of the motor vehicle. The light assistance system can, for example, have a high-beam assistance function in order to automatically switch the emitted light in the presence of other road users in front of the vehicle from high beam to low beam or another dimmed light distribution. Likewise, the light can be automatically switched back to high beam in the absence of road users. Also conceivable are intermediate stages between dipped beam and main beam, which differ in particular from one another by the height of the light-dark boundary. The light-dark boundary can always be brought as close as possible to the position of a detected road user.
Die in dem Kraftfahrzeug als Teil des Lichtassistenzsystems vorgesehen Kamera und das Bildverarbeitungssystem können auch zur Realisierung einer Markierungslicht- oder einer Teilfernlichtfunktion eingesetzt werden. Bei Markierungslicht werden vor dem Kraftfahrzeug detektierte Gegenstände oder andere Verkehrsteilnehmer zumindest zeitweise gezielt angestrahlt, um die Aufmerksamkeit des Fahrers des Kraftfahrzeugs darauf zu richten. Beim Teilfernlicht werden vor dem Kraftfahrzeug detektierte Verkehrsteilnehmer gezielt aus einer Fernlichtverteilung ausgespart, um bei optimaler Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug mit Fernlicht trotzdem eine Blendung anderer Verkehrsteilnehmer zu reduzieren bzw. sogar ganz zu vermeiden. The camera provided in the motor vehicle as part of the light assistance system and the image processing system can also be used for the realization of a marker light or a partial remote light function. When marker light detected objects or other road users detected in front of the motor vehicle, at least temporarily targeted to direct the attention of the driver of the motor vehicle to it. When Teilfernlicht detected road users are targeted recessed from a high beam distribution in front of the motor vehicle to reduce the glare of other road users with optimal illumination of the road ahead of the motor vehicle with high beam anyway or even completely avoided.
Die Zuverlässigkeit der Lichtassistenzsysteme ist stark abhängig von der Qualität der Bildverarbeitung und damit auch von den äußeren Bedingungen (Wetter, Sichtweite, etc.) für die Bildaufnahme. Entgegenkommende Fahrzeuge werden häufig anhand der leuchtenden Scheinwerfer (Abblendlicht, Fernlicht, Nebellicht, Tagfahrlicht) oder der Rücklichter erkannt. Scheinwerfer oder Rücklichter führen im Kamerabild zu Lichtpunkten, die relativ einfach und zuverlässig detektiert werden können. Aus den Lichtpunkten berechnet eine Bildverarbeitungssoftware Signale für die Lichtassistenzfunktion, über die anschließend entsprechende Maßnahmen zur Adaption der erzeugten Lichtverteilung eingeleitet werden. Ein anderer Verkehrsteilnehmer kann deshalb nur dann von der Bildverarbeitungssoftware zuverlässig erkannt werden, wenn die Scheinwerfer beziehungsweise Rückleuchten von der Kamera erfasst werden können. Dies ist bspw. nicht der Fall, wenn der andere Verkehrsteilnehmer quer zu einer Fahrbahn, auf der das Kraftfahrzeug fährt, fährt oder steht, wie dies bspw. bei Straßeneinmündungen und Kreuzungen der Fall ist. The reliability of the lighting assistance systems is highly dependent on the quality of the image processing and thus also on the external conditions (weather, visibility, etc.) for image acquisition. Oncoming vehicles are often detected by the glowing headlights (low beam, high beam, fog light, daytime running lights) or the taillights. Headlamps or taillights lead in the camera image to light spots, which can be detected relatively easily and reliably. From the light points, an image processing software calculates signals for the light assistance function, via which then appropriate measures for adapting the generated light distribution are initiated. Another road user can therefore be reliably detected by the image processing software only if the headlights or tail lights can be detected by the camera. This is not the case, for example, when the other road user travels or stands across a roadway on which the motor vehicle travels, as is the case for example at road junctions and intersections.
