DE102009040006A1 - Headlamp assembly for vehicles and method for operating a headlamp assembly for vehicles - Google Patents
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Abstract
Mit der Scheinwerferanordnung (1) für Fahrzeuge wird eine Szene vor dem Fahrzeug beleuchtet. Die Scheinwerferanordnung (1) umfasst eine Erfassungseinrichtung (3) zur Erfassung des zum Fahrzeug reflektierten Lichts, eine Auswerteeinrichtung (4) zur Auswertung der von der Erfassungseinrichtung (3) gegebenen Informationen und eine Steuereinrichtung (5) zur Steuerung der Beleuchtung in Abhängigkeit eines Auswerteergebnisses. Die Informationen betreffen eine Helligkeit der Szene. Die Steuereinrichtung (5) ist ausgelegt, um die Beleuchtung in Abhängigkeit der Helligkeit zu steuern.A scene in front of the vehicle is illuminated with the headlight arrangement (1) for vehicles. The headlight arrangement (1) comprises a detection device (3) for detecting the light reflected to the vehicle, an evaluation device (4) for evaluating the information given by the detection device (3) and a control device (5) for controlling the lighting as a function of an evaluation result. The information relates to a brightness of the scene. The control device (5) is designed to control the lighting as a function of the brightness.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Scheinwerferanordnung für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Betreiben einer Scheinwerferanordnung für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The invention relates to a headlight assembly for vehicles according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a method for operating a headlight assembly for vehicles according to the preamble of claim 9.
Oberflächen verschiedener Objekte (wie zum Beispiel eine Fahrbahn, eine Böschung, ein Baum, ein Verkehrszeichen, eine landschaftliche Senke etc.), die innerhalb einer von einer Kraftfahrzeug-Scheinwerferanordnung ausgeleuchteten Szene auftreten können, absorbieren oder reflektieren Licht in aller Regel in unterschiedlichem Maße. Grob gesprochen reflektieren helle, glänzende Oberflächen einen größeren Teil des Lichtes als dunkle, matte Oberflächen. Eine für die daraus resultierenden Helligkeitsverhältnisse falsch eingestellte Beleuchtungsintensität oder Lichtverteilung der Scheinwerferanordnung kann zu einer -unter sicherheitstechnischen oder ergonomischen Gesichtspunkten- nicht optimal ausgeleuchteten Szene führen.Surfaces of various objects (such as a roadway, embankment, tree, traffic sign, scenic valley, etc.) which may occur within a scene illuminated by a motor vehicle headlamp assembly typically absorb or reflect light to varying degrees. Roughly speaking, bright, shiny surfaces reflect a greater part of the light than dark, matte surfaces. A lighting intensity or light distribution of the headlight arrangement which is set incorrectly for the resulting brightness conditions can lead to a scene which is not optimally illuminated from a safety or ergonomic point of view.
Aus den Druckschriften
Die
Die Druckschriften
Aus der
Als Fazit besteht nach wie vor keine Lösung für die angesprochene Problematik der für gegebene Helligkeitsbedingungen einer ausgeleuchteten Szene möglicherweise falsch eingestellten Beleuchtungsintensität oder Lichtverteilung der Scheinwerferanordnung.In conclusion, there is still no solution to the problem addressed by the illumination intensity or light distribution of the headlamp assembly, which may have been set incorrectly for given brightness conditions of an illuminated scene.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Abhilfemaßnahme für die zuvor genannte Problematik zu schaffen und die Ausleuchtung einer Szene vor dem Fahrzeug unter sicherheitstechnischen und/oder ergonomischen Gesichtspunkten zu optimieren.The invention is therefore based on the object to provide a remedial measure for the aforementioned problem and to optimize the illumination of a scene in front of the vehicle under safety and / or ergonomic aspects.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Scheinwerferanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Betreiben einer Scheinwerferanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.This object is achieved by a headlamp assembly with the features of claim 1 and by a method for operating a headlamp assembly with the features of claim 9. Further advantageous features include the subclaims.
