EP4263288A1 - Verfahren zum betreiben wenigstens eines fahrzeugscheinwerfers und fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum betreiben wenigstens eines fahrzeugscheinwerfers und fahrzeug

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Publication number
EP4263288A1
EP4263288A1 EP21794332.3A EP21794332A EP4263288A1 EP 4263288 A1 EP4263288 A1 EP 4263288A1 EP 21794332 A EP21794332 A EP 21794332A EP 4263288 A1 EP4263288 A1 EP 4263288A1
Authority
EP
European Patent Office
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vehicle
vehicle headlight
lighting mode
light
basic lighting
Prior art date
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Pending
Application number
EP21794332.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Adriano Ruggiero
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Publication of EP4263288A1 publication Critical patent/EP4263288A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/14—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights having dimming means
    • B60Q1/1415—Dimming circuits
    • B60Q1/1423—Automatic dimming circuits, i.e. switching between high beam and low beam due to change of ambient light or light level in road traffic
    • B60Q1/143—Automatic dimming circuits, i.e. switching between high beam and low beam due to change of ambient light or light level in road traffic combined with another condition, e.g. using vehicle recognition from camera images or activation of wipers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/70—Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
    • G06V10/82—Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning using neural networks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2300/00—Indexing codes for automatically adjustable headlamps or automatically dimmable headlamps
    • B60Q2300/05—Special features for controlling or switching of the light beam
    • B60Q2300/054—Variable non-standard intensity, i.e. emission of various beam intensities different from standard intensities, e.g. continuous or stepped transitions of intensity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2300/00—Indexing codes for automatically adjustable headlamps or automatically dimmable headlamps
    • B60Q2300/05—Special features for controlling or switching of the light beam
    • B60Q2300/056—Special anti-blinding beams, e.g. a standard beam is chopped or moved in order not to blind
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
    • F21W2102/13—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region

Definitions

  • the invention relates to a method for operating at least one vehicle headlight according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1 and a vehicle for carrying out the method.
  • Vehicles typically have a lighting device in the form of headlights for illuminating a vehicle environment, which also allows a vehicle to be operated safely in the dark, for example at night.
  • the vehicle headlights typically have different operating modes in which the vehicle headlights emit light with different light characteristics. For this purpose, in particular a headlight range and/or brightness of the headlight is adjusted. If there are other road users in a front area in front of the vehicle and/or the vehicle is driving through a city, the vehicle headlights are typically operated with low beam so as not to dazzle the other road users. If there are no other road users in front of the vehicle when driving on a country road or motorway, the vehicle headlights can be operated with high beam to enable a person driving the vehicle to be able to see further in the dark.
  • So-called high-beam assistants are also known, which, depending on a road user detected by an area monitoring system, automatically adjust the headlight range and/or brightness of the headlight. For example, the high beam is automatically switched to the low beam, or an area of a headlight cone occupied by another road user is blanked out or darkened. This allows a Avoid dazzling other road users despite emitting high beam.
  • So-called matrix or pixel headlights are particularly suitable as vehicle headlights, since specific light patterns can be generated particularly easily with these headlights.
  • vehicle headlights which, in addition to a lighting means forming basic lighting, comprise an additional lighting means, with the aid of which a particularly far-reaching and bright light beam can be generated.
  • a light beam is also referred to as a high beam spot and is based on the fact that a comparatively bright light is bundled onto a particularly small area. It can happen that a high-beam assistant, when controlling a vehicle headlight with a high beam spot, disproportionately often and unnecessarily dims the high beam emitted by the vehicle headlights due to erroneous detections.
  • a high-beam assistant In addition to the vehicle headlights and a control unit for activating the headlights, a high-beam assistant also includes an optical sensor that is used to monitor the area around the vehicle. If the optical sensor receives light from the surroundings of the vehicle whose luminous intensity is above a specified value, this indicates an oncoming vehicle. In this case, the main beam emitted by the vehicle headlights must be dimmed so as not to dazzle potential oncoming road users. However, it can happen that it is actually not an oncoming vehicle with switched on headlights, but a static or dynamic surrounding object, which reflects light emitted by the vehicle headlights back in the direction of the vehicle. In this case, no stopping is necessary.
  • the publication also goes into the fact that when a road user is actually detected, in addition to dimming the high beam, additional lamps of a vehicle headlight can also be deactivated. However, at least two cameras for monitoring the surroundings are necessary to carry out the method disclosed in the publication.
  • the present invention is based on the object of specifying an improved method for operating at least one vehicle headlight with an additional light for generating a far-reaching and bright high beam, with the aid of which unnecessary dimming of the vehicle headlights can be reliably avoided or at least reduced, even when using a high-beam assistant, which only uses an optical sensor.
