KR100874461B1

KR100874461B1 - 차량의 외부 조명 제어 장치 및 차량의 자동 제어 장치

Info

Publication number: KR100874461B1
Application number: KR1020057015474A
Authority: KR
Inventors: 조셉 에스. 스탬; 에릭 제이. 웰스트라; 케이스 에이치. 버렌즈; 브록 알. 리센가; 케빈 제이. 롱워스; 데이빗 에이. 믹호프
Original assignee: 젠텍스 코포레이션
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2008-12-18
Also published as: EP1599905B1; CA2513683A1; CA2513683C; WO2004076231A2; EP1599905A4; EP1599905A2; US8045760B2; KR20050113608A; MXPA05008703A; WO2004076231A3; US20040201483A1; JP2006518308A

Abstract

본 발명은 높은 반사 면의 반사와 관심 중에서의 대기 상태의 반사 사이를 구별하도록 구성한 차량 광 제어 장치(250)와 관련되어 있다.

광 제어 장치

Description

차량의 외부 조명 제어 장치 및 차량의 자동 제어 장치{AUTOMATIC VEHICLE EXTERIOR LIGHT CONTROL SYSTEMS AND AN AUTOMATIC VEHICLE CONTROL SYSTEM}

이 특허 출원은 미국 특허 35 U.S.C 119(e)조 아래 2003년 2월 21일 제출한 잠정 특허 출원 일련 번호 60/448,793에 대해 우선권 주장을 했다. 이 잠정 출원의 개재는 전체적인 참고 안에서 편입되었다.

차량의 자동 외부 조명 제어 시스템은 교통 조건의 변화에 응답하여 헤드라이트의 하이 빔과 로우 빔을 수동으로 스위치 하는 부담을 완화시켜서 운전자에 대한 현저한 편리성을 제공한다. 평균적으로, 운전자는 적절한 정도로 빈번하게는 하이 빔 헤드라이트를 사용하지 않는 것으로 알려져 있다. 야간에 하이 빔 헤드라이트는 로우 빔 헤드라이트에 비교하여 2-4배 또는 그 이상의 가시거리를 제공할 수 있다. 차량의 외부 조명을 자동 제어하도록 설치된 시스템은 일반적으로 제어된 차량의 운전자는 그렇지 않은 경우보다 빨리 야간의 방해물 또는 보행자를 검출할 수 있다.

차량의 외부 조명을 자동 제어하도록 설계된 공구의 시스템은 일반적으로 제어되는 차량 정면의 상황을 나타내는 화상을 얻어서 그 화상을 분석하고 대향 차량의 헤드라이트 및 선행 차량의 테일램프를 검출하기 위해 전방을 감시하는 디지털 촬상 시스템을 이용한다. 또한, 주위의 조명 조건이 하이 빔 헤드라이트의 사용을 정당화하기에 충분히 낮고, 또한 대향 차량 또는 선행 차량이 검출되지 않으면, 하이 빔 헤드라이트가 자동으로 사용된다.
다른 차량의 운전자가 제어된 차량의 하이 빔 헤드라이트에 의해 현광을 가지한 범위에 있어서, 다른 차량의 왕래가 검출되면, 제어된 차량의 하이 빔 헤드라이트는 자동으로 강도가 감소하고 조준을 재설정하고 조작시 방지되고 또는 이들이 조합되어 행해진다. 하이 빔 헤드라이트의 제어에 추가하여 또는 그 대안으로, 차량의 외부 조명의 자동 제어 시스템은 적어 하나 이상의 로우 빔 헤드라이트의 강도, 하나 이상의 로우 빔 헤드라이트의 조준, 만곡 라이트(bending light), 고속도로 조명, 가로등 안개 라이트, 테일램프, 또는 다른 어느 차량의 조명 장치를 포함하는 여러 조명기를 제어하도록 적합하여도 좋다. 아래에서의 개시가 하이빔 헤드라이트의 제어, 또는 자동 하이빔 헤드라이트의 제어의 금지, 특히 언급한 경우, 이들 방법은 상기에서 설명한 것을 포함하지만, 이로 한정하지 않는 여러 외부 조명기술의 제어에도 적용된다는 것이 이해된다.

공지의 시스템의 문제는 대향 차량 또는 선행 차량이 존재하지 않을 때에도, 여러 인자에 의해 하이 빔 헤드라이트 조작이 바람직하지 않은 시간에 발생한다. 이와 같은 상황의 예로서는 안개, 눈과 같은 악천후, 또는 하이 빔 헤드라이트로부터의 광이 문제의 대기 조건으로부터 반사되어서 촬상 시스템이 충분한 거리에서 이를 검출하는 것을 더 어렵게 한다.
하이 빔 헤드라이트가 바람직하지 않은 조건은 시가지를 드라이브할 때이다. 유럽 기타의 국가에서는 하이빔 헤드라이트의 사용은 대향 차 또는 선행 차가 없을 때에도 시가지에서는 금지되고 있다.

차량의 외부 조명을 자동으로 제어하기 위한 촬상 시스템의 사용에 관련된 하나의 문제는 관련 화상 센서의 시계가 그 화상 센서의 정면에 있는 물체 또는 오염에 의해 차단 또는 방지되는 가능성이 있을 때 발생한다. 바람직하기로는, 이 촬상 시스템은 관련된 프론트글라스 와이퍼가 청정화하는 영역내에서 프론트 글라스의 후방에 배치되도록 제어된 차량의 백미러 어셈블리에 조립된다. 그러나, 어떠한 구성에 있어서도, 물 또는 기타 오염이 와이퍼에 의해 제거할 수 없고 촬상 센서를 차단하고 있을 가능성이 존재한다. 이 경우에, 촬상 센서는 대향 차량 또는 선행 차량으로부터의 광을 감지할 수 없고 시스템이 차량이 존재하지 않는다고 잘못 결론지어서 하이 빔 헤드라이트를 작동시키게 되어 다른 차량의 헤드라이트에 현광을 발생시킬 가능성이 있다. 이러한 상황은 제어된 차량의 헤드라이트가 자동 시스템에 개방하여 그 스위치를 오프(off)로 할 필요가 있고, 이는 자동화 특성에 대하는 불만을 야기하여 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템에 있어서의 신뢰성을 감소시킨다. 따라서, 자동 하이 빔 제어 시스템이 충분히 작동하지 않는 상황을 자동으로 검출하고 그 특징을 자동으로 불능하게 하여서 안전한 로우 빔 조건으로 복귀시키는 것이 유리하다. 이와 같은 상황에 있어서는 전형적으로는 수동 제어가 제공되어 자동 시스템이 실행되지 않을 때에는 운전자가 바람직한 외부 조명 상태를 결정하는 것을 가능하게 한다.

관련의 동작환경을 검출하는 개선된 특징을 제공하는 것과 같은 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템이 필요로 하게 된다. 또한, 검출된 동작환경 내에서 자동으로 구성된 시스템을 필요로 한다.

본 발명은 관련된 동작 환경을 검출하는 개선된 특징을 제공한다. 또한, 검출된 동작 환경에 자동으로 응답하도록 구성된 시스템을 제공하는 것이다.

하나 이상의 실시형태에 관하여, 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템은 개선된 주위 광 검출의 특징을 제공한다. 관련의 실시형태에서는 여러 차량 시스템을 자동으로 제어하는 시스템이 제공된다.

하나 이상의 실시형태에 있어서, 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템에는 문제의 대기 조건에 응답하여 여러 차량 시스템을 자동으로 제어하는 시스템이 제공된다.

하나 이상의 실시형태에 있어서, 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템에는 촬상기 차단 또는 결함 촬상기의 개선된 검출의 특징이 포함되어 있다. 관련의 실시형태에 있어서는 검출된 촬상 차단 및 또는 결함 촬상기에 응답하여 여러 차량 시스템을 자동으로 제어하는 시스템이 제공된다.

하나 이상의 실시 예에 있어서, 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템에서는 개선된 "시가지"조작 검출의 특징이 포함되어 있다. 관련하는 실시형태에 있어서는 검출된 시가지 조작에 응답하여 여러 차량 시스템을 자동으로 제어하는 시스템이 제공된다.

하나 이상의 실시형태에 있어서, 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템에 에서는 개선된 보행자 및 자전거를 검출하는 특징이 포함되어 있다. 관련된 실시형태에서는 보행자 및 자전거의 검출에 응답하여 여러 차량 시스템을 제어하는 시스템이 제공되어 있다.

하나 이상의 실시형태에 있어서, 본 발명의 여러 개량에서는 다른 차량 시스템이 조립되어 있다. 하나 이상의 관련된 실시형태에서는 여러 집적된 시스템은 개선된 동작을 위한 부품을 공유하도록 또는 관련된 코스트를 감소하도록 구성된다.

또 본 발명의 이점은 다음에 이어지는 도면과 예제들 그리고 부가된 청구범위의 견지에서 발명의 상세한 설명을 이해할 때 명확해 진다는 것이다.

삭제

도 1 대향 차량의 헤드라이트와 선행 차량의 미등에 관한 제어된 챠량의 묘식도 이다.

도 2 는 외부 광 제어 시스템의 블럭 도형의 묘식도 이다.

도 3 은 광학 시스템의 단면 묘식도 이다.

도 4a는 야간 검출 알고리즘의 구성 묘식도 이다.

도 4b는 주간 검출 알고리즘의 구성 묘식도 이다.

도 5a-5c는 제어된 차량의 일반적으로 앞의 다양한 화상 묘식도 이다.

도 6a는 화소 가로 위치 대 화소 그레이 스케일의 그래프 묘식도 이다.

도 6b는 화소 세로 위치 대 화소 그레이 스케일의 그래프 묘식도 이다.

도 7는 제어된 차량의 일반적인 앞의 화상 묘식도 이다.

도 8은 촬상기 어셈블리 묘식도 이다.

