DE112019000339T5

DE112019000339T5 - Automatisches beleuchtungssystem

Info

Publication number: DE112019000339T5
Application number: DE112019000339.9T
Authority: DE
Inventors: Zihan Yu; Takakiyo Yasukawa; Tatsuhiko Monji
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2020-09-17
Also published as: CN111727135B; JP6924325B2; JPWO2019176604A1; US11325522B2; WO2019176604A1; US20210001767A1; CN111727135A

Abstract

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer automatischen Beleuchtungssteuerung, die die Helligkeit der Umgebung unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Lenkwinkels und anderer relevanter Information beurteilt, ohne auf den Fahrer unnatürlich zu wirken. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fehlfunktion, die durch plötzliche Änderungen der Umgebung während der Fahrt oder durch ein vorausfahrendes Fahrzeug verursacht werden, zu verhindern. Es wird ein automatisches Beleuchtungssystem bereitgestellt, das die Beleuchtung eines Fahrzeugs der Umgebung entsprechend automatisch ein- oder ausschaltet, umfassend: eine Bildgebungseinheit, die einen Bereich vor dem Fahrzeug abbildet und Bilddaten erzeugt; eine Bildverarbeitungseinheit, die Beleuchtungsmodusinformation erzeugt, mit welcher das Ein- oder Ausschalten der Beleuchtung auf der Basis der Helligkeit in einem oberen und in einem unteren Bereich der Bilddaten gesteuert wird; und eine Beleuchtungssteuereinheit, die die Beleuchtung auf der Basis der Beleuchtungsmodusinformation steuert. Die Bildverarbeitungseinheit erhöht eine Gewichtung des Messbereichs unter den im oberen Bereich eingestellten Messbereichen, der in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs liegt, und reduziert die Gewichtung der anderen Messbereiche, berechnet die Helligkeit im oberen Bereich und

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Beleuchtungssystem, das die Beleuchtung eines Fahrzeugs abhängig von der Umgebung automatisch ein- oder ausschaltet.
Stand der Technik
Die Sicherheitsvorschriften für Straßenfahrzeuge, die im Oktober 2016 überarbeitet wurden, verlangen, dass neue Personenkraftfahrzeuge, die von April 2020 an verkauft werden, mit einer „Lichtautomatik“ ausgestattet sein müssen. Die geforderte „Lichtautomatik“ sieht vor, dass die Beleuchtung binnen 2 Sekunden automatisch eingeschaltet wird, wenn die Beleuchtungsstärke der Umgebung unter 1000 [lx] liegt, und innerhalb eines Bereichs von 5 bis 300 Sekunden automatisch ausgeschaltet wird, wenn die Beleuchtungsstärke der Umgebung 7000 [lx] übersteigt.
Als herkömmliches automatisches Beleuchtungssystem für Kraftzeuge ist ein System bekannt, das die Beleuchtungsstärke außerhalb eines Fahrzeugs unter Verwendung einer fahrzeugmontierten Kamera erkennt und die Beleuchtung entsprechend automatisch ein- oder ausschaltet.
Zum Beispiel beschreibt das Abstrakt von PTL 1: „Ein automatisches Beleuchtungssystem 1 umfasst Bildgebungsmittel 2 zur Aufnahme eines Bilds des Bereichs vor dem eigenen Fahrzeug und Beleuchtungssteuermittel 3, um die Beleuchtung wie z.B. Scheinwerfer auf der Basis des vom Bildgebungsmittel 2 aufgenommenen Bilds des Bereichs vor dem eigenen Fahrzeug ein- und auszuschalten. Die Helligkeit eines Bereichs vor dem eigenen Fahrzeug, wie sie vom Fahrer wahrgenommen wird, wird auf der Basis des vom Bildgebungsmittel 2 aufgenommenen Bilds des Bereichs vor dem Fahrzeug erkannt, und die Beleuchtungssteuerung zum Ein- und Ausschalten der Beleuchtung 101 wird auf der Basis dieser Helligkeit vor dem Fahrzeug durchgeführt“, und offenbart eine Technik, um die Beleuchtung der Helligkeit des Bereichs vor dem eigenen Fahrzeug entsprechend automatisch ein- oder auszuschalten.
Liste der Bezugsliteratur
Patentliteratur
PTL 1: JP 2010-6172 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Hier wird in der herkömmlichen Technik von PTL 1, wie zum Beispiel in Anspruch 8 oder 7 des Dokuments beschrieben, die Helligkeit des Umgebungslichts hauptsächlich auf der Basis von Bilddaten einer Straßenoberfläche vorhergesagt. Da die berechnete Helligkeit sich in diesem Fall aufgrund von Fahrbahnmarkierungen, Gebäudeschatten oder unter Überführungen und des Vorhandenseins eines vorausfahrenden Fahrzeugs usw. fortlaufend ändert, wird der Einfluss des dadurch erzeugten Rauschens durch eine Mittelwertbildung über einen vorbestimmten Zeitraum und dergleichen beseitigt. Die folgenden Punkte sind jedoch nach wie vor problematisch.
Erstens besteht die Möglichkeit, dass eine Fehlfunktion der Lichtautomatik auftritt, wenn die Erkennung eines Straßenbereichs bei normaler Fahrt aufgrund des Einflusses des Zustands und der Farbe der Straße oder eines vorausfahrenden Fahrzeugs nicht korrekt durchgeführt werden kann. Wenn der Lenkwinkel groß ist, wie z.B. bei der Fahrt in einer scharfen Kurve, ändert sich der von der fahrzeugmontierten Kamera aufgenommene Zustand der Straßenoberfläche in kurzer Zeit erheblich, weshalb die Gefahr besteht, dass die Helligkeit der Umgebung falsch beurteilt wird und der Einschaltzeitpunkt der Scheinwerfer verzögert wird.
