DE10164193A1 - Fahrzeugscheinwerfereinrichtung - Google Patents
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Abstract
Bei einer Fahrzeugscheinwerfereinrichtung (1) sind eine Karteninformationsakquisitionsvorrichtung (2) zum Akquirieren von Positionsinformation in Bezug auf das eigene Fahrzeug auf einer Karte und Umgebungsinformation sowie eine Umgebungszustandsfeststellvorrichtung (3) zur Feststellung des Umgebungszustands in Bezug auf eine Fahrstraße vorgesehen, auf welcher das eigene Fahrzeug fährt, entsprechend Bildinformation oder Information, die von einem Radar akquiriert wird. Die Lichtverteilungssteuervorrichtung (4) einer Beleuchtungseinrichtung (5) führt eine Lichtverteilungssteuerung des Scheinwerfers entsprechend der verlässlicheren von zwei Arten von Informationen durch, welcher Priorität verliehen wird, unter der Information, die von der Karteninformationsakquisitionsvorrichtung (2) stammt, und jener Information, die von der Umgebungszustandsfeststellvorrichtung (3) stammt, oder entsprechend Information, die durch beide Arten von Information ergänzt wurde, die voranstehend geschildert wurden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der
ordnungsgemäßen Steuerung der Beleuchtung durch einen
Fahrzeugscheinwerfer, unter Berücksichtigung des
Straßenzustands und der Umgebungsbedingungen.
Das intelligente Transportsystem (ITS) ist darauf gerichtet,
technische Probleme in Bezug darauf zu lösen, Fahrer von
Fahrzeugen in Bezug auf Gefahren zu warnen, sie Gefahren
vermeiden zu lassen, ein automatisches Fahren zu ermöglichen,
und dergleichen; so wird es beispielsweise als wichtig
angesehen, die Fähigkeit zur Verfügung zu stellen, die
Umgebung um Fahrzeuge herum zu erkennen, beispielsweise
Hindernisse auf Straßen, und Fahrstraßen zu erkennen, und die
Verlässlichkeit des Systems zu verbessern.
Es gibt eine bekannte Einrichtung zum Steuern der
Lichtverteilung durch Änderung der Aussenderichtung des
Lichts von einer Beleuchtungseinrichtung und des
Bestrahlungsbereichs in Reaktion auf Änderungen des
Fahrzustands eines Fahrzeugs und der Fahrstraße. Allerdings
wird es immer noch vorgezogen, die Lichtverteilung durch
exakte Erlangung von Information über Fahrstraßen und die
Umgebung zu steuern, mit ausreichender Lichtintensität im
Vorwärts-Sichtbereich, unter Verringerung der Blendwirkung
für entgegenkommende Fahrzeuge, Benutzer der Straße und
dergleichen, soweit dies möglich ist.
Um Daten in Bezug auf die Ausbildung einer Straße zu
akquirieren, auf welcher das eigene Fahrzeug fährt, kann
folgende Einrichtung eingesetzt werden.
Ein Bildverarbeitungssystem zum Herausziehen von
Spurmarkierungen und dergleichen auf der Grundlage von
Bildinformation durch eine Kamera an Bord eines Fahrzeugs,
damit eine Kreuzung erkannt werden kann, ein bestimmter Ort
auf der Straßenoberfläche, der Krümmungsradius bei einer
sonst geradlinig verlaufenden Straße, und dergleichen.
Oder aber ein System zum Akquirieren der momentanen Position
des eigenen Fahrzeugs und von Information in Bezug auf die
Umgebung, auf der Grundlage von Karteninformation von einer
Navigationseinrichtung, die zur Streckenplanung dient, und
dergleichen.
Die herkömmlichen Einrichtungen weisen jedoch immer noch die
nachstehend angegebenen Schwierigkeiten auf.
Bei dem ersten Verfahren, bei welchem die Kamera an Bord des
Fahrzeugs verwendet wird, ist zwar eine ausreichende
Erkennungsfähigkeit vorhanden, und ist die Genauigkeit der
Entfernungsmessung in solchen Fällen relativ hoch, in denen
am Tage ein ausreichendes Gesichtsfeld sichergestellt ist,
jedoch wird die Leuchtdichte einer Spurmarkierung als
festzustellendes Objekt geringer, mit zunehmender Entfernung
vom Fahrzeug, wenn beispielsweise eine ausreichende
Lichtmenge beim Fahren bei Nacht nicht verfügbar ist, so dass
die Schwierigkeit auftritt, dass die Fähigkeit zur
Feststellung einer Spur verringert wird. Weiterhin treten
Schwierigkeiten infolge der Tatsache auf, dass die
Erkennungsfähigkeit durch die Wetterbedingungen beeinflusst
wird. So treten beispielsweise Probleme infolge einer
Kontrastabnahme auf, die durch Streuung hervorgerufen wird,
die durch einen optischen Abschirmeffekt hervorgerufen wird,
bei Regenwetter oder Nebel, und darüber hinaus wird die
Spurerkennungsfähigkeit infolge der Oberflächenreflexion bei
Wasser auf der Straße verringert, können Spurmarkierungen bei
Schnee nicht erkannt werden, und dergleichen.
Bei dem zweiten Verfahren, bei welchem eine
Navigationseinrichtung verwendet wird, sinkt die
Kartenanpassungsgenauigkeit in Bezug auf die momentane
Position des eigenen Fahrzeugs in solchen Fällen ab, in denen
das Fahrzeug auf einer Straße fährt, bei welcher stundenlang
wenige Änderungen auftreten, oder wenn das Fahrzeug auf einer
Straße zwischen hohen Gebäuden in Städten fährt, oder in
Berggegenden und dergleichen, so dass es kaum möglich wird,
eine exakte Entscheidung in Bezug auf eine Straße mit Kurven
zu treffen, und in Bezug auf die Position einer Kreuzung,
wobei diese Entscheidungen zur Steuerung der Beleuchtung
benötigt werden. Weiterhin besteht die Befürchtung, dass eine
Beleuchtungssteuerung völlig ungeeignet für einen
Straßenzustand ist, wenn das Fahrzeug auf einer falschen
Strecke fährt.
Bei einer Straßenkarte, die schematisch in Fig. 16
dargestellt ist, gibt beispielsweise eine dicke Linie eine
Bundesstraße a an, und eine Straße b, die im Wesentlichen
parallel dazu verläuft, eine Landstraße an. Weiterhin gibt
eine durch eine gestrichelte Linie dargestellte Strecke eine
tatsächlich ausgewählte Strecke an, und eine Strecke R', die
durch eine doppelt gestrichelte Kettenlinie dargestellt ist,
eine Strecke, die von der Navigationseinrichtung bevorzugt
wird.
Wenn eine Straße (eine Bundesstraße) vorhanden ist, die
parallel und nahe zu einer Straße (der Landstraße) verläuft,
auf welcher das Fahrzeug fährt, so ist die Wahrscheinlichkeit
dafür hoch, dass die Bundesstraße als Straße höherer Ordnung
fehlerhaft als die richtige Strecke angesehen wird, was dazu
führen kann, dass eine Beleuchtungssteuerung in Bezug auf den
tatsächlichen Zustand einer Straße, auf der gefahren wird,
ungeeignet ist.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
ordnungsgemäße, äußerst verlässliche Beleuchtungssteuerung
entsprechend der Fahrumgebung durchzuführen, in welcher ein
Fahrzeug fährt.
Zur Lösung der voranstehend geschilderten Schwierigkeiten
weist eine Fahrzeugscheinwerfereinrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung auf: eine
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung zum Akquirieren von
Positionsinformation in Bezug auf das eigene Fahrzeug auf
einer Karte sowie von Umgebungsinformation, eine
Umgebungszustandsfeststellvorrichtung zur Feststellung eines
Umgebungszustands in Bezug auf eine Fahrstraße, auf welcher
das eigene Fahrzeug fährt, entsprechend Bildinformation oder
Information, die von einem Radar akquiriert wird, sowie eine
Lichtverteilungssteuervorrichtung zum Ändern der
Lichtverteilung eines Scheinwerfers, der an einem Fahrzeug
angebracht ist, entsprechend Änderungen des Fahrzustands des
eigenen Fahrzeugs und der Umgebungsbedingungen, wobei die
Lichtverteilungssteuervorrichtung eine
Lichtverteilungssteuerung des Scheinwerfers entsprechend
einer von zwei Arten von Informationen durchführt, wobei die
Priorität auf der Information liegt, die von der
Karteinformationsakquisitionsvorrichtung ermittelt wird,
sowie auf der Information, die von der
Umweltzustandsfeststellvorrichtung festgestellt wird, oder
die Lichtverteilungssteuerung entsprechend der Information
durchgeführt wird, die mit den beiden voranstehend
geschilderten Arten von Information ergänzt wird.
Daher liegt bei der vorliegenden Erfindung die Priorität auf
einer mehr verlässlichen Information unter der Information,
die von der Karteninformationsakquisitionsvorrichtung
ermittelt wird, und jener Information, die von der
Umweltzustandsfeststellvorrichtung festgestellt wird, um so
eine Lichtverteilungssteuerung eines Beleuchtungsgeräts
durchzuführen, oder eine Lichtverteilungssteuerung des
Beleuchtungsgeräts entsprechend der abgeänderten Information
durchzuführen, die durch die Differenz zwischen den beiden
Arten von Information ergänzt wird, so dass die
Lichtbestrahlung in Vorwärtsrichtung auf der Fahrstraße des
Fahrzeugs dadurch ausreichend sichergestellt wird, dass eine
äußerst verlässliche festgestellte Information verwendet
wird, wodurch die Fahrsicherheit verbessert wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm des grundlegenden Aufbaus der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Darstellung der Ausbildung einer Einrichtung
zur Erläuterung einer Ausführungsform der Erfindung
zusammen mit den Fig. 3 bis 15;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Beispiels für
den Außenaufbau eines Scheinwerfers;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Beispiels für
den Aufbau einer Leuchte, die mit einer
Niveauausgleichsfunktion versehen ist;
Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines
Beispiels für den Aufbau einer Leuchte, die mit
einem Antriebsmechanismus für die optische Achse in
Querrichtung versehen ist;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Beispiels für
den Aufbau einer Leuchte, welche Infrarotstrahlung
aussenden kann;
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Funktion und des
Bestrahlungsbereichs jeder Leuchte;
Fig. 8 ein Flussdiagramm, das zusammen mit den Fig. 9 und
10 ein Beispiel für eine Steuerverarbeitung
erläutert, wobei in Fig. 8 eine erste
Verarbeitungsphase dargestellt ist;
Fig. 9 ein Flussdiagramm in einer mittleren
Verarbeitungsphase;
Fig. 10 ein Flussdiagramm in der endgültigen
Verarbeitungsphase;
Fig. 11 ein Flussdiagramm mit einem Beispiel für eine
Abänderung der Verarbeitungsprozedur in Bezug auf
Navigationsdaten, zusammen mit den Fig. 12 und 13,
wobei Fig. 11 eine erste Verarbeitungsphase zeigt;
Fig. 12 ein Flussdiagramm in der mittleren
Verarbeitungsphase;
Fig. 13 ein Flussdiagramm in der endgültigen
Verarbeitungsphase;
Fig. 14 ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die
Bestrahlungssteuerung zur Erhöhung einer
Feststellentfernung zu einer Spurmarkierung zeigt,
zusammen mit Fig. 15, wobei Fig. 14 eine erste
Hälfte eines Verarbeitungsabschnittes zeigt;
Fig. 15 ein Flussdiagramm, das eine zweite Hälfte des
Verarbeitungsabschnittes zeigt; und
Fig. 16 eine Darstellung zur Erläuterung der bislang
vorhandenen Schwierigkeiten.
Bevor eine spezielle Ausbildung der Einrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung beschrieben wird, werden zuerst die
wesentlichen Bauteile einer Fahrzeugscheinwerfereinrichtung 1
unter Bezugnahme auf Fig. 1 geschildert.
Die Fahrzeugscheinwerfereinrichtung 1 weist eine
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2 auf, eine
Umweltzustandsfeststellvorrichtung 3, eine
Lichtverteilungssteuervorrichtung 4, und ein
Beleuchtungsgerät 5.
Obwohl das Beleuchtungsgerät 5 einen Scheinwerfer betrifft,
in der engen Bedeutung im Falle eines Fahrzeugscheinwerfers,
ist es nicht auf eine einzelne Leuchte beschränkt, sondern
kann eine Einrichtung umfassen, die zusätzliche
Beleuchtungsgeräte aufweist, beispielsweise eine
Nebelleuchte, eine Abbiegeleuchte, und dergleichen.
Eine Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2 ist dazu
erforderlich, Information in Bezug auf die Position des
eigenen Fahrzeugs auf einer Karte zu akquirieren, sowie
Information in Bezug auf die Umgebung, wobei die betreffende
Information einer Lichtverteilungssteuervorrichtung 4
zugeführt wird. Die Karteninformationsakquisitionsvorrichtung
2 kann die folgenden Einrichtungen enthalten.
- a) GPS (Globales Positionierungssystem): eine Navigationseinrichtung, welche Funksignale von einem Satelliten verwendet.
- b) eine Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation von der Straße zum Fahrzeug.
Zunächst ist die Einrichtung gemäß (a) dazu ausgebildet, die
momentane Position des eigenen Fahrzeugs auf einer
Straßenkarte anzuzeigen, auf der Grundlage von Signalen, die
von einem Kreiselsensor und einem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor festgestellt werden, der
Funkinformation, die über einen GPS-Empfänger von einem GPS-
Satelliten empfangen wird, der Karteninformation, die auf
Aufzeichnungsmedien gespeichert ist (DVD-ROM und dergleichen)
usw., und dazu ausgebildet, eine Streckenführung entlang
einer geplanten Strecke bis zu einem gewünschten Punkt
durchzuführen. Weiterhin ist die Einrichtung gemäß (b) so
ausgebildet, dass sie Information in Bezug auf die momentane
Position des eigenen Fahrzeugs auf der Straßenoberfläche
sowie in Bezug auf die Art der Straße (einschl. des
Straßengradienten und des Krümmungsradius) akquiriert, auf
der Grundlage von Information, die von Kommunikationsmasten
zwischen dem Fahrzeug und der Straße empfangen wird. Die
Kommunikationsmasten sind auf dem Mittelstreifen und
Seitenstreifen von Fernstraßen in vorbestimmten Entfernungen
(der Kommunikationsentfernung) sowie an Hauptecken und
Kreuzungen in städtischen Bereichen angebracht, und zwar
dort, wo Hindernisse in Bezug auf die Übertragung der
Kommunikation vorhanden sind, sowie an Bergstraßen.