Mit der Scheinwerferanordnung für Fahrzeuge wird eine Szene vor dem Fahrzeug beleuchtet. Die Scheinwerferanordnung umfasst eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung des zum Fahrzeug reflektierten Lichts und eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der von der Erfassungseinrichtung gegebenen Informationen. Die Scheinwerferanordnung umfasst ferner eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Beleuchtung der Szene in Abhängigkeit wenigstens eines Auswerteergebnisses der Auswertung. Die Informationen umfassen und/oder betreffen eine Helligkeit der Szene. Die Steuereinrichtung ist ausgelegt, um die Beleuchtung der Szene in Abhängigkeit der Helligkeit zu steuern.The headlamp assembly for vehicles illuminates a scene in front of the vehicle. The headlamp assembly comprises a detection device for detecting the light reflected to the vehicle and an evaluation device for evaluating the information given by the detection device. The headlamp assembly further comprises a control device for controlling the lighting of the scene as a function of at least one evaluation result of the evaluation. The information includes and / or relates to a brightness of the scene. The control device is designed to control the lighting of the scene as a function of the brightness.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung umfassen die Informationen eine örtliche Änderung der Helligkeit in der beleuchteten Szene. Dabei ist die Steuereinrichtung ausgelegt, um die Beleuchtung in Abhängigkeit der örtlichen Änderung der Helligkeit zu steuern. Dies erlaubt die Erkennung etwa einer ungleichförmigen oder inhomogenen Ausleuchtungssituation, insbesondere eine Erfassung von lokalen Helligkeitsmaxima oder -minima. Es können daraufhin entsprechende Gegenmaßnahmen zur Kompensation der Ungleichförmigkeit eingeleitet werden.According to an embodiment of the invention, the information comprises a local change of the brightness in the illuminated scene. In this case, the control device is designed to control the lighting as a function of the local change in brightness. This allows the recognition of a non-uniform or inhomogeneous illumination situation, in particular a detection of local brightness maxima or minima. Corresponding countermeasures to compensate for the nonuniformity can then be initiated.
Aus der Praxis ist es bekannt, dass nach einer Blendwirkung, verursacht z. B. durch ein bei Dunkelheit mit eingeschaltetem Fernlicht passiertes Verkehrsschild, dunklere Bereich im Gesichtsfeld des Fahrers schlechter vom Fahrer erkannt werden können, da es einige Zeit in Anspruch nimmt, bis sich die Augen an die dunkleren Lichtverhältnisse adaptiert haben. Umgekehrt kommt es bei einem Blickwechsel des Fahrers von einem Dunkelbereich zu einem Hellbereich aufgrund der sich erst allmählich einstellenden Adaption der Augen zu einer besonders hohen Helligkeitsempfindlichkeit und damit leicht zu einer Blendwirkung. Um die Auswirkungen der Adaptionseffekte möglichst gering zu halten, und damit das Risiko an der Verkehrsteilnahme zu verringern, ist die Auswerteeinrichtung ausgelegt, um durch Auswertung der Informationen wenigstens einen gegebenen Hellbereich und wenigstens einen gegebenen Dunkelbereich in der beleuchteten Szene zu erkennen. Dabei ist die Steuereinrichtung ausgelegt, um die Lichtemission und/oder die Lichtverteilung der Scheinwerferanordnung einerseits zur Erhöhung der Ausleuchtung wenigstens eines Teils des Dunkelbereichs zu erhöhen und/oder andererseits zur Verringerung der Ausleuchtung wenigstens eines Teils des Hellbereichs zu verringern.From practice, it is known that after a glare, caused z. B. by a passed in the dark with the high beam traffic sign, darker area in the field of vision of the driver can be recognized worse by the driver, since it takes some time until the eyes have adapted to the darker lighting conditions. Conversely, it comes at a A driver's change of vision from a dark area to a bright area due to the adaptation of the eyes to a particularly high sensitivity to brightness that is only gradually taking place and thus to a dazzling effect. In order to keep the effects of the adaptation effects as low as possible, and thus to reduce the risk of traffic participation, the evaluation device is designed to recognize at least one given bright area and at least one given dark area in the illuminated scene by evaluating the information. In this case, the control device is designed to increase the light emission and / or the light distribution of the headlight assembly on the one hand to increase the illumination of at least a portion of the dark area and / or on the other hand to reduce the illumination of at least a portion of the bright area.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Erfassungseinrichtung einen Bildsensor, mit dem fortlaufend Bilder wenigstens eines Teils der beleuchteten Szene erfasst werden. Dabei weist die Scheinwerferanordnung eine Bildverarbeitungseinheit auf, der die Bilddaten zugeführt und von dieser zwecks Erkennung eines Abbildes des Hellbereichs und des Dunkelbereichs ausgewertet werden.According to one embodiment of the invention, the detection device comprises an image sensor with which images of at least part of the illuminated scene are continuously acquired. In this case, the headlamp assembly has an image processing unit to which the image data is supplied and evaluated by the latter for the purpose of detecting an image of the bright region and the dark region.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung ist der Bildsensor als CCD-(charge coupled device)
-Kamera und/oder als CMOS-(complemetary metal Oxide semiconductor)-Kamera ausgeführt. Aus den Einzelbildern, die von einer Kamera aufgenommen werden, können Entfernungen einzelner interessierender Objekte bestimmt werden. Mit Hilfe spezieller Bildverarbeitungsalgorithmen ist es dadurch möglich, die räumliche Lage der jeweiligen Objekte zu bestimmen.According to one embodiment of the invention, the image sensor is a CCD (charge coupled device)
Camera and / or implemented as a CMOS (complemetary metal oxide semiconductor) camera. From the individual images taken by a camera, distances of individual objects of interest can be determined. With the help of special image processing algorithms, it is possible to determine the spatial position of the respective objects.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Scheinwerferanordnung mehrere Leuchtelemente, die einzeln oder in Gruppen ansteuerbar und in ihrer Lichtaussendungsintensität und/oder Lichtverteilung einstellbar sind. Hierdurch ist es möglich eine punktgenaue Lichtverteilung auf einem interessierenden Objekt innerhalb der beleuchteten Szene zu erreichen.In one embodiment of the invention, the headlamp assembly comprises a plurality of lighting elements which can be controlled individually or in groups and in their light emission intensity and / or light distribution can be adjusted. This makes it possible to achieve a pinpoint distribution of light on an object of interest within the illuminated scene.
