JP4157351B2 - Automatic switching device for vehicle lighting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の照明装置の自動スイッチング用装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
そのような装置は、先行技術文献から公知である。
【0003】
【特許文献1】
ドイツ連邦共和国特許公開第19523262号公報
上記文献に記載の装置は、車両の周囲の明るさを検知するセンサ装置を有する。このセンサ装置には、制御装置が接続されており、この制御装置によって、検知された周囲の明るさに依存して照明装置がスイッチングされる。その際、照明装置として、車両の減光ヘッドライトとテールライトがスイッチングされる。周囲が明るくない場合、照明装置がスイッチオンされ、周囲が明るい場合、照明装置がスイッチオフされる。この公知の装置により、薄明又はトンネル走行時に高い信頼度で、照明装置をスイッチオンすることができるようになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば、霧によって視界が悪い場合、周囲は比較的明るくても照明装置をスイッチオンする必要があるという状況もあるが、公知の装置ではスイッチオンすることができない。
【0005】
本発明の課題は、視界を付加的に検知して、視界が悪い場合でも照明装置を確実にスイッチオンすることができるようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するため、本発明は、センサ装置と制御装置とを有しており、センサ装置によって、車両周囲の明るさ、及び、車両周囲の視界が検知され、該検出時に、車両周囲の明るさの検出と車両周囲の視界の検出は、対数変化特性曲線を有するCCD画像センサ又はCMOS画像センサと画像処理装置とを有する同一センサ装置を用いて行われ、制御装置によって、検知された車両周囲の明るさに依存して、及び、検知された車両周囲の視界に依存して、照明装置がスイッチオン/オフされ、該スイッチオン/オフの際に、車両周囲の明るさが当該車両周囲の明るさに対して設定された第1の限界値を下回るか、又は、検知された車両周囲の視界が当該車両周囲の視界に対して設定された第2の限界値を下回る場合に、照明装置が当該制御装置によってスイッチオンされ、車両周囲の明るさに対して1つの第2の限界値が設定されていて、車両周囲の視界に対して1つの第2の限界値が設定されていて、車両周囲の明るさに対する1つの第2の限界値が、車両周囲の明るさに対して設定された第1の限界値よりも高く、且つ、周囲の視界に対する1つの第2の限界値が、車両周囲の視界に対して設定された第2の限界値よりも高く設定されていて、車両周囲の明るさが車両周囲の明るさに対する1つの第2の限界値を上回っていて、且つ、周囲の視界が周囲の視界に対する1つの第2の限界値を上回っている場合、照明装置は、制御装置によってスイッチオフされるようにして、当該照明装置が、制御装置によってスイッチオン/オフされることを提案するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
従属請求項記載の手段によって、本発明の装置の有利な実施例及び改善が可能である。視界の検知のために、センサ装置によって、対象からずっと離隔した種々異なる少なくとも2つの位置から測定して、当該位置から視界が求められる構成により、視界を簡単に検知することができるようになる。
【0008】
【実施例】
以下、図示の実施例を用いて、本発明について詳細に説明する。
【0009】
図1には、車両、例えば、照明装置を有する自動車が示されている。照明装置として、車両は、例えば、フロント領域内に減光ヘッドライト10と、場合によっては、フォグヘッドランプ12を有している。テール領域内には、車両は、テールライト14と、場合によっては、1つ又は複数のフォグテールライト16を有している。車両は更に、照明装置の自動スイッチング用の装置を有しており、以下詳細に説明する。
【0010】
照明装置の自動スイッチング用装置は、車両周囲の明るさを検知するセンサ装置20を有している。センサ装置20は、有利には、車両の走行方向前方周辺を検知するように設けられている。センサ装置20は、例えば、車両内部空間内のウィンドウガラスの後ろ側に設けるとよい。択一選択的に、センサ装置20を車両のフロント領域内又は各照明装置の1つの中に設けてもよい。センサ装置20は、画像センサ22と、画像処理装置24を有している。画像センサ22は、有利には、行及び列に配列された多数のピクセル(個別感光素子)からなるCCD画像センサ又はCMOS画像センサである。画像センサ22は、非直線、対数変化特性曲線を有しており、その結果、明るければ明るい程、画像センサ22の感光度が下がる。この特性曲線により達成される利点は、画像センサ22によって、種々異なった明るさの広範な領域を検知することができ、その際、画像センサ22に入射した光の部分を遮蔽する絞り装置を必要としないという点にある。画像処理装置24は、制御装置25と接続されており、この制御装置25によって、照明装置がスイッチングされる。
