DE102016203962A1

DE102016203962A1 - Fahrzeugleuchtensystem

Info

Publication number: DE102016203962A1
Application number: DE102016203962.8A
Authority: DE
Inventors: Masayasu Ito; Takao Muramatsu; Yuta Maruyama
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-03-12
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2016-09-15
Also published as: US20160264042A1; FR3033532A1; JP2016168915A; JP6545983B2; US9598000B2; FR3033532B1

Abstract

Ein Fahrzeugleuchtensystem umfasst: eine Kamera, die Bildinformationen in einem vorderen Bereich erzeugt; eine Steuereinrichtung, die einen Lichtverteilungsbefehl für das Anweisen eines Lichtverteilungsmusters basierend auf den Bildinformationen erzeugt; einen Scheinwerfer, der den vorderen Bereich derart beleuchtet, dass das angewiesene Lichtverteilungsmuster erhalten wird; und einen Positionskalibrator, der eine Positionsabweichung zwischen der Kamera und dem Scheinwerfer erfasst. Der Positionskalibrator erfasst ein Bezugsobjekt basierend auf den Bildinformationen und misst die Helligkeit des Bezugsobjekts. Und wenn eine bestimmte Differenz zwischen einer aus einem Lichtverteilungsmuster erhaltenen Helligkeit des Bezugsobjekts und einer aus einem anderen Lichtverteilungsmuster, in dem die Lichtmenge nur eines Teils verschieden von dem einen Lichtverteilungsmuster ist, erhaltenen Helligkeit des Bezugsobjekts vorhanden ist, erfasst der Positionskalibrator die Positionsabweichung unter Verwendung der Position des Teils.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil der Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-049563 vom 12. März 2015, deren Inhalt hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugleuchtensystem, das in einem Auto oder ähnlichem verwendet wird.
HINTERGRUND
Allgemein ist eine Fahrzeugleuchte konfiguriert, um zwischen einem Abblendlicht und einem Fernlicht zu wechseln. Das Abblendlicht dient dazu, einen nahen Bereich mit einer vorbestimmten Leuchtkraft zu beleuchten. Die Lichtverteilung wird derart geregelt, dass entgegenkommende und vorausfahrende Fahrzeuge nicht geblendet werden. Das Abblendlicht wird vor allem während des Fahrens in einer städtischen Umgebung verwendet. Dagegen dient das Fernlicht dazu, einen breiteren und weiteren Bereich mit einer relativ hohen Leuchtkraft zu beleuchten, und wird vor allem während einer Fahrt mit einer hohen Geschwindigkeit auf einer Straße verwendet, auf der wenig Fahrzeuge entgegenkommen und vorausfahren. Das Fernlicht bietet eine bessere Sicht für den Fahrer im Vergleich zu dem Abblendlicht, kann jedoch den Fahrer eines anderen Fahrzeugs oder einen Fußgänger vor dem Fahrzeug blenden.
In den letzten Jahren wurde die ADB(Adaptive Driving Beam)-Technik zum dynamischen und adaptiven Steuern des Lichtverteilungsmusters des Fernlichts basierend auf Umgebungszuständen eines Fahrzeugs vorgeschlagen. Die ADB-Technik dient dazu, festzustellen, ob sich ein vorausfahrendes Fahrzeug, ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein Fußgänger vor dem Fahrzeug befindet, und um die Beleuchtung in einem dem Fahrzeug oder Fußgänger entsprechenden Bereich zu reduzieren, um dadurch ein für das Fahrzeug oder den Fußgänger verursachtes Blenden zu reduzieren.
1 ist ein Basisblockdiagramm für ein Fahrzeugleuchtensystem, das ein ADB verwendet. Ein Fahrzeugleuchtensystem (auch einfach als Leuchtensystem bezeichnet) 2r umfasst eine Kamera 10, eine Steuereinrichtung 12 und einen Scheinwerfer (Fernlicht) 14. Die Kamera 10 ist konfiguriert, um ein Bild eines Bereichs vor dem Fahrzeug zu erfassen. Die Steuereinrichtung 12 ist konfiguriert, um ein vorausfahrendes Fahrzeug, ein entgegenkommendes Fahrzeug, einen Fußgänger und ähnliches basierend auf durch die Kamera 10 erhaltenen Bildinformationen S1 zu erfassen und ein Lichtverteilungsmuster einschließlich eines Licht-EIN-Bereichs R_ON, in dem der Strahl gestrahlt werden soll, und eines Licht-AUS-Bereichs R_OFF, in dem der Strahl nicht gestrahlt werden soll, zu bestimmen. Die Steuereinrichtung 12 ist konfiguriert, um einen Lichtverteilungsbefehl S2 für das Anweisen des Lichtverteilungsmusters zu erzeugen und diesen zu dem Scheinwerfer 14 zuzuführen. Der Scheinwerfer 14 ist konfiguriert, um einen Bereich vor dem Fahrzeug basierend auf dem durch die Steuereinrichtung 12 erzeugten Lichtverteilungsbefehl S2 zu beleuchten, sodass ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster erhalten wird (siehe zum Beispiel JP-A-2013-147138 ).
In dem Leuchtensystem 2r von 1 können die Präzision der Montageposition der Kamera 10 und des Scheinwerfers 14 wichtig sein. Wenn die beiden Montagepositionen voneinander abweichen, wird ein Bereich, in dem das Licht eigentlich abgeschirmt werden sollte, beleuchtet, sodass ein Blenden verursacht wird.
Aus diesem Grund wird im Stand der Technik der Licht-AUS-Bereich R_OFF derart gesetzt, dass eine mögliche Abweichung der Montagepositionen der Kamera 10 und des Scheinwerfers 14 berücksichtigt wird. Insbesondere wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug oder ein entgegenkommendes Fahrzeug aus einem Bild der Kamera 10 erfasst wird, wird ein Bereich, der durch das Hinzufügen eines Rands zu einem Bereich R_x, in dem das vorausfahrende Fahrzeug oder das entgegenkommende Fahrzeug vorhanden ist, erhalten wird, als der Licht-Aus-Bereich gesetzt, sodass ein Blenden verhindert wird.
Übrigens umfasst eine Methode zum Steuern des Lichtverteilungsmusters durch den Scheinwerfer 14 (1) eine Teilungsmethode zum Teilen eines Beleuchtungsbereichs in eine Vielzahl von kleinen Bereichen und zum Wechseln von Licht-EIN und Licht-AUS in jedem kleinen Bereich, (2) eine Abtastmethode zum Abtasten eines Strahls zu einem Bereich vor dem Fahrzeug und zum Wechseln von Licht-EIN und Licht-AUS jedes vorbestimmte Mal usw. Der Scheinwerfer 14, der für das ADB-System zu verwenden ist, wurde entwickelt, um die Lichtverteilung mit einer größeren Präzision zu steuern. Zum Beispiel wird in der Teilungsmethode die Anzahl von Teilungen vergrößert, um eine hochpräzise Lichtverteilungssteuerung durchzuführen, und wird in der Abtastmethode die zeitliche Auflösung des Licht-EIN/Licht-AUS-Wechselns vergrößert, um die hochpräzise Lichtverteilungssteuerung durchzuführen.