Außerdem ist aus dem Stand der Technik die Realisation einer variablen Lichtverteilung in Form eines dynamischen Kurvenlichts bekannt, bei dem das gesamte Lichtmodul des Scheinwerfers oder ein Teil davon um eine im Wesentlichen vertikale Drehachse horizontal verschwenkbar ist. Dabei wird ein durch das Lichtmodul erzeugtes Lichtbündel beim Durchfahren einer Kurve stets dem Kurvenverlauf nachgeführt, um auch hier die Sicht des Fahrers zum Kurveninneren hin zu verbessern. Außer mittels des Lenkradeinschlags kann der Kurvenverlauf dabei auch mittels eines Kamerasystems oder anhand von Informationen eines satellitengestützten Navigationssystems in Verbindung mit digitalen Karten ermittelt werden. In addition, the realization of a variable light distribution in the form of a dynamic cornering light is known from the prior art, in which the entire light module of the headlamp or a part thereof is horizontally pivotable about a substantially vertical axis of rotation. In this case, a light beam generated by the light module is always tracked when driving through a curve to the curve, in order to improve the driver's view to the inside of the curve also here. Besides by means of the steering wheel impact, the curve can also be determined by means of a camera system or by means of information from a satellite-supported navigation system in conjunction with digital maps.
Die Verstellung des Lichtbündels in horizontaler Richtung wird in modernen Scheinwerfern teilweise auch zur Realisierung der Teilfernlichtfunktion eingesetzt, bei der die Fahrbahn vor dem Fahrzeug mit einer Fernlichtverteilung ausgeleuchtet wird, aus der Bereiche ausgenommen werden, an denen sich detektierte andere Verkehrsteilnehmer befinden. Die den detektierten Verkehrsteilnehmern entsprechenden Bereiche der Lichtverteilung können bspw. ausgeblendet werden, indem eine Blendenanordnung des Lichtmoduls angesteuert wird und ein Blendenelement in den Strahlengang einbringt. Die horizontale Position der ausgeblendeten Bereiche kann durch Verschwenken des Lichtmoduls um eine vertikale Achse eingestellt werden. Bei Lichtmodulen, die mehrere einzeln ansteuerbare Leuchtdioden als Lichtquellen aufweisen, kann das gezielte Ausblenden der Bereiche der detektierten anderen Verkehrsteilnehmer dadurch erreicht werden, dass bestimmte, das Licht in den auszublendenden Bereichen erzeugende Leuchtdioden gedimmt oder ausgeschaltet werden. The adjustment of the light beam in the horizontal direction is partially used in modern headlamps for the realization of the Teilfernlichtfunktion in which the roadway is illuminated in front of the vehicle with a high beam distribution, are excluded from the areas where other road users are detected. The areas of the light distribution corresponding to the detected road users can be masked out, for example, by controlling an aperture arrangement of the light module and introducing an aperture element into the beam path. The horizontal position of the hidden areas can be adjusted by pivoting the light module about a vertical axis. In the case of light modules which have a plurality of individually controllable light-emitting diodes as light sources, the selective masking of the areas of the detected other road users can be achieved by dimming or switching off certain light-emitting diodes producing the light in the areas to be blanked.
Ein Verfahren und eine Beleuchtungsanlage der eingangs genannten Art ist bspw. aus der
Die vorliegende Erfindung hat deshalb die Aufgabe, die Zuverlässigkeit von Lichtassistenzsystemen zu verbessern, insbesondere in solchen Fällen, wo mit herkömmlichen Kameras und Bildverarbeitungssystemen eine zuverlässige Detektion anderer Verkehrsteilnehmer nicht möglich ist. The present invention therefore has the object to improve the reliability of light assistance systems, especially in those cases where reliable detection of other road users is not possible with conventional cameras and image processing systems.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass eine Position und Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ermittelt wird, in Abhängigkeit von der ermittelten Position und Fahrtrichtung ein voraussichtlicher Fahrtweg des Kraftfahrzeugs ermittelt wird, auf einer digitalen Straßenkarte eine auf dem voraussichtlichen Fahrtweg des Kraftfahrzeugs befindliche mögliche Position eines anderen Verkehrsteilnehmers ermittelt wird und der Scheinwerfer derart angesteuert wird, dass die Lichtverteilung spätestens bei Erreichen der ermittelten Position variiert wird.To solve this problem is proposed starting from the method of the type mentioned that a position and direction of the motor vehicle is determined, depending on the determined position and direction an estimated travel of the motor vehicle is determined on a digital road map on the probable route the motor vehicle located possible position of another road user is determined and the headlamp is controlled such that the light distribution is varied at the latest when reaching the determined position.