【0011】
制御装置25によって、画像センサ22により検知されて、画像処理装置24によって検知される周囲の明るさを更に処理して、この明るさが限界値と比較される。照明装置がスイッチオフされている場合、周囲の明るさが第1の限界値S1を下回ると、照明装置がスイッチオンされる。照明装置がスイッチオンされると、周囲の明るさが第2の限界値S2を上回った場合に初めて照明装置はスイッチオフされ、その際、限界値S2は、限界値S1よりも大きい。こうすることによって、周囲の明るさが僅かしか変化しない場合に、照明装置が短時間に繰り返しスイッチオン/オフされるのが回避される。第1の限界値S1を下回った場合、車両の減光ヘッドライト10とテールライト14とがスイッチオンされる。
【0012】
照明装置の自動スイッチング用装置は、更に、車両の周囲の視界を検知するためのセンサ装置を有している。このセンサ装置によって、有利には、走行方向での車両前方の視界が検知される。有利には、視界の検知のために、周囲の明るさの検知用と同一のセンサ装置20が使用される。その際、画像センサ22により検出された、車両前方の対象のコントラストが、画像処理装置24によって求められる。対象26としては、例えば、走行路の標識を選定するとよい。走行路の標識は、それ以外の走行路に対して顕著な明暗コントラストがあるからである。対象26は、画像センサ22の画像内で、車両及び車両に取り付けられた画像センサ22が、対象26から未だずっと遠くに離れている第1の時点t1で検出されて測定される。それから、所定の時間に亘って画像内で追跡され、車両及び車両に取り付けられた画像センサ22が対象26の一層近くに位置する事後の時点t2で、コントラストが新たに測定される。つまり、時点t2とt1との間で車両は対象26に向かって動くからである。
【0013】
最適な視野条件では、即ち、大きな視界では、時点t1とt2でのコントラスト測定の結果は、少なくともほぼ同じである。例えば、霧、雨、煙等で視界がよくなくて見えにくい場合、時点t2でのコントラストは、時点t1でのコントラストよりも大きい。周囲が明るくない場合でも、時点t2でのコントラストは、時点t1でのコントラストよりも大きい。図2には、対象26の測定可能な見かけのコントラストcの、車両からの距離への依存度が、距離xの関数として示されている。距離x=0では、測定されたコントラストは、実際の、乃至、対象のコントラストc0に等しく、即ち、直接的に、対象26の表面のコントラストに等しい。距離が大きくなればなる程、見かけのコントラストcは下がり、この見かけのコントラストは、大気中の曇りに影響された、離れた場所から測定可能なコントラストは、以下の式による指数関数状に低下し、
C(x)=c0・e−x/δ
その際、δは、視界として定義することができる。上記の式から容易に導出できるように、視界δは、対象26からの任意の距離x1及びx2で、2回のコントラスト測定を用いて以下のようにして特定することができる:
δ=(x2−x1)/ln(c(x1)/c(x2))=(x2−x1)/ln(c(x1))−ln(c(x2))
つまり、視界δの得られた測定値は、実際のコントラストc0に完全に依存しない。従って、測定されたコントラスト値の正確な評価のために、測定のために選択された対象26の種類についての情報は必要ない。
【0014】
図3には、視界の検出用のセンサ装置20のブロック略図が示されている。センサ装置20は、画像センサ22及び画像処理装置24を有している。画像センサ22に入射する光のビーム路内に、結像光学系28が設けられている。画像センサ22及び結像光学系28の光軸は、車両の走行方向に対してほぼ平行に配向されている。画像センサ22によって結像光学系28を通して検知される領域は、図3に斜線を引いた円錐状体積体を示す。対数状の変化特性を有する画像センサ22の構成により、コントラスト測定が簡単になる。つまり、対象26の種々異なった2つの明るい個所間のコントラスト、即ち、これら2つの個所から放射される各光強度の比は、画像センサ22の相応のピクセルから供給される各信号の差に相応する。コントラストの測定は、画像センサ22に接続された画像処理装置24内で、単に差の画像形成を必要とするにすぎず、計算コストのかかる除算は必要ない。
【0015】