Wenn die Steuereinrichtung 12 das Lichtverteilungsmuster bestimmt, indem sie einen breiten Rand des Licht-AUS-Bereichs nimmt, um die Positionsabweichung zu berücksichtigen, geht der Vorteil des Hochpräzisions-Scheinwerfers 14 verloren, sodass der Scheinwerfer 14 eine zu hohe und nicht genutzte Qualität aufweist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung nimmt auf die oben geschilderten Umstände Bezug, wobei es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Fahrzeugleuchtensystem vorzusehen, das eine Positionsabweichung zwischen einer Kamera und einem Scheinwerfer erfassen kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugleuchtensystem angegeben, das umfasst: eine Kamera, die konfiguriert ist zum Aufnehmen eines Bilds eines Bereichs vor einem Fahrzeug, um Bildinformationen zu erzeugen; eine Steuereinrichtung, die konfiguriert ist zum Erzeugen eines Lichtverteilungsbefehls für das Anweisen der Bildung eines Lichtverteilungsmusters in dem Bereich vor dem Fahrzeug basierend auf den Bildinformationen von der Kamera; einen Scheinwerfer, der konfiguriert ist zum Beleuchten des Bereichs vor dem Fahrzeug derart, dass das angewiesene Lichtverteilungsmuster erhalten wird, basierend auf dem Lichtverteilungsbefehl; und einen Positionskalibrator, der konfiguriert ist zum Erfassen einer Positionsabweichung zwischen der Kamera und dem Scheinwerfer. Der Positionskalibrator ist konfiguriert zum Ausführen der folgenden Schritte: Erfassen eines Bezugsobjekts auf einer Straße basierend auf den Bildinformationen, und Messen der Helligkeit des Bezugsobjekts; und wenn eine bestimmte Differenz zwischen einer aus einem Lichtverteilungsmuster erhaltenen Helligkeit des Bezugsobjekts und einer aus einem anderen Lichtverteilungsmuster, in dem eine Lichtmenge nur eines Teils verschieden von dem einen Lichtverteilungsmuster ist, erhaltenen Helligkeit des Bezugsobjekts vorhanden ist, Erfassen der Positionsabweichung unter Verwendung der Position des Teils.
Ein Leuchtenkoordinatensystem kann für einen Scheinwerfer definiert sein, und ein Kamerakoordinatensystem kann für eine Kamera definiert sein. Wenn in diesem Fall eine Helligkeit eines von der Kamera erhaltenen Bezugsobjekts bei einer Änderung der Lichtmenge eines Teils des Leuchtenkoordinatensystems durch den Scheinwerfer erhalten wird, können Koordinaten des Bezugsobjekts in dem Kamerakoordinatensystem und Koordinaten des Teils des Leuchtenkoordinatensystems, in dem die Lichtmenge geändert wurde, assoziiert werden. Gemäß der vorstehend genannten Konfiguration kann also die Positionsabweichung zwischen der Kamera und dem Scheinwerfer erfasst werden und kann diese bei Bedarf kalibriert werden.
Unter einer „bestimmten Differenz der Heiligkeit” ist eine Helligkeitsdifferenz zu verstehen, die als eine Helligkeitsänderung aufgrund einer Änderung des Lichtverteilungsmusters erkannt werden kann, und nicht eine Heiligkeitsdifferenz, die durch ein Umgebungslicht oder ein Rauschen verursacht wird.
In dem Fahrzeugleuchtensystem kann der Positionskalibrator umfassen; einen Bezugsobjekt-Detektor, der konfiguriert ist zum Erfassen des Bezugsobjekts basierend auf den Bildinformationen und zum Erzeugen von Helligkeitsdaten, die die Helligkeit des Bezugsobjekts angeben; einen Mustergenerator, der konfiguriert ist zum Erzeugen eines Lichtverteilungsbefehls für das Anweisen eines wechselbaren Lichtverteilungsmusters für eine Kalibrierung; und einen Positionsabweichungs-Detektor, der konfiguriert ist zum Bestimmen, ob eine bestimmte Differenz zwischen den aus dem einen Lichtverteilungsmuster erhaltenen Helligkeitsdaten und den aus dem anderen Lichtverteilungsmuster erhaltenen Helligkeitsdaten vorhanden ist, und zum Erzeugen von Kalibrierungsdaten in Übereinstimmung mit dem Bestimmungsergebnis.
In dem Fahrzeugleuchtensystem kann der Positionskalibrator konfiguriert sein zum Ausführen der folgenden Schritte:

(i) Vorsehen, für den Scheinwerfer, eines ersten Lichtverteilungsbefehls für das Anweisen des einen Lichtverteilungsmusters;
(ii) Erhalten einer Helligkeit des Bezugsobjekts aus ersten Bildinformationen, die erhalten werden, wenn der Bereich vor dem Fahrzeug in Übereinstimmung mit dem ersten Lichtverteilungsbefehl beleuchtet wird;
(iii) Setzen eines zweiten Lichtverteilungsbefehls für das Anweisen des anderen Lichtverteilungsmusters und Vorsehen desselben für den Scheinwerfer;
(iv) Erhalten einer Helligkeit des Bezugsobjekts aus zweiten Bildinformationen, die erhalten werden, wenn der Bereich vor dem Fahrzeug in Übereinstimmung mit dem zweiten Lichtverteilungsbefehl beleuchtet wird;
(v) Erfassen einer Differenz zwischen der aus den ersten Bildinformationen erhaltenen Helligkeit des Bezugsobjekts und der aus den zweiten Bildinformationen erhaltenen Helligkeit des Bezugsobjekts;
(vi) wenn eine bestimmte Heiligkeitsdifferenz in (v) erfasst wird, Erfassen einer Positionsabweichungsgröße; und
(vii) wenn die bestimmte Helligkeitsdifferenz in (v) nicht erfasst wird, Zurückkehren zu (iii) und Aktualisieren des anderen Lichtverteilungsmusters, während der Teil verschoben wird.

Durch das Wiederholen der Schritte kann der Teil, in dem die Helligkeit des Objekts geändert werden kann, erfasst werden.
In dem Fahrzeugleuchtensystem kann in (iii) für ein erstes Mal der Teil eine Position des Bezugsobjekts sein. Wenn die bestimmte Helligkeitsdifferenz in (vi) für das erste Mal erfasst wird, kann bestimmt werden, dass die Positionen der Kamera und des Scheinwerfers korrekt sind.
In dem Fahrzeugleuchtensystem kann in (iii) der Teil mit jeder Aktualisierung allmählich von einer Position des Bezugsobjekts entfernt werden.
In dem Fahrzeugleuchtensystem kann das Bezugsobjekt ein vorbestimmtes Schild, eine Leitbake und/oder ein auf eine Straßenfläche gezeichnetes Straßenbild sein.
In dem Fahrzeugleuchtensystem kann das Bezugsobjekt ein vorausfahrendes Fahrzeug sein.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugleuchtensystem angegeben, das umfasst: eine Kamera, die konfiguriert ist zum Aufnehmen eines Bilds eines Bereichs vor einem Fahrzeug, um Bildinformationen zu erzeugen; eine Steuereinrichtung, die konfiguriert ist zum Erzeugen eines Lichtverteilungsbefehls für das Anweisen der Bildung eines Lichtverteilungsmusters in dem Bereich vor dem Fahrzeug basierend auf den Bildinformationen von der Kamera; einen Scheinwerfer, der konfiguriert ist zum Beleuchten des Bereichs vor dem Fahrzeug derart, dass das angewiesene Lichtverteilungsmuster erhalten wird, basierend auf dem Lichtverteilungsbefehl; einen Markierungsgenerator, der in Bezug auf den Scheinwerfer fixiert ist und konfiguriert ist, um einen vorbestimmten Bereich vor dem Fahrzeug mit einer Markierung zu beleuchten; und einen Positionskalibrator, der konfiguriert ist zum Erfassen einer Positionsabweichung zwischen der Kamera und dem Scheinwerfer basierend auf der Position der in den Bildinformationen erscheinenden Markierung, wenn der Markierungsgenerator den Bereich vor dem Fahrzeug mit der Markierung beleuchtet.
