WO2018166785A1 - Verfahren zur regulierung einer abstrahlcharakteristik - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for regulating a radiation characteristic of frontally arranged headlights of a vehicle.
- a method and a control device for adjusting an upper headlight beam boundary of a headlight cone of at least one headlight of a vehicle are known.
- the method includes a step of detecting a time course of a pitching rate of the vehicle or a pitch rate dependent value and / or a roll rate of the vehicle or a roll rate dependent value.
- the method comprises a step of determining an envelope and / or an amplitude of the time course and / or a
- the method includes a step of providing a control signal for adjusting the upper headlight beam boundary using the envelope in response to a change in the envelope and / or providing the control signal to adjust the upper one
- Headlamp beam limit adjusted the steeper in the direction of the road ahead of the vehicle, the greater the amplitude and / or the control signal for adjusting the upper headlamp beam limit is provided using the mean value of the course.
- the upper headlight beam limit is adjusted the steeper in the direction of the road ahead of the vehicle, the more negative the mean value of the course is.
- the invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved method for regulating a radiation characteristic of front-mounted headlamps of a vehicle.
- Radiation characteristic of the headlights is adjusted depending on the predicted pitch and body movements.
- the road section in front of the vehicle is illuminated and adjusted in a substantially optimized manner in the event of unevenness and darkness
- Oncoming traffic is not blinded during pitching and body movements of the vehicle due to the unevenness.
- FIG. 3 shows schematically a vehicle traveling on an uneven stretch of road vehicle with regulation of a radiation characteristic of front-mounted headlights
- Fig. 4 shows schematically a first, a second and a determined from the two images
- FIG. 6 schematically shows a profile of a section of the road ahead of the vehicle determined by the measurement.
- FIG. 1 a vehicle 1 traveling on a flat stretch S is shown with headlights 2 arranged on the front.
- An emission characteristic of the headlamp 2 is set such that a headlight cone K is directed in front of the vehicle 1 in such a way that the road segment S lying ahead is illuminated substantially optimally.
- Headlight 2 adjusted so that a not shown in detail, the vehicle 1 oncoming vehicle from the headlight cone K is not blinded.
- Track section S performs the vehicle 1 when approaching the unevenness U a body movement and a pitching movement when shutting down.
- a headlight cone K pivots upward, so that the road section S in front of the vehicle 1 is not optimally illuminated, whereas the headlight cone K of the road section S at a pitching movement of the
- Vehicle 1 pivots down and the section S is also not optimally illuminated.
- Section S upwards, there is also the risk that a traffic towards the vehicle 1 is dazzled.
- the road section S ahead of the vehicle 1 is detected continuously by means of a stereo camera 3 arranged on the vehicle 1.
- At least one other detection unit arranged on the vehicle 1, for example a laser-based, lidar-based, ultrasound-based and / or at least one other detection unit can also be used to detect the forward path section S.
- Detected image data or detected signals are evaluated, wherein the forward path section S is measured to detect unevenness U in three dimensions, the vehicle longitudinal direction x, the vehicle transverse direction y and the
- Vehicle vertical direction z correspond.
- a profile of the road section S ahead of the vehicle 1 is determined continuously and a future position of the vehicle 1 and thus a pitch and roll angle when driving on the unevenness U are predicted.
- determining the profile is known when the vehicle 1 performs the body movement, whereby a light control of the headlights 2 of the vehicle 1 can be controlled so early that the headlight cone K is constantly directed to the forward section S, so that it is optimally illuminated without dazzling oncoming traffic.
- Headlamp cone K are counteracted by tilting the headlamp 2 by a negative amount of the pitch angle. As a result, the headlights 2 continue to illuminate the route section S substantially optimally, without dazzling oncoming traffic.
- a time duration which is required in order to transmit signals to the light control of the headlights 2 and that of the respective ones is particularly preferred Headlight 2 is needed to take the appropriate position for optimal illumination of the section S section.