Vorzugsweise geht es dabei um eine Variation der Lichtverteilung derart, dass eine Blendung eines sich an der ermittelten Position möglicherweise befindlichen Verkehrsteilnehmers reduziert bzw. sogar vermieden wird. Dies kann dadurch erzielt werden, dass bspw. die Breite der Lichtverteilung, insbesondere zu der ermittelten Position hin, reduziert wird. Alternativ ist es auch denkbar, das gesamte Lichtbündel von der ermittelten Position weg zu schwenken. Ebenfalls denkbar wäre es, die Reichweite des Lichtbündels temporär zu reduzieren bzw. die Helldunkelgrenze abzusenken.Preferably, this involves a variation of the light distribution such that glare of a road user possibly located at the determined position is reduced or even avoided. This can be achieved by, for example, reducing the width of the light distribution, in particular towards the determined position. Alternatively, it is also conceivable to pivot the entire light beam away from the determined position. It would also be conceivable to temporarily reduce the range of the light beam or to lower the light-dark limit.
Anhand der ermittelten Position und Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs kann auf einer digitalen Straßenkarte eines satellitengestützten Fahrzeugnavigationssystems ein voraussichtlicher Fahrtweg des Fahrzeugs ermittelt werden. Anhand der Karte kann auch die Position von auf dem Fahrtweg liegenden Einmündungen, Abzweigungen und/oder Kreuzungen ermittelt werden. Kurz vor Erreichen der ermittelten Position kann die von dem Scheinwerfer ausgesandten Lichtverteilung so variiert werden, dass für den Fall, dass sich an der ermittelten Position ein anderer Verkehrsteilnehmer befinden sollte, dieser mit Sicherheit kaum oder gar nicht geblendet wird. Der Zeitpunkt der Variation der Lichtverteilung kann bspw. von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängen. Dabei verlangt eine hohe Fahrzeuggeschwindigkeit unter Umständen eine frühzeitigere Variation der Lichtverteilung als eine langsame Geschwindigkeit. On the basis of the determined position and direction of travel of the motor vehicle, a probable travel path of the vehicle can be determined on a digital road map of a satellite-supported vehicle navigation system. The map can also be used to determine the position of junctions, junctions and / or intersections on the route. Shortly before reaching the determined position, the light distribution emitted by the headlight can be varied so that, in the event that another road user should be at the determined position, this light is hardly or not at all dazzled. The time of the variation of the light distribution may, for example, depend on the speed of the motor vehicle. In this case, a high vehicle speed may require a more early variation of the light distribution than a slow speed.
Erfindungsgemäß wird also nicht versucht, die Position von tatsächlich vorhandenen anderen Verkehrsteilnehmern zu detektieren. Vielmehr werden diejenigen Positionen auf dem Fahrtweg des Kraftfahrzeugs ermittelt, an denen sich möglicherweise andere Verkehrsteilnehmer befinden könnten. Die Lichtverteilung wird dann gewissermaßen vorsorglich variiert, um eine Blendung von an der ermittelten Position befindlicher Verkehrsteilnehmer zu verhindern, ohne genau zu wissen, ob sich an der ermittelten Position auch tatsächlich ein anderer Verkehrsteilnehmer befindet. Thus, according to the invention, no attempt is made to detect the position of actually existing other road users. Rather, those positions are determined on the travel path of the motor vehicle, which could possibly be other road users. The light distribution is then varied as a precaution in order to prevent dazzling of road users located at the determined position, without knowing exactly whether there is actually another road user at the determined position.
