Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Veränderung einer Lichtverteilung einer Vorderbeleuchtung eines Fahrzeugs in Abhängigkeit einer bevorstehenden Strassenkrümmung, wobei ein Bild oder eine Bildsequenz von einer nach vorne gerichteten Fahrzeugkamera empfangen wird, in dem Bild oder der Bildsequenz Verkehrszeichen erkannt werden und dabei mindestens ein Kurvenwarnschild erkannt wird und die Lichtverteilung der Vorderbeleuchtung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Erkennung des mindestens einen Kurvenwarnschildes verändert wird. The present invention relates to a method and a device for changing a light distribution of a vehicle headlight in response to an impending road curvature, wherein an image or an image sequence is received by a forward facing vehicle camera in which traffic signs are detected in the image or the sequence of images a curve warning sign is detected and the light distribution of the front lighting of the vehicle is changed as a function of the detection of the at least one curve warning sign.
Stand der TechnikState of the art
Aus der DE 601 29 647 ist eine Vorrichtung zur automatischen Anpassung einer optischen Achse eines Fahrzeugscheinwerfers und ein Verfahren zur automatischen Anpassung des Abstrahlbereichs und der optischen Achse der linken und rechten Frontabstrahlung von Scheinwerfern bekannt, die in einem Fahrzeug vorgesehen sind und im Zusammenhang mit dem Lenkwinkel eines Lenkrads geschwenkt werden. From the DE 601 29 647 An apparatus for automatically adjusting an optical axis of a vehicle headlamp and a method for automatically adjusting the emission area and the optical axis of the left and right front emission of headlamps provided in a vehicle and pivoted in conjunction with the steering angle of a steering wheel are known.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Kern der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verändern der Lichtverteilung von Scheinwerfern des Fahrzeugs so zu verbessern, dass vorausbefindliche Kurven oder Strassenkrümmungen noch besser ausgeleuchtet werden. Dies wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen uns Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The gist of the present invention is to improve a method and an apparatus for changing the light distribution of headlamps of the vehicle so as to illuminate ahead curves or road curves even better. This is achieved by the features of the independent claims. Advantageous developments and developments will become apparent from the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung erhält die erfindungsgemäße Vorrichtung, in der ebenfalls das erfindungsgemäße Verfahren abläuft, Informationen in Form von Signalen von einer im Fahrzeug nach vorne, also in Fahrtrichtung angeordneten Videokamera. Diese Signale, die Bildinformation darstellen, werden dahingehend untersucht, ob in einem dieser Bilder oder in einer Bildsequenz spezielle Verkehrszeichen, insbesondere sogenannte Kurvenwarnschilder enthalten sind, die den Fahrer vor einer bevorstehenden starken Straßenkrümmung warnen, so dass dieser rechtzeitig seine Fahrzeuggeschwindigkeit anpassen kann. Wird ein derartiges Kurvenwarnschild erkannt, so wird dementsprechend die Lichtverteilung des Fahrzeugs, insbesondere die Vorderbeleuchtung des Fahrzeugs, die das Fahrzeugumfeld in Fahrtrichtung ausleuchtet, so verändert, dass eine optimale Ausleuchtung erreicht wird. Kurvenwarnschilder sind hierbei Verkehrszeichen, die auf der kurvenäußeren Seite einer gekrümmten Fahrbahn angebracht sind und je nach Land mittels weiß-roten pfeilförmigen Flächen oder mittels schwarz-gelben pfeilförmigen Flächen oder schwarz-weißen pfeilförmigen Flächen die Richtung der Fahrbahnkrümmung nach links oder rechts angeben. According to one aspect of the invention, the device according to the invention, in which the method according to the invention also takes place, receives information in the form of signals from a video camera arranged in the vehicle forward, that is to say in the direction of travel. These signals, which represent image information, are examined as to whether special traffic signs, in particular so-called curve warning signs, are contained in one of these images or in an image sequence, warning the driver of an imminent strong curvature of the road, so that the latter can adapt his vehicle speed in good time. If such a curve warning sign is detected, the light distribution of the vehicle, in particular the front lighting of the vehicle, which illuminates the vehicle surroundings in the direction of travel, is correspondingly changed so that an optimal illumination is achieved. Curve warning signs here are traffic signs that are mounted on the outside of a curved roadway and indicate the direction of the road curvature to the left or right depending on the country by means of white-red arrow-shaped surfaces or by means of black and yellow arrow-shaped surfaces or black and white arrow-shaped surfaces.
Vorteilhafter Weise wird aus der Erkennung eines derartigen Kurvenwarnschildes auf den ungefähren Radius der bevorstehenden Straßenkrümmung geschlossen. Weiterhin kann aus dem Kurvenwarnschild bestimmt werden, ob die bevorstehende Straßenkrümmung nach links oder nach rechts verläuft, da die Kurvenwarnschilder aufgrund ihrer pfeilförmigen Symbolik die Richtung der bevorstehenden Straßenkrümmung anzeigen. Advantageously, it is concluded from the detection of such a curve warning sign on the approximate radius of the upcoming road curvature. Furthermore, it can be determined from the curve warning sign, whether the upcoming road curvature to the left or to the right, since the curve warning signs indicate the direction of the upcoming road curvature due to their arrow-shaped symbolism.
