DE112011103104B4

DE112011103104B4 - Scheinwerfervorrichtung und dafür vorgesehenes Lichtstärke-Steuerverfahren

Info

Publication number: DE112011103104B4
Application number: DE112011103104.1T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Nakashima
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2031-09-06
Also published as: US9050928B2; JP5348100B2; WO2012035392A1; CN103118900A; US20130169155A1; CN103118900B; DE112011103104T8; DE112011103104T5; JP2012061992A

Abstract

Scheinwerfervorrichtung (100) für ein Fahrzeug, das LEDs als Lichtquellen aufweist, aufweisend:einen Situationserfassungsabschnitt (33), der dazu ausgestaltet ist, um einen Leuchtzustand von Scheinwerfern (21, 22) festzustellen;gekennzeichnet durcheinen Abschnitt (34) zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, der ausgestaltet ist, um zu bestimmen, dass ein Abdunkeln der Scheinwerfer (21, 22) möglich ist, wenn eine Umgebung hell ist; undeinen Abdunkelungssteuerabschnitt (35), der ausgestaltet ist, um die Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) auf Basis des Leuchtzustands der Scheinwerfer (21, 22) auf einen vorgegebenen Wert von über null zu verringern, wenn der Abschnitt (34) zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung bestimmt, dass ein Abdunkeln der Scheinwerfer (21, 22) möglich ist; wobeider Abschnitt (34) zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung ausgestaltet ist, um zu bestimmen, dass ein Abdunkeln der Scheinwerfer (21, 22) möglich ist, wenn der Grad der Abnahme der Beleuchtungsstärke in der Umgebung, der beobachtet wird, wenn die Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) in einem vorgegebenen Maß verringert wird, unter einem Schwellenwert liegt.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug, und genauer eine Scheinwerfervorrichtung, deren Helligkeit angepasst werden kann, und ein Lichtstärken-Steuerverfahren für die Scheinwerfervorrichtung.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Jedes Fahrzeug muss mit Scheinwerfern ausgestattet sein. Hin und wieder wird versucht, das Blickfeld des Fahrers innerhalb der gesetzlichen Vorgaben zu verbessern. Beispielsweise ist ein AFS (adaptives Frontbereichsbeleuchtungssystem) bekannt, bei dem die optische Achse in die Richtung wandert, in der das Fahrzeug vom Fahrer gelenkt wird, wenn das Fahrzeug fährt.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung JP 2002-193027 Aoffenbart eine Lichtverteilungs-Steuervorrichtung, die beim Feststellen des Eintritts des Fahrzeugs in einen registrierten Steuerbereich eine Lichtverteilungssteuerung durchführt, die für den Steuerbereich registriert ist. Die JP 2002-193027 A offenbart eine Technik, mit der in einem Wohngebiet, wo es zahlreiche Fußgänger gibt, eine Steuerung durchgeführt wird, bei der unter Berücksichtigung von Fußgängern und entgegenkommenden Fahrzeugen Licht auf einen lateral verlängerten Bereich gestrahlt wird, damit der Fahrer Fußgänger leicht sehen kann, auf Straßen, die bei Tag und Nacht dunkel sind, wie Straßen in einem Waldgebiet, die Scheinwerfer automatisch eingeschaltet werden, und beispielsweise auf einem Parkplatz die Lichtmenge in der vertikalen Richtung verringert wird und die Bereiche rechts und links vom Fahrzeugs intensiv ausgeleuchtet werden.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung JP 2004-291816 A offenbart eine Vorrichtung zum Steuern der Lichtstärke von Scheinwerfern, die, wenn das Licht von den Scheinwerfern eines anderen Fahrzeugs, das in der Nähe des betreffenden Fahrzeugs fährt, zu stark wird, einen Abblend- bzw. Abdunkelungsbefehl ausgibt, um die Lichtstärke der Scheinwerfer des anderen Fahrzeugs zu verringern und den Befehl an das andere Fahrzeug zu senden.
Jedoch ist das Problem bei der in der JP 2002-193027 A offenbarten Technik, dass ein Leistungsverbrauch nicht verringert werden kann, da eine Änderung der Lichtstärke der Scheinwerfer nicht in Betracht gezogen wird. In der JP 2004-291816 A wird ein Steuerverfahren in Betracht gezogen, das einen Schritt, in dem das betreffende Fahrzeug einen Befehl zum Abblenden der Scheinwerfer an das andere Fahrzeug sendet, und einen Schritt beinhaltet, in dem das andere Fahrzeug seine Scheinwerfer auf einen Lichtstärkepegel abgedunkelt, der nicht niedriger ist als eine Lichtstärkeninformation-Untergrenze, wenn eine Untergrenze in Betracht gezogen wird. Das Problem liegt jedoch darin, dass das Fahrzeug nicht entscheiden kann, ob es seine eigenen Scheinwerfer abdunkeln soll. Außerdem gibt es in der JP 2004-291816 A keine Offenbarung darüber, wie die Scheinwerfer abgedunkelt werden sollen.
Heutzutage werden häufig Halogenlampen oder Entladungsscheinwerfer für Scheinwerfer verwendet, und daher ist es schwierig, die Lichtstärke von Scheinwerfern dynamisch zu ändern. Die Verwendung von LED-Lampen (Licht-emittierenden Diodenlampen) mit höherer Lichtausbeute in Scheinwerfern nimmt jedoch allmählich zu. Die Lichtstärke von LEDs kann auch während des Fahrens leicht geändert werden, aber eine variable Steuerung der Lichtstärke von Scheinwerfern, in denen LEDs verwendet werden, wurde bisher nicht in Betracht gezogen.
Aus der DE 10 2009 039 179 A1 ist eine Scheinwerfersteuervorrichtung bekannt, mit einer Einheit zum Schätzen der Leuchtdichte zu sehender Objekte, einer Einheit zum Schätzen des adaptierten Zustands, einer Einheit zum Schätzen der Erkennungsgrenzen, einer Einheit zum Bestimmen der Erkennung zu sehender Objekte und einer Lichtverteilungs-Steuereinheit. Die Einheit zum Schätzen der Leuchtdichte zu sehender Objekte schätzt anhand von Informationen über ein aufgenommenes Bild des Bereichs vor dem Fahrzeug die Leuchtdichte eines zu sehenden Objekts. Die Einheit zum Schätzen des adaptierten Zustands schätzt anhand der Informationen über das aufgenommene Bild des Bereichs vor dem Fahrzeug eine Adaptationsleuchtdichte. Die Einheit zum Schätzen der Erkennungsgrenzen schätzt wenigstens anhand der Adaptationsleuchtdichte eine Erkennungsgrenzleuchtdichte in dem Bereich zu sehender Objekte. Die Einheit zum Bestimmen der Erkennung zu sehender Objekte bestimmt, ob die Leuchtdichte eines zu sehenden Objekts kleiner als die Erkennungsgrenzleuchtdichte ist. Die Lichtverteilungs-Steuereinheit steuert eine Lichtverteilung einer Scheinwerfereinheit in der Weise, dass die Leuchtdichte eines zu sehenden Objekts in einem Bereich der Erkennungsgrenzleuchtdichte enthalten ist, falls die Leuchtdichte eines zu sehenden Objekts kleiner als die Erkennungsgrenzleuchtdichte ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Angesichts der oben geschilderten Probleme ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Scheinwerfervorrichtung, die bestimmen kann, ob die Scheinwerfer des Fahrzeugs abgedunkelt werden sollen, um die Lichtstärke anzupassen, sowie ein Lichtstärke-Steuerverfahren für die Scheinwerfervorrichtung anzugeben. Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkamlen der unabhängigen Ansprüche, vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug geschaffen, das LEDs als Lichtquellen aufweist, wobei die Scheinwerfervorrichtung aufweist: einen Situationserfassungsabschnitt, der einen Leuchtzustand von Scheinwerfern feststellt; und einen Abdunkelungssteuerabschnitt, der die Lichtstärke der Scheinwerfer auf Basis des Leuchtzustands der Scheinwerfer auf einen vorgegebenen Wert von über null verringert.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Lichtstärken-Steuerverfahren für eine Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug, das LEDs als Lichtquellen aufweist, geschaffen. Das Steuerverfahren beinhaltet die Schritte des Feststellens eines Leuchtzustands von Scheinwerfern; und des Verringerns der Lichtstärke der Scheinwerfer auf einen vorgegebenen Wert von über null auf Basis des Leuchtzustands der Scheinwerfer.
Gemäß der Scheinwerfervorrichtung und dem Lichtstärken-Steuerverfahren für die Scheinwerfervorrichtung wird ein Leuchtzustand der Scheinwerfer festgestellt und die Lichtstärke der Scheinwerfer auf Basis des Leuchtzustands der Scheinwerfer auf einen vorgegebenen Wert von über null verringert, und daher kann die Lichtstärke des Scheinwerfers verringert werden, um einen Leistungsverbrauch zu senken.
Vorzugsweise weist die Scheinwerfervorrichtung ferner einen Abschnitt zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung auf, der bestimmt, dass ein Abdunkeln möglich ist, wenn die Quote bzw. der Grad der Abnahme der Beleuchtungsstärke der Umgebung, die/der beobachtet wird, wenn die Lichtstärke der Scheinwerfer in einem vorgegebenen Maß verringert wird, unter einem Schwellenwert liegt. Gemäß der Scheinwerfervorrichtung können die Scheinwerfer auf angemessene Weise abgedunkelt werden, da die Scheinwerfer abgedunkelt werden, wenn die Umgebungshelligkeit ausreicht, auch wenn die Leuchtkraft der Scheinwerfer in einem vorgegebenen Maß verringert wird.