Die vorliegende Erfindung setzt ein Zusammenwirken des Lichtassistenzsystems des Scheinwerfers und eines Navigationssystems voraus. Dieses Zusammenwirken kann durch eine Kommunikation über einen fahrzeuginternen Datenbus, bspw. einen CAN- oder einen FlexRay-Bus, realisiert werden, an den das Lichtassistenzsystem und das Navigationsgerät angeschlossen sind. Das Lichtassistenzsystem kann in einem Steuergerät des Scheinwerfers integriert sein. Das Verfahren ist vorzugsweise in Form einer Software in der Scheinwerfersteuerung implementiert, wo die Software auf einem Prozessor ablaufen kann und dabei die verschiedenen Schritte des Verfahrens realisiert. The present invention requires an interaction of the light assist system of the headlight and a navigation system. This interaction can be realized by a communication via an in-vehicle data bus, for example a CAN or a FlexRay bus, to which the light assistance system and the navigation device are connected. The light assistance system can be integrated in a control unit of the headlight. The method is preferably implemented in the form of software in the headlight control, where the software can run on a processor, thereby realizing the various steps of the method.
Es ist besonders vorteilhaft, dass mit der vorliegenden Erfindung eine Blendung jeglicher Art von Verkehrsteilnehmer verhindert wird, das heißt unabhängig davon, ob der Verkehrsteilnehmer ein Kraftfahrzeug, ein Fahrrad- oder Motorradfahrer, ein Rollstuhlfahrer oder auch nur ein Fußgänger ist. It is particularly advantageous that with the present invention dazzling of any type of road user is prevented, that is, regardless of whether the road user is a motor vehicle, a bicycle or motorcyclist, a wheelchair user or even a pedestrian.
Als eine weitere Lösung der vorliegenden Erfindung wird ferner vorgeschlagen, dass durch eine drahtlose Datenkommunikation zwischen dem Kraftfahrzeug und mindestens einem anderen Verkehrsteilnehmer in dem Kraftfahrzeug eine Position des anderen Verkehrsteilnehmers ermittelt wird und der Scheinwerfer derart angesteuert wird, dass die Lichtverteilung spätestens bei Erreichen der ermittelten Position variiert wird.As a further solution of the present invention it is further proposed that a position of the other road user is determined by wireless data communication between the motor vehicle and at least one other road user in the motor vehicle and the headlamp is controlled such that the light distribution at the latest when reaching the determined position is varied.
Dabei kann eine Position vorzugsweise vor dem Kraftfahrzeug ermittelt werden, an der sich tatsächlich ein anderer Verkehrsteilnehmer befindet. Das Kraftfahrzeug erhält Informationen bezüglich der Position des anderen Verkehrsteilnehmer über die drahtlose Datenkommunikation. Diese erfolgt vorzugsweise über Funk. Dabei sendet der andere Verkehrsteilnehmer mindestens ein Funksignal aus, das einen Informationsgehalt aufweist, der eine Positionsbestimmung des Verkehrsteilnehmers ermöglicht. In this case, a position can preferably be determined in front of the motor vehicle, at which there is actually another road user. The motor vehicle receives information regarding the position of the other road user via the wireless data communication. This is preferably done by radio. In this case, the other road user transmits at least one radio signal which has an information content which enables a position determination of the road user.