Da derartige Kurvenwarnschilder oft nicht als einzeln aufgestelltes Schild vorkommen sondern häufiger eine Vielzahl gleichartiger Kurvenwarnschilder entlang der gesamten Kurvenkrümmung aufgestellt sind, kann bei einer Erkennung einer Mehrzahl von Kurvenwarnschilder die Straßenkrümmung noch besser vorausgeschätzt werden und die Vielzahl an Kurvenwarnschildern zwar einzeln erfasst werden, jedoch als ein einzelnes, über einen größeren Bereich verteiltes Kurvenwarnschild verarbeitet werden und die Lichtverteilung dementsprechend angepasst werden. Since such curve warning signs often do not occur as a single posted sign but more frequently a plurality of similar curve warning signs are placed along the entire curve curvature, the road curvature can be estimated even better in a detection of a plurality of curve warning signs and although the plurality of curve warning signs are detected individually, but as a individual curve warning signs distributed over a larger area are processed and the light distribution is adjusted accordingly.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass aus einem, mittels der Fahrzeugkamera aufgenommenen Bildes oder einer Bildsequenz, der Abstand zwischen mehreren der einzelnen Kurvenwarnschilder bestimmt wird und zusätzlich oder alternativ der Abstand eines Kurvenwarnschildes zum Fahrzeug bestimmt wird, so dass hieraus der Beginn der Kurvenkrümmung sowie der Grad der Krümmung bestimmt werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, dass aus dem Abstand der einzelnen Kurvenwarnschilder zum Fahrzeug bzw. dem Abstand der Kurvenwarnschilder untereinander nicht nur der quantitative Grad der Straßenkrümmung, sondern der Krümmungsradius der Kurvenkrümmung bestimmt wird. Furthermore, it is advantageous that the distance between a plurality of the individual curve warning signs is determined from an image captured by the vehicle camera or an image sequence and additionally or alternatively the distance of a curve warning sign to the vehicle is determined, so that the beginning of the curve curvature and the degree the curvature can be determined. It is particularly advantageous that not only the quantitative degree of the road curvature, but the radius of curvature of the curve curvature is determined from the distance of the individual curve warning signs to the vehicle or the distance between the curve warning signs.
Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn mittels der Erfindung Straßenkrümmungen erkannt werden können, deren Krümmungsradien kleiner als etwa 150 Meter sind, da es sich hierbei um besonders scharfe Kurven handelt, die bei schlechten Sichtverhältnissen oder bei Dunkelheit besonders schlecht durch den Fahrer eines Kraftfahrzeugs einsehbar sind. It is particularly advantageous if, by means of the invention, road curvatures can be detected whose radii of curvature are less than approximately 150 meters, since these are particularly sharp curves, which can be viewed particularly poorly by the driver of a motor vehicle in poor visibility or in the dark are.
Die gemäß der Erfindung bestimmten Abstände zwischen den Kurvenwarnschildern, der Abstand des Fahrzeugs bis zum Beginn der Straßenkrümmung sowie der Grad der Krümmung bzw. der Radius der Straßenkrümmung sind Werte, mittels denen die Lichtverteilung eines Fahrzeugs besonders vorteilhaft verändert werden kann, so dass der Fahrer eine vorteilhaft gute Übersicht über den bevorliegenden Straßenabschnitt erhält. Diese Veränderung der Lichtverteilung der Vorderbeleuchtung des Fahrzeugs kann durch horizontales Verschwenken von Scheinwerferleuchten erreicht werden, die in Richtung der kurveninneren Seite verschwenkt werden. Zusätzlich oder alternativ zum Verschwenken von Scheinwerferleuchten kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere zusätzliche Lichtquellen ein- und ausgeschaltet werden und die Achse der Lichtverteilung durch Verbreitern bzw. Verschmälern des ausgeleuchteten Bereichs die Lichtverteilung verändert wird und damit verschwenkt wird. Daraus ergibt sich, dass ein „Verschwenken“ der Lichtverteilung nicht nur durch ein Schwenken von Scheinwerferleuchten erreicht werden kann, sondern auch durch das Hinzu- oder Abschalten von zusätzlichen Lichtquellen, die Mittenachse der Lichtverteilung verschwenkt werden kann, ohne dass hierzu Scheinwerferleuchten „verschwenkt“ werden müssten, da sich dieser Begriff auf die virtuelle Mittellinie der Lichtverteilung der Vorderbeleuchtung bezieht.The determined according to the invention distances between the curve warning signs, the distance of the vehicle to the beginning of the road curvature and the degree of curvature or the radius of the road curvature are values by means of which the light distribution of a vehicle can be changed particularly advantageous, so that the driver advantageous good overview of the receives the upcoming road section. This change in the light distribution of the front lighting of the vehicle can be achieved by horizontal pivoting of headlight lights, which are pivoted in the direction of the inside of the curve. In addition or as an alternative to the pivoting of headlight lights, provision may be made for one or more additional light sources to be switched on and off and for the light distribution to be changed and the light distribution to be broadened or narrowed by widening or illuminating the illuminated area. It follows that a "pivoting" of the light distribution can be achieved not only by pivoting of headlights, but also by the addition or shutdown of additional light sources, the center axis of the light distribution can be pivoted without this headlight lights are "pivoted" would have, since this term refers to the virtual center line of the light distribution of the front lighting.