Bei der Scheinwerfervorrichtung ist es außerdem bevorzugt, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt die Lichtstärke der Scheinwerfer innerhalb der gesetzlichen Vorgaben verringert. Es ist außerdem bevorzugt, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt die Lichtstärke der Scheinwerfer innerhalb der gesetzlichen Vorgaben auf einen unteren Grenzwert verringert.
Es ist außerdem bevorzugt, dass die Scheinwerfervorrichtung ferner eine Kamera mit einer optischen Achse, die vor dem Fahrzeug verläuft, aufweist, und dass der Abschnitt zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung bestimmt, ob der Grad der Abnahme der Beleuchtungsstärke der Umgebung kleiner ist als ein Schwellenwert, indem er Pixelwertinformationen in Bilddaten, die von der Kamera erhalten werden, bevor die Lichtstärke der Scheinwerfer in einem vorgegebenen Maß verringert wird, mit Pixelwertinformationen in Bilddaten, die von der Kamera erhalten werden, nachdem die Lichtstärke der Scheinwerfer in dem vorgegebenen Maß verringert wird, vergleicht.
Bei der Scheinwerfervorrichtung ist es außerdem bevorzugt, dass der Abschnitt zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung die Pixelwertinformationen, die erhalten werden, wenn die Lichtstärke der Scheinwerfer allmählich verringert wird, überwacht und der Abdunkelungsteuerabschnitt die Lichtstärke zu einer Zeit, wenn die Pixelwertinformationen um bestimmte Prozente von den Pixelwertinformationen vor der Verringerung der Lichtstärke abweichen, als Lichtstärke der Scheinwerfer bestimmt.
Bei der Scheinwerfervorrichtung ist es außerdem bevorzugt, dass der Abschnitt zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung auf Basis von Pixelwertinformationen in einem bestimmten Bereich der Bilddaten, der durch die Beleuchtungsstärke der Umgebung wahrscheinlich stärker beeinflusst wird als durch eine Änderung der Szenerie, bestimmt, ob der Grad der Abnahme der Beleuchtungsstärke der Umgebung kleiner ist als ein Schwellenwert.
Bei der Scheinwerfervorrichtung ist es außerdem bevorzugt, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt die Lichtstärke der Scheinwerfer durch Verringerung des Tastgrads eines Pulsweitenmodulations- (PWM)-Signals, das eine Mehrzahl von LEDs ansteuert, verringert. Gemäß der Scheinwerfervorrichtung kann der Pixelwert in einem Lichtstärke-Überwachungsbereich durch Verringern des Tastgrads des PWM-Signals, welches die LEDs ansteuert, verringert werden, und daher kann die Lichtstärke der Scheinwerfer verringert werden.
Bei der Scheinwerfervorrichtung ist es außerdem bevorzugt, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt die Lichtstärke der Scheinwerfer durch Ausschalten von einigen aus der Mehrzahl von LEDs verringert.
Bei der Scheinwerfervorrichtung ist es außerdem bevorzugt, dass der Situationserfassungsabschnitt den Leuchtzustand der Scheinwerfer feststellt, wenn das Fahrzeug nach links fährt, und dass der Abdunkelungssteuerabschnitt nur den rechten Scheinwerfer ausschaltet. Gemäß der Scheinwerfervorrichtung wird nur der rechte Scheinwerfer abgedunkelt, wenn das Fahrzeug nach links fährt, und daher kann ein Leistungsverbrauch verringert werden, ohne das Blickfeld des Fahrers zu beeinträchtigen.
Bei der Scheinwerfervorrichtung ist es außerdem bevorzugt, dass der Situationserfassungsabschnitt den Leuchtzustand der Scheinwerfer feststellt, wenn das Fahrzeug auf einer Fernstraße fährt, wobei die Scheinwerfer eine in die Ferne gerichtete Lichtverteilung ausbilden, und der Abdunkelungssteuerabschnitt die Lichtstärke von Scheinwerfern verringert, die eine nach unten gerichtete Lichtverteilung ausbilden. Gemäß der Scheinwerfervorrichtung kann die Lichtstärke der Scheinwerfer, die eine nach unten gerichtete Lichtverteilung ausbildet, verringert werden, wenn das Fahrzeug auf einer Fernstraße fährt, wenn die Scheinwerfer eine in die Ferne gerichtete Lichtverteilung (Fernlichtkegel) ausbilden, und daher kann der Leistungsverbrauch verringert werden, ohne das Blickfeld des Fahrers zu beeinträchtigen.
Bei der Scheinwerfervorrichtung ist es außerdem bevorzugt, dass der Situationserfassungsabschnitt den Leuchtzustand der Scheinwerfer feststellt, wenn das Fahrzeug im Nebel fährt, wenn die Nebellampen bzw. -scheinwerfer eingeschaltet sind, und der Abdunkelungssteuerabschnitt die Lichtstärke der Scheinwerfer verringert. Wenn das Fahrzeug mit eingeschalteten Nebelscheinwerfern fährt, beeinträchtigt eine Verringerung der Lichtstärke der Scheinwerfer die Kontrolle des Fahrers über das Fahrzeug nicht, da die Nebellampen für eine ausreichende Beleuchtungsstärke sorgen. Daher kann der Leistungsverbrauch verringert werden, ohne die Fahrsicherheit des Fahrzeugs zu beeinträchtigen.
Bei der Scheinwerfervorrichtung ist es außerdem bevorzugt, dass der Situationserfassungsabschnitt das Fahren des Fahrzeugs durch Nebel folgendermaßen feststellt: aufgrund der Tatsache, dass ein Rechenwert, der durch eine Filterverarbeitung von durch die Kamera erhaltenen Bilddaten der Außenumgebung des Fahrzeugs erhalten wird, gleich groß ist wie oder größer ist als ein Schwellenwert, oder aufgrund der Tatsache, dass der Grad der Koinzidenz im Vergleich mit Bilddaten einer nebligen Umgebung, die vorab bereitgestellt werden, gleich groß ist wie oder größer ist als ein Schwellenwert, oder aufgrund der Tatsache, dass die Wetterinformationen, die von außen erhalten werden, anzeigen, dass in dem Gebiet, in dem das Fahrzeug fährt, Nebel herrscht.
Wie oben beschrieben, kann ein Leistungsverbrauch der Scheinwerfer verringert werden, da mit der Scheinwerfervorrichtung der vorliegenden Erfindung und dem Lichtstärken-Steuerverfahren für die Scheinwerfervorrichtung bestimmt werden kann, ob die Scheinwerfer des Fahrzeugs abgedunkelt werden sollen, bevor die Lichtstärke angepasst wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Merkmale, die Vorteile und die technische und wirtschaftliche Bedeutung der Erfindung werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente bezeichnen; hierbei zeigt:

1 ein Beispiel einer Zeichnung, die den allgemeinen Aufbau einer Scheinwerfervorrichtung jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ein Beispiel eines Blockschemas der Scheinwerfervorrichtung jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3A und 3B ein Beispiel für eine schematische perspektivische Ansicht bzw. ein allgemeines Konfigurationsschema eines linken Scheinwerfers in jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ein Beispiel eines Funktionsblockschemas der Scheinwerfervorrichtung jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ein Beispiel für ein Schema, das die Bestimmung, ob ein Abdunkeln möglich ist oder nicht, in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ein Beispiel eines Ablaufschemas, das einen Ablauf zeigt, mit dem die Scheinwerfervorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Scheinwerfer abdunkelt;
7 ein Beispiel für ein Ablaufschema, das einer Beleuchtungsszene, in der das Fahrzeug an einer Kreuzung nach links fährt, in einer Scheinwerfervorrichtung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht;
8 ein Beispiel für ein Ablaufschema, das einer Beleuchtungsszene, in der das Fahrzeug auf einer Fernstraße mit Fernlichtkegeln fährt, in einer Scheinwerfervorrichtung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht;
9 ein Beispiel für ein Ablaufschema, das einer Beleuchtungsszene, in der Nebelscheinwerfer eingeschaltet sind, in der Scheinwerfervorrichtung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entspricht;
10 eine Ansicht, die ein Beispiel für die Beziehung zwischen dem Tastgrad und den Pixelwerten in einem Lichtstärke-Überwachungsbereich in einer Scheinwerfervorrichtung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
11 ein Beispiel eines Ablaufschemas, das einen Ablauf zeigt, mit dem die Scheinwerfervorrichtung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Scheinwerfer abdunkelt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen zur Verwirklichung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Zunächst wird eine erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben. 1 zeigt ein Beispiel einer Zeichnung, die den allgemeinen Aufbau einer Scheinwerfervorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Scheinwerfervorrichtung der ersten Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebung bzw. die Szene bestimmt wird, in der sich das Fahrzeug befindet, und die Scheinwerfer (Licht in der Zeichnung) abgedunkelt werden, wenn die Umgebung bzw. die Szene einer erwarteten Situation entspricht. Es sei klargestellt, dass in der ersten Ausführungsform die Helligkeit, die der Fahrer und andere Menschen wahrnehmen, die sogenannte „Beleuchtungsstärke“, und die Helligkeit der Lichtquellen der Scheinwerfer, die sogenannte „Lichtstärke“, zwei verschiedene Dinge sind. Obwohl die physikalischen Einheiten der Beleuchtungsstärke und der Lichtstärke Lumen, Lux und Candela sind, werden „Lichtstärke“ und „Beleuchtungsstärke“ beide mit einem gemeinsamen Messverfahren und einer gemeinsamen Einheit dargestellt, da es eigentlich nicht nötig ist, ihr Messverfahren und ihre Einheit zu beschränken.