Der Informationsgehalt des Funksignals kann darin bestehen, dass das Signal nur in eine bestimmte Richtung ausgesandt wird, so dass es von dem Kraftfahrzeug nur dann empfangen werden kann, wenn sich dieses in einer bestimmten Position und Reichweite relativ zu dem anderen Verkehrsteilnehmer befindet. Ferner kann das Funksignal als Informationsgehalt Informationen bezüglich des übertragenen Funksignals, wie bspw. eine Signalstärke oder einen Sendezeitpunkt des Funksignals, umfassen. Dadurch kann in dem empfangenden Kraftfahrzeug nach der Art einer Handyortung oder nach der Art einer Fahrzeugortung über Satellitensignale mittels einer Laufzeitmessung mehrerer nacheinander empfangener Funksignale die genaue Position des anderen Verkehrsteilnehmers ermittelt werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass das mindestens eine Funksignal als Informationsgehalt Informationen bezüglich einer Position, Ausrichtung, Geschwindigkeit oder anderer charakteristischer Größen des anderen Verkehrsteilnehmers umfasst. Die Informationen bezüglich des Funksignals bzw. des anderen Verkehrsteilnehmers werden vorzugsweise als Nutzdaten (sog. Payload) des Funksignals übertragen.The information content of the radio signal may be that the signal is transmitted only in a certain direction, so that it can only be received by the motor vehicle when it is in a certain position and range relative to the other road users. Furthermore, the radio signal as information content information with respect to the transmitted radio signal, such as a signal strength or a transmission time of the radio signal. As a result, the exact position of the other road user can be determined in the receiving motor vehicle by the type of mobile location or by the type of vehicle location via satellite signals by means of a transit time measurement of several consecutively received radio signals. Of course, it is also conceivable that the at least one radio signal comprises as information content information relating to a position, orientation, speed or other characteristic variables of the other road user. The information relating to the radio signal or the other road user is preferably transmitted as user data (so-called payload) of the radio signal.
Im Zuge der Datenkommunikation sendet der andere Verkehrsteilnehmer mindestens ein Funksignal, das in dem Kraftfahrzeug empfangen und zur Positionsbestimmung des anderen Verkehrsteilnehmers ausgewertet wird. Dazu kann der mindestens eine andere Verkehrsteilnehmer eine Sendeeinrichtung aufweisen, die das Funksignal aussendet. Dieses Funksignal wird von dem Kraftfahrzeug über eine geeignete Empfangseinrichtung empfangen und in einer Auswerteeinrichtung ausgewertet. Das Datenkommunikationssystem könnte beispielsweise ein an sich aus dem Stand der Technik bekanntes sog. Car2Car Kommunikationssystem umfassen. Das Car2Car Kommunikationssystem ist für den Austausch von Informationen und Daten zwischen Kraftfahrzeugen entwickelt worden, um einem Fahrer frühzeitig kritische beziehungsweise gefährliche Situationen zu melden. In the course of the data communication, the other road user transmits at least one radio signal, which is received in the motor vehicle and evaluated for determining the position of the other road user. For this purpose, the at least one other road user may have a transmitting device which transmits the radio signal. This radio signal is received by the motor vehicle via a suitable receiving device and evaluated in an evaluation device. For example, the data communication system could include a so-called Car2Car communication system known per se in the art. The Car2Car communication system has been developed for exchanging information and data between automobiles to promptly report critical or dangerous situations to a driver.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sind typische kritische Situationen, die zu einer Variation der Lichtverteilung führen können, zum Beispiel folgende:
- – wenn sich andere Verkehrsteilnehmer hinter einer Kuppe befinden und so für das Kamerasystem des Kraftfahrzeugs nicht zu erkennen sind;
- – wenn sich andere Verkehrsteilnehmer außerhalb des Erfassungsbereichs des Kamerasystems des Kraftfahrzeugs befinden;
- – wenn andere Verkehrsteilnehmer durch eine Böschung verdeckt werden und so für das Kamerasystem des Kraftfahrzeugs nicht zu erkennen sind;
- – wenn andere Verkehrsteilnehmer quer zur Blickrichtung des Kamerasystems stehen oder fahren, so dass das Bildverarbeitungssystem des Lichtassistenzsystems den anderen Verkehrsteilnehmer nicht detektieren kann.