In Bezug auf diese Einrichtungen kann eine von diesen
verwendet werden, aber auch beide.
Unter verschiedenen Arten von Informationen, die aus der
akquirierten Information empfangen werden, sind die
Positionsinformation und die Umgebungsinformation für die
Steuerung der Lichtverteilung des Scheinwerfers erforderlich,
wobei dies beispielsweise folgende Daten betreffen kann.
Momentane Position des eigenen Fahrzeugs.
Vorhergesagte Position für das eigene Fahrzeug nach dem Fahren über eine vorbestimmte Zeit.
Obwohl die vorhergesagte Position einfach aus dem Produkt der Fahrzeuggeschwindigkeit "V" und einer vorbestimmten Fahrzeit "Δt" ermittelt werden kann, falls das Fahrzeug geradeaus fährt, muss die Entfernung, die für eine vorbestimmte Zeit später vorhergesagt wird (die Fahrentfernung, bis eine Bremskraft einwirkt) unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit einschl. einer Richtungsänderung und eines Kurvenradius "R" ermittelt werden (proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit, und umgekehrt proportional zur Summe des Gradienten auf einer Seite und eines Seitenschlupfreibungskoeffizienten).
Vorhergesagte Position für das eigene Fahrzeug nach dem Fahren über eine vorbestimmte Zeit.
Obwohl die vorhergesagte Position einfach aus dem Produkt der Fahrzeuggeschwindigkeit "V" und einer vorbestimmten Fahrzeit "Δt" ermittelt werden kann, falls das Fahrzeug geradeaus fährt, muss die Entfernung, die für eine vorbestimmte Zeit später vorhergesagt wird (die Fahrentfernung, bis eine Bremskraft einwirkt) unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit einschl. einer Richtungsänderung und eines Kurvenradius "R" ermittelt werden (proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit, und umgekehrt proportional zur Summe des Gradienten auf einer Seite und eines Seitenschlupfreibungskoeffizienten).
Fahrbereich, unterschiedlicher Bereich.
Lineare Straßendaten (nicht die Form der Straße selbst, sondern lineare Daten, die durch Ermittlung der Eigenschaften der Konfiguration festgestellt werden).
Positionen von Anordnungen auf der Straße, beispielsweise Kreuzungen und Tunnel, und Entfernung gegenüber dem eigenen Fahrzeug.
Anzahl an Spuren und Breite der Spur an der Kreuzung der Fahrstraße.
Art der Fahrstraße.
Lineare Straßendaten (nicht die Form der Straße selbst, sondern lineare Daten, die durch Ermittlung der Eigenschaften der Konfiguration festgestellt werden).
Positionen von Anordnungen auf der Straße, beispielsweise Kreuzungen und Tunnel, und Entfernung gegenüber dem eigenen Fahrzeug.
Anzahl an Spuren und Breite der Spur an der Kreuzung der Fahrstraße.
Art der Fahrstraße.
Da die Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2 annimmt,
dass das eigene Fahrzeug auf einer Straße auf der Karte
fährt, unterscheidet sich dies in keiner Hinsicht von dem
Fahren eines gedachten Fahrzeugs in einem gedachten Raum, der
als Karte bezeichnet wird, und zwar in dem Sinn, dass es
keine Garantie dafür gibt, dass das eigene Fahrzeug
tatsächlich auf der Straße fährt, falls nämlich eine
Kartenanpassung nicht exakt durchgeführt wird.
Andererseits ist die Umgebungszustandsfeststellvorrichtung 3
dazu erforderlich, aktuelle Information in Bezug auf die
Umgebungszustände zu sammeln, welche die Straße betreffen,
auf welcher das Fahrzeug fährt, und diese Informationsposten
werden auf der Grundlage von Bildinformation oder von
Information festgestellt, die von einem Radar akquiriert
wird, bevor sie der Lichtverteilungssteuervorrichtung 4
zugeführt werden. Zu verwendende Einrichtungen umfassen
beispielsweise:
Eine Abbildungseinheit (Kamera an Bord des Fahrzeugs).
Radareinrichtungen (Laserradar, Ultraschallradar, usw.).
Eine Abbildungseinheit (Kamera an Bord des Fahrzeugs).
Radareinrichtungen (Laserradar, Ultraschallradar, usw.).
In Bezug auf die Abbildungseinheit kann zunächst einmal ein
Bildsensor verwendet werden, beispielsweise vom CCD-Typ oder
vom CMOS-Typ, die ein Festkörperabbildungselement verwenden,
sowie eine Kamera mit einem Optiksystem. Weiterhin gibt es
das Verfahren, eine Abbildungseinheit zu verwenden, sowie das
Verfahren, mehr als eine Abbildungseinheit zu verwenden;
andererseits besteht der Vorteil im letztgenannten Fall
davon, dass eine Bildverarbeitung mit Stereobildern und einer
Stereoansicht durchgeführt werden kann, was jedoch den
Nachteil mit sich bringt, dass eine bestimmte
Montagegenauigkeit sichergestellt werden muss, die Kosten
ansteigen, Installierungsraum benötigt wird, usw.
Es ist jedenfalls erforderlich, die Lichtverteilung des
Beleuchtungsgeräts auf Grundlage der Information zu steuern,
die aus den Bilddaten akquiriert wird, die von der
Abbildungseinheit festgestellt werden. Dies umfasst
folgendes:
Das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines ortsfesten oder mobilen Objekts, und deren momentane Positionen unter Konfigurationen.
Anzahl an Spuren.
Krümmungsradius der Straße.
Entfernung bis zu einer Kreuzung und zu einer Kurve.
Position der Verkehrsspur auf der Fahrstraße.
Straßenoberflächenzustand (trocken, nass, mit Wasser bedeckt, usw.).
Wetterbedingungen (Regen, Nebel, Schnee, usw., auf Grundlage der Untersuchung der Leuchtdichte der Straßenoberfläche).
Fahrbereich (auf der Grundlage der Feststellung der Leuchtdichte der Straßenoberfläche, der Intensität der Umgebungsbeleuchtung, usw.).
Vorhandensein oder Abwesenheit mobiler Objekte, beispielsweise vorausfahrender oder entgegenkommender Fahrzeuge, und deren geschätzte Position.
Verkehrsaufkommen und Beleuchtung der Umgebung.
Das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines ortsfesten oder mobilen Objekts, und deren momentane Positionen unter Konfigurationen.
Anzahl an Spuren.
Krümmungsradius der Straße.
Entfernung bis zu einer Kreuzung und zu einer Kurve.
Position der Verkehrsspur auf der Fahrstraße.
Straßenoberflächenzustand (trocken, nass, mit Wasser bedeckt, usw.).
Wetterbedingungen (Regen, Nebel, Schnee, usw., auf Grundlage der Untersuchung der Leuchtdichte der Straßenoberfläche).
Fahrbereich (auf der Grundlage der Feststellung der Leuchtdichte der Straßenoberfläche, der Intensität der Umgebungsbeleuchtung, usw.).
Vorhandensein oder Abwesenheit mobiler Objekte, beispielsweise vorausfahrender oder entgegenkommender Fahrzeuge, und deren geschätzte Position.
Verkehrsaufkommen und Beleuchtung der Umgebung.
In Bezug auf die Abbildung von Objekten in dem Gesichtsfeld
in Vorwärtsrichtung lässt sich folgendes angeben:
Zentrumslinie und Mittelstreifen.
Straßenrandlinie.
Straßenstrukturen, beispielsweise Ampeln und Blendschutzzäune.
Andere die Straße nutzende Verkehrsteilnehmer, beispielsweise ein vorausfahrendes oder entgegenkommendes Fahrzeug, sowie Fussgänger.
Zentrumslinie und Mittelstreifen.
Straßenrandlinie.
Straßenstrukturen, beispielsweise Ampeln und Blendschutzzäune.
Andere die Straße nutzende Verkehrsteilnehmer, beispielsweise ein vorausfahrendes oder entgegenkommendes Fahrzeug, sowie Fussgänger.
Verschiedene Feststellpunkte, die zum Steuern der
Lichtverteilung erforderlich sind (beispielsweise die
Feststellposition, die in Bezug auf die
Leuchtintensitätsverteilung in Reaktion auf die
Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt wird).
In Bezug auf den Wellenlängenbereich, der bei der
Abbildungseinheit verwendet wird, ist zusätzlich zum Bereich
des sichtbaren Lichts ein ultravioletter und ein infraroter
Bereich vorhanden. Anders ausgedrückt wird, wenn eine Kamera
für sichtbares Licht verwendet wird, eine Erkennungsleistung
in der Nähe der unbewaffneten Augen des Fahrers erhalten, so
dass man erwarten kann, dass der Kontrast dadurch erhöht
wird, dass Spurmarkierungen mit hoher Leuchtdichte verwendet
werden, stark leuchtende Lichtquellen von Fahrzeugen, und
dergleichen. Wenn andererseits Ultraviolettlicht verwendet
wird, wird ein Scheinwerfer eingesetzt, der Strahlung im
Ultraviolettbereich aussenden kann, obwohl eine Kamera für
den sichtbaren Lichtbereich zur Bilderzeugung ausreichend
ist, wenn man Fluoreszenzeffekte in Bezug auf die
Spurmarkierungen ausnutzt, die durch das von dort ausgesandte
Licht hervorgerufen werden. Beim Einsatz von Infrarotlicht
kann darüber hinaus eine spezielle Kamera eingesetzt werden,
die im Infrarotbereich empfindlich ist (beispielsweise im
nahen Infrarotbereich), und wird die Bilderzeugung unter
Verwendung des reflektierten Lichts durchgeführt (da ein
üblicher Scheinwerfer Infrarotlicht aussendet, ist nicht die
Anbringung eines speziellen Beleuchtungsgeräts erforderlich).
Weiterhin lässt sich in diesem Zusammenhang ein Bildsensor im
Millimeterwellenlängenbereich angeben, wobei ein derartiger
Bildsensor sehr wirksam dazu ist, Information bei schlechtem
Wetter zu akquirieren.
Als Kandidaten für Spurmarkierungsfeststellvorrichtungen gibt
es eine CCD-Kamera für sichtbares Licht, ein
Festkörperabbildungselement für das nahe Infrarot, eine
Infrarotkamera, und dergleichen. Wenn der Kontrast eines
Videosignals, dass bei dem Bild einer Straßenoberfläche
erhalten wird, in welchem eine Spurmarkierung enthalten ist,
ausreichend hoch ist, lässt sich die Feststellung einer Spur
relativ einfach vornehmen; die Konfiguration der Fahrstraße
kann beispielsweise dadurch erhalten werden, dass eine
Linienform angenommen wird, nachdem die weiße Linie
festgestellt wurde. In Bezug auf die optische
Feststellvorrichtung muss allerdings Sorge getroffen werden,
dass die erwartete Erkennungsleistung in solchen Situationen
verringert wird, in welchen der Kontrast zwischen der
Leuchtdichte eines festzustellenden Objekts und dessen
Hintergrund unzureichend ist; dies gilt beispielsweise für
verschlechterte Wetterbedingungen, bei denen die Intensität
der Umgebungsbeleuchtung verringert ist.
Laserradar und Ultraschallradar werden dazu verwendet,
Information um ein Fahrzeug herum mit Hilfe festgestellter,
wellenförmiger Signale zu sammeln. In Bezug auf die durch
derartige Radargeräte festgestellte Information sind folgende
Eigenschaften dazu erforderlich, die Lichtverteilung der
Beleuchtungseinrichtung zu steuern.
Das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines ortsfesten oder
einen sich bewegenden Objekts, und deren momentane
Positionen.
Die Entfernung von Fahrzeug zu Fahrzeug in Bezug auf ein
vorausfahrendes Fahrzeug, und die relative Position zwischen
den Fahrzeugen.
Die Position eines entgegenkommenden Fahrzeugs sowie die
Entfernung zu diesem Fahrzeug.
In dieser Hinsicht ergeben sich insbesondere die Vorteile,
dass Information in Bezug auf die vorhandenen Positionen und
die Relativentfernung zwischen vorausfahrenden und
entgegenkommenden Fahrzeugen und die Relativgeschwindigkeit
zwischen den Fahrzeugen akquiriert werden können.
In Bezug auf die Radareinrichtungen ist es möglich, nicht nur
in zufriedenstellender Weise derartige Eigenschaften messen
zu können, sondern auf die Messgenauigkeit dadurch verbessern
zu können, dass die Radareinrichtung in Kombination mit einer
Abbildungseinheit eingesetzt wird, anstatt sie nur unabhängig
zu verwenden. So kann beispielsweise durch Erkennung der
Fahrstraße, auf welcher das Fahrzeug fährt, nur mit Radar
keine Verlässlichkeit erzielt werden, jedoch wird eine genaue
Erkennung des Fahrbereichs und der Fahrumgebung dadurch
ermöglicht, dass beide Geräte in Kombination eingesetzt
werden, und darüber hinaus die
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2.
Die Lichtverteilungssteuervorrichtung 4 ist dazu
erforderlich, die Lichtverteilung des Scheinwerfers zu
ändern, der bei dem Fahrzeug vorgesehen ist, in Abhängigkeit
von Änderungen der Fahrbedingungen und der
Umgebungsbedingungen des eigenen Fahrzeugs. In Bezug auf die
Abstrahlungssteuerung wird die Leuchtintensitätsverteilung
dadurch steuerbar ausgebildet, dass die Abstrahlrichtung, der
Abstrahlbereich, der Startzeitpunkt für die Steuerung, die
Steuergeschwindigkeit, und dergleichen variiert werden, in
Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs.