Auch wenn der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug kurz ist und der Anteil, der in den Bilddaten der fahrzeugmontierten Kamera vom vorausfahrenden Fahrzeug eingenommen wird, groß ist, kann die Straßenoberfläche nicht ausreichend abgebildet werden, weshalb es vorkommt, dass der auf der Basis der Bilddaten eingestellte Beleuchtungsmodus nicht geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Probleme ersonnen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines automatischen Beleuchtungssystems, das die Einstellung eines geeigneten Beleuchtungsmodus ermöglicht, selbst wenn ein Fahrzeug in einer scharfen Kurve fährt oder der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug kurz ist.
Lösung des Problems
Um die obigen Probleme zu lösen, schaltet ein automatisches Beleuchtungssystem der vorliegenden Erfindung die Beleuchtung eines Fahrzeugs der Umgebung entsprechend automatisch ein oder aus, wobei das automatische Beleuchtungssystem umfasst: Eine Bildgebungseinheit, die einen Bereich vor dem Fahrzeug abbildet und Bilddaten erzeugt; eine Bildverarbeitungseinheit, die Beleuchtungsmodusinformation erzeugt, mit der das Ein- oder Ausschalten der Beleuchtung auf der Basis der Helligkeit in einem oberen und einem unteren Bereich der Bilddaten gesteuert wird; und eine Beleuchtungssteuereinheit, die die Beleuchtung auf der Basis der Beleuchtungsmodusinformation steuert, wobei die Bildverarbeitungseinheit eine Gewichtung des Messbereichs unter den im oberen Bereich eingestellten Messbereichen, der in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs liegt, erhöht, und die Gewichtung der anderen Messbereiche reduziert, die Helligkeit im oberen Bereich berechnet und die Beleuchtungsmodusinformation auf der Basis der Helligkeit im oberen Bereich erzeugt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Das automatische Beleuchtungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Einstellung eines geeigneten Beleuchtungsmodus, selbst wenn das Fahrzeug in einer scharfen Kurve fährt oder der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug kurz ist.
Figurenliste

[1] 1 ist ein Funktionsblockschaltbild gemäß einer ersten Ausführungsform.
[2] 2 ist ein Blockschaltbild einer Bildverarbeitungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform.
[3] 3 ist ein Ablaufplan, der einen Überblick der automatischen Beleuchtungssteuerung zeigt.
[4] 4 ist ein Ablaufplan bezüglich der Erkennung des Umgebungslichts.
[5] 5 zeigt ein Beispiel eines oberen Bereichs und eines unteren Bereichs.
[6] 6 zeigt ein Beispiel einer Gewichtungsberechnung für den oberen Messbereich auf der Basis der Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs.
[7] 7 zeigt ein Beispiel einer Gewichtungsberechnung für den oberen Messbereich auf der Basis der Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs.
[8A] 8A ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Helligkeit in einem Bereich vor dem eigenen Fahrzeug und jedem Beleuchtungsmodus darstellt.
[8B] 8B ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Helligkeit in einem Bereich vor dem eigenen Fahrzeug und jedem Beleuchtungsmodus darstellt.
[9] 9 ist ein Ablaufplan, der die Beurteilung des Beleuchtungsmodus auf der Basis des oberen Messbereichs veranschaulicht.
[10] 10 ist ein Ablaufplan, der die Beurteilung des Beleuchtungsmodus auf der Basis eines unteren Messbereichs veranschaulicht.
[11] 11 ist ein Ablaufplan, der die Bestimmung des Beleuchtungsmodus veranschaulicht.
[12] 12 ist ein Ablaufplan, der eine Verarbeitung veranschaulicht, um ein Umschalten des Beleuchtungsmodus in schneller Reihenfolge (Jagd nach Beleuchtungsmodi) für jeden Bereich zu verhindern.
[13] 13 zeigt ein Beispiel der Gewichtungsberechnung für einen oberen Beurteilungsbereich bei der Annäherung an ein vorausfahrendes Fahrzeug.
[14] 14 ist ein Ablaufplan, der die Beurteilungsverarbeitung bei der Fahrt mit geringer Geschwindigkeit veranschaulicht.
[15] 15 ist ein Ablaufplan, der die Steuerung der Ausschaltzeit der Beleuchtung veranschaulicht.
[16] 16 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Kamera gemäß einer zweiten Ausführungsform.
[17] 17 ist ein Diagramm, das die Abstandsmessung zum vorausfahrenden Fahrzeug durch eine Stereokamera veranschaulicht.
[18] 18 ist ein Ablaufplan der zweiten Ausführungsform.
[19] 19 ist ein Ablaufplan der zweiten Ausführungsform.
[20] 20 ist ein Funktionsblockschaltbild gemäß einer dritten Ausführungsform.
[21] 21 ist ein Blockschaltbild einer Bildverarbeitungseinheit in der dritten Ausführungsform.
[22] 22 ist ein Funktionsblockschaltbild gemäß einer vierten Ausführungsform.
[23] 23 ist ein Blockschaltbild einer Bildverarbeitungseinheit in der vierten Ausführungsform.
[24] 24 ist ein Blockschaltbild einer Kartenverknüpfungseinheit in der vierten Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen eines automatischen Beleuchtungssystems der vorliegenden Erfindung Bezug nehmend auf die Zeichnungen im Detail beschrieben.
Erste Ausführungsform
Ein automatisches Beleuchtungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Bezug nehmend auf 1 bis 15 beschrieben.
1 ist ein Funktionsblockschaltbild eines automatischen Beleuchtungssystems der vorliegenden Ausführungsform, wobei das automatische Beleuchtungssystem in ein Fahrzeug 100 montiert ist. Wie hier dargestellt, umfasst dieses automatische Beleuchtungssystem eine Bildgebungseinheit 1, eine Bildverarbeitungseinheit 2, eine Fahrzeuginformationserfassungseinheit 3, eine Fahrzeugsteuereinheit 4, eine Beleuchtungsumschalteinheit 5, eine Beleuchtungssteuereinheit 6, eine Beleuchtungseinheit 7 und eine Fahrsystemsteuereinheit 8, die über ein Controller Area Network (CAN), eine Art Fahrzeugbus, miteinander verbunden sind.
Die Bildgebungseinheit 1 erzeugt Bilddaten 10 eines Bereichs, der einem Bereich entspricht, der von einem Fahrer des Fahrzeugs 100 während der Fahrt optisch wahrgenommen wird, und die Bildgebungseinheit 1 ist zum Beispiel eine monokulare Kamera, die am vorderen Ende des Fahrzeugs 100 installiert ist. Die von der Bildgebungseinheit 1 erfassten Bilddaten 10 werden zur Bildverarbeitungseinheit 2 übertragen und aufgezeichnet.
Die Bildverarbeitungseinheit 2 fungiert auch als eine elektronische Steuereinheit (ECU) zur Kamerasteuerung und steuert das Verhalten der Bildgebungseinheit 1, indem sie Einstellinformation wie z.B. den Aufnahmezeitpunkt oder die Aufnahmedauer zur Bildgebungseinheit 1 überträgt. Ferner erzeugt die Bildverarbeitungseinheit 2 den Bilddaten 10 entsprechende Beleuchtungsmodusinformation und überträgt die Beleuchtungsmodusinformation, deren Verarbeitung weiter unten im Detail beschrieben wird, zur Beleuchtungssteuereinheit 6.
Die Fahrzeuginformationserfassungseinheit 3 erfasst über den obigen CAN-Bus Fahrzeuginformation wie z.B. die Geschwindigkeit oder den Lenkwinkel des Fahrzeugs 100 oder dergleichen und überträgt diese zur Fahrzeugsteuereinheit 4.
Die Fahrzeugsteuereinheit 4 gibt auf der Basis verschiedener Informationen (Lenkwinkel, Geschwindigkeit, Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, Bremsung usw.), die von der Bildverarbeitungseinheit 2, der Fahrzeuginformationserfassungseinheit 3, der Beleuchtungssteuereinheit 6 und der Fahrsystemsteuereinheit 8 erfasst werden, entsprechende Befehle an jede Einheit aus.
Die Beleuchtungsumschalteinheit 5 erzeugt eine gewünschte Beleuchtungsmodusinformation, die der Bedienung durch den Fahrer entspricht, und überträgt diese zur Beleuchtungssteuereinheit 6.
Die Beleuchtungssteuereinheit 6 wird auch als elektronische Steuereinheit (ECU) zur Lampensteuerung bezeichnet und empfängt Beleuchtungsmodusinformation von der Bildverarbeitungseinheit 2 oder der Beleuchtungsumschalteinheit 5. Außerdem empfängt die Beleuchtungssteuereinheit 6 von der Fahrzeugsteuereinheit 4 Beleuchtungsmodusinformation auf der Basis eines Steuerzustands wie z.B. eines Fahrzustands des Fahrzeugs 100. Die Beleuchtungssteuereinheit 6 stellt auf der Basis einer Beleuchtungsmodusinformation einen geeigneten Beleuchtungsmodus für die Beleuchtungseinheit 7 ein.
Die Beleuchtungseinheit 7 umfasst die Scheinwerfer und das Tagfahrlicht des Fahrzeugs 100 und wird auf einen Beleuchtungsmodus eingestellt, der der in die Beleuchtungssteuereinheit 6 eingegebenen Beleuchtungsmodusinformation entspricht.
Zum Beispiel werden die Scheinwerfer auf eines von „Abblendlicht“, „Fernlicht“ oder „Licht aus“ eingestellt, und das Tagfahrlicht wird auf „Licht an“ oder „Licht aus“ eingestellt. Es ist anzumerken, dass die Beleuchtungseinheit 7 eine Halogenlampe oder eine Vielzahl von Leuchtdioden (LEDs) verwenden kann, und wenn LEDs verwendet werden, kann der Bestrahlungsbereich fein unterteilt werden und im Detail festgelegt werden.
Die Fahrsystemsteuereinheit 8 ist mit einer Brennkraftmaschine, einem Elektromotor, einem Lenkmechanismus, einem Bremsmechanismus oder dergleichen verbunden, die nicht dargestellt sind, überträgt eine Lenkbetätigung oder Beschleunigungs-/Bremsbetätigung des Fahrers zur Fahrzeugsteuereinheit 4 und betätigt den Lenkmechanismus, den Bremsmechanismus usw. einem Lenkbefehl oder Beschleunigungs-/Bremsbefehl von der Fahrzeugsteuereinheit 4 entsprechend.
2 ist ein Funktionsblockschaltbild der obigen Bildverarbeitungseinheit 2. Wie hier dargestellt, umfasst die Bildverarbeitungseinheit 2 eine Recheneinheit 21, einen Hauptspeicher 22, der ein Programm oder dergleichen speichert, das weiter unten beschrieben wird, einen Hilfsspeicher 23, eine Schnittstelle, die mit der Bildgebungseinheit 1 verbunden ist (nachstehend als „Schnittstelle 24 zur Bildgebungseinheit“ bezeichnet), eine Schnittstelle, die mit der Beleuchtungssteuereinheit 6 verbunden ist (nachstehend als „Schnittstelle 25 zur Beleuchtungssteuereinheit“ bezeichnet), und eine Schnittstelle 26, die mit der Fahrzeugsteuereinheit 4 verbunden ist (nachstehend als „Schnittstelle 26 zur Fahrzeugsteuereinheit“ bezeichnet), wobei verschiedene Funktionen, die weiter unten beschrieben werden, realisiert werden, indem die Recheneinheit 21 im Hilfsspeicher 23 ein Programm ausführt, das aus dem Hauptspeicher 22 gelesen wurde.