Besonders vorteilhaft ist es bei der Veränderung der Lichtverteilung, die horizontal verschwenkbaren Scheinwerfer des Fahrzeugs in Richtung Kurveninneres zu verschwenken und die zusätzlichen Lichtquellen erst dann einzuschalten und damit die Lichtverteilung weiter in Richtung Kurveninneres zu verschwenken, wenn das Verschwenken der Scheinwerfer nicht mehr ausreicht. Hierdurch wird eine besonders vorteilhafte Ausleuchtung von sehr engen Kurven erreicht. When changing the light distribution, it is particularly advantageous to pivot the horizontally pivotable headlights of the vehicle in the direction of the curve inside and then to switch on the additional light sources and thus to further pivot the light distribution in the direction of the curve when the pivoting of the headlights is no longer sufficient. As a result, a particularly advantageous illumination of very tight curves is achieved.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Steuerelements, das für ein Steuergerät einer Beleuchtungssteuereinrichtung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Steuerelement ein Programm gespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor oder Signalprozessor, ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall ist also die Erfindung durch ein auf dem Steuerelement abgespeichertes Programm realisiert, so dass dieses mit dem Programm versehene Steuerelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Programm geeignet ist. Als Steuerelement kann insbesondere ein elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, beispielsweise ein Read Only Memory. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Zeichnungen. Of particular importance is the realization of the method according to the invention in the form of a control element which is provided for a control device of a lighting control device of a motor vehicle. In this case, a program is stored on the control, which is executable on a computing device, in particular on a microprocessor or signal processor, and suitable for carrying out the method according to the invention. In this case, the invention is thus realized by a program stored on the control, so that this control provided with the program represents the invention in the same way as the method to whose execution the program is suitable. In particular, an electrical storage medium may be used as the control, for example a read only memory. Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures of the drawing. All described or illustrated features, alone or in any combination form the subject of the invention, regardless of their combination in the claims or their dependency and regardless of their formulation or representation in the description or in the drawings.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Hereinafter, embodiments of the invention will be explained with reference to drawings. Show it:
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 a schematic representation of an embodiment of the device according to the invention,
2a eine schwarz-weiße Darstellung eines Kurvenwarnschildes, das auf eine Straßenkrümmung nach rechts hin deutet, wobei die schwarz-weiße Darstellung üblicherweise in den Farben rot-weiß bzw. schwarz-gelb ausgeführt ist, 2a a black-and-white representation of a curve warning sign, which points to a curvature of the road to the right, the black and white representation usually being executed in the colors red-white or black-yellow,
2b eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht eines kurvenäußeren Fahrbahnrandes einer Straßenkrümmung, 2 B a schematic representation of a perspective view of a curve outer roadway edge of a road curvature,
3 eine weitere schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht eines Straßenabschnitts mit Kurvenkrümmung, 3 a further schematic representation of a perspective view of a road section with curve curvature,
4a eine schematische Draufsicht auf einen Straßenabschnitt und einem Fahrzeug mit erfindungsgemäßer Lichtverteilung, 4a a schematic plan view of a road section and a vehicle with light distribution according to the invention,
4b eine weitere schematische Draufsicht auf eine Straßenbiegung mit einem Fahrzeug mit erfindungsgemäßer Lichtverteilung und 4b a further schematic plan view of a road bend with a vehicle with inventive light distribution and
5 ein schematisches Ablaufdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 5 a schematic flow diagram of the device according to the invention.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei ist eine nach vorne ausgerichtete Fahrzeugkamera 1 dargestellt, die Ausgangssignale an eine elektronische Auswerte- und Steuereinrichtung 100 ausgibt. Die Steuereinrichtung 100 weist hierbei eine Eingangsschaltung 2 auf, über die Eingangssignale empfangen werden und mittels einer Datenaustauscheinrichtung 5 einer Auswerte- und Verarbeitungseinrichtung 6 zugeführt werden. Diese Auswerte- und Verarbeitungseinrichtung kann ein Mikroprozessor oder ein ASIC sein, der aus den Eingangsdaten erfindungsgemäß Ausgangssignale erzeugt, die von der Berechnungs- und Steuereinrichtung 6 über die Datenaustauscheinrichtung 5 an eine Ausgangsschaltung 3 der Steuereinrichtung 100 weitergegeben wird. An die Ausgangsschaltung 3 sind direkt oder indirekt mehrere Beleuchtungseinrichtungen oder Beleuchtungseinrichtungssteuerungen 60, 61 angeschlossen, die gemäß der erfindungsgemäßen Lichtverteilungssteuerung angesteuert werden. Dabei kann eine der Lichtquellen 60 eine Fahrzeugfrontbeleuchtung sein, die in der Lage ist, die Lichtquellen horizontal zu verschwenken, so dass als Ausgangssignal der Steuereinrichtung 100 ein Signal vorgesehen sein kann, das der Lichtquelle 60 mitteilt, in welchem Winkel zur Fahrzeuglängsachse die Mittenachse der Lichtverteilung verschwenkt werden soll. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass zusätzliche Lichtquellen 61 vorgesehen sind, die mittels Ausgangssignalen der Ausgangsschaltung 3 der Steuereinrichtung 100 angesteuert werden und die Ausgangssignale empfangen, die lediglich mitteilen, ob die Lichtquelle ein- oder ausgeschaltet werden soll, jedoch in ihrer Ausrichtung unveränderlich bleiben. 1 shows a schematic representation of the device according to the invention. This is a forward-facing vehicle camera 1 shown, the output signals to an electronic evaluation and control device 100 outputs. The control device 100 here has an input circuit 2 on, are received via the input signals and by means of a data exchange device 5 an evaluation and processing device 6 be supplied. This evaluation and processing device may be a microprocessor or an ASIC, which generates according to the invention output signals from the input data, which are provided by the calculation and control device 6 via the data exchange device 5 to an output circuit 3 the control device 100 is passed on. To the output circuit 3 are directly or indirectly several lighting devices or lighting device controls 60 . 61 connected according to the invention Light distribution control to be controlled. It can be one of the light sources 60 be a vehicle front lighting, which is able to pivot the light sources horizontally, so that as an output signal of the control device 100 a signal may be provided, that of the light source 60 tells in which angle to the vehicle's longitudinal axis the center axis of the light distribution is to be pivoted. Additionally or alternatively, it can be provided that additional light sources 61 are provided, which by means of output signals of the output circuit 3 the control device 100 are driven and receive the output signals that only tell whether the light source should be turned on or off, but remain immutable in their orientation.