Weil die Markierung in Bezug auf den Scheinwerfer fixiert ist, ist eine Beleuchtung zu vorbestimmten Koordinaten des Leuchtenkoordinatensystems garantiert. Deshalb können die aus den Bildinformationen erhaltenen Markierungskoordinaten des Kamerakoordinatensystems und die vorbestimmten Koordinaten des Leuchtenkoordinatensystems miteinander assoziiert werden. Deshalb kann gemäß diesem Aspekt die Positionsabweichung zwischen dem Kamerakoordinatensystem und dem Leuchtenkoordinatensystem erfasst werden und bei Bedarf kalibriert werden,
Übrigens kann eine beliebige Kombination aus den oben genannten herkömmlichen Bestandteilen und den Ersetzungen der herkömmlichen Bestandteile und Ausdrücke der vorliegenden Erfindung in einem Verfahren, einer Vorrichtung, einem System oder ähnlichem gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann eine Positionsabweichung zwischen der Kamera und dem Scheinwerfer erfasst werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben genannten sowie andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
1 ist ein Basisblockdiagramm eines Fahrzeugleuchtensystems, das ein ADB verwendet.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Leuchtensystem gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
3 zeigt einen Bereich vor einem Fahrzeug.
4 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel für einen Positionskalibrator zeigt.
5 ist ein erstes Flussdiagramm einer Kalibrierungsverarbeitung.
6 ist ein zweites Flussdiagramm einer Kalibrierungsverarbeitung.
7 zeigt den Übergang eines Lichtverteilungsmusters in Entsprechung zu dem Flussdiagramm von 5.
8 zeigt den Übergang eines Lichtverteilungsmusters in Entsprechung zu dem Flussdiagramm von 6.
9A bis 9D zeigen eine Kalibrierung unter Verwendung eines vorausfahrenden Fahrzeugs als eines Bezugsobjekts.
10 ist ein Blockdiagramm, das ein Leuchtensystem gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform zeigt.
11 zeigt einen Bereich vor einem Fahrzeug.
12 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel für einen Positionskalibrator zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Gleiche oder äquivalente Bestandteile werden in den entsprechenden Zeichnungen durch gleiche Bezugszeichen angegeben, wobei auf eine wiederholte Beschreibung derselben verzichtet wird. Die gezeigten Ausführungsformen sind nicht einschränkend, sondern beispielhaft zu verstehen, wobei die in den beispielhaften Ausführungsformen genannten Merkmale und Kombinationen derselben nicht notwendigerweise wesentlich für die vorliegende Erfindung sind.
(Erste beispielhafte Ausführungsform)
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Leuchtensystem 2 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform zeigt. Das Leuchtensystem 2 weist eine ADB-Funktion auf und ist konfiguriert, um verschiedene Lichtverteilungsmuster in einem Bereich vor einem Fahrzeug zu bilden.
Das Leuchtensystem 2 umfasst eine Kamera 10, eine Steuereinrichtung 12, einen Scheinwerfer 14 und einen Positionskalibrator 20. Der Scheinwerfer 14 weist ein Fernlicht mit der ADB-Funktion auf.
Die Kamera 10 ist konfiguriert, um ein Bild eines Bereichs vor dem Fahrzeug aufzunehmen, um Bildinformationen S1 zu erzeugen. Die Steuereinrichtung 12 ist konfiguriert, um einen Lichtverteilungsbefehl S2 für das Anweisen der Bildung eines Ziellichtverteilungsmusters S_REF in dem Bereich vor dem Fahrzeug basierend auf den Bildinformationen S1 von der Kamera 10 zu erzeugen. Das Lichtverteilungsmuster wird durch eine Kombination aus einem Licht-AUS-Bereich, in den kein Licht zu strahlen ist, und einem Licht-EIN-Bereich, in den Licht zu strahlen ist, konfiguriert. Die Lichtmenge des Licht-EIN-Bereichs kann variiert werden. Zum Beispiel ist die Steuereinrichtung 12 konfiguriert, um ein vorausfahrendes Fahrzeug, ein entgegenkommendes Fahrzeug, einen Fußgänger oder ähnliches basierend auf den Bildinformationen S1 zu erfassen und einen Bereich, in dem das Objekt erfasst wird, als den Licht-AUS-Bereich zu setzen, damit kein Blenden verursacht wird, oder den Bereich als den Licht-EIN-Bereich mit einer sehr kleinen Lichtmenge zu setzen. In die Steuereinrichtung 12 können Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen und Lenkinformationen eingegeben werden, wobei die Steuereinrichtung 12 konfiguriert sein kann, um die zusätzlichen Informationen in dem Ziellichtverteilungsmuster S_REF zu berücksichtigen.
Die Steuereinrichtung 12 kann durch eine Kombination aus Hardware wie etwa einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Mikrocontroller oder ähnlichem und aus Software konfiguriert sein. Die Steuereinrichtung 12 kann ein Teil einer elektronischen Steuereinheit (ECU) für eine Leuchte, die in einer Fahrzeugleuchte (Leuchtenanordnung) eingebettet ist, oder ein Teil einer ECU für ein Fahrzeug, die in einem Fahrzeug montiert ist, sein.
Der Scheinwerfer 14 ist konfiguriert, um den Bereich vor dem Fahrzeug basierend auf dem Lichtverteilungsbefehl S2 derart zu beleuchten, dass das Ziellichtverteilungsmuster S_REF erhalten wird. Das Lichtverteilungsmuster, das tatsächlich in dem Bereich vor dem Fahrzeug durch den Scheinwerfer 14 basierend auf den Fahrzeuginformationen S2 erzeugt wird, wird als ein Beleuchtungsmuster I bezeichnet.
Wenn keine Positionsabweichung zwischen der Kamera 10 und dem Scheinwerfer 14 gegeben ist, fällt das Beleuchtungsmuster I mit dem Ziellichtverteilungsmuster S_REF zusammen, Wenn dagegen die Befestigungspositionen der Kamera 10 und des Scheinwerfers 14 abweichen, wird das Beleuchtungsmuster I verschieden von dem Ziellichtverteilungsmuster S_REF.
Das Leuchtensystem 2 von 2 enthält den Positionskalibrator 20, der konfiguriert ist, um eine Abweichung zwischen den Befestigungspositionen der Kamera 10 und des Scheinwerfers 14 zu erfassen. Im Folgenden wird ein Verfahren zum Erfassen der Positionsabweichung durch den Positionskalibrator 20 beschrieben.
Der Positionskalibrator 20 ist konfiguriert, um die Positionsabweichung durch die folgenden Schritte zu erfassen.
(Schritt 1) Der Positionskalibrator 20 ist konfiguriert, um ein Bezugsobjekt auf einer Straße basierend auf den Bildinformationen S1 zu erfassen und die Helligkeit des Bezugsobjekts zu messen.