In Bezug auf die Steuerung der Abstrahlrichtung gibt es ein
Verfahren, bei welchem abgestrahltes Licht vollständig in
eine vorbestimmte Richtung gerichtet wird, sowie ein
Verfahren, bei welchem abgestrahltes Licht zum Teil in eine
vorbestimmte Richtung gerichtet wird. So gibt es
beispielsweise das Verfahren, die Abstrahlachse der
Beleuchtungseinrichtung dadurch in eine vorbestimmte Richtung
zu drehen, dass die gesamte Beleuchtungseinrichtung um ihre
Schwenkwelle verschwenkt wird, sowie das Verfahren, die
optische Achse dadurch vollständig in eine vorbestimmte
Richtung zu drehen, dass die Ausrichtungen von Bauteilen der
Beleuchtungseinrichtung gesteuert werden (beispielsweise
eines reflektierenden Spiegels, einer Linse, einer
Lichtquelle, eines Abschirmteils und dergleichen). Um das
abgestrahlte Licht teilweise zu ändern, gibt es weiterhin das
Verfahren, die Abstrahlachse einer bestimmten
Beleuchtungseinrichtung in einer Einrichtung zu ändern, die
mehrere Beleuchtungseinrichtungen aufweist (wenn
beispielsweise ein Scheinwerfer, eine Nebelleuchte und eine
Abbiegeleuchte in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sind, wird
die Abstrahlachse nur einer Leuchte geändert, oder werden die
Abstrahlachsen von zwei Leuchten unter den drei Leuchten
geändert), und gibt es weiterhin das Verfahren, die
Ausrichtung eines Teils oder die Ausrichtung mehrerer Teile
unter den Bauteilen einer Beleuchtungseinrichtung zu steuern
(beispielsweise dadurch, dass als reflektierender Spiegel ein
fester reflektierender Spiegel und ein beweglicher
reflektierender Spiegel vorgesehen werden, wobei die optische
Achse des beweglichen reflektierenden Spiegels in eine
gewünschte Richtung gerichtet wird).
In Bezug auf die Steuerung des Abstrahlbereichs gibt es das
Verfahren, Abstrahlbereiche dadurch zu kombinieren, dass
mehrere Beleuchtungseinrichtungen verwendet werden, sowie das
Verfahren, den Abstrahlbereich dadurch zu ändern, dass ein
Teil der Bauteile einer Beleuchtungseinrichtung bewegt wird.
So gibt es beispielsweise bei einer Einrichtung zur
Ausbildung des gesamten Abstrahlbereichs mittels Vereinigung
der Abstrahlbereiche unter Verwendung mehrere
Beleuchtungseinrichtungen das Verfahren, zwei
Beleuchtungseinrichtungen mit unterschiedlichem
Abstrahlbereich zur Verfügung zu stellen, wobei zum Steuern
der Abstrahlbereiche einiger Beleuchtungseinrichtungen der
Abstrahlbereich einer Beleuchtungseinrichtung festgehalten
wird, jedoch der Abstrahlbereich der anderen
Beleuchtungseinrichtung geändert wird (beispielsweise der
Abstrahlbereich in Querrichtung aufgeweitet wird). Weiterhin
gibt es das Verfahren, die Relativpositionsbeziehung zwischen
zwei Linsen so zu koordinieren, dass freiwählbar das Ausmaß
der Streuung des abgestrahlten Lichts gesteuert wird, durch
entsprechenden Antrieb der Linsen, um so den Abstrahlbereich
einer Beleuchtungseinrichtung durch Änderung der Ausrichtung
eines oder mehrerer Bauteile der Beleuchtungseinrichtung zu
ändern, unter Nutzung der Bewegungen der Linsen. Weiterhin
kann der Abstrahlbereich der Beleuchtungseinrichtung dadurch
variiert werden, dass eine Abschirmung zum Abschirmen eines
Teils des Lichts von einer Lichtquelle bewegt wird. Weiterhin
ist der Einsatz einer anderen Art und Weise zur Ausführung
der Erfindung auf der Grundlage einer Kombination optischer
Bauteile einer Beleuchtungseinrichtung möglich, wobei nur
eine Lichtquelle bewegt wird, oder ein reflektierender
Spiegel und eine Lichtquelle bewegt werden, eine Linse und
ein reflektierender Spiegel, oder eine Linse und eine
Abschirmung, um so den Abstrahlbereich zu ändern.
In Bezug auf die Steuerung zur Aufweitung oder Verengung des
Abstrahlbereichs wird es vorgezogen, den Abstrahlbereich in
Reaktion auf die Geschwindigkeit und Beschleunigung des
Fahrzeugs zu ändern. Dies liegt daran, dass das Gesichtsfeld
eines Fahrers beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit und beim
Fahren mit niedriger Geschwindigkeit verschieden ist, oder
beim Fahren mit konstanter Geschwindigkeit und einer
deutlichen Geschwindigkeitsverringerung verschieden ist, so
dass vorzugsweise der Abstrahlbereich während des Fahrens mit
niedriger Geschwindigkeit weiter eingestellt wird, und ebenso
bei starker Verringerung der Geschwindigkeit und dergleichen,
als bei anderen Fahrbedingungen.
In Bezug auf die vorliegende Erfindung wird der Vorgang der
Durchführung der Abstrahlsteuerung vereinfacht, so dass die
Abstrahlsteuerung direkt mit Hilfe eines Steuersignals
durchgeführt werden kann, das von der
Lichtverteilungssteuervorrichtung 4 an den Scheinwerfer
geschickt wird (oder an eine Antriebsvorrichtung, die zur
Steuerung der Abstrahlung von der Beleuchtungseinrichtung 5
erforderlich ist, und in der
Lichtverteilungssteuervorrichtung 4 vorgesehen ist), wobei es
auf die spezielle Art und Weise der Lichtverteilungssteuerung
nicht ankommt (ein Beispiel hierfür wird nachstehend
erläutert).
Die Information, die von der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2 akquiriert wird,
und jene, die von der Umgebungsbedingungsfeststellvorrichtung
3 festgestellt wird, werden der
Lichtverteilungssteuervorrichtung 4 zugeführt und von dieser
verarbeitet, jedoch sind diese Informationen nicht immer
exakt. Wenn die Genauigkeit der Kartenanpassung gering ist,
so wird beispielsweise die Verlässlichkeit der Information
verringert, die von der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2 akquiriert wird.
Wenn beispielsweise eine Abbildungseinheit (einschl. einer
Bildverarbeitungseinheit) als
Umgebungsbedingungsfeststellvorrichtung 3 verwendet wird,
besteht die Befürchtung, dass Information mit geringerer
Verlässlichkeit gesammelt wird, oder sogar ungeeignete
Information, ohne eine ausreichende Erkennungsleistung, und
zwar infolge unzureichender Beleuchtung bei dichtem Nebel,
starkem Regen, Schneefall und dergleichen in Bezug auf die
weiter entfernte Straßenoberfläche bei Nacht.
Gemäß der Erfindung wird eine Grundlage dafür zur Verfügung
gestellt, ob die Lichtverteilungssteuerung des Scheinwerfers
auf der Information beruht, bei welcher die Priorität bei
einer dieser Informationsarten liegt, oder auf Grundlage der
verlässlichen Information, die unter Verwendung beider Arten
von Information ergänzt wird.
Wenn eine Spurfeststellung bei der Straße durchgeführt wird,
auf welcher das eigene Fahrzeug fährt, unter Verwendung der
Abbildungseinheit, ist es nur erforderlich, die
Lichtverteilung des Scheinwerfers dadurch zu steuern, von
Hand oder automatisch zwischen der Information, die von der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2 akquiriert wird,
oder der Information umzuschalten, die von der
Umgebungsbedingungsfeststellvorrichtung 3 festgestellt wird,
abhängig von der Qualität des Messergebnisses (wobei durch
Abgabe einer Warnung der Fahrer aufgefordert wird, die
Umschaltung durchzuführen). Anders ausgedrückt wird die
Information eingesetzt, die von der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2 akquiriert wird,
wenn die Lichtverteilungssteuervorrichtung 4 feststellt, dass
die Erkennungsleistung der
Umgebungszustandsfeststellvorrichtung 3 verschlechtert oder
sogar unmöglich wird, da sich die Wetterbedingungen
verschlechtert haben, oder die Leuchtstärke der
Straßenoberfläche unzureichend wird.
Wenn die Lichtverteilungssteuervorrichtung 4 feststellt, dass
sich die Genauigkeit der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2 verringert, und
die Akquisition der Information unmöglich wird, so wird im
Gegensatz hierzu jene Information verwendet, die von der
Umgebungsbedingungsfeststellvorrichtung 3 akquiriert wird.
Selbstverständlich kann eine Diskrepanz zwischen den Inhalten
der Informationen auftreten, die von beiden voranstehend
geschilderten Vorrichtungen akquiriert werden, da sich ihre
Funktion verschlechtert hat. Dann wird die festgestellte
Information, die durch Ergänzung der Information auf der
anderen Seite mit der Information auf der einen Seite
erhalten wird, vorzugsweise so verarbeitet, dass die
festgestellte Information zu jener Information passt, die bis
zum momentanen Zeitpunkt angesammelt wurde. Wenn
beispielsweise ein Unterschied zwischen der Information, die
von der Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2
akquiriert wird, und jener Information festgestellt wird, die
von der Umgebungszustandsfeststellvorrichtung 3 akquiriert
wird, sollte die von der erstgenannten Einrichtung
akquirierte Information entsprechend der von der
letztgenannten Einrichtung akquirierten Information
abgeändert werden. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung
wird allerdings die Verlässlichkeit des tatsächlichen
Fahrzustands relativ hoch in diesem Fall bewertet, so dass
die Voraussetzung hierfür ist, dass man sich auf das Ergebnis
ausreichend verlassen kann, das von der
Umgebungszustandsfeststellvorrichtung 3 erhalten wird (also
beispielsweise kein schlechtes Wetter vorhanden ist; die
Intensität der Beleuchtung in Vorwärtsrichtung ausreichend
ist; und kein Problem in Bezug auf die Erkennungsleistung
festgestellt wurde). So kann z. B. bei der Spurerkennung der
Kontrast aus dem Videosignal, das von der Abbildungseinheit
erhalten wird, und einer Größe erhalten werden, welche
definiert ist als "(VL-VR)/VR", wobei VL die
Videoausgangsspannung bezeichnet, die der Leuchtdichte der
Spurmarkierung entspricht, und VR die Videoausgangsspannung,
die der Leuchtdichte der Straßenoberfläche in der Umgebung
der Spurmarkierung entspricht. Wenn diese berechnete Größe
mit einem Schwellenwert verglichen wird, und ein hoher
Kontrast festgestellt wird, wird das Ergebnis der
Spurfeststellung als verlässlich angesehen.
Wenn die Fähigkeit der Abbildungseinheit zur Erkennung der
Spurmarkierung gering ist, so wird vorgezogen, dass die
Lichtverteilungssteuervorrichtung 2 die Lichtverteilung des
Scheinwerfers auf der Grundlage der Information steuert, die
von der Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2
akquiriert wird, aber da der Bildkontrast der
Straßenoberfläche in Vorwärtsrichtung stark durch
Wettereinflüsse beeinflusst wird, kann die Lichtverteilung
dadurch gesteuert werden, dass die Information von der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2 eingesetzt wird,
wogegen die Information, die von der
Umgebungszustandsfeststellvorrichtung 3 festgestellt wird,
unberücksichtigt bleibt, wenn eine Verschlechterung der
Wetterbedingungen festgestellt wird. In Bezug auf die
Feststellung, ob eine Verschlechterung der Wetterbedingungen
auftritt, lässt sich dies vollständig dadurch bestimmen, dass
verschiedene Arten von Information akquiriert werden,
beispielsweise unter Verwendung eines Temperatur-
Leuchtesensors, eines Atmosphärendrucksensors, eines
Beleuchtungssensors und dergleichen, zusätzlich zur
Information in Bezug auf die Verringerung des Bildkontrastes,
oder durch Akquirieren von Information in Bezug auf den
Betrieb eines Scheibenwischers (die Ein/Ausschaltzeit eines
entsprechenden Schalters), sowie durch Akquisition von
Wetterinformation über Kommunikation zwischen Straße und
Fahrzeug.
Es ist weiterhin erforderlich, Maßnahmen für Fälle zu
ergreifen, in denen die Funktionen sowohl der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2 als auch der
Umgebungszustandsfeststellvorrichtung 3 beeinträchtigt sind,
so dass deren beide Funktionen nicht mehr zur Erkennung
ausreichend sind, und hierzu gibt es beispielsweise folgende
Verfahren.
Ein Verfahren, bei welchem eine Vorrichtung zur Feststellung
eines Lenkwinkels zur Verfügung gestellt wird, um die
Abstrahlung entsprechend dem Ergebnis der Feststellung zu
steuern.
Ein Verfahren der Steuerung der Abstrahlung unter Verwendung
von Information von einem Automatik-Lenkgetriebe.
Als Vorrichtung zur Feststellung des Lenkwinkels gibt es
einen Lenkwinkelsensor (oder Steuersensor) zum Akquirieren
von Daten in Bezug auf den Lenkzustand des Fahrers, wodurch
beispielsweise eine Entscheidung getroffen wird, ob das
Fahrzeug auf einer kurvenreichen Straße oder einer geraden
Straße fährt, entsprechend dem Messsignal. Falls das Fahrzeug
auf einer kurvenreichen Straße fährt, wird der Abbiegeradius
des Fahrzeugs auf der Grundlage des Messsignals für den
Lenkwinkel erhalten, und kann die Lichtverteilung des
Scheinwerfers zur Bestrahlung der vorausgesagten
Straßenoberfläche in Vorwärtsrichtung in Fahrrichtung
(hauptsächlich die Abstrahlrichtung) des Fahrzeugs gesteuert
werden.
Das automatische Lenkgetriebe ist eine Einrichtung, die in
einem automatischen Antriebssystem vorgesehen ist, in einem
System zum Verhindern von Gieren und dergleichen, und zum
Automatisierung und Unterstützen des Fahrens verwendet wird.
Da ein Vorhersagewert in Bezug auf die Fahrtrichtung des
Fahrzeugs von diesem Getriebe erhalten wird, wird hierdurch
eine Lichtverteilungssteuerung zur Bestrahlung der
Straßenoberfläche in Vorwärtsrichtung ermöglicht.
Eine Lenkinformationsakquisitionsvorrichtung 6, bei welcher
diese Feststellvorrichtung und Einrichtung zusammen
vorgesehen sind, ist in Fig. 1 gezeigt, und die Information,
die von dieser Vorrichtung erhalten werden kann, wird an die
Lichtverteilungssteuervorrichtung 4 geschickt.