Durch die in 1 schematisch dargestellte Vorrichtung ist es möglich, dass Bilder oder Bildsequenzen einer vor dem Fahrzeug befindlichen Fahrsituation mittels einer nach vorne ausgerichteten Fahrzeugkamera nach vorne ausgerichteten Fahrzeugkamera 1 aufgenommen werden und diese Bilddaten an die Steuereinrichtung 100 weitergegeben werden. In der Steuereinrichtung 100 werden die Bilddaten bzw. die Bildsequenzdaten an eine Rechen- und Auswerteeinrichtung 6 weitergegeben, in der das erfindungsgemäße Verfahren abläuft. Dabei ist vorgesehen, dass die zugeführten Bilddaten bzw. Bildsequenzdaten hinsichtlich eines vorhandenen Musters durchsucht werden, das auf das Vorhandensein von Kurvenwarnschildern schließen lässt. Wird eines oder werden mehrere derartiger Kurvenwarnschilder erkannt, so kann aus der Position dieser Muster im Bildrahmen sowie aus deren Veränderung auf Eigenschaften der Straßenkrümmung geschlossen werden, wie beispielsweise Beginn der Straßenkrümmung, Grad der Straßenkrümmung, Radius der Straßenkrümmung sowie Richtung der Straßenkrümmung und es können entsprechende Steuersignale erzeugt werden, die von der Auswerte- und Recheneinrichtung 6 an die Ausgangsschaltung 3 der Steuereinrichtung 100 ausgegeben werden und von dort an die angeschlossenen Beleuchtungseinrichtungen bzw. Beleuchtungssteuereinrichtungen 60, 61 ausgegeben werden, um die Lichtverteilung erfindungsgemäß so zu verändern, dass dem Fahrer eine rechtzeitige und optimale Ausleuchtung der Straßenkrümmung bereitgestellt wird. By the in 1 schematically illustrated device, it is possible that images or image sequences of a vehicle in front of the driving situation by means of a forward-facing vehicle camera forward-facing vehicle camera 1 be recorded and this image data to the controller 100 be passed on. In the control device 100 the image data or the image sequence data are sent to a computing and evaluation device 6 passed, in which the process of the invention proceeds. It is provided that the supplied image data or image sequence data are searched for an existing pattern, which suggests the presence of curve warning signs. If one or more of such curve warning signs detected, it can be concluded from the position of these patterns in the picture frame and their change on properties of the road curvature, such as the beginning of the road curvature, degree of curvature of the road, radius of curvature of the road and the direction of the curvature of the road and it can appropriate Control signals are generated by the evaluation and computing device 6 to the output circuit 3 the control device 100 are output and from there to the connected lighting devices or lighting control devices 60 . 61 output to change the light distribution according to the invention so that the driver a timely and optimal illumination of the road curvature is provided.
In 2a ist ein Kurvenwarnschild 41 dargestellt, das eine beispielhafte Ausführungsform zeigt. Dabei sind pfeilförmige Keile auf dem Kurvenwarnschild 41 vorgesehen, die auf die Richtung der vorausliegenden Straßenkrümmung hinweisen, wobei es sich im vorliegenden Fall der 2a um eine Straßenkrümmung handelt, die nach rechts verläuft. Die in 2a schwarz-weiß dargestellten Teilabschnitte sind je nach Aufstellungsland farblich ausgestaltet. So ist es in einigen Ländern üblich, diese schwarz-weiße Darstellung in rot-weißen Pfeilsegmenten auszuführen, weiterhin ist es aber auch möglich, dass diese Pfeilsegmente in schwarz-weißer Farbkombination oder schwarz-gelber Farbkombination ausgeführt sind.In 2a is a curve warning sign 41 which shows an exemplary embodiment. There are arrow-shaped wedges on the curve warning sign 41 indicating the direction of the road curvature in front, in the present case the 2a is a road bend that goes to the right. In the 2a Black and white sections are colored depending on the installation country. So it is common in some countries to perform this black and white representation in red and white arrow segments, but it is also possible that these arrow segments are executed in black and white color combination or black and yellow color combination.
In 2b ist beispielhaft eine Fahrsituation dargestellt, wie sie durch die Fahrzeugkamera 1 aufgenommen werden kann. Zu erkennen ist eine nach links gekrümmte Fahrbahn 50, an deren äußerem Rand eine Leitplanke 56 angebracht ist. Oberhalb dieser Leitplanke 56 sind eine Vielzahl von Kurvenwarnschildern 42 dargestellt, die über den Bereich der Straßenkrümmung 50 verteilt sind. Im Gegensatz zum Kurvenwarnschild 41, wie es in 2a dargestellt wurde, sind die Kurvenwarnschilder 42 der 2b so ausgestaltet, dass lediglich nur ein Pfeilsegment pro Kurvenwarnschild 42 aufgedruckt ist. Diese kleineren Kurvenwarnschilder 42 sind jedoch üblicherweise in ihrer Vielzahl über den gesamten Kurvenverlauf der Fahrbahnkrümmung 50 aufgestellt, so dass man aus der Verteilung dieser Kurvenwarnschilder 42 mit jeweils einem Pfeilsegment auf die Länge der Straßenkrümmung sowie den Radius der Straßenkrümmung 50 schließen kann. Die in 2b ebenfalls schwarz-weiß dargestellten Kurvenwarnschilder 42 sind je nach Land in Realität wiederum farbig dargestellt und können in den Farbkombinationen rot-weiß, schwarz-weiß oder schwarz-gelb vorkommen. In 2 B is exemplified a driving situation, as shown by the vehicle camera 1 can be included. To recognize is a lane curved to the left 50 , on the outer edge of a guardrail 56 is appropriate. Above this guardrail 56 are a variety of curve warning signs 42 represented over the area of the road curvature 50 are distributed. In contrast to the curve warning sign 41 as it is in 2a has been shown, are the curve warning signs 42 of the 2 B designed so that only one arrow segment per curve warning sign 42 is printed. These smaller curve warning signs 42 However, they are usually in their multiplicity over the entire curve of the road curvature 50 set up so that you can see from the distribution of these curve warning signs 42 each with an arrow segment on the length of the road curvature and the radius of the road curvature 50 can close. In the 2 B also black and white illustrated curve warning signs 42 Depending on the country, they are in turn shown in color and can be found in the color combinations red-white, black-white or black-yellow.