- - if other road users are behind a hill and so are not visible to the camera system of the motor vehicle;
- If other road users are outside the coverage of the camera system of the motor vehicle;
- - When other road users are covered by a slope and so are not visible to the camera system of the motor vehicle;
- - When other road users are standing or driving transversely to the viewing direction of the camera system, so that the image processing system of the light assistance system can not detect the other road users.
In einer Ausgestaltung kann beispielsweise das mindestens eine andere Kraftfahrzeug ein ungerichtetes Funksignal aussenden (sog. broadcast). Unter dem ungerichteten Funksignal wird dabei verstanden, dass die Sendeeinrichtung ein Rundfunksignal aussendet, das im gesamten Umkreis der Sendeinrichtung innerhalb der Reichweite von beliebigen Empfangseinrichtungen empfangen werden kann. Der Empfänger des Funksignals kann aus dem reinen Empfang des Signals erkennen, dass sich ein anderer Verkehrsteilnehmer in der Nähe befindet, und die Lichtassistenzfunktion kann dann Maßnahmen zur Variation der erzeugten Lichtverteilung einleiten. Die Genauigkeit der auf diese Weise gewonnenen Informationen bezüglich einer Position des anderen Verkehrsteilnehmers kann durch zusätzliche Informationen eines Navigationssystems, insbesondere von einer digitalen Karte des Navigationssystems, verbessert werden. In one embodiment, for example, the at least one other motor vehicle can emit an undirected radio signal (so-called broadcast). The non-directional radio signal is understood to mean that the transmitting device emits a broadcasting signal which can be received within the range of the transmitting device within the range of any receiving devices. The receiver of the radio signal can recognize from the mere reception of the signal that there is another road user in the vicinity, and the light assistance function can then initiate measures for varying the generated light distribution. The accuracy of the information obtained in this way with respect to a position of the other road user can be improved by additional information of a navigation system, in particular by a digital map of the navigation system.
Dabei ist es zum Beispiel möglich, dass die Lichtassistenzfunktion Maßnahmen zur Vermeidung einer Blendung anderer Verkehrsteilnehmer einleitet, zum Beispiel indem die Reichweite und/oder die Lichtstärke der Lichtverteilung reduziert wird, um den anderen Verkehrsteilnehmer möglichst nicht zu blenden. It is possible, for example, that the light assistance function initiates measures to prevent dazzling other road users, for example, by the range and / or the intensity of the light distribution is reduced in order not to dazzle the other road users as possible.
Beim Senden des ungerichteten Funksignals ist es auch möglich, dass die Empfangseinrichtung des Kraftfahrzeugs und/oder Auswertemittel des Lichtassistenzsystems derart ausgebildet sind, dass eine Richtung beziehungsweise eine Entfernung des Senders zum Kraftfahrzeug ermittelt werden kann. So wäre es bspw. denkbar, dass die Empfangseinrichtung nur Funksignale empfangen kann, die aus einer bestimmten Richtung kommen. Wenn dann die Empfangseinrichtung ein Funksignal empfängt, ist das ein sicheres Anzeichen dafür, dass sich in der entsprechenden Empfangsrichtung ein anderer Verkehrsteilnehmer befindet. When transmitting the non-directional radio signal, it is also possible that the receiving device of the motor vehicle and / or evaluation means of the light assistance system are designed such that a direction or a distance of the transmitter to the motor vehicle can be determined. For example, it would be conceivable that the receiving device can only receive radio signals that come from a certain direction. If the receiving device then receives a radio signal, this is a sure sign that there is another road user in the corresponding direction of arrival.