画像処理装置24では、第1のステップで、対象26は、画像センサ22によって供給された画像内で選択され、対象26のコントラストc(x1)が測定され、その際、画像センサ22と対象26との間の距離x1は分からない。直ぐ次のステップでは、車両が更に動く間、対象26が、画像センサ22から高速シーケンスで供給される画像で追跡される。直ぐ次の方法ステップは、対象26のコントラスト値c(x2)の新規な測定を含む。対象26の追跡中、車両が進んだ距離(x1−x2)は、画像処理装置24によって、例えば、車両タコメータから供給された速度信号を、外部時間クロック信号を用いて時間に亘って積分することによって求められる。車両のタイヤで取り出された回転角信号の、2つの測定間での変化を追跡することによっても、この距離を求めることができる。続いて、視界δが前述の式によって算出される。
【0016】
視界検知のための前述の経過を変更して、視界δをもっと高い精度で求めることができるようにしてもよい。例えば、選択された対象26に対してコントラスト値を2回測定するのみならず、コントラスト値を多数回測定するようにしてもよく、その結果、図2に示した曲線を、多数の測定値を用いて、最小2乗法によって適合化させて、視界δを高い精度で求めることができるようにしてもよい。更に、対象26を1つ選択するのみならず、種々異なった各々の多数の対象を介して採取された、視界δの各測定値を利用するために、画像センサ22によって供給された各画像内で、多数の対象でコントラストを測定してもよい。
【0017】
測定に適した対象を見つけるために、画像処理装置24を、画像センサ22から供給された画像の、所定の最小コントラストを達成する領域を見つける必要がある。車両が実際に霧の中を通って行く場合、場合によっては、車両から僅かな距離で初めて、対象が、この最小コントラストに達することがある。その際、最初のコントラスト測定は、対象と車両との距離が短い場合に始めて行なわれることがあり、第2の測定用の時間に余裕がなくなることがある。この問題に対処するのに、画像センサ22の視野を走行方向前方ではなくて、走行方向とは反対方向後方にするとよい。画像センサ22を2つ設けて、その内の一方の画像センサの視野を走行方向前方にし、他方の画像センサの視野を走行方向とは反対方向後ろ側にするようにしてもよい。前方に配向された画像センサ22の画像では難点がある場合、画像処理装置24によって、後方に配向された画像センサ22の画像を選択してもよい。後方に配向された画像センサ22では、視野内にある、コントラスト測定用の対象全てから、各々最も強いコントラストの対象を選択するとよい。つまり、この最も強いコントラストの対象は、対象と車両との距離が長くなっても最も長い期間見ることができ、測定に適しているからである。
【0018】
画像処理装置24には、画像メモリ30が配属されており、この画像メモリは、画像センサ22から供給された画像を限定された時間間隔の間、緩衝記憶するために使われる。この実施例では、先ず、画像センサ22から供給された画像を直ぐに処理せずに画像メモリ30内に一時記憶しておくことができる。車両が所定経路を走行して、画像センサ22が新規な画像を供給した後、この最新の画像で、コントラスト測定に適した対象を選択して、この対象のコントラストを測定することができる。この対象は、最新画像のコントラストが最も強い領域にするとよく、即ち、コントラストの測定を対象の選択に先行して行なってもよい。対数変化特性曲線の画像センサ22を用いるので、コントラストの最も強い対象を僅かな計算コストで求めることができる。最新画像での対象のコントラストc(x2)が一時記憶されて、選択された対象が、以前の画像で識別される。この識別は、同様に画像メモリ30内に記録された、一時的に形成された多数の画像を用いて、対象を逆追跡することによって行うことができる。択一選択的に、このために、相互相関技術を用いてもよい。以前の画像で対象を求めた後、この対象のコントラストが求められて、視界δが前述の式によって求められる。この方法は、視界が悪い場合でも直ぐに使うことができる。つまり、最新の画像で選択された、以前の画像内の対象は、コントラストが極めて僅かしかない場合でも直ぐに識別することができるからである。
【0019】
画像処理装置24によって前述のようにして求めた視界δは、制御装置25に供給され、この制御装置によって更に処理され、その際、視界δが限界値と比較される。照明装置がスイッチオフされている場合、視界δが限界値S3を下回った時に、この照明装置はスイッチオンされる。照明装置がスイッチオンされている場合、視界δが他の限界値S4を超過した時初めてスイッチオフされ、その際、この限界値S4は、限界値S3よりも高い。こうすることによって、視界が変動する際に、照明装置が繰り返し短時間にスイッチオン/オフされるのを阻止することができる。限界値S3を下回る視界δでは、装置によって、減光ヘッドライト10及びテールライト14に対して付加的にフォグヘッドランプ12及び/又は少なくとも1つのフォグテールランプ16がスイッチオンされるようにしてもよい。複数の限界値を定義してもよい。その際、種々異なった視界δの第1の限界値S3では、先ず、減光ヘッドライト10とテールライト14だけがスイッチオンされ、限界値S3よりも小さな別の限界値S3′を下回る視界δでは、付加的にフォグヘッドランプ12及び/又は少なくとも1つのフォグテールランプ16をスイッチオンしてもよい。択一選択的に、又は、付加的に、視界δが悪い場合に、各照明装置、殊に、減光ヘッドライト10及び/又はフォグヘッドライト12によって形成される光分布を変えるようにしてもよい。例えば、視界が悪い場合の光分布は、照明される個所を拡げたり、照射幅を狭くしたりして変えるようにしてもよい。