In 3 ist beispielhaft eine weitere Fahrsituation dargestellt, wie sie durch die Fahrzeugkamera 1 aufgenommen werden kann. Der durch die Fahrzeugkamera 1 aufgenommene Inhalt des Kamerabildes 21 weist hierbei eine Straße 50 mit einer nach links abknickenden Straßenkrümmung dargestellt. Weiterhin ist der linke Rand 54 der Straße sowie der rechte Rand 55 der Straße, jeweils in Fahrtrichtung gesehen, dargestellt. Ebenso ist die Mittenlinie 53, die die beiden Fahrtrichtungsspuren voneinander trennt, im Bild erkennbar. Am kurvenäußeren Rand sind wiederum, wie in 2b dargestellt, Kurvenwarnschilder 51 aufgestellt, die jeweils ein Segment eines Richtungspfeils aufweisen. Aufgrund der Bildverarbeitung des aufgenommenen Kamerabildes 21 können die Positionen der Kurvenwarnschilder 51 innerhalb des Kamerabildes 21 bestimmt werden, sowie die Abstände 52 zwischen den verteilt aufgestellten Kurvenwarnschildern 51 grob ermittelt werden. Ebenso ist es denkbar, dass nicht nur ein einzelnes Kamerabild 21 erfasst wird, sondern eine Sequenz an Kamerabildern aufgenommen wird und aus der Veränderung der Positionen der Kurvenwarnschilder 51 in den einzelnen Bildern 21 der Bildsequenz sowie aus der Veränderung der Größe der Kurvenwarnschilder 51 über die einzelnen Bilder 21 der Bildsequenz hinweg die Position und Entfernung der Kurvenwarntafeln 51 zum eigenen Fahrzeug bestimmt werden können. Aus Kenntnis des Abstands und der Position der Kurvenwarnschilder 51 zum eigenen Fahrzeug ist es weiterhin möglich, den Verlauf der Straßenkrümmung 50 zu bestimmen, indem beispielsweise der Abstand d des Beginns der Straßenkrümmung 50 ermittelt wird, der Radius r der Straßenkrümmung 50 sowie eventuell der Mittelpunkt M des Kurvenradiuses ermittelt wird und/oder die Länge der zu durchfahrenden Straßenkrümmung 50 ermittelt wird. Aus der Kenntnis dieser Größen, die die Richtung und den Grad der vorausbefindlichen Straßenkrümmung beschreiben ist es möglich, die Fahrzeugfrontbeleuchtung so anzusteuern, dass dem Fahrer eine rechtzeitig und optimal ausgeleuchtete Straßenkrümmung zur Verfügung gestellt werden kann. Hierdurch erhöht sich insbesondere bei schlechten Sichtverhältnissen infolge schlechten Wetters oder infolge von Dunkelheit der Fahrkomfort sowie die Fahrsicherheit, da der Fahrer sein Fahrverhalten und seine Fahrzeuggeschwindigkeit rechtzeitig an die Gegebenheiten der Straßenkrümmung anpassen kann und eventuell vorhandene Gefahren auf der Fahrbahn 50 rechtzeitig erkennen kann. In 3 is exemplified another driving situation, as shown by the vehicle camera 1 can be included. The by the vehicle camera 1 recorded content of the camera image 21 here has a street 50 represented with a curving to the left curvature. Furthermore, the left edge 54 the road as well as the right edge 55 the road, each seen in the direction of travel, shown. Likewise, the middle line 53 , which separates the two lanes of travel, visible in the picture. On the outside edge are again, as in 2 B shown, curve warning signs 51 set up, each having a segment of a directional arrow. Due to the image processing of the recorded camera image 21 can the positions of the curve warning signs 51 within the camera image 21 be determined, as well as the distances 52 between the distributed warning signs 51 roughly determined. Likewise, it is conceivable that not just a single camera image 21 is captured, but a sequence of camera images is recorded and from the change in the positions of the curve warning signs 51 in the individual pictures 21 the sequence of pictures as well as the change in the size of the curve warning signs 51 the position and distance of the curve warning signs over the individual pictures 21 of the picture sequence 51 can be determined to own vehicle. From knowledge of Distance and the position of the curve warning signs 51 to your own vehicle, it is still possible, the course of the road curvature 50 by, for example, the distance d of the beginning of the road curvature 50 is determined, the radius r of the road curvature 50 and possibly the center M of the radius of curvature is determined and / or the length of the road curvature to be passed through 50 is determined. From the knowledge of these quantities, which describe the direction and the degree of the road curvature in front, it is possible to control the vehicle front lighting so that the driver can be provided with a timely and optimally illuminated road curvature. This increases in particular in poor visibility due to bad weather or as a result of darkness the ride comfort and driving safety, as the driver can adapt his driving behavior and vehicle speed in good time to the conditions of the road curvature and possibly existing hazards on the road 50 can recognize in time.
Ebenso kann aus der Position der Kurvenwarnschilder 42 zum Fahrzeug 51 auf die Abstände 52 zwischen den Kurvenwarnschilder 42 geschlossen werden, wodurch auf den Grad der Krümmung geschlossen werden kann. Diese Annahme ist möglich, da umso mehr Kurvenwarnschilder 42 mit ebenfalls geringeren Abständen 52 aufgestellt sind, desto enger die voraus befindliche Kurve ist. Damit kann aus der Kenntnis des Abstands 52 der Kurvenwarnschilder 42 untereinander bereits grob auf den Grad der Kurvenkrümmung der vorausbefindlichen Straßenbiegung 50 geschlossen werden, womit auch in den Fällen, in denen eine genaue Ermittlung des Kurvenradiuses r nicht bestimmt werden kann eine verbesserte Ausleuchtung der Straßenkrümmung bereitgestellt werden kann.Similarly, from the position of the curve warning signs 42 to the vehicle 51 on the distances 52 between the curve warning signs 42 be closed, which can be closed on the degree of curvature. This assumption is possible, because all the more curve warning signs 42 with likewise smaller distances 52 are positioned, the closer the preceding curve is. This can be done from the knowledge of the distance 52 the curve warning signs 42 already rough on the degree of curvature of the road ahead 50 be concluded, which also in the cases where an accurate determination of the curve radius r can not be determined improved illumination of the road curvature can be provided.