  • dimming at least that portion of the light field or switching the vehicle headlight to the dim basic lighting mode If so: dimming at least that portion of the light field or switching the vehicle headlight to the dim basic lighting mode; or
  • the surrounding object If a particularly well-reflected surrounding object is illuminated by the vehicle headlight with the additional light switched on, the surrounding object also reflects light back in the direction of the vehicle with a comparatively high light intensity. This increases the probability that the surrounding object will be mistaken for another road user, since the surrounding object appears to the optical sensor as a light itself emitting light due to the high light intensity. In this case, the light field emitted by the vehicle headlights must be darkened at least in certain areas or the vehicle headlights must be switched to the weak basic lighting mode. If, however, the additional light is not operated, the probability with which the surrounding object is incorrectly recognized as another road user also decreases, since the surrounding object now reflects too little light to appear as light itself emitting road users.
  • the processing unit If the sensor signal is checked again by the processing unit after the additional light has been switched off, it is possible to distinguish between a road user and a surrounding object with greater reliability. If it is actually another road user, the light field emitted by the vehicle headlight is darkened at least in certain areas or the vehicle headlight is switched to the weak basic lighting mode. However, if the processing unit establishes that it is a surrounding object, then the additional light can be safely switched on again. In order to carry out the method according to the invention, no structural changes to a high-beam assistant are necessary, as a result of which the method according to the invention can also be used particularly easily by existing vehicles.
  • the low-light basic lighting mode can be, for example, low beam and the high-light basic lighting mode can be high beam.
  • the optical sensor can be a brightness sensor.
  • the optical sensor is at least one camera.
  • the camera generates camera images, which are evaluated by the computing unit. In this way, particularly extensive information can be obtained. Since modern vehicles often have a camera, there is no need to provide additional hardware on the vehicle.
  • the camera can be any camera such as a multipurpose camera. This can be designed as a mono or stereo camera and capture light in the visible and/or infrared spectrum. In particular with a camera which is set up to capture infrared light, surrounding objects can be captured particularly reliably in the dark.
  • the need to darken at least one area of the light field or to switch the vehicle headlight to the weak basic lighting mode is determined by detecting at least one object to be shielded in at least one camera image generated by the camera.
  • the object to be screened is, for example, another road user, for example a cyclist, passenger car, truck or any road vehicle approaching the vehicle.
  • the other road user can also drive in the same direction as the vehicle. It is also possible for other road users traveling in the same direction to be dazzled from behind, since vehicles typically have side and interior mirrors that direct the light emitted by the vehicle in the direction of a person driving the vehicle in front of the vehicle, which can dazzle them.
  • the object to be screened out can also be a building.
  • a further advantageous embodiment of the method also provides that an object to be screened is detected in a camera image by covering at least a partial area of the camera image with a light whose light intensity is above a specified limit value. Since in the dark, in particular at night, other road users typically also emit light themselves in order to find their way in the dark, when an object emitting light is detected, this can be identified as another road user. In this case, the light-emitting object is classified as an object to be dimmed, whereupon the vehicle headlights are dimmed.
  • a limit value is set for a luminous intensity of the light emitted by the surrounding object, which must be exceeded in order for the surrounding object to be recognized as another road user or object to be shielded. This makes it possible, for example, to distinguish a light-emitting object in the surroundings, such as a construction site marking or a street lamp, from an oncoming vehicle.
  • the computing unit is set up according to the invention to carry out a method described above.
  • the vehicle can be any vehicle such as a car, truck, van, bus or the like.
  • a separate processing unit can be provided for carrying out the method.
  • it can also be a central on-board computer or a control unit of a vehicle subsystem.
  • it can be any vehicle headlight. This can have several lights for radiating the basic lighting.
  • the vehicle headlight can have any desired lamp as the light source, for example an incandescent lamp, halogen lamp or xenon lamp, fluorescent tubes, a laser or LEDs.
  • the vehicle headlight is a so-called Matrix or pixel headlights.
  • the vehicle headlight can include one or more reflectors, mirrors, lenses and/or prisms. These can be controlled with the help of actuators, for example to move them. In this way, for example, a light propagation direction of the light field emitted by the vehicle headlight can be controlled. By selectively switching on or off individual lamps, the luminosity of the light field can be changed and/or individual areas of the light field can be darkened in a targeted manner. With the help of the additional light, the vehicle headlight is able to emit a so-called high beam spot in order to be able to illuminate areas of the environment that are particularly far away from the vehicle with a particularly high luminosity.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a known mode of operation of a high-beam assistant
  • FIG. 2 shows a basic representation of an operating mode of the high-beam assistant according to a method according to the invention.
  • FIG. 1a shows a vehicle 2 which has an optical sensor 3, a computing unit 4 and two vehicle headlights 1.
  • the vehicle headlights 1 throw a light field 5 into a surrounding area in front of the vehicle 2 in a travel direction F, with the light field 5 originating from a vehicle center and not from the vehicle headlights 1 in the representation of the figures for reasons of space.
  • the light field 5 is composed of two areas 5.1 and 5.2.
  • the area 5.2 is superimposed on the area 5.1.