Die nächste Erfindung wird jene Information, die von der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2 akquiriert wird,
sowie jene, die von der Umgebungszustandsfeststellvorrichtung
3 akquiriert wird, vereinigt, und zusammen verarbeitet,
wodurch die Lichtverteilungssteuerung der
Beleuchtungseinrichtung entsprechend der Information
verlässlicher als vorher durchgeführt werden kann, infolge
der Tatsache, dass die Übereinstimmung der beiden Arten von
Information berücksichtigt wird.
Bei dem in Fig. 16 gezeigten Beispiel wird die Information,
die von der Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2
akquiriert wird, und die Umgebungsbedingungen des eigenen
Fahrzeugs betrifft, mit jener Information verglichen, die von
der Umgebungszustandsfeststellvorrichtung 3 akquiriert wird,
an einer Kreuzung, an welcher sich zwei Straßen kreuzen. Wenn
die beiden Informationsposten nicht miteinander
übereinstimmen, ist es möglich, die vorhergesagte Strecke des
eigenen Fahrzeugs abzuändern, da es einen Unterschied
zwischen der vorhergesagten Strecke und der tatsächlich
ausgewählten Strecke des eigenen Fahrzeugs gibt. Durch einen
derartigen Vorgang können die vorhergesagte und die
tatsächlich ausgewählte Strecke soweit wie möglich dazu
gebracht werden, miteinander übereinzustimmen. Allerdings
gilt dies nur in einem Fall, in welchem die
Informationsposten, die von beiden Vorrichtungen akquiriert
wurden, äußerst verlässlich sind, wogegen dann, wenn sich
herausstellt, dass die Funktion einer der Vorrichtungen
beeinträchtigt ist, die Lichtverteilung gesteuert wird, unter
Berücksichtigung jener Information, die von der anderen
Vorrichtung akquiriert wurde. Hierdurch können schädliche
Auswirkungen ausgeschaltet werden, die sich dann ergeben
würden, wenn die Steuerung der Lichtverteilung so vorgenommen
wurde, dass man sich blind auf unzureichende Information
verließe.
Die Fig. 2 bis 15 zeigen eine Fahrzeugscheinwerfereinrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für den Aufbau
einer Fahrzeugscheinwerfereinrichtung 7 zeigt, bei welcher
folgende Einheiten vorgesehen sind.
Die Fahrzeugscheinwerfereinrichtung weist eine
Navigationseinrichtung 8 auf, eine Abbildungseinheit 9, eine
Sensoreinheit 10, eine Betätigungseinheit 11, eine
Leuchtensteuereinheit 12, eine Leuchtengruppe 13, und
verschiedene ECUs.
Die Navigationseinrichtung 8 weist eine
Basisinformationssammeleinheit 8a auf, die einen
Richtungssensor umfasst, einen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, eine GPS-Antenne, ein
Aufzeichnungsmedium (CD-ROM, DVD-ROM usw.), zur
Bereitstellung von Karteninformation und Information fürs
Fahren, und weist eine ECU (elektronische Steuereinheit) 8b
auf, wobei diese Teile der voranstehend geschilderten
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung 2 entsprechen.
Bekanntlich weist eine derartige Einrichtung eine
Einstellvorrichtung auf, um die momentane Position
einzustellen, sowie eine Einstellvorrichtung zur Einstellung
einer Fahrstrecke für die Streckenführung, und kann
verschiedene Straßendaten ausgeben, welche die Anzahl an
Spuren auf der Fahrstraße betreffen, die Breite der Spur, die
Geradlinigkeit der Straße und dergleichen, oder die
Entfernung vom eigenen Fahrzeug bis zu einer Kreuzung oder
einem Tunnel, die Position einer Kreuzung der Fahrstraße, die
Anzahl an Spuren (gesehen von der Position von Verbindungen
aus, und die Anzahl an Verbindungen), die Breite der Spur,
und dergleichen.
Die Abbildungseinheit 9 weist eine Kamera an Bord des
Fahrzeugs (kleine CCD-Kamera) 9a auf, und eine
Bildverarbeitungs-ECU 9a zur Feststellung von Spuren und
dergleichen, durch Verarbeitung des aufgenommenen
Bildsignals.
Die Sensoreinheit 10 besteht im Wesentlichen aus einer
Sensorgruppe, beispielsweise den folgenden Sensoren.
Laserradar.
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor.
Lenkwinkelsensor (beispielsweise ein Lenksensor und ein Gierratensensor).
Laserradar.
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor.
Lenkwinkelsensor (beispielsweise ein Lenksensor und ein Gierratensensor).
Die von diesen Sensoren festgestellte Information wird einer
ECU 14 (einer Sensorinformationsverarbeitungs-ECU) zugeführt,
wodurch diese Informationsposten zusammen verarbeitet werden.
Weiterhin tauscht die ECU 14 Information direkt mit einer
Bildverarbeitungs-ECU 9b aus. Bei dieser Ausführungsform der
Erfindung werden die Abbildungseinheit 9 und ein Laserradar
gleichzeitig zur Ausbildung der
Umgebungszustandsfeststellvorrichtung 3 verwendet.
Die Betätigungseinheit 11 dient hauptsächlich dazu,
Betätigungsinformation zu akquirieren, und weist
beispielsweise folgende Schalter auf.
Ein/Ausschalter für Leuchten.
Wischerbetätigungsschalter.
Richtungsanzeige-Betätigungsschalter.
Ein/Ausschalter für Leuchten.
Wischerbetätigungsschalter.
Richtungsanzeige-Betätigungsschalter.
Zusätzlich weist die Betätigungseinheit 11 weiterhin einen
Beleuchtungssensor zur Feststellung der Helligkeit um das
Fahrzeug herum auf, einen Umgebungstemperatur-Feuchtesensor,
ein Zeitmessgerät zum Akquirieren von Datums- und
Zeitinformation, und Information in Bezug auf die Betätigung
dieser Schalter wird einer ECU 15 (einer ECU zur Verarbeitung
von Betätigungsinformation und dergleichen) zugeführt, und
von dieser verarbeitet.
Die Leuchtensteuereinheit 12 führt eine Steuerung des
Einschaltens bzw. Ausschaltens einer Leuchtengruppe 13 durch,
die einen linken und einen rechten Scheinwerfer umfasst, die
im vorderen Abschnitt des Fahrzeugs angebracht sind, und
führt eine Dimmer- und eine Aussendebetätigung (Steuerung der
Richtung und des Bereichs der Abstrahlung) durch, unter
Verwendung einer Abstrahlsteuer-ECU 16 und einer
Antriebseinheit 17. In diesem Fall sind ECUs, die jeweils
Computer enthalten, so ausgebildet, dass untereinander
Informationen über ein Fahrzeug-LAN (Lokalbereichsnetzwerk)
austauschen, und diese ECUs werden dazu verwendet, die
Lichtverteilungssteuervorrichtung 4 auszubilden.
Die Fig. 3 bis 7 zeigen ein Beispiel für die Konstruktion
eines Scheinwerfers.
Fig. 3 zeigt eine Scheinwerfereinrichtung 18 von den
Beleuchtungseinrichtungen, die jeweils an der rechten bzw.
linken Seite des vorderen Abschnitts eines Fahrzeugs
vorgesehen sind, wobei die Scheinwerfereinrichtung drei
Leuchten aufweist (Bezugszeichen mit Klammern angegeben).
Hauptleuchte (19) mit einer Vertikalniveauausgleichsfunktion.
Leuchte (20) zur Abstrahlung in der Nähe des Fahrzeugs.
Leuchte (21) zur Unterstützung der Funktion.
Hauptleuchte (19) mit einer Vertikalniveauausgleichsfunktion.
Leuchte (20) zur Abstrahlung in der Nähe des Fahrzeugs.
Leuchte (21) zur Unterstützung der Funktion.
Die Hauptleuchte 19 mit der Vertikalniveauausgleichsfunktion
unter diesen drei Leuchten ist am nächsten am Ende in
Querrichtung angeordnet, und enthält einen Mechanismus zur
Änderung der Abstrahlrichtung der Beleuchtungseinrichtung
innerhalb der Vertikalebene, welche die optische Achse
enthält. Wie beispielsweise schematisch in Fig. 4
dargestellt, sind eine Lichtquelle 23 und ein reflektierender
Spiegel 24 in einem Leuchtenkörper 22 vorgesehen, der
gemeinsam für die drei Leuchten vorgesehen ist, wobei der
reflektierende Spiegel 4 durch ein
Niveauausgleichsbetätigungsglied 25 angetrieben wird, um die
Kippausrichtung zu ändern und hierdurch die optische Achse
(gestrichelt dargestellt) des reflektierenden Spiegels in der
Richtung zu ändern, die durch einen Doppelpfeil U dargestellt
ist.
Weiterhin ist die Leuchte 20 zur Abstrahlung in der Nähe des
Fahrzeugs in der Mitte der drei Leuchten angeordnet, und
stellt eine feste Leuchte dar, die hauptsächlich zur
Abstrahlung im Nahbereich (den Bereich an dieser Seite) vor
dem Fahrzeug dient.
Die Leuchte 21 zur Unterstützung der Funktion ist dazu
vorgesehen, die Funktion der Hauptleuchte 19 mit der
Vertikalniveauausgleichsfunktion zu unterstützen, wobei
folgende zwei Leuchten vorgesehen sind:
Eine Leuchte mit einem Antriebsmechanismus in Querrichtung.
Eine Leuchte, die Strahlung im nahen Infrarot aussenden kann.
Eine Leuchte mit einem Antriebsmechanismus in Querrichtung.
Eine Leuchte, die Strahlung im nahen Infrarot aussenden kann.
Fig. 5 zeigt eine Projektorleuchte mit einem elliptischen,
reflektierenden Spiegel 26, einer Projektorlinse 27, einer
Lichtquelle 28 und einer Abschirmung 29, als Beispiel für die
Anordnung 21A einer Leuchte, die eine Abstrahlsteuerung in
Horizontalrichtung durchführen kann. Im Einzelnen wird das
von der Lichtquelle 28 ausgesandte Licht von der Oberfläche
des reflektierenden Spiegels 26 reflektiert, und dann wird
das Licht, das nicht durch die Abschirmung 29 zurückgehalten
wird, in Vorwärtsrichtung über die Projektionslinse 27
abgestrahlt. Da ein Antriebsbetätigungsglied 30 zur Änderung
der Ausrichtung des reflektierenden Spiegels 26 in
Querrichtung vorgesehen ist, kann die optische Achse des
reflektierenden Spiegels 26 in eine gewünschte Richtung
gerichtet werden, innerhalb der Horizontalebene, gesteuert
durch das Betätigungsglied, wie dies durch einen Doppelpfeil
H in Fig. 4 angedeutet ist.
Weiterhin zeigt Fig. 6 ein Beispiel für die Ausbildung einer
Strahlumschaltleuchte 21B, bei welcher das Aussenden von
Strahlen im nahen Infrarot und ein Fahrlicht (sogenanntes
Fernlicht) umgeschaltet wird. Eine Abschirmung 33 ist vor (in
Abstrahlrichtung des Lichts) im Lichtaussendeabschnitt 32a
einer Lichtquelle 32 angeordnet (beispielsweise einer Lampe
des Typs H7 oder dergleichen), die in einem reflektierenden
Spiegel 31 angebracht ist, und eine Lampenglocke 34 ist so
angeordnet, dass sie den Lichtaussendeabschnitt 32a umgibt.
Weiterhin kann die Lampenglocke 34 durch ihren
Antriebsmechanismus 35 in Richtung der optischen Achse des
reflektierenden Spiegels 31 verschoben werden (vgl. den
Doppelpfeil F). Da ein mehrlagiger Film zum Durchlassen von
Strahlung im nahen Infrarot auf der Lampenglocke 34
vorgesehen ist, werden Strahlen im Bereich des nahen Infrarot
in Bezug auf das Wellenlängenband der Lichtquelle 32 in einem
derartigen Zustand ausgesandt, in welchem der Umfang des
Lichtaussendeabschnitts 32a im Wesentlichen von der
Lampenglocke abgedeckt ist. Strahlen im sichtbaren Bereich
werden abgestrahlt, und das Fernlicht wird nach vorn
ausgesandt, wenn die Lampenglocke 34 so bewegt wird, dass der
Bereich der Abdeckung des Umfangs des Lichtaussendeabschnitts
32a verringert oder auf Null gebracht wird. In diesem Fall
ist ein Wärmeabstrahlzwischenteil 36 aus Metall um den
Basisabschnitt der Lichtquelle 32 herum angebracht.
Die Betätigungsglieder 25 und 30 und der voranstehend
geschilderte Antriebsmechanismus 35 sind in der
Antriebseinheit 17 enthalten.
Fig. 7 zeigt schematisch die Abstrahlbereiche der jeweiligen
Leuchten, und die in Horizontalrichtung angetriebene Leuchte
von Fig. 5 wird als Funktionsunterstützungsleuchte 21 bei
dieser Ausführungsform der Erfindung verwendet.
Der Bereich "RA" bezeichnet den Abstrahlbereich der
Hauptleuchte 29 mit der Vertikalniveauausgleichsfunktion, und
wie durch den Doppelpfeil A angedeutet, kann die
Abstrahlentfernung in Längsrichtung (in Fahrtrichtung des
Fahrzeugs) durch die Niveauausgleichssteuerung variiert
werden.
Weiterhin bezeichnet der Bereich "RB" den Abstrahlbereich der
Leuchte 20 zur Bestrahlung in der Nähe des Fahrzeugs, die zur
Bestrahlung eines Bereichs in naher Entfernung in der Nähe
des Straßenrandes verwendet wird.
Der Bereich "RC" bezeichnet den Abstrahlbereich der Leuchte
21 zum Unterstützen der Funktion, und wie durch einen
Doppelpfeil C angedeutet ist, kann die Abstrahlrichtung in
Querrichtung durch Antriebssteuerung der optischen Achse
variiert werden.
