ES2300591T3 - Instalacion para la regulacion automatica de la luminosidad del haz luminoso emitido por una instalacion de iluminacion trasera de un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Instalación para la regulación automática de la luminosidad del haz luminoso emitido por al menos una instalación de iluminación trasera de un vehículo, en función de la claridad y de la visibilidad en el entorno del vehículo con al menos una instalación de sensor (20) para la determinación de la claridad y de la visibilidad en el entorno del vehículo y con una instalación de control para la activación de al menos una instalación de iluminación, de tal manera que el haz de luz emitido por esta instalación presenta una luminosidad necesaria, caracterizada porque está prevista una única instalación de sensor (20) para la determinación de la claridad y de la visibilidad, que presenta un sensor de imágenes (22) y una instalación de procesamiento de imágenes (24), en la que la regulación de la luminosidad del haz luminoso emitido por al menos una instalación de iluminación (14) se lleva a cabo de tal forma que la posibilidad de reconocimiento y la incidencia del haz luminoso emitido por la luz trasera se mantienen al menos aproximadamente constante para el tráfico siguiente de una manera independiente de la claridad y de la visibilidad, siendo elevada la luminosidad del haz luminoso a medida que se incrementa la claridad ambiental.
Description
Instalación para la regulación automática de la
luminosidad del haz luminoso emitido por una instalación de
iluminación trasera de un vehículo.
La invención parte de una instalación para la
regulación automática de la luminosidad del haz luminoso emitido
por al menos una instalación de iluminación trasera de un vehículo
del tipo de la reivindicación 1.
El documento DE 2 052 266 A publica una
instalación, que presenta una instalación de sensor en forma de una
foto resistencia, a través de la cual se calcula la claridad en el
entorno del vehículo. La instalación de sensor está conectada con
una instalación de evaluación, a través de la cual se calcula, en
función de la claridad ambiental calculada, una luminosidad para el
haz de luz emitida por la instalación de iluminación. La
instalación de evaluación se conecta con una instalación de
activación para la instalación de iluminación, a través de la cual
se regula la corriente y/o la tensión para la alimentación de la
instalación de iluminación, de tal manera que el haz luminoso
emitido presenta la luminosidad requerida. Como instalación de
iluminación está prevista una luz trasera antiniebla o una luz
trasera. La luminosidad del haz luminoso emitido por la instalación
de iluminación debe regularse, además, también en función de la
visibilidad, no siendo posible, sin embargo, una determinación de
la visibilidad por medio de la instalación de sensor configurada
como fotodiodo. Para la determinación de la visibilidad se remite
al documento DE 2º 52 266 A en el que se describen otros
procedimientos conocidos que se utilizan, por ejemplo, en el
aterrizaje de aviones con condiciones meteorológicas adversas. Sin
embargo, para estos procedimientos son necesarias instalaciones
adicionales en el vehículo, lo que conduce a un gasto grande y a
costes altos.
La publicación alemana DE 100 34 461 publica un
procedimiento para la determinación de la visibilidad. Se conoce a
partir de la solicitud de patente europea EP 0 691 534 un
procedimiento para la determinación de la visibilidad.
La instalación de acuerdo con la invención con
las características según la reivindicación 1 tiene, en cambio, la
ventaja de que la determinación de la claridad y de la visibilidad
se realiza por medio de una única instalación de sensor, de manera
que se simplifica la estructura y la instalación es de coste
favorable.
En las reivindicaciones dependientes se indican
configuraciones ventajosas y desarrollos de la instalación de
acuerdo con la invención. La configuración según la reivindicación 2
posibilita una función segura del sensor de imágenes en el caso de
fuertes oscilaciones de la claridad. La configuración según la
reivindicación 4 posibilita de una manera sencilla una
determinación de la claridad.