  • vehicle headlights 1 emit light into the surroundings according to a high-intensity basic lighting mode, for example high beam.
  • One or both vehicle headlights 1 include an additional light, with the help of which a particularly bright and far-reaching light according to area 5.2 is thrown into the environment. This light is also known as a high beam spot. As a result, a distant area in front of the vehicle 2 can be particularly brightly illuminated, which allows for comfortable and safe operation of the vehicle Vehicle 2 allows a person driving the vehicle at night.
  • the optical sensor 3, here in the form of a camera, is used to monitor the environment. Sensor signals generated by the optical sensor 3 are evaluated by the computing unit 4 in order to identify potential objects 6 or other road users. Depending on detected objects 6 or road users, the computing unit 4 outputs control signals for activating the vehicle headlights 1 in order to change a light characteristic of the light field 5 .
  • an area 5.3 of the light field 5 is left out or the high-intensity basic lighting mode is switched to a low-light basic lighting mode in order not to dazzle the oncoming road user.
  • the computing unit 4 outputs a control signal for darkening the area 5.3 of the light field 5.
  • the object 6.1 is left out of the lighting of the vehicle 2, or the vehicle headlights 1 are switched to the weak basic lighting mode, whereupon the vehicle headlights 1 illuminate an area 5.4 that is smaller than the area 5.1, in particular with a lower luminosity.
  • FIG. 2a corresponds to a traffic situation from FIG. 1a). If an object to be dimmed, i.e. an oncoming road user, is detected in a camera image, the high beam spot, i.e. the additional light, is switched off first. This is shown in FIG. 2b).
  • the vehicle headlights 1 only emit light in the area 5.1 according to the light intensity Basic lighting mode off.
  • the object 6.1 now reflects the light emitted by the vehicle headlights 1 less strongly in the direction of the vehicle 2, as a result of which a new evaluation of camera images by the computing unit 4 reliably indicates an oncoming road user or an object 6. Accordingly, after the new camera image evaluation according to FIGS. 2c1) and 2C2), area 5.3 of the light field is darkened, vehicle headlights 1 are operated in the weak basic lighting mode, or the high beam spot is switched on again. Unnecessary darkening or dimming of the vehicle headlights 1 can thus be avoided. As a result, driving comfort when using the vehicle 2 in the dark can be improved.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Fahrzeugscheinwerfers (1), wobei der Fahrzeugscheinwerfer (1) in Abhängigkeit des Steuersignals zwischen einem lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus und einem lichtstarken Grundbeleuchtungsmodus geschaltet wird, und wobei ein vom Fahrzeugscheinwerfer (1) abgestrahltes Lichtfeld (5) im lichtstarken Grundbeleuchtungsmodus in Abhängigkeit des Steuersignals wenigstens bereichsweise abgedunkelt wird und/oder bereichsweise durch Hinzuschalten wenigstens einer Zusatzleuchte aufgehellt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist gekennzeichnet durch zumindest die folgenden Verfahrensschritte: - Betreiben des Fahrzeugscheinwerfers (1) mit eingeschalteter Zusatzleuchte; - wenn ein Abdunkeln wenigstens eines Bereichs (5.3) des Lichtfelds (5) oder das Schalten des Fahrzeugscheinwerfers (1) in den lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus notwendig ist: Deaktivieren der Zusatzleuchte; - Überprüfen des Sensorsignals von der Recheneinheit (4), ob weiterhin das wenigstens bereichsweise Abdunkeln des Lichtfelds (5) oder Schalten des Fahrzeugscheinwerfers (1) in den lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus erforderlich ist; - wenn dies der Fall ist: Abdunkeln wenigstens des Bereichs (5.3) des Lichtfelds (5) oder schalten des Fahrzeugscheinwerfers (1) in den lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus; oder - wenn dies nicht der Fall ist: Betreiben des Fahrzeugscheinwerfers (1) im lichtstarken Grundbeleuchtungsmodus mit eingeschalteter Zusatzleuchte.

Description

Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Fahrzeugscheinwerfers und Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Fahrzeugscheinwerfers nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art sowie ein Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens.
Fahrzeuge verfügen typischerweise über eine Beleuchtungsvorrichtung in Form von Scheinwerfern zur Ausleuchtung eines Fahrzeugumfelds, was auch einen sicheren Betrieb eines Fahrzeugs bei Dunkelheit, beispielsweise nachts, ermöglicht. Dabei weisen die Fahrzeugscheinwerfer typischerweise verschiedene Betriebsmodi auf, in denen die Fahrzeugscheinwerfer Licht mit einer unterschiedlichen Lichtcharakteristik abgeben. Hierzu werden insbesondere eine Leuchtweite und/oder Helligkeit des Scheinwerferlichts angepasst. Befinden sich weitere Verkehrsteilnehmer in einem Frontbereich vor dem Fahrzeug und/oder fährt das Fahrzeug durch eine Stadt, so werden die Fahrzeugscheinwerfer typischerweise mit Abblendlicht betrieben, um die weiteren Verkehrsteilnehmer nicht zu blenden. Befinden sich keine weiteren Verkehrsteilnehmer bei einer Fahrt auf einer Landstraße oder Autobahn vor dem Fahrzeug, so können die Fahrzeugscheinwerfer mit Fernlicht betrieben werden, um es einer fahrzeugführenden Person zu ermöglichen bei Dunkelheit weiter blicken zu können.