발명의 목적을 위하여, 도 1을 참조하면, 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템(5)이 제어된 차량(10) 내에 설치되도록 도시되어 있다. 제어 시스템(5)은 내부 백미러 어셈블리에 조립되도록 묘사되어 있지만, 이 제어 시스템 또는 이 개개의 부품의 어느 것은 제어된 차량(10) 내부 또는 그 차량 위의 어느 적절한 위치에 탑재되어도 좋다는 것을 이해할 수 있다. "제어된 차량"(controlled vehicle)이라는 용어는 여기에서는 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템을 구비한 차량에 관하여 사용된다. 관련의 화상 센서를 탑재하기 위해 적절한 위치는 제어된 차량의 존내에서, 대향 차의 헤드라이트 및 선행 차량의 데일램프를 검출가능하게 하는 위치이다.
도 2는 상호 접속(265)을 개재하여 외부 조명 콘트롤러(250)에 접속한 광학 장치(205) 및 처리 제어 시스템(255)을 이용한 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템(250)의 블록도를 나타낸다. 이 처리 및 제어 시스템은 구성 데이터를 광학 시스템에 송신하고 이 광학 장치로부터 화상 데이터를 수신하고, 여기에서 상세히 설명되어 있는 것처럼 하여 화상을 처리하고 외부 조명 제어 신호를 발생시키도록 기능을 한다. 본 발명의 여러 실시형태에서 적어도 부분적으로 조립할 수 있는 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템 및 알고리즘의 상세한 설명은 양도된 미국 특허 번호 5,837,994, 5,990,469, 6,008,486, 6,130,448 , 6,130,421, 6,049,171, 6,465,963, 6,403,942, 6,587,573, 6,611,610, 6,621,616, 6,631,316 그리고 미국 특허 번호 6,774,988, 6,631,316, 6,861,809, 6,587,573, 그리고 2004년 1월 15일 날 발표된 미국 공개공보 번호 US 2004/0008410와 2004년 7월 22일날 발표된 미국 공개공보 번호 US 2004/0143380 안에 포함되어 있다. 도 2의 블록 도는 일반적 예시를 위한 것이고, 본 명세서의 일부로서 여기서 채택한 특허 및 특허출원에 개시된 것처럼 차량의 적절한 자동 외부 조명 제어 시스템에 조립되어도 좋다.
다음, 도 3을 보면, 본 발명과 함께 사용하기 위한 광학 장치(305)가 도시되어 있다. 도 3에 나타난 광학 장치(305)에는 인쇄 회로 기판(315)에 화상 센서(310)가 장착되어 있다. 적색 분광 필터와 같은 분광 필터 재료(320)가 화상 센서에 근접하여 배치되어 있으며, 관련의 화소의 적어도 일부가 분광적으로 필터되도록 되어 있다. 밀봉 블록(325)이 이 밀봉 블록의 적어도 일부는 회로기판에 접착하도록, 바람직하기로는, 화상 센서를 덮어서 몰드된다. 렌즈 어셈블리(330)가 UV 경화성 접착 재료(355)를 개재하여 밀봉 블록(325)에 부착되어 있다. 이 렌즈 어셈블리(330)는 제 1의 렌즈(331)를 구비하고, 이는 광원으로부터 반사하는 광선(340)을 관련의 시계 내에 있는 화상 어레이의 분광적으로 필터된 부분 위에 촬상하는 기능을 한다. 또한, 이 상세한 설명의 일부로 사용 될 때, 광원의 용어에는 광선을 반사하는 반사판이 포함되어 있다는 것에 유의해야 한다. 렌즈 어셈블리(330)는 제 2의 렌즈(332)를 구비하고 있으며, 이는 제 1의 렌즈에 관련한 실직으로 동일한 시계로부터 반사하는 광선(340)을 화상 어레이의 다른 부분에 촬상하는 기능을 한다. 여기서 또한, 상세히 설명했듯이, 실질적으로 동일한 시계의 분광적으로 필터 된 2개의 다른 화상을 가지는 것에 관련한 이점을 제공하는 일정의 실시형태가 존재한다. 예를 들어, "적색광의 백색광에 대한"비율을 조립할 수 있다. 제 1 및 제 2 렌즈에 근접하여 구경조리개(aperture stop)(345)가 배치되어 있고 광선이 소망의 시계를 초과하여 그 전체가 본 명세서의 일부로서 채용한 공통인에 양도된 미국 특허 5,990,469; 6,008,486; 6,130,421; 6,130,448; 6,049,171; 그리고 6,403,942 그리고 국제 공개공보 번호 WO 2004/077175에 기술된 것과 같은 적절한 광학장치를 이용하여도 좋다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
상세하게 설명했듯이, 하나 이상의 실시형태에 있어서, 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템은 안개, 진눈개비, 우박, 연기, 증기, 눈 및 비와 같은 대기조건을 검출하도록 적합 되어 있다. 바람직한 시스템 응답의 호스트(host)와 합께 문제의 대기 조건을 검출하기 위한 다수의 알고리즘 및 방법이 여기에 개시되어 있다.
적어도 한 개의 실시형태에 있어서, 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템은 차단된 화상 센서 조건을 검출하기 위해 적합 된다. 차단된 화상 센서를 검출하기 위해 여기에 개시한 적어도 어느 방법은 결함의 화상 센서 또는 시스템을 검출하기 위해서도 적용가능하다. 차단된 또는 결함의 화상 센서로부터 생기는 적절한 시스템 응답이 개시된다.
적어도 하나의 실시형태의 자동 외부 조명 제어 시스템은 주위 광의 레벨을 검출하고 이에 따라서 외부 조명 제어를 실행하도록 적합되어 있다. 다수의 외부 조명 동작 파라미터는 주위광 신호에 의존하여도 좋다.
또 다른 실시형태에 있어서, 차량의 자동 외부 조명 제어는 제어된 차량의 장소에 따라서 외부 조명을 제어하도록 적합 된다. 일정 국가 및 지역에서는 수도권 및 시가와 같은 장소에 있어서, 차량의 소정의 외부 조명을 조작하지 않는 것이 요구된다. 따라서, 하나 이상의 본 발명에 의한 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템은 하나 이상의 외부 조명의 자동 조작이 자동으로 차단되도록 구성되어 있다.
대부분 나라는 보행자 또는 자동차가 소정의 외부 조명에 의해 현광을 감지할 때에는 차량의 일정의 외부 조명의 동작을 금지하는 교통규칙을 가지고 있 다. 하나의 실시형태에 있어서, 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템은 보행자 및 자동차에 대하여 현광을 발생하게 하는 것과 같은 소정의 외부 조명의 자동 조작을 금지하도록 구성된다. 또 다른 관련된 실시형태에서는 청각적 및 시각적인 표시기를 통하여 운전자에게 보행자 및 자동차에 관하여 경고하고 운전자에 의존하여 외부 조명 상태가 수동으로 선택되는 것을 보증한다.
공지된 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템에서는 시스템을 동작 가능하게 하기 위한 주위 레벨의 측정이 시험 되었다. 이와 같은 시스템은 일반적으로 제어된 차량이 위쪽으로 향하는 스카이 센서(sky sensor)를 사용한다. 스카이 센서를 화상 센서와 더불어 인쇄회로 기판에 조립하는 것에 관련하여 중요한 구상 문제가 존재한다. 전방을 향한 주위 센서를 이용한 선행기술에 있어서는 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템은 동작이 불안정하게 된다. 제어된 차량이 이동하고 있는 방향에 따라서, 저녁해 또는 아침해로부터의 광선은 검지 된 주위광 레벨에 강한 영향을 주어서 이동 방향이 변화할 때, 시스템에 있어서의 변동을 생기게 할 가능성이 있다. 알려진 전방을 향하는 주위 광 센서에 기초한 시스템에 수반하는 다른 문제점은 대향 차의 헤드라이트, 도로 조명의 그림자, 또는 고가도로 등과 관련하는 것이다.
차량의 자동 외부 조명 제어 시스템을 동작 가능하게 하는 것이 바람직한 것과 같은 낮은 주위 광 레벨에 기인하여서, 일렉트로크로믹 소자 제어를 위해 후방 미러에 조립된 주변 광 센서 및 섬광 센서의 사용이 바람직하다. 이런 주변 센서와 섬광센서 그리고 백미러 제어는 참고로서 편입된 본 개재의 미국 특허 번호 6,313,457, 6,359,274, 6,379,013, 6,402,328, 6,469,291, 6,679,608, 그리고 6,831,268 안에서 일반적으로 발표된다.
본 발명의 하나 이상의 실시형태에서는 " 반전 피크(inverted peak)"검출 알고리즘을 사용하여 주위 광 레벨을 확립하고 이를 이용한 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템을 동작가능하게 한다. 공지의 시스템에서는 신호의 피크를 검출 및 유지하는 전형적인 주위 광 피크 검출기가 이용되고 있다. 본 발명의 주위 제어 장치는 피크 주위 법(method)의 역 계수를 이용한다. 주위 광의 최소 값은 여기에 개시하는 알고리즘에 관하여 특히 흥미있는 것이다. 주위 광 레벨이 특히 낮을 때(약 1룩스 이하)에는 대향 차량의 헤드라이트, AC가로 등, 아침해, 저녁해, 도를 따른 신호 조명등과 같은 잘못된 높은 판독을 제공하는 많은 시나리오가 존재한다. 그러나 잘못된 낮은 주위 광의 판독을 유도하는 상황은 많지 않다. 가장 낮은 주위 광의 판독은 일반적으로는 실제의 주위 광을 더 좋게 대표하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 알고리즘은 필터된 주위 값을 이용하여 실시되고 이는 생(raw) 주위 광이 이 시점에서의 필터 된 주위 값보다 낮을 때 신속히 카운터 다운하고 또한 생의 주위 광신호가 이때의 필터 된 값보다 높으면, 상당히 지연하여 카운 업(count up) 된다.
차량의 자동 외부 조명 제어 시스템을 동작 가능하게 하기 위해 사용되는 필터된 주위 광센서 신호에 관련한 바람직한 임계값 주위 광 레벨은 약 0.5룩스이다. 그러나, 본 발명에 따라서, 0.25-1.5룩스(Lux)와 같은 높은 임계값 또는 낮은 임계값을 사용하여도 좋다는 것이 이해될 수 있다.
차량의 자동 외부 조명 시스템을 동작가능하게 하는 시점은, 바람직하기로는, 실제의 주위 광 레벨에 관하여 변화한다. 필터 된 주위 광 값에 근접하게 되면, 바람직하기로는, 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템을 동작가능하게 하기 위해, 약 1마일의 운전을 필요할 것이다. 필터 된 값이 임계값보다 2-4배 낮으면, 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템은 직접적으로 동작가능하게 될 것이다. 동작 가능하게 하기 위한 다른 속도는 생 주위 광신호가 어떠게 필터 되어도, 대향 차의 헤드라이트 또는 차량 조명을 위해 장기간 및 장거리에 걸쳐서 높은 주위 조명 조건을 얻을 수 있다는 사실에 기인하는 것이다. 따라서, 바람직한 방법은 상당히 밝은 에어리어의 뒤에 주위 광이 상당히 낮을 때에는 수분의 1마일 내에서 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템을 동작가능하도록 설계된다. 주위 광이 약 2 룩스의 히스테리시스 범위를 초과하여 증대하게 되면, 필터 값은 임계값을 초월하기 전에, 수분을 요구할 것이다. 이와 같은 환경에 있어서, 제어된 차량은 필터 된 주위 광 레벨이 임계값을 초과하기 전에, 2 피크를 초과하는 검지 된 주위 광 값에서 2마일을 이동할 것이다. 바람직하기로는, 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템은 주위 센서 신호의 계수로서 동작가능하고 그리고, 동작 불능으로 되도록, 시간 및 거리에 있어서 히스테리시스가 존재한다.