Im Hilfsspeicher 23 der Bildverarbeitungseinheit 2 werden Bilddaten 10 eines Bereichs vor dem Fahrzeug, die von der Bildgebungseinheit 1 aufgenommen wurden, über die Schnittstelle 24 zur Bildgebungseinheit gespeichert, und die Recheneinheit 21 führt an den gespeicherten Bilddaten 10 eine Verarbeitung durch, die durch das Programm vorgegeben ist. Dadurch erzeugt die Recheneinheit 21 Beleuchtungsmodusinformation, die einem Erkennungsergebnis der Helligkeit eines Bereichs vor dem Fahrzeug 100 entspricht, und überträgt diese über die Schnittstelle 25 zur Beleuchtungssteuereinheit 6. Nach dem Empfang der Beleuchtungsmodusinformation steuert die Beleuchtungssteuereinheit 6 von 1 die Beleuchtungseinheit 7 auf der Basis der empfangenen Information. Auf diese Weise ist es im automatischen Beleuchtungssystem der vorliegenden Ausführungsform möglich, den Beleuchtungsmodus der Beleuchtungseinheit 7 den von der Bildgebungseinheit 1 aufgenommenen Bilddaten 10 entsprechend automatisch umzuschalten.
Als nächstes wird der Verarbeitungsinhalt der Bildverarbeitungseinheit 2 der vorliegenden Ausführungsform Bezug nehmend auf 3 bis 15 im Detail beschrieben.
3 ist ein Ablaufplan, der einen Überblick der Verarbeitung der Bildverarbeitungsvorrichtung 2 darstellt. Wie hier dargestellt, erfasst die Bildverarbeitungseinheit 2 zuerst die Bilddaten 10 und die Fahrzeuginformation (S31), erkennt anhand der Bilddaten 10 und der Fahrzeuginformation die Helligkeit des Umgebungslichts des Fahrzeugs 100 (S32), bestimmt einen der Helligkeit entsprechenden Beleuchtungsmodus (S33) und überträgt eine entsprechende Beleuchtungsmodusinformation zur Beleuchtungssteuereinheit 6 (S34). Im Folgenden werden die jeweiligen Verarbeitungen im Detail beschrieben.
<Verarbeitung in Schritt S31 „Bilddaten und Fahrzeuginformation erfassen“>
In Schritt S31 erfasst die Bildverarbeitungseinheit 2 über die Schnittstelle 25 zur Bildverarbeitungseinheit Bilddaten 10 von der Bilderfassungseinheit 1 und erfasst über die Fahrzeugsteuereinheit 4 und die Schnittstelle 27 zur Fahrzeugsteuereinheit die Fahrzeuginformation (Geschwindigkeit, Lenkwinkel usw.) von der Fahrzeuginformationserfassungseinheit 3.
<Verarbeitung in Schritt S32 „Umgebungslicht erkennen“>
Dann erkennt die Bildverarbeitungseinheit 2 in Schritt S32 unter Verwendung der Bilddaten 10 und der Fahrzeuginformation, die in Schritt S31 erfasst wurden, das Umgebungslicht eines Bereichs vor dem eigenen Fahrzeug (S32). Die Erkennung des Umgebungslichts ermöglicht hier die Schätzung eines Leuchtdichtewerts auf der Basis der Belichtungseigenschaften und des Belichtungswerts (Leuchtdichte, Belichtungszeit und Verstärkungsgrad eines aufgenommenen Bilds), und dieser Leuchtdichtewert kann wie mit einem Leuchtdichtemessgerät erkannt werden.
Die Verarbeitung in Schritt S32 wird anhand des Ablaufplans in 4 im Detail beschrieben.
Zuerst wird in Schritt S41 in einen oberen Teil und in einem unteren Teil der Bilddaten 10 jeweils ein Beurteilungsbereich eingestellt. 5 ist ein Beispiel für Beurteilungsbereiche, die in den Bilddaten 10 eingestellt wurden, und zeigt ein Beispiel, in welchem ein oberer Bereich 11, der die Helligkeit hauptsächlich in großer Entfernung erkennt, und ein unterer Bereich 12, der die Helligkeit hauptsächlich in geringer Entfernung erkennt, eingestellt sind. Obwohl die Bilddaten 10 in diesem Beispiel zu gleichen Teilen in eine obere Hälfte wie der obere Bereich 11 und eine untere Hälfte wie der untere Bereich 12 unterteilt sind, kann der jeweilige Anteil je nach Bedarf geändert werden.
Da der obere Bereich 11 ein Bereich zur Messung des Umgebungslichts in großer Entfernung auf der Basis der Helligkeit des Himmels ist, ist eine Verarbeitung wünschenswert, die es ermöglicht, nur den Himmel abzubilden, ohne Bäume, Schilder, Gebäude in der Umgebung abzubilden. Daher wurden in der vorliegenden Ausführungsform im oberen Teil des oberen Bereichs 11 mehrere obere Messbereiche A₀ bis A₄ eingestellt, deren Höhe etwa einem Fünftel der vertikalen Größe eines Bilds entspricht, um den Einfluss von Bäumen, Schildern, Gebäuden und dergleichen in der Umgebung zu reduzieren und nur die Helligkeit des Himmels vor dem Fahrzeug zu extrahieren. Da die Genauigkeit der Berechnung der Helligkeit des Himmels sich verschlechtern kann, wenn die vertikale Größe der oberen Messbereiche zu klein eingestellt ist (zum Beispiel auf ein Zehntel, ein Zwanzigstel), wurde die Höhe auf etwa ein Fünftel der vertikalen Größe des Gesamtbilds eingestellt.