Außerdem sind sogenannte Fernlichtassistenten bekannt, welche in Abhängigkeit eines von einem Umfeldüberwachungssystem erkannten Verkehrsteilnehmers eine automatische Leuchtweiten- und/oder Helligkeitsregulierung des Scheinwerferlichts vornehmen. So wird beispielsweise automatisch von Fernlicht auf Abblendlicht geschaltet oder ein von einem weiteren Verkehrsteilnehmer eingenommener Bereich eines Scheinwerferlichtkegels ausgespart bzw. abgedunkelt. Hierdurch lässt sich ein Blenden von weiteren Verkehrsteilnehmern trotz Aussenden von Fernlicht verhindern. Als Fahrzeugscheinwerfer kommen hierzu insbesondere sogenannten Matrix- oder Pixelscheinwerfer in Frage, da mit diesen Scheinwerfern bestimmte Lichtmuster besonders einfach erzeugbar sind.
Ferner sind Fahrzeugscheinwerfer bekannt, welche zusätzlich zu einem eine Grundbeleuchtung ausbildenden Leuchtmittel ein Zusatzleuchtmittel umfassen, mit dessen Hilfe ein besonders weitreichender und heller Lichtstrahl erzeugt werden kann. Ein solcher Lichtstrahl wird auch als High Beam Spot bezeichnet und beruht darauf, dass ein vergleichsweise helles Licht auf eine besonders kleinen Fläche gebündelt wird. Dabei kann es vorkommen, dass ein Fernlichtassistent bei Steuerung eines Fahrzeugscheinwerfers mit High Beam Spot aufgrund von Fehldetektionen unverhältnismäßig oft und unnötigerweise von den Fahrzeugscheinwerfern ausgestrahltes Fernlicht abblendet. Ein Fernlichtassistent umfasst neben den Fahrzeugscheinwerfern und einem Steuergerät zum Ansteuern der Scheinwerfer auch einen optischen Sensor, mit dessen Hilfe ein Fahrzeugumfeld überwacht wird. Empfängt der optische Sensor Licht aus der Fahrzeugumgebung, dessen Leuchtintensität oberhalb eines festgelegten Werts liegt, so deutet dies auf ein entgegenkommendes Fahrzeug hin. In diesem Falle ist das von den Fahrzeugscheinwerfern ausgestrahlte Fernlicht abzublenden, um den potenziellen entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer nicht zu blenden. Dabei kann es jedoch vorkommen, dass es sich tatsächlich nicht um ein entgegenkommendes Fahrzeug mit eingeschalteten Scheinwerfern handelt, sondern um ein statisches oder dynamisches Umgebungsobjekt, welches von den Fahrzeugscheinwerfern ausgestrahltes Licht in Richtung des Fahrzeugs zurückreflektiert. In diesem Falle ist kein Abblenden nötig. Wird ein reflektierendes Objekt wie ein Reflektor eines Straßenleitpfostens oder ein Schlagbaum einer Schranke von einem High Beam Spot angeleuchtet, wirft das Objekt besonders viel Licht in Richtung des Fahrzeugs mit dem aktivierten High Beam Spot zurück, woraufhin das reflektierende Objekt besonders häufig mit einem Licht aussendenden Verkehrsteilnehmer verwechselt wird.
Um solche Fehldetektionen zu vermeiden, offenbart die DE 10 2011 081 428 A1 ein Verfahren zum Bestimmen einer Objektklasse eines Objekts, von dem aus Licht zu einem Fahrzeug ausgesandt und/oder reflektiert wird. Dabei umfasst ein Fernlichtassistent eines Fahrzeugs zumindest zwei Kameras als optische Sensoren, welche einen Versatz zueinander aufweisen. Dabei können die Kameras auch nur einen vergleichsweise geringen Versatz zueinander aufweisen, beispielsweise kann es sich dabei um eine Stereokamera handeln. Mit Hilfe der beiden Kameras wird von Umgebungsobjekten ausgesendetes bzw. reflektiertes Licht aus unterschiedlichen Blickwinkeln erfasst, was eine Unterscheidung zwischen einem Licht selbst aussendenden Objekt wie einem entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer und einem Licht reflektierenden Objekt wie einem Reflektor ermöglicht. Hierdurch lässt sich eine Fehldetektionsrate, mit der ein Fernlichtassistent fälschlicherweise einen entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer erkennt und dadurch abblendet, reduzieren. Dabei geht die Druckschrift auch darauf ein, dass bei einem tatsächlich erkannten Verkehrsteilnehmer neben einem Abblenden des Fernlichts auch zusätzliche Leuchtmittel eines Fahrzeugscheinwerfers deaktiviert werden können. Zur Durchführung des in der Druckschrift offenbarten Verfahrens sind jedoch wenigstens zwei Kameras zur Umgebungsüberwachung notwendig.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Fahrzeugscheinwerfers mit einer Zusatzleuchte zur Erzeugung eines weitreichenden und hellen Fernlichts anzugeben, mit dessen Hilfe zuverlässig ein unnötiges Abblenden der Fahrzeugscheinwerfer vermieden oder zumindest reduziert werden kann, auch bei Verwendung eines Fernlichtassistenten, der lediglich einen optischen Sensor einsetzt.