Daher kann die Steuerung der Lichtverteilung in Anpassung an
die Umgebungsbedingungen durchgeführt werden, durch
entsprechende Kombination des Ein- bzw. Ausschaltens dieser
Leuchten, und deren Antriebssteuerung. Beim Fahren mit hoher
Geschwindigkeit auf einer geraden Straße kann beispielsweise
ein Gesichtsfeld in großer Entfernung dadurch sichergestellt
werden, dass die Abstrahlentfernung durch
Niveauausgleichssteuerung der Hauptleuchte 19 mit der
Vertikalniveauausgleichsfunktion erweitert wird. Weiterhin
kann die Leuchte 20 zur Bestrahlung in der Nähe des Fahrzeugs
eingeschaltet werden, wenn sich das Fahrzeug einer Kreuzung
oder einer Y-förmigen Abzweigung nähert, und kann die
optische Achse durch Antrieb der Leuchte 21 verschwenkt
werden, um die Funktion während des Fahrens auf einer
kurvenreichen Straße zu unterstützen, so dass die
Abstrahlrichtung in Querrichtung entsprechend der Kurvenform
der Straße variiert wird.
Die Leuchte 21B, die Strahlung im nahen Infrarotbereich
abgeben kann, wird wie in Fig. 6 gezeigt zur Verarbeitung
eines Bildes verwendet, das von der Infrarotkamera
aufgenommen wird, wobei durch Erzeugung eines Bildes mit der
Infrarotkamera, wenn Strahlung außerhalb des Bereichs des
sichtbaren Lichts von der Lichtquelle 32 abgegeben wird, kann
die Empfindlichkeit für die Feststellung von Personen vor dem
Fahrzeug erhöht werden. Die Verwendung von Licht, das für
Menschen nicht sichtbar ist, ist in der Hinsicht vorteilhaft,
dass Nutzer der Straße, beispielsweise Fußgänger und Fahrer
entgegenkommender Fahrzeuge, nicht geblendet werden.
Wenn die Richtung der Bereiche der Abstrahlung der Leuchte
dem Fahrzustand des Fahrzeugs beim Fahren auf einer
kurvenreichen Straße und bei einer Kreuzung entsprechen, muss
die richtige Beziehung zwischen der Lichtverteilung des
Scheinwerfers und der Erkennungsleistung der
Abbildungseinheit 9 vorhanden sein. Anders ausgedrückt
sollten, da sich die Erkennungsentfernung in Bezug auf
Spurmarkierungen und dergleichen entsprechend der Art des
Scheinwerfers ändern, entsprechend der Differenz zwischen
Fernlicht und Abblendlicht, entsprechend unterschiedlicher
eingesetzter Lichtquellen, und dergleichen, die Ziele für die
Spurfeststellungsentfernung und die Position unter
Berücksichtigung dieser Eigenschaften bestimmt werden. Wenn
beispielsweise eine Halogenlampe verwendet wird, bei der sich
die Sichtentfernung bei Fernlicht von jener bei Abblendlicht
stark unterscheidet, besteht die Befürchtung, dass kein
zufriedenstellendes Erkennungsergebnis möglich ist, es sei
denn, dass die Feststellentfernung und dergleichen angesichts
derartiger Unterschiede eingestellt werden.
Es ist vorzuziehen, einen Spurfeststellungsfähigkeitswert zu
bestimmen (einen Bedingungswert, der das Ausmaß der
Feststellfähigkeit angibt, und beispielsweise auf Grundlage
der Spurmarkierung und des Bildkontrastes der
Straßenoberfläche erhalten werden kann), angesichts der
Tatsache, dass die Fähigkeit bei schlechtem Wetter
beeinträchtigt wird, und einen derartigen Wert auszugeben. Es
wird ein Fähigkeitswert ausgegeben, der einen Zustandswert
umfasst, welcher die Spurfeststellungsunfähigkeit angibt,
sowie einen Zustandswert, der anzeigt, dass die Spurerfassung
möglich ist; in Bezug auf den letztgenannten Zustand wird ein
numerischer Wert eingesetzt, der darüber hinaus die maximale
Feststellposition und die Entfernung zur Spurmarkierung
angibt (also die Position der am weitesten entfernten
Spurmarkierung, die durch Bildverarbeitung festgestellt
werden kann, und die Entfernung zu dieser Position).
Weiterhin wird der Spurfeststellungsfähigkeitswert mit einem
entsprechenden Sollwert (oder einem Bezugswert) verglichen,
und wird die Lichtverteilungssteuerung so aufgeteilt, dass
eine Abstrahlsteuerbetriebsart entsprechend dem
Vergleichsergebnis ausgewählt wird.
Die Abstrahlsteuerbetriebsart umfasst folgende Betriebsarten.
Eine mit der Kamera gekoppelte Betriebsart.
Eine mit der Navigation gekoppelte Betriebsart.
Eine mit der Feststellung einer kurvenreichen Straße gekoppelte Betriebsart.
Eine mit der Kamera gekoppelte Betriebsart.
Eine mit der Navigation gekoppelte Betriebsart.
Eine mit der Feststellung einer kurvenreichen Straße gekoppelte Betriebsart.
Hierbei ist unter der mit einer Kamera gekoppelten
Betriebsart eine Steuerbetriebsart zu verstehen, bei welcher
die Information, die von der Abbildungseinheit 9 stammt, mit
jener verglichen wird, die von der Navigationseinrichtung
stammt, wobei die erstgenannte Information als wesentlich
angesehen wird, um hierdurch die Lichtverteilung des
Scheinwerfers zu steuern, jedoch dann, wenn die Genauigkeit
und Verlässlichkeit der Information, die von der
Navigationseinrichtung 8 stammt, stark verringert ist, diese
Information vernachlässigt wird.
Unter der mit der Navigation gekoppelten Betriebsart ist eine
Steuerbetriebsart zu verstehen, die als wesentlich angesehen
wird, um die Lichtverteilung des Scheinwerfers zu steuern,
wobei jedoch dann, wenn die Verlässlichkeit (Messfähigkeit)
der Information, die von der Abbildungseinheit 9 stammt,
stark verringert ist, infolge schlechten Wetters und einer
Abnahme der Beleuchtungsintensität, diese Information
vernachlässigt wird.
Unter der mit der Feststellung einer kurvenaufweisenden
Straße gekoppelten Betriebsart ist eine Steuerbetriebsart zum
Steuern der Lichtverteilung auf solche Weise zu verstehen,
bei welcher die Abstrahlrichtung und der Abstrahlwinkel des
Scheinwerfers entsprechend der Änderung der Fahrtrichtung des
eigenen Fahrzeugs geändert werden, wenn sich auf Grundlage
des Signals, das von dem Lenkwinkelsensor festgestellt wird,
ergibt, dass das Fahrzeug auf einer kurvenreichen Straße
fährt.
Darüber hinaus sind selbstverständlich verschiedene
Steuerbetriebsarten und deren Kombinationen möglich. So kann
beispielsweise eine Betriebsart gebildet werden, bei welcher
die mit der Kamera gekoppelte Betriebsart und die mit der
Feststellung einer kurvenreichen Straße gekoppelte
Betriebsart vereinigt werden, wobei als Information in Bezug
auf die Ergebnisse der Feststellung kurvenreicher bzw.
gerader Straßen der Richtungswinkel der kurvenreichen Straße,
der Abbiegeradius der kurvenreichen Straße und dergleichen
verfügbar sind, zusätzlich zu Daten in Bezug auf die
Geradlinigkeit in einem derartigen Zustand, in welchem die
Spurmarkierungen feststellbar sind, wobei die
Abstrahlrichtung entsprechend einer Änderung der
Konfiguration der Straße gesteuert wird, unter Bezugnahme auf
diese Informationsposten und die Information, die von dem
Lenkwinkelsensor stammt.
Wenn die Spurerfassung mittels Bildverarbeitung unmöglich
ist, kann so vorgegangen werden, dass die mit der Navigation
gekoppelte Betriebsart oder die mit der Feststellung einer
kurvenreichen Straße gekoppelte Betriebsart ausgewählt wird,
wobei dann, wenn der Spurfeststellungsfähigkeitswert einen
Bezugswert überschreitet, die mit der Kamera gekoppelte
Betriebsart eingesetzt wird.
Selbst wenn die Spurfeststellung möglich ist, und der
Feststellungsfähigkeitswert niedriger als der Bezugswert ist,
wird die Genauigkeit in Bezug auf die momentane Position der
Abbildungseinheit, die von der Navigationseinrichtung 8
erhalten werden kann, mit einem vorbestimmten Schwellenwert
verglichen, und wenn die Position weniger genau ist, wird die
mit der Kamera gekoppelte Betriebsart ausgewählt, oder die
mit der Feststellung der kurvenreichen Straße gekoppelte
Betriebsart, wogegen dann, wenn die Genauigkeit der
Positionsbestimmung hoch ist, die mit der Navigation
gekoppelte Betriebsart ausgewählt wird.
Wenn in der mit der Kamera gekoppelten Betriebsart nur eine
Entscheidung in Bezug auf die Richtung einer in Querrichtung
gekrümmten oder einer geradlinigen Straße möglich ist, kann
ein Abstrahllichtstrahl, der für die Beleuchtung in dieser
Richtung erforderlich ist, ausgesandt werden, oder kann der
Abstrahllichtstrahl in einer Beleuchtungseinrichtung mit
beweglichem Lichtstrahl in diese Richtung gerichtet werden.
Wenn der Winkel der Krümmungsrichtung einer Strecke
festgestellt werden kann, so ist es vorzuziehen, dass der
Winkel der Abstrahlrichtung in Reaktion auf eine Änderung der
Winkelrichtung geändert wird.
Obwohl Information in Bezug auf die momentane Position der
Navigationseinrichtung 8 unter Bezugnahme auf Information
bezüglich der Spurfeststellung modifiziert werden kann, die
von der Abbildungseinheit 9 stammt, wird die
Abstrahlsteuerbetriebsart auf die mit der Kamera gekoppelte
Betriebsart oder die mit der Feststellung einer kurvenreichen
Straße gekoppelte Betriebsart geändert, wenn sich die
Richtung der Erstreckung der Straße von der Fahrtrichtung des
Fahrzeugs unterscheidet, also das Fahrzeug eine Gierbewegung
nach außerhalb der Fahrspur vornimmt, oder dabei ist, in die
Spur zurückzukehren. Dann wird vorzugsweise die mit der
Navigation gekoppelte Betriebsart eingesetzt, nachdem
bestätigt wurde, dass die Genauigkeit der Bestimmung der
momentanen Position des eigenen Fahrzeugs zufriedenstellend
ist, nachdem das Fahrzeug in die Spur zurückgekehrt ist.
Die Fig. 8 bis 10 sind Flussdiagramme zur Erläuterung von
Beispielen für Steuerverarbeitungsprozeduren.
Im Schritt S1 von Fig. 8 wird Information, die für die
Verarbeitung erforderlich ist, akquiriert und gesammelt, und
zuerst von jeder ECU verarbeitet. Im Einzelnen wird
Straßenkarteninformation, Richtungsinformation,
Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation, GPS-Information und
dergleichen in der Navigations-ECU 8b verarbeitet. In der
Bildverarbeitungs-ECU 9b werden Straßenbilddaten von der
Abbildungseinheit 9 aufgenommen, um die
Spurfeststellungsfähigkeit zu bewerten, und wenn festgestellt
wird, dass ein Spurfeststellung möglich ist, werden die
festgestellte Entfernung zu einer Spurmarkierung sowie
Straßenformdaten (Linearitätsdaten) und dergleichen
berechnet.
Die ECU 14 verarbeitet Information in Bezug auf den
Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, und Radar. Die ECU
14 dient im Wesentlichen dazu, dass Fahren in Bezug auf eine
Spur zu verfolgen, automatisch entlang Kurven zu lenken, eine
Warnung bei einer Gierbewegung aus der Spur heraus abzugeben,
und dergleichen, wodurch die Spurform einer Fahrstraße, der
Straßenoberflächenzustand, Information in Bezug auf die
Position eines vorausfahrenden Fahrzeugs, Daten in Bezug auf
die Position des eigenen Fahrzeugs in der Spur des eigenen
Fahrzeugs, der Lenkzustand des Fahrers, und dergleichen
erhalten werden können.
Die ECU 15 verarbeitet Information in Bezug auf die
Betätigung verschiedener Schalter, die Temperatur und Feuchte
der Luft, die Intensität der Umgebungsbeleuchtung, und
dergleichen.
Information, die zur Verarbeitung von Daten in den ECUs
erforderlich ist, kann direkt über spezielle
Kommunikationsleitungen übertragen und empfangen werden, oder
über das LAN des Fahrzeugs.
Im Schritt S2 führt die ECU 15 eine Verarbeitung in Bezug auf
die Wetterumgebung der Fahrstraße durch; so beurteilt sie
beispielsweise den Pegel des Beleuchtungskontrastes des
Straßenoberflächenbildes, und Wetterbedingungen einschl.
Regen und Schneefall, auf Grundlage von
Scheibenwischerbetätigungsinformation und der Lufttemperatur.
Im Schritt S3 akquiriert die ECU 8b Information in Bezug auf
die momentane Position des eigenen Fahrzeugs und die
Fahrstraße entsprechende Information von der
Navigationseinrichtung 8, und berechnet die Position einer
Kreuzung, einer Straßenkurve, und dergleichen, die Arten des
Fahrbereichs sowie Daten, welche die Form der Straße
betreffen, und darüber hinaus die vorhergesagte Position des
eigenen Fahrzeugs nach einer bestimmten Fahrzeit
(beispielsweise die Fahrzeugposition nach einer
vorhergesagten Entfernung nach Einwirkung einer Bremskraft,
nachdem 1,5, 2,5, 3,5 Sekunden . . . verstrichen sind). In
diesem Fall werden die Einstellung der momentanen Position
des eigenen Fahrzeugs, die Auswahl der Fahrstraße und
dergleichen, durchgeführt.
Im Schritt S4 wird der Kontrast zwischen der Leuchtdichte der
Spurmarkierung und der Straßenoberfläche in der ECU 9b
untersucht, und auf dieser Grundlage wird der nasse bzw.
trockene Zustand der Straßenoberfläche festgestellt, und
werden die Position des eigenen Fahrzeugs in der Spur des
eigenen Fahrzeugs, das Vorhandensein oder die Abwesenheit
sowie gegebenenfalls die Position eines vorausfahrenden
Fahrzeugs, die Relativgeschwindigkeit und dergleichen
berechnet, durch Bezugnahme auf Daten bezüglich der
Wetterbedingungen, die von der ECU 15 erhalten werden.
