JP4787385B2 - 車両のヘッドランプの照射距離・照射方向の制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両にてそのヘッドランプの照射距離及び/又は照射方向の制御方法であって、前記ヘッドランプは、センサデータに基づき制御装置及び調整操作機構を介して調整操作されるようにした車両のヘッドランプの照射距離・照射方向の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術、文献からは、車両のヘッドランプでの道路照明を、外部の状況に適合させることが公知である。そのような垂直方向のヘッドランプ角度の適合化、即ち、照射距離−調整は、データを用いて行われ、該データは、例えば車両走行機構にて測定されたばね変位距離を表している。測定されたばね変位距離からは、道路に対する車両位置状態を測定でき、それにより照射距離の後調整のためのデータが取得される。そのような照射距離の後調整は、車両がそれの走行状態を変える瞬時に行われ、処理−および調整セッティング時間により遅延が生じる。従って、制御は、常に、所定の遅延を以て車両の実際の状態に応答する。
【０００３】
従来技術からは、水平方向の照射方向調整が公知であり、ここで制御のためのデータがステアリングホイール位置から取得される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題とするところは、車両に対する走行路の最適照明を達成すべく、車両前方に存在する走行路のコンディション状況、事情へ、ヘッドランプ調整セッティング状態を適合化することを可能にするデータに基づいて車両のヘッドランプの照射距離・照射方向の制御が行われ得るようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決のため、本発明によれば、車両にてヘッドランプの車両のヘッドランプの照射距離及び照射方向又はそのいずれか一方の制御方法であって、ヘッドランプは、センサデータに基づき制御装置及び調整操作機構を介して調整操作されるようにした方法において、少なくとも１つのセンサからそれの周囲に就いての情報を収集し、ヘッドランプ−調整セッティングを、前記センサ信号に基づき求められた道路コンディション状況、事情に適合化させるようにしたのである。本発明によれば、車両に対する走行路の最適照明を達成すべく、走行路のコンディション状況、事情へのヘッドランプ調整セッティング状態の適合化を可能にするデータに基づいて車両のヘッドランプの照射距離・照射方向の制御が行われ得るようになる。それにより、車両に対する最適の走行路の照明が達成される。
【０００６】
引用請求項に規定された手段により、請求項１に規定された方法の有利な発展形態及び改善が可能である。
【０００７】
特に有利には、制御にとって重要な車両に対する情報が求められる。ビデオセンサの使用により、走行路コンディション状況、事情の予見的決定が可能であり、走行路の最適の照明を達成できる。有利にはビデオセンサを介して車両のピッチ角度ないしピッチング角度を決定でき、それによりヘッドランプの照射距離の適合化が可能である。同様に、有利には、ビデオセンサを介して車両のヨーイング角度が決定され、ヘッドランプの水平方向照射方向及び／又は照射距離がヨーイング角度ないし走行路コンディション状況、事情に基づき調整される。さらに有利には、調整は次のような情報に基づいて行われる、即ち他の車両のヘッドランプも検出でき、投入された上向き、アッパービームを自動的に遮断し得るようにする情報に基づいて行われる。それと代替選択的に、また、警報を運転者に出力できるようにしてもよい。他の車両のヘッドランプの識別のため有利にはビデオセンサの評価のための簡単な手法が適用され、該簡単な手法は、画像シフト−推定を用いて静止光源及び運動するヘッドランプを相互に分離できる。有利には、他の車両の識別の際、上向き、アッパービームを遮断するのみならず、ヘッドランプ−調整セッティング状態の適合化を行わせることもできる。
【０００８】
有利には画像評価ユニットを介して制御に必要なパラメータが評価可能か否かがチェックされる。照明制御部によっては、ビデオデータがヘッドランプの有用な調整セッティングのための情報として寄与しない場合ヘッドランプは静的出発位置へ調整される。
【０００９】
次に図時の実施例を図を用いて本発明を詳述する。
【００１０】
【実施例】
図１に略示する車両は、その長手軸線１２が破線で示してある、車両中にはビデオセンサ２が設けられており、該ビデオセンサの長手軸線である光学軸１３が走行路平坦面１１の方向に延びている。ビデオセンサ長手軸線１３と走行路平坦面１１は角度αを成す。ビデオセンサ長手軸線と車輌長手軸線１２とは角度βをなす。