Bei einem Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Fahrzeugscheinwerfers der eingangs genannten Art, wobei der Fahrzeugscheinwerfer dazu eingerichtet ist, ein Lichtfeld abzustrahlen, welches durch Hinzuschalten wenigstens einer Zusatzleuchte aufhellbar ist, werden erfindungsgemäß zumindest die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt:
Betreiben des Fahrzeugscheinwerfers im lichtstarken Grundbeleuchtungsmodus mit eingeschalteter Zusatzleuchte;
Wenn durch Auswerten des Sensorsignals festgestellt wird, dass ein Abdunkeln wenigstens eines Bereichs des Lichtfelds oder das Schalten des Fahrzeugscheinwerfers in den lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus notwendig ist: Deaktivieren der Zusatzleuchte; Überprüfen des Sensorsignals von der Recheneinheit, ob weiterhin das wenigstens bereichsweise Abdunkeln des Lichtfelds oder Schalten des Fahrzeugscheinwerfers in den lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus erforderlich ist;
Wenn dies der Fall ist: Abdunkeln wenigstens des Bereichs des Lichtfelds oder Schalten des Fahrzeugscheinwerfers in den lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus; oder
Wenn dies nicht der Fall ist: Betreiben des Fahrzeugscheinwerfers im lichtstarken Grundbeleuchtungsmodus mit eingeschalteter Zusatzleuchte.
Wird ein Licht besonders gut reflektiertes Umgebungsobjekt vom Fahrzeugscheinwerfer mit eingeschalteter Zusatzleuchte angestrahlt, so reflektiert auch das Umgebungsobjekt Licht mit einer vergleichsweise hohen Lichtintensität in Richtung des Fahrzeugs zurück. Hierdurch steigt eine Wahrscheinlichkeit, dass das Umgebungsobjekt mit einem weiteren Verkehrsteilnehmer verwechselt wird, da das Umgebungsobjekt aufgrund der hohen Lichtintensität für den optischen Sensor wie ein Licht selbst abstrahlender Verkehrsteilnehmer erscheint. In diesem Falle ist das vom Fahrzeugscheinwerfer abgestrahlte Lichtfeld wenigstens Bereichsweise abzudunkeln oder die Fahrzeugscheinwerfer in den lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus zu schalten. Wird jedoch auf das Betreiben der Zusatzleuchte verzichtet, so sinkt auch eine Wahrscheinlichkeit, mit der das Umgebungsobjekt fälschlicherweise als weiterer Verkehrsteilnehmer erkannt wird, da das Umgebungsobjekt nun zu wenig Licht reflektiert, um als Licht selbst abstrahlender Verkehrsteilnehmer zu erscheinen. Wird nach Abschalten der Zusatzleuchte das Sensorsignal von der Recheneinheit erneut geprüft, so lässt sich mit einer höheren Zuverlässigkeit zwischen einem Verkehrsteilnehmer und einem Umgebungsobjekt unterscheiden. Handelt es sich dann tatsächlich um einen weiteren Verkehrsteilnehmer, wird das vom Fahrzeugscheinwerfer abgestrahlte Lichtfeld zumindest bereichsweise abgedunkelt oder der Fahrzeugscheinwerfer in den lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus geschaltet. Stellt die Recheneinheit jedoch fest, dass es sich um ein Umgebungsobjekt handelt, dann kann gefahrlos die Zusatzleuchte wieder hinzugeschaltet werden. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind keine konstruktiven Änderungen an einem Fernlichtassistenten notwendig, wodurch das erfindungsgemäße Verfahren auch von bestehenden Fahrzeugen besonders einfach angewendet werden kann. Bei dem lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus kann es sich beispielsweise um Abblendlicht und beim lichtstarken Grundbeleuchtungsmodus um Fernlicht handeln.