In einer weiterführenden Ausgestaltung ist es auch möglich, dass das Funksignal zusätzliche Informationen bezüglich des anderen Verkehrsteilnehmers (z.B. dessen Position, Ausrichtung, Geschwindigkeit, Fahrtrichtung, etc.) oder bezüglich des Funksignals (z.B. Sendezeitpunkt, Signalstärke beim Senden, etc.) enthält. Die Informationen werden vorzugsweise als Nutzdaten (Payload) des Funksignals übertragen. Der Empfänger bzw. die Auswerteeinrichtung des Lichtassistenzsystems hat damit die Möglichkeit, die absolute Position des anderen Verkehrsteilnehmers und die Position relativ zum Kraftfahrzeug mit hoher Genauigkeit zu ermitteln. Basierend auf dieser hochgenau ermittelten Position des anderen Verkehrsteilnehmers kann die Lichtassistenzfunktion die Lichtverteilung sehr genau an die ermittelte Position und die jeweilige Umgebungssituation (z.B. Wetter- oder Verkehrsverhältnisse) anpassen. Dabei kann sichergestellt werden, dass stets eine optimale Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug gegeben ist und dass andere Verkehrsteilnehmer nicht geblendet werden. In a further embodiment, it is also possible for the radio signal to contain additional information relating to the other traffic participant (for example its position, orientation, speed, direction of travel, etc.) or with respect to the radio signal (for example transmission time, signal strength during transmission, etc.). The information is preferably transmitted as payload of the radio signal. The receiver or the evaluation of the light assistance system thus has the ability to determine the absolute position of the other road user and the position relative to the motor vehicle with high accuracy. Based on this highly accurately determined position of the other road user, the light assistance function can adapt the light distribution very precisely to the determined position and the respective ambient situation (for example weather or traffic conditions). It can be ensured that there is always an optimal illumination of the road ahead of the motor vehicle and that other road users are not dazzled.
Ferner ist es auch möglich, dass der mindestens eine andere Verkehrsteilnehmer mindestens ein gerichtetes Funksignal aussendet, das heißt das Funksignal wird mit einem geringen Öffnungswinkel in eine bestimmte Richtung gesandt. In einer bevorzugten Ausgestaltung kann dabei mindestens ein Funksignal nach links und mindestens ein Funksignal nach rechts (jeweils relativ zu einer Längsachse des anderen Verkehrsteilnehmers) gesendet werden. Jedes Funksignal weist dabei vorzugsweise einen unterschiedlichen Informationsgehalt auf. Durch Empfangen und Auswerten eines der Funksignale kann in dem Kraftfahrzeug also ermittelt werden, ob es sich um ein linksseitig oder ein rechtsseitig ausgesandtes Funksignal handelt. Dementsprechend kann die Ausrichtung des anderen Verkehrsteilnehmers relativ zum Kraftfahrzeug zumindest näherungsweise ermittelt werden. Furthermore, it is also possible that the at least one other road user transmits at least one directional radio signal, that is, the radio signal is sent with a small opening angle in a certain direction. In a preferred embodiment, at least one radio signal can be transmitted to the left and at least one radio signal to the right (in each case relative to a longitudinal axis of the other traffic participant). Each radio signal preferably has a different information content. By receiving and evaluating one of the radio signals can thus be determined in the motor vehicle, whether it is a left side or a right side emitted radio signal. Accordingly, the orientation of the other road user relative to the motor vehicle can be determined at least approximately.