- the emission characteristic of the headlights 2 at the time of driving over the unevenness U is set such that the
- Section S is largely optimally illuminated.
- the road section S ahead of the vehicle 1 is illuminated optimally, even in the case of comparatively strong build-up and pitching movements of the vehicle 1, whereby blinding of the oncoming traffic can largely be ruled out.
- FIG. 4 shows a first image B1 detected by a stereo camera 3, a second image B2 and an overall image B determined from the two images B1, B2.
- FIG. 5 shows a measurement of an image object O which has a light-dark edge as striking image object O, is shown on a road surface of the route section S.
- the second image B2 is detected.
- the two image sensors 3.1, 3.2 each comprise an area which, according to the present exemplary embodiment, is subdivided into twenty squares in FIG. 5, each image sensor 3.1, 3.2 in the direction of travel of the vehicle 1, in particular in FIG.
- Vehicle longitudinal direction x an optical lens 3.3 upstream and upstream.
- the two image sensors 3.1, 3.2 are also arranged in the vehicle transverse direction y at a predetermined distance d from each other.
- Image sensors 3.1, 3.2 captured image objects O, which are real objects, as in the present embodiment of Figure 4, in particular to
- image objects O for determining the disparities recurring objects such.
- road markings As road markings recorded.
- FIG. 6 shows a profile of the road section S determined on the basis of the measurement, wherein a unevenness U was determined and the emission characteristic of the road section
- Headlight 2 of the vehicle 1 is adjusted accordingly to the
- Section S determined, whereby the pitching and body movements of the
- Vehicle 1 can be determined and a latency-free control of the headlamp 2 based on the determined position of the vehicle 1 is possible.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regulierung einer Abstrahlcharakteristik von frontseitig angeordneten Scheinwerfern (2) eines Fahrzeuges (1). Erfindungsgemäß werden anhand eines erfassten Profils eines dem Fahrzeug (1) vorausliegenden Streckenabschnittes (S) Nick- und Aufbaubewegungen des Fahrzeuges (1) prognostiziert und eine Abstrahlcharakteristik der Scheinwerfer (2) wird in Abhängigkeit der prognostizierten Nick- und Aufbaubewegungen angepasst.
Description
Daimler AG
Verfahren zur Regulierung einer Abstrahlcharakteristik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regulierung einer Abstrahlcharakteristik von frontseitig angeordneten Scheinwerfern eines Fahrzeuges.
Aus der DE 10 2012 200 040 A1 sind ein Verfahren und ein Steuergerät zum Anpassen einer oberen Scheinwerferstrahlengrenze eines Scheinwerferkegels zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeuges bekannt. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Erfassens eines zeitlichen Verlaufes einer Nickrate des Fahrzeuges oder eines von der Nickrate abhängigen Wertes und/oder einer Rollrate des Fahrzeuges oder eines von der Rollrate abhängigen Wertes. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Ermitteins einer Hüllkurve und/oder einer Amplitude des zeitlichen Verlaufes und/oder eines
Mittelwertes des zeitlichen Verlaufes. Zudem umfasst das Verfahren einen Schritt zum Bereitstellen eines Steuersignals zum Anpassen der oberen Scheinwerferstrahlgrenze unter Verwendung der Hüllkurve, ansprechend auf eine Veränderung der Hüllkurve und/oder Bereitstellen des Steuersignals zum Anpassen der oberen
Scheinwerferstrahlgrenze unter Verwendung der Amplitude. Dabei wird die obere
Scheinwerferstrahlgrenze umso steiler in Richtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug angepasst, je größer die Amplitude ist und/oder es wird das Steuersignal zum Anpassen der oberen Scheinwerferstrahlgrenze unter Verwendung des Mittelwertes des Verlaufes bereitgestellt. Dabei wird die obere Scheinwerferstrahlgrenze umso steiler in Richtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug angepasst, je negativer der Mittelwert des Verlaufes ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Regulierung einer Abstrahlcharakteristik von frontseitig angeordneten Scheinwerfern eines Fahrzeuges anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die in Anspruch 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Verfahren zur Regulierung einer Abstrahlcharakteristik von frontseitig angeordneten Scheinwerfern eines Fahrzeuges sieht erfindungsgemäß vor, dass anhand eines erfassten Profils eines dem Fahrzeug vorausliegenden Streckenabschnittes Nick- und Aufbaubewegungen des Fahrzeuges prognostiziert werden und eine
Abstrahlcharakteristik der Scheinwerfer in Abhängigkeit der prognostizierten Nick- und Aufbaubewegungen angepasst wird.