【００１１】
図２は、ケーブルを介して画像評価ユニット１４に接続されているビデオセンサ２を示す。別のケーブルを介して、画像評価ユニット１４は、制御装置１５と接続されており、該制御装置はヘッドランプ９に対する接続部を成す。
【００１２】
図３は、道路状況のシーンを示し、ここで、走行路縁部は、縁部マーキング５を付されている。自分の走行路３が中央筋状ライン４により対向車線走行路から分離されている。走行路縁部には、案内柱６が設けられている。対向走行路上には、向かって来る対向走行車輌７が示してある。照明されるべき領域８がハッチングで示してある。
【００１３】
車輌の最適照明に用いられるヘッドランプ調整セッティング状態を達成するため、先ず、走行路、そして、それのさらにつづくコンディション状況、事情、例えば、カーブ又は勾配又は傾斜及び向かって走って来る、又は先に走る車両を識別しなければならない。このために、先ず、ビデオセンサ２が使用される。ビデオセンサ２は車両内に次のように取付られる、即ち、車両前方に位置する通行空間を走行路３と共に注視するように取付られる。このためにセンサはできるだけ高い、中央に位置する風防ガラス板の後方に取付られる。ここで、ガラス板クリーナの作用ゾーンから離れたところにあるフロントガラス板の領域に位置する。ビデオセンサ２により収集された画像データは、画像処理ユニット１４に供給される。画像処理ユニットでは、ビデオ画像の評価が行われ、そして、ヘッドランプの制御に必要なパラメータが求められる。前記パラメータは、線路を介して制御装置１５に供給され、該制御装置は、適当なヘッドランプアクテュエータを介して、ヘッドランプ調整セッティング状態に影響を与える。自分の走行路３の領域８の最適の照明のため画像評価ユニット１４内で、走行トラック３のコンディション状況、事情を算出しなければならず、そして、また、走行トラックの更なるコンディション状況、事情をも予測し得なわければならない。
【００１４】
走行トラックのコンディション状況、事情の計算のためビデオセンサ２は走行路マーキングを検出し得る。追跡により一方では道路上での車両１の実際の位置を求め得る。未だ公開されていないＤＥ１９６７９３８には、走行トラック中央に対する車両の横方向ずれ及びピッチ角度ないしピッチング角度（Nickwinkel）α及びヨーイング角度を求めるための適当な方法が記載されている。他方では、ビデオデータに基づき、画像評価ユニット１４は走行路の引き続いてのコンディション状況、事情を予測し、その結果車両１のヘッドランプ９を走行路の更なるコンディション状況、事情に合わせて所期のように向けることができる。車両前方の走行トラック３が左方へ延びている場合、ヘッドランプは、更に、左方へ向けられる。ヘッドランプの調整セッティングは、水平方向及び垂直方向の双方で行われる。ヘッドランプの横方向調整セッティング状態の決定のため、車両のヨーイング角度及び走行トラックのコンディション状況、事情が評価される。走行路マーキング４に由来する情報に依拠しての走行路コンディション状況、事情の予測のほかに、走行路コンディション状況、事情の予測のため他の対象物が使用される方法も可能である。例えば、公開されていないＤＥ１９６３１９４は、対象物識別のためビデオをベースとした方法が記載されており、該対象物識別では、走行路平坦面内のマーク、筋状センタライン又は縁マーキング５がサーチされる。そのような対象物は、例えば、案内柱６、樹木及び他の車両である。自己車両前方の計算された空いている領域に基づき、照明さるべき領域８の位置状態を推測できる。前記のＤＥ１９６３１９４には、ステレオスコープ式手法が記載されている。ステレオスコープ式アプローチの場合、ビデオセンサ２の代わりに、ステレオカメラ対を取り付けなければならない。画像評価ユニットにおけるビデオセンサ２の情報の評価による走行路コンディション状況、事情の予測は、通行状態シーンの大きな多様性及び複雑性に基づき簡単ではない。ビデオセンサ２の情報からは一義的な、又は有意領域内に位置するパラメータを導出できないことが大いに起こり得る。この理由により、画像評価ユニットは、次のように構成されている、即ち、ビデオセンサ２により観測されるシーンを評価し得るか否かを画像処理アルゴリズムが絶えずチェックするように構成されている。そのようなチェックの場合当該シーンからの所要のパラメータの導出が可能でない場合には、画像評価ユニットは、相応の信号を制御ユニット１５に転送しなければならない。制御装置１５は、この場合、車両照明を次のような状態に制御する、即ち、通常の静的照明に相応する状態に制御する。それにより、従来の装備をした車両に比して劣悪でない走行路照明が行なわれる。その様な調整セッティング手法とは、直線状の走行路コンディションを想定し、ヘッドランプを真直ぐ向けることである。。