In dem folgenden Schritt S5 führt die ECU 14 den Vorgang
durch, das Ergebnis der Berechnung der Entfernung zwischen
dem eigenen Fahrzeug und dem voranfahrenden Fahrzeug mit
einem Bezugswert zu vergleichen, welcher der
Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, eine Warnung bei zu
großer Nässe abzugeben, sowie eine Warnung, wenn festgestellt
wird, dass eine Gierbewegung aus der Spur heraus erfolgt, und
dergleichen. Weiterhin stellt die ECU 14 einen
Spurfeststellungssollwert ein. Unter
"Spurfeststellungssollwert" ist ein Bezugswert zur
Entscheidung in der Hinsicht zu verstehen, ob das Ergebnis
der Spurmarkierungsfeststellung als Daten eingesetzt werden
soll, auf deren Grundlage eine Entscheidung getroffen wird.
In Bezug auf den Bezugswert gibt es das Verfahren, den
Bezugswert ständig konstant zu lassen, sowie das Verfahren,
den Bezugswert entsprechend den Wetterbedingungen zu ändern,
der Intensität der Umgebungsbeleuchtung und dergleichen
(wobei z. B. der Bezugswert bei Regen kleiner gewählt wird als
bei schönem Wetter, und der Bezugswert am Tag kleiner gewählt
wird als bei Nacht. Im letztgenannten Fall kann die
Spurfeststellungsfähigkeit dadurch verbessert werden, dass
die automatische Beleuchtung durch den Scheinwerfer gesteuert
wird).
Wenn die maximale festgestellte Entfernung zur Spur und die
maximale festgestellte Position der Spur, die von der
Bildverarbeitungs-ECU 9b erhalten werden können, nicht den
Spurfeststellungssollwert erreichen, und der Fahrer das
Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die beträchtlich
höher ist als die momentan geeignete Fahrzeuggeschwindigkeit,
so wird eine Warnung abgegeben, und es wird von einer
Automatikfahrbetriebsart (einschl. Straßenverfolgung,
Verhinderung von Gieren aus der Spur, automatisches Lenken
auf einer kurvenreichen Straße, usw.) auf eine
Handfahrbetriebsart umgeschaltet. Weiterhin stellt die ECU 14
fest, ob das eigene Fahrzeug genau die momentane Strecke
verfolgt, auf der Grundlage von Information von dem
Lenkwinkelsensor des festgestellten Wertes für die Position
des eigenen Fahrzeugs in der Spur eine vorbestimmte Zeit
später, den Fahrtrichtungswinkel in Bezug auf die Richtung
der Spur, usw.
Im Schritt S6 von Fig. 9 legt die ECU 9b die Beurteilung
fest, die für die Spurfeststellungsfähigkeit infolge der
Bildverarbeitung durchgeführt wird, also ob eine
Spurfeststellung möglich ist. Falls dann festgestellt wird,
dass eine Feststellung der Spur möglich ist, geht es mit dem
nächsten Schritt S7 weiter, und anderenfalls mit dem Schritt
S8.
Im Schritt S7 vergleicht die ECU 9b den
Spurfeststellungsfähigkeitswert mit einem Bezugswert, und
wenn der Bezugswert überschritten wird, geht es mit dem
Schritt S9 weiter, und anderenfalls mit dem Schritt S10.
Im Schritt S9 bestätigen die ECUs 8b und 9b, dass das
Ergebnis der Spurfeststellung mit Information von der
Navigationseinrichtung 8 vereinigt werden kann, und wenn sich
herausstellt, dass die Information (beispielsweise in Bezug
auf die momentane Position des eigenen Fahrzeugs und
dergleichen) problematisch oder sogar falsch ist, wird eine
Korrektur der Information durch die ECU 8b vorgenommen, und
dann geht es mit dem Schritt S11 weiter.
Im Schritt S11 vergleicht die ECU 9b die
Spurfeststellungsfähigkeit mit dem Spurfeststellungssollwert,
der im Schritt S5 eingestellt wurde, und wenn der Sollwert
ausreichend erreicht wird, geht es mit dem Schritt S12 von
Fig. 10 weiter, anderenfalls mit dem Schritt S10.
Im Schritt S10 stellt die ECU 8b fest, ob die
Anpassungsgenauigkeit in der Navigationseinrichtung 8 gut
oder schlecht ist, und bei guter Präzision geht es mit dem
Schritt S13 von Fig. 10 weiter. Bei schlechter Präzision geht
es mit dem Schritt S11 von Fig. 10 weiter (anderenfalls
erfolgt ein Übergang zum Schritt S15 von Fig. 10, wie in Fig.
9 gestrichelt gezeigt).
Im Schritt S8 stellt die ECU 8b fest, ob die
Anpassungspräzision in der Navigationseinrichtung 8 gut oder
schlecht ist, und bei guter Präzision geht es mit dem Schritt
S13 von Fig. 10 weiter, anderenfalls mit dem Schritt S15 von
Fig. 10.
Im Schritt S12 von Fig. 10 wird eine Steuerung in der
Betriebsart durchgeführt, die mit der Kamera gekoppelt ist
(hohe Genauigkeit). Anders ausgedrückt wird dieser Schritt in
einem Fall erreicht, in welchem keine Probleme in Bezug auf
die Spurfeststellungsfähigkeit vorhanden sind, wodurch
beispielsweise die Abstrahlung von dem Scheinwerfer
entsprechend der Straßenkonfiguration gesteuert wird, auf
Grundlage des Ergebnisses der Spurfeststellung, und der
Abstrahlbereich so gesteuert wird, dass er an einem Ort wie
beispielsweise einer Kreuzung erweitert wird, an welchem ein
bestimmtes Gesichtsfeld benötigt wird. In diesem Fall beruht
die Einstellung einer Position, an welcher die
Spurfeststellung durch die Abbildungseinheit 9 erfolgt,
grundsätzlich auf der Entfernung, die für eine ausreichende
Sichterkennung in Bezug auf eine Spurmarkierung an der
rechten und linken Seite der Spur des eigenen Fahrzeugs
benötigt wird; allerdings kann die Position auch in Bezug auf
die Sichtentfernung in Bezug auf eine Spurmarkierung an einer
Seite der Spur des eigenen Fahrzeugs ausgewählt werden. Im
Falle einer Kurve nach links beruht die Einstellungsposition
auf jene Entfernung, in welcher die Spurmarkierung an der
linken Seite in der Spur des eigenen Fahrzeugs erkennbar ist,
und im Falle einer Kurve nach rechts beruht die Einstellung
der Position auf jene Entfernung, in welcher die
Spurmarkierung an der rechten Seite der Spur des eigenen
Fahrzeugs erkannt werden kann.
Um die Steuerung der Abstrahlrichtung des Scheinwerfers
wirksam durchzuführen, sind Straßenkonfigurationsdaten an
einer Position erforderlich, die um eine bestimmte Zeit
entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit vor der momentanen
Position liegt (beispielsweise 1,5 bis 3,5 Sekunden davor,
bei einer Geschwindigkeit von 60 km/h). Wenn die maximale
Feststellentfernung für eine Spurmarkierung kürzer als die
Entfernung bis zu dieser Position ist, tritt der Fall auf,
dass die Richtung einer Kurve der Straße erkannt wird, jedoch
der Krümmungsradius unbekannt ist. Daher wird Information in
Bezug auf einen Ort vor der momentanen Position des eigenen
Fahrzeugs als die Information verwendet, die von der
Navigationseinrichtung 8 abgegeben wird, und sollte die
Korrektur der Straßenkonfigurationsdaten, die jedesmal
durchgeführt werden muss, vorzugsweise auf der
Spurinformation beruhen, die innerhalb des Bereiches der
maximalen Feststellentfernung für die Spurmarkierung
akquiriert wird.
Im Schritt S13 wird die Steuerung in jener Betriebsart
durchgeführt, die mit der Navigation gekoppelt ist. Da die
Genauigkeit der festgestellten Information mittels
Bildverarbeitung unzureichend ist, wenn dieser Schritt
erreicht wird, steuert die ECU 16 die Abstrahlrichtung und
den Abstrahlbereich des Scheinwerfers entsprechend
verschiedenen Informationsposten, die von der
Navigationseinrichtung 8 stammen, einschl. der Form und Art
der Straße, der Fahrzeugspur, und dergleichen. Allerdings
setzt dies voraus, dass eine hohe Genauigkeit der
Kartenanpassung vorhanden ist.
Im Schritt S14 wird eine Steuerung in jener Betriebsart
durchgeführt, die mit der Kamera gekoppelt ist. Da die
Bildverarbeitungsfeststellfähigkeit nicht zufriedenstellend
ist, und darüber hinaus die Genauigkeit der
Navigationseinrichtung 8 schlecht ist, werden in diesem Fall
die Abstrahlrichtung und der Abstrahlbereich des
Scheinwerfers innerhalb des Bereiches der Feststellfähigkeit
der ECU 16 gesteuert, ohne sich allzu stark auf das Ergebnis
der Spurfeststellung zu verlassen. So wird beispielsweise ein
Verfahren eingesetzt, bei welchem die Abstrahlrichtung und
der Abstrahlbereich nicht stark geändert werden, sondern sie
nur geringfügig innerhalb des zulässigen Bereiches geändert
werden, oder die Steuergeschwindigkeit und das
Reaktionsvermögen der Steuerung verzögert werden. Obwohl die
Spurmarkierungsfeststellung auf Bergstraßen und bei Straßen
in städtischen Bereichen oder an Orten unmöglich wird, an
denen keine Spurmarkierungen angezeigt werden, kann eine Spur
dadurch festgestellt werden, dass die Grenze zwischen dem
Straßenrand und der Straßenoberfläche festgestellt wird.
Im Schritt S15 wird eine Steuerung in jener Betriebsart
durchgeführt, die mit der Feststellung einer kurvigen Straße
gekoppelt ist. Wenn beispielsweise ein Lenksensor verwendet
wird, können die Lenkrichtung und der Lenkwinkel in Bezug auf
die Betätigung des Fahrers festgestellt werden, und werden
die Richtung der kurvigen Straße und die Richtung des Winkels
von der ECU 14 berechnet, entsprechend der von dem Sensor
abgegebenen Information, und steuert die ECU 16 entsprechend
die Abstrahlrichtung und den Abstrahlbereich des
Scheinwerfers.
Nach den Schritten S12 bis S15 geht es mit dem Schritt S16
weiter, in welchem festgestellt wird, ob die Steuerung
fortgesetzt wird. Wird die Steuerung fortgesetzt, so geht es
erneut mit dem Schritt S1 von Fig. 8 weiter. Wenn der
Lichtschalter des Scheinwerfers ausgeschaltet ist, wird auch
der Scheinwerfer ausgeschaltet. Allerdings wird vorzugsweise
so vorgegangen, dass die Steuerung kontinuierlich ohne
Unterbrechung durchgeführt wird, und wenn danach der
Lichtschalter erneut eingeschaltet wird, kann jede der
Steuerbetriebsarten sofort aktiviert werden. Daher wird die
Beendigung der Steuerung festgelegt, wenn die gesamte
Einrichtung im Schritt S16 zum Anhalten veranlasst wird.
Als nächstes wird die Abstrahlsteuerung während des Fahrens
auf einer kurvigen Straße und beim Fahren an einer Kreuzung
beschrieben, unter Verwendung der Information, die von der
Abbildungseinheit und dem Laserradar stammt.
In Bezug auf die Abbildungseinheit, Radar und dergleichen,
welche die Umgebungszustandsfeststellvorrichtung 3 bilden,
können Zustände auftreten, dass ihre Messfähigkeit nicht
vollständig genutzt werden kann, so dass es vorzuziehen ist,
die Einrichtung selbst entscheiden zu lassen, ob ihre
Betriebsfunktion normal ist oder nicht. Als Fähigkeitswert
kann beispielsweise ein Zustandswert, der einen Zustand mit
möglicher Feststellung bzw. einen Zustand mit unmöglicher
Feststellung angibt, und zusätzlich ein Wert, der das Ausmaß
der Feststellfähigkeit angibt, vorzugsweise eingestellt
werden, und ausgegeben werden.
Wenn die Betriebsfunktionen der Abbildungseinheit 9 und des
Laserradars normal sind, können darüber hinaus die
Straßeninformation und dergleichen, die von der
Navigationseinrichtung 8 stammen, mit diesen
Informationsposten als Grundlage abgeändert werden.
In Bezug auf die Spurfeststellung durch die Abbildungseinheit
9 können Straßenunterteilungen und Anhaltelinien dadurch
festgestellt werden, dass Bilddaten in Bezug auf die
Straßenoberfläche in Vorwärtsrichtung verarbeitet werden. Auf
der Grundlage dieser Daten ist es möglich, verschiedene Arten
von Informationen auszugeben, einschl. der Anzahl an
Fahrstraßen, auf welcher das eigene Fahrzeug fährt, der
Breite der Fahrspur, der Geradlinigkeit der Straße, der
Entfernung zwischen dem eigenen Fahrzeug und einer Kreuzung,
der Anzahl an Spuren auf jener Straße, welche die Fahrstraße
kreuzt, auf welcher das eigene Fahrzeug fährt, der Breite der
Fahrspur, und dergleichen.
In Bezug auf das Laserradar werden Informationen ausgegeben,
die hauptsächlich die Positionsbeziehung zwischen dem eigenen
Fahrzeug und einem Fahrzeug in Vorwärtsrichtung betreffen,
beispielsweise das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines
vorausfahrenden Fahrzeugs, die Entfernung zwischen dem
eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug, die Art
des Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung (durch Unterscheidung
zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug und einem
entgegenkommenden Fahrzeug), und weiterhin Straßendaten,
welche die Anzahl an Spuren auf der Fahrstraße angeben.
Angesichts der Tatsache, dass die Verarbeitung in der
Hinsicht ineffizient ist, dass die aufeinanderfolgende
Korrektur von Straßeninformation, die von der
Navigationseinrichtung auf Grundlage der Information
durchgeführt werden muss, die von der Abbildungseinheit und
dem Laserradar akquiriert wird, eine Belastung für die von
der ECU durchgeführte Verarbeitung darstellt, und dass der
Vorgang der Bestätigung der Fahrspurkonfiguration
umfangreicher wird als die Häufigkeit der Korrektur, werden
der Vergleich und das Sammeln von Straßeninformation
vorzugsweise an einen bestimmten Ort durchgeführt.