Un ejemplo de realización de la invención se
representa en el dibujo y se explica en detalle en la descripción
siguiente. La figura 1 muestra un vehículo en representación
esquemática. La figura 2 muestra el contraste aparente de un objeto
en función de la distancia entre el objeto y una instalación de
sensor y la figura 3 muestra de forma esquemática la estructura de
una instalación de sensor para la determinación de la
visibilidad.
En la figura 1 se representa un vehículo,
especialmente un automóvil, que presenta instalaciones de
iluminación. Como instalaciones de iluminación, el vehículo
presenta, por ejemplo, en la zona delantera unos faros 10 para luz
de cruce y/o luz larga y/o luz antiniebla así como indicadores de la
dirección de la marcha... El vehículo presenta, además, en la parte
trasera al menos una instalación de iluminación en forma de una luz
trasera 14, de una luz de freno, de un indicador de la dirección de
la marcha y, dado el caso, de una o varias luces traseras
antiniebla. El vehículo presenta, además, una instalación para la
regulación automática de la luminosidad del haz luminoso emitido
por al menos una de las instalaciones de iluminación trasera 14,
que se explica en detalle más adelante. A continuación se describe
esta instalación a modo de ejemplo para la luz trasera 14, pudiendo
utilizarse ésta, sin embargo, de la misma manera también para una o
varias instalaciones de iluminación adicionales. La luz trasera 14
presenta al menos una fuente de luz 15, a la que se alimenta
energía eléctrica para su funcionamiento.
La instalación para la regulación automática de
la luminosidad del haz luminoso emitido por la luz trasera 14
presenta una instalación de sensor 20, a través de la cual se
determina la claridad en el entorno del vehículo. La instalación de
sensor 20 está dispuesta de una manera preferida de tal forma que
ésta detecta la claridad, es decir, la luminosidad, en el entorno
que se encuentra en la dirección de la marcha delante del vehículo.
La instalación de sensor 20 puede estar dispuesta, por ejemplo, en
el espacio interior del vehículo detrás del parabrisas. De una
manera alternativa, la instalación de sensor 20 puede estar
dispuesta también en otro lugar en la zona delantera del vehículo
o en la zona trasera, por ejemplo detrás del cristal trasero. La
instalación de sensor 20 presenta un sensor de imágenes 22, por
ejemplo en forma de una cámara de vídeo, y una instalación de
procesamiento de imágenes 24. El sensor de imágenes 22 es con
preferencia un sensor de imágenes CCD o un sensor de imágenes CMOS
con una pluralidad de píxeles dispuestos en una matriz de líneas y
de columnas, que son elementos foto sensibles individuales. El
sensor de imágenes 22 presenta una curva característica de
conversión logarítmica no lineal, de manera que su sensibilidad se
reduce a medida que se incrementa la claridad. Esto ofrece la
ventaja de que a través del sensor de imágenes 22 se puede detectar
una zona grande de diferente claridad, sin que sea necesaria una
instalación de pantalla, a través de la cual debería blindarse, en
el caso de una claridad grande, una parte de la luz que incide sobre
el sensor de imágenes 22. La instalación de procesamiento de
imágenes 24 está conectada con una instalación de control 25, a
través de la cual se activa la luz trasera 14. A través de la
instalación de control 25 se activa la luz trasera, dicho con más
precisión, su fuente de luz 15, con una intensidad variable de la
corriente y/o con una tensión variable, de manera que es variable
de acuerdo con la luminosidad del haz luminoso emitido por la luz
trasera 14.
A través de la instalación de control 25 se
procesa adicionalmente la claridad ambiental detectada por el
sensor de imágenes 22 y se determina a través de la instalación de
procesamiento de imágenes 24. En función de la claridad ambiental
calculada se regula la intensidad de la corriente y/o la tensión en
la fuente de luz 15 de la luz trasera 14 a través de la instalación
de control 25 de tal forma que el haz luminoso emitido por la luz
trasera 14 presenta una luminosidad definida. En este caso, puede
estar previsto que a medida que se incrementa la claridad ambiental
se eleva la luminosidad del haz luminoso, elevándose la intensidad
de la corriente y/o la tensión para la alimentación de la fuente de
luz. La modificación de la luminosidad se puede realizar en este
caso en etapas o de forma continua.