In 4a ist eine schematische Draufsicht auf eine nach rechts verlaufende Straße 50 dargestellt. Am kurvenäußeren Rand sind wiederum Kurvenwarnschilder 42 dargestellt, die den Fahrer vor der scharf nach rechts abbiegenden Kurve rechtzeitig warnen sollen. Durch die im Fahrzeug 51 vorgesehene Fahrzeugkamera 1 ist es nun möglich, dass die Kurvenwarnschilder 42 als Kurvenwarnschilder erkannt werden und aus dem Abstand der Kurvenwarnschilder 42 zum Fahrzeug 51 sowie dem Abstand zwischen den Kurvenwarnschildern 42 auf die Entfernung d und den Radius r der vorausliegenden Straßenkrümmung geschlossen werden kann. Aus der Kenntnis dieser kurvenbeschreibenden Informationen d, r können die Beleuchtungseinrichtungen der Frontbeleuchtung des Fahrzeugs 51 rechtzeitig so angesteuert werden, dass der Lichtkegel 60 des Fahrzeugs 51 die vorausliegende Rechtskurve optimal ausleuchtet. Dies kann durch Verschwenken von horizontal verschwenkbaren Fahrzeugscheinwerfern geschehen und/oder durch Ein- oder Ausschalten einzelner Lichtquellen im Scheinwerfer und/oder durch Ein- und Ausschalten von Abbiegelichtern, wodurch die Mittenachse der Lichtverteilung der Fahrzeugfrontbeleuchtung ebenfalls nach links oder rechts verschwenkt werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ebenso möglich, dass bei Erkennen einer vorausliegenden Straßenkrümmung horizontal verschwenkbare Scheinwerfer in Richtung Kurveninneres verschwenkt werden und bei Erkennung, dass das horizontale Verschwenken der Fahrzeugscheinwerfer nicht ausreicht um die Kurve optimal auszuleuchten, zusätzlich Abbiegelichter eingeschaltet werden, um auch solche Kurven mit extrem kleinem Kurvenkrümmungsradius r ausreichend ausleuchten zu können. Hierdurch ist es möglich, Gefahrenstellen 56 im kurveninneren Verlauf der Fahrbahn 50 möglichst frühzeitig erkennen zu können und so angemessen auf die vorausbefindliche Gefahrenstelle 56 reagieren zu können. In 4a is a schematic plan view of a right-running road 50 shown. Curve warning signs are again on the outside edge 42 shown to warn the driver ahead of the sharp turn to the right turn timely. By the in the vehicle 51 provided vehicle camera 1 It is now possible that the curve warning signs 42 be recognized as curve warning signs and from the distance of the curve warning signs 42 to the vehicle 51 as well as the distance between the curve warning signs 42 can be closed to the distance d and the radius r of the road curvature lying ahead. From the knowledge of this curve-describing information d, r, the lighting devices of the front lighting of the vehicle 51 be timed so that the light cone 60 of the vehicle 51 optimally illuminates the preceding right turn. This can be done by pivoting horizontally pivotable vehicle headlights and / or by switching on or off of individual light sources in the headlamp and / or turning on and off of cornering lights, whereby the center axis of the light distribution of the vehicle front lighting can also be pivoted to the left or right. According to the present invention, it is also possible that upon detection of a road ahead curve horizontally pivotable headlights are pivoted in the direction of the curve inside and recognition that the horizontal pivoting of the vehicle headlights is not sufficient to optimally illuminate the curve, turning lights are turned on to such curves to illuminate sufficiently with extremely small curvature radius r. This makes it possible to danger spots 56 in the inner curve of the roadway 50 as early as possible to recognize and so appropriate to the danger spot ahead 56 to be able to react.