Bei einer Ausführungsvariante der Erfindung sind die Leuchtelemente wenigstens zum Teil als Leuchtdioden ausgebildet. Insbesondere sind sämtliche Leuchtelemente als Leuchtdioden ausgebildet. Leuchtdioden haben eine hohe Lebensdauer, einen geringen Energieverbrauch und eine kleine Bauweise.In one embodiment of the invention, the lighting elements are at least partially designed as light-emitting diodes. In particular, all the light elements are designed as light-emitting diodes. Light-emitting diodes have a long service life, low energy consumption and a small design.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Scheinwerferanordnung Mittel zur Unterscheidung zwischen rückgestrahltem Eigenlicht (von der Scheinwerferanordnung abgestrahltes Licht) und Fremdlicht (von fremden Lichtquellen stammendes Licht). Dabei wird die Steuerung der Beleuchtung der Szene durch die Scheinwerferanordnung in Abhängigkeit der Unterscheidung beeinflusst. Beispielsweise kann anhand einer Analyse der örtlichen Änderung der Helligkeit innerhalb der beleuchteten Szene erkannt werden, ob eine flächenhafte oder punktförmige Lichtquelle vorliegt und diese Erkenntnis bei der Unterscheidung zwischen rückgestrahltem Eigenlicht und Fremdlicht berücksichtigt wird.According to one embodiment of the invention, the headlamp assembly comprises means for distinguishing between reflected back light (emitted by the headlamp assembly light) and extraneous light (originating from external light sources light). In this case, the control of the illumination of the scene is influenced by the headlamp assembly as a function of the distinction. For example, it can be detected on the basis of an analysis of the local change in brightness within the illuminated scene, whether a planar or punctiform light source is present and this finding is taken into account in the distinction between back-radiated light and extraneous light.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Nachfolgenden unter Bezugnahme auf die einzige beigefügte Zeichnung näher beschrieben.An embodiment of the method according to the invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings.
Zur Erkennung des Abbildes eines Hellbereichs kann beispielsweise ein Verfahren verwendet werden, bei dem überprüft wird, ob im Umfeld eines Bildpunktes andere Bildpunkte mit einer entsprechend hohen Helligkeit existieren. Ist eine hinreichend hohe Anzahl qualifizierter Nachbarbildpunkte gefunden, wird dieser Punkt als Teil eines zusammenhängenden Gebietes erkannt und entsprechend markiert. Entsprechend kann zur Erkennung des Abbildes eines zusammenhängenden Dunkelbereichs überprüft werden, ob im Umfeld eines Bildpunktes andere Bildpunkte existieren, die eine entsprechend geringe Helligkeit aufweisen.For example, a method can be used to detect the image of a bright region, in which it is checked whether other pixels with a correspondingly high brightness exist in the vicinity of a pixel. If a sufficiently high number of qualified neighboring pixels is found, this point is recognized as part of a contiguous area and marked accordingly. Accordingly, it can be checked to detect the image of a contiguous dark area, whether in the environment of a pixel other pixels exist that have a correspondingly low brightness.
Nachdem wenigstens ein Hellbereich und wenigstens ein Dunkelbereich innerhalb der beleuchteten Szene erkannt worden sind, wird eine Vergleichmäßigung der Ausleuchtungsintensität der beleuchten Szene angestrebt. Hierzu werden die einzelnen LEDs des Pixelscheinwerfers
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |