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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugscheinwerfervorrichtungen.
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STAND DER TECHNIK
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Aus dem Stand der Technik sind adaptive Frontscheinwerfersysteme (AFSs) bekannt, die die Richtungen von optischen Achsen von Scheinwerfern entsprechend der Lenkrichtung steuern, um dadurch die Sicherheit des Fahrzeugs beim Fahren bei Nacht zu verbessern.
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Darüber hinaus sind Scheinwerfersysteme mit variablem Fernlicht (oder Systeme mit adaptivem Fahrlicht) bekannt, welche ein Lichtverteilungsmuster nutzen, das als „Zwischenfernlicht” bezeichnet wird. Dieses Lichtverteilungsmuster blendet einen Teil, der einem vorderen Fahrzeug (einem vorausfahrenden Fahrzeug oder einem entgegenkommenden Fahrzeuge) entspricht, aus, während andere Teile mit Fernlicht ausgeleuchtet werden. Derlei Systeme erfassen ferner die Position des vorderen Fahrzeugs durch eine Bildbearbeitungsinformation von einer Fahrzeugkamera und führen den ausgeblendeten Bereich dem vorderen Fahrzeug nach, wodurch ein weiter Sichtbereich nach vorne sichergestellt wird und es leicht ist, Fußgänger zu erkennen, ohne einen Fahrer eines vorderen Fahrzeugs zu blenden.
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Darüber hinaus offenbart Patentdokument 1 eine Fahrzeugscheinwerfervorrichtung, die eine Koordinateninformation über ein vorausfahrendes Fahrzeug basierend auf Informationen, die durch eine Kamera aufgenommen wurden, berechnet und die Scheinwerfer mit einem Aktuator schwenkt, um den Leuchtbereich nach links oder rechts zu bewegen, wodurch der abgeblendete Bereich dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt.
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DRUCKSCHRIFTEN AUS DEM STAND DER TECHNIK
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Patentliteratur
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- Patentdokument 1: JP 2012-020715 A
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Mit der Erfindung zu lösendes Problem
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Jedoch wurde bei einer Auswertung der in Patentdokument 1 offenbarten Fahrzeugscheinwerfervorrichtung in einem an einem Fahrzeug montierten Zustand klar, dass es sich manchmal störend anfühlt. Beispielsweise bewegt sich ein vorausfahrendes Fahrzeug ungeachtet der Intention eines Fahrers eines nachfolgenden Fahrzeugs; wenn daher das vorausfahrende Fahrzeug häufig eine Lenkbewegung ausführt, entsteht ein störendes Gefühl, wenn die Leuchtweite bzw. der Leuchtbereich der Scheinwerfer des eigenen Fahrzeugs minutiös der Bewegung des vorausfahrenden Fahrzeugs folgt.
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Wenn ferner eine reflektierende Wand in der Umgebung des vorderen Fahrzeugs ist, kann die reflektierende Wand irrtümlich als das vordere Fahrzeug wahrgenommen werden. In diesem Fall werden die Scheinwerfer, um die Leuchtweite bzw. den Leuchtbereich von der reflektierenden Wand abzuwenden, in eine Richtung weg vom vorderen Fahrzeug geschwenkt. Da die aus Leuchtbereich weichende reflektierende Wand jedoch kein Licht reflektiert, werden die Scheinwerfer wieder geschwenkt, um diese dem vorderen Fahrzeug anzunähern. Dann reflektiert die reflektierende Wand erneut Licht und die Scheinwerfer werden wieder, um die Leuchtweite bzw. den Leuchtbereich von der reflektierenden Wand abzuwenden, in eine Richtung weg vom vorderen Fahrzeug geschwenkt. Folglich tritt ein Nachlaufphänomen auf, bei dem die vorstehenden Prozesse wiederholt werden; dies ist störend.
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Daneben erleuchtet, im Vergleich mit dem Abblendlicht, das Zwischenfernlicht nicht nur einen weit entfernten Bereich sondern auch einem Nahbereich hell. Daher wird die Bewegung des Leichtbereichs, der am Straßenrand stehende Bäume sowie Lärmschutzwände erleuchtet, leicht wahrgenommen, was störend ist.
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Obgleich diese störende Wahrnehmung derartiger Probleme von Individuum zu Individuum verschieden ist, können sich manche deswegen nicht konzentrieren oder werden müde. Es ist daher gewünscht, eine Steuerung auszuführen, so dass der Fahrer nicht durch derlei Probleme gestört wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Lichte der vorstehend beschriebenen Probleme gemacht. Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugscheinwerfervorrichtung zu schaffen, die einen Fahrer oder Insassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs nicht blendet und einen Fahrer eines eigenen Fahrzeugs nicht stört.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Gemäß der in Anspruch 1 dargestellten Erfindung, welche die vorstehend beschriebene Aufgabe löst, weist eine Fahrzeugscheinwerfervorrichtung auf: einen Scheinwerfer, der vor ein Fahrzeug leuchtet; eine Leuchtbereichsänderungseinrichtung zum Ändern eines Leuchtbereichs des Scheinwerfers; eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position eines sich vor dem Fahrzeug befindlichen vorderen Fahrzeugs; und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Leuchtbereichsänderungseinrichtung basierend auf einem Erfassungsergebnis der Erfassungseinrichtung. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugscheinwerfervorrichtung ferner aufweist: eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob die Position des vorderen Fahrzeugs innerhalb des Leuchtbereichs liegt oder nicht, wobei, wenn durch die Bestimmungseinrichtung bestimmt wird, dass die Position des vorderen Fahrzeugs innerhalb des Leuchtbereichs liegt, die Steuereinrichtung die Leuchtbereichsänderungseinrichtung so steuert, dass sie den Leuchtbereich derart ändert, dass die Position des vorderen Fahrzeugs aus dem Leuchtbereich fällt, und, wenn bestimmt wird, dass die Position des vorderen Fahrzeugs außerhalb des Leuchtbereichs liegt, die Steuereinrichtung den Leuchtbereich nicht verändert oder mit der Leuchtbereichsänderungseinrichtung eine Steuerung zum Unterdrücken einer Änderung des Leuchtbereichs ausführt.
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Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration steuert die Steuereinrichtung, wenn bestimmt wird, dass die Position des vorderen Fahrzeugs innerhalb des Leuchtbereichs der Scheinwerfer liegt, die Leuchtbereichsänderungseinrichtung derart, dass sie den Leuchtbereich derart ändert, dass die Position des vorderen Fahrzeugs aus dem Leuchtbereich fällt. Folglich wird der Fahrer oder ein Insasse des vorderen Fahrzeugs nicht geblendet. Wenn zudem bestimmt wird, dass die Position des vorderen Fahrzeugs außerhalb des Leuchtbereichs liegt, verändert die Steuereinrichtung den Leuchtbereich nicht oder führt mit der Leuchtbereichsänderungseinrichtung eine Steuerung zum Unterdrücken einer Änderung des Leuchtbereichs aus. Folglich fühlt sich der Fahrer des eigenen Fahrzeugs nicht durch die häufige Bewegung des Leuchtbereichs gestört.
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Die in Anspruch 2 dargestellt Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung eine Kamera aufweist, die ein Bild vor dem Fahrzeug aufnimmt, sowie eine Bildverarbeitungseinrichtung, die basierend auf dem von der Kamera aufgenommenen Bild Bildinformationen erzeugt, welche eine Koordinate des vorderen Fahrzeugs enthalten; die Erfassungseinrichtung die Position des vorderen Fahrzeugs durch eine Endkoordinate identifiziert, die eine Lateralposition eines Endes des vorderen Fahrzeugs in Fahrzeugbreitenrichtung anzeigt; die Bestimmungseinrichtung die Bestimmung basierend auf einem Vergleich zwischen einer Referenzkoordinate, welche eine innere Grenzposition des Leuchtbereichs anzeigt, und der Endkoordinate trifft, und, wenn durch die Bestimmungseinrichtung bestimmt wird, dass die Position des vorderen Fahrzeugs innerhalb des Leuchtbereichs liegt, die Steuereinrichtung die Leuchtbereichsänderungseinrichtung so steuert, dass sie den Leuchtbereich ändert, um die Referenzkoordinate mit der Endkoordinate in Übereinstimmung zu bringen.
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Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration erzeugt die Erfassungseinrichtung, basierend auf Bildern, die vor dem Fahrzeug aufgenommen werden, die Bildinformation mit der Koordinate des vorderen Fahrzeugs und identifiziert die Position des vorderen Fahrzeugs durch eine Endkoordinate, die eine Lateralposition eines Endes des vorderen Fahrzeugs in Fahrzeugbreitenrichtung anzeigt. Folglich ist es möglich, das vordere Fahrzeug innerhalb kurzer Zeit genau zu erfassen. Darüber hinaus trifft die Bestimmungseinrichtung die Bestimmung basierend auf einem Vergleich zwischen der Referenzkoordinate, die eine innere Grenzposition des Leuchtbereichs anzeigt, und der Endkoordinate; wenn durch die Bestimmungseinrichtung bestimmt wird, dass die Position des vorderen Fahrzeugs innerhalb des Leuchtbereichs liegt, steuert die Steuereinrichtung die Leuchtbereichsänderungseinrichtung so, dass sie den Leuchtbereich ändert, um die Referenzkoordinate mit der Endkoordinate in Übereinstimmung zu bringen. Folglich ist es möglich, den Leuchtbereich an die richtige Stelle zu bewegen.
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Die in Anspruch 3 dargestellt Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungseinrichtung eine Abweichung zwischen der Referenzkoordinate, welche die innere Grenzposition des Leuchtbereichs anzeigt, und der Endkoordinate berechnet und die Bestimmung auf Basis dieser Abweichung trifft. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, dass die Steuereinrichtung die Leuchtbereichsänderungseinrichtung unabhängig steuert, wenn die Abweichung groß ist und wenn die Abweichung klein ist. Folglich ist es möglich, den Leuchtbereich entsprechend den jeweiligen Fällen geeignet einzustellen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 zeigt ein Schaubild funktionaler Blöcke, die den Gesamtaufbau einer Fahrzeugscheinwerfervorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulichen;
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2 zeigt eine schematische Ansicht des Aufbaus eines Scheinwerfers;
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3 zeigt eine schematische Ansicht des Lichtverteilungsmusters im Zwischenfernlicht gesehen von oben;
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4 zeigt eine schematische Ansicht des Lichtverteilungsmusters im Zwischenfernlicht aus der Sicht von einem Fahrersitz;
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5 zeigt ein Flußschaubild zum Veranschaulichen eines Prozesses einer ECU (elektronischen Steuereinheit) zum Steuern des Leuchtbereichs des Scheinwerfers;
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6 zeigt eine schematische Ansicht des Falles, bei welchem der Leuchtbereich des Scheinwerfers das vorausfahrende Fahrzeug überlappt;
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7 zeigt eine schematische Ansicht des Falles, bei welchem der Leuchtbereich des Scheinwerfers um einen vorgegebenen Winkel oder mehr vom vorausfahrenden Fahrzeug abweicht; und
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8 zeigt eine schematische Ansicht des Falles, bei welchem der Leuchtbereich des Scheinwerfers um weniger als den vorgegebenen Winkel vom vorausfahrenden Fahrzeug abweicht.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Nachfolgend wird eine Fahrzeugscheinwerfervorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Bezug nehmend auf die 1 bis 8 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Fahrzeugscheinwerfervorrichtung 1 eine Fahrzeugkamera 2, einen Lenkwinkelsensor 3, einen Radgeschwindigkeitssensor 4, eine ECU (elektronische Steuereinheit) 5 und Scheinwerfer 6 und 7.
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Die Fahrzeugkamera 2 ist innerhalb einer Frontscheibe eines Fahrzeugs angeordnet. Die Fahrzeugkamera 2 nimmt ein Bild vor dem Fahrzeug auf und sendet die Daten an die ECU 5. Der Lenkwinkelsensor 3 ist ein existierender Sensor für ein ESC (elektronisches Stabilitätsprogramm), der in einem Lenkmechanismus angeordnet ist. Der Lenkwinkelsensor 3 erfasst einen Lenkwinkel des Fahrzeugs und sendet ein Lenkwinkelsignal, das die Erfassungsergebnisse anzeigt, an die ECU 5. Der Radgeschwindigkeitssensor 4 ist ein existierender Sensor, der zur Verwendung in einem ABS (Antiblockiersystem) vorgesehen ist. Der Radgeschwindigkeitssensor 4 erfasst eine Rotationsgeschwindigkeit eines Rades des Fahrzeugs und sendet ein Radgeschwindigkeitssignal, das die Erfassungsergebnisse anzeigt, an die ECU 5.
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Die ECU 5 ist eine Steuereinheit zum Steuern der Scheinwerfer 6 und 7. Insbesondere hat die ECU 5 einen Bildverarbeitungsteil 51, einen Bestimmungsteil 52 sowie einen Steuerteil 53. Der Bildverarbeitungsteil 51 fuhrt eine Bildverarbeitung der Daten der Fahrzeugkamera 2 durch und berechnet die Position eines vorderen Fahrzeugs (eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder eines entgegenkommenden Fahrzeugs) in Form von Koordinaten. Der Bestimmungsteil 52 bestimmt die Richtung und die Größe der Abweichung zwischen der Position des vorderen Fahrzeugs und den Leuchtweiten- bzw. Leuchtbereichen der Scheinwerfer. Der Steuerteil 53 weist die Scheinwerfer 6 und 7 an, Lichtverteilungsmuster umzuschalten und ein Schwenken auszuführen. Darüber hinaus kann der Steuerteil 53 basierend auf dem Lenkwinkelsignal, das vom Lenkwinkelsensor 3 ausgegeben wird, und dem Radgeschwindigkeitssignal, das vom Radgeschwindigkeitssensor 4 ausgegeben wird, die Scheinwerfer 6 und 7 anweisen, eine Schwenkbewegung wie bei einem herkömmlichen AFS auszuführen.
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Die Scheinwerfer 6 und 7 sind ein Paar Scheinwerfer die jeweils links und rechts vom Fahrzeug angebracht sind, um vor das Fahrzeug zu leuchten. Wie in 2 dargestellt ist, umfasst jeder der Scheinwerfer 6 und 7 eine Lichtquelle 11, eine Linse 12, einen Blendenmechanismus 13 sowie einen Aktuator 14. Die Lichtquelle 11 ist eine Halogenlampe. Der Blendenmechanismus 13 umfasst eine Mehrzahl von nicht dargestellten Blendenplatten bzw. Blenden. Der Blendenmechanismus 13 bildet entsprechend einem Befehl vom Steuerteil 53 der ECU 5 ein Zwischenfernlichtmuster und ein Abblendlichtmuster, indem er in einen Teil des optischen Pfades, der im Scheinwerfer ausgebildet ist, eingesetzt wird, um das Licht zu blockieren. Darüber hinaus bildet der Blendenmechanismus 13 ein Fernlichtmuster, indem er vollständig aus dem optischen Pfad zurückgezogen wird. Die Scheinwerfer 6 und 7 haben ferner zudem diese drei Lichtverteilungsmuster.
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Wie in den 3 und 4 dargestellt ist, ist das Zwischenfernlicht ein konkaves Lichtverteilungsmuster, das einen Teil ausblendet, der dem vorderen Fahrzeug entspricht, um einen Insassen des vorderen Fahrzeugs nicht zu blenden. Der linke Scheinwerfer definiert einen Leuchtbereich 21, der ein im Wesentlichen L-förmiges Lichtverteilungsmuster aufweist. Der rechte Scheinwerfer definiert einen Leuchtbereich 22, der ein im Wesentlichen spiegelverkehrt L-förmiges Lichtverteilungsmuster aufweist.
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Wenn die linken und rechten Scheinwerfer gleichzeitig das Zwischenfernlicht bilden, wird ein Lichtverteilungsmuster, wie in den 3 und 4 dargestellt ist, erzielt. Idealerweise ist es bevorzugt, wie in 4 dargestellt, dass die Leuchtbereiche derart angeordnet sind, dass Positionen an linken und rechten Enden des vorderen Fahrzeugs mit den Positionen von vertikalen Schnittlinien der Leuchtbereiche zusammenfallen. Daher wird die Position des vorderen Fahrzeugs immer geprüft und die Scheinwerfer werden geschwenkt bzw. gedreht.
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Das Zwischenfernlicht hat, bis auf den ausgeblendeten bzw. abgeblendeten Bereich, die gleiche Helligkeit wie das Fernlicht. Daher würde, wenn das Zwischenfernlicht ungewollt das vordere Fahrzeug beleuchten würde, und das vordere Fahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeugs wäre, das Licht direkt in die Augen des Fahrers des entgegenkommenden Fahrzeugs gelangen, um den Fahrer zu blenden. Wenn das vordere Fahrzeug ein vorausfahrendes Fahrzeug wäre, würde das durch Spiegel reflektierte Licht in die Augen des Fahrers des vorausfahrenden Fahrzeugs gelangen und/oder den Fahrgastraum des vorausfahrenden Fahrzeugs hell erleuchten, wodurch es schwierig wird, die äußere Umgebung zu erfassen. Um das vorstehend Beschriebene zu vermeiden, ist es daher notwendig, wenn das Lichtverteilungsmuster der Scheinwerfer vom Fernlicht oder vom Abblendlicht in das Zwischenfernlicht geschaltet wird, die Drehwinkel zu berechnen.
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Darüber hinaus ist das tatsächliche Lichtverteilungsmuster nicht links-rechts symmetrisch, sondern die linke Seite wird stärker ausgeleuchtet. Dies ist jedoch für die Erläuterung der vorliegenden Erfindung irrelevant. Zur Vereinfachung erfolgt die Erklärung daher unter der Annahme, dass das Lichtverteilungsmuster in jeder Figur symmetrisch ist.
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Darüber hinaus können die Scheinwerfer 6 und 7 durch einen Handschalter in das Fernlicht, das Abblendlicht oder einen ADB-Modus geschalten werden. ADB (adaptives Fahrlicht) bezeichnet hierbei ein variables Scheinwerferfernlichtsystem. Der ADB-Modus ist ein automatischer Schaltmodus, in welchem der Steuerteil 53 der ECU 5 automatisch die linken und rechten Scheinwerfer in das Fernlicht schaltet oder die linken und rechten Scheinwerfer individuell in das Zwischenfernlicht oder Abblendlicht schaltet.
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Insbesondere schaltet der Steuerteil 53 der ECU 5 im ADB-Modus den linken und rechten Scheinwerfer in das Fernlicht, wenn sich kein Fahrzeug vorne befindet. Wenn ein vorderes Fahrzeug existiert, schaltet der Steuerteil 53 der ECU 5 die linken und rechten Scheinwerfer in das Zwischenfernlicht.
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Wenn das vorausfahrende Fahrzeug ferner eine Linkskurve macht und der Schwenkwinkel des linken Scheinwerfers somit größer als ein vorgegebener Winkel wird, schaltet der Steuerteil 53 der ECU 5 den linken Scheinwerfer in das Abblendlicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der rechte Scheinwerfer im Zwischenfernlicht gehalten. Wenn das vordere Fahrzeug zudem ein entgegenkommendes Fahrzeug ist, das sich in einer anderen Richtung fortbewegt, und sich das eigene Fahrzeug dem entgegenkommenden Fahrzeug nähert, hält der Steuerteil 53 der ECU 5 den linken Scheinwerfer im Zwischenfernlicht und schaltet lediglich den rechten Scheinwerfer in das Abblendlicht, wenn der Schwenkwinkel des rechten Scheinwerfers größer als der vorgegebene Winkel wird.
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An der Stelle, an welcher der Blendenmechanismus 13 die Blenden einfügt und entfernt, wie in 2 gezeigt ist, wird die oben-unten und links-rechts Beziehung durch die Linse 12 umgekehrt. Wenn somit der Blendenmechanismus 13 die untere Seite des optischen Pfades abdeckt, wie in 2 gezeigt, wird die obere Seite des Leuchtbereichs ausgeblendet. Das bedeutet, durch Abdecken eines vorgegebenen unteren Bereichs des optischen Pfades ist es möglich, ein Lichtverteilungsmuster zu realisieren, das in den 3 und 4 dargestellt ist.
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Der Aktuator 14 steuert gemäß einem Befehl vom Steuerteil 53 der ECU 5 den gesamten Scheinwerfer, so dass dieser um eine Drehachse schwenkt bzw. dreht. In der vorliegenden Ausführungsform steuert, wenn das Lichtverteilungsmuster des Scheinwerfers das Abblendlicht oder das Fernlicht ist, der Aktuator 14 den Scheinwerfer basierend auf dem Lenkwinkel wie bei einem herkömmlichen AFS. Im ADB-Modus steuert der Aktuator 14 den Scheinwerfer basierend auf den Daten der Fahrzeugkamera 2 und entsprechend der Position des vorderen Fahrzeugs nur, wenn das Lichtverteilungsmuster des Scheinwerfers das Zwischenfernlicht ist, um den Leuchtbereich zu schwenken.
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Nachfolgend werden die Steuerung und der Betrieb der Fahrzeugscheinwerfervorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Das in 5 gezeigte Flußschaubild veranschaulicht einen Prozess der ECU 5, der ausgeführt wird, wenn die Scheinwerfer in den ADB-Modus versetzt und in das Zwischenfernlicht geschalten sind. Die Initialisierung der Daten und der Initialisierungsprozess, wie beispielsweise ein Modusbestimmungsprozess, werden ausgelassen. Der „START” in 5 bezeichnet einen Zustand, bei welchem diese Initialisierungsprozesse bereits abgeschlossen wurden.
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Darüber hinaus wird nachstehend zur Vereinfachung die Beschreibung nur hinsichtlich des rechten Endes eines vorausfahrenden Fahrzeugs ausgeführt. Der Prozess gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann in ähnlicher Weise auch auf das linke Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs und auf beide Enden eines entgegenkommenden Fahrzeugs angewandt werden.
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Die in 4 gezeigte Position E der vertikalen Schnittlinie des im Wesentlichen umgekehrt L-förmigen Lichtverteilungsmusters des rechten Scheinwerfers wird als Referenzkoordinate des Leuchtbereichs 22 definiert. Die Referenzkoordinate wird basierend auf der Befehlsinformation vom Steuerteil 53 der ECU 5 an den Aktuator 14 des Scheinwerfers bestimmt. In den 6 bis 8 ist die rechte Endkoordinate des vorausfahrenden Fahrzeugs durch D gekennzeichnet, und die Referenzkoordinate des Leuchtbereichs 22 wird durch E gekennzeichnet.
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Zunächst wird erfasst, ob ein vorderes Fahrzeug vorhanden ist (Schritt S1, nachfolgend als S-1 abgekürzt; andere Schritte werden in gleicher Weise abgekürzt), dann wird die rechte Endkoordinate des vorausfahrenden Fahrzeugs berechnet (S-2). Die rechte Endkoordinate wird basierend auf einer Bildverarbeitung der Information der Fahrzeugkamera 2 im Bildverarbeitungsteil 51 der ECU 5 und Erfassen von beispielsweise einem Paar roter Rückleuchten bestimmt.
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Anschließend wird die Abweichung zwischen der Referenzkoordinate E des Leuchtbereichs 22 und der rechten Endkoordinate D des vorausfahrenden Fahrzeugs berechnet, was als Abweichung vom Idealzustand (rechte Endkoordinate = Referenzkoordinate) betrachtet wird (S-3). Abweichung = (rechte Endkoordinate – Referenzkoordinate) (1)
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Die rechte Seite aus 6 sei dabei die positive Richtung der Koordinate und die linke Seite sei die negative Richtung. Wenn der Leuchtbereich 22 dementsprechend das vorausfahrende Fahrzeug wie in 6 gezeigt beleuchtet, ist die durch Gleichung (1) berechnete Abweichung positiv (S-4: JA).
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In diesem Fall wird eine Filterkonstante auf A gesetzt (S-5). Die Filterkonstante A ist beispielsweise gleich 1,0. Das Verwenden der Filterkonstante A ermöglicht die Berechnung einer Sollkoordinate, zu welcher die Referenzkoordinate bewegt werden muss, in der nachfolgenden Gleichung (2). Sollkoordinate = Filterkonstante × rechte Endkoordinate + (1 – Filterkonstante) × Referenzkoordinate (2)
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Da die Filterkonstante A in S-5 auf 1,0 gesetzt wurde, ist das Ergebnis der Berechnung aus Gleichung (2) wie folgt. Sollkoordinate = rechte Endkoordinate (3)
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Wenn das rechte Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs in den Leuchtbereich 22 gelangt und der Scheinwerfer somit das vorausfahrende Fahrzeug beleuchtet, wird der Scheinwerfer angesteuert, um die Referenzkoordinate des Leuchtbereichs zum rechten Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs zu bewegen (S-7). Folglich wird die Referenzkoordinate gleich der Sollkoordinate (S-8). Gleichzeitig wird, durch Gleichung (3) die rechte Endkoordinate gleich der Referenzkoordinate. Als Ergebnis fällt, wie in 4 gezeigt ist, das rechte Fahrzeugende mit der Schnittlinie des Leuchtbereichs 22 zusammen. Zusätzlich ist die Sollkoordinate aus Gleichung (3) eine Koordinate, welche die in S-3 bestimmte Abweichung gleich null setzt. Nachfolgend wird ein Zähler für einen anderen Prozess, der später beschrieben wird, zurückgesetzt (S-9) und der Prozess kehrt zu START zurück. Dann wird der Ablauf beginnend mit der Fahrzeugerfassung (S-1) erneut ausgeführt.
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Praktisch bedeutet dies, wenn der Leuchtbereich 22 wie in 6 gezeigt das vorausfahrende Fahrzeug beleuchtet, scheint das durch Spiegel reflektierte Licht in die Augen des Fahrers des vorausfahrenden Fahrzeugs und/oder erleuchtet den Fahrgastraum des vorausfahrenden Fahrzeugs hell, wodurch es schwierig wird, die Umgebung zu erfassen. Es ist daher notwendig, den Leuchtbereich unmittelbar zu bewegen.
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Im Fall von (S-4: NEIN)
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Nachfolgend wird der Fall beschrieben, bei welchem die in Gleichung (1) berechnete Abweichung negativ ist. Wenn der Leuchtbereich vom rechten Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs wie in 7 gezeigt, abweicht, ist die in Gleichung (1) berechnete Abweichung negativ (S-4: NEIN). In diesem Fall wird ein vorgegebener Wert X angegeben und die Abweichung wird mit dem vorgegebenen Wert X verglichen. Der vorgegebene Wert X ist hier beispielsweise gleich –1°. Dann wird, wenn die Abweichung kleiner als –1° ist, d. h., wenn der Leuchtbereich 22 vom rechten Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs um mehr als 1° Absolutwert abweicht (S-10: JA) die Filterkonstante auf B gesetzt (S-11). Die Filterkonstante B ist beispielsweise gleich 0,5. Unter Verwendung der Filterkonstante B wird die Sollkoordinate, auf welche die Referenzkoordinate bewegt werden soll, in Gleichung (2) berechnet, deren Ergebnis wie folgt ist. Sollkoordinate = 0,5 × rechte Endkoordinate + 0,5 × Referenzkoordinate (4)
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Das bedeutet, die Sollkoordinate ist eine Koordinate welche intern die rechte Endkoordinate und die Referenzkoordinate mit einem Verhältnis von 1:1 teilt, in anderen Worten, ist der Mittelwert der rechten Endkoordinate und der Referenzkoordinate. Wenn der Leuchtbereich 22 somit vom vorausfahrenden Fahrzeug nach rechts um mehr als den vorgegebenen Wert abweicht, wird der Scheinwerfer angesteuert, um die Abweichung zwischen der rechten Endkoordinate des vorausfahrenden Fahrzeugs und der Referenzkoordinate des Leuchtbereichs 22 zu halbieren (S-7). Als Ergebnis der Bewegung wird die Referenzkoordinate zur Sollkoordinate bewegt (S-8). Zusätzlich ist die durch Gleichung (4) bestimmte Sollkoordinate eine Koordinate, welche die in S-3 bestimmte Abweichung halbiert. Nachfolgend wird ein Zähler für einen anderen Prozess, der später beschrieben werden wird, zurückgesetzt (S-9) und der Prozess kehrt zu START zurück. Dann wird der Ablauf beginnend mit der Fahrzeugerfassung (S-1) erneut ausgeführt.
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Im Fall von (S-4: NEIN) und (S-10: NEIN)
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Nachfolgend wird der Fall beschrieben, bei welchem die Abweichung größer (oder kleiner im Absolutwert) als der vorgegebene Wert X ist. Wenn die Abweichung größer als –1° ist, d. h., wenn der Leuchtbereich 22 vom rechten Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs um 0° bis 1° im Absolutwert abweicht (S-10: NEIN), wird der Wert des Zählers mit einem vorgegebenen Wert Z verglichen (S-20). Der vorgegebene Wert Z ist hierbei gleich 5. Wenn der Wert des Zählers kleiner als oder gleich 5 ist (S-20: NEIN), wird der Zähler erhöht bzw. inkrementiert (S-30) und der Prozess kehrt zu S-1 zurück. Sofern die Positionsbeziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug nicht verändert wird, wird daher die Schleife S-30 → S-1 wiederholt. Für die Zeitspanne, in welcher die Schleife 5 Mal wiederholt wird (z. B. 1 Sekunde pro Wiederholung × 5 Wiederholungen = 5 Sekunden), wird die Referenzkoordinate beibehalten und der Scheinwerfer nicht angesteuert. Zusätzlich wird, wenn die Positionsbeziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug verändert wird, in der nächsten Schleife eine neue rechte Endkoordinate in S-2 erhalten, und der Prozess gemäß dieser Bedingung wird ausgeführt ohne 5 Sekunden abzuwarten.
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Wenn der Wert des Zählers größer als 5 ist (S-20: JA), wird die Filterkonstante auf C eingestellt (S-21). Die Filterkonstante C ist beispielsweise gleich 0,1. Unter Verwendung der Filterkonstante C wird die Sollkoordinate, auf welche die Referenzkoordinate bewegt werden soll, durch Gleichung (2) berechnet, wobei das Ergebnis wie folgt aussieht.
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Sollkoordinate = 0,1 × rechte Endkoordinate + 0,9 × Referenzkoordinate (5) Das bedeutet, die Sollkoordinate ist eine Position, welche das Intervall zwischen der rechten Endkoordinate und der Referenzkoordinate in einem Verhältnis von 9:1 teilt. Wenn somit der Leuchtbereich 22 vom vorausfahrenden Fahrzeug um den vorgegebenen Wert X oder weniger nach rechts abweicht, wird der Scheinwerfer derart angesteuert, um die Referenzkoordinate des Leuchtbereichs 22 um 10% näher an das rechte Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs zu führen (S-7). Als Ergebnis dieser Bewegung wird die Referenzkoordinate zur Sollkoordinate bewegt (S-8). Zusätzlich ist die durch Gleichung (5) bestimmte Sollkoordinate eine Koordinate, welche die in S-3 bestimmte Abweichung auf 90% verringert. Nachfolgend wird der Zähler für S-20 zurückgesetzt (S-9) und der Prozess kehrt zu START zurück. Dann wird der Ablauf beginnend mit der Fahrzeugerfassung (S-1) erneut ausgeführt.
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Angenommen, dass die Position des vorausfahrenden Fahrzeugs kontinuierlich die Bedingung S-10 gleich NEIN für mehr als 10 Sekunden erfüllt, werden S-21 und die nachfolgenden Schritte zumindest zweimal ausgeführt, wodurch die Referenzkoordinate, die gemäß dem vorstehenden genannten S-7 zur Sollkoordinate bewegt wurde, um weitere 10% bewegt wird. Zusätzlich wird, verglichen zur Referenzkoordinate vor der zweifachen Bewegung, die Gesamtmenge der Bewegung gleich 19% (d. h. 1–0,9 × 0,9).
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Wie vorstehend beschrieben ist, wird durch Wiederholen von S-21 und den nachfolgenden Schritten die Referenzkoordinate allmählich der rechten Endkoordinate angenähert. Praktisch bedeutet dies, dass es selten ist, dass die Positionsbeziehung mit dem vorausfahrenden Fahrzeug für mehr als 10 Sekunden unverändert bleibt. Vielmehr ändert sich die Positionsbeziehung jederzeit, so dass der Ablauf derart ausgeführt wird, dass die rechte Endkoordinate in S-2 neu erfasst wird.
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Folglich ist es möglich, die Störung aufgrund der Fehlwahrnehmung zu vermeiden. Wenn beispielsweise eine reflektierende Wand in der Nähe des vorausfahrenden Fahrzeugs ist, und die reflektierende Wand vom nachfolgenden Fahrzeug sichtbar ist, kann, als Ergebnis der Bildverarbeitung der Information der Fahrzeugkamera 2, das Licht der reflektierenden Wand irrtümlich als das von Rückleuchten des vorausfahrenden Fahrzeugs aufgenommen werden. In diesem Fall wird S-4 gleich JA und die Sollkoordinate wird an ein Ende der reflektierenden Wand bewegt. Dann kann das Licht die reflektierende Wand nicht langer erreichen und die Rückleuchte des vorausfahrenden Fahrzeugs wird korrekt wahrgenommen. Jedoch wird S-10 gleich NEIN und die Referenzkoordinate wird beibehalten. Folglich ist es möglich, das Auftreten eines Nachlaufphänomens zu vermeiden, bei welchem das Licht wiederholt die reflektierende Wand erreicht und nicht erreicht, und die Referenzkoordinate des Leuchtbereichs wiederholt zwischen der reflektierenden Wand und dem Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs bewegt wird.
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Die vorstehenden Fälle, bei welchen die in Gleichung (1) berechnete Abweichung negativ ist, werden hier zusammengefasst. Im Fall, bei welchem die rechte Endposition des vorausfahrenden Fahrzeugs vom Leuchtbereich 22 abweicht und die Abweichung im Absolutwert kleiner als oder gleich dem vorgegebenen Wert ist, wenn die Bedingung für 5 Sekunden anhält, die Referenzkoordinate beibehalten wird und der Scheinwerfer nicht angesteuert wird. Anschließend wird der Leuchtbereich 22 um 10% näher an das vorausfahrende Fahrzeug bewegt. Darüber hinaus wird, wenn die rechte Endposition des vorausfahrenden Fahrzeugs vom Leuchtbereich 22 abweicht und die Abweichung im Absolutwert größer als der vorgegebene Wert ist, der Scheinwerfer derart gedreht bzw. geschwenkt, dass die Sollkoordinate um 50% der Abweichung näher an das vorausfahrende Fahrzeug bewegt wird.
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Praktisch bedeutet dies, dass, wenn der Leuchtbereich 22 vom vorausfahrenden Fahrzeug abweicht, wie in den 7 und 8 dargestellt ist, keine Bedenken bestehen, dass das Licht des Scheinwerfers den Fahrer des vorausfahrenden Fahrzeugs blenden kann. Folglich ist es nicht notwendig, die Referenzkoordinate des Leuchtbereichs 22 unmittelbar mit der rechten Endkoordinate des vorausfahrenden Fahrzeugs in Übereinstimmung zu bringen. Daher wird der Leuchtbereich entweder nach Abwarten einer bestimmten Zeit bewegt oder um 50% der Abweichung bewegt.
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Wie aus den vorstehenden Erläuterungen klar wird, umfasst eine Fahrzeugscheinwerfervorrichtung (1) gemäß der vorliegenden Ausführungsform: einen Scheinwerfer (6, 7), der vor ein Fahrzeug leuchtet; eine Leuchtbereichsänderungseinrichtung (Aktuator 14) zum Ändern des Leuchtbereichs (21, 22) des Scheinwerfers; eine Erfassungseinrichtung (die Fahrzeugkamera 2 und der Bildverarbeitungsteil 51) zum Erfassen einer Position eines sich vor dem Fahrzeug befindlichen vorderen Fahrzeugs; und eine Steuereinrichtung (den Steuerteil 53) zum Steuern der Leuchtbereichsänderungseinrichtung basierend auf der Position des vorausfahrenden Fahrzeugs, die durch die Erfassungseinrichtung erfasst ist. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Bestimmungseinrichtung (den Bestimmungsteil 52) zum Bestimmen, ob die Position des vorderen Fahrzeugs innerhalb des Leuchtbereichs liegt oder nicht. Wenn durch die Bestimmungseinrichtung bestimmt wird, dass die Position des vorderen Fahrzeugs innerhalb des Leuchtbereichs liegt, steuert die Steuereinrichtung die Leuchtbereichsänderungseinrichtung derart, dass sie den Leuchtbereich so ändert, dass die Position des vorderen Fahrzeugs außerhalb des Leuchtbereichs fällt. Wenn die Position des vorausfahrenden Fahrzeugs als außerhalb der Leuchtweite liegend bestimmt wird, verändert die Steuereinrichtung den Leuchtbereich nicht oder führt mit der Leuchtbereichsänderungseinrichtung eine Steuerung zum Unterdrücken einer Änderung des Leuchtbereichs durch.
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Darüber hinaus umfasst die Erfassungseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Fahrzeugkamera 2, welche ein Bild vor dem Fahrzeug aufnimmt und die Bildverarbeitungseinrichtung (den Bildverarbeitungsteil 51), die basierend auf dem durch die Kamera 2 aufgenommenen Bildern eine Bildinformation mit einer Koordinate des vorausfahrenden Fahrzeugs bearbeitet. Die Erfassungseinrichtung identifiziert die Position des vorausfahrenden Fahrzeugs durch eine Endkoordinate welche die Lateralposition eines Endes des vorausfahrenden Fahrzeugs in Fahrzeugbreitenrichtung anzeigt. Die Bestimmungseinrichtung (der Bestimmungsteil 52) führt die Bestimmung basierend auf einem Vergleich zwischen der Referenzkoordinate, welche eine innere Grenzposition des Leuchtbereichs anzeigt, und der Endkoordinate aus. Wenn die Position des vorausfahrenden Fahrzeugs durch die Bestimmungseinrichtung als im Leuchtbereich liegend bestimmt wird, steuert die Steuereinrichtung (der Steuerteil 53) die Leuchtbereichsänderungseinrichtung um den Leuchtbereich derart zu verändern, um die Referenzkoordinate mit der Endkoordinate in Übereinstimmung zu bringen.
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Darüber hinaus berechnet gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Bestimmungseinrichtung (der Bestimmungsteil 52) eine Abweichung zwischen der Referenzkoordinate, welche die innere Grenzposition des Leuchtbereichs 21, 22 anzeigt, und der Endkoordinate, und führt die Bestimmung basierend auf dieser Abweichung aus.
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Wenn zudem gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Abweichung, die durch die Bestimmungseinrichtung (den Bestimmungsteil 52) berechnet wird, größer als oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, berechnet die Steuereinrichtung (der Steuerteil 53) eine Sollkoordinate, welche die Endkoordinate und die Referenzkoordinate intern in einem vorgegebenen Verhältnis (erstes vorgegebenes Verhältnis) teilt, und steuert die Leuchtbereichsänderungseinrichtung (Aktuator 14) derart, um den Leuchtbereich 21, 22 derart zu verändern, um die Referenzkoordinate in Übereinstimmung mit der Sollkoordinate zu bringen. Wenn die durch die Bestimmungseinrichtung (den Bestimmungsteil 52) berechnete Abweichung kleiner als der vorgegebene Wert ist, verändert die Steuereinrichtung den Leuchtbereich 21, 22 für eine vorgegebene Zeitspanne, für welche dieser Zustand anhält, nicht. Nach Verstreichen der vorgegebenen Zeit, berechnet die Steuereinrichtung eine Sollkoordinate, welche die Endkoordinate und die Referenzkoordinate intern in einem anderen vorgegebenen Verhältnis (zweites vorgegebenes Verhältnis) teilt, das sich vom ersten vorgegebenen Verhältnis unterscheidet, und steuert die Leuchtbereichsänderungseinrichtung (den Aktuator 14), um den Leuchtbereich 21, 22 zu verändern, um die Referenzkoordinate in Übereinstimmung mit der Sollkoordinate zu bringen.
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[Abwandlung]
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Abweichung zwischen der rechten Endkoordinate des vorausfahrenden Fahrzeugs und der Referenzkoordinate mit dem vorgegebenen Wert X verglichen, und der Prozess wird entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs variiert. Es ist jedoch möglich, den Prozess auf andere Weise unabhängig von der Größe der Abweichung auszuführen.
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Das bedeutet, unabhängig von der Größe der Abweichung kann die Steuereinrichtung (der Steuerteil 53) eine Sollkoordinate berechnen, welche die rechte Endkoordinate und die Referenzkoordinate intern in dem Verhältnis von beispielsweise 1:1 teilt, und dann die Leuchtbereichsänderungseinrichtung (den Aktuator 14) steuern, um den Leuchtbereich 21, 22 derart zu verändern, um die Referenzkoordinate mit der Sollkoordinate in Übereinstimmung zu bringen.
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Gemäß der vorstehenden Konfiguration wird, selbst wenn die Abweichung größer als oder gleich dem vorgegebenen Wert ist, der Leuchtbereich nicht unmittelbar mit dem Fahrzeugende in Übereinstimmung gebracht; stattdessen wird der Leuchtbereich auf die Hälfte der Abweichung verändert. Durch Wiederholen dieses Prozesses ohne Ausführen einer großen Betätigung wird die Positionserfassung erneut durchgeführt und eine Sollkoordinate, zu welcher der Leuchtbereich verändert werden soll, wird erneut basierend auf der neuen Abweichung berechnet. Folglich wird es, selbst in einem Fall, bei welchem die Relativposition zum vorderen Fahrzeug sich innerhalb kurzer Zeit links oder rechts ändert, möglich, die Bewegung des Leuchtbereichs zu verringern und dadurch ein störendes Gefühl zu vermeiden.
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Alternativ kann, unabhängig von der Größe der Abweichung, die Steuereinrichtung (der Steuerteil 53) den Leuchtbereich 21, 22 für die vorgegebene Zeit nicht verändern. Nach Verstreichen der vorgegebenen Zeit kann die Steuereinrichtung eine Sollkoordinate berechnen, welche die Endkoordinate und die Referenzkoordinate intern in einem Verhältnis von beispielsweise 9:1 teilt und dann die Leuchtbereichsänderungseinrichtung (den Aktuator 14) steuern, um den Leuchtbereich 21, 22 zu verändern, um die Referenzkoordinate mit der Sollkoordinate in Übereinstimmung zu bringen.
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Gemäß der vorstehenden Konfiguration wird, wenn die Position des vorausfahrenden Fahrzeugs außerhalb des Leuchtbereichs liegt, der Leuchtbereich für eine vorgegebene Zeitspanne nicht verändert, innerhalb welcher der Zustand anhält. Daher wird eine häufige Bewegung des Leuchtbereichs vermieden, so dass kein unbehagliches Gefühl auftritt. Darüber hinaus wird nach Verstreichen der vorgegebenen Zeit der Leuchtbereich verändert, um die Abweichung auf 90% zu verringern. Durch Wiederholen dieses Prozesses erscheint es, als ob sich der Leuchtbereich allmählich dem vorausfahrenden Fahrzeug annähert. Folglich ist es möglich, den Zustand, dass der Fahrer des eigenen Fahrzeugs sich aufgrund der häufigen Bewegung des Leuchtbereichs gestört fühlt, zu minimieren.
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Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform und deren Abwandlungen beschränkt. Es ist selbstverständlich, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Beispielsweise basiert die Erläuterung der vorliegenden Ausführungsform auf einem vorausfahrenden Fahrzeug. Durch Konfigurieren der Fahrzeugkamera 2 zum Erfassen der Lichter von Scheinwerfern eines entgegenkommenden Fahrzeugs ist es jedoch auch möglich, in ähnlicher Weise linke und rechte Enden eines entgegenkommenden Fahrzeugs zu erfassen und die Steuerung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform anzuwenden.
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Darüber hinaus kann die Kamera 2 durch eine existierende Kamera realisiert werden, die für andere Zwecke, beispielsweise ein Kollisionsvermeidungssystem, verwendet wird.
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Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Filterkonstante B gleich 0,5 und die Filterkonstante C ist gleich 0,1. Jedoch können die Filterkonstanten B und C auf andere Werte eingestellt werden. Die Sollkoordinate wird durch Gleichung (2) berechnet.
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Bei der vorstehenden Ausführungsform sind die Lichtquellen der Scheinwerfer Halogenlampen. Die Lichtquellen der Scheinwerfer können jedoch auch durch LED-Lampen, HID-Lampen (HID ist eine eingetragene Marke) oder andere Arten von Lichtquellen realisiert werden.
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Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Referenzkoordinate basierend auf einer Befehlsinformation von der ECU 5 an die Aktuatoren 14 der Scheinwerfer 6 und 7 bestimmt. Die Referenzkoordinate kann jedoch durch Bildverarbeitung der Informationen der Fahrzeugkamera 2 unter Zuhilfenahme der Befehlsinformation an die Aktuatoren 14 bestimmt werden.
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Die vorstehend beschriebene Ausführungsform basiert auf der Annahme, dass das Fahrzeug links fährt wie in Japan und Großbritannien. Gleichwohl kann die Erfindung in ähnlicher Weise für Fahrzeuge verwendet werden, die auf der rechten Seite fahren.
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Bezugszeichenliste
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- 1:
- Fahrzeugscheinwerfervorrichtung
- 2:
- Fahrzeugkamera
- 5:
- ECU
- 6, 7:
- Scheinwerfer
- 13:
- Blendenmechanismus
- 14:
- Aktuator
- 21, 22:
- Leuchtbereiche
- 52:
- Bestimmungsteil
- 53:
- Steuerteil