A través de la instalación para la regulación
automática de la luminosidad se tiene en cuenta, además, la
visibilidad en el entorno del vehículo y en función de ello se
regula la luminosidad de la luz trasera 14. Para la determinación
de la visibilidad se utiliza la misma instalación de sensor 20 que
para la determinación de la claridad ambiental. A través de la
instalación de procesamiento de imágenes 24 se determina en este
caso el contraste de un objeto 26 delante del vehículo, que es
detectado por el sensor de imágenes 22. Como objeto 26 se puede
seleccionar, por ejemplo, una marcha de la calzada, que presenta un
contraste claro/oscuro marcado con relación al resto de la calzada.
El objeto 26 es detectado y medido en la imagen del sensor de
imágenes 22 en un primer instante t1, en el que el vehículo y, por
lo tanto, el sensor de imágenes 22, están todavía muy alejados del
objeto 26. Entonces se sigue durante un cierto periodo de tiempo en
la imagen y se mide de nuevo el contraste en un instante posterior
t2, en el que el vehículo y, por lo tanto, el sensor de imágenes 22
están dispuestos más cerca del objeto 26, puesto que el vehículo se
ha movido en el periodo de tiempo entre t2 y t1 hacia el objeto
26.
En condiciones de visibilidad óptimas, es decir,
con una claridad grande, los resultados de las mediciones de
contraste en los instantes t1 y t2 son al menos aproximadamente
iguales. Con mala visibilidad, es decir, con visibilidad reducida,
por ejemplo con niebla, lluvia, humo o similar, el contraste en el
instante t2 es mayor que en el instante t1. La figura 2 muestra la
dependencia del contraste aparente c del objeto 26 que se puede
medir desde el vehículo como función de la distancia x. A una
distancia x = 0, el contraste medido es igual al contraste real u
objetivo c0, es decir, al contraste, que está presente directamente
en la superficie del objeto 26. A medida que se incrementa la
distancia, se reduce el contraste aparente c, es decir, el contraste
que se puede medir a distancia, que está influenciado por la
turbidez de la atmósfera, de una manera exponencial de acuerdo con
la fórmula
C(x) =
c0 \cdot
e^{-x/\delta}
en la que \delta se puede definir
como visibilidad. Como se puede deducir fácilmente a partir de la
fórmula anterior, la visibilidad \delta se puede determinar con
la ayuda de dos mediciones de contraste a distancias discrecionales
x1 y x2 con respecto al objeto 26 de la siguiente
manera:
\delta =
\frac{X_{2} - X_{1}}{(n (C(x_{1}))/(C(x_{2}))} =
\frac{X_{2} - X_{1}}{(n (C(x_{1})) - (n
(C(x_{2}))}
El valor de medición obtenido de la claridad
\delta es, por lo tanto, totalmente independiente del contraste
real c0. Para una evaluación correcta de los valores de contraste
medidos no es necesaria, por lo tanto, ninguna información sobre el
tipo del objeto 26 seleccionado para la medición.
La figura 3 muestra de forma esquemática un
diagrama de bloques de la instalación de sensor 20 para la
determinación de la visibilidad. La instalación de sensor 20
presenta el sensor de imágenes 22 y la instalación de procesamiento
de imágenes 24. En la trayectoria de los rayos de la luz que incide
sobre el sensor de imágenes 22 está dispuesta una óptica de
reproducción 28. El eje óptico del sensor de imágenes 22 y de la
óptica de reproducción 28 están alineados esencialmente en paralelo
a la dirección de la marcha del vehículo. La zona detectada por
medio del sensor de imágenes 22 a través de la óptica de
reproducción 28 se representa en la figura 3 con un volumen cónico
rayado. La realización del sensor de imágenes 22 con curva
característica de conversión logarítmica simplifica la medición del
contraste, puesto que el contraste entre dos puntos de un objeto 26
de diferente claridad, es decir, la relación de las intensidades de
luz irradiadas por estos puntos, corresponde a la diferencia de las
señales, que son suministradas por los píxeles correspondientes del
sensor de imágenes. La medición de un contraste requiere en la
instalación de procesamiento de imágenes 24, que está conectada en
el sensor de imágenes 22, solamente la formación de una diferencia,
pero no una división costosa de cálculo.