【0020】
照明装置がスイッチオフされている場合、周囲の明るさが限界値S1を下回るか、又は、視界δが限界値S3を下回った時に、この照明装置は装置によってスイッチオンされる。照明装置がスイッチオンされている場合、周囲の明るさが限界値S2を上回って視界δが限界値S4を上回った場合に限って、この照明装置はスイッチオフされる。
【0021】
付加的に、求められた視界δに依存して、車両の可能な最大速度を制限するようにしてもよい。車両に速度制御装置が装着されている場合、この速度制御装置によって、車両の速度を自動的に視界に依存して適合させるようにしてもよく、即ち、視界が悪くなるに連れて速度を下げるようにするとよい。
【0022】
【発明の効果】
本発明によると、視界を付加的に検知して、視界が悪い場合でも照明装置を確実にスイッチオンすることができるという顕著な効果を奏することができる。本発明によると、周囲の明るさが検知され、同一センサ装置を用いて視界が検出される構成により、装置を簡単に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 車両及び当該車両の前方の交通状況の略図
【図2】 対象とセンサ装置との間の距離に依存する対象の見かけのコントラスト
【図3】 視界を検知するためのセンサ装置構成の略図
【符号の説明】
10 減光ヘッドライト
12 フォグヘッドランプ
14 テールライト
16 フォグテールライト
20 センサ装置
22 画像センサ
24 画像処理装置
25 制御装置
26 対象
28 結像光学系
30 画像メモリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic switching device for a vehicle lighting device.
[0002]
[Prior art]
Such devices are known from the prior art literature.
[0003]
[Patent Document 1]
German Patent Publication No. 19523262 The device described in the above document has a sensor device that detects the brightness around the vehicle. A control device is connected to the sensor device, and the lighting device is switched by the control device depending on the detected ambient brightness. At that time, the dimming headlight and the taillight of the vehicle are switched as the lighting device. If the surroundings are not bright, the lighting device is switched on, and if the surroundings are bright, the lighting device is switched off. This known device makes it possible to switch on the lighting device with high reliability during twilight or tunnel travel.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, for example, when the field of view is poor due to fog, there is a situation where the lighting device needs to be switched on even if the surroundings are relatively bright, but it cannot be switched on with a known device.