Dagegen ist der untere Bereich 12 ein Bereich zur Messung des Umgebungslichts in geringer Entfernung auf der Basis der Helligkeit einer Straßenoberfläche in einem Bereich von 3 bis 5 m vor dem Fahrzeug 100, weshalb eine Verarbeitung wünschenswert ist, die es ermöglicht, nur die Straßenoberfläche in Fahrtrichtung in kurzer Entfernung abzubilden, ohne Bäume in der Umgebung oder weiße Linien abzubilden. Daher wurde in der vorliegenden Ausführungsform im unteren Teil des unteren Bereichs 12 ein unterer Messbereich 120 eingestellt, dessen Höhe etwa einem Siebtel der vertikalen Größe eines Bilds und dessen Breite etwa einem Drittel der horizontalen Größe eines Bilds entspricht, um den Einfluss von Bäumen in der Umgebung und weißen Linien und dergleichen zu reduzieren und nur die Helligkeit der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug zu extrahieren.
Dann wird in Schritt S42 der Lenkwinkel θ aus der Fahrzeuginformation erfasst, und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 wird beurteilt. In Schritt S43 wird jedem der oberen Messbereiche A₀ bis A₄ eine Gewichtung w zugeteilt, die eine Abweichung von der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 berücksichtigt. In Schritt S44 wird eine gewichtete Berechnung des Umgebungslichts in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 durchgeführt.
Die Verarbeitung in Schritt S42 und S43 wird nun anhand von 6 und 7 detailliert beschrieben. Der Lenkwinkel θ, der vom Fahrzeug 100 eingenommen werden kann, lässt sich in einen der Lenkwinkel θ₀ bis θ₄ einteilen, die in 6 dargestellt sind und jeweils eine vorgegebene Breite haben. Da die oberen Messbereiche A₀ bis A₄, die im oberen Bereich 11 eingestellt sind, jeweils den Lenkwinkeln θ₀ bis θ₄ entsprechen, ist es möglich, zu bestimmen, welcher der oberen Messbereiche der aktuellen Fahrtrichtung entspricht, indem der Lenkwinkel θ, der die aktuelle Fahrtrichtung anzeigt, aus der Fahrzeuginformation erfasst wird.
Wenn das Fahrzeug 100 zum Beispiel im Wesentlichen geradeaus fährt, wie durch den Pfeil in 6 angezeigt, ist der Lenkwinkel θ im Lenkwinkel θ₂ enthalten, und daher kann der obere Messbereich A₂ als der Bereich bestimmt werden, der der Fahrtrichtung entspricht. Wenn das Fahrzeug 100 dagegen in einer scharfen Linkskurve fährt, wie in 7 gezeigt, ist der Lenkwinkel θ im Lenkwinkel θ₀ enthalten, und daher kann der obere Messbereich A₀ als der Bereich bestimmt werden, der der Fahrtrichtung entspricht.
Bei der Bestimmung des oberen Messbereichs, der der Fahrtrichtung entspricht, wird jedem der oberen Messbereiche eine Gewichtung zugeteilt, die eine Abweichung von der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 berücksichtigt. Das heißt, dem Bereich, der der Fahrtrichtung entspricht, wird eine maximale Gewichtung zugeteilt, und einem Bereich, die von der Fahrtrichtung entfernt ist, wird eine kleine Gewichtung zugeteilt. Im Beispiel von 6 wird dem oberen Messbereich A₂, der mit der Fahrtrichtung übereinstimmt, eine Gewichtung w = 3 zugeteilt, den oberen Messbereichen A₁ und A₃, die am oberen Messbereich A₂ angrenzen, wird eine Gewichtung w = 2 zugeteilt, und den anderen Bereichen wird eine Gewichtung w = 1 zugeteilt. Und im Beispiel von 7 wird dem oberen Messbereich A₀, der mit der Fahrtrichtung übereinstimmt, die Gewichtung w = 3 zugeteilt, dem daran angrenzenden oberen Messbereich A₁ wird die Gewichtung w = 2 zugeteilt, und den anderen Bereichen wird die Gewichtung w = 1 zugeteilt.
In Schritt S44 von 4 wird das Umgebungslicht in großer Entfernung anhand der Helligkeit im oberen Bereich 11 der Bilddaten 10 berechnet, und das Umgebungslicht in geringer Entfernung wird anhand der Helligkeit im unteren Bereich 12 berechnet. Die Helligkeit in jedem der Messbereiche kann anhand der Leuchtdichte, der Belichtungszeit und des Verstärkungsgrads der Bilddaten 10 berechnet werden, die Helligkeit kann jedoch auch durch ein anderes Verfahren zu ermittelt werden.
Bei der Schätzung des Umgebungslichts in großer Entfernung in Schritt S44 wird zuerst ein normaler Mittelwert der Helligkeit in jedem der oberen Messbereiche A₀ bis A₄ erhalten, ein dunkelster Bereich ausgeschlossen, und dann wird ein gewichteter Mittelwert berechnet, der als die Helligkeit des Umgebungslichts in großer Entfernung genommen wird. Durch Ausschluss der Daten des dunkelsten Bereichs ist es möglich, den Einfluss des Rauschens zu beseitigen, und durch Ermitteln eines gewichteten Mittelwerts, der die Größe der Abweichung von der Fahrtrichtung berücksichtigt, ist es möglich, die Berechnungsgenauigkeit des Umgebungslichts in großer Entfernung zu erhöhen.
Die spezifische Berechnung des Umgebungslichts in großer Entfernung in Schritt S44 erfolgt Gleichung 1 gemäß.
$\bar{x} = \frac{\sum_{i = 1}^{n} x_{i} w_{i} m_{i}}{\sum_{i = 1}^{n} w_{i} m_{i}}$
In Gleichung 1 ist die linke Seite die Helligkeit des Umgebungslichts, und auf der rechten Seite ist x_i ein Mittelwert der Helligkeit jedes Messbereichs, w_i eine Gewichtung jedes Messbereichs, n die Anzahl der oberen Messbereiche, und m_i ein Rauschunterdrückungsfaktor zum Ausschluss eines dunkelsten oberen Messbereichs.
Die Gewichtung w_i in Gleichung 1 wird durch Gleichung 2 definiert, und der Rauschunterdrückungsfaktor m_i wird durch Gleichung 3 definiert.
$w_{i} = {\begin{cases} 3, Oberer Messbereich in der Fahrtrichtung \\ 2, Obere Messbereiche benachbart zur Fahrtrichtung \\ 1, Andere obere Messbereiche \end{cases}$
$m_{i} = {\begin{cases} 0, Dunkelster oberer Messbereich \\ 1, Andere obere Messbereiche \end{cases}$
Wenn drei von fünf oberen Messbereichen eine Gewichtung w = 1 zugeteilt wird, wie im Beispiel von 7 bei der Fahrt in einer scharfen Kurve, oder wenn nur einem oberen Messbereich die Gewichtung w = 2 zugeteilt wird, kann das Umgebungslicht berechnet werden, indem eine Tiefenkomponente der Bilddaten 10 ignoriert wird und auch der untere Messbereich 120 berücksichtigt wird, der dem Umgebungslicht in geringer Entfernung entspricht. Dadurch ist es möglich, eine Überbewertung eines der Fahrtrichtung entsprechenden oberen Messbereichs zu vermeiden und das Umgebungslicht richtig zu schätzen, selbst wenn das Fahrzeug 100 in einer scharfen Kurve fährt.
Auch wenn in 5 bis 7 ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem die Anzahl der oberen Messbereiche fünf ist, kann die Anzahl der eingestellten oberen Messbereiche der erforderlichen Erkennungsgenauigkeit des Umgebungslichts entsprechend erhöht oder reduziert werden. Wenn die Anzahl der oberen Messbereiche zum Beispiel drei ist, kann die Gewichtung w ein binärer Wert wie „1“ und „2“ sein, und die Gewichtung w jedes Bereichs kann Gleichung 4 gemäß zugeteilt werden.
$w_{i} = {\begin{cases} 2, Oberer Messbereich in der Fahrtrichtung \\ 1, Andere obere Messbereiche \end{cases}$
Bei der Schätzung des Umgebungslichts in geringer Entfernung in Schritt S44 auf der Basis des unteren Bereichs 12 der Bilddaten 10 wird seine Helligkeit dagegen durch einen Mittelwert der Leuchtdichte des unteren Messbereichs 120 berechnet.
Nachdem in Schritt S44 die Helligkeit des Umgebungslichts in jedem oberen und unteren Bereich berechnet wurde, wird in Schritt S45 ein jeweiliger Beleuchtungsmodus beurteilt, der der Helligkeit des Umgebungslichts entspricht.
Hier ist 8A ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Helligkeit [cd/m²] im oberen Bereich 11 und jedem Beleuchtungsmodus darstellt und zeigt, dass „Licht AUS“ gewählt wird, wenn die Helligkeit einen oberen Schwellenwert th_u1 übersteigt, „Tagfahrlicht AN“ gewählt wird, wenn die Helligkeit zwischen dem oberen Schwellenwert th_u1 und einem oberen Schwellenwert th_u2 liegt, und „Scheinwerfer AN“ gewählt wird, wenn die Helligkeit unter dem oberen Schwellenwert th_u2 liegt.
Dementsprechend ist 8B ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Helligkeit [cd/m²] im unteren Bereich 12 und jedem Beleuchtungsmodus darstellt und zeigt, dass „Licht AUS“ gewählt wird, wenn die Helligkeit einen unteren Schwellenwert th_d1 übersteigt, „Tagfahrlicht AN“ gewählt wird, wenn die Helligkeit zwischen dem unteren Schwellenwert th_d1 und einem unteren Schwellenwert th_d2 liegt, und „Scheinwerfer AN“ gewählt wird, wenn die Helligkeit unter dem unteren Schwellenwert th_d2 liegt.
Das heißt, in beiden Fällen von 8A und 8B wird „Licht AUS“ gewählt, wenn die Umgebung hell ist, „Scheinwerfer AN“ wird gewählt, wenn die Umgebung dunkel ist, und dazwischen wird „Tagfahrlicht AN“ gewählt. Die oberen und unteren Schwellenwerte müssen nicht gleich sein, und unter Berücksichtigung des Objektivs, der Belichtungszeit und des Verstärkungsgrads der Bildgebungseinheit 1 sind in dieser Ausführungsform in 8A der obere Schwellenwert th_u1 auf 150 [cd/m²] und der obere Schwellenwert th_u2 auf 70 [cd/m²] eingestellt, und in 8B sind der untere Schwellenwert th_d1 auf 100 [cd/m²] und der untere Schwellenwert th_d2 auf 40 [cd/m²] eingestellt.
Ferner kann zur Beurteilung des Beleuchtungsmodus für den oberen Bereich 11 und den unteren Bereich 12 in Schritt S45 ein anderes Verfahren als in 8A und 8B verwendet werden. 9 ist ein Ablaufplan, der ein anderes Verfahren zur Beurteilung des Beleuchtungsmodus für den oberen Bereich 11 veranschaulicht, und 10 ist ein Ablaufplan, der ein anderes Verfahren zur Beurteilung des Beleuchtungsmodus für den unteren Bereich 12 veranschaulicht.
9 ist ein Ablaufplan zur Beurteilung des Beleuchtungsmodus auf der Basis des Umgebungslichts, das im oberen Bereich 11 erhalten wurde. Zuerst wird in Schritt S91 beurteilt, ob die Helligkeit des Umgebungslichts über dem oberen Schwellenwert th_u1 liegt, und wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird in Schritt S92 der durchschnittliche Farbton der oberen Messbereiche A₀ bis A₄ berechnet. Bei der Berechnung des durchschnittlichen Farbtons wird kein Durchschnittswert des Farbtons für die Gesamtzahl der Pixel in den oberen Messbereichen A₀ bis A₄ berechnet, sondern nur der Farbton von Bildbereichen, die den Himmel enthalten. Das heißt, der durchschnittliche Farbton wird unter Ausschluss der Zahl der gesättigten Pixel (R = max, G = 255, B = 255) in den oberen Messbereichen A₀ bis A₄ ermittelt.
Danach wird in Schritt S93 beurteilt, ob der erhaltene durchschnittliche Farbton innerhalb eines vorbestimmten Farbtonbereichs (180 < H < 270) liegt, und wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird beurteilt, dass das Umgebungslicht blau ist, das heißt, es wird geschätzt, dass es bei Tag und klarem Himmel ist, und der Beleuchtungsmodus wird auf „Licht AUS“ (S97) gesetzt. Wenn die Bedingung in Schritt S93 nicht erfüllt ist, wird beurteilt, dass das Umgebungslicht rot oder orange ist, das heißt, es wird geschätzt, dass es am Abend ist, und der Beleuchtungsmodus wird auf „Tagfahrlicht AN“ gesetzt (S98).
Ferner wird in Schritt S94 beurteilt, ob die Helligkeit des Umgebungslichts kleiner als der obere Schwellenwert th_u1 und größer als der obere Schwellenwert th_u2 ist, und wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird bestimmt, dass das Umgebungslicht schwach ist, das heißt, es wird geschätzt, dass das Wetter schlecht ist, und der Beleuchtungsmodus wird auf „Tagfahrlicht AN“ gesetzt (S98). Wenn die Bedingung in Schritt S94 nicht erfüllt ist, wird das Umgebungslicht als gering beurteilt, das heißt, es wird geschätzt, dass das es Nacht ist, und der Beleuchtungsmodus wird auf „Scheinwerfer AN“ gesetzt (S99) .
10 ist ein Ablaufplan zur Bestimmung des Beleuchtungsmodus auf der Basis des Umgebungslichts, das im unteren Bereich 12 erhalten wurde. Zuerst wird in Schritt S101 beurteilt, ob die Helligkeit des Umgebungslichts über dem unteren Schwellenwert th_d1 liegt, und wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird der Beleuchtungsmodus auf „Licht AUS“ (S103) gesetzt. Wenn die Bedingung in Schritt S101 nicht erfüllt ist, wird in Schritt S102 beurteilt, ob die Helligkeit des Umgebungslichts kleiner als der untere Schwellenwert th_d1 und größer als der untere Schwellenwert th_d2 ist, und wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird der Beleuchtungsmodus auf „Tagfahrlicht AN“ gesetzt (S104). Wenn eine Bedingung in Schritt S102 nicht erfüllt ist, wird der Beleuchtungsmodus auf „Scheinwerfer AN“ gesetzt (S105).
Wenn für jeden vom oberen Bereich 11 und unteren Bereich 12 ein Beleuchtungsmodus nach einem der obigen Verfahren bestimmt wurde und die Verarbeitung in Schritt S45 beendet ist, ist die ganze Verarbeitung von Schritt S32 in 3 beendet, und die Verarbeitung geht zum Schritt S33 „Beleuchtungsmodus bestimmen“ über.
<Verarbeitung in S33 „Beleuchtungsmodus bestimmen“>
11 ist ein Ablaufplan, der Details der Verarbeitung „Beleuchtungsmodus bestimmen“ in 3 veranschaulicht. Hier wird auf der Basis der verschiedenen Lichtmodi, die in Schritt S32 für den oberen Bereich 11 und den unteren Bereich 12 ermittelt wurden, ein Beleuchtungsmodus bestimmt, der für die Beleuchtungseinheit 7 tatsächlich eingestellt wird.
Zuerst wird in Schritt S111 „Jagd nach Beleuchtungsmodi verhindern“ unter Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 eine Verarbeitung durchgeführt, um eine Jagd nach Beleuchtungsmodi (ein Phänomen, bei dem der Beleuchtungsmodus in schneller Reihenfolge umgeschaltet wird) zu verhindern.
12 ist ein Ablaufplan, der Details der Verarbeitung in Schritt S111 „Jagd nach Beleuchtungsmodi verhindern“ von 11 veranschaulicht, und durch Durchführen dieser Verarbeitung für den oberen und den unteren Bereich wird ein Fehler verhindern, bei dem der Beleuchtungsmodus der Beleuchtungseinheit 7 in schneller Reihenfolge umgeschaltet wird.
Wie oben erwähnt, schreiben die Sicherheitsvorschriften, die im Oktober 2016 überarbeitet wurden, ein automatisches Einschalten der Beleuchtung binnen 2 Sekunden vor, wenn die Beleuchtungsstärke der Umgebung kleiner als 1000 [lx] ist, weshalb es kein Problem ist, wenn der Zyklus zur Beurteilung der Notwendigkeit der Beleuchtung auf 2 Sekunden festgelegt ist. Wenn der Beurteilungszyklus auf 2 Sekunden festgelegt ist, kann jedoch ein Problem bezüglich der Sicherheit oder der Wahrnehmung durch den Fahrer auftreten, wenn ein Fahrzeug auf der Autobahn in einen Tunnel einfährt und die Scheinwerfer erst eingeschaltet werden, nachdem das Fahrzeug eine beträchtliche Strecke zurückgelegt hat. Daher wird der Beurteilungszyklus in der vorliegenden Ausführungsform bei Hochgeschwindigkeitsfahrt verkürzt, um eine schnellere Reaktion der Beleuchtungseinheit 7 zu erreichen, die auf den Fahrer nicht unnatürlich wirkt.
Um dies zu erreichen, wird in Schritt S121 von 12 ein Beurteilungszyklus t berechnet, der im Wesentlichen umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 ist. Der hier berechnete Beurteilungszyklus t wird mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit kürzer, nähert sich mit abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit 2 Sekunden und wird zum Beispiel anhand von Gleichung 5 berechnet.
$t = T \cdot e^{- α {(s / 120)}^{2}}$
Hier ist auf der rechten Seite s die Fahrzeuggeschwindigkeit [m/sec.], T ist 2 [sec.], α ist eine Variable zur Einstellung des kürzesten Zyklus, und t auf der linken Seite ist der einzustellende Beurteilungszyklus.
Wenn in Schritt S121 ein der Geschwindigkeit entsprechender Beurteilungszyklus t berechnet wurde, wird in Schritt S122 beurteilt, ob sich in diesem Beurteilungszyklus t ein Beleuchtungsmodus im oberen und im unteren Bereich geändert hat. Wenn ein Beleuchtungsmodus sich geändert hat, wird bestimmt, dass die Beurteilung im betreffenden Bereich instabil ist, und der Beleuchtungsmodus im vorherigen Beurteilungszyklus wird beibehalten (S123). Andernfalls, wenn der Beleuchtungsmodus sich im Beurteilungszyklus t nicht geändert hat, wird bestimmt, dass die Beurteilung in diesem Bereich stabil ist, und der Beleuchtungsmodus wird auf den aktuellen Beurteilungszyklus aktualisiert (S124). Da die Bestimmung in Schritt S122 jeweils unabhängig für den oberen Bereich und den unteren Bereich durchgeführt wird, kann es vorkommen, dass ein Bereich den Beleuchtungsmodus des vorherigen Zyklus beibehält und der andere Bereich auf den Beleuchtungsmodus des aktuellen Zyklus aktualisiert wird.
Als nächstes wird in Schritt S125 der Beleuchtungsmodus des oberen und des unteren Bereichs nach der Verarbeitung in Schritt S122 bis S124 verglichen, um zu bestimmen, ob beide gleich sind. Wenn beide gleich sind, wird dieser Beleuchtungsmodus als Ausgabe von Schritt S111 gewählt (S126). Andernfalls, wenn sie verschieden sind, wird der Beleuchtungsmodus im vorherigen Beurteilungszyklus als Ausgabe von Schritt S111 gewählt (S127).
Als nächstes wird in Schritt S112 „Beleuchtungsmodus bei kurzem Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug beurteilen“ in 11 anhand von Schwellenwerten (obere Schwellenwerte th_u1, th_u2 in 8A oder dergleichen) ein Beleuchtungsmodus bestimmt, der den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug berücksichtigt.
Allgemein besteht eine Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 und dem Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug. Bei hoher Geschwindigkeit tendiert der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug dazu, lang zu sein, und bei niedriger Geschwindigkeit tendiert er dazu, kurz zu sein. In einer Situation, in der kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist und die Geschwindigkeit hoch ist, wie in 5 dargestellt, ist es möglich, das Umgebungslicht in jedem der oberen Messbereiche A₀ bis A₄ und im unteren Messbereich 120 genau zu erkennen, doch in einer Situation, in welcher der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug kurz ist, wie in 13 dargestellt, wird ein Großteil der Bilddaten 10, die von der Bildgebungseinheit 1 aufgenommen werden, vom vorausfahrenden Fahrzeug 13 eingenommen, und es ist schwierig, das eigentliche Umgebungslicht genau zu erkennen. Daher besteht die Möglichkeit, dass der Beleuchtungsmodus in einem Verkehrsstau auch bei schönem Wetter auf „Scheinwerfer AN“ eingestellt wird. Deshalb wird der Schwellenwert zur Beurteilung des Beleuchtungsmodus in Schritt S112 unter Berücksichtigung des Fahrzeugabstands so eingestellt, dass unabhängig von der Länge des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug ein geeigneter Beleuchtungsmodus eingestellt werden kann.
14 ist ein Ablaufplan, der die detaillierte Verarbeitung in Schritt S112 „Beleuchtungsmodus bei kurzem Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug beurteilen“ veranschaulicht. Zuerst wird in Schritt S141 beurteilt, ob eine bedingte Aussage 1 erfüllt ist oder nicht. Die bedingte Aussage 1 ist eine bedingte Aussage, um das fälschliche Einschalten der Beleuchtung in einem Verkehrsstau zu verhindern, und daher wird der Inhalt der bedingten Aussage 1 durch die zwei folgenden Teile definiert.

- Bedingte Aussage 1a: Das Fahrzeug befindet sich im Stillstand, in einem niedrigen oder in einem abnehmenden Geschwindigkeitszustand.
- Bedingte Aussage 1b: Der aktuelle Beleuchtungsmodus ist „Licht AUS“.

Wenn die bedingte Aussage 1 nicht erfüllt ist, wird geschätzt, dass der Anteil, der in den Bilddaten 10 vom vorausfahrenden Fahrzeug 13 eingenommen wird, klein ist und das Umgebungslicht aus dem oberen und dem unteren Bereich genau erkannt werden kann, oder dass die Umgebung dunkel ist und die Beleuchtungseinheit 7 bereits im eingeschalteten Zustand ist, weshalb die Verarbeitung in Schritt S112 nicht durchgeführt wird. Andernfalls, wenn die bedingte Aussage 1 erfüllt ist, besteht die Möglichkeit, dass der Anteil, der aufgrund eines Verkehrsstaus in den Bilddaten 10 vom vorausfahrenden Fahrzeug 13 eingenommen wird, groß ist, weshalb ein Schwellenwert