도 4a와 4b를 참조하면, 본 발명에 따른 야간 검출 알고리즘 및 주간 검출 알고리즘을 나타내는 도면이다. 하나 이상의 실시형태에서는 차량의 자동 외부 조명 제어를 동작가능하게 하기 위해, 야간 검출 알고리즘이 이용되고 있다, 바람직하기로는, 생 주위 광 레벨은 약 75mb에서부터 약 125mb까지의 범위의 간격, 가장 바람직하기로는 100mb의 간격에서 대응하는 광센서로부터 얻어진다. 다음에, 이 생의 주위 광 값을 이용하여 단시간의 주위 광 평균값, 장시간의 주위 광 평균값 및 이들의 조합이 계산된다. 바람직하기로는, 단시간의 주위 광 평균값은 100ms에서의 주위 센서의 가장 새로운 16의 판독 가중 평균이고, 이는 1.6초에서 변환된다. 바람직하기로는, 장시간의 주위 광 평균은 100ms 간격에서의 주변 센서의 가장 최근의 126의 판독의 지수 계수 가중 평균이고 이는 25.6초로 변환된다. 도 4a를 다시 참조하면, 야간 검출(중간)(430a)에 있어서의 야간 검출 오프로부터 야간 검출 온의로의 이행(405a)은 바람직하기로는, 약 0.125룩스에서 약 2룩스, 가장 바람직하기로는 약 0.5룩스의 값에서 시작하게 된다. 야간 검출(고)(435a)에 있어서의 야간 검출 온으로부터 야간 검출 오프로의 이행은 바람직하기로는, 약 0.5룩스에서 약 88룩스, 가장 바람직하기로는 약2.0룩스의 값에서 시작한다. 바람직하기로는, 이행(405a)은 야간 검출 오프 연장 카운터가 약 제로(0)초에서 리세트 된 장시간의 주위 광 평균값에 대한 것이다. 바람직하기로는, 이행(415a) 지연이 약 150초의 장시간의 주위 광 평균값에 대한 것이다. 혹은, 야간 검출(저)에 있어서의 야간 검출 오프로부터 야간 검출 온으로의 이행(410a)은 바람직하기로는, 약 0.0룩스에서 약 0.5룩스의 값, 가장 바람직하기로는, 0.125 룩스에서 시작한다. 바람직하기로는, 이행(410a)은 장시간의 주위 광 평균값에 대한 것이다. 혹은, 야간 검출 온(440a)에서의 야간 검출 온으로부터 야간검출 오프로의 이행(420a)은 약 2룩스에서 100룩스의 사이, 가장 바람직하기로는, 88룩스에서 종료한다. 이행(440a)은 장시간의 주변 광 평균값에 대한 것이다.
도면 4b를 참조하면, 야간 검출 오프로부터 야간 검출 오프로, 바람직하기로는, 야간 검출 온(420b)으로의 이행(405a)은 바람직하기로는 약 44룩스에서 약 100룩스, 가장 바람직하기로는, 약 88룩스에서 시작한다. 바람직하기로는, 이행(405b)는 장시간의 주위 광 평균값에 대한 것이다. 야간 검출 온으로부터 야간 검출 오프로, 바람직하기로는, 야간 검출 오프(514b)로의 이행(410b)은 약 0.0룩스에서 약 88룩스, 가장 바람직하기로는, 약 44룩스에서 시작한다. 바람직하기로는, 이행(405b)은 장시간의 주위 광 평균값에 대한 것이다.
야간 검출 알고리즘의 사용은 차량의 자동 외부 조명 제어를 동작 가능하게 하고, 또한 동작 불능에 대해서 특히, 유용하다. 야간 검출 알고리즘의 사용은 일렉트로크로믹 미러의 자동제어를 가능하게 하고 또한, 동작불능하게 하는데 특히 유용하다. 이들 알고리즘은 일광, 도로조명, 주차장의 조명, 빌딩의 조명, 월광, 가로수의 그림자, 교량의 그림자, 터널의 그림자의 영향에 의한 주위 광의 변화, 및 하나의 주위 조명으로부터 제공하는 하나의 주위 조명으로의 이행을 설명하기 위해 유용하게 이용되고 있다. 또한, 이들 알고리즘은 다른 차량 시스템, 예를 들면, 온도 검지, 영상 시스템, 표시 강도 제어에 이용하여도 좋다는 것이 이해될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시형에 의하면, 차량의 자동 외부 조명 제어 시템은 도 2를 참조하여 상술했듯이, 또한 상기에서 원용한 특허 및 특허 출원에 개시되어 있듯이, 제어된 차량의 외부 조명으로부터 방사 한 광선이 반사되는 것과 같은 대기 조건의 존재를 검출하도록 적합 된다. 이와 같은 대기 조건의 예에서는 안개, 이슬비, 눈, 진눈깨비, 우박, 비, 증기, 연기, 먼지 및 이들의 조합이 포함되지만, 이에 한정하지 않는다. 여기에서 사용할 때, "대기조건"의 용어는 광선을 반사 및 산란하는 대기 중에서 부유하는 어떤 물질을 지칭하기 위해 이용될 수 있을 것이다. 제어된 차량의 외부 조명의 문제의 대기 조건으로 반사를 검출하기 위해 필요한 감도는 전형적으로는, 선행 차량의 테일램프 및 대향 차량의 헤드라이트의 검출해 필요한 감도보다 높다.
문제의 대기 조건을 검출하기 위한 다음 방법 중에 혹은 하나의 방법은 주로 제어된 차량의 로우 빔 헤드라이트가 작동되고, 혹은, 하이 빔 헤드라이트가 동작 정지될 때에, 대기 조건을 검출하기 위해 적용가능하다. 그러나, 이들 어느 방법도, 하이 빔 헤드라이트가 작동된 상태에서 이용하여도 좋은 것은 이해될 것이다. 가로 조명 또는 다른 차량 이외의 광이 존재하여 고정될 때에는 이들이 대기 조건 측정을 방해할 가능성이 있기 때문에, 대기 조건 레벨 측정을 행하지 않는 것이 유리하다. 대기 조건 측정은 이들 바람직하지 않은 물체가 대응의 장면으로부터 통과할 때까지, 일시적으로 중지할 수 있다. 해당 시스템이 설치된 차량의 특정의 모델을 평가하여 다른 외부 조명 설계 사이에서의 빔 패턴의 상위를 고려하기 때문에, 화상을 평가하기 위해 사용되는 파라미터, 및 대기조건 검출을 위한 임계값을 결정하는 것이 유리하다. 또한, 제어된 차량은 빔 휘도, 빔 초점, 수평 조준, 수직 조준 및 지각된 색의 변화를 허용하는 헤드라이트를 가지는 것이 이해될 수 있다.
대향 차량의 헤드라이트가 존재할 때에는 대향 차량의 헤드라이트가 해당 화상을" "와시 아웃"(wash out)할 가능성이 있기 때문에, 문제의 대기 조건의 검출에 있어서의 검출 확실히 저하된다. 여기서, "와싱 아웃"(washing out)의 용어는 결과로서 얻어진 화상이 고 레벨의 감지된 광을 나타내는 실질적으로 전체의 화소로 된 것을 상세히 설명하기 위해 사용된다. 그러나, 대향 차량의 헤드라이트의 검출에 의해, 제어된 차량의 하이 빔 헤드라이트는 자동으로 작동 정지하기 때문에, 하이 빔을 재동작시키기 전에 대기 조건의 측정을 행하면 좋다.
대기조건을 검출하기 위한 분석에 사용하기 위해, 높은 다이나믹 레인지를 얻는 것이 바람직하다. 높은 다이나믹 레인지의 화상을 얻어져서, 낮은 레벨 및 높은 레벨의 안개의 양쪽을 검출할 수 있고, 또한 촬상된 반사의 "샤프니스"(sharpness)가 가장 정확히 결정된다. 선택된 촬상 센서가 원칙적으로, 높은 다이나믹 레인지의 화상을 얻게 되면, 충분한 레인지를 생기게 하기 위한 특별한 기술은 필요로 하지 않는다. 이용된 화상 센서가 충분한 본래의 다이나믹 레인지를 가지면, 같은 신의 복수의 화상을 복수의 감도로 차레로 입수하고 이를 조합시켜서 합성으로 높은 다이나믹 레인지의 화상을 형성하여, 높은 타이밍 레인지의 화상을 합성할 수 있다. 본 발명과 공통으로 양도된 국제 공개공보 번호 2004/034183 안에 일반적으로 상세하게 나타나 있다.높은 다이나믹 레인지는 바람직하기로는 60db 보다 큰 다이나믹 레인지를 갖고, 가장 바람직하기로는 60db보다 큰 다이나믹 레인지를 갖는다. 8비트보다 큰 다이나믹 레인지를 포함하는 화상은 시스템의 메모리 요구를 감소시키기 위해 대수적으로 메모리에 보존하여도 좋다.
도 5a는 문제의 대기 조건이 존재하지 않고, 다른 물체 또는 차량으로부터의 광원이 존재하지 않을 때, 제어된 차량에 탑재된 화상 센서로부터 얻어진 고감도 화상을 나타내고 있다. 화상의 저부에서는 비교적 작은 밝은 영역이 존재하고, 이는 도로 표면으로 반사된 제어된 차량의 로우 빔 헤드라이트의 광을 그린다. 도 5b는 중간 레벨의 안개가 존재할 때, 같은 파라미터에서 얻어진 화상을 나타내고 있다. 도 5c는 높은 레벨의 안개가 존재할 때, 같은 파라미터에서 얻어진 화상을 나타내고 있다. 동등한 일련의 화상은 안개 외의 문제의 대기조건에 관해서도, 같은 특징을 나타낼 것이다. 도 5a-5c에 그려진 일련의 화상을 보면 이해할 수 있듯이, 도로 표면으로부터의 반사를 문제의 대기 조건의 영향으로부터 식별하는 것은 어렵다.
도 6a은 안개의 레벨이 증가할 때의 반사 수직 방향의 증가를 나타내고 있다. 마찬가지로, 도 6b에 나타나 있듯이, 반사의 수평 방향의 정도는 안개의 증가와 더불어 증가한다. 이 소견은 안개 또는 문제의 다른 대기조건에 의한 반사를 도로 표면으로부터의 반사로부터 식별하는 경우에 특히 중요하다. 도로 표면이 물, 눈, 어름 또는 이들의 조합으로 덮기 위해 고도로 반사할 때에, 도로 표면으로부터의 반사는 대기 조건에 의한 반사로부터 식별하는 것이 특히 곤란하다. 물, 눈, 얼음 또는 이들의 조합으로 덮여진 도로를 여기서는 "고도의 반사성의 도로 표면"(highly reflective road surface(s))이라고 한다.
고도의 반사성의 표면은 도 7에 나타나 있듯이, 제어된 차량의 외부 조명의 광선의 비교적 높은 반사를 생기게 한다. 도 7로부터 알 수 있듯이, 반사(701)의 폭, 즉 제어된 차량의 광선의 수평 범위는 도 5b에 나타난 문제의 대기 조건에 의한 광선의 반사보다 좁다. 따라서, 화상 내의 폭 및 높이를 조절함으로써 문제의 대기 조건이 존재한다는 것을 결정을 개선할 수 있다.
반사성의 도로표면은 전형적으로는 화상에 있어서 안개보다 "선예(鮮銳)"하게 나타난다. 촬상된 반사의 선예도(sharpness)의 결정은 화상 또는 화상의 서브 영역의 평균 그레이 스케일을 계산함으로써 화상의 dc 성분을 비교함으로써 할 수 있다. 화상에 있어서의 선예와 같은 물체는 에지 검출 필터로 고정할 수 있고 또는 라플라시안(Laplacian) 필터와 같은 고 대역 필터로 화상을 처리함으로써 고정할 수 있다. dc성분에 대한 고주파 성분의 비율을 사용하여 문제의 대기조건의 반사를 도로 또는 다른 물체로부터의 반사를 식별할 수 있다.
여러 상황에 있어서, 실질적으로 전체의 화상의 평균 그레이 스케일값 또는 그레이 스케일 값은 간단히 계산할 수 있고, 또한, 임계값과 비교하여 문제의 대기조건을 검출할 수 있다. 평균 그레이 스케일 값은 또는 전체 그레이 스케일값이 임계값을 초과하면, 제어된 차량의 하이빔 헤드라이트의 자동 작동을 억제하는 등의 안개 조건, 폭설 또는 다른 문제의 대기 조건에 있어서, 외부 조명 제어 시스템의 자동 동작을 억제하기는 특히 유용하다. 이 방법은 또는 하이 빔이 현재 동작하고 있을 때라도 유용하다. 전체 화상의 높은 평균 그레이 스케일 값 또는 전체 그레이 스케일 값은 운전자가 짚은 안개 영역에 들어와서 하이 빔 헤드라이트를 희미하게 하는 유리함을 나타낼 수 있다.
로우 빔만이 동작할 때, 또는 안개의 레벨이 낮을 때와 같은 다른 조건하에서는 화상 센서 내의 화소의 행 평균 및 열 평균의 어떤 패턴을 계산하여, 문제의 대기 조건이 존재한다는 것을 결정을 할 수 있다. 행 평균 및 열 평균은 각 행 및 각 열에 있어서의 화소의 평균 그레이 스케일값으로 계산된다. 또는, 행 합계 및 열 합계를 사용하지 않아도 좋다. 우선, 실질적으로, 전체의 화상 평균 그레이 스케일 값 및 전체의 그레이 스케일 값의 간단한 계산을 행하고 이 를 대응하는 임계값과 비교하면 좋다. 평균 그레이 스케일 값 및 전체 그래이스케일 값이 임계값을 초과하면, 제어된 차량의 하이 빔 헤드라이트의 자동 작동을 억제하는 것과 같이, 적절한 행동을 취할 수 있다. 평균 그레이 스케일 값과 전체의 그레이 스케일 값의 측정은 상당히 높은 레벨의 안개 조건, 폭설 및 다른 문제의 대기 조건에 있어서, 외부 조명 제어 시스템의 자동 동작을 억제하기 위해 특히 유용하다
낮은 레벨의 안개, 또는 낮은 레벨의 다른 문제의 대기조건에 관해서는 도 6a와 도 6b에 나타난 플롯의 경사 및 절편의 계산을 행하고 이를 문제의 대기조건의 존재를 결정하기 위한 임계값과 비교한다. 바람직하기로는, 이들 값은 열의 범위에 관하여 계산되고, 여기서 열 평균은 제로로 되지 않고 또는 불포화이다. 바람직하기로는, 경사 및 절편을 계산함에 더하여, 또는 이 대신에, 상기 경사 및 절편이 정확하지를 결정하기 위해 아래의 "결정계수"값이 계산된다.