[0005]
An object of the present invention is to detect a field of view additionally so that the lighting device can be switched on reliably even when the field of view is poor.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the problem, the present invention includes a sensor device and a control device, and the sensor device detects brightness around the vehicle and a field of view around the vehicle. The detection of the height and the field of view around the vehicle are performed using the same image sensor device having a CCD image sensor having a logarithmic change characteristic curve or a CMOS image sensor and an image processing device, and the vehicle detected by the control device. Depending on the ambient brightness and on the detected field of view around the vehicle, the lighting device is switched on / off, and when the switch is switched on / off, the ambient brightness of the vehicle is Illumination when the first limit value set for the brightness of the vehicle is lower than the first limit value set for the brightness of the vehicle or when the field of view around the detected vehicle is lower than the second limit value set for the field of view around the vehicle. Equipment is in control Switched on by the device, one second limit value is set for the brightness around the vehicle, one second limit value is set for the field of view around the vehicle, One second limit value for the brightness is higher than the first limit value set for the brightness around the vehicle, and one second limit value for the surrounding field of view is Is set to be higher than the second limit value set for the field of view, the brightness of the surroundings of the vehicle exceeds one second limit value for the brightness of the surroundings of the vehicle, and the surrounding field of view is If a second limit value for the surrounding field of view is exceeded, the lighting device is switched off by the control device, suggesting that the lighting device is switched on / off by the control device. Is.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
By means of the dependent claims, advantageous embodiments and improvements of the device according to the invention are possible. In order to detect the field of view, the sensor device can easily detect the field of view by measuring from at least two different positions far away from the object and obtaining the field of view from the position.
[0008]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
[0009]
FIG. 1 shows a vehicle, for example, an automobile having a lighting device. As the lighting device, the vehicle has, for example, a
[0010]
The automatic switching device of the lighting device has a
[0011]
The
[0012]
The automatic switching device of the lighting device further includes a sensor device for detecting the field of view around the vehicle. This sensor device advantageously detects the field of view ahead of the vehicle in the direction of travel. Advantageously, the
[0013]
Under optimal viewing conditions, i.e. in a large field of view, the results of contrast measurements at times t1 and t2 are at least approximately the same. For example, when the visibility is not good due to fog, rain, smoke, etc., the contrast at time t2 is greater than the contrast at time t1. Even when the surroundings are not bright, the contrast at time t2 is larger than the contrast at time t1. FIG. 2 shows the dependence of the measurable apparent contrast c of the
C (x) = c 0 · e −x / δ
In that case, δ can be defined as a field of view. As can be easily derived from the above equation, the field of view δ can be determined using two contrast measurements at any distance x 1 and x 2 from the
δ = (x 2 −x 1 ) / ln (c (x 1 ) / c (x 2 )) = (x 2 −x 1 ) / ln (c (x 1 )) − ln (c (x 2 ))
That is, the obtained measured value of the field of view δ does not completely depend on the actual contrast c 0 . Thus, information about the type of
[0014]
FIG. 3 shows a schematic block diagram of the
[0015]
In the
[0016]
The above-described process for visual field detection may be changed so that the visual field δ can be obtained with higher accuracy. For example, not only the contrast value is measured twice for the selected
[0017]
In order to find a suitable object for the measurement, the
[0018]
An
[0019]
The field of view δ determined as described above by the
[0020]
If the lighting device is switched off, this lighting device is switched on by the device when the ambient brightness is below the limit value S1 or the field of view δ is below the limit value S3. If the lighting device is switched on, the lighting device is switched off only if the ambient brightness exceeds the limit value S2 and the field of view δ exceeds the limit value S4.
[0021]
Additionally, the maximum possible vehicle speed may be limited depending on the determined field of view δ. If the vehicle is equipped with a speed control device, the speed control device may automatically adapt the vehicle speed depending on the field of view, i.e., the speed decreases as the field of view deteriorates. It is good to do so.