Die Szene kann grob in zwei Arten unterteilt werden; Beleuchtungsszene und abdunkelbare Szene. Eine Beleuchtungsszene ist eine Szene, in der die Lichter des Fahrzeugs eingeschaltet sein sollten. Die Scheinwerfervorrichtung trifft die Bestimmung, dass das Fahrzeug sich in einer Szene befindet, in der die Lichter eingeschaltet sein sollten, aufgrund der Tatsache, dass Bilder, die von einer Kamera 28 aufgenommen werden, dunkel sind, aufgrund der Tatsache, dass die Beleuchtungsstärke, die von einem Beleuchtungsstärkesensor 27 erfasst wird, unter einem vorgegebenen Wert liegt, aufgrund der Tatsache, dass der Schalter für die Scheinwerfer auf Ein steht, oder dergleichen.
Spezielle Beispiele für die Beleuchtungsszene sind unter anderem, dass das Fahrzeug durch einen Tunnel fährt und dass das Fahrzeug in der Morgen- oder Abenddämmerung gefahren wird.
Da die Scheinwerfervorrichtung den Schalter für die Scheinwerfer automatisch auf Ein stellt oder der Fahrer den Schalter für die Scheinwerfer auf Ein stellt, leuchten die Scheinwerfer. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug sich in einer Beleuchtungsszene befindet und die Scheinwerfer leuchten, bestimmt die Scheinwerfervorrichtung, ob das Fahrzeug sich in einer abdunkelbaren Szene befindet. Eine abdunkelbare Szene ist eine Situation, in der ein Abdunkeln möglich ist. Ob das Abdunkeln möglich ist oder nicht, wird aufgrund dessen bestimmt, ob die Beleuchtungsstärke der Umgebung sich deutlich verändert, wenn die Scheinwerfervorrichtung die Lichtstärke der Scheinwerfer ändert.
Aus Versuchen ist bekannt, dass ein Ein- oder Ausschalten von Scheinwerfern im Dunkeln eine solch starke Wirkung auf die Beleuchtungsstärke der Umgebung hat, dass es über eine erhebliche Distanz visuell wahrgenommen werden kann, während das Ein- und Ausschalten von Scheinwerfern in einer hellen Umgebung eine unbedeutende Wirkung auf die Beleuchtungsstärke der Umgebung hat. Somit kann die Scheinwerfervorrichtung bestimmen, ob das Fahrzeug sich in einer abdunkelbaren Szene befindet, indem sie die Scheinwerfer abdunkelt und die Änderung der Beleuchtungsstärke der Umgebung mit der Kamera 28 überwacht.
Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug sich in einer abdunkelbaren Szene befindet, kann die Scheinwerfervorrichtung die Lichtstärke der Scheinwerfer verringern, um den Leistungsverbrauch zu senken. Spezifische Beispiele für die abdunkelbare Szene sind unter anderem, wenn das Fahrzeug durch einen hell erleuchteten Tunnel fährt und wenn das Fahrzeug fährt, nachdem es am Morgen hell geworden ist, oder bevor es am Abend dunkel wird. Üblicherweise leuchten Scheinwerfer in einer solchen Situation mit einer konstanten Lichtstärke unabhängig von der Umgebungshelligkeit. In der ersten Ausführungsform kann die Lichtstärke der Scheinwerfer jedoch verringert werden.
2 zeigt ein Beispiel für ein Blockschema einer Scheinwerfervorrichtung 100. Die Scheinwerfervorrichtung 100 wird von einer Steuer-ECU (einer elektronischen Steuereinheit) 12 gesteuert. Ein Lichtsteuerabschnitt 11, ein Helligkeitssensor 14 und ein Schalter 14 sind mit der Steuer-ECU 12 verbunden. Der Lichtsteuerabschnitt 11 ist mit einem rechten (Fernlicht-) Scheinwerfer 15, einem rechten (Abblendlicht-) Scheinwerfer 16, einem linken (Fernlicht-) Scheinwerfer 18 und einem linken (Abblendlicht-) Scheinwerfer 17 verbunden. Der rechte (Abblendlicht-) Scheinwerfer 16 und der linke (Abblendlicht-) Scheinwerfer 17 werden nachstehend einfach als „(Abblendlicht-) Scheinwerfer 21“ bezeichnet, und der rechte (Fernlicht-) Scheinwerfer 15 und der linke (Fernlicht-) Scheinwerfer 18 werden nachstehend einfach als „(Fernlicht-) Scheinwerfer 22“ bezeichnet.
3A und 3B zeigen ein Beispiel für eine schematische perspektivische Ansicht bzw. ein allgemeines Konfigurationsschema des linken (Abblendlicht-) Scheinwerfers 17 und des linken (Fernlicht-) Scheinwerfers 18. In einem Fahrzeug wird üblicherweise eine Mehrzahl von Lichtquellen kombiniert, um Abblendlichtkegel (eine nach unten gerichtete Lichtverteilung) und Fernlichtkegel (eine in die Ferne gerichtete Lichtverteilung) zu bilden, um den gesetzlichen, Design- und Leistungsvorgaben zu genügen. Der linke (Abblendlicht-) Scheinwerfer 17 und der linke (Fernlicht-) Scheinwerfer 18, die in 3A dargestellt sind, sind aus vier LEDs bzw. fünf LEDs gebildet. Auch wenn die Zahl und der Anbringungsort der LEDs gemäß den oben beschriebenen Vorgaben geändert werden können, kann ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster auf einfache Weise gebildet werden, wenn eine Mehrzahl von LEDs kombiniert werden. Von den vier LEDs des linken (Abblendlicht-) Scheinwerfers 17 in 3A sind LEDs 1 bis 3 gleich aufgebaut und eine LED 4 ist anders aufgebaut.
Zwar wird auf die Beschreibung der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 verzichtet, aber die fünf LEDs können gleich oder verschieden aufgebaut sein.
Wie auf der linken Seite von 3B dargestellt ist, ist jede der LEDs 1 bis 3 eine lichtbündelnde Scheinwerfervorrichtung und weist eine Projektorlinse 41, einen Abschirmabschnitt 42, einen Reflektor 43 und eine LED 44 auf. Der Reflektor 43 ist so angeordnet, dass er über den Abschirmabschnitt 42 hinaus ragt, und weist eine gekrümmte Oberfläche auf, die so gestaltet ist, dass sie den größten Teil des Lichts von der LED 44 auf den Abschirmabschnitt 42 bündelt.
Der Abschirmabschnitt 42 hat die Form einer Platte und ist im Allgemeinen entlang der optischen Achse der Projektorlinse 41 angeordnet. Der Abschirmabschnitt 42 weist eine Oberseite auf, auf der beispielsweise durch Abscheiden von Aluminium eine reflektierende Oberfläche gebildet ist. Der Abschirmabschnitt 42 ist so positioniert, dass die reflektierende Oberfläche sich am hinteren Brennpunkt der Projektorlinse 41 befindet. Somit wird der größte Teil des Lichts von der LED 44 vom Reflektor 43 reflektiert und am hinteren Brennpunkt der Projektorlinse 41 gebündelt, und wird am hinteren Brennpunkt reflektiert und tritt in die Rückseite der Projektorlinse 41 ein. Dann wird das Licht von der Projektorlinse 41 im Allgemeinen parallel zur optischen Achse nach vorne projiziert.
Wie auf der rechten Seite von 3B dargestellt ist, ist die LED 4 eine lichtstreuende Scheinwerfervorrichtung und weist eine Basisplatte 47, an der eine LED 45 angeordnet ist, und einen zylindrischen Parabolreflektor 46 auf, der eine Einheit mit der Basisplatte 47 bildet und aus einem Teil einer zylindrischen Parabolfläche gebildet ist. Die LED 45 ist nahe am Brennpunkt des zylindrischen Parabolreflektors 46 an der Basisplatte 47 angeordnet. Da das Licht von der LED 45, die sich nahe am Brennpunkt befindet, in einen parallelen Lichtstrom umgewandelt wird, wenn es vom zylindrischen Parabolreflektor 46 reflektiert wird, wird das Licht in vertikaler Richtung in einem Zustand, der einem parallelen Lichtstrom nahekommt, und in der lateralen Richtung als diffuser Lichtstrom emittiert.
Ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster kann durch Gestalten der Form der Reflektoren 43 und der Positionen der Abschirmabschnitte 42 der LEDs 1 bis 3 und der Form des zylindrischen Parabolreflektors 46 der LED 4 wie oben beschrieben erreicht werden.
Zurück zu 2: der Lichtsteuerabschnitt 11 erhält ein Steuersignal von der Steuer-ECU 12 und steuert die Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22. Der Lichtsteuerabschnitt 11 erzeugt ein Pulsweitenmodulationssignal (nachstehend als PWM-Signal bezeichnet) aus einer Strom- bzw. Leistungsquelle (nicht dargestellt) und gibt das PWM-Signal an die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 aus. Die Lichtstärke des (Abblendlicht-) Scheinwerfers 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 kann durch Ändern des Tastgrads des PWM-Signals geändert werden. Je näher der Tastgrad an 100% liegt, desto mehr Licht können die LEDs emittieren, und desto höher (heller) ist die Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22. Der Lichtsteuerabschnitt 11 kann die Lichtstärke von sowohl dem rechten (Fernlicht-) Scheinwerfer 15, als auch dem rechten (Abblendlicht-) Scheinwerfer 16, dem linken (Fernlicht-) Scheinwerfer 18 und dem linken (Abblendlicht-) Scheinwerfer 17 individuell steuern.