얻어진 결정 계수의 값이 너무 낮게 되면, 경사 및 절편의 방법은 문제의 대기 조건의 존재를 결론적으로 결정하는 경우에, 이 자신을 사용할 수 없다.
상기에서 설명하고 도 7에 도시되어 있듯이, 고도의 반사성의 도로 표면으로부터 반사한 광선의 화상의 행 그레이 스케일값은 일정 상황에 있어서, 문제의 대기 조건으로부터 반사한 광선의 화상과 상당히 유사한 가능성이 있다. 문제의 대기 조건으로부터 반사한 광선을 고도의 반사성의 도로표면으로부터 반사한 광선과 식별하기 위해 어느 추가의 옵션을 이용할 수 있다.
첫째, 화상을 복수의 존으로 분해할 수 있다. 예를 들면, 화상의 좌측 존, 중앙 존 및 우측 존에 있어서 개별적으로 계산할 수 있을 것이다. 문제의 대기 조건으로부터의 반사광선을 포함하는 장면의 화상에 있어서, 밝기의 수직 방향의 증가는 중앙 신에 관하여 좌 우의 신에서와 같을 것이다. 고도의 반사성 도로 표면으로부터의 반사 광선을 포함하는 경우의 화상의 경우, 좌우 존과 비교할 때, 중앙 존에는 실질적으로 높은 반사의 수직 방향 증가를 나타낼 것이다.
둘째로, 화상 전체에 걸쳐서 균일성이 있는지 여부, 또는 현저한 균일성이 있는지 여부를 결정하기 위해, 열 그레이 스케일값을 분석할 수 있다. 균일성은 열 평균의 표준 편차를 평균 퍼센티지로 취함으로써 계산할 수 있다. 또는 열 평균의 접시형 접합(parabolic fit)을 사용하여 에지에 있어서 그레이 스케일 값의 실질적인 감쇄가 존재하는 지를 결정할 할 수 있다. 비균일성은 평균의 비율로서 열(column) 평균의 표준 편차를 취함에 의해 계산될 수 있다. 이 경우에 있어서의 2차 항이 높은 크기를 가지면, 도 6b에 도시되어 있듯이, 에지에 있어서 높은 감쇠가 존재한다. 여기에서도, 이 측정값을 문제의 대기 조건의 존재를 결정하는 것으로 허용되기 전에, 적합이 허용가능한 인자를 결정하기 위해 결정 계수 값을 계산하여도 좋다.
마지막으로, 화상의 공간 주파수 및 저 공간 주파수를 분석하여, 도로 반사를 상기에 설명한 안개로부터 식별하면 좋다. 전체의 2차원 화상의 고 주파수의 내용을 분석해도 좋고, 행 및 열의 합계에 있어서의 고 주파수의 내용은 개별적으로 일차원에서 고찰하면 좋다.
상기 방법의 결과는 전형적으로는 문제의 대기 조건이 존재하는 지를 결정하기 위해 평가할 수 있는 하나 이상의 파라미터를 생긴다. 대기 조건에 관련한 이외의 일정의 동작 환경의 시나리오가 문제의 대기 조건을 지정하는 측정값을 생기게 할 가능성이 있다. 이들 동작환경의 예에서는 눈 더미의 존재, 및 눈에 덮힌 언덕을 운전하는 것이 포함된다. 이들 동작 환경 조건의 경우, 문제의 대기 조건의 잘못된 인식을 회피하기 위해서는 어느 화상, 전형적으로는 수초간에 걸친 대기조건 결정을 평균하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 문제의 대기 조건을 검출하기 위해, 1초간에, 1회 화상을 취득하여 분석하는 것이 좋다. 이 분석으로부터 검출된 파라미터를 20초 사이에 걸쳐서 평균으로 이 계산된 평균의 결과를 임계값과 비교하여 문제의 대기조건이 존재하는 지를 결정한다.
때때로, 높은 레벨의 안개, 또는 문제의 다른 대기 조건은 언덕을 내려울때와 같이, 갑자기 나타날 수 있고, 이와 같은 경우에는 더 신속한 응답을 필요할 가능성이 있다. 이 경우에 적용시키기 위해, 즉시 응답을 포함하도록 "극도로 높은" 대기 조건 측정을 고려하여도 좋다. 이를 달성하는 하나의 방법은 계산된 평균과 비교하기 위한 임계값보다 높은 "절대 임계값"을 이용하는 것이다.
차량의 자동 외부 조명 제어 시스템의 동작을 개선하기 위해, 히스테리시스를 실행하여 외부 조명 상태 간의 교환을 방지하여도 좋다. 이 경우, 제 1의 임계값은 문제의 대기 조건의 존재를 지시하기 위해 사용되고, 제 2의 임계값은 해당 대기 조건이 소실된 것을 지시하기 위해 사용될 수 있다. 제 2의 임계값은 검출 후에, 상기 대기 조건이 존재하는 것을 나타내는 것이 요구된 레벨보다 낮은 레벨에서, 문제의 대기 조건이 현재 존재하는 낮게 설정된다. 시간 조정된 대기 조건의 사용과 조합된 히스테리시스는 차량의 안정 또는 예측 가능한 외부 조명 자동 제어를 제공한다. 또는, 이에 추가하여, 상태 간의 교환을 방지하기 위해, 이동된 시간 또는 거리의 지연을 추가하여도 좋다. 예를 들어, 문제의 대기 조건이 검출되어서, 자동 하이 빔 제어가 동작 불능상태에 있을 때, 하이 빔 제어에 복귀하기 전에, 최소의 시간이 경과해야 하고, 임계 거리를 이동해야 한다.
문제의 대기 조건의 존재를 검출하기 위한 추가의 방법은 화상에 있어서의 광의 균일한 확산 반사의 검출이 포함된다. 처음에, 문제의 대기 조건에 의해 반사된 제어된 차량의 헤드라이트로부터의 광을 검출하기 위해 충분한 감도로 화상이 얻어진다. 이 얻어진 화상은 차량의 광원을 검출하기 위해 사용되는 강한 화상이어도 좋고 합성의 높은 다이나믹 레인지 화상이어도 좋고 또는, 대기 조건 검출의 목적으로 특히 얻어진 화상이어도 좋다. 복수의 노출의 복수의 화상을 받아들여 합성 화상을 어셈블리하여도 좋다. 하이 빔 헤드라이트가 오프될 때에는 얻어진 화상의 감도 또한 높은 가능성이 있다.
화소에 의해 감지된 광이 균일 확산 원으로부터의 것인지 여부를 결정하기 위해, 저 대역 필터를 사용하여서 해당 화상에 있어서의 선예 또는 불 연속한 특징을 측정으로부터 배제된다. 이 필터는 다음 식에 따라 실행된다.