Die ausgesandten Funksignale können im erfindungsgemäßen Verfahren also, unabhängig ob es sich um ein gerichtetes oder ungerichtetes Funksignal handelt, zusätzliche Informationen bezüglich des anderen Verkehrsteilnehmers und/oder des ausgesandten Funksignals enthalten. Durch Auswerten der in dem mindestens einen Funksignal enthaltenen Informationen kann beim Empfänger zum Beispiel die Position des mindestens einen anderen Verkehrsteilnehmers, eine örtliche Ausrichtung des anderen Verkehrsteilnehmers, eine Entfernung des Kraftfahrzeugs zum anderen Verkehrsteilnehmer und/oder ein Winkel einer Längsachse des anderen Verkehrsteilnehmers relativ zur Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeugs mit hoher Genauigkeit ermittelt werden. Außerdem kann das Funksignal zusätzliche Informationen bezüglich der Position des anderen Verkehrsteilnehmers enthalten, die bspw. von einem satellitengestützten Fahrzeugnavigationssystem zur Verfügung gestellt werden. In the method according to the invention, the emitted radio signals can therefore contain additional information regarding the other road user and / or the transmitted radio signal, regardless of whether it is a directional or undirected radio signal. By evaluating the information contained in the at least one radio signal at the receiver, for example, the position of at least one other road user, a local orientation of the other road user, a distance of the motor vehicle to the other road users and / or an angle of a longitudinal axis of the other road user relative to the vehicle longitudinal axis of the motor vehicle can be determined with high accuracy. In addition, the radio signal may contain additional information regarding the position of the other road user, for example, provided by a satellite-based vehicle navigation system.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der beschriebenen und in den Figuren gezeigten Kombination, sondern auch in beliebig anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendet werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and the accompanying drawings. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the combination described and shown in the figures, but also in any other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention. Embodiments of the invention are illustrated in figures and are explained in more detail in the following description. Show it:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein automatisches Lichtassistenzsystem zur Variation einer variablen Lichtverteilung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers. Üblicherweise werden im Stand der Technik dazu am Fahrzeug angeordnete Kamerasysteme, welche einen Bereich vor dem Fahrzeug erfassen, und Lichtassistenzsysteme eingesetzt, die durch Auswertung der durch das Kamerasystem erfassten Bilder andere Verkehrsteilnehmer detektieren und lokalisieren können. Dabei erfolgt die Detektion der anderen Verkehrsteilnehmer üblicherweise anhand des Lichts von Scheinwerfern oder Rückleuchten der anderen Verkehrsteilnehmer. Kameragestützte Lichtassistenzsysteme werden bspw. als Fernlichtassistent (automatisches Abblenden der Lichtverteilung, wenn andere Verkehrsteilnehmer vor dem Fahrzeug
Die bekannten Systeme stoßen jedoch an ihre Grenze, wenn die anderen Verkehrsteilnehmer quer zu der Fahrbahn angeordnet sind, auf der sich das Kraftfahrzeug bewegt, bspw. im Bereich von Einmündungen, Abzweigungen oder Kreuzungen, wie dies in den
Problematisch ist jedoch die Detektion von quer zur Fahrbahn
Die vorliegende Erfindung schlägt erstmals Maßnahmen vor, wie die Zuverlässigkeit und Genauigkeit von Lichtassistenzsystemen verbessert und wie ein Blenden anderer Verkehrsteilnehmer
Gemäß einer ersten Maßnahme, die anhand der
Die aktuelle Position des Fahrzeugs
Als mögliche Reaktion auf die Ermittlung einer Position auf dem voraussichtlichen weiteren Fahrtweg des Kraftfahrzeugs
Gemäß einer anderen vorgeschlagenen Maßnahme, die nachfolgend anhand der
Der Informationsgehalt des Funksignals
Der Informationsgehalt des Signals
Schließlich ist es auch denkbar, dass der andere Verkehrsteilnehmer
Die drahtlose Datenkommunikation kann bspw. nach Art einer sog. Car2Car-Kommunikation ausgebildet sein. Ein solches Lichtassistenzsystem, das über Funksignale
Bei dem Ausführungsbeispiel aus
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung, die nachfolgend anhand der
Wenn das Kraftfahrzeug
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in all seinen möglichen Ausgestaltungsformen noch dadurch ergänzt werden, dass zusätzlich Informationen eines infrarotempfindlichen Kamerasystems ausgewertet und genutzt werden. Eine solche IR-Kamera und das entsprechende Bildverarbeitungssystem können zusätzliche Informationen über das Vorhandensein anderer Verkehrsteilnehmer
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