【００１５】
成る程、横方向の走行方向コンディション状況、事情も照射距離制御に重要であるが、例えば、殊にカーブにおける対面交通体の眩惑回避、防眩のために重要であるが、そのための重要な情報は、前方に延びている走行路に対する車両のピッチ角度ないしピッチング角度から求めることができる。このピッチ角度ないしピッチング角度は、走行路マーキング４，５から求めることもできる。マーキングが存在しない場合は有利には平坦面状態測定を介するピッチ角度ないしピッチング角度推定が行われる。ここで、走行路平坦面の垂直ないし基準ベクトルが計算される。前記垂直ないし基準ベクトルの計算は走行路におけるビデオセンサにより検出された任意の構造の観測により行われ得る。車両走行運動中の場合、平坦面測定は、カメラで行い得、車両静止、停止状態の場合、ステレオスコープ式手法プロセスを使用し得る。車両ピッチ角度ないしピッチング角度の測定、決定は平坦面−垂直ないし基準ベクトルと車両長手軸線との比較により行われる。基本的には、走行路モデリングの一層複雑なモデルを使用でき、例えば、湾曲した表面でのアプローチを使用できる。その場合、垂直ないし基準ベクトルは存在せず、ピッチ角度ないしピッチング角度は、走行路表面の所定の点に対して接線方向で求められるべきものである。
【００１６】
図４は、自己走行路３上でカーブに向かって走行する車両１を示す。走行路３は筋状センタライン４及び縁マーキング５により画定される。車両１のヘッドランプ９は領域１０を照射する。
【００１７】
ビデオセンサ２により検出されたビデオ画像は車両が左カーブに向かって運動しているとの情報を含む。ビデオセンサによりピックアップされた情報は、画像評価ユニット１４にて評価され、そして、それにより得られたパラメータが制御装置１５に転送され、そしてそこからヘッドランプ９へ転送される。車両の左ヘッドランプが左へ向かっての水平方向ずれを受けており、右ヘッドランプ１が左向きの方向にのみならず、上向き垂直光方向でも、カーブにおける走行路コンディション状況、事情に適合化されていることが判明する。
【００１８】
ビデオセンサ１３及び画像に基づく対象物識別の使用下での照射距離及び／又は照射方向の調整により、上向き、アッパービームの利用の場合でも走行路照明を最適化することが可能になる。最適化は、先行車両に追従する場合にも向かって来る対向車がある場合でも、行うことができる。前記最適化は、上向き、アッパービームから下向きロービームへの切換も含む。前記の役割を果たすためには、画像処理ユニットは、向かって来る対向車でも、自己車両前方を走る先行車を識別し得なければならない。そのような他の車両が識別され自己車両がその上向き、アッパービームを作動した場合、上向き、アッパービームの自動的遮断を行うか又は、運転者への警報を出力すると良い。運転者への警報の後、防眩を実施するのは運転者の責務である。或１つの車両が、上向き、アッパービームで走行している場合には、次のような前提条件を基礎とし得、即ち、完全な暗闇状態が支配しており、又可視領域内の他の車両の数が極く僅かであるということである。それらの前提条件下で、対象物検出のため著しく簡単化された方法を使用すればよい。ここで、画像評価ユニット１４は、たんに、ビデオセンサによりピックアップされたビデオ画像における明るく輝く点のみを観測する。先に行った仮定のもとで比較的に明るく照明された点は、単に、走行路又はそこでの対象物にて、自己のヘッドランプ光の反射ないし散乱により及び他の車両の照明装置により惹起され得る。自己車両の固有速度で接近する。ビデオ画像におけるすべての明るい個所は、動かない対象物における反射ないし散乱にて由来する筈のものである。これに対し他のすべての光は、動いている車両により惹起されたものである。そのようなことが検出された場合、運転者への警報ないし自動的防眩作用が行われる。運動の検出のためには、公知の手法を画像シフトずれ−推定のため使用できる。
【００１９】
簡単化された、又は複雑な対象物識別によっても、他の通行体が眩惑されるのを防止することができる。画像処理ユニット１４は、例えば、向かってくる車両を識別し、そして、照明を次のように後調整する、即ち、向かってくる車両が最小の眩惑しか受けないように後調整する。このために走行路は、垂直方向でも水平方向でも極く制限して照明せしめられる。同様に画像処理ユニット１４が、自己の走行路３上で先行車両を検出する場合にも、照明距離を低減できる。走行路上で再び他の通行体が存在しなくなると直ちに、先行方向及び側方に位置する領域８を大面積に亘り照明することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、走行路のコンディション状況、事情へのヘッドランプ調整セッティング状態の適合化を可能にするデータに基づいて行われ、車両に対する走行路の最適照明を達成できるというという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の略示図