LPF가 저 대역 필터 값인 경우, C는 현재의 화소의 그레이 스케일값을 의미하고, N,S,E,W는 현재의 화소의 북측, 남측, 동측 및 서측이 근접 화소의 그레이 스케일값을 의미하고 또한, abs()은 절대값 계수를 의미한다. 근접 화소에 관하여 다른 웨이트를 이용한 다른 필터, 또는 다른 근접 화소 혹은 더 많은 근접 화소를 사용하는 다른 필터를 이용하여도 좋다. 이 계수는 최소 휘도 임계값이 임계값보다 낮은 것으로, 화소가 균일 확산 영역의 일부인 것을 나타내면, 대기 조건 레벨 카운터가 증가 된다. 이 카운터는 화상 내에 있어서, 임계값보다 위의 휘도를 가지고 또는 저 대역 필터를 사용하여 균일 확산 영역의 일부인 것이 결정되는 전화소를 합계한다.
이 대기 조건 레벨 카운터의 값은 안개 레벨의 즉각적 측정을 나타낸다. 번거로운 측정을 달성하기 위해, 이 값을 어느 시간(예를 들어, 15초에서 2분) 및 이동된 거리에 걸쳐서 평균하는 것이 유용하다. 눈으로 덮 힌 언덕이나 눈 더미의 반사도 또는 문제의 대기 조건의 존재를 지시할 가능성이 있다. 그러나. 이들의 물체는 전형적으로는 신속하게 통과하여 평균을 고려함으로써 무시된다. 차량이 이동할 때만, 안개 측정을 실행하는 것이 유리하다.
화상 내의 서브 윈도우가 처리를 위해 선택된다. 이 서브 윈도우는 예를들면, 하이 빔 헤드라이트가 온(on) 할 때에는 수평 상의 1도로부터 수평 아래로의 1도까지의 2도에 대응하는 화소 영역이며, 또한 하이 빔 헤드라이트가 오프(off)할 때에는 수평 위로의 2도로부터 수형 아래로 2도까지에 대응하는 화소영역이다. 증가한 도로 반사에 대하여, 하이빔 헤드라이트와 더불어, 더 높은 하단 컷오프(higher low-end cutoff)가 사용된다. 이 화상의 폭은 차량의 광검출 화상에 대하여 사용되는 전 범위이어도 좋고, 이는 예를 들어, 약 12도 좌측-12도 우측이어도 좋다. 화상 윈도우의 선택은 차량의 피치 센서 또는 다른 켈리브레이션 수단으로부터의 입력에 따라서 조절된다.
바람직하기로는, 문제의 대기 조건 검출은 화상에 다른 광원이 없을 때, 또는 제한된 수 또는 제한된 휘도의 광원만 포함할 때만 생긴다. 다른 차량의 라이트가 검출되면, 하이빔 헤드라이트는 어떠한 방법으로 작동 정지되어서 일반적으로는 이는 중요하지 않다. 정지 램프는 제어된 차량이 이동할 때에 화상을 통과시키고 그 후에 안개검출이 발생하게 된다.
평균 대기 조건 레벨이 임계값을 초과하게 되면, 하이빔 라이트가 폐쇄되어도 좋고, 또는 하이빔 헤드라이트의 자동 작동이 불능으로 되어도 좋다. 이 경우에, 하이빔 헤드라이트의 자동 동작은 운전자가 스위치를 통해 제어를 재동작 할 때까지, 제어된 차량이 정지할 때까지, 또는 제어된 차량이 정지하여 재시동할 때까지, 예정된 시간, 예정된 거리 사이는 중단된다. 로우 빔 헤드라이트에 의해 대기 조건이 검출가능하게 되면, 하이빔 제어는 대기 조건 레벨이 임계값 미만으로 저하될 때에, 재시동하여도 좋다. 동작 가능한 임계값 및 재동작 가능한 임계값 사이에 히스테리시스가 제공되어도 좋다.
하이 빔 헤드라이트 부분적으로, 또는 완전히 동작 될 때의 문제의 대기조건을 검출하기 위한 알고리즘은 바람직하기로는, 로우 빔 동작에 관련한 알고리즘과는 다른 변수 및 증가율을 편입한다. 하이 빔 헤드라이트가 작동될 때, 대기조건으로부터 광선의 반사는 도 6a 및 도 6b에 있어서의 플러트(plot)의 경사로 나타낸 단계적인 수직방향 컷오프를 나타내지 않는다. 대신, 대기조건으로부터의 하이 빔 헤드라이트의 반사는 소정의 시야에 대응한 전체의 화상을 실질적으로 만족하는 경향이 있다. 그러나, 현저히 높은 하이빔 헤드라이트의 축위의 강도에 기인하여 축 위에서 반사한 광의 양은 비교적 짧은 노광시간을 가지는 화상에 있어서 현저히 높다. 이 현저히 높은 축 위의 강도 때문에, 화상 취득 감도는 하이 빔 헤드라이트가 오프 상태로 대기 조건을 검출하는데 사용되는 감도보다 낮은 값으로 선택되어도 좋다. 또는, 대향 차량의 헤드라이트 또는 선행 차량의 테일램프를 검출하기 위해 취득된 화상은 제어된 차축의 하이빔 헤드라이트를 동작시킨 상태에서 대기조건을 검출하기 위한 적절한 감도를 제공하여도 좋다.
제어된 차량의 하이빔 헤드라이트가 온(on)일 때, 문제의 대기 조건의 검출은 관련한 화상이 합성 고 다이나나믹 레인지 화상의 경우의 저 감도에서 취득되면, 로우 빔 헤드라이트의 동작에 관하여 위에서 설명한 화상의 평균 그레이 스케일 값 또는 전체 그레이 스케일 값의 계산을 이용하여 달성되어도 좋다.
문제의 대기 조건을 검출하는 또 다른 방법은 제어된 차량의 동작된 고 빔 헤드라이트를 가지는 것이 특히 적합하다. 그러나, 이 방법은 로우 빔 헤드라이트만이 동작 될 때, 사용해도 좋다는 것이 이해된다. 최초로, 상당이 높은 감도의 화상 및 낮은 감도의 화상이 얻어진다. 바람직하기로는 저 감도 화상을 얻을 때에는 광원은 존재하지 않는다. 또한, 저 감도 화상을 얻을 때에는, 제어된 차량의 속도가 소정의 임계값보다 크고, 가속도는 제 2의 임계값보다 작고, 또한, 감 속도는 제 3의 임계값보다 작은 것이 바람직하다. 브레이크를 가하면, 제어된 차량은 아래쪽으로 경사지게 되어 화상 센서는 차량의 바로 앞에 있는 도로 표면을 향하도록 함과 동시에, 하이 빔 헤드라이트는 많은 광을 그 도로 표면으로 항 하게 한다. 따라서, 이 분석을 위한 화상은 브레이크 또는 감속이 없을 때, 얻는 것이 바람직하다. 다음, 상당한 고감도의 화상에 있어서의 각 행에 관하여, 평균 그레이 스케일이 계산된다. 또한, 대기 조건이 존재하면, 행 평균의 그레이 스케일 값은 화상 중에서 아래쪽으로 이동할 때에, 정미(正味)의 증가를 가질 것이다. 화상의 정부로부터 저부로 향한 행 평균 그레이 스케일값에 있어서의 정미의 증가가 측정되고 임계값과 비교된다. 이 행 평균은 화상의 저부에서 최고로 될 것이다. 화상의 반의 상부에만 있는 광은 거절될 것이다. 정부에 광원이 있고 반사가 저부에 있으면, 이 화상은 문제의 대기 조건를 나타내는 것으로, 허용될 것이다. 바람직하기로는, 적색이 분광학적으로 필터된 제 2의 상당히 좋은 감도의 화상 및 제 2의 저 감도 화상이 얻어진다. 실질적으로 전체의 화상의 흰색: 빨강 색의 비율이 계산되어 문제의 대기조건의 존재를 나타내기 위해 사용된다. 이 흰색: 빨강 색의 비율은 행 평균적으로 가해져서, 또는 그 대체로 사용되어도 좋다.
일정의 하이 빔 레벨에 대하여 안개로부터 반사한 광은 안개의 농도에 따라서 변화할 것이다. 짧은 시간 프레임에 대해서는 일정의 농도 및 일정의 하이 빔 출력을 가정하면, 농도는 대략 일정할 것이다. 광의 휘도에 있어서의 변동은 안개가 존재하지 않는 지표이다.
추가로, 각 화상에 있어서, 각 행의 평균 그레이 스케일 값의 적어도 일부의 합계를 계산하여도 좋다. 각 행에 대한 평균 그레이 스케일 값의 합계가 포화시의 실질적으로 전제의 화상의 높은 퍼센티지보다 크게 되면, 이는 문제의 대기 조건이 존재한다는 지표이다. 또는 각 행에 대한 평균 그레이 스케일 값의 합께가 낮은 값이며, 흰색:빨강 색이 상기의 임계값보다 위에 있으면, 화소는 문제의 대기 조건의 존재를 나타낼 가능성이 있을 것이다.
문제의 어떤 대기 조건, 특히, 안개로부터의 반사는 고도의 반사성 도로표면으로부터의 반사와 비교할 때, 현저히 작은 적색 함유율을 지닌다. 바람직하기로는,상기 측정의 결합은 문제의 대기조건이 존재하는 것을 측정하기 전에 최소 시간 및 최소 운전거리에 적합하게 된다. 문제의 대기 조건이 존재하지만, 로우 빔 대기 레벨 측정이 적극적인 지표를 제공하는 데 충분한 값을 검출하는데 실패할 가능성이 있다. 그러나, 제어된 차량의 하이 빔 헤드라이트가 작동되면, 검출된 대기 조건 레벨은 또한 현저하게 된다. 문제를 극복하기 위한 하나의 방법은 제어된 차량의 헤드라이트가 휘도를 증가시키는 사이에, 대기 조건 레벨을 모니터하는 것이다. 검출된 대기 조건 레벨 측정값에 있어서, 헤드라이트의 휘도의 증가에 대응한 증가가 존재하면, 대기 조건의 적극적인 지표가 추정되고, 하이 빔 자동제어는 중단되어도 좋다.
도 6a와 도 6b 관하여 위에서 설명한 특징을 파악하기 위해서는, 화상의 각 행 및 열에 관한 행 합계 및 열 합계가 입력 변수로서 확률 계수 및 신경망에 공급되어도 좋다. 추가의 입력 변수, 및 다른 장소에 기재되 증가율을 편입하여도 좋다. 예를 들어, 신경망은 문제의 대기 조건으로부터의 반사 광선을 포함하는 화상 및 대기 조건을 포함하지 않는 여러 다른 장면의 화상에 관한 행 및 열의 합계 데이터를 이용하여 "훈련"되어도 좋다. 상세히는 문제의 대기 조건의 존재에 관하여 잘못이 생기기 쉬운 눈으로 커버 된 도로 또는 고도의 반사성의 도로와 같은 장면이 훈련 데이터에 포함될 수 있다. 다음에 이 신경망은 문제의 대기 조건의 존재를 나타내는 출력을 제공하도록, 도 5a, 도 5b 및 도 5c 및도 7에 그려진 상황을 확인하도록 구성되어도 좋다. 고 빔 헤드라이트의 오프 상태 및 하이 빔 헤드라이트의 온 상태에 관하여, 여러 신경망을 사용하여도 좋고, 또는 제어된 차량의 외부 조명의 상태를 신경만으로의 추가의 입력으로 제공하여도 좋다. 신경망에 대해 필요한 입력의 복잡성 및 수는 근접하는 행 및 열을 하나의 신호 출력에 조합함으로써 감소시켜서 검출 쪽의 해상도를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 이는 고해상도의 화상 센서가 이용될 때에 특히, 유용하다. 또는 신경망은 행 및 열의 합계 데이터를 사용하지 않고 감소하지 않은 해상도의 화상을 형성함으로써 훈련되어도 좋다. 해상도가 감소한 화상은 근접하는 어느 화상을 하나의 "화소"에 평균하여 선택된 근접 화소의 사이즈만 화소의 수를 감소시키도록 함으로써 형성되어도 좋다.
제어된 차량의 하이 빔 헤드라이트가 동작 된 상태에서 문제의 대기 조건이 확인되면, 하이 빔 헤드라이트는 강도를 서서히 감소 되고, 자동 제어는 대기조건이 소실할 때까지 억제된다. 추가하여, 로우 빔의 대기 조건 레벨 측정이 제어된 차량의 하이 빔이 동작불능으로 된 직후에 측정되고 기저 라인(즉, 이에 의해 아래에서는 자동 하이 빔 시스템이 재 동작 전에 로우 빔 대기 조건 레벨 측정을 정지시켜야 하는 측정값)으로 사용된다.
반사는 문제의 대기 조건으로부터의 반사를 검출하기 위해, 화상 센서를 이용하는 상기의 방법에 추가하여, 본 명세서의 일부로 채용하는 본원이 공통인에게 양도된 특허 5,990,469; 6,008,486; 6,130,421; 6,130,448; 6,049,171; 그리고 6,403,942 호에 개재된 포토다이오드(photodiode) 포토레지스터(photoresistor), 포토게이트(photogate), 센서 또는 일반적으로 센서에 기반을 둔 이용 가능한 포토 변환기와 같은 비 촬상 포토 탐지기(photodetector) 또는 통상 입수 가능한 광 변환기를 기반으로 한 센서를 이용하여도 좋다. 개별의 광 센서를 사용하는 경우, 문제의 대기 조건에 의해 생긴 주위 광의 상승을 문제의 대기 조건의 존재에 관한 결정인자로 사용하여도 좋다. 개별의 광센서는 제어된 차량의 하이 빔 헤드라이트가 동작 될 때에, 휘도의 증가에 대응하는 전방 주위광을 결정하는 데에 특히 유용할 수 있고 따라서, 문제의 대기 조건의 존재를 적어도 부분적으로 나타낼 가능성이 있다. 개별의 광센서의 사용은 광 레벨의 판독이 유의하여 신속 또는 간편하고 또한 얻어진 데이터를 분석하기 위해 필요한 처리 시간을 현저히 감소하는 이점을 지니고 있다.
문제의 대기 조건의 검출을 더 보조하기 위해, 예를 들어, 고 휘도 LED와 같은 추가의 광원을 사용하여도 좋다. 이 추가의 광원은 촬상 어셈블리 내에 또는 해당 차량의 다른 장소(예를 들면, 헤드램프 어셈브리 내에)에 패키지 되어도 좋다. 이 추가의 광원은 바람직하기로는, 문제의 대기 조건에서 반사한 광원으로부터의 광이 화상 센서 및 광센서에 의해 검출 가능하도록 조준 된다. 바람직하기로는, 광원은 센서에 의해 검출 가능한 적외 광원의 비 가시 광원이다.
화상 센서와 함께 적외 컷오프 필터(cutoff filter)가 사용되어도 좋고, 이는 적외 광원으로부터의 많은 광을 실질적으로 감쇠할 것이다. 이 경우, 광원으로부터의 반사를 검출하기 위해, 분리된 개별의 광 센서(또는 완전한 IR필터 없는 분리된 화상 센서)를 사용하여도 좋다. 이 경우, 개별의 광센서는 광원의 방출 각도와 거의 같은 각도를 가지도록 설계된다. 가징 바람직하기로는, 개별의 광센서는 추가의 광원에 의해 방출된 광 스펙터클대 만을 검출하는 것을 가능하게 하도록 필터 된다. 이 개별 광센서는 일렉트로크로믹 미러의 주위 전방을 향한 광센서이여도 좋다. 개별의 광센서에 대한 또 다른 대체 예는 추가의 광원으로부터의 특정의 파장을 통과시키도록 화상 센서의 적외 필터에 좁은 노치 밴드 페스(notch band pass)를 제공할 수 있다.
추가의 광원을 사용한 대기조건의 검출은 바람직하기로는, 2개의 화상을 얻으므로써, 한 개는 광원을 동작시켜 얻는 것이고, 다른 하나는 광원을 작동 정지시켜서 얻는 것이다. 대기 조건이 존재하면, 광원의 반사는 문제의 대기 조건의 질의 척도로서 사용하여도 좋다.
개별의 광센서를 사용하면서, 2개의 광 레벨 측정값(한 개는 활성적 추가의 광원을 이용하고, 하나는 이용하지 않는 것)을 취득하여도 좋다. 2개의 측정값사이의 차이는 문제의 대기 조건의 레벨을 나타낸다.
추가하여 문제의 대기 조건을 검출하는 일은 다른 수단에 의해 또는 온도 센서 또는 온도 센서와 같은 대기 조건을 검출할 수 있는 비 광학적 센서를 이용하여 실행해도 좋다. 광학적 기술 및 비 광학적 기술의 조합이 유리할 수도 있다.
문제의 대기 조건의 검출