Beispielsweise Straßenknotenpositionen, die Eigenschaften
einer Kreuzung angeben (beispielsweise eine Kreuzung mit
einer Ampel), die als Straßenkartendaten und als
Straßenlinearität mitgeführt werden, werden ausgewählt.
Die Fig. 11 bis 13 sind Beispiele für Flussdiagramme mit
einer Darstellung des Ablaufs der Steuerung. Da die Inhalte
der Schritte S1 bis S5 im Wesentlichen ebenso sind wie bei
den Verarbeitungsschritten S1 bis S5 in Fig. 8, werden
nachstehend nur die Unterschiede angegeben.
Im Schritt S3 wird das Ausmaß der Genauigkeit und
Verlässlichkeit (Verlässlichkeitsverhältnis) der
Navigationseinrichtung 8 festgestellt und verarbeitet.
Im Schritt S4 wird Information akquiriert, die zum
Entscheiden und Verarbeiten der Betriebsfunktion in Bezug auf
die Abbildungseinheit 9 benötigt wird, und als Ergebnis der
Bildverarbeitung werden auch Straßendaten festgestellt,
einschl. Trennlinien und Anhaltelinien, Anzahl an Spuren,
Breite der Fahrzeugfahrspur, Position einer Kreuzung,
Position einer gekrümmten Straße, und darüber hinaus die
Position und Richtung eines Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung und
dergleichen.
Im Schritt S5 wird die Betriebsfunktion entschieden und
verarbeitet in Bezug auf das Laserradar, und zusätzlich zu
der Feststellung der Entfernung von Fahrzeug zu Fahrzeug und
der Richtung in Bezug auf das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung
wird die Anzahl an Spuren unter der Bedingung bestimmt, dass
ein Fahrzeug in Vorwärtsrichtung vorhanden ist.
Im Schritt S6 von Fig. 12 stellt die ECU 9b fest, ob die
Betriebsfunktion der Abbildungseinheit 9 normal ist oder
nicht, aus der im Schritt S4 akquirierten Information, und
wenn die Funktion normal ist, geht es mit dem Schritt S7
weiter, und anderenfalls (bei einer Fehlfunktion oder einer
eingeschränkten Funktion) mit dem Schritt S13 von Fig. 13.
Im Schritt S7 wird die Übereinstimmung in Bezug auf die
Anzahl an Fahrspuren ermittelt. Anders ausgedrückt wird die
Anzahl an Fahrspuren, die von der Abbildungseinheit 9
erhalten wird (bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird
eine Kamera an Bord des Fahrzeugs verwendet), aus der
Verarbeitung von Bilddaten auf der Straßenoberfläche in
Vorwärtsrichtung, mit der Anzahl an Fahrspuren verglichen,
die aufgrund von Daten in der Navigationseinrichtung 8
erhalten wird. Stimmen die beiden Werte überein, so geht es
mit dem Schritt S8 weiter, und anderenfalls mit dem Schritt
S12 von Fig. 13.
Im Schritt S8 führt auf der Grundlage von Information von der
Navigationseinrichtung 8 die ECU 8b eine Ermittlung in Bezug
auf die folgenden drei Bedingungen bezüglich der Position des
eigenen Fahrzeugs durch.
- a) Wenn sich das eigene Fahrzeug in einer Straßenknotenposition in der Nähe einer Kreuzung befindet.
- b) Wenn sich das eigene Fahrzeug in einer Straßenknotenposition in der Nähe einer gekrümmten Straße befindet.
- c) Jede andere Position als die beiden voranstehend angegebenen Positionen.
Daten in Bezug auf den Breitengrad und Längengrad der Straße,
die Anzahl an Verbindungen auf einer Straße, welche die
Fahrstraße kreuzt, werden für den Straßenknoten festgelegt.
Wenn (i) in diesem Schritt ermittelt wird, geht es mit dem
Schritt S9 weiter; wird (ii) ermittelt, geht es mit dem
Schritt S10 weiter; und bei Ermittlung von (iii) geht es mit
dem Schritt S13 von Fig. 13 weiter.
Auf der Grundlage von Information von der
Navigationseinrichtung 8 im Schritt S9 stellt die ECU 8b
fest, ob sich das eigene Fahrzeug an einer Kreuzung mit einer
Ampel befindet, woran sich der Schritt S11 anschließt, falls
sich das Fahrzeug an der Kreuzung befindet, anderenfalls der
Schritt S13 von Fig. 13.
Im Schritt S11 stellen die ECUs 8b und 9b fest, ob sich das
eigene Fahrzeug tatsächlich der Kreuzung nähert, und zwar
durch Feststellung, ob die momentane Position des Fahrzeugs
innerhalb eines vorbestimmten Genauigkeitsbereichs befindet,
mit der Kreuzung als Bezugsgröße. Liegt das Fahrzeug
innerhalb des Bereichs, so geht es mit dem Schritt S13 von
Fig. 13 weiter, und anderenfalls, mit dem Schritt S12 von
Fig. 13.
Im Schritt S10 erhält die ECU 9b die Richtung der gekrümmten
Straße, einen Biegewinkel und dergleichen aus dem Ergebnis
der Bildverarbeitung, sammelt das Ergebnis mit der
Information, die von der Navigationseinrichtung 8 erhalten
wird, und stellt fest, ob die Differenz dazwischen innerhalb
des vorbestimmten Genauigkeitsbereichs liegt. Liegt das
Ergebnis innerhalb des vorbestimmten Bereichs, so geht es mit
dem Schritt S13 von Fig. 13 weiter, und anderenfalls mit dem
Schritt S12 von Fig. 13.
Der Schritt S12 von Fig. 13 wird erreicht, wenn irgendein
Unterschied zwischen der Information, die aus dem Ergebnis
der Bildverarbeitung erhalten wird, und der Information
erkannt wird, die von der Navigationseinrichtung 8 stammt. Da
die Betriebsfunktion der Abbildungseinheit 9 in diesem Fall
normal ist, stellt die ECU 8b fest, dass sich gewisse
Probleme in Bezug auf die Genauigkeit und der Einstellung der
Position der Navigationseinrichtung 8 ergeben haben. Daher
wird die Information (Daten in Bezug auf die momentane
Position des eigenen Fahrzeugs, die Fahrstraße und die
Straße), die von der Navigationseinrichtung 8 stammt, auf
Grundlage der Straßendaten abgeändert, die sich aus der
Bildverarbeitung ergeben. So werden beispielsweise Daten in
Bezug auf die Fahrstraße selbst von der
Navigationseinrichtung 8 geändert, oder es wird die momentane
Position des eigenen Fahrzeugs auf der Fahrstraße neu
eingestellt. Selbst wenn die Genauigkeit der vorhandenen
Position, die von der Navigationseinrichtung 8 eingestellt
ist, niedriger als der vorbestimmte Wert ist, kann es
selbstverständlich akzeptabel sein, die momentane Position
und die Fahrstraße neu einzustellen, und die Straßendaten
abzuändern. Der Schritt S13 schließt sich an, nachdem die
mangelnde Übereinstimmung zwischen beiden Informationsposten
durch eine derartige Änderung aufgehoben wurde.
Im Schritt S13 wird, wenn kein Unterschied zwischen der
Information, die aus einem Ergebnis der Bildverarbeitung
akquiriert wird, und der Information vorhanden ist, die von
der Navigationseinrichtung 8 stammt, die
Lichtverteilungssteuerung des Scheinwerfers durchgeführt, auf
der Grundlage der vorbestimmten Steuerinhalte, entsprechend
der Fahrstraße, auf welcher das eigene Fahrzeug fährt, und
der Umgebungsbedingungen. So werden beispielsweise die
Abstrahlrichtung und der Abstrahlbereich des Scheinwerfers
entsprechend den Straßendaten, den Fahrbereichsdaten
(beispielsweise Fernstraßen, Umgehungsstraßen, städtische
Straßen, Bergstraßen, Vorstadtstraßen und dergleichen) und
Wetterdaten und dergleichen gesteuert (durch Kombination der
Steuerung des Antriebs der drei Leuchten, die in Fig. 3
gezeigt sind, und die Einschalt/Ausschaltsteuerung und
Dimmersteuerung der Leuchten, wodurch die Abstrahlrichtung
jeder Leuchte auf eine Richtung geändert wird, die für die
Linearität der Straße geeignet ist, und der Abstrahlbereich
durch in Betriebnahme jeder Leuchte an der Kreuzung geändert
wird). Hieran schließt sich der nächste Schritt S14 an, und
wenn die Steuerung fortgesetzt wird, geht es erneut mit dem
Schritt S1 von Fig. 11 weiter, und anderenfalls wird die
Verarbeitung beendet.
Wie in den Schritten S9 und S11 von Fig. 12 gezeigt, wird die
Kreuzung mit einer Ampel zu einem Zeitpunkt verwendet, wenn
die Genauigkeit der Navigationseinrichtung 8 überprüft wird,
und der Grund hierfür besteht darin, dass Fußgängerüberwege
an anderen Orten als Kreuzungen von Fahrstraßen dargestellt
sind, und verhindert wird, dass diese Orte irrtümlich als
Kreuzungen angesehen werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines Falles, in welchem
das Lenken des Fahrzeugs, der Einsatz der Bremsen, und die
Abstrahlung von dem Scheinwerfer auf der Grundlage des
Ergebnisses des Abziehens der Spurmarkierungen entsprechend
der Bildinformation von der Kamera 9a an Bord des Fahrzeugs
gesteuert werden.
Wenn die Lenksteuerung durchgeführt wird, um der Spur zu
folgen, muss die Beleuchtung so gesteuert werden, dass die
festgestellte Entfernung zur Spurmarkierung maximiert wird
(jene Entfernung, die das Feststellen der Spur über die
Bildverarbeitung ermöglicht). Bei dem in Fig. 3 dargestellten
Scheinwerfer wird die Abstrahlrichtung vorzugsweise so
gesteuert, dass die festgestellte Entfernung zur
Spurmarkierung in der Richtung maximiert wird, in welcher die
Strecke geändert wird, und in der Abbiegerichtung, und zwar
dadurch, dass die optische Abstrahlachse der Leuchte 21 so
angetrieben wird, dass sie nach rechts und links in
Horizontalrichtung verschwenkt wird. Hiermit soll erreicht
werden, dass eine Spurerfassung soweit möglich ermöglicht
wird, und exakt verschiedene Informationsposten akquiriert
werden, die für die Lichtverteilungssteuerung erforderlich
sind.
Weiterhin ist es bei der Leuchte 19 von Fig. 3 erforderlich,
dass die optische Abstrahlachse nicht höher als der
Horizontallinienverlauf angehoben wird, so dass die optische
Abstrahlachse vorzugsweise in Vertikalrichtung in einem
Bereich in der Nähe der Horizontallinie angetrieben wird.
Weiterhin wird die Leuchte 20 eingeschaltet, oder wird die
Leuchte 21B eingeschaltet, welche Licht im nahen
Infrarotbereich aussenden kann, wenn eine bestimmte
Abstrahlmenge im Kurzreichweitenbereich erforderlich ist.
Die Fig. 14 und 15 sind Flussdiagramme zur Erläuterung einer
Steuerverarbeitungsprozedur.
Im Schritt S1 von Fig. 14 wird zuerst Information in Bezug
auf den Fahrbetrieb und die Fahrumgebung bestimmt. Anders
ausgedrückt akquirieren die ECUs 14 und 15 Information, die
von dem Lenkwinkelsensor festgestellt wird, dem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und dem Beleuchtungssensor,
sowie Scheibenwischerbetätigungsinformation, die momentane
Zeit und dergleichen, und verarbeiten diese Arten von
Information.
Im Schritt S2 führt weiterhin auf der Grundlage der
Information, welche den Scheibenwischerbetriebszustand, die
Beleuchtungsintensität und dergleichen betrifft, die ECU 15
den Vorgang der Bestimmung des Wetterzustands durch (wobei
unterschieden wird unter guten, wolkigen, regnerischen
Bedingungen und dem Ausmaß des Regenfalls).
Daran schließt sich der Schritt S3 an, und es wird ein
Sollwert in Bezug auf die Feststellung der Entfernung zur
Spurmarkierung entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit und
den Wetterbedingungen eingestellt.
Die ECU 9b führt die Bildverarbeitung im Schritt S5 durch,
nachdem sie die Bilddaten von der Abbildungseinheit 9 im
Schritt S4 aufgenommen hat. Daher werden Daten in Bezug auf
den Leuchtdichtekontrast zwischen der Straßenoberfläche und
der Spurmarkierung erhalten, die maximale festgestellte
Entfernung zur Spurmarkierung, das Ergebnis der Erfassung der
Linearität der Straße (Abbiegerichtung, Krümmung und
dergleichen), den Straßenoberflächenzustand (trocken, nass
und dergleichen), und die Positionen des eigenen Fahrzeugs
und des vorausfahrenden Fahrzeugs in der Fahrzeugspur, und
dergleichen.
Im Schritt S6 von Fig. 15 stellt die ECU 14 fest, ob das
eigene Fahrzeug eine Gierbewegung aus der Fahrstraße heraus
durchführt, auf Grundlage der Information in Bezug auf die
festgestellte Spur, die als Ergebnis der Bildverarbeitung
erhalten wird. Zu diesem Zeitpunkt werden als Daten zur
Verwendung beim Treffen von Entscheidungen jene Daten
verwendet, die von dem Lenkwinkelsensor und dem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor stammen, die Krümmung der
Linearität der Straße, die von der Bildverarbeitungs-ECU 9b
erhalten wird, sowie Daten in Bezug auf die Position des
eigenen Fahrzeugs in der Fahrzeugspur.
Daran schließt sich der Schritt S7 in einem Fall an, wenn auf
eine Gierbewegung erkannt wird, worauf der Schritt S1 von
Fig. 14 erneut folgt, nachdem der Fahrer in Bezug auf die
Gierbewegung gewarnt wurde. Falls das Fahrzeug keine
Gierbewegung aus der Fahrstraße durchführt, geht es mit dem
Schritt S3 weiter, und stellt die ECU 9b fest, ob die
festgestellte Entfernung zur Spurmarkierung den Sollwert
erreicht hat.
Obwohl es dann mit dem Schritt S14 weitergeht, wenn der
Sollwert erreicht ist, geht es mit dem Schritt S9 weiter,
wenn der Sollwert nicht erreicht wird, und wird eine
Entscheidung in Bezug auf das Wetter getroffen, durch
Vereinigung mehrerer Informationsposten miteinander, einschl.
des Bildkontrastes.