Durch Anwendung des Verfahrens wird der Streckenabschnitt vor dem Fahrzeug bei Unebenheiten und Dunkelheit im Wesentlichen optimiert ausgeleuchtet und ein
Gegenverkehr wird bei Nick- und Aufbaubewegungen des Fahrzeuges aufgrund der Unebenheiten nicht geblendet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch ein auf einem ebenen Streckenabschnitt fahrendes Fahrzeug,
Fig. 2 schematisch ein auf einem unebenen Streckenabschnitt fahrendes Fahrzeug ohne Regulierung einer Abstrahlcharakteristik frontseitig angeordneter Scheinwerfer nach dem Stand der Technik,
Fig. 3 schematisch ein auf einem unebenen Streckenabschnitt fahrendes Fahrzeug mit Regulierung einer Abstrahlcharakteristik frontseitig angeordneter Scheinwerfer,
Fig. 4 schematisch ein erstes, ein zweites und ein aus den beiden Bildern ermitteltes
Gesamtbild,
Fig. 5 schematisch eine Vermessung eines Bildobjektes auf einer
Fahrbahnoberfläche und
Fig. 6 schematisch ein durch die Vermessung ermitteltes Profils eines dem Fahrzeug vorausliegenden Streckenabschnittes.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Figur 1 ist ein auf einem ebenen Streckenabschnitt S fahrendes Fahrzeug 1 mit eingeschalteten frontseitig angeordneten Scheinwerfern 2 gezeigt.
Eine Abstrahlcharakteristik der Scheinwerfer 2 ist dabei derart eingestellt, dass ein Scheinwerferkegel K derart vor das Fahrzeug 1 gerichtet ist, dass der vorausliegende Streckenabschnitt S im Wesentlichen optimal ausgeleuchtet ist. Zudem sind die
Scheinwerfer 2 derart eingestellt, dass ein nicht näher dargestelltes, dem Fahrzeug 1 entgegenkommendes Fahrzeug von dem Scheinwerferkegel K nicht geblendet wird.
Fährt das Fahrzeug 1 , wie in Figur 2 gezeigt ist, auf einem unebenen
Streckenabschnitt S, führt das Fahrzeug 1 beim Auffahren auf die Unebenheit U eine Aufbaubewegung und beim Herunterfahren eine Nickbewegung durch.
Bei der Aufbaubewegung schwenkt ein Scheinwerferkegel K nach oben, so dass der Streckenabschnitt S vor dem Fahrzeug 1 nicht optimal ausgeleuchtet wird, wohingegen der Scheinwerferkegel K der Streckenabschnitt S bei einer Nickbewegung des
Fahrzeuges 1 nach unten schwenkt und der Streckenabschnitt S ebenfalls nicht optimal ausgeleuchtet wird.
Schwenkt der Scheinwerferkegel K aufgrund der Unebenheit U des
Streckenabschnittes S nach oben, besteht darüber hinaus die Gefahr, dass ein dem Fahrzeug 1 entgegenkommender Verkehr geblendet wird.
Um im Wesentlichen sicherstellen zu können, dass der dem Fahrzeug 1 vorausliegende Streckenabschnitt S auch bei Unebenheiten U und einer daraus resultierenden Aufbau- und Nickbewegung des Fahrzeuges 1 optimal ausgeleuchtet wird, ist vorgesehen, diesen Bewegungen aktiv entgegenzusteuern, wie in Figur 3 gezeigt ist.