En la instalación de procesamiento de imágenes
24 se selecciona, en una primera etapa, un objeto 26 en una imagen
suministrada a través del sensor de imágenes 22 y lleva a cabo una
medición del contraste x(x1) del objeto 26, en la que no se
conoce la distancia x1 entre el sensor de imágenes 22 y el objeto
26. En una etapa siguiente, se sigue el objeto 26 en imágenes
suministradas por el sensor de imágenes 22 en secuencia rápida,
mientras que continúa moviéndose el vehículo. Una etapa siguiente
del procedimiento contiene la medición reciente de un valor de
contraste c(x2) del objeto 26. El trayecto (x1 - x2)
recorrido durante el seguimiento del objeto 26 por el vehículo es
calculado por la instalación de procesamiento de imágenes 24 a
través de la integración de una señal de la velocidad,
suministrada, por ejemplo, por el tacómetro del vehículo, sobre el
tiempo con la ayuda de una señal externa de sincronización del
tiempo. La determinación del trayecto se puede realizar a través
del seguimiento de la modificación de una señal del ángulo de giro
tomada en una rueda del vehículo entre dos mediciones. A
continuación se calcula la visibilidad \delta de acuerdo con la
fórmula indicada anteriormente.
El ciclo explicado anteriormente para la
determinación de la visibilidad se puede modificar para poder
calcular la visibilidad \delta con una exactitud todavía mayor.
Por ejemplo, puede estar previsto que no sólo se midan dos valores
de contraste para el objeto seleccionado 26, sino una pluralidad de
valores de contraste, para que la curva representada en la figura 2
se pueda adaptar utilizando una pluralidad de valores de medición
de acuerdo con el procedimiento de los cuadrados mínimos y se pueda
calcular la visibilidad \delta de esta manera con alta exactitud.
Además, es posible no sólo seleccionar un objeto, sino realizar en
cada imagen suministrada por el sensor de imágenes 22 mediciones de
contraste en una pluralidad de objetos, con el fin de disponer de
esta manera de una pluralidad de valores de medición de la
visibilidad \delta registrados en cada caso en diferentes
objetos.
Para encontrar objetos adecuados para una
medición, la instalación de procesamiento de imágenes 24 debe
localizar aquellas zonas de una imagen suministrada por el sensor de
imágenes 22, que alcanzan un contraste mínimo predeterminado. En el
caso de que el vehículo se mueva realmente a través de niebla,
entonces puede suceder en determinadas circunstancias que solamente
a partir de una distancia reducida desde el vehículo se pueda
alcanzar este contraste mínimo. Entonces se puede realizar la
primera medición de contraste ya a distancia reducida del objeto
desde el vehículo y se puede mantener escaso el tiempo para una
segunda medición. Este problema se puede solucionar porque el
sensor de imágenes 22 no tiene su campo de visión en la dirección
de la marcha hacia delante sino opuesta a la dirección de la marcha
hacia atrás. Se pueden prever también dos sensores de imágenes 22,
uno de los cuales tiene su campo de visión en la dirección de la
marcha hacia delante y el otro tiene su campo de visión en contra
de la dirección de la marcha hacia atrás. A través de la
instalación de procesamiento de imágenes 24 se pueden seleccionar
entonces imágenes del sensor de imágenes 22 dirigido hacia atrás,
en el caso de que surjan dificultades en imágenes del sensor de
imágenes 22 dirigido hacia delante. En el caso de un sensor de
imágenes 22 dirigido hacia atrás, a partir de todos los objetos que
se encuentran en el campo de visión se puede seleccionar para la
medición del contraste en cada caso la máxima intensidad de
contraste, porque éste es el objeto, que se puede ver durante más
tiempo a medida que se incrementa la distancia del vehículo con
respecto al objeto y se mantiene adecuado para una
medición.
medición.
A la instalación de procesamiento de imágenes 24
puede estar asociada una memoria de imágenes 30, que sirve para
memorizar temporalmente imágenes suministradas por el sensor de
imágenes 22 durante un periodo de tiempo limitado. En este
desarrollo se puede memorizar temporalmente en primer lugar una
imagen suministrada por el sensor de imágenes 22 en la memoria de
imágenes 30 sin procesamiento adicional. Después de que el vehículo
ha recorrido un trayecto predeterminado y el sensor de imágenes 2 ha
suministrado una imagen nueva, se selecciona en esta imagen más
reciente un objeto adecuado para la medición del contraste y se mide
su contraste. En este objeto se puede tratar de la región de máximo
contraste de la imagen más reciente, es decir, que la medición del
contraste puede preceder también a la selección del objeto.
Especialmente en el caso de utilización de un sensor de imágenes 22
con curva característica de conversión logarítmica, es posible la
determinación del objeto de máximo contraste con reducido gasto de
cálculo. El contraste c(x2) del objeto en la imagen más
reciente se memoriza temporalmente y el objeto seleccionado se
identifica en la imagen más antigua. Esta identificación se puede
realizar a través del seguimiento del objeto con la ayuda de una
pluralidad de imágenes generadas en el tiempo intermedio,
registradas de la misma manera en la memoria de imágenes 30. De una
manera alternativa a ello se pueden emplear también técnicas de
correlación cruzada. Después de la determinación del objeto en la
imagen más antigua se determina este contraste y se calcula la
visibilidad \delta de acuerdo con la fórmula indicada
anteriormente. Este procedimiento se puede aplicar también sin más
con visibilidades reducidas, porque el objeto seleccionado en la
imagen más reciente se puede identificar en la imagen más antigua
también sin más cuando solamente presenta un contraste muy
reducido.
La visibilidad \delta calculada a través de la
instalación de procesamiento de imágenes 24 como anteriormente es
alimentada a la instalación de control 25 y es procesada
adicionalmente a través de ésta, siendo calculada a través de la
instalación de control 25, en función de la visibilidad \delta,
una densidad de la luz necesaria para el haz luminoso emitido por
la luz trasera 14 y finalmente se calcula una intensidad de la
corriente y/o una tensión, con la que debe alimentarse la fuente de
luz 15 de la luz trasera 14, con el fin de conseguir la densidad de
la luz necesaria del haz luminoso emitido. Cuanto menor es la
visibilidad calculada, tanto mayor será la visibilidad del haz
luminoso emitido por la luz trasera 14 para garantizar una
visibilidad suficiente para el tráfico siguiente. La densidad de la
luz se puede regular a través de la instalación de control 25 en
etapas o de forma continua. A través de la instalación de control 25
se tiene en cuenta, además, como se ha indicado anteriormente, la
claridad ambiental durante la regulación de la densidad de la luz.
De una manera preferida, a través de la instalación de control 25 se
regula la densidad de la luz del haz luminoso emitido por la luz
trasera 14, de tal forma que la posibilidad de reconocimiento y la
incidencia del haz luminoso emitido por la luz trasera 14 se
mantienen al menos aproximadamente constantes de una manera
independiente de la claridad y de la visibilidad en el entorno del
vehículo.