Als optischer Sensor können verschiedene Sensoren verwendet werden. Beispielsweise kann es sich um einen Helligkeitssensor handeln. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht jedoch vor, dass es sich bei dem optischen Sensor um wenigstens eine Kamera handelt. Dabei erzeugt die Kamera Kamerabilder, welche von der Recheneinheit ausgewertet werden. Hierdurch lassen sich besonders umfangreiche Informationen gewinnen. Da moderne Fahrzeuge oftmals über eine Kamera verfügen, entfällt das Erfordernis, Zusatzhardware am Fahrzeug vorzusehen. Bei der Kamera kann es sich um eine beliebige Kamera wie eine Multipurpose-Kamera handeln. Diese kann als Monooder Stereokamera ausgeführt sein und Licht im sichtbaren und/oder im Infrarotspektrum erfassen. Insbesondere bei einer Kamera, welche dazu eingerichtet ist, Infrarotlicht zu erfassen, lassen sich bei Dunkelheit Umgebungsobjekte besonders zuverlässig erfassen.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird durch Erkennen wenigstens eines abzublenden Objekts in wenigstens einem von der Kamera erzeugten Kamerabild die Notwendigkeit des Abdunkelns wenigstens eines Bereichs des Lichtfelds oder das Schalten des Fahrzeugscheinwerfers in den lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus festgestellt. Bei dem abzublendenden Objekt handelt es sich beispielsweise um einen weiteren Verkehrsteilnehmer, beispielsweise einen dem Fahrzeug entgegenkommenden Fahrradfahrer, Pkw, Lkw oder ein beliebiges Straßenfahrzeug. Auch kann der weitere Verkehrsteilnehmer in eine gleiche Fahrtrichtung wie das Fahrzeug fahren. So ist auch ein Blenden eines in dieselbe Richtung fahrenden weiteren Verkehrsteilnehmers von hinten möglich, da typischerweise Fahrzeuge über Seiten- und Innenspiegel verfügen, welches vom Fahrzeug ausgesendetes Licht in Richtung einer fahrzeugführenden Person des dem Fahrzeug vorausfahrenden Fahrzeugs lenken, wodurch diese geblendet werden kann. Auch kann es sich bei dem abzublendenden Objekt um ein Gebäude handeln. So fällt beispielsweise vom Fahrzeug ausgesendetes Licht durch ein Fenster in das Gebäude, wodurch im Gebäude befindliche Personen gestört werden können. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ferner vor, dass ein abzublendendes Objekt in einem Kamerabild dadurch erkannt wird, dass wenigstens ein Teilbereich des Kamerabilds von einem Licht, dessen Lichtintensität oberhalb eines festgelegten Grenzwerts liegt, überdeckt wird. Da bei Dunkelheit, insbesondere nachts, typischerweise auch weitere Verkehrsteilnehmer selbst Licht abstrahlen, um sich in der Dunkelheit zu orientieren, kann bei Erkennen eines Licht ausstrahlenden Objekts dieses als weiterer Verkehrsteilnehmer identifiziert werden. In diesem Falle wird das Licht aussende Objekt als abzublendendes Objekt klassifiziert, woraufhin die Fahrzeugscheinwerfer abgedunkelt werden. Hierzu wird ein Grenzwert für eine Leuchtintensität des vom Umgebungsobjekt ausgesendeten Lichts festgelegt, welcher überschritten werden muss, damit das Umgebungsobjekt als weiterer Verkehrsteilnehmer bzw. abzublendendes Objekt erkannt wird. Hierdurch lässt sich beispielsweise ein lichtaussendendes Umgebungsobjekt wie eine Baustellenmarkierung oder eine Straßenlaterne von einem entgegenkommenden Fahrzeug unterscheiden.
Bevorzugt wird zur Kamerabildauswertung künstliche Intelligenz eingesetzt, insbesondere unter Anwendung eines künstlichen neuronalen Netzes. Mit künstlicher Intelligenz, insbesondere einem künstlichen neuronalen Netz wie einem Convolutional Neural Network lassen sich Kamerabilder besonders zuverlässig auswerten. So kann eine Fehldetektionsrate, mit der ein zu erkennendes Merkmal in einem Kamerabild falsch erkannt wird, reduziert werden.