본 발명의 하나의 실시예로서, 문제의 대기조건의 지표를 제공하기 위해 5개의 인자를 조합시킬 수 있다.

첫째로, 화상에 있어서 검출된 광원의 생의 수가 인자로 얻어진다. 이 인자는 예를 들어, 0-7의 범위의 수이어도 좋다. 화상에 있어서 문제의 대기 조건이 더 우세하게 되어서 존재하는 어떤 복수의 광원이 함께 희미해지는 경향이 있다. 이는 광원이 존재하지 않던가 또는 한 쌍의 광원만이 존재하지 않는 경우이다. 그러나, 0 보다 큰 7에 가까운 광원이 존재하면, 문제의 대기조건이 존재할 가능이 낮다. 문제의 대기 조건이 존재할 가능성은 화상에 있어서의 광원의 수에 대하여 선형의 관계에 있고, 또는 광원의 임계값이 이 인자의 볼 표시(Boolean indication)를 트리거 할 가능성이 있다.

두 번째, 문제의 대기조건을 나타내는 인자가 포함하여도 좋고, 이는 도 5c에 일반적으로 나타난 화상에 있어서의 좌측 열(500c), 중앙 열(501c) 및 우측 열(502c)의 화소를 조절하는 것이다. 바람직하기로는, 중앙 열은 대응하는 화상의 자동 조준 특징에 대하여 결정되고, 좌측 열은 바람직하기로는 중앙 열의 약 15열만 좌측이고, 또는 우측 열은 중앙 열의 약 15 열만 우측이다. 따라서, 바람직하기로는 행 4 503c로부터 개시하여 여러 열을 아래쪽으로 이동하면서 여러 호소의 광 레벨이 계산된다. 도 5c에서 알 수 있듯이, 화상의 좌측 위505c는 행 제로, 열 제로로 지정되고 또한, 화상의 우측 아래(510c)는 행 20, 열 59로 지정된다. 또한, 다른 사이즈의 화상을 이용하여도 좋고, 또는 다른 열 및 행의 화소를 고려하여도 좋다. 소정의 행이 문제의 대기 조건을 나타내게 결정하면, 이 화상을 아래쪽으로 이동함과 동시에 반사 광 레벨이 증가하는 것이 확인된다. 부가하여, 좌측, 중앙 및 우측의 열에 관한 결과를 확인하기 위해 서로 비교하여도 좋다. 좌우 측의 행과 비교할 때, 중앙의 초기의 행의 쪽이 높은 것으로 확인되어도 좋다. 바람직하기로는, -10-30의 인덱스를 사용하여도 좋고, 이 제 2의 인자에 의해 나타난 문제의 대기 조건의 최종 지표에 도달하도록 이 인자에 관하여 증가 또는 감소하여도 좋다.

세 째, 명료한 화상의 저변 부근에 있어서의 중앙 부분, 바람직하기로는 19열 17-49가 근접 화소에 있어서의 광 레벨의 차에 의해 조절된다. 대수 어레이 값을 이용할 때에,차의 절대값이 8보다 크면, 약 -30-약 5의 범위에서 변화하는 관련된 카운터에 있어서 계수가 증가 된다. 이 카운터가 2 이상이면, 약 0에서 -약 100의 범위에서 변화하는 안개의 가능성 지표로부터 10을 차감한다. 이 카운터가 2 미만이면 , 안개 가능성 지수에 1이 더해진다. 문제의 대기 조건이 존재하면, 도로 표식이 보이지 않을 것이다. 화상 중에, 린(lean)의 중의 스티라이브와 같은 단속적인 표식이 존재하면, 안개의 가능성 지표는 신속히 감소 된다. 화상 중에 표식이 존재하지 않으면, 안개 지수는 약간 증가 된다. 이는 도로 표식에 있어서의 갭(gap)을 고려하여 단속적인 도로 표식에 의한 큰 변동을 감소시킨다. 또한, 선형의 화소 값 어레이도 충분히 이용된다는 것이 이해된다.

네 째, 문제의 대기 조건을 나타내는 화소의 수는 화상의 중앙부근에 있어서의 화소의 행의 수를 조절함으로써 결정된다. 각 화소는 그 4개의 근접 화소와 균일성에 관하여 분석된다. 어느 화소가 그 근접 화소와 일치한다고 판정되면, 약 0-약 100 범위에서 변화하는 카운터 증가한다. 다음에, 이 카운터는 문제의 대기 조건의 존재를 결정하는 경우의 인자로 안개 지표에 더해진다.

다섯째, 붉은 스펙트럴를 필터 된 화상 및 실질적으로 동일한 결과를 나타내는 또 다른 화상에 있어서의 직사각형 영역 내의 화소에 대하여, 흰색 대 빨강색의 비율이 계산된다. 이 화상의 영역은 문제의 대기조건으로부터의 반사 및 도로로부터의 반사를 제공해도 우세하게 되는 장소일 것이다. 선형의 화소 값 데이터 어레이를 사용하여 직사각형에 관한 평균 광이 계산된다. 흰색 대 빨강색의 비율은 평균 어레이 클리어 화상 관계 값에 10을 곱하고 이 수를 평균적색 화상 관련 값으로 나누어서 결정된다. 대응의 흰색 대 빨강 색의 비율은 도로 표면으로부터의 반사와 비교할 때, 문제의 대기조건으로부터의 반사를 일련의 화상에 개재하여 더 일정하게 된다.

다음에 여기서 설명한 어느 인자를 대응의 가중 인자와 조합하여 이용하고 확립 계수를 이용하여 문제의 대기 조건의 가능성을 계산하여도 좋다. 예를 들어,

P(문제의 대기 조건)=A*(광의 생의 수)+B*(왼쪽/중간/오른쪽 열 지표(indication))+C*( 줄 탐지(stripe detect))D*(조건을 나타내는 화소의 수 )+E*(횐색과 빨강 색의 비율)

문제의 대기 조건이 검출될 때, 하이 빔 헤드라이트는 감광된다. 감광할 때에, 대응하는 화상의 어느 직사각형 영역을 기록하여도 좋다. 다음에. 이들의 영역은 하이 빔 헤드라이트를 어느 시점에서 자동으로 온 할 수 있는 지를 결정하기 위해 사용될 것이다. 전체의 직사각형 영역의 평균값은 패턴 인식 패턴 탬플릿(pattern recognition template)으로 이동하고, 이 값은 그 후의 판독으로부터 차감되고 문제의 대기 조건이 남아 있는 지를 결정한다. 직사각형 영역에 대한 차가 확인의 제어된 차량 및 촬상기구의 구조를 고려하기 위해 사용할 수 있다.