Das Bezugsobjekt kann ein Straßenschild, eine Leitbake, eine Stopplinie oder ein auf einer Straßenfläche gezeichnetes Straßenbild sein. Alternativ dazu kann wie weiter unten beschrieben auch ein Fahrzeug als das Bezugsobjekt verwendet werden. Das Bezugsobjekt ist vorzugsweise ein Objekt, das eine Eigenschaft aufweist, die das durch den Scheinwerfer 14 gestrahlte Licht reflektiert, und ist kein Licht emittierendes Objekt. Der Positionskalibrator 20 kann konfiguriert sein, um das Bezugsobjekt unter Verwendung von Informationen aus einem Fahrzeugnavigationssystem zu erfassen.
Im Folgenden wird der Einfachheit halber angenommen, dass das Bezugsobjekt ein Straßenschild ist, das eine vorbestimmte Form und eine vorbestimmte Farbe aufweist und auf dem ein vorbestimmter Buchstabe oder ein vorbestimmtes Symbol gezeichnet ist. Der Positionskalibrator 20 ist konfiguriert, um auf die Bildinformationen S1 Bezug zu nehmen, das Bezugsobjekt in einem Bild mittels eines Mustervergleichs zu erfassen und Koordinaten des Bezugsobjekts zu spezifizieren.
(Schritt 2) Wenn eine bestimmte (wesentliche) Differenz zwischen einer aus dem Lichtverteilungsmuster erhaltenen Helligkeit L_REF des Bezugsobjekts und einer aus einem anderen Lichtverteilungsmuster, in dem die Lichtmenge nur eines Teils (als Aufmerksamkeitsbereich bezeichnet) verschieden von dem einen Lichtverteilungsmuster ist, erhaltenen Helligkeit des Bezugsobjekts vorhanden ist, wird die Positionsabweichung unter Verwendung der Position des Teils (Aufmerksamkeitsbereichs) erfasst.
Vorstehend wurde die Basiskonfiguration des Leuchtensystems 2 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben. Im Folgenden wird die Verarbeitung zum Erfassen der Positionsabweichung (Kalibrierung) beschrieben.
3 zeigt einen Bereich vor dem Fahrzeug.
In diesem Beispiel ist der Scheinwerfer 14 konfiguriert, um die ADB-Steuerung mittels der Teilungsmethode durchzuführen. Insbesondere wird der Beleuchtungsbereich in elf kleine Bereiche Rs1 bis Rs11 geteilt und ist der Scheinwerfer 14 konfiguriert, um Licht-EIN und Licht-AUS für jeden kleinen Bereich Rs zu wechseln. Die Positionen der kleinen Bereiche Rs1 bis Rs11 werden in Abhängigkeit von der Befestigungsposition des Scheinwerfers 14 angepasst.
Um das Verständnis zu vereinfachen, werden ein Kamerakoordinatensystem θ_CAM, das auf der Befestigungsposition der Kamera 10 basiert, und ein Leuchtenkoordinatensystem θ_LAMP, das auf der Befestigungsposition des Scheinwerfers 14 basiert, eingeführt. In der ersten beispielhaften Ausführungsform wird angenommen, dass jedes Koordinatensystem eine Winkeldimension aufweist. Wenn die Befestigungsposition der Kamera 10 und die Befestigungsposition des Scheinwerfers 14 korrekt sind, fallen die Ursprünge der Koordinatensysteme θ_CAM, θ_LAMP miteinander zusammen, wie in dem Teil A von 3 gezeigt.
Wenn eine Positionsabweichung zwischen der Kamera 10 und dem Scheinwerfer 14 auftritt, sind die Ursprünge der Koordinatensysteme θ_CAM, θ_LAMP nicht miteinander ausgerichtet, wie in dem Teil B von 3 gezeigt. Es wird hier nur ein Fall gezeigt, in dem der Scheinwerfer 14 nicht ausgerichtet ist. Die Positionsabweichung kann jedoch sowohl für die Kamera 10 als auch für den Scheinwerfer 14 auftreten.
Die Steuereinrichtung 12 ist konfiguriert, um einen Lichtverteilungsbefehl 52 basierend auf den durch die Kamera 10 erzeugten Bildinformationen S1 zu erzeugen. Der Lichtverteilungsbefehl S2 wird also basierend auf dem Kamerakoordinatensystem θ_CAM erzeugt. Weiterhin ist der Scheinwerfer 14 konfiguriert, um den Bereich vor dem Fahrzeug basierend auf dem Leuchtenkoordinatensystem θ_LAMP zu beleuchten, wobei angenommen wird, dass das Kamerakoordinatensystem θ_CAM und das Leuchtenkoordinatensystem θ_LAMP miteinander zusammenfallen.
Die ADB-Steuerung bei einer normalen Fahrt wird für den Fall, dass die Koordinatensysteme wie in dem Teil B gezeigt nicht miteinander ausgerichtet sind, beschrieben. Wenn wie in 3 gezeigt ein entgegenkommendes Fahrzeug 32 zwischen den Koordinaten [θ_L1 bis θ_R1] (den kleinen Bereichen Rs6, Rs7) in dem Kamerakoordinatensystem θ_CAM erkannt wird, erzeugt die Steuereinrichtung 12 ein Lichtverteilungsmuster, in dem ein Bereich der Koordinaten [θ_L1 bis θ_R1] als der Licht-AUS-Bereich gesetzt ist. Der Scheinwerfer 14 beleuchtet den Bereich vor dem Fahrzeug, wobei die Koordinaten [θ_L1 bis θ_R1] des Leuchtenkoordinatensystems θ_LAMP als der Licht-AUS-Bereich betrachtet werden. Daraus resultiert, dass die kleinen Bereiche Rs8, Rs9 der Licht-AUS-Bereich R_OFF werden und die kleinen Bereiche Rs6, Rs7 der Licht-EIN-Bereich R_ON werden, sodass ein Blenden für das entgegenkommende Fahrzeug 32 verursacht wird.
Im Folgenden wird eine Kalibrierurgsverarbeitung zum Lösen dieses Problems beschrieben. Basierend auf den Bildinformationen S1 von der Kamera 10 wird ein Stoppschild als das Bezugsobjekt 30 innerhalb eines Bereichs von [θ_L2 bis θ_R2] des Kamerakoordinatensystems θ_CAM erfasst. Der Einfachheit halber wird hier angenommen, dass das Fahrzeug stationär ist und sich das Sichtfeld vor dem Fahrzeug während der Kalibrierung nicht ändert.
Der Positionskalibrator 20 wechselt zwischen wenigstens zwei Lichtverteilungsmustern und ermöglicht, dass der Scheinwerfer 14 den Bereich vor dem Fahrzeug für die Kalibrierung beleuchtet. In einem Lichtverteilungsmuster und in einem anderen Lichtverteilungsmuster ist die Lichtmenge nur des Teils (des Aufmerksamkeitsbereichs) θx bis θy verschieden und sind die Lichtmengen der anderen Teile gleich.