Bei einem Fahrzeug mit wenigstens einem Fahrzeugscheinwerfer, einer Recheneinheit und einem optischen Sensor ist erfindungsgemäß die Recheneinheit dazu eingerichtet, ein im vorigen beschriebenes Verfahren auszuführen. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein beliebiges Fahrzeug wie einen Pkw, Lkw, Transporter, Bus oder dergleichen handeln. Zur Durchführung des Verfahrens kann eine separate Recheneinheit vorgesehen sein. Es kann sich jedoch dabei auch um einen zentralen Bordcomputer oder ein Steuergerät eines Fahrzeuguntersystems handeln. Analog kann es sich um einen beliebigen Fahrzeugscheinwerfer handeln. Dieser kann mehrere Leuchten zum Abstrahlen der Grundbeleuchtung aufweisen. Als Leuchtmittel kann der Fahrzeugscheinwerfer eine beliebige Lampe, beispielsweise eine Glühlampe, Halogenlampe oder Xenonlampe, Leuchtstoffröhren, einen Laser oder LEDs aufweisen. Insbesondere handelt es sich bei dem Fahrzeugscheinwerfer um einen sogenannten Matrix- oder auch Pixelscheinwerfer. Der Fahrzeugscheinwerfer kann einen oder mehrere Reflektoren, Spiegel, Linsen und/oder Prismen umfassen. Diese können mit Hilfe von Aktoren angesteuert werden, beispielsweise um sie zu bewegen. Hierdurch lässt sich beispielsweise eine Lichtausbreitungsrichtung des vom Fahrzeugscheinwerfer abgestrahlten Lichtfelds steuern. Durch gezieltes Hinzu- oder Abschalten einzelner Leuchtmittel lässt sich eine Leuchtstärke des Lichtfelds verändern und/oder einzelne Bereiche des Lichtfelds gezielt abdunkeln. Mit Hilfe der Zusatzleuchte ist der Fahrzeugscheinwerfer dazu in der Lage, einen sogenannten High Beam Spot auszustrahlen, um besonders weit zum Fahrzeug entfernte Umgebungsbereiche mit einer besonders hohen Leuchtkraft ausleuchten zu können.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des Fahrzeugs ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer bekannten Betriebsweise eines Fernlichtassistenten; und
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer Betriebsweise des Fernlichtassistenten gemäß eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Figur 1a) ist ein Fahrzeug 2 gezeigt, welches einen optischen Sensor 3, eine Recheneinheit 4 und zwei Fahrzeugscheinwerfer 1 aufweist. Die Fahrzeugscheinwerfer 1 werfen ein Lichtfeld 5 in einen in eine Fahrtrichtung F vor dem Fahrzeug 2 liegenden Umgebungsbereich, wobei in der Darstellung der Figuren aus Platzgründen das Lichtfeld 5 aus einer Fahrzeugmitte und nicht den Fahrzeugscheinwerfern 1 entspringt. Das Lichtfeld 5 setzt sich aus zwei Bereichen 5.1 und 5.2 zusammen. Dabei ist der Bereich 5.2 dem Bereich 5.1 überlagert. Im Bereich 5.1 werfen die Fahrzeugscheinwerfer 1 Licht gemäß eines lichtstarken Grundbeleuchtungsmodus, beispielsweise Fernlicht, in die Umgebung. Einer oder beide Fahrzeugscheinwerfer 1 umfassen eine Zusatzleuchte, mit dessen Hilfe ein besonders helles und weitreichendes Licht gemäß dem Bereich 5.2 in die Umgebung geworfen wird. Dieses Licht wird auch als High Beam Spot bezeichnet. Hierdurch lässt sich ein weit entfernter Umgebungsbereich vor dem Fahrzeug 2 besonders hell ausleuchten, was einen komfortablen und sicheren Betrieb des Fahrzeugs 2 von einer fahrzeugführenden Person bei Nacht ermöglicht. Der optische Sensor 3, hier in Form einer Kamera, dient zur Überwachung der Umgebung. Vom optischen Sensor 3 erzeugte Sensorsignale werden dabei von der Recheneinheit 4 ausgewertet, um potenzielle Objekte 6 bzw. weitere Verkehrsteilnehmer zu erkennen. In Abhängigkeit erkannter Objekte 6 bzw. Verkehrsteilnehmer gibt die Recheneinheit 4 Steuersignale zum Ansteuern der Fahrzeugscheinwerfer 1 aus, um eine Lichtcharakteristik des Lichtfelds 5 zu verändern. So wird beim Erkennen eines weiteren Verkehrsteilnehmers, insbesondere bei einem dem Fahrzeug 2 entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer, ein Bereich 5.3 des Lichtfelds 5 ausgespart bzw. der lichtstarke Grundbeleuchtungsmodus in einen lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus geschaltet, um den entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer nicht zu blenden.
In dem Beispiel in Figur 1a) trifft der High Beam Spot, also der Bereich 5.2 des Lichtfelds 5, auf ein Objekt 6.1, beispielsweise einen Reflektor eines Leitpfostens, welcher den High Beam Spot in Richtung des Fahrzeugs 2 zurückreflektiert, woraufhin die Recheneinheit 4 in einem von der Kamera erzeugten Kamerabild eine besonders hohe Leuchtintensität feststellt, und hierdurch ein Annähern eines entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers erkennt. Entsprechend gibt die Recheneinheit 4 ein Steuersignal zum Abdunkeln des Bereichs 5.3 des Lichtfelds 5 aus. Hierdurch wird das Objekt 6.1 von der Beleuchtung des Fahrzeugs 2 ausgespart, bzw. die Fahrzeugscheinwerfer 1 werden in den lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus geschaltet, woraufhin die Fahrzeugscheinwerfer 1 einen gegenüber dem Bereich 5.1 kleineren Bereich 5.4 ausleuchten, insbesondere mit einer geringeren Leuchtkraft.