In 4b ist eine weitere Fahrsituation dargestellt, in der sich das Fahrzeug 51 auf einer Fahrbahn 50 auf einen vorausbefindlichen Fahrbahnknick zubewegt. Dabei werden mittels der im Fahrzeug 51 angebrachten Fahrzeugkamera 1 die vorausbefindlichen Kurvenwarnschilder 42 erkannt und aufgrund deren Abstand und deren Position zum Fahrzeug 51 sowie aufgrund des Abstands der Kurvenwarnschilder 42 untereinander der Grad der Krümmung sowie die Lage der Kurve erkannt. Bei Annäherung des Fahrzeugs 51 an die Kurvenwarnschilder 42 ist die Lichtverteilung 60 des Abblendlichtes des Fahrzeugs 51 dargestellt, wie es bei Geradeausfahrt die vorausliegende Fahrbahn ausleuchtet. Nach Erkennen der Kurvenwarnschilder 42 mittels der Fahrzeugkamera 1 wird in der Auswerte- und Berechnungseinrichtung 6 des Steuergeräts 100 der Krümmungsradius r sowie der Abstand d der vorausbefindlichen Krümmung der Fahrstraße 50 ermittelt und die Lichtverteilung 60 mittels horizontal verschwenkbarer Beleuchtungseinrichtungen in Richtung kurveninnere Seite verschwenkt, wodurch sich die Lichtverteilung 62 und im weiteren Verlauf die Lichtverteilung 63 ergibt, die die vorausbefindliche Kurve besser ausleuchten. Bei besonders scharfen Kurven ist es nun möglich, zusätzlich ein Abbiegelicht 61 auf der kurveninneren Seite einzuschalten, so dass der kurveninnere Rand der Fahrbahn ausgeleuchtet wird und am kurveninneren Rand der vorausbefindlichen Fahrbahn Gefahrenstellen 56 frühzeitig erkannt werden können. Erfindungsgemäß kann es auch vorgesehen sein, dass die horizontal verschwenkbaren Beleuchtungseinrichtungen bei Erkennen einer vorausbefindlichen Fahrbahnkrümmung in kurveninnere Richtung geschwenkt werden und erst wenn ein weiteres horizontales Verschwenken der Lichtverteilung 63 nicht mehr möglich ist, ein Abbiegelicht 61 auf der kurveninneren Seite hinzugeschaltet wird, um den kurveninneren Rand der Straßenkrümmung und dort befindliche Gefahrenstellen 56 rechtzeitig zu erkennen. In 4b is shown another driving situation in which the vehicle 51 on a roadway 50 moved towards a Fahrbefehln Fahrbahnknick. These are by means of the vehicle 51 attached vehicle camera 1 the preceding curve warning signs 42 detected and due to their distance and their position to the vehicle 51 as well as due to the distance of the curve warning signs 42 among themselves the degree of curvature and the position of the curve detected. When approaching the vehicle 51 to the curve warning signs 42 is the light distribution 60 the low beam of the vehicle 51 shown how it illuminates the road ahead when driving straight ahead. After recognizing the curve warning signs 42 by means of the vehicle camera 1 is in the evaluation and calculation device 6 of the control unit 100 the radius of curvature r and the distance d of the forward curvature of the driveway 50 determined and the light distribution 60 pivoted by means of horizontally pivotable lighting devices towards the inside of the curve, resulting in the distribution of light 62 and in the course of the light distribution 63 results that better illuminate the ahead curve. For particularly sharp turns, it is now possible, in addition a cornering light 61 Turn on the inside of the curve, so that the inner edge of the road is illuminated and at the inner edge of the road ahead danger spots 56 can be detected early. According to the invention, it may also be provided that the horizontally pivotable lighting devices are pivoted in the curve-inward direction upon detection of a preceding roadway curvature, and only if a further horizontal pivoting of the light distribution 63 no longer possible, a cornering light 61 on the inside of the curve is added to the inside curve edge of the road curvature and danger spots located there 56 to recognize in time.
In 5 ist ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielhaft dargestellt. Nach Start des erfindungsgemäßen Verfahrens, was bei Einschalten der Fahrzeugzündung geschehen kann oder nach Einschalten der Fahrzeugbeleuchtung geschehen kann, wird die Steuereinrichtung 100 sowie die Fahrzeugkamera 1 aktiviert. Im Fahrverlauf nimmt die Fahrzeugkamera 1 Bilder und Bildsequenzen der vorausbefindlichen Fahrsituation auf und gibt diese an die Steuereinrichtung 100 weiter. In der Steuereinrichtung 100, in der das erfindungsgemäße Verfahren abläuft, wird in Schritt S01 ein Bild 21 der Fahrzeugkamera 1 oder eine Bildsequenz, bestehend aus mehreren aufeinanderfolgenden Bildern 21 der Fahrzeugkamera 1 in die Steuereinrichtung 100 eingelesen. Im darauffolgenden Schritt S02 wird das Bild 21 bzw. die Bildsequenz, bestehend aus Bildern 21 mit einer Mustererkennung bearbeitet. Dabei sollen im Bild 21 Muster von Verkehrsschildern, die in einem Speicher abgelegt sind, erkannt werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird im Bild 21 insbesondere das Vorhandensein von einem oder von mehreren Kurvenwarnschildern 41, 42, wie sie in 2a und 2b dargestellt sind, geprüft. Die Suche nach Mustern von Kurvenwarnschildern muss dabei nicht abschließend sein, da ein derartiges videobasiertes Fahrerassistenzsystem noch weitere Assistenzfunktionen aufweisen kann, für die das Vorhandensein anderer Verkehrsschilder, beispielsweise Schilder bezüglich Geschwindigkeitsbegrenzungen, zu erkennen ist. Im folgenden Ablauf verzweigt das Verfahren in die parallel ablaufenden Schritte S03 und S04, wobei im Schritt S03 aus dem Bild 21 Kurveninformation bestimmt bzw. geschätzt wird, indem Abstände 52 zwischen den Kurvenwarnschildern 42 bestimmt werden, sowie eventuell weitere Information wie der Kurvenradius r bestimmt oder geschätzt wird. Parallel hierzu wird in Schritt S04 der Abstand d mindestens eines der Kurvenwarnschilder 42 ermittelt, so dass der Abstand des Fahrzeugs 51 bis zum Beginn der Straßenkrümmung geschätzt werden kann. Diese beiden parallel ablaufenden Schritte S03 und S04 können alternativ auch hintereinander ablaufen. In Schritt S05 wird nun geprüft, ob das Fahrzeug 51 bereits den Beginn der Straßenkrümmung erreicht hat, also der Abstand d in etwa zu Null geworden ist. Ist dies nicht der Fall, also ist der Abstand d zum Beginn der Straßenkrümmung größer Null, so verzweigt S05 nach „N“ und durchläuft die vorher beschriebenen Schritte wieder mit Beginn von Schritt S01 an bis der Beginn der Straßenkrümmung erreicht wird. Wurde in Schritt S05 festgestellt, dass das Fahrzeug 51 den Beginn der Straßenkrümmung erreicht hat, und damit der Abstand d in etwa zu Null geworden ist, so verzweigt Schritt S05 nach „Y“ und es werden im darauffolgenden Schritt S06 Steuersignale für die Fahrzeugfrontbeleuchtung 60, 61 ausgegeben. Diese Steuersignale können in der Ausgabe eines horizontalen Verschwenkwinkels für Fahrzeugbeleuchtungen stehen, die horizontal verschwenkbar sind, so dass die Lichtverteilung in Richtung Kurveninneres verschwenkt werden kann. Zusätzlich ist es möglich, eine Ein-/Aus-Information auszugeben, mittels der einzelne Segmente einer Fahrzeugbeleuchtung ein- oder ausgeschaltet werden können oder ein zusätzliches Abbiegelicht ein- bzw. ausgeschaltet werden kann. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird in Schritt S06 lediglich der Winkel für horizontal verschwenkbare Fahrzeugbeleuchtungen ausgegeben und im optionalen Schritt S07 das Signal zum Ein- bzw. Ausschalten des zusätzlichen Abbiegelichts ausgegeben. Damit ist es möglich, dass mittels der horizontal verschwenkbaren Fahrzeugbeleuchtung die Lichtverteilung in Richtung kurveninnerer Fahrbahnrand verschwenkt wird und erst wenn ein weiteres Verschwenken dieser Beleuchtungsquellen nach Schritt S06 nicht mehr möglich ist, wird im darauffolgenden Schritt S07 die zusätzliche Abbiegebeleuchtung eingeschaltet. Nach Beendigung der Kurvenfahrt werden die Beleuchtungseinrichtungen in Zentrallage zurückgeschwenkt, die Abbiegelichter ausgeschaltet und das Verfahren im Schritt „Ende“ beendet oder beginnt mit dem Schritt „Start“ von Neuem. In 5 a flow chart of an embodiment of the method according to the invention is shown by way of example. After the start of the method according to the invention, which can happen when the vehicle ignition is switched on or can take place after switching on the vehicle lighting, the control device becomes 100 as well as the vehicle camera 1 activated. In driving course the vehicle camera takes 1 Pictures and image sequences of the preceding driving situation and gives them to the control device 100 further. In the control device 100 in which the method according to the invention expires, an image is produced in step S01 21 the vehicle camera 1 or an image sequence consisting of several successive images 21 the vehicle camera 1 in the control device 100 read. In the following step S02, the image becomes 21 or the image sequence consisting of images 21 edited with a pattern recognition. It should be in the picture 21 Patterns of traffic signs that are stored in a memory can be detected. In the context of the present invention is shown in the picture 21 in particular the presence of one or more curve warning signs 41 . 42 as they are in 2a and 2 B are shown, tested. The search for patterns of curve warning signs does not have to be conclusive, since such a video-based driver assistance system can also have further assistance functions for which the presence of other traffic signs, for example signs relating to speed limits, can be recognized. In the following sequence, the method branches into the parallel steps S03 and S04, wherein in step S03 from the image 21 Curve information is determined or estimated by taking distances 52 between the curve warning signs 42 and possibly further information on how the curve radius r is determined or estimated. In parallel with this, in step S04, the distance d of at least one of the curve warning signs 42 determined so that the distance of the vehicle 51 can be estimated until the beginning of the road curvature. These two parallel running steps S03 and S04 can alternatively also take place one behind the other. In step S05, it is then checked whether the vehicle 51 has already reached the beginning of the road curvature, so the distance d has become approximately zero. If this is not the case, then the distance d at the beginning of the road curvature is greater than zero, then S05 branches off to "N" and traverses the previously described steps again from the beginning of step S01 until the beginning of the road curvature is reached. If it was determined in step S05 that the vehicle 51 has reached the beginning of the road curvature, and so that the distance d has become approximately zero, so step S05 branches to "Y" and it will be in the subsequent step S06 control signals for the vehicle front lighting 60 . 61 output. These control signals can be in the output of a horizontal pivoting angle for vehicle lights, which are horizontally pivotable, so that the light distribution can be pivoted in the direction of the curve inside. In addition, it is possible to output on / off information by means of which individual segments of a vehicle lighting can be switched on or off or an additional cornering light can be switched on or off. According to a particularly advantageous embodiment, only the angle for horizontally pivotable vehicle lights is output in step S06 and output in the optional step S07, the signal for switching on and off of the additional cornering light. This makes it possible for the light distribution to be pivoted in the direction of the curve-inner roadway edge by means of the horizontally pivotable vehicle lighting, and only when further pivoting of these illumination sources after step S06 is no longer possible, the additional turn lighting is switched on in the following step S07. After the cornering has ended, the lighting devices are swiveled back to the central position, the corner lights are switched off and the process in the "End" step is ended or restarts with the "Start" step.
Dieses in 5 beschriebene Verfahren kann neben der Anwendung für eine Beleuchtungssteuerung eines Fahrzeugs 51 zusätzlich für weitere Fahrerassistenzfunktionen verwendet werden, beispielsweise für eine Spurhaltefunktion, die den Fahrer dahingehend unterstützt, dass er die momentan befahrene Fahrspur nicht aus Versehen verlässt, wobei in diesem Fall keine Beleuchtungseinrichtungen angesteuert werden, sondern im Fall einer Spurverlassenswarnung Warneinrichtungen für die Warnung bei unbeabsichtigtem Verlassen der fahrspur nach Links oder Rechts oder im Fall einer Spurhalteunterstützung Steuersignale für eine Lenkeinrichtung an die nachgeordneten Stedllglieder ausgegeben werden. This in 5 described method may in addition to the application for a lighting control of a vehicle 51 be used in addition for other driver assistance functions, such as a lane keeping function that assists the driver that he does not accidentally leave the currently traveled lane, in which case no lighting devices are controlled, but in case of lane departure warning warning devices for unintentional departure the lane to the left or right or in the case of lane keeping assistance control signals for a steering device to the downstream Stedllglieder be issued.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 60129647 [0002] DE 60129647 [0002]