Zum Beispiel ist ein Lichtverteilungsmuster derart gesetzt, dass alle Bereiche Licht-EIN sind. Das andere Lichtverteilungsmuster ist derart gesetzt, dass nur der Bereich von [θx bis θy] Licht-AUS ist und die anderen Bereiche Licht-EIN sind. Es wird angenommen, dass, wenn die zwei Lichtverteilungsmuster gewechselt werden, sich die Helligkeit des Bezugsobjekts 30 ändert. In diesem Fall kann gesagt werden, dass die Koordinaten (θ_L2 bis θ_R2] des Kamerakoordinatensystems θ_CAM den Koordinaten [θx bis θy] des Leuchtenkoordinatensystems θ_LAMP entsprechen. Wenn also die Koordinaten eines linken Endes als ein Bezug genommen werden, ist die Abweichungsgröße zwischen dem Kamerakoordinatensystem θ_CAM und dem Leuchtenkoordinatensystem θ_LAMP gleich [θ_L2 – θx]. Was die Koordinaten betrifft, kann ein beliebiger Bezug genommen werden. Wenn zum Beispiel die Koordinaten eines rechten Endes als ein Bezug genommen werden, ist die Abweichungsgröße [θ_R2 – θy]. Alternativ dazu kann ein Bezug in einer Mitte genommen werden. Im Folgenden ein Fall beschrieben, in dem das linke Ende als ein Bezug genommen wird.
Mit anderen Worten entspricht die durch den Positionskalibrator 20 durchzuführende Kalibrierung der Erfassung des Aufmerksamkeitsbereichs [θx bis θy], in dem die Helligkeit des Bezugsobjekts 30 geändert werden kann.
Es soll hier das Beispiel eines Falls betrachtet werden, in dem keine Positionsabweichung gegeben ist (siehe den Teil A von 3). Wenn in diesem Fall der Aufmerksamkeitsbereich [θx bis θy] auf [θ_L2 bis θ_R2] gesetzt ist, wird eine Helligkeitsänderung des Referenzobjekts 30 erfasst. Weil die Abweichungsgröße θ_L2 – θx = θ_L2 – θ_L2 = 0 ist, kann bestätigt werden, dass keine Positionsabweichung vorliegt.
Weiterhin soll ein Fall betrachtet werden, in dem eine Positionsabweichung gegeben ist (siehe den Teil B von 3). Wenn in diesem Fall der Aufmerksamkeitsbereich [θx bis θy] auf [θ_L2 – Δθ bis θ_R2 – Δθ] gesetzt ist, wird die Helligkeitsänderung des Bezugsobjekts 30 erfasst. Weil die Abweichungsgröße θ_L2 – θx = θ_L2 – (θ_L2 – Δθ) = Δθ ist, fällt sie mit der Abweichungsgröße Δθ des Koordinatensystems zusammen.
Auf diese Weise kann in dem Leuchtensystem 2 von 2 die Positionsabweichung zwischen der Kamera 10 und dem Scheinwerfer 14 erfasst werden und kann bei Bedarf die Kalibrierung durchgeführt werden.
Es werden hier keine besonderen Beschränkungen hinsichtlich des Kalibrierungsverfahrens vorgegeben. Wenn zum Beispiel die Steuereinrichtung 12 den Lichtverteilungsbefehl S2 erzeugt, können Winkelinformationen, in denen die Abweichungsgröße Δθ korrigiert wurde, vorgesehen werden. Alternativ hierzu kann die Abweichungsgröße Δθ für den Scheinwerfer 14 gehalten werden und können die durch den Lichtverteilungsbefehl S2 angegebenen Winkelinformationen unter Berücksichtigung der Abweichungsgröße Δθ verschoben werden.
Im Folgenden werden die Konfiguration des Positionskalibrators 20 und ein Ablauf der Kalibrierung im Detail beschrieben. Übrigens umfasst die vorliegende Erfindung verschiedene Aspekte, die aus der vorstehenden Beschreibung hervorgehen, und ist nicht auf die nachfolgend beschriebenen spezifischen Beispiele beschränkt.
4 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel des Positionskalibrators 20 zeigt. Der Positionskalibrator 20 umfasst einen Bezugsobjektdetektor 22, einen Mustergenerator 24 und einen Positionsabweichungsdetektor 26.
Der Positionskalibrator 20 kann wie die Steuereinrichtung 12 durch eine Kombination aus Hardware wie etwa einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Mikrokontroller oder ähnlichem und aus Software konfiguriert sein. Der Positionskalibrator 20 kann ein Teil einer elektronischen Steuereinheit (ECU) für eine Leuchte, die in einer Fahrzeugleuchte (Leuchtenanordnung) eingebettet ist, oder ein Teil einer ECU für ein Fahrzeug, die in einem Fahrzeug montiert ist, sein. Die Steuereinrichtung 12 und der Positionskalibrator 20 können der gleiche Prozessor oder die gleiche CPU sein.
Der Bezugsobjektdetektor 22 ist konfiguriert, um das Bezugsobjekt 30 durch den Mustervergleich basierend auf den Bildinformationen S1 von der Kamera 10 zu erfassen und Helligkeitsdaten S4, die die Helligkeit des Bezugsobjekts 30 angeben, zu erzeugen. Der Bezugsobjektdetektor 22 kann konfiguriert sein, um Positionsdaten S5, die eine Position [θ_L2 bis θ_R2] des Bezugsobjekts 30 in dem Kamerakoordinatensystem angeben, zu erzeugen.
Der Mustergenerator 24 ist konfiguriert, um einen Lichtverteilungsbefehl S3 für das Anweisen eines wechselbaren Lichtverteilungsmusters für eine Kalibrierung zu erzeugen. Während der Kalibrierung wird der Scheinwerfer 14 durch den Lichtverteilungsbefehl S3 gesteuert.
Der Positionsabweichungsdetektor 26 ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob eine bestimmte (wesentliche) Differenz zwischen den aus einem Lichtverteilungsmuster S_CALA erhaltenen Helligkeitsdaten S4_A und den aus einem anderen Lichtverteilungsmuster S_CALB erhaltenen Helligkeitsdaten S4_B vorhanden ist. Weiterhin ist der Positionsabweichungsdetektor 26 konfiguriert, um Kalibrierungsdaten S6 gemäß dem Bestimmungsergebnis zu erzeugen.
Wenn ein Fahrer oder ein Fußgänger in der Umgebung die Kalibrierung nicht bemerken soll, muss das Lichtverteilungsmuster innerhalb einer kurzen Zeit gewechselt werden. In diesem Fall kann die Kalibrierung im Hintergrund durchgeführt werden, indem normalerweise das eine Lichtverteilungsmuster S_CALA ausgegeben wird und für eine kurze Zeitdauer zu dem anderen Lichtverteilungsmuster S_CALB gewechselt wird. Wenn in diesem Fall die Bildinformationen S1_B für die Verwendung beim Erzeugen der Helligkeitsdaten S4_B erzeugt werden, müssen die Belichtungszeit und der Belichtungsablauf der Kamera 10 berücksichtigt werden.
Der Positionsabweichungsdetektor 26 ist konfiguriert, um einen Bereich [θx bis θy] zu erfassen, in dem die Helligkeit des Lichtverteilungsmusters S_CALA und die Helligkeit des Lichtverteilungsmusters S_CALB verschieden sind. Der Positionsabweichungsdetektor 26 kann konfiguriert sein, um die Kalibrierungsdaten S6 zu erzeugen, die die Abweichungsgröße 40 basierend auf einer Beziehung zwischen dem Bereich [θx bis θy], in dem die bestimmte (wesentliche) Helligkeitsänderung erfasst wird, und einer durch die Positionsdaten S5 angegebenen Position [θ_L2 bis θ_R2] angeben.
Der Positionskalibrator 20 ist konfiguriert, um eine Kombination des Lichtverteilungsmusters S_CALA und des anderen Lichtverteilungsmusters S_CALB zu wechseln, bis die bestimmte (wesentliche) Helligkeitsänderung durch den Positionsabweichungsdetektor 26 erfasst wird.
Mit der Konfiguration des Positionskalibrators 20 kann erfasst werden, ob eine Positionsabweichung vorhanden ist, und kann die Abweichungsgröße Δθ festgestellt werden.
5 ist ein erstes Flussdiagramm der Kalibrierungsverarbeitung.
Zuerst wird das Lichtverteilungsmuster S_CALA gesetzt (S100) und werden die Helligkeitsdaten S4_A zu diesem Zeitpunkt gemessen (S102). Das Lichtverteilungsmuster S_CALA kann ein beliebiges Muster wie zum Beispiel ein Muster, das in allen Bereichen Licht-EIN ist, oder ein Muster, das in allen Bereichen Licht-AUS ist, sein. Alternativ hierzu kann bei einer Kalibrierung während des Fahrens das direkt zuvor durch die Steuereinrichtung 12 erzeugte Ziellichtverteilungsmuster S_REF verwendet werden.
Dann wird das andere Lichtverteilungsmuster S_CALB gesetzt (S104) und werden die Helligkeitsdaten S4_B zu diesem Zeitpunkt gemessen (S106). Wie oben beschrieben, weisen das Lichtverteilungsmuster S_CALB und das Lichtverteilungsmuster S_CALA eine Beziehung auf, in welcher die Lichtmengen nur des Aufmerksamkeitsbereichs [θx bis θy] verschieden sind.
Wenn der absolute Wert |S4_A – S4_B| der Helligkeitsdifferenz größer als ein vorbestimmter Schwellwert S_TH ist (JA in S108), d. h. wenn eine bestimmte (wesentliche) Helligkeitsdifferenz erfasst wird, wird die Positionsabweichungsgröße basierend auf dem Aufmerksamkeitsbereich [θx bis θy] zu diesem Zeitpunkt berechnet (S110).
Wenn die Helligkeitsdifferenz |S4_A – S4_B| kleiner als der Schwellwert S_TH ist (NEIN in S108), d. h. wenn keine bestimmte (wesentliche) Helligkeitsdifferenz erfasst wird, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S104 zurück und wird der Aufmerksamkeitsbereich [θx bis θy] geändert, um das Lichtverteilungsmuster S_CALB zu aktualisieren.
Durch den vorstehend beschriebenen Ablauf kann die Positionsabweichungsgröße erfasst werden.
6 ist ein zweites Flussdiagramm der Kalibrierungsverarbeitung. In dem Flussdiagramm von 5 ist das Lichtverteilungsmuster S_CALA auf den beim ersten Mal gesetzten Ausgangszustand fixiert und wird nur das Lichtverteilungsmuster S_CALB geändert. Im Gegensatz zu dem Flussdiagramm von 6 wird das Lichtverteilungsmuster S_CALB eines Zyklus als das Bezugslichtverteilungsmuster S_CALA eines nächsten Zyklus verwendet.
Insbesondere ist der Schritt S112 hinzugefügt. Wenn in dem Schritt S108 bestimmt wird, dass die Helligkeitsdifferenz |S4_A – S4_B| kleiner als der Schwellwert S_TH ist (NEIN in S108), d. h. wenn keine bestimmte (wesentliche) Helligkeitsdifferenz erfasst wird, wird das vorausgehende Lichtverteilungsmuster S_CALB für einen Vergleich als das Bezugslichtverteilungsmuster S_CALA gesetzt und werden die vorausgehenden Helligkeitsdaten S4_B für einen Vergleich als die Bezugshelligkeitsdaten S4_A gesetzt. In dem Schritt S104 wird das Lichtverteilungsmuster S_CALB aktualisiert.
Durch diesen Ablauf kann die Positionsabweichungsgröße erfasst werden. Insbesondere wenn die Kalibrierung während des Fahrens durchgeführt wird, kann gesagt werden, dass der Ablauf von 6 vorteilhafter ist.
Im Folgenden wird ein Algorithmus zum Erzeugen des Lichtverteilungsbefehls S3 für eine Kalibrierung durch den Mustergenerator 24, d. h. die Verarbeitung von Schritt S104 von 5 oder 6 beschrieben.
Der Mustergenerator 24 kann konfiguriert sein, um den Aufmerksamkeitsbereich [θx bis θy] derart zu verschieben, dass er allmählich von den durch die Positionsdaten S5 angegebenen Koordinaten [S_L2 bis θ_R2] (dem Anfangswert) des Bezugsobjekts 30 entfernt wird.
7 zeigt den Übergang des Lichtverteilungsmusters S_CALB in Entsprechung zu dem Flussdiagramm von 5. Der Aufmerksamkeitsbereich [θx bis θy] wird verschoben, um allmählich von den Koordinaten [θ_L2 bis θ_R2] (dem Anfangswert) entfernt zu werden. In 7 bewegt sich der Aufmerksamkeitsbereich in einer Zickzackform, wobei er sich jedoch auch in einem anderen Muster bewegen kann.
8 zeigt den Übergang des Lichtverteilungsmusters S_CALB in Entsprechung zu dem Flussdiagramm von 6. Der Aufmerksamkeitsbereich [θx bis θy] wird verschoben, um allmählich von den Koordinaten [θ_L2 bis θ_R2] (dem Anfangswert) entfernt zu werden.
Wenn das Flussdiagramm von 5 verwendet wird, ist das Lichtverteilungsmuster S_CAL2 an zwei Positionen in einem Zyklus und einem benachbarten Zyklus wie in 7 gezeigt verschieden. Wenn dagegen das Flussdiagramm von 6 verwendet wird, ist das Lichtverteilungsmuster S_CAL2 nur an einer Position in einem Zyklus und einem benachbarten Zyklus wie in 8 gezeigt verschieden, wobei es für einen Fahrer oder einen Fußgänger in der Umgebung schwierig ist, dies zu bemerken. Wenn also die Kalibrierung im Hintergrund durchgeführt wird, kann gesagt werden, dass das Flussdiagramm von 6 vorteilhafter ist.
(Modifizierte Ausführungsform 1)
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird ein Stoppschild, ein Straßenbild oder eine Leitbake als das Bezugsobjekt 30 verwendet. Wenn die Kalibrierung im Hintergrund während der Fahrt durchgeführt wird, bewegt sich sich stationäres Objekt in den Bildinformationen S1, sodass es erforderlich ist, die Position des Bezugsobjekts 30 von Zeit zu Zeit erneut zu erfassen.
Bei einer Kalibrierung während der Fahrt wird vorzugsweise ein Objekt mit einer kleinen Geschwindigkeit relativ zu dem eigenen Fahrzeug als Bezugsobjekt gesetzt. Während einer Fahrt auf einer Autobahn oder einer Schnellstraße bewegen sich das vorausfahrende Fahrzeug und das eigene Fahrzeug häufig mit im Wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit. Deshalb wird in dieser modifizierten Ausführungsform ein vorausfahrendes Fahrzeug 34 als das Bezugsobjekt 30 verwendet.
Wenn das vorausfahrende Fahrzeug 34 als das Bezugsobjekt 30 verwendet wird, muss darauf geachtet werden, dass kein Blenden während des Kalibrierens verursacht wird.
9A bis 9D zeigen das Kalibrieren, in dem das vorausfahrende Fahrzeug als das Bezugsobjekt 30 verwendet wird. Während einer Nachtfahrt wird das vorausfahrende Fahrzeug 34 durch das Bild der Kamera 10 erfasst und bestimmt die Steuereinrichtung 12 das Ziellichtverteilungsmuster S_REF derart, dass kein Blenden des vorausfahrenden Fahrzeugs 34 verursacht wird. Der Scheinwerfer 14 beleuchtet den Bereich vor dem Fahrzeug derart, dass das Ziellichtverteilungsmuster S_REF erhalten wird.
Dabei wird das Lichtverteilungsmuster S_CAL2 basierend auf dem Flussdiagramm von 6 gewechselt. Der Bereich [θx bis θy] des Aufmerksamkeitsbereichs 36 bewegt sich allmählich in einer Richtung, die dem vorausfahrende Fahrzeug 34 näher kommt, von beiden Seiten des vorausfahrenden Fahrzeugs 34. In 9D überlappt der Aufmerksamkeitsbereich 36 mit dem vorausfahrenden Fahrzeug 34 und wird die Helligkeitsänderung des Bezugsobjekts 30 beobachtet.
Gemäß dieser modifizierten Ausführungsform wird kein Blenden für das vorausfahrende Fahrzeug verursacht und kann das Kalibrieren während des Fahrens durchgeführt werden.
(Modifizierte Ausführungsform 2)
Obwohl das vorausfahrende Fahrzeug 34 als das Bezugsobjekt 30 verwendet wird, wird kein Blenden verursacht, wenn die Zeitperiode, für welche das Licht zu dem Bezugsobjekt 30 gestrahlt wird, kürzer als eine durch den Fahrer wahrnehmbare Zeitperiode vorgesehen wird. Deshalb kann die gleiche Kalibrierung wie für das stationäre Objekt durchgeführt werden.
(Zweite beispielhafte Ausführungsform)
10 ist ein Blockdiagramm, das ein Leuchtensystem 2a gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform zeigt. Das Leuchtensystem 2a umfasst weiterhin einen Markierungsgenerator 16 zusätzlich zu dem Leuchtensystem 2 von 2.
Der Markierungsgenerator 16 ist in Bezug auf den Scheinwerfer 14 fixiert und konfiguriert, um eine Markierung 40 mit einer vorbestimmten Farbe und einer vorbestimmten Form zu einem vorbestimmten Bereich vor dem Fahrzeug in Reaktion auf einen Lichtemissionsbefehl S7 von einem Positionskalibrator 20a zu strahlen. Die Markierung 40 wird zu einer Position gestrahlt, die durch die Kamera 10 erfasst werden kann. Der Markierungsgenerator 16 ist vorzugsweise eine Lichtquelle, die konfiguriert ist, um Licht mit einer hohen Direktionalität zu erzeugen, und ist zum Beispiel eine LED, ein Laser oder ähnliches.
Der Positionskalibrator 20a ist konfiguriert, um eine relative Positionsabweichung zwischen der Kamera 10 und dem Scheinwerfer 14 basierend auf der Position der Markierung 40 zu erfassen, die in den Bildinformationen S1 erscheint, wenn der Markierungsgenerator 16 die Markierung 40 in den Bereich vor dem Fahrzeug strahlt.
11 zeigt einen Bereich vor dem Fahrzeug. Weil der Markierungsgenerator 16 an dem Scheinwerfer 14 fixiert ist, weisen die Koordinaten der Markierung 40 immer einen konstanten Wert θ_M in dem Leuchtenkoordinatensystem θ_LAMP unabhängig von der Positionsabweichung des Scheinwerfers 14 auf.
Wenn wie in dem Teil A von 11 gezeigt keine Positionsabweichung gegeben ist, fallen die aus den Bildinformationen S1 berechneten Koordinaten θ_A der Markierung 40 in dem Leuchtenkoordinatensystem θ_LAMP mit θ_M zusammen.
Wenn, wie in dem Teil B von 11, gezeigt die zwei Koordinatensysteme aufgrund einer Positionsabweichung um Δθ abweichen, sind die aus den Bildinformationen S1 berechneten Koordinaten θ_A' der Markierung 40' in dem Leuchtenkoordinatensystem θ_LAMP gleich θ_M + Δθ. Das heißt, dass die aus den Bildinformationen S1 berechnete Differenz zwischen den Koordinaten θ_A und den Koordinaten θ_M der Markierung 40 in dem Leuchtenkoordinatensystem θ_LAMP die Abweichungsgröße Δθ zwischen den zwei Koordinatensystemen angibt.
Auf diese Weise kann in dem Leuchtensystem 2a von 10 die Positionsabweichung zwischen der Kamera 10 und dem Scheinwerfer 14 erfasst und bei Bedarf kalibriert werden.
Im Folgenden wird die Konfiguration des Positionskalibrators 20a im Detail beschrieben. Aus der vorstehenden Beschreibung geht jedoch hervor, dass die vorliegende Erfindung verschiedene Aspekte umfasst und nicht auf die nachfolgend beschriebenen spezifischen Beispiele beschränkt ist.
12 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel des Positionskalibrators 20a zeigt. Der Positionskalibrator 20a umfasst einen Markierungsdetektor 42, einen Positionsabweichungsdetektor 44 und eine Kalibrierungs-Steuereinrichtung 46.
Der Positionskalibrator 20a kann wie die Steuereinrichtung 12 durch eine Kombination aus Hardware wie etwa einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Mikrocontroller oder ähnlichem und aus Software konfiguriert sein. Der Positionskalibrator 20a kann ein Teil einer elektronischen Steuereinheit (ECU) für eine Leuchte, die in einer Fahrzeugleuchte (Leuchtenanordnung) eingebettet ist, oder ein Teil einer ECU für ein Fahrzeug, die in einem Fahrzeug montiert ist, sein. Die Steuereinrichtung 12 und der Positionskalibrator 20a können der gleiche Prozessor oder die gleiche CPU sein.
Die Kalibrierungs-Steuereinrichtung 46 ist konfiguriert, um den Lichtemissionsbefehl S7 auszugeben und den Markierungsgenerator 16 einzuschalten. Das Lichtemissions-Timing des Lichtemissionsbefehls S7 ist mit der Belichtungszeit der Kamera 10 synchronisiert.
Der Markierungsdetektor 42 ist konfiguriert, um die Markierung 40 durch einen Mustervergleich basierend auf den Bildinformationen S1 von der Kamera 10 zu erfassen, Positionsdaten S8, die die Position θ_A der Markierung 40 in dem Kamerakoordinatensystem angeben, zu erzeugen und diese zu dem Positionsabweichungsdetektor 44 auszugeben.
Der Positionsabweichungsdetektor 44 ist konfiguriert, um die Kalibrierungsdaten S6 basierend auf einer Beziehung zwischen den beim Ausgeben des Lichtemissionsbefehls S7 erfassten Koordinaten θ_A der Markierung 40 und der Bezugsposition A_M der Markierung 40 zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Die beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft. Kombinationen der entsprechenden Bestandteile oder der entsprechenden Verarbeitungsschritte können auf verschiedene Weise modifiziert werden, wobei die modifizierten Ausführungsformen ebenfalls im Erfindungsumfang enthalten sind. Nachfolgend werden weitere modifizierte Ausführungsformen beschrieben.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde eine ADB-Steuerung basierend auf einer Teilungsmethode beschrieben. Der Scheinwerfer 14 kann jedoch auch konfiguriert sein, um das Lichtverteilungsmuster durch eine Abtastmethode oder eine andere Methode zu variieren.
Gewöhnlich ist es das Fernlicht, dessen Lichtverteilungsmuster durch die ADB-Steuerung gesteuert wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Scheinwerfer 14 angewendet werden, bei dem das Lichtverteilungsmuster des Abblendlichts variabel ist.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand verschiedener beispielhafter Ausführungsformen beschrieben, wobei die beispielhaften Ausführungsformen jedoch lediglich dazu dienen, das Prinzip und Anwendungen der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen. Die hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen können also auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne dass deshalb der durch die Ansprüche definierte Erfindungsumfang verlassen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2015-049563 [0001]
JP 2013-147138 A [0005]

Claims

Fahrzeugleuchtensystem, das umfasst: eine Kamera, die konfiguriert ist zum Aufnehmen eines Bilds eines Bereichs vor einem Fahrzeug, um Bildinformationen zu erzeugen, eine Steuereinrichtung, die konfiguriert ist zum Erzeugen eines Lichtverteilungsbefehls für das Anweisen der Bildung eines Lichtverteilungsmusters in dem Bereich vor dem Fahrzeug basierend auf den Bildinformationen von der Kamera, einen Scheinwerfer, der konfiguriert ist zum Beleuchten des Bereichs vor dem Fahrzeug derart, dass das angewiesene Lichtverteilungsmuster erhalten wird, basierend auf dem Lichtverteilungsbefehl, und einen Positionskalibrator, der konfiguriert ist zum Erfassen einer Positionsabweichung zwischen der Kamera und dem Scheinwerfer, wobei der Positionskalibrator konfiguriert ist zum Ausführen der folgenden Schritte: Erfassen eines Bezugsobjekts auf einer Straße basierend auf den Bildinformationen, und Messen der Helligkeit des Bezugsobjekts, und wenn eine bestimmte Differenz zwischen einer aus einem Lichtverteilungsmuster erhaltenen Helligkeit des Bezugsobjekts und einer aus einem anderen Lichtverteilungsmuster, in dem eine Lichtmenge nur eines Teils verschieden von dem einen Lichtverteilungsmuster ist, erhaltenen Helligkeit des Bezugsobjekts vorhanden ist, Erfassen der Positionsabweichung unter Verwendung der Position des Teils.
Fahrzeugleuchtensystem nach Anspruch 1, wobei der Positionskalibrator umfasst: einen Bezugsobjekt-Detektor, der konfiguriert ist zum Erfassen des Bezugsobjekts basierend auf den Bildinformationen und zum Erzeugen von Helligkeitsdaten, die die Helligkeit des Bezugsobjekts angeben, einen Mustergenerator, der konfiguriert ist zum Erzeugen eines Lichtverteilungsbefehls für das Anweisen eines wechselbaren Lichtverteilungsmusters für eine Kalibrierung, und einen Positionsabweichungs-Detektor, der konfiguriert ist zum Bestimmen, ob eine bestimmte Differenz zwischen den aus dem einen Lichtverteilungsmuster erhaltenen Helligkeitsdaten und den aus dem anderen Lichtverteilungsmuster erhaltenen Helligkeitsdaten vorhanden ist, und zum Erzeugen von Kalibrierungsdaten in Übereinstimmung mit dem Bestimmungsergebnis.
Fahrzeugleuchtensystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Positionskalibrator konfiguriert ist zum Ausführen der folgenden Schritte: (i) Vorsehen, für den Scheinwerfer, eines ersten Lichtverteilungsbefehls für das Anweisen des einen Lichtverteilungsmusters, (ii) Erhalten einer Helligkeit des Bezugsobjekts aus ersten Bildinformationen, die erhalten werden, wenn der Bereich vor dem Fahrzeug in Übereinstimmung mit dem ersten Lichtverteilungsbefehl beleuchtet wird, (iii) Setzen eines zweiten Lichtverteilungsbefehls für das Anweisen des anderen Lichtverteilungsmusters und Vorsehen desselben für den Scheinwerfer, (iv) Erhalten einer Helligkeit des Bezugsobjekts aus zweiten Bildinformationen, die erhalten werden, wenn der Bereich vor dem Fahrzeug in Übereinstimmung mit dem zweiten Lichtverteilungsbefehl beleuchtet wird, (v) Erfassen einer Differenz zwischen der aus den ersten Bildinformationen erhaltenen Helligkeit des Bezugsobjekts und der aus den zweiten Bildinformationen erhaltenen Helligkeit des Bezugsobjekts, (vi) wenn eine bestimmte Helligkeitsdifferenz in (v) erfasst wird, Erfassen einer Positionsabweichungsgröße, und (vii) wenn die bestimmte Helligkeitsdifferenz in (v) nicht erfasst wird, Zurückkehren zu (iii) und Aktualisieren des anderen Lichtverteilungsmusters, während der Teil verschoben wird.
Fahrzeugleuchtensystem nach Anspruch 3, wobei: in (iii) für ein erstes Mal der Teil eine Position des Bezugsobjekts ist, und wenn die bestimmte Helligkeitsdifferenz in (vi) für das erste Mal erfasst wird, bestimmt wird, dass die Positionen der Kamera und des Scheinwerfers korrekt sind.
Fahrzeugleuchtensystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei: in (iii) der Teil mit jeder Aktualisierung allmählich von einer Position des Bezugsobjekts entfernt wird.
Fahrzeugleuchtensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: das Bezugsobjekt ein vorbestimmtes Schild, eine Leitbake und/oder ein auf eine Straßenfläche gezeichnetes Straßenbild ist.
Fahrzeugleuchtensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: das Bezugsobjekt ein vorausfahrendes Fahrzeug ist.
Fahrzeugleuchtensystem, das umfasst: eine Kamera, die konfiguriert ist zum Aufnehmen eines Bilds eines Bereichs vor einem Fahrzeug, um Bildinformationen zu erzeugen, eine Steuereinrichtung, die konfiguriert ist zum Erzeugen eines Lichtverteilungsbefehls für das Anweisen der Bildung eines Lichtverteilungsmusters in dem Bereich vor dem Fahrzeug basierend auf den Bildinformationen von der Kamera, einen Scheinwerfer, der konfiguriert ist zum Beleuchten des Bereichs vor dem Fahrzeug derart, dass das angewiesene Lichtverteilungsmuster erhalten wird, basierend auf dem Lichtverteilungsbefehl, einen Markierungsgenerator, der in Bezug auf den Scheinwerfer fixiert ist und konfiguriert ist, um einen vorbestimmten Bereich vor dem Fahrzeug mit einer Markierung zu beleuchten, und einen Positionskalibrator, der konfiguriert ist zum Erfassen einer Positionsabweichung zwischen der Kamera und dem Scheinwerfer basierend auf der Position der in den Bildinformationen erscheinenden Markierung, wenn der Markierungsgenerator den Bereich vor dem Fahrzeug mit der Markierung beleuchtet.