문제의 대기조건에 있어서의 하이 빔의 자동작동을 억제하는 방법을 실행하는 것에 더하여, 상기 방법은 정면 및 배면의 안개등과 같은 다른 기능을 실행하기 위해 사용되어도 좋다. 상기 방법은 적절한 임계값을 적합 조절함으로써 자동차 도로의 조명 제어와 함께 사용할 수 있고, 이 경우는 외부 광선의 수직각도가 변한다. 또한, 조명방향을 바꾸어 사용할 수 있고, 이 경우는 외부 광선의 수평 각도가 변화된다. 따라서, 관련의 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템은 외부 조명 조절 속도 신호, 화상 분석 신호, 시스템 감도 신호, 알고리즘 파라미터 신호, 알고리즘 작동 신호, 알고리즘 억제 신호, 화상 어레이 윈도우 신호, 오퍼레이터 지시 신호, 악천후 조명 휘도 신호, 테일램프 휘도 신호, 시계 신호, 가변 스펙트럴 필터 신호, 가변 초점 거리 신호, 가변 구멍 신호, 외부 조명 이행 지연 신호, 외부 조명 최대 휘도 신호 및 외부 조명 최소 휘도신호를 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 신호를 발생하도록 구성하여도 좋다. 또 또 다른 실시형태에 있어서, 차량의 자동 외부 조명 제어 시스템은 화상 센서의 차단을 검출하는데 적합하다. 화상 센서가 전방 신(scene)의 시계가 창 유리 와이퍼에 의해 세정 되는 프론트글라스의 영역을 통과하도록 배치될 때, 화상 센서가 차단되는 것은 드물다. 그러나, 단단한 먼지, 또는 쉽게 제거되지 않는 다른 오염과 같은 프론트 글라스 와이퍼에 의해 쉽게 제거되지 않는 국부적 오염이 생기 가능성이 있다. 이와 같은 오염이 프론트 글라스를 통하는 운전자의 시계를 차단하지 않으면, 운전자는 와이퍼를 작동시키기도 하고, 또는 화상 센서의 앞의 영역의 프론트 글라스를 청소하도록 동기가 주어지지 않을지도 모른다. 추가하여, 화상 센서의 차단은 드문 현상인 가능성이 크기 때문에, 운전자는 화상 센서의 차단을 알지 못하고, 또한 간단히 차단된다고 해도, 자동차의 외부 조명 제어 시스템이 고장 났다고 의심할 것이다. 또한, 차량이 시동 직후, 또는 어떤 시간 간격에서 최장기의 차단을 체크 하는 것이 유리할 수 있다.

삭제

다음은 차단된 화상 센서를 검출하기 위한 몇 개의 방법이다. 화상 센서가 차단되었다고 결정하기 위해, 이들 방법의 어느 하나, 또는 조합을 사용해도 좋다. 전형적으로는, 화상 센서가 차단된다는 확실성을 결론하기 전에, 어느 차단 측정이 실행된다. 화상 센서가 차단된다고 일단 결정되면, 화상 센서는 화상에 있어서의 물체가 재검출될(이 시점에서 자동 제어가 재개된다)때까지 화상을 얻어 지속한다. 또는, 시간이 지남에 따라, 바람직하기로는 장시간에 걸쳐서 어느 화상이 얻어지고, 또는 어느 화상에서도 광원이 검출되지 않으면, 화상 센서는 차단될 가능성이 있다. 화상 센서가 차단되는 것을 확인하기 위해 아래의 기술중 어느 하나가 이용되어도 좋다.

다음에, 도 8을 참조하여 또 다른 하나의 화상 센서 차단 검출 방법을 설명한다. 도시되어 있듯이, 하나 이상의 실시형태는 일반적으로 제어된 차량의 프론트 글라스(806)로 향해 조준 되는 화상 센서(816) 및 관련 광학 장치(817)를 가지는 화상 센서 어셈블리(815)를 가지고 있다. 바람직하기로, 추가의 광원(810)으로부터 방출한 광선(811)은 화상 센서 어셈블리(815)의 시계 내에 있는 프론트 글라스(805)의 표면(806, 807)과 교차한다. 화상 센서에 기초하여 시스템은 본원과 공통인에게 양도된 미국 특허 번호 5,923,027, 6,617,564 그리고 6,681,163호에 개재되어 있다. LED는 작거나 큰 스폿으로 충분할지라도, 가장 바람직하기론는, 화상 센서가 보는 전체의 영역을 덮도록 광의 스폿을 투사하여도 좋다. 광원은 화상 센서가 감수성이 있는 파장 또는 파장 범위의 광을 방출할 수 있다. 물, 프론트 글라스의 서리, 또는 다른 오염이 존재하면, LED로부터의 광은 프론트 글라스를 통과하여 화상 센서에서는 보이지 않을 수 있다. 물, 프론트 글라스의 유리 또는 다른 오염이 존재하면, LED로부터의 광은 적어도 부분적으로는 램버티안식으로(Lambertian fashion)반사되어, 화상 센서에 의해 얻어진 화상 중에서 검출될 수 있다. 물, 프론트 글라스의 서리 또는 기타 오염은 화상 스크린과 같이 작용하여 화상 센서에 반사 광선을 검출시키는 결과가 된다. 램버티안식 반사광을 검출하기 위해, LED에 압력을 가할 때, 화상이 얻어 진다. 가장 바람직하기로는, 2개의 화상이 얻어지고(하나는 LED에 전력을 공급하고, 하나는 전력을 공급하지 않는다), 이의 차를 사용하여 반사광을 검출한다. 이들 2개의 화상 사이의 차이가 크면, 충분한 양의 LED광선이 반사된다고 결정되어 화상 센서가 차단되었다고 결정된다.

차단된 카메라를 검출하는 현재의 방법은 추가의 광원의 사용을 통하여 대기 조건을 검출하기에 앞서 개시된 방법의 유사성을 지닌다. 어느 경우에도, 화상 센서 또는 개별의 광원의 정면에 있는 물질로부터의 반사를 검출하기 위해 광원에 전력이 가해진다. 현재의 경우, 이 물질은 프론트그라스 상의 근 시계의 오염 또는 차단이고, 앞의 경우, 이 물질은 차량의 앞의 대기조건이다. 이 양쪽의 기능은 공통의 부품을 이용하여 실시하여도 좋다. 근 시계 반사는 더 높아지기 쉽기 때문에, 근 시계의 차단을 검출할 때는 광원을 저전력에서 작동시키고 또는 화상 센서 또는 개별의 광원을 저 감도에서 동작시키는 것이 바람직하다. 근 시계의 차단과 대기조건 사이의 식별은 반사의 강도에 기초하여 행해져도 좋다. 그러나, 차단 또는 대기조건이 검출되는 경우, 외부 조명 자동 제어를 작동 불능으로 하는 것이 바람직한 행동일 때에는, 2개의 상황 사이를 구별하는 것은 불필요하다.

차단된 화상의 센서를 검출하는 또 다른 방법은 화상 센서가 방해되고 있는 조건을 검출하기 위해 화상 센서로부터 떨어진 위치에 있는 보조 센서를 이용한다. 이 보조 센서는 화상 센서와 거의 같은 방향을 보고 있으며, 또한 화상 센서와 같은 각도를 제공하는 단일의 비 촬상 센서이어도 좋다. 이상적으로는, 보조 센서는 화상 센서로부터 적어도 수 인치에 배치된다. 일렉트로크로믹 미러의 전방 주변 센서가 보조 센서로 사용하여도 좋다. 이 전방 주변 센서가 촬상 시스템과는 실질적으로 다른 시계를 가지면, 더 유사한 시계를 제공한 다른 전방 센서를 보조 센서로 미러에 탑재해도 좋다. 화상 센서의 차단이 존재하는지 여부를 결정하기 위해, 이 보조 센서에 의해 광 레벨이 입수된다. 광량이 보조 센서에 의해 측정되면, 화상 센서에 의해 어느 타입의 광원이 검출된다. 보조 센서에 의해 검출된 레벨의 주위 광이 화상 내에서 검출되는 감도에서 화상이 얻어진다. 화상에 있어서 광이 검출가능하면, 화상 센서는 차단될 가능성이 높다. 이 방법은 대향 차의 헤드램프의 존재하에 있어서 특히 유용한 가능성이 있다. 헤드램프가 가까이하면, 보조 센서는 광 레벨의 증대를 계속하고, 대향차가 통과할 때, 급격한 광 레벨의 감소를 검출할 것이다. 이 조건에서 화상 센서로부터 얻어진 화상 중심에서 헤드램프가 검출되면, 화상 센서는 차단될 가능성이 높다.

차단된 화상 센서를 검출하는 또 다른 방법에는 도 5a에 나타난 것과 같은 화상의 취득이 포함되어 있다. 도 5a에는 제어된 차량의 로우 빔 헤드라이트의 도로표면으로부터의 반사가 화상의 중에서 보인다. 제어된 차량의 로우 빔 헤드라이트 또는 기타의 일부 조명이 작동한다는 것을 알 때에, 제어된 차량의 로우 빔 헤드라이트 또는 다른 외부 조명의 도로 표면으로부터의 반사를 불 수 있게 되면, 화상 센서는 차단될 가능성이 크다. 화상 센서가 차단된다는 결론에 이루기 전에, 일정 시간에 걸쳐서 어느 화상만을 취득할 수 있다. 도로에 있어서의 도로 또는 언덕은 로우 빔의 반사를 더 많게 하고 또는 더 적게 보이도록 하여 차단된 화상의 센서를 검출하는 영역에 악영향을 준다. 자동 헤드램프 평균화 시스템과 함께, 차량에 엑슬 센서가 존재하면, 이들 센서의 출력을 사용하여 도로부터의 로우 빔 헤드라이트의 반사 검출을 위한 화상을 취득하는 적절한 이점을 확립하여도 좋다.

차단 검출의 경우에는 와이퍼, 와셔, 디프로스터, 히터 또는 이들의 조합과 같은 화상 센서의 인식 경로 중의 표면으로부터 오염을 제거하도록 설치된 세정 또는 오염 제어 시스템을 작동하기 위해, 상기 발명을 사용할 수 있을 것이다. 이는 와이퍼 시스템이 오염을 제거하는 프론트그라스 이외의 표면을 통하여 인식하는 화상 센서에 대하여 특히 중요하다. 마지막으로, 경고용 라이트 또는 메세지를 제어된 차량의 운전자에 대하여 자동으로 표시하여 외부 조명자동 제어가 동작 불능에 의한 것, 또는 프론트글라스의 세정이 경고 된 것을 나타내도록 하여도 좋다.

적절한 차단 지시기는 청각적, 시각적인 것으로 하여도 좋다. 시각적인 지시기는 LED, 충전 형광 디스플레이, 액정 디스플레이, OED/지표, 헤드라이트 액정 디스플레이이어도 좋고, 기기 클러스터 백미러, 오버헤드 콘솔(overhead console), 메시지 센터(message center) 또는 제어된 차량의 운전자에 보이는 다른 어느 위치에 결합하여도 좋다. 사이즈 스테이션에서 판독할 수 있는 진단 메세지를 설치하여도 좋다.

제어된 차량에 있어서의 하이 빔 헤드라이트의 자동 제어를 억제하는 것에 추가하여, 상기 방법은 다른 시각 시스템의 페일세이프(failsafe) 동작을 보증하기 위해 사용되어도 좋다. 예를 들어, 전자적 시각 시스템을 사용하여 고장물을 검출하고 차선 변경 경고를 제공하여, 적합한 주행 제어를 제공하고, 추가의 후방 인식 시스템, 후방 인식 시스템, 온도 센서 시스템 및 다른 많은 특징을 제공하여도 좋다. 이 전체의 특징 및 다른 많은 특징은 서리, 비 또는 눈이 존재하고, 또는 화상 센서 앞에, 차단 물이 존재하면, 적절하게는 기능 하지 않을 것이다. 상술한 발명은 이 조건을 검출하기 위해, 특징을 페일세이프 조건에 귀환하기 위해 사용될 수 있고, 또는 이 특징은 동작 불능이기 때문에, 운전자는 방법을 실행하기 위해 시각 시스템에 의존하지 않는 것을 시각적 또는 청각적으로 경고를 통하여 운전자에게 경고하기 위해 사용될 수 있다.