Da es sich bei dem Objekt 6.1 jedoch nicht um einen entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer, sondern um einen Leitpfosten handelt, wäre es unnötig, den Bereich 5.3 abzudunkeln oder die Fahrzeugscheinwerfer 1 im lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus zu betreiben. Mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein in Figur 2 gezeigter Ablauf zum Abblenden bzw. Abdunkeln der Fahrzeugscheinwerfer 1 gezeigt. Figur 2a) entspricht dabei einer Verkehrssituation aus Figur 1a). Wird ein abzublendendes Objekt, sprich ein entgegenkommender Verkehrsteilnehmer in einem Kamerabild erkannt, so wird zuerst der High Beam Spot, sprich die Zusatzleuchte, ausgeschaltet. Dies ist in Figur 2b) gezeigt. Hier strahlen die Fahrzeugscheinwerfer 1 lediglich in den Bereich 5.1 Licht entsprechend dem lichtstarken Grundbeleuchtungsmodus ab. Das Objekt 6.1 reflektiert nun das von den Fahrzeugscheinwerfern 1 ausgesendete Licht weniger stark in Richtung des Fahrzeugs 2, wodurch eine erneute Auswertung von Kamerabildern seitens der Recheneinheit 4 zuverlässig auf einen entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer bzw. ein Objekt 6 schließen lässt. Entsprechend wird nach der erneuten Kamerabildauswertung gemäß den Figuren 2ci) und 2C2) der Bereich 5.3 des Lichtfelds abgedunkelt, die Fahrzeugscheinwerfer 1 im lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus betrieben oder der High Beam Spot wieder eingeschaltet. Somit lassen sich unnötige Abdunkelungen bzw. Abblendungen der Fahrzeugscheinwerfer 1 vermeiden. Hierdurch kann ein Fahrkomfort bei der Nutzung des Fahrzeugs 2 bei Dunkelheit verbessert werden.

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Fahrzeugscheinwerfers (1), wobei ein Fahrzeug (2) mittels wenigstens eines optischen Sensors (3) eine Fahrzeugumgebung überwacht und vom optischen Sensor (3) erzeugte Sensorsignale zur Erzeugung eines Steuersignals von einer Recheneinheit (4) ausgewertet werden, und der Fahrzeugscheinwerfer (1) in Abhängigkeit des Steuersignals zwischen einem lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus und einem lichtstarken Grundbeleuchtungsmodus geschaltet wird, und wobei ein vom Fahrzeugscheinwerfer (1) abgestrahltes Lichtfeld (5) im lichtstarken Grundbeleuchtungsmodus in Abhängigkeit des Steuersignals wenigstens bereichsweise abgedunkelt wird und/oder bereichsweise durch Hinzuschalten wenigstens einer Zusatzleuchte aufgehellt wird, gekennzeichnet durch zumindest die folgenden Verfahrensschritte:
Betreiben des Fahrzeugscheinwerfers (1) im lichtstarken Grundbeleuchtungsmodus mit eingeschalteter Zusatzleuchte; Wenn durch Auswerten des Sensorsignals festgestellt wird, dass ein Abdunkeln wenigstens eines Bereichs (5.3) des Lichtfelds (5) oder das Schalten des Fahrzeugscheinwerfers (1) in den lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus notwendig ist: Deaktivieren der Zusatzleuchte;
- Überprüfen des Sensorsignals von der Recheneinheit (4), ob weiterhin das wenigstens bereichsweise Abdunkeln des Lichtfelds (5) oder Schalten des Fahrzeugscheinwerfers (1) in den lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus erforderlich ist;
- Wenn dies der Fall ist: Abdunkeln wenigstens des Bereichs (5.3) des Lichtfelds (5) oder schalten des Fahrzeugscheinwerfers (1) in den lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus; oder - Wenn dies nicht der Fall ist: Betreiben des Fahrzeugscheinwerfers (1) im lichtstarken Grundbeleuchtungsmodus mit eingeschalteter Zusatzleuchte. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Kamera als optischer Sensor (3) verwendet wird. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Erkennen wenigstens eines abzublendenden Objekts (6) in wenigstens einem von der Kamera erzeugten Kamerabild die Notwendigkeit des Abdunkelns wenigstens eines Bereichs (5.3) des Lichtfelds (5) oder das Schalten des Fahrzeugscheinwerfers (1) in den lichtschwachen Grundbeleuchtungsmodus festgestellt wird. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein abzublendendes Objekt (6) in einem Kamerabild dadurch erkannt wird, dass wenigstens ein Teilbereich des Kamerabilds von einem Licht, dessen Leuchtintensität oberhalb eines festgelegten Grenzwerts liegt, überdeckt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kamerabildauswertung künstliche Intelligenz, insbesondere unter Anwendung eines künstlichen neuronalen Netzes, eingesetzt wird. Fahrzeug (2) mit wenigstens einem Fahrzeugscheinwerfer (1), einer Recheneinheit (4) und einem optischen Sensor (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (4) dazu eingerichtet ist ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.
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