Hierbei ist die Helligkeit der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 gesetzlich geregelt. Beispielsweise sagt Artikel 32 der Safety Standards in Japan, dass „Fernlichter den Fahrer befähigen sollen, ein voraus liegendes Verkehrshindernis in einem Abstand von 100 Metern zu sehen, und eine maximale Gesamt-Lichtstärke von nicht mehr als 225.000 Candela haben sollen“, und sagt über Abblendlichter, dass „das Licht aus Abblendscheinwerfern andere Verkehrsteilnehmerr nicht behindern soll und den Fahrer befähigen soll, bei Nacht, wenn sie alle gleichzeitig eingeschaltet sind, ein vor ihm liegendes Verkehrshindernis in einem Abstand von 40 Metern zu sehen“. Somit sind die numerischen Werte nicht vorgeschrieben, aber der untere Grenzwert für die Helligkeit, die bereitgestellt werden soll, ist sowohl für die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 als auch die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 definiert.
Der Fahrzeughersteller oder Scheinwerferhersteller hat den unteren Grenzwert für den Tastgrad so bestimmt, dass der untere Grenzwert für die Helligkeit beim Versand gewährleistet ist, und hat den unteren Grenzwert für den Tastgrad in ein ROM 23 des Leichtsteuerabschnitts 11 eingetragen. Somit steuert der Lichtsteuerabschnitt 11 den Tastgrad des PWM-Signals nicht auf einen Wert, der unter dem unteren Grenzwert liegt, auch wenn die Steuer-ECU 12 verlangt, dass die Lichtstärke auf einen Wert unter dem unteren Grenzwert gesteuert wird, und steuert den Tastgrad des PWM-Signals im Falle von Fernlichtkegeln nicht auf einen Wert, der höher ist als ein oberer Grenzwert.
In der Realität hat der Fahrzeughersteller oder Scheinwerferhersteller einen Tastgrad, der einen ausreichenden Spielraum für die Untergrenze des Tastgrads bietet, als Tastgradvoreinstellung bestimmt und im ROM 23 oder dergleichen des Lichtsteuerabschnitts 11 eingetragen. Der untere Grenzwert für den Tastgrad wird nachstehend als „Tastgrad-Untergrenze“ bezeichnet, und die Voreinstellung für den Tastgrad wird nachstehend als „Tastgrad-Voreinstellung“ bezeichnet. Somit steuert der Lichtsteuerabschnitt 11 den Tastgrad variabel zwischen einer Tastgrad-Untergrenze und einer Tastgrad-Voreinstellung, die im ROM 23 eingetragen sind, um die Lichtstärke innerhalb der gesetzlichen Vorgaben zu steuern.
Jedes Land hat ähnliche Standards. In den USA beispielsweise gibt FMVSS 108 die oberen und unteren Grenzwerte für die Helligkeit jeder Art von Lichtquelle (Lichtstrom) an. In Europa stehen Vorgaben für Scheinwerfer in der 76/76/ECE. In der Scheinwerfervorrichtung 100 der ersten Ausführungsform werden die Tastgrad-Untergrenze und die Tastgrad-Voreinstellung gemäß den Gesetzen und Regelungen des Landes festgelegt, für welches das Fahrzeug bestimmt ist.
Die Steuer-ECU 12 weist eine CPU 24, ein RAM 25 und ein ROM 26 auf und ist außerdem mit einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle, einer ASIC (anwendungsspezifischen integrierten Schaltung), einem nicht-flüchtigen Speicher, einer Onboard-LAN-Vorrichtung usw. ausgestattet. Die Steuer-ECU 12 ist eine Karossiere- bzw. Body-ECU, kann aber auch eine andersartige ECU sein, solange sie die Fähigkeit besitzt, die oben beschriebene Szenen zu bestimmen.
Der Schalter 13 und der Helligkeitssensor 14 sind mit der Steuer-ECU 12 verbunden. Der Schalter 13 ist an einem Ende eines hebelartigen Elements angeordnet, das von der Lenksäule ausgeht, und stellt den Schalter 13 der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 auf Ein, wenn er von dem Fahrer in der vorgegebenen Richtung gedreht wird. Der Schalter 13 der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 kann Ein und Aus geschaltet werden, wenn das hebelartige Element hin und her bewegt wird.
Wenn die Drehstellung des Schalters 13 auf „Auto“ eingestellt ist, fungieren die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 als gesteuerte Lichtquellen bzw. „Conlight“ (auch als „Auto-Light“ bezeichnet). Anders ausgedrückt schaltet der Lichtsteuerabschnitt 11 die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 automatisch ein, wenn der Beleuchtungsstärkesensor 27, der später beschrieben ist, eine Beleuchtungsstärke festgestellt, die geringer ist als ein vorgegebener Wert.
Der Helligkeitssensor 14 besteht beispielsweise aus dem Beleuchtungsstärkesensor 27 und/oder der Kamera 28. Der Beleuchtungsstärkesensor 27 verstärkt ein elektrisches Signal, das von einer Photodiode oder einem Phototransistor photoelektrisch umgewandelt wird, mit einer Verstärkerschaltung und gibt das verstärkte Signal an die Steuer-ECU 12 aus. Der Beleuchtungsstärkesensor 27 ist beispielsweise am Armaturenbrett angeordnet und gibt ein Signal aus, wenn die Beleuchtungsstärke in der Umgebung des Beleuchtungsstärkesensors 27 unter einen vorgegebenen Wert fällt. Da das Signal bedeutet, dass es später Nachmittag oder Abend ist, oder dass das Fahrzeug in einen Tunnel eingefahren ist, kann die Steuer-ECU 12 die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 einschalten, ohne dass der Fahrer den Lichtsteuerabschnitt 11 betätigt, um zu veranlassen, dass die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet werden. Wie oben beschrieben, dient der Beleuchtungsstärkesensor 27 als Sensor, der eine Feststellung, dass das Fahrzeug sich in einer Beleuchtungsszene befindet, durch die Steuer-ECU 12 ermöglicht.
Die Kamera 28 verstärkt Licht von einem photoelektrischen Umwandlungselement wie einer CCD oder einem CMOS durch eine photoelektrische Umwandlung und führt eine Analog-Digital-Wandlung durch, um ein digitales Bild (Infrarotbild) mit vorgegebenen Leuchtstärkestufen (beispielsweise 256 Graustufen) auszugeben. Die Kamera 28 wiederholt das Verfahren und gibt Bilddaten mit einer vorgegebenen Bildfrequenz (beispielsweise 30 bis 60 fps) an die Steuer-ECU 12 aus.
Die Kamera 28 dient als Sensor, der eine Feststellung, dass das Fahrzeug sich in einer Beleuchtungsszene oder einer abdunkelbaren Szene befindet, durch die Steuer-ECU 12 ermöglicht. Anders ausgedrückt stellt die Steuer-ECU 12 aufgrund der Tatsache, dass die Pixelwerte in den Bilddaten insgesamt niedrig sind, fest, dass ein Einschalten der Lichter nötig ist. Außerdem stellt die Steuer-ECU 12 auf Basis der Bilddaten wie nachstehend beschrieben fest, dass die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 abgedunkelt werden können.
4 zeigt ein Beispiel für ein Funktionsblockschema der Scheinwerfervorrichtung 100. Jeder Funktionsblock in 4 wird verwirklicht, wenn die CPU 24 ein Programm ausführt, das im ROM 26 gespeichert ist, oder durch eine Hardware-Schaltung. Die Steuer-ECU 12 weist einen Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene, einen Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung und einen Abdunkelungssteuerabschnitt 35 auf. Der Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einer Szene befindet, in der die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet sein sollten. Anders ausgedrückt stellt der Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene den Leuchtzustand der Scheinwerfer fest. Die Bestimmung in der ersten Ausführungsform ist die gleiche wie bei herkömmlichem Auto- bzw. Conlight.
Der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung bestimmt, ob ein Abdunkeln möglich ist, wenn die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet sind. Ob ein Abdunkeln möglich ist, wird unter Verwendung der Bilddaten bestimmt, die von der Kamera 28 erhalten werden. Der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung bestimmt, ob ein Abdunkeln möglich ist, indem er bewirkt, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt 35 die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 in einem bestimmten Maß abdunkelt und die Helligkeit in den Bilddaten überwacht.
Beispielsweise bestimmt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, dass die Umgebung so hell ist, dass ein Abdunkeln möglich ist, wenn die Quote der Helligkeitsabnahme in den Bilddaten nicht über einem vorgegebenen Wert liegt, wenn der Tastgrad um mehrere Prozent bis zu einigen Dutzend Prozent verringert wird. Das Bestimmungsverfahren wird im Zusammenhang mit 5 beschrieben.
Wenn bestimmt wird, dass ein Abdunkeln möglich ist, befiehlt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung dem Abdunkelungssteuerabschnitt 35, ein Abdunkeln auszuführen. Da der Abdunkelungssteuerabschnitt 35 bewirkt, dass der Lichtsteuerabschnitt 11 den Tastgrad des PWM-Signals auf die Tastgrad-Untergrenze oder einen Wert verringert, der etwas über der Tastgrad-Untergrenze liegt, wird dann die Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 verringert, um den Leistungsverbrauch zu verringern. Hierbei gibt es die folgenden Modi, in denen der Abdunkelungssteuerabschnitt 35 die Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer (21) verringert.
A. Aspekt, gemäß dem sämtliche LEDs 1 bis 4 mit dem gleichen Tastgrad angesteuert werden.
B. Aspekt, gemäß dem einige von den LEDs 1 bis 4 ausgeschaltet werden und einige oder alle von den LEDs 1 bis 4 mit einem geringeren Tastgrad angesteuert werden, falls nötig.