하이 빔 자동제어가 바람직하지않는 하나의 상황은 시가지를 드라이브라 할때이다. 사실, 어느 유럽 국가는 시가지에서 하이 빔 헤드라이트 사용을 금지하고 있다. 일정의 속도, 예를 들면, 50km/hour이하로 드라이브할 때, 하이 빔 헤드라이트의 자동 작동은 중단되어도 좋다. 또는, GSP 또는 다른 네비게이션 시스템을 사용하여 제어된 차량의 지리적 위치를 특정하고, 차량이 시가지에 위치할 때는 자동 제어를 동작 불능으로 하여도 좋다. 시가지는 전형적으로는 자치체 조명으로 조명되기 때문에, 주위 광이 임계값을 초과할 때, 또는 저속 및 고속 주위 조명 임계값의 조합에 의해, 하이 빔 작동을 동작 불능으로 하여도 좋다. 마지막으로, 본원과 공통인 에게 양도된 미국특허 제5,873,994호(이 전체를 본 명세서의 일부로 채용한다)에 기재된 AC가로 램프를 검출하는 능력은 가로 램프의 밀도의 계산을 가능하게 한다. 이동 거리당 거리 램프의 수를 계산하고 이를 시가지 조건의 결정에 이용하여도 좋다. 소정의 시간 또는 거리에 있어서 검출된 가로 램프의 수가 임계값을 초과하면, 하이 빔 헤드라이트의 자동 작동은 억제된다. 추가하여, 제어된 차량이 시가지 내에서 동작하는 것이 결정될 때는 시가지 용 조명을 작동할 수 있다.

하이 빔의 자동 작동이 바람직하지 않은 또 하나의 상황은 보행자 또는 자동차가 존재한다. 보행자 또는 자전거는 가까이 있는 제어되는 차량으로부터의 하이 빔 헤드라이트의 현 광에 의해 산란 또는 짜증나게 할 가능성이 크다. 하이 빔 헤드라이트의 가장 현저한 잠재적 안전성에 관한 이점의 하나는 개선된 가시 거리 및 더 먼 거리에서 보행자를 검출할 수 있다는 것이다. 보행자 또는 자전차에 응답하여 하이 빔 헤드라이트를 자동으로 낮추는 것은 제어된 차량의 헤드라이트가 보행자 또는 자동차를 인식할 기회를 얻기 전에 감광이 발생하면 , 하이 빔 헤드라이트의 안전성의 이점을 무효로 할 가능성이 있다. 그러나, 운전자가 보행자 또는 자전거를 일단 인식하여 그들의 위치가 결정되면, 예의로서 하이 빔 헤드라이트를 아래로 하여도 좋다. 이를 쉽게 하기 위해, 제어되 차량의 운전자 또는 점유를 위한 스위치를 설정하여 하이 빔 헤드라이트를 감광시키도록 동작하고, 또한 제어된 차량이 보행자 또는 자전거를 통과할 때까지 또는 소정의 시간이 지날 때까지, 적어도 일시적으로 하이 빔 헤드라이트의 자동 작동을 중단하도록 하여도 좋다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 자동외부 조명 제어 시스템도, 여기서 설명한 어느 방법 또는 시스템 응답과 더불어, 주위 광 알고리즘, 대기조건 검출 알고리즘, 화상 센서 차단 알고리즘, 시가지 동작 검출 알고리즘, 보행자 또는 자전거 검출 알고리즘을 이용하도록 적합하여도 좋다. 추가하여, 여기에 기재된 알고리즘 또는 방법의 어느 하나를 단독으로 이용하여도 바람직한 것이 이행될 수 있다. 각 알고리즘 또는 방법의 특정의 실시 예 및 실제의 실시에서 영향 있는 많은 변수가 존재한다.

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차량의 자동 외부 조명 제어 장치에 있어서,

대기 조건 존재의 계수로서의 외부 조명 제어 신호를 발생하도록 구성된 콘트롤러를 구비하고, 이 콘트롤러는 높은 반사성 표면으로부터의 반사와, 대기 조건으로부터의 반사 사이를 식별하도록 구성되어 있으며,

상기 대기 조건이 안개, 가랑비, 눈, 진눈깨비, 우박, 비, 증기, 연기 및 먼지를 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 외부 조명 제어 장치.
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제 25항에 있어서,

높은 반사성 표면은 눈으로 덮인 도로, 얼음으로 덮인 도로, 눈더미의 도로의 표면으로 된 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 차량의 자동 외부 조명 제어 장치.
제 25항에 있어서,

반사는 하나 이상의 화상의 일부에 있어서의 평균 그레이스케일(grayscale) 값, 하나 이상의 화상의 일부에 있어서의 전체 그레이스케일값, 하나 이상의 화상내 있어서의 화소열의 일부의 화소 열 위치 대 화소 그레이스케일값의 경사, 하나 이상의 화상 내에 있어서의 화소 열의 일부의 화소 행 위치대 화소 그레이 스케일 값의 경사, 하나 이상의 화상 내에 있어서의 화소 열의 일부의 화소 열 위치대 화소 그레이스케일값의 절편, 하나 이상의 화상 내에 있어서의 화소 열의 일부의 화소 행 위치대 화소 그레이스케일의 경사, 결정계수, 하나 이상의 화상 내에 있어서의 열 화소 평균값의 일부의 포물선 적합, 다른 노출 시간의 복수의 화상, 차량 피치 센서로부터의 입력, 하나의 화상의 일부에 적용된 저 대역 필터, 하나 이상의 화상 내에 있어서의 화소 행의 일부에 있어서의 계단적 수직방향 컷오프, 하나 이상의 화상 내에 있어서 아래쪽으로 이동할 때의 행 평균 그레이스케일값의 정미(正味)의 증가, 하나 이상의 흰색 화상에 있어서의 하나 이상의 화소 및 하나 이상의 적색 스펙트럴 필터 된 화상에 있어서의 하나 이상의 화소의 흰색 대 적색의 비율, 하나 이상의 화상에 있어서의 하나 이상의 행에 대한 평균 그레이스케일값의 합계, 하나 이상의 확립 계수 및 하나 이상의 신경망으로 된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 파라미터를 이용함으로써 확인 되는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 외부 조명 제어 장치.
주위 광 값의 계수로서 자동동작을 행하도록 구성된 콘트롤러를 구비하고, 상기 주위 광 값은 광 변환기로부터 얻어진 복수의 주위광 레벨의 판독의 가중 평균인 것을 특징으로 하는 차량의 자동 제어 장치.
제 29항에 있어서,

주위 광 값은 지수 계수적인 시간에서 가중 평균값인 것을 특징으로 하는 차량의 자동 제어 장치.
제 29항에 있어서,

차량의 자동 제어 장치의 자동 동작이 동작 되는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 제어 장치.
제 29항에 있어서,

차량의 자동 제어 장치의 동작이 동작하지 않는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 제어 장치.
제 29항에 있어서,

전기-광 거울 제어 시스템의 자동 동작장치의 자동 작동이 동작 되는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 제어 장치.
제 31항 또는 33항에 있어서,

자동 동작이 자동 동작이 가능한 레벨보다 높은 주위 광 레벨에서 불능이 되는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 제어 장치.
제 29항에 있어서,

전기-광 거울 제어 시스템의 자동 동작이 동작 불능 되는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 제어 장치.
제 32항 또는 35항에 있어서,

자동 동작이 자동 동작이 불능 되는 레벨보다 낮은 주위 광 값 레벨에서 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 제어 장치.
차량의 자동 외부 조명 제어 장치에 있어서,

반사는 하나 이상의 화상의 일부에 있어서의 평균 그레이스케일(grayscale) 값, 하나 이상의 화상의 일부에 있어서의 전체 그레이스케일값, 하나 이상의 화상내 있어서의 화소열의 일부의 화소 열 위치 대 화소 그레이스케일값의 경사, 하나 이상의 화상 내에 있어서의 화소 열의 일부의 화소 행 위치대 화소 그레이 스케일 값의 경사, 하나 이상의 화상 내에 있어서의 화소 열의 일부의 화소 열 위치대 화소 그레이스케일값의 절편, 하나 이상의 화상 내에 있어서의 화소 열의 일부의 화소 열 위치 대 화소 그레이스케일의 경사, 결정계수, 하나 이상의 화상 내에 있어서의 열 화소 평균값의 일부의 포물선 적합, 다른 노출 시간의 복수의 화상, 차량 피치 센서로부터의 입력, 하나의 화상의 일부에 적용된 저 대역 필터, 하나 이상의 화상 내에 있어서의 화소 행의 일부에 있어서의 계단적 수직방향 컷오프, 하나 이상의 화상 내에 있어서 아래쪽으로 이동할 때의 행 평균 그레이스케일값의 정미(正味)의 증가, 하나 이상의 흰색 화상에 있어서의 하나 이상의 화소 및 하나 이상의 적색 스펙트럴 필터 된 화상에 있어서의 하나 이상의 화소의 흰색 대 적색의 비율, 하나 이상의 화상에 있어서의 하나 이상의 행에 대한 평균 그레이스케일값의 합계, 제어된 차량의 외부 조명 휘도 증가 및 반사 검출 증가, 하나 이상의 확립 계수 및 하나 이상의 신경망으로 된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 파라미터를 이용함으로써 화상 중의 반사원을 확인하도록 구성된 콘트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 자동 외부 조명 제어 장치.
37항에 있어서,

콘트롤러는 외부 조명 조절 속도, 화상 분석 파라미터, 감도 파라미터, 안개 광 신호, 테일램프 휘도, 시계 파라미터, 스펙트럴 필터 파라미터, 알고리즘 파라미터, 알고리즘 동작, 알고리즘 동작 정지, 외부 조명 최대 휘도 한계, 및 검출된 반사의 계수로서의 외부 조명 최소 휘도 한계로 된 군으로부터 선택된 하나의 항목을 조작하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 자동 외부 조명 제어 장치.
차량의 자동 제어 장치에 있어서,

기간에 걸친 일련의 화상에 광이 존재하지 않는 것, 제 1의 화상 센서로부터 얻어진 하나 이상의 화상을 제 2의 화상 센서로부터 얻어진 하나 이상의 화상과 비교하는 것, 추가의 광원으로부터 방출된 광선의 분석, 제어된 차량의 하나 이상의 외부 조명으로부터 야기된 도로 표면으로부터의 반사의 검출을 포함하는 군으로부터 선택된 인자를 이용함으로써, 화상 센서가 동작하는지 여부를 검출하도록 구성된 콘트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 자동 제어 장치.
제 39항에 있어서,

콘트롤러는 차단된 화상 센서 및 결함 센서로 이루어진 군으부터 선택된 하나 이상의 인자로 인해 이미지 센서가 동작하는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 제어 장치.
제 39항에 있어서,

장애물을 검출하는 시스템, 차선 변경 경고 시스템, 적합한 주행 제어 시스템, 추가의 후방 인지 시스템, 온도 센서 시스템 및 충돌 방지 시스템으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 차량의 시스템이 동작 불능에 의해 경고 되는 작동을 가지는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 제어 장치.
제 39항에 있어서,

화상 센서가 동작하지 않는 것을 나타내기 위해 제어된 차량의 오퍼레에터에 대해 경고 표시기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 자동 제어 장치.
차량의 자동 외부 조명 제어 장치에 있어서,

보행자 및 자전거 중 어느 하나를 검출하도록 구성되고, 또한, 제어된 차량의 오퍼레이터에 대응하는 지시를 제공하도록 구성된 콘트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 자동 외부 조명 제어 장치.
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