【図２】ヘッドランプ調整の説明図
【図３】道路状況シーンの説明図
【図４】走行路の照明の説明図
【符号の説明】
１ 車両
２ ビデオセンサ走行トラック
３ 走行トラック
４ 筋状センターライン、走行路マーキング
５ 縁マーキング
６ 案内柱
７ 向かって来る車両
８ 被照明領域
９ ヘッドランプ
１１ 走行路平坦面
１２ 車両長手軸線
１３ ビデオセンサ長手軸線
１４ 画像評価ユニット
１５ 制御装置

Claims (8)

1. 車両（１）におけるヘッドランプ（９）の照射距離及び／又は照射方向の制御方法であって、前記ヘッドランプ（９）を、センサデータに基づき制御装置（１５）及び調整操作機構を介して調整操作する方法であって、
   少なくとも１つのビデオセンサ（２）から前記車両（１）の周囲に就いての情報を収集し、道路形状の経過の画像を前記ビデオセンサ（２）によって検出し、評価ユニット（１４）において評価し、前記ヘッドランプ（９）の調整を、前記ビデオセンサ（２）の信号に基づきセンシングされた道路形状の経過に適合化させ、
   前記ビデオセンサ（２）の情報を前記評価ユニット（１４）において前記ヘッドランプ（９）の調整に関するパラメータを導出可能であるか否かについて検査し、前記制御装置（１５）は、通行状態シーンの大きな多様性及び複雑性に基づいた前記道路形状の経過の予測のために前記情報から前記ヘッドランプ（９）の調整に関して有用なパラメータが導出されない場合、直線状の道路形状の経過を想定し、ヘッドランプを真直ぐ向ける通常の静的照明に対応する固定的な出発位置に前記ヘッドランプ（９）を調整する、車両のヘッドランプの照射距離及び／又は照射方向の制御方法において、
   走行路（３）に対する車両（１）のピッチ角度を走行路マーキング（４，５）から求め、
   該走行路マーキング（４，５）が求められない場合、車両が移動している場合にはモノカメラを使用し、車両が静止している場合にはステレオカメラを使用することにより任意の構造を観測して平坦面状態を測定し、該測定を介して走行路平坦面の垂線ベクトルを計算してピッチ角度を推定し、
   該手順によりピッチ角度が推定されない場合には走行路の複雑なモデリングを使用して、垂線ベクトルの代わりに接線ベクトルを計算することにより、ピッチ角度を推定し、該ピッチ角度を利用して、前記ヘッドランプ（９）の照射距離及び／又は照射方向を調整し、
   該ヘッドランプ（９）の照射距離及び／又は照射方向の調整により走行路照明を最適化し、
   前記最適化において、前記ビデオセンサによって検出された画像における明るく輝く点のみを観察し、自己のヘッドランプ光の反射であるか、他の車両の照明装置の光か否かを判定し、前記ヘッドランプ（９）の照射距離及び／又は照射方向の調整に利用する、
   ことを特徴とする車両のヘッドランプの照射距離・照射方向の制御方法。
2. 前記周囲に就いての情報を少なくとも１つのビデオセンサ（２）を介して求めることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記センサ（２）により前記道路形状の経過を検出し、前記画像評価ユニット（１４）により評価することを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. 前記ピッチ角度は、前記走行路（３）の平坦面状態測定を介して求めることを特徴とする請求項１から３までのうちいずれか１項記載の方法。
5. 車両（１）と走行路（３）との間のヨー角度及び道路形状の経過を求めることにより、前記ヘッドランプ（９）の水平方向における照射方向及び／又は照射距離を調整することを特徴とする請求項１から４までのうちいずれか１項記載の方法。
6. 前記画像評価ユニット（１４）により、他の車両（７）のヘッドランプを識別し、ハイビームがオンの場合には、自動的にロービームにするか、警報を運転者に送出することを特徴とする請求項１から５までのうちいずれか１項記載の方法。
7. 他の車両（７）の識別を、画像シフト評価を用いて前記ビデオセンサ（２）の情報の評価を介して実施することを特徴とする請求項１から６までのうちいずれか１項記載の方法。
8. 他の車両（７）の識別の際、前記ヘッドランプ（９）の位置の調整を行うことを特徴とする請求項１から７までのうちいずれか１項記載の方法。

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