Anders ausgedrückt geht es mit dem Schritt S10 weiter, wenn
von der ECU 15 gutes oder bedecktes Wetter festgestellt wird
(als ein Zustand, in welchem die Straßenoberfläche trocken
ist), und geht es mit dem Schritt S11 weiter, wenn irgendein
anderer Zustand festgestellt wird (einschl. regnerischer,
nebliger, schneeiger Bedingungen).
Im Schritt S10 wird entschieden, ob die Straße eine gerade
Straße oder eine gekrümmte Straße ist, entsprechend den
Bildverarbeitungsdaten, und wenn es sich um eine gerade
Straße handelt, geht es mit dem Schritt S12 weiter, und
anderenfalls mit dem Schritt S13.
Im Schritt S12 wird die optische Achse in Vertikalrichtung
der Leuchte gesteuert. Anders ausgedrückt wird in dem
Scheinwerfer von Fig. 3 die optische Bestrahlungsachse der
Leuchte 19 durch die ECU 16 so gesteuert, dass die optische
Achse nicht zu stark angehoben wird, und wird die
Abstrahlrichtung dadurch gesteuert, dass das Ausmaß des
Antriebs der optischen Achse in einem Bereich auf der
Horizontalebene oder darunter berechnet wird. So wird
beispielsweise die optische Abstrahlachse nach oben
gerichtet, und bis in die Nähe der Horizontallinie angehoben,
um eine solche Steuerung durchzuführen, dass ein Gesichtsfeld
in der Ferne ausreichend sichergestellt wird, durch
Vergrößerung der Vorwärtsabstrahlentfernung. Weiterhin ist es
wirksam, die Leuchte (21B von Fig. 6) einzuschalten, die
Strahlung im nahen Infrarot aussenden kann.
Im Schritt S13 wird die optische Achse der Leuchte in
Querrichtung gesteuert. Anders ausgedrückt berechnet die ECU
16 im Scheinwerfer von Fig. 3 die Antriebsmenge der optischen
Achse so, dass die optische Abstrahlachse der Leuchte 21 in
Querrichtung entsprechend der Linearität der gekrümmten
Straße geändert wird, und steuert die Abstrahlrichtung. Daher
wird das Gesichtsfeld in der Richtung, in welche sich das
Fahrzeug drehen wird, durch Bestrahlung der Spurmarkierung
auf der Seite in Richtung der gekrümmten Straße in der Spur
des eigenen Fahrzeugs sichergestellt.
Im Schritt S11 wird die Straßenoberfläche an dieser Seite und
vor dem eigenen Fahrzeug beleuchtet, damit die Oberfläche
durch Steuern des Antriebs der optischen Achse der Leuchte
(beispielsweise jener Leuchte, die zum Aussender des
Fernlichts verwendet wird) beleuchtet wird, damit die
optische Achse nach unten gerichtet wird, oder die Leuchte 20
von Fig. 3 eingeschaltet wird, um das Gesichtsfeld im
Nahbereich sicherzustellen, durch Bestrahlung der
Spurmarkierung in der Nähe des Fahrzeugs mit einer
ausreichenden Lichtmenge. Durch diese Steuerungsarten kann
der Einfluss zurückgedrängt werden, der sich infolge eines
optischen Abschirmeffekts im Nebel ergibt, der Dämpfung der
Straßenoberfläche, und Reflexionen an der Oberfläche bei
starker Beleuchtung.
Die Steuerung in Schritten S11 bis S13 ist dazu wirksam, die
Feststellentfernung in einem Fall zu vergrößern, in welchem
die maximale Feststellentfernung zur Spurmarkierung nicht den
Sollwert erreicht. Anders ausgedrückt wird, da die
Entfernung, bei welcher ein Objekt der visuellen Erkennung
einschl. der Spurmarkierung in diesem Zustand nicht mehr
erkennbar wird, die voranstehend geschilderte
Abstrahlsteuerung vorzugsweise durchgeführt, um eine
Feststellentfernung sicherzustellen, die ausreichend groß
ist, um mit den Zuständen der Straßenoberfläche und des
Wetters fertig zu werden.
An diese Schritte schließt sich der Schritt S14 an, in
welchem eine Entscheidung getroffen wird, ob die Steuerung
fortgesetzt werden soll, und falls die Steuerung fortgesetzt
werden soll, geht es mit dem Schritt S1 weiter, und wird die
Steuerung beendet, wenn die Einrichtung angehalten wird.
Wie voranstehend erläutert wird es als wesentlich angesehen,
ordnungsgemäß die Information auszuwählen, die von der
Navigationseinrichtung akquiriert wird, oder jene, die von
der Bildverarbeitung akquiriert wird, in Abhängigkeit vom
Fahrzustand, so dass Konflikte zwischen den beiden Arten von
Information ausgeglichen werden, und wirksam verschiedene
Arten von Information in Bezug auf die Umgebungsbedingungen,
den Fahrbetrieb und dergleichen verwendet werden (um einen
schädlichen Einfluss infolge einer ungeeigneten Abstrahlung
der Leuchte soweit wie möglich zu verhindern, ohne eine Art
von Daten zu überschätzen).
Obwohl der Vorgang der Durchführung der Entscheidung bei der
Verarbeitung in jedem voranstehend geschilderten
Flussdiagramm bei einem Versuch zur Erleichterung der
Erläuterung beendet sein soll, wird tatsächlich die Steuerung
so durchgeführt, dass ein Bestätigungsvorgang durchgeführt
wird, um zu verhindern, dass falsche Information erzeugt
wird, mittels Durchführung einer mehrfachen Verarbeitung,
oder über eine vorbestimmte Zeit, damit so verlässliche Daten
akquiriert werden.
Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich geworden
sein sollte, wird gemäß der Erfindung durch Vergleichen und
Sammeln der Information, die von der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung stammt, mit jener
Information, die von der
Umgebungsbedingungsfeststellvorrichtung stammt, der
verlässlicheren Information unter beiden Arten von
Information Priorität gegeben, so dass die
Leuchtverteilungssteuerung der Beleuchtungseinrichtung
durchgeführt werden kann, oder die Lichtverteilungssteuerung
der Beleuchtungseinrichtung entsprechend der abgeänderten
Information durchgeführt werden kann, die durch den
Unterschied zwischen den beiden Arten von Information ergänzt
wurde. Daher wird ein schädlicher Einfluss infolge einer
Abstrahlung d 01886 00070 552 001000280000000200012000285910177500040 0002010164193 00004 01767es Scheinwerfers auf Grundlage ungeeigneter
Information verhindert, und wird Abstrahllicht in
Vorwärtsrichtung auf die Fahrstraße des Fahrzeugs ausreichend
sichergestellt, durch Verwendung äußerst verlässlicher
festgestellter Information, was die Fahrsicherheit erhöht.
Gemäß der Erfindung wird eine Lichtverteilungssteuerung
entsprechend der Spur, auf welcher das eigene Fahrzeug
tatsächlich fährt, dadurch erzielt, dass die Information
umgeschaltet wird, die von der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung erhalten wird,
sowie die Information, die von der
Umgebungszustandsfeststellvorrichtung festgestellt wird.
Gemäß der Erfindung wird eine Verringerung der
Abstrahlleistung dadurch verhindert, dass die
Lichtverteilungssteuerung entsprechend der Information von
der Karteninformationsakquisitionsvorrichtung durchgeführt
wird, da es sehr wahrscheinlich ist, dass sich Probleme
bezüglich der Information ergeben, die aus dem Ergebnis der
Bildverarbeitung akquiriert wird, wenn die
Spurfeststellungsfähigkeit der Abbildungseinheit verringert
ist.
Gemäß der Erfindung kann die Abstrahlsteuerung der
Beleuchtungseinrichtung durchgeführt werden, ohne durch
schädliche Einflüsse beeinflusst zu werden (beispielsweise
eine Verringerung der Spurfeststellfähigkeit), die sich
infolge von Umgebungsbedingungen ergeben, einschl. des
Effekts einer optischen Abschwächung und der Auswirkungen des
Straßenzustands (beispielsweise Oberflächenreflexionen bei
feuchter oder benetzter Oberfläche), mittels Durchführung der
Lichtverteilungssteuerung des Scheinwerfers entsprechend der
Information, die von der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung stammt, wenn sich
die Wetterbedingungen verschlechtern.
Claims (13)
1. Fahrzeugscheinwerfereinrichtung, welche aufweist:
eine Karteninformationsakquisitionsvorrichtung zum Akquirieren von Positionsinformation in Bezug auf das eigene Fahrzeug auf einer Karte und die Umgebungsinformation;
eine Umgebungsbedingungsfeststellvorrichtung zur Feststellung eines Umgebungszustands, der eine Fahrstraße betrifft, auf welcher das eigene Fahrzeug fährt, entsprechend Bildinformation oder der von einem Radar akquirierten Information; und
eine Lichtverteilungssteuervorrichtung zur Änderung der Lichtverteilung eines Scheinwerfers, der an dem Fahrzeug angebracht ist, entsprechend Änderungen des Fahrzustands des eigenen Fahrzeugs und der Umgebungsbedingungen,
wobei die Lichtverteilungssteuervorrichtung eine Lichtverteilungssteuerung des Scheinwerfers entsprechend einer von Informationen durchführt, welcher Priorität gegeben wird, unter der Information, die von der Karteninformationsakquisitionsvorrichtung stammt, und der Information, die von der Umgebungszustandsfeststellvorrichtung stammt, oder entsprechend Information, die durch beide voranstehend erwähnten Informationsarten ergänzt wurde.
eine Karteninformationsakquisitionsvorrichtung zum Akquirieren von Positionsinformation in Bezug auf das eigene Fahrzeug auf einer Karte und die Umgebungsinformation;
eine Umgebungsbedingungsfeststellvorrichtung zur Feststellung eines Umgebungszustands, der eine Fahrstraße betrifft, auf welcher das eigene Fahrzeug fährt, entsprechend Bildinformation oder der von einem Radar akquirierten Information; und
eine Lichtverteilungssteuervorrichtung zur Änderung der Lichtverteilung eines Scheinwerfers, der an dem Fahrzeug angebracht ist, entsprechend Änderungen des Fahrzustands des eigenen Fahrzeugs und der Umgebungsbedingungen,
wobei die Lichtverteilungssteuervorrichtung eine Lichtverteilungssteuerung des Scheinwerfers entsprechend einer von Informationen durchführt, welcher Priorität gegeben wird, unter der Information, die von der Karteninformationsakquisitionsvorrichtung stammt, und der Information, die von der Umgebungszustandsfeststellvorrichtung stammt, oder entsprechend Information, die durch beide voranstehend erwähnten Informationsarten ergänzt wurde.
2. Fahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Spur in Bezug auf eine Straße,
auf welcher das eigene Fahrzeug fährt, festgestellt
wird, und das festgestellte Ergebnis als gut oder
schlecht beurteilt wird;
die Lichtverteilungssteuerung des Scheinwerfers dadurch
durchgeführt wird, dass die Information, die von der
Umgebungszustandsfeststellvorrichtung festgestellt wird,
und die Information, die von der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung festgestellt
wird, entsprechend dem so beurteilten Ergebnis
umgeschaltet wird.
3. Fahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass dann, wenn das Ergebnis der
Spurfeststellung als gut beurteilt wird, die Priorität
der Information gegeben wird, die von der
Umgebungszustandsfeststellvorrichtung festgestellt wird.
4. Fahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass dann, wenn die erste Information,
die von der Karteninformationsakquisitionsvorrichtung
akquiriert wird, von der zweiten Information verschieden
ist, die von der Umgebungszustandsfeststellvorrichtung
akquiriert wird, die erste Information entsprechend der
zweiten Information abgeändert wird, und die
Lichtverteilungssteuerung des Scheinwerfers unter
Verwendung der abgeänderten Information durchgeführt
wird.
5. Fahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die
Umgebungszustandsfeststellvorrichtung eine
Abbildungseinheit zur Erzeugung eines Bildes vor dem
Fahrzeug aufweist; und wenn die Feststellfähigkeit der
Abbildungseinheit gering ist, die
Lichtverteilungssteuervorrichtung eine
Lichtverteilungssteuerung des Scheinwerfers auf
Grundlage der Information durchführt, die von der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung stammt.
6. Fahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die
Umgebungszustandsfeststellvorrichtung eine
Abbildungseinheit zur Ausbildung eines Bildes vor dem
Fahrzeug aufweist; und dann, wenn die
Spurmarkierungsfeststellfähigkeit der Abbildungseinheit
gering ist, die Lichtverteilungssteuervorrichtung die
Lichtverteilungssteuerung des Scheinwerfers auf
Grundlage der Information durchführt, die von der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung stammt.
7. Fahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass dann, wenn eine Verschlechterung
des Wetters festgestellt wird, die
Lichtverteilungssteuervorrichtung die
Lichtverteilungssteuerung des Scheinwerfers auf
Grundlage der Information durchführt, die von der
Karteninformationsakquisitionsvorrichtung stammt.
8. Fahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass eine
Lenkinformationsakquisitionsvorrichtung vorgesehen ist,
um Lenkinformation zu akquirieren, um diese der
Lichtverteilungssteuervorrichtung zuzuführen.
9. Fahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die
Lichtverteilungssteuervorrichtung eine optische Achse
des Scheinwerfers in Vertikalrichtung steuert, um die
Lichtverteilung des Scheinwerfers zu ändern.
10. Fahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die
Lichtverteilungssteuervorrichtung eine Infrarotleuchte
steuert, die Strahlung im nahen Infrarot aussendet.
11. Fahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die
Lichtverteilungssteuervorrichtung die optische Achse des
Scheinwerfers in Querrichtung steuert, um die
Lichtverteilung des Scheinwerfers zu ändern.
12. Fahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die
Lichtverteilungssteuervorrichtung eine optische Achse
des Scheinwerfers so steuert, dass diese nach unten
gerichtet wird, um einen Bereich vor dem eigenen
Fahrzeug zu beleuchten.
13. Fahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die
Lichtverteilungssteuervorrichtung die Steuerung so
durchführt, dass eine Spurmarkierung in der Nähe des
eigenen Fahrzeugs beleuchtet wird.
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