Der Aspekt A ist praxisnäher, da die LEDs 1 bis 4 so angeordnet sind, dass sie ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster bilden, und das gewünschte Lichtverteilungsmuster möglicherweise nicht erreicht wird, wenn einige der LEDs ausgeschaltet werden, wie im Aspekt B. Jedoch wird in Betracht gezogen, dass die elektrische Leistung, die nötig ist, damit die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 gemäß Aspekt B einen bestimmten Grad an Beleuchtungsstärke liefern, geringer sein kann als diejenige, die nötig ist, um die gleiche Beleuchtungsstärke gemäß Aspekt A zu liefern, da die ausgeschalteten LEDs keine elektrische Leistung verbrauchen. Da der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung in der ersten Ausführungsform das Abdunkeln ausführt, nachdem bestimmt worden ist, dass die Umgebung hell ist, kann außerdem ein Fall eintreten, wo keine strikte Notwendigkeit dafür besteht, das gewünschte Lichtverteilungsmuster auszubilden. Daher kann der Abdunkelungssteuerabschnitt 35 eine Abdunkelungssteuerung gemäß demjenigen von den Aspekten A und B ausführen, bei dem der Leistungsverbrauch niedriger ist. Wenn der Aspekt B übernommen wird, misst der Fahrzeughersteller oder der Scheinwerferhersteller vorab die Abnahme der Beleuchtungsstärke, wenn die LEDs ausgeschaltet werden, um die LEDs, die ausgeschaltet werden können, und ihre Positionen zu bestimmen. Zwar wird auf eine Beschreibung der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 verzichtet, aber dasselbe Prinzip ist anwendbar.
5 zeigt ein Beispiel einer Zeichnung, die die Bestimmung, ob ein Abdunkeln möglich ist, erläutert. Die Kamera 28 steuert Einstellungswerte so, dass die Blende und die Verschlusszeit (Belichtungszeit) auf Basis der Beleuchtungsstärke der Umgebung automatisch eingestellt werden können und geeignete Bilddaten erhalten werden können. Somit können Bilddaten mit unterschiedlicher Helligkeit abhängig von den Einstellungswerten erhalten werden, auch wenn die Kamera 28 Bilder von exakt derselben Szenerie aufnimmt. Jedoch können die Sollwerte der Kamera 28 innerhalb einer kurzen Zeitspanne als konstant betrachtet werden, da sich die Umgebungshelligkeit nur selten schnell ändert. Wenn sich die Umgebungshelligkeit schnell ändert, kann der Helligkeitssensor 14 die Änderung erfassen, um die Bestimmung, ob ein Abdunkeln möglich ist, durch den Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung für einen vorgegebenen Zeitraum zu verzögern.
Auch wenn der Einfluss der Einstellungswerte der Kamera 28 auf diese Weise vermieden werden kann, ändern sich die Bilddaten, die von der Kamera 28 aufgenommen werden, kontinuierlich, während das Fahrzeug fährt. Somit kann möglicherweise nicht bestimmt werden, ob die Beeinflussung von Bilddaten, die beobachtet wird, wenn der Abdunkelungssteuerabschnitt 35 das Abdunkeln ausführt, durch die Änderung der Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 oder durch die Änderung des fotografierten Gegenstands bewirkt wird. In der ersten Ausführungsform wird daher ein Bereich der Bilddaten, in dem sich der fotografierte Gegenstand weniger wahrscheinlich ändert, für die Bestimmung der Änderung der Beleuchtungsstärke verwendet. 5 zeigt Beispiele für Bilddaten, die von der Kamera 28 erhalten werden. In den Bilddaten sind ein Abschnitt der Motorhaube, Fahrbahnmarkierungen, eine Straßenoberfläche, vorausfahrende Fahrzeuge, die Szenerie und so weiter enthalten. Von diesen ändern sich vorausfahrende Fahrzeuge und die Szenerie deutlich und eignen sich daher nicht zur Verwendung bei der Überwachung der Wirkung einer Änderung der Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22. Die Motorhaube verändert sich nicht so deutlich, nimmt aber eine Position ein, wo sie von einer Änderung der Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 wahrscheinlich nicht betroffen ist. Somit eignen sich die Fahrbahnmarkierungen oder die Straßenoberfläche für die Überwachung der Wirkung einer Änderung der Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 durch den Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung.
Da die Straßenoberfläche überlicherweise direkt vor dem Fahrzeug fotografiert wird, auch wenn sich die vorausfahrenden Fahrzeuge bewegen, kann ein Bereich der Straßenoberfläche direkt vor dem Fahrzeug, der fotografiert werden soll, vorab in den Bilddaten bestimmt werden. In 5 ist der Bereich durch gepunktete Linien angegeben. In 5 ist der Bereich durch gepunktete Linien angegeben.
Ein Verfahren zur Erfassung von Fahrbahnmarkierungen in Bilddaten ist bekannt. Genauer stellt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung Ränder bzw. Grenzen in der lateralen Richtung in den Bilddaten fest und ermittelt weiße Linien aus geraden Linien, die durch Verbinden der Ränder in der vertikalen Richtung der Bilddaten erhalten werden. Beispielsweise sind ein Bereich zwischen zwei geraden Linien in der linken Hälfte der Bilddaten und ein Bereich zwischen zwei geraden Linien in der rechten Hälfte der Bilddaten die Bereiche, in denen eine Fahrbahnmarkierung fotografiert wird. Der Bereich, in dem der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung die Wirkung einer Abnahme der Lichtstärke überwacht, wird im Folgenden als „Lichtstärke-Überwachungsbereich“ 31 bezeichnet.
Wenn die Bilddaten aus Schwarzweißbildern bestehen, liegen die Pixelwerte (die Dichte) im Lichtstärke-Überwachungsbereich 31 zwischen 0 (schwarz) und 255 (weiß). Im Falle von RGB-Farbbildern können die Pixelwerte in Lichtstärkewerte umgewandelt werden. Der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung berechnet beispielsweise den Durchschnitt der Pixelwerte im Lichtstärke-Überwachungsbereich 31 für jedes Bild und bestimmt, ob sich die Abnahme der Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 auswirkt. Es wird angenommen, dass der Durchschnitt der Pixelwerte allmählich abnimmt, wenn die Umgebung dunkel ist, und dass sich der Durchschnitt der Pixelwerte nur unerheblich ändert, wenn die Umgebung hell ist.
Der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung bestimmt, ob ein Abdunkeln möglich ist, durch Vergleichen der Änderungsquote des Durchschnitts der Pixelwerte im Lichtstärke-Überwachungsbereich 31 mit einem Schwellenwert, wenn die Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 in einem vorgegebenen Maß verringert wird. Der Schwellenwert kann bestimmt werden als Änderungsquote des Durchschnitts der Pixelwerte, bei denen der Fahrer Dunkelheit empfindet, wenn die Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 in einer Umgebung mit der Helligkeit eines normalen Tunnels verringert wird. $\begin{array}{l} \ddot{A} nderungsgrad = (unspr \ddot{u} nglicher Durchschnittswert - Durchschnittswert nach einer \\ \ddot{A} nderung) / unspr \ddot{u} nglicher Durchschnittswert \end{array}$
Wenn die Änderungsquote bzw. der Änderungsgrad kleiner ist als der Schwellenwert, wird bestimmt, dass ein Abdunkeln möglich ist.
Man beachte, dass zwar angenommen wird, dass die Lichtstärke sowohl der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 als auch der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 ohne Unterschied verringert wird, die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 jedoch von der Abdunkelung ausgeschlossen sein können. Der Grund dafür ist, dass ein Fall eintreten kann, wo das gleichmäßige Abdunkeln der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 ungünstig ist, da das Abdunkeln der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 die Beleuchtungsstärke auch dann über eine weite Strecke verringert, wenn die Änderung der Beleuchtungsstärke im Lichtstärke-Überwachungsbereich 31 gering ist.
6 zeigt ein Beispiel für ein Ablaufschema, das ein Verfahren zeigt, durch das die Scheinwerfervorrichtung 100 die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 abdunkelt. Das Verfahren in 6 wird gestartet, wenn der Zündschlüssel auf Ein gestellt wird oder wenn das Hauptsystem (im Falle eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs) eingeschaltet wird.
Zuerst bestimmt der Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene, ob die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet sind (S 10). Wenn die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 nicht eingeschaltet sind (Nein in S10), wird bestimmt, ob das Fahrzeug sich in einer Szene befindet, in der die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet sein sollten, beispielsweise bei Auto- bzw. Conlight (S20). In der ersten Ausführungsform wird bestimmt, dass die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet sein sollten, wenn die Beleuchtungsstärke der Umgebung, die vom Helligkeitssensor 14 erfasst wird, einfach geringer ist als ein vorgegebener Wert. Es kann auch unter Verwendung von Positionsinformationen und Landkartendaten bestimmt werden, ob das Fahrzeug sich in einem Tunnel befindet.
In einer Szene, in der die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet sein sollten (Ja in S20), befiehlt die Steuer-ECU 12 dem Lichtsteuerabschnitt 11, die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 einzuschalten (S30). Anders ausgedrückt werden Abblendlichtkegel gebildet. In einer Szene, in der die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 nicht eingeschaltet sein sollten (Nein in S20), wird die Routine in 6 beendet, da keine Notwendigkeit für eine Verringerung der Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 besteht.
Falls die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet sind (Ja in S10), bestimmt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, ob die Umgebung hell ist (S35). Diese Bestimmung wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Bestimmung, ob das Abdunkeln möglich ist oder nicht, durch Ändern der Lichtstärke gestartet werden soll. Diese Bestimmung wird unter Verwendung des Beleuchtungsstärkewerts durchgeführt, der vom Helligkeitssensor 14 erfasst wird.
Falls die Umgebung hell ist (Ja in S35), bestimmt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, ob ein Abdunkeln möglich ist (S40). Wie oben beschrieben, befiehlt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung dem Abdunkelungssteuerabschnitt 35, den Tastgrad in einem vorgegebenen Maß zu verringern. Da die Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 in einem gewissen Maß verringert wird, bestimmt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung dann durch Überwachen der Pixelwerte im Lichtstärke-Überwachungsbereich 31, ob ein Abdunkeln möglich ist.
Falls ein Abdunkeln möglich ist (Ja in S40), bewirkt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt 35 die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 abdunkelt (S50), da ermittelt worden ist, dass die Umgebung hell ist. Wenn die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet sind, werden die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 ebenfalls abgedunkelt.
Infolgedessen kann der Leistungsverbrauch verringert werden, da die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 an der Tastgrad-Untergrenze leuchten. Auch wenn die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 abgedunkelt werden, werden die Fahrer anderer Fahrzeuge nicht verunsichert, da die Umgebung hell ist.
Falls ein Abdunkeln nicht möglich ist (Nein in S40), veranlasst der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung den Abdunkelungssteuerabschnitt 35 nicht, die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 abzudunkeln, da ermittelt worden ist, dass die Umgebung dunkel ist.
Man beachte, dass der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung bestimmt, ob die Umgebung dunkel geworden ist (S60), nachdem die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 abgedunkelt worden sind, und den Tastgrad wiederherstellt, wenn die Umgebung dunkel geworden ist (S70). Daher kann die Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 automatisch wiederhergestellt werden, nachdem das Fahrzeug beispielsweise bei Nacht durch einen Tunnel gefahren ist.
Wie oben beschrieben, kann die Scheinwerfervorrichtung 100 der ersten Ausführungsform den Leistungsverbrauch durch Verringern der Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 senken, wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug in einer abdunkelbaren Szene befindet.
Nun wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. In der ersten Ausführungsform ist die Scheinwerfervorrichtung 100 beschrieben, die die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 in einer einfachen Beleuchtungsszene abdunkelt, während in der zweiten Ausführungsform eine Scheinwerfervorrichtung 100 beschrieben wird, die ein Abdunkeln in bestimmten Beleuchtungsszenen gemäß Aspekten ausführt, die für die Beleuchtungsszenen geeignet sind.
Spezifische Beispiele beinhalten die folgenden Beleuchtungsszenen.
(1) Wenn das Fahrzeug nach links fährt
Wenn das Fahrzeug an einer Kreuzung oder dergleichen nach links fährt, während die rechten und linken (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet sind, hat eine Verringerung der Lichtstärke des rechten (Abblendlicht-) Scheinwerfers 16 kaum eine Wirkung, da der rechte (Abblendlicht-) Scheinwerfer 16 außerhalb des Blickfelds des Fahrers liegt. Somit kann die Scheinwerfervorrichtung 100 den rechten (Abblendlicht-) Scheinwerfer 16 auf eine Lichtstärke abdunkeln, die der Tastgrad-Untergrenze entspricht.
(2) Wenn das Fahrzeug auf einer Fernstraße mit Fernlicht fährt
In normalen Fahrzeugen leuchten die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 für das Abblendlicht mit, wenn die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 für das Fernlicht eingeschaltet sind. Auf normalen Straßen ist es effizient, die Abblendlichter eingeschaltet zu lassen, um auf eine plötzliche Änderung der Situation reagieren zu können, aber auf einer Fernstraße reicht das Fernlicht. Somit kann die Scheinwerfervorrichtung 100 die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 auf eine Lichtstärke abdunkeln, die der Tastgrad-Untergrenze entspricht, wenn das Fahrzeug mit Fernlicht auf einer Fernstraße fährt.
(3) Wenn der Nutzer bei Nebel während des Tages Nebellampen bzw. -scheinwerfer verwendet
Manche Fahrer lassen die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 mit Nebelscheinwerfern auch während des Tages eingeschaltet, aber die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 müssen während des Tages möglicherweise nicht eingeschaltet bleiben, wenn die Nebelscheinwerfer eingeschaltet sind. So kann die Scheinwerfervorrichtung 100 die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 auf eine Lichtstärke abdunkeln, die der Tastgrad-Untergrenze entspricht, wenn der Anwender bei Nebel während des Tages Nebelscheinwerfer verwendet.
Obwohl das Funktionsblockschema der zweiten Ausführungsform das gleiche ist wie in 4, bestimmt der Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene, ob das Fahrzeug sich in einer der oben genannten Beleuchtungsszenen (1) bis (3) befindet. Um die Beleuchtungsszene (1) zu bestimmen, muss beispielsweise festgestellt werden, dass die Lichter eingeschaltet sind, dass das Fahrzeug sich an einer Kreuzung befindet und dass das Fahrzeug nach links fährt. Die Tatsache, dass sich das Fahrzeug an einer Kreuzung befindet, wird anhand der Tatsache bestimmt, dass in den von der Kamera 28 erhaltenen Bilddaten eine Ampel erfasst wird, aber keine Fahrbahnmarkierung vorhanden ist, dass die Straßen sich kreuzen usw. Eine Feststellung der Tatsache, dass das Fahrzeug sich einer Kreuzung nähert, durch Kommunikation von Straße zu Fahrzeug und die Feststellung der Tatsache, dass sich das Fahrzeug, auf der Linksabbiegespur an einer Kreuzung befindet, anhand von Positionsinformationen, können komplementär verwendet werden. Die Tatsache, dass das Fahrzeug nach links fährt, wird aufgrund des Zustands des Blinkerschalters, des Lenkwinkels usw. bestimmt.
Einige Fahrzeuge sind mit einer Funktion ausgestattet, dass ein linkes Abbiegelicht zusätzlich zum Leuchten gebracht wird, wenn links gefahren wird. Eine Szene, in der das Fahrzeug nach links fährt, kann genauer bestimmt werden, wenn die Szene (1) aufgrund der Tatsache bestimmt wird, dass das Abbiegelicht eingeschaltet ist.
Der Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene erstellt vorab eine Liste von Bedingungen für die Feststellung der Tatsache, dass das Fahrzeug an einer Kreuzung nach links fährt, und kann bestimmen, dass das Fahrzeug sich in einer Beleuchtungsszene (1) befindet, wenn beispielsweise 80 Prozent der Bedingungen erfüllt sind. Um die Beleuchtungsszene (2) zu bestimmen, muss beispielsweise festgestellt werden, dass die rechten und linken (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 eingeschaltet sind und dass Fahrzeug-Geschwindigkeitsinformationen, die von einem Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor erfasst werden, für einen vorgegebene Zeitraum oder länger höher gewesen sind als ein vorgegebener Wert. Um die Beleuchtungsszene (3) zu bestimmen, muss beispielsweise festgestellt werden, dass die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet sind, dass die Nebelscheinwerfer eingeschaltet sind und dass es neblig ist. Ob die Nebelscheinwerfer eingeschaltet sind oder nicht, wird anhand des Nebelscheinwerferschalters festgestellt. Die Tatsache, dass es neblig ist, wird durch Durchführen eines Filterprozesses, der einen größeren (oder kleineren) Rechenwert erzeugt, wenn Bilder von nebligen Szenen in den von der Kamera 28 erhaltenen Bilddaten enthalten sind, und durch Vergleichen des Rechenwerts mit einem Schwellenwert festgestellt. Alternativ wird dies aufgrund der Tatsache festgestellt, dass der Grad der Koinzidenz im Vergleich zu vorab bereitgestellten Bilddaten einer nebligen Szene gleich groß ist wie oder größer ist als ein Schwellenwert. Alternativ wird dies aufgrund der Tatsache festgestellt, dass die Wetterinformationen, die von außen über ein Mobilfunknetz oder über eine Kommunikation von Straße zu Fahrzeug oder Fahrzeug zu Fahrzeug erhalten werden, darüber informieren, dass in dem Bereich, in dem das Fahrzeug fährt, Nebel herrscht. Der Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene kann mindestens zwei der Bestimmungsmethoden in Kombination verwenden, um zu bestimmen, dass es neblig ist.
7 bis 9 zeigen jeweils ein Beispiel für ein Ablaufschema, das einen Ablauf zeigt, mit dem die Scheinwerfervorrichtung 100 die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 abdunkelt. Die Abläufe in 7 bis 9 werden gestartet, wenn der Zündschlüssel auf Ein gestellt wird oder wenn das Hauptsystem (im Falle eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs) eingeschaltet wird.
7 zeigt ein Ablaufschema, das der Beleuchtungsszene (1) entspricht, in der das Fahrzeug nach links fährt. Zuerst stellt der Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene fest, dass die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet sind (100). Dieser Schritt ist allen Beleuchtungsszenen gemeinsam.
Dann bestimmt der Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene, ob ein Abbiegesignal (Blinkerschalter) eingegeben worden ist (S 110).
Wenn ein Abbiegesignal eingegeben worden ist (Ja in S110), schaltet die Steuer-ECU 12 die Abbiegelampe auf der Seite ein, die vom Abbiegesignal gesetzt wird (S120).
Danach wartet der Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene, bis der Fahrer das Lenkrad betätigt (Nein in S130), und bestimmt, dass das Fahrzeug sich in der Beleuchtungsszene (1) befindet, wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt (Ja in S130). Infolgedessen kann der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung bestimmen, ob es möglich ist, das Abdunkeln zu starten, wie in der ersten Ausführungsform.
Genauer befiehlt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung dem Abdunkelungssteuerabschnitt 35, den Tastgrad in einem vorgegebenen Maß zu verringern. Da die Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 in einem gewissen Maß verringert wird, bestimmt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung dann durch Überwachen der Pixelwerte im Lichtstärke-Überwachungsbereich 31, ob ein Abdunkeln möglich ist.
Falls ein Abdunkeln möglich ist (Ja in S140), bewirkt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt 35 den rechten (Abblendlicht-) Scheinwerfer 16 abdunkelt (S150), da ermittelt worden ist, dass die Umgebung hell ist. Wenn die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 eingeschaltet sind, dunkelt der Abdunkelungssteuerabschnitt 35 sowohl die rechten (Abblendlicht-) Scheinwerfer 16 als auch die rechten (Fernlicht-) Scheinwerfer 15 ab.
Der Abdunkelungssteuerabschnitt 35 setzt das Abdunkeln fort, bis das Abbiegesignal in einen neutralen Zustand zurückkehrt (Nein in S 160), und beendet das Abdunkeln und stellt die Lichtstärke wieder her (S 190), wenn das Abbiegesignal in einen neutralen Zustand zurückkehrt. Die Bestimmung in Schritt S160 wird durchgeführt, um zu bestimmen, dass die Beleuchtungsszene (1) zu Ende gegangen ist.
Wie oben beschrieben, kann der Leistungsverbrauch gesenkt werden, wenn eine Beleuchtungsszene festgestellt wird, in der das Fahrzeug nach links fährt, da die Scheinwerfervorrichtung 100 das Abdunkeln durchführt, nachdem sie sich vergewissert hat, dass der Fahrer und die Fahrer anderer Fahrzeuge nicht verunsichert werden.
8 zeigt ein Ablaufschema, das einer Beleuchtungsszene (2) entspricht, in der das Fahrzeug auf einer Fernstraße mit Fernlichtkegel fährt. Zuerst stellt der Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene fest, dass die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet sind (S100). Dieser Schritt ist allen Beleuchtungsszenen gemeinsam.
Dann bestimmt der Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene, ob die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 eingeschaltet sind (S210). Wenn die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 ausgeschaltet sind (Nein in S210), behält die Scheinwerfervorrichtung 100 die Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 bei, da die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 nicht abgedunkelt werden sollten (S250).
Falls die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 eingeschaltet sind (Ja in S210), bestimmt der Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem vorgegebenen Zeitraum höher gewesen ist als ein vorgegebener Wert (z.B. 50 bis 100 km/h) (S220), um zu bestimmen, ob das Fahrzeug auf einer Fernstraße fährt. Der vorgegebene Zeitraum ist zum Beispiel ungefähr eine Minute bis mehrere Minuten, da er nicht von einer Zeit zwischen Ampelsignalen auf einer normalen Straße unterschieden werden kann, wenn er zu kurz ist.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem vorgegebenen Zeitraum höher gewesen ist als ein vorgegebener Wert (Ja in S220), bestimmt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, dass sich das Fahrzeug in der Beleuchtungsszene (2) befindet, da das Fahrzeug mit hoher Wahrscheinlichkeit auf einer Fernstraße fährt. Infolgedessen kann der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung bestimmen, ob ein Abdunkeln möglich ist, um das Abdunkeln zu starten.
Obwohl das Bestimmungsverfahren das gleiche ist wie in 7 dargestellt, bestimmt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung nur, ob die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 abgedunkelt werden können (S230), da die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 im Ablauf in 8 abgedunkelt werden. Falls ein Abdunkeln nicht möglich ist (Nein in S230), werden die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 nicht abgedunkelt.
Falls ein Abdunkeln möglich ist (Ja in S230), bewirkt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt 35 nur die rechten und linken (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 abdunkelt (S240), da die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 für ausreichend Beleuchtungsstärke sorgen.
Falls der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung bestimmt, dass sich das Fahrzeug nicht in der Beleuchtungsszene (2) befindet, stellt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung die ursprüngliche Lichtstärke (S250) der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 wieder her. Anders ausgedrückt bewirkt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt 35 das Abdunkeln beendet und die ursprüngliche Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 wiederherstellt (S250), wenn in Schritt S210 bestimmt wird, dass die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 ausgeschaltet sind, oder wenn in Schritt S220 bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem vorgegebenen Zeitraum nicht höher gewesen ist als ein vorgegebener Wert. Wenn der Fahrer die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 ausschaltet oder abbremst, um die Fernstraße zu verlassen oder auf einen Parkplatz zu fahren, kann daher von den (Abblendlicht-) Scheinwerfern 21 eine ausreichende Beleuchtungsstärke erhalten werden.
Wenn die Scheinwerfervorrichtung 100 eine Beleuchtungsszene erfasst, in der das Fahrzeug auf einer Fernstraße mit Fernlichtkegeln gefahren wird, kann, wie oben beschrieben, der Leistungsverbrauch gesenkt werden, da die Scheinwerfervorrichtung 100 das Abdunkeln durchführt, nachdem sie sich vergewissert hat, dass von den (Fernlicht-) Scheinwerfern 22 ausreichend Beleuchtungsstärke erhalten wird.
9 zeigt ein Ablaufschema, das der Beleuchtungsszene (3) entspricht, in der Nebelscheinwerfer eingeschaltet sind. Zuerst stellt der Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene fest, dass die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet sind (S 100). Dieser Schritt ist allen Beleuchtungsszenen gemeinsam.
Dann bestimmt der Abschnitt 33 zur Bestimmung einer Beleuchtungsszene, ob die Nebellampen eingeschaltet sind (S310). Wenn die Nebelscheinwerfer ausgeschaltet sind (Nein in S310), behält die Scheinwerfervorrichtung 100 die Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 bei (S350), da die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 nicht abgedunkelt werden sollten.
Falls die Nebellampen bzw. -scheinwerfer eingeschaltet sind (Ja in S310), wird bestimmt, ob es neblig ist (S320), um zu bestimmen, ob die Nebellampen eingeschaltet sind, weil es neblig ist.
Wenn es neblig ist (Ja in S320), bestimmt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, dass sich das Fahrzeug in der Beleuchtungsszene (3) befindet. Infolgedessen kann der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung bestimmen, ob ein Abdunkeln möglich ist, um das Abdunkeln zu starten. Das Bestimmungsverfahren ist dasselbe wie in 7 (S330).
Falls ein Abdunkeln möglich ist (Ja in S330), bewirkt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt 35 die rechten und linken (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 abdunkelt (S340), da die Nebelscheinwerfer für ausreichend Beleuchtungsstärke sorgen. Falls die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 eingeschaltet sind, werden die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 ebenfalls abgedunkelt, um den Leistungsverbrauch zu senken.
Falls der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung bestimmt, dass sich das Fahrzeug nicht in der Beleuchtungsszene (3) befindet, stellt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung die ursprüngliche Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 wieder her (S350). Anders ausgedrückt bewirkt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt 35 das Abdunkeln beendet, um die ursprüngliche Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 wiederherzustellen, falls in Schritt S310 bestimmt wird, dass die Nebelscheinwerfer ausgeschaltet sind, oder falls in Schritt S320 bestimmt wird, dass sich der Nebel gelichtet hat. Wenn sich der Nebel gelichtet hat oder wenn die Nebelscheinwerfer ausgeschaltet sind, kann der Fahrer daher eine ausreichende Beleuchtungsstärke von den (Abblendlicht-) Scheinwerfern 21 erhalten.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann der Leistungsverbrauch auf effizientere Weise gesenkt werden, da das Abdunkeln in spezifischen Beleuchtungsszenen in Modi erreicht wird, die für die Beleuchtungsszenen geeignet sind.
Nun wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. In den ersten und zweiten Ausführungsformen wird die Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 auf einen Wert verringert, welcher der Tastgrad-Untergrenze entspricht. Die Tastgrad-Untergrenze gewährleistet eine Lichtstärke, die vom Abblendlicht benötigt wird, aber aufgrund der Tatsache, dass das menschliche Auge nicht nur den absoluten Helligkeitswert, sondern auch eine Helligkeitsänderung wahrnimmt, kann der Fahrer den Eindruck von Dunkelheit haben, wenn die Lichtstärke auf einen Wert verringert wird, welcher der Tastgrad-Untergrenze entspricht. Somit wird in der dritten Ausführungsform eine Scheinwerfervorrichtung 100 beschrieben, die den Tastgrad bei der Verringerung der Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 abhängig von der Wirkung der Änderung der Lichtstärke auf die Beleuchtungsstärke der Umgebung variieren kann.
10 zeigt ein Beispiel für die Beziehung zwischen dem Tastgrad und den Pixelwerten im Leuchtstärke-Überwachungsbereich 31. Auch wenn mit der Tastgrad-Voreinstellung zumindest eine gesetzlich vorgeschriebene Helligkeit erreicht wird, werden die Pixelwerte im Lichtstärke-Überwachungsbereich 31 durch die Beleuchtungsstärke in der Umgebung beeinflusst. Falls die Umgebung hell ist, sind auch die Pixelwerte im Lichtstärke-Überwachungsbereich 31 höher, auch wenn die Tastgrad-Voreinstellung konstant ist, wie oben beschrieben.
Wenn der Tastgrad verringert wird, sinken auch die Pixelwerte im Lichtstärke-Überwachungsbereich, aber der Umfang der Senkung hängt von der Beleuchtungsstärke in der Umgebung ab. Anders ausgedrückt ist die Änderung der Beleuchtungsstärke in der Umgebung umso geringer, je heller die Umgebung ist, auch wenn der Tastgrad erheblich gesenkt wird. Daher wird sichergestellt, dass die Änderung der Helligkeit, die der Fahrer wahrnimmt, gering sein kann, wenn die Senkungsquote bzw. der -grad der Pixelwerte im Lichtstärke-Überwachungsbereich 31 gegenüber denen, die mit der Tastgrad-Voreinstellung erhalten werden, auf einen vorgegebenen Wert oder darunter (z.B. 20% bis 30%) beschränkt wird. Die Scheinwerfervorrichtung 100 verringert die Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 allmählich und bestimmt den Tastgrad, bei dem die Senkungsquote der Pixelwerte einen vorgegebenen Wert erreicht, als Steuerwert (Tastgrad) für die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21. Der Tastgrad, der auf diese Weise bestimmt wird, wird im Folgenden als „Lichtstärkeverringerungs-Tastgrad“ bezeichnet. Der Lichtstärkeverringerungs-Tastgrad ist immer so groß wie oder größer als die Tastgrad-Untergrenze. Tastgrad-Untergrenze ≤ Lichtstärkenverringerungs-Tastgrad < Tastgradvoreinstellung
11 zeigt ein Beispiel für ein Ablaufschema, das einen Ablauf zeigt, mit dem die Scheinwerfervorrichtung 100 die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 abdunkelt. Das Verfahren bis zum Schritt S40 in 11 ist das gleiche wie das in 6 und daher wird auf diese Beschreibung verzichtet. Falls ein Abdunkeln in Schritt S40 möglich ist (Ja in S40), beginnt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, den Tastgrad allmählich zu senken, um einen Lichtstärkeverringerungs-Tastgrad zu bestimmen (S42). Der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung merkt sich die Pixelwerte im Lichtstärke-Überwachungsbereich 31 bei der Tastgrad-Voreinstellung.
Der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung verringert den Tastgrad beispielsweise jeweils um 1% und überwacht die Pixelwerte im Lichtstärke-Überwachungsbereich 31 in den Bilddaten, die von der Kamera 28 erhalten werden. Dann bestimmt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, ob „der Grad der Abnahme der Pixelwerte im Lichtstärke-Überwachungsbereich einen vorgegebenen Wert erreicht hat“ oder „der Tastgrad die Tastgrad-Untergrenze erreicht hat“ (S44).
Der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung senkt den Tastgrad kontinuierlich, bis die Bestimmung in Schritt S44 positiv ist (S42).
Wenn die Bestimmung in Schritt S44 positiv ist (Ja in S44), bestimmt der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung den Tastgrad zu dieser Zeit als Lichtstärkenverringerungs-Tastgrad (S46).
Der Abschnitt 34 zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung befiehlt dem Abdunkelungssteuerabschnitt 35, die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 beim Lichtstärkeverringerungs-Tastgrad leuchten zu lassen (S48). Wenn die (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 eingeschaltet sind, werden auch die (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 abgedunkelt. Da die Lichtstärke aufgrund der Beleuchtungsstärke in der Umgebung verringert werden kann, kann infolgedessen der Leistungsverbrauch gesenkt werden, ohne dass der Fahrer den Eindruck von Dunkelheit hat. Das anschließende Verfahren ist das gleiche wie in 6.
Obwohl die dritte Ausführungsform auf Basis der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, lässt sich das oben beschriebenen Prinzip auf die Abdunkelung der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 und der (Fernlicht-) Scheinwerfer 22 in den Beleuchtungsszenen (1) bis (3) in der zweiten Ausführungsform anwenden. Außerdem kann der Lichtstärkeverringerungs-Tastgrad für jede der Beleuchtungsszenen (1) bis (3) variiert werden.
Wie oben beschrieben, kann die Scheinwerfervorrichtung 100 dieser Ausführungsform einen optimalen Wert für die Lichtstärke der (Abblendlicht-) Scheinwerfer 21 unter den Gesichtspunkten von sowohl guter Sicht als auch Leistungsverbrauch dynamisch bestimmen.

Claims

Scheinwerfervorrichtung (100) für ein Fahrzeug, das LEDs als Lichtquellen aufweist, aufweisend: einen Situationserfassungsabschnitt (33), der dazu ausgestaltet ist, um einen Leuchtzustand von Scheinwerfern (21, 22) festzustellen; gekennzeichnet durch einen Abschnitt (34) zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung, der ausgestaltet ist, um zu bestimmen, dass ein Abdunkeln der Scheinwerfer (21, 22) möglich ist, wenn eine Umgebung hell ist; und einen Abdunkelungssteuerabschnitt (35), der ausgestaltet ist, um die Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) auf Basis des Leuchtzustands der Scheinwerfer (21, 22) auf einen vorgegebenen Wert von über null zu verringern, wenn der Abschnitt (34) zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung bestimmt, dass ein Abdunkeln der Scheinwerfer (21, 22) möglich ist; wobei der Abschnitt (34) zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung ausgestaltet ist, um zu bestimmen, dass ein Abdunkeln der Scheinwerfer (21, 22) möglich ist, wenn der Grad der Abnahme der Beleuchtungsstärke in der Umgebung, der beobachtet wird, wenn die Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) in einem vorgegebenen Maß verringert wird, unter einem Schwellenwert liegt.
Scheinwerfervorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt (35) ausgestaltet ist, um die Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) innerhalb gesetzlicher Vorgaben zu verringern.
Scheinwerfervorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt (35) ausgestaltet ist, um die Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) innerhalb der gesetzlichen Vorgaben auf einen unteren Grenzwert zu verringern.
Scheinwerfervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner aufweist: eine Kamera (28) mit einer optischen Achse, die vor dem Fahrzeug verläuft, wobei der Abschnitt (34) zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung ausgestaltet ist, um durch Vergleichen von Pixelwertinformationen in Bilddaten, die von der Kamera (28) erhalten werden, bevor die Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) in einem vorgegebenen Maß verringert wird, mit Pixelwertinformationen in Bilddaten, die von der Kamera (28) erhalten werden, nachdem die Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) in dem vorgegebenen Maß verringert worden ist, zu bestimmen, ob der Grad der Abnahme der Beleuchtungsstärke in der Umgebung kleiner ist als ein Schwellenwert.
Scheinwerfervorrichtung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (34) zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung ausgestaltet ist, um die Pixelwertinformationen zu überwachen, die erhalten werden, wenn die Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) allmählich verringert wird, und der Abdunkelungssteuerabschnitt (35) ausgestaltet ist, um die Lichtstärke zu einer Zeit, wenn die Pixelwertinformationen um bestimmte Prozente von den Pixelwertinformationen vor der Verringerung der Lichtstärke abweichen, als Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) zu bestimmen.
Scheinwerfervorrichtung (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (34) zur Bestimmung der Möglichkeit einer Abdunkelung ausgestaltet ist, um auf Basis von Pixelwertinformationen in einem bestimmten Bereich der Bilddaten, der durch die Umgebungshelligkeit wahrscheinlich stärker betroffen ist als durch eine Änderung der Szenerie, zu bestimmen, ob der Grad der Abnahme der Beleuchtungsstärke in der Umgebung kleiner ist als ein Schwellenwert.
Scheinwerfervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt (35) ausgestaltet ist, um die Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) durch Verringern des Tastgrads eines PWM-Signals, das eine Mehrzahl von LEDs ansteuert, zu verringern.
Scheinwerfervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdunkelungssteuerabschnitt (35) ausgestaltet ist, um die Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) durch Ausschalten von einigen aus der Mehrzahl von LEDs zu verringern.
Scheinwerfervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Situationserfassungsabschnitt (33) ausgestaltet ist, um den Leuchtzustand der Scheinwerfer (21, 22) festzustellen, wenn das Fahrzeug nach links fährt, und dass der Abdunkelungssteuerabschnitt (35) ausgestaltet ist, um nur den rechten Scheinwerfer auszuschalten.
Scheinwerfervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Situationserfassungsabschnitt (33) ausgestaltet ist, um den Leuchtzustand der Scheinwerfer (21, 22) festzustellen, wenn das Fahrzeug auf einer Fernstraße fährt, wobei die Scheinwerfer (21, 22) eine in die Ferne gerichtete Lichtverteilung bilden, und der Abdunkelungssteuerabschnitt (35) ausgestaltet ist, um die Lichtstärke von Scheinwerfern (21, 22) zu verringern, die eine nach unten gerichtete Lichtverteilung bilden.
Scheinwerfervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Situationserfassungsabschnitt (33) ausgestaltet ist, um den Leuchtzustand der Scheinwerfer (21, 22) festzustellen, wenn das Fahrzeug mit eingeschalteten Nebelscheinwerfern im Nebel fährt, und der Abdunkelungssteuerabschnitt (35) ausgestaltet ist, um die Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) zu verringern.
Scheinwerfervorrichtung (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Situationserfassungsabschnitt (33) ausgestaltet ist, um das Fahren des Fahrzeugs durch Nebel folgendermaßen festzustellen: aufgrund der Tatsache, dass ein Rechenwert, der durch eine Filterverarbeitung von durch die Kamera (28) erhaltenen Bilddaten der Außenumgebung des Fahrzeugs erhalten wird, gleich groß ist wie oder größer ist als ein Schwellenwert, aufgrund der Tatsache, dass der Grad der Koinzidenz im Vergleich mit Bilddaten einer nebligen Umgebung, die vorab bereitgestellt werden, gleich groß ist wie oder größer ist als ein Schwellenwert, oder aufgrund der Tatsache, dass die Wetterinformationen, die von außen erhalten werden, anzeigen, dass in dem Gebiet, in dem das Fahrzeug fährt, Nebel herrscht.
Lichtstärke-Steuerverfahren für eine Scheinwerfervorrichtung (100) für ein Fahrzeug, das LEDs als Lichtquellen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: Erfassen (S10) eines Leuchtzustands von Scheinwerfern (21, 22); Bestimmen (S40) einer Möglichkeit einer Abdunkelung der Scheinwerfer (21, 22) durch Bestimmen, ob die Umgebung hell ist (S35: JA); und Verringern (S50) der Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) auf einen vorgegebenen Wert von über null auf Basis des Leuchtzustands der Scheinwerfer (21, 22), wenn bestimmt wird, dass ein Abdunkeln der Scheinwerfer (21, 22) möglich ist (S40: JA); wobei bestimmt wird, dass ein Abdunkeln möglich ist, wenn der Grad der Abnahme der Beleuchtungsstärke in der Umgebung, der beobachtet wird, wenn die Lichtstärke der Scheinwerfer (21, 22) in einem vorgegebenen Maß verringert wird, unter einem Schwellenwert liegt.