La instalación de sensor 20 con el sensor de
imágenes 22 y la instalación de procesamiento de imágenes 24 se
puede utilizar también para otros sistemas en el vehículo, por
ejemplo para una instalación de regulación de la velocidad
adaptable, para una conducción automática del vehículo o para una
instalación de reconocimiento de las señales de tráfico. La
instalación de sensor 20 solamente es necesaria en este caso una vez
y se puede utilizar para diferentes funciones.
Adicionalmente, puede estar previsto que en
función de la visibilidad \delta calculada, se limite la
velocidad máxima del vehículo. Cuando el vehículo está equipado con
una instalación de regulación de la velocidad, entonces puede estar
previsto también que a través de esta instalación se adapte de forma
automática la velocidad del vehículo en función de la visibilidad,
es decir, que se disminuye la velocidad a medida que se reduce la
visibilidad. Además, la instalación de sensor 20 se puede utilizar
para conectar y/o desconectar al menos una de las instalaciones de
iluminación delanteras y/o traseras del vehículo en función de la
claridad y de la visibilidad en el entorno del vehículo.
Claims (7)
1. Instalación para la regulación automática de
la luminosidad del haz luminoso emitido por al menos una
instalación de iluminación trasera de un vehículo, en función de la
claridad y de la visibilidad en el entorno del vehículo con al
menos una instalación de sensor (20) para la determinación de la
claridad y de la visibilidad en el entorno del vehículo y con una
instalación de control para la activación de al menos una
instalación de iluminación, de tal manera que el haz de luz emitido
por esta instalación presenta una luminosidad necesaria,
caracterizada porque está prevista una única instalación de
sensor (20) para la determinación de la claridad y de la
visibilidad, que presenta un sensor de imágenes (22) y una
instalación de procesamiento de imágenes (24), en la que la
regulación de la luminosidad del haz luminoso emitido por al menos
una instalación de iluminación (14) se lleva a cabo de tal forma
que la posibilidad de reconocimiento y la incidencia del haz
luminoso emitido por la luz trasera se mantienen al menos
aproximadamente constante para el tráfico siguiente de una manera
independiente de la claridad y de la visibilidad, siendo elevada la
luminosidad del haz luminoso a medida que se incrementa la claridad
ambiental.
2. Instalación de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizada porque el sensor de imágenes (22) presenta
una curva característica de conversión no lineal, con preferencia
logarítmica.
3. Instalación de acuerdo con la reivindicación
1 ó 2, caracterizada porque el sensor de imágenes (22) es un
sensor de imágenes CCD o un sensor de imágenes CMOS.
4. Instalación de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque para la
determinación de la visibilidad a través de la instalación de
sensor (20) se mide el contraste en al menos un objeto (26) desde
al menos dos posiciones alejadas a diferente distancia desde el
objeto (26) y a partir del mismo se calcula la visibilidad.
5. Instalación de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizada porque la determinación de la visibilidad
se lleva a cabo con la ayuda de la relación entre los valores
medidos de contraste y la diferencia de las distancias de las
posiciones desde el objeto (26).
6. Instalación de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la regulación de
la luminosidad del haz luminoso emitido desde al menos una
instalación de iluminación (14) se realiza de forma continua.
7. Instalación de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizada porque la luminosidad del haz luminoso
emitido es tanto mayor cuanto más reducida es la visibilidad
calculada.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10205184 | 2002-02-08 | ||
| DE10205184A DE10205184A1 (de) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | Einrichtung zur automatischen Einstellung der Leuchtdichte des von wenigstens einer rückwärtigen Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs ausgesandten Lichtbündels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2300591T3 true ES2300591T3 (es) | 2008-06-16 |
Family
ID=27618431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES03737233T Expired - Lifetime ES2300591T3 (es) | 2002-02-08 | 2003-01-07 | Instalacion para la regulacion automatica de la luminosidad del haz luminoso emitido por una instalacion de iluminacion trasera de un vehiculo. |
Country Status (4)
| Country | Link |
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