[0022]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to obtain a remarkable effect that the visual field is additionally detected and the lighting device can be switched on reliably even when the visual field is poor. According to the present invention, it is possible to easily configure the device by the configuration in which ambient brightness is detected and the field of view is detected using the same sensor device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle and a traffic situation ahead of the vehicle. FIG. 2 is an apparent contrast of an object depending on a distance between the object and the sensor device. FIG. 3 is a diagram of a sensor device configuration for detecting a field of view. Schematic [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
センサ装置(20)と制御装置(25)とを有しており、
前記センサ装置(20)によって、車両周囲の明るさ、及び、前記車両周囲の視界が検知され、該検出時に、前記車両周囲の明るさの検出と前記車両周囲の視界の検出は、対数変化特性曲線を有するCCD画像センサ又はCMOS画像センサ(22)と画像処理装置(24)とを有する同一センサ装置(20)を用いて行われ、
前記制御装置(25)によって、検知された前記車両周囲の明るさに依存して、及び、前記検知された車両周囲の視界に依存して、照明装置(10,12,14,16)がスイッチオン/オフされ、
該スイッチオン/オフの際に、前記車両周囲の明るさが当該車両周囲の明るさに対して設定された第1の限界値(S1)を下回るか、又は、前記検知された車両周囲の視界が当該車両周囲の視界に対して設定された第2の限界値(S3)を下回る場合に、照明装置(10,12,14,16)が当該制御装置(25)によってスイッチオンされ、前記車両周囲の明るさに対して1つの第2の限界値(S2)が設定されていて、前記車両周囲の視界に対して1つの第2の限界値(S4)が設定されていて、前記車両周囲の明るさに対する1つの第2の限界値(S2)が、前記車両周囲の明るさに対して設定された第1の限界値(S1)よりも高く、且つ、前記周囲の視界に対する1つの第2の限界値(S4)が、前記車両周囲の視界に対して設定された第2の限界値(S3)よりも高く設定されていて、
前記車両周囲の明るさが前記車両周囲の明るさに対する1つの第2の限界値(S2)を上回っていて、且つ、前記周囲の視界が前記周囲の視界に対する1つの第2の限界値(S4)を上回っている場合、前記照明装置(10,12,14,16)は、前記制御装置(25)によってスイッチオフされるようにして、当該照明装置(10,12,14,16)が、前記制御装置(25)によってスイッチオン/オフされる
ことを特徴とする車両の照明装置の自動スイッチング用装置。In an automatic switching device for a vehicle lighting device,
A sensor device (20) and a control device (25);
The sensor device (20) detects the brightness around the vehicle and the field of view around the vehicle. At the time of detection, the detection of the brightness around the vehicle and the detection of the field around the vehicle are logarithmic change characteristics. Using the same sensor device (20) having a CCD image sensor or CMOS image sensor (22) having a curve and an image processing device (24),
The control device (25) switches the lighting devices (10, 12, 14, 16) depending on the detected brightness around the vehicle and depending on the field of view around the detected vehicle. On / off,
When the switch is turned on / off, the brightness around the vehicle falls below a first limit value (S1) set for the brightness around the vehicle, or the detected field around the vehicle Is below the second limit value (S3) set for the field of view around the vehicle, the lighting device (10, 12, 14, 16) is switched on by the control device (25), and the vehicle One second limit value (S2) is set for the ambient brightness, and one second limit value (S4) is set for the field of view around the vehicle. One second limit value (S2) for the brightness of the vehicle is higher than the first limit value (S1) set for the brightness around the vehicle, and one second limit value (S1) for the surrounding field of view is set. A limit value of 2 (S4) is set for the field of view around the vehicle. Been optionally be set higher than the second limit value (S3),
The brightness of the surroundings of the vehicle exceeds one second limit value (S2) for the brightness of the surroundings of the vehicle, and the surrounding field of view has one second limit value (S4) for the surrounding field of view. If the lighting device (10, 12, 14, 16) is switched off by the control device (25), the lighting device (10, 12, 14, 16) A device for automatic switching of a vehicle lighting device, which is switched on and off by the control device (25).
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