Um die Abstrahlcharakteristik der Scheinwerfer 2 entsprechend anpassen zu können, wird mittels einer am Fahrzeug 1 angeordneten Stereokamera 3 der dem Fahrzeug 1 vorausliegende Streckenabschnitt S fortlaufend erfasst.
Alternativ oder zusätzlich zu der Stereokamera 3 kann auch zumindest eine andere am Fahrzeug 1 angeordnete Erfassungseinheit, beispielsweise eine laserbasierte, eine lidarbasierte, eine ultraschallbasierte und/oder zumindest eine andere Erfassungseinheit zur Erfassung des vorausliegenden Streckenabschnittes S verwendet werden.
Erfasste Bilddaten bzw. erfasste Signale werden ausgewertet, wobei der vorausliegende Streckenabschnitt S zur Erfassung von Unebenheiten U in drei Dimensionen vermessen wird, die der Fahrzeuglängsrichtung x, der Fahrzeugquerrichtung y und der
Fahrzeughochrichtung z entsprechen.
Es wird also ein Profil des dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Streckenabschnittes S fortlaufend ermittelt und eine zukünftige Lage des Fahrzeuges 1 und somit ein Nick- und Rollwinkel beim Befahren der Unebenheit U prognostiziert.
Durch die Ermittlung des Profils ist bekannt, wann das Fahrzeug 1 die Aufbaubewegung durchführt, wodurch eine Lichtsteuerung der Scheinwerfer 2 des Fahrzeuges 1 derart frühzeitig angesteuert werden kann, dass der Scheinwerferkegel K konstant auf den vorausliegenden Streckenabschnitt S gerichtet ist, so dass dieser optimal ausgeleuchtet wird, ohne dass ein entgegenkommender Verkehr geblendet wird.
Wenn z. B. zu einem Zeitpunkt ein Nicken des Fahrzeuges 1 um einen bestimmten Nickwinkel aufgrund der erfassten Unebenheit U des Streckenabschnittes S prognostiziert wird, kann zu einem vergleichsweise frühen Zeitpunkt diesem Nicken des
Scheinwerferkegels K durch ein Verkippen der Scheinwerfer 2 um einen negativen Betrag des Nickwinkels entgegengesteuert werden. Dadurch leuchten die Scheinwerfer 2 den Streckenabschnitt S weiterhin im Wesentlichen optimal aus, ohne einen Gegenverkehr zu blenden.
Dabei ist besonders bevorzugt eine Zeitdauer berücksichtigt, die erforderlich ist, um Signale an die Lichtsteuerung der Scheinwerfer 2 zu senden und die der jeweilige
Scheinwerfer 2 benötigt, um die entsprechende Position zur optimalen Ausleuchtung des Streckenabschnittes S einzunehmen.
Somit kann sichergestellt werden, dass die Abstrahlcharakteristik der Scheinwerfer 2 zum Zeitpunkt des Überfahrens der Unebenheit U derart eingestellt ist, dass der
Streckenabschnitt S weitestgehend optimal ausgeleuchtet wird.
Mittels eines oben beschriebenen Verfahrens wird der dem Fahrzeug 1 vorausliegende Streckenabschnitt S auch bei vergleichsweise starken Aufbau- und Nickbewegungen des Fahrzeuges 1 im Wesentlichen fortlaufend optimal ausgeleuchtet, wobei ein Blenden des entgegenkommenden Verkehrs weitestgehend ausgeschlossen werden kann.
In Figur 4 sind ein mittels einer Stereokamera 3 erfasstes erstes Bild B1 , ein zweites Bild B2 und ein aus den beiden Bildern B1 , B2 ermitteltes Gesamtbild B dargestellt, wobei in Figur 5 eine Vermessung eines Bildobjektes O, welches eine Hell-Dunkel-Kante als markantes Bildobjekt O darstellt, auf einer Fahrbahnoberfläche des Streckenabschnittes S gezeigt ist.
Mittels eines ersten Bildsensors 3.1 wird das erste Bild B1 und mittels eines zweiten Bildsensors 3.2 der Stereokamera 3 wird das zweite Bild B2 erfasst.
Die beiden Bildsensoren 3.1 , 3.2 umfassen jeweils eine Fläche, die gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in Figur 5 in zwanzig Quadrate unterteilt ist, wobei jedem Bildsensor 3.1 , 3.2 in Fahrtrichtung des Fahrzeuges 1 , insbesondere in
Fahrzeuglängsrichtung x, eine optische Linse 3.3 zu- und vorgeordnet ist. Die beiden Bildsensoren 3.1 , 3.2 sind zudem in Fahrzeugquerrichtung y in einem vorgegebenen Abstand d zueinander angeordnet.
In Figur 5 sind in dem Gesamtbild B als von den beiden Bildsensoren 3.1 , 3.2 erfasste Bildobjekte O Fahrbahnmarkierungen und ein Fahrzeugemblem zur Ermittlung des Profils des dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Streckenabschnittes S hervorgehoben dargestellt.
In dem Gesamtbild B, welches durch Überlagerung der beiden Bilder B1 , B2 gebildet wird, werden Disparitäten, d. h. Verschiebungen, zwischen den im ersten Bild B1 und den im zweiten Bild B2 miteinander korrespondierenden Bildpunkten, insbesondere
Bildobjekten O, welche durch die miteinander korrespondierenden Bildpunkte dargestellt werden, ermittelt.
Anhand der Disparitäten wird eine Entfernung der Stereokamera 3 zu mittels der
Bildsensoren 3.1 , 3.2 erfassten Bildobjekten O, bei welchen es sich um reale Objekte, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4, insbesondere um
Fahrbahnmarkierungen handelt, ermittelt.
Vorzugsweise werden als Bildobjekte O zur Ermittlung der Disparitäten wiederkehrende Objekte, wie z. B. Fahrbahnmarkierungen, erfasst.
Zur Ermittlung des Profils des dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Streckenabschnittes S wird dieser in den oben genannten drei Dimensionen mittels erfasster Bilddaten der Stereokamera 3 vermessen.
Figur 6 zeigt ein anhand der Vermessung ermitteltes Profil des Streckenabschnittes S, wobei eine Unebenheit U ermittelt wurde und die Abstrahlcharakteristik der
Scheinwerfer 2 des Fahrzeuges 1 dementsprechend angepasst wird, um den
Streckenabschnitt S vor dem Fahrzeug 1 bei Überfahren der Unebenheit U optimal auszuleuchten.
Zudem wird eine zukünftige Lage des Fahrzeuges 1 in Bezug auf das Profil des
Streckenabschnittes S ermittelt, wodurch die Nick- und Aufbaubewegungen des
Fahrzeuges 1 bestimmt werden können und eine latenzfreie Regelung der Scheinwerfer 2 auf Basis der ermittelten Lage des Fahrzeuges 1 möglich ist.
Claims
1 . Verfahren zur Regulierung einer Abstrahlcharakteristik von frontseitig angeordneten Scheinwerfern (2) eines Fahrzeuges (1 ),
dadurch gekennzeichnet, dass
anhand eines erfassten Profils eines dem Fahrzeug (1 ) vorausliegenden
Streckenabschnittes (S) Nick- und Aufbaubewegungen des Fahrzeuges (1 ) prognostiziert werden und eine Abstrahlcharakteristik der Scheinwerfer (2) in Abhängigkeit der prognostizierten Nick- und Aufbaubewegungen angepasst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Profil des Streckenabschnittes (S) anhand erfasster Bilddaten und/oder Signale einer am Fahrzeug (1 ) angeordneten Stereokamera (3) und/oder einer
laserbasierten Erfassungseinheit ermittelt wird.
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- 2018-02-27 WO PCT/EP2018/054787 patent/WO2018166785A1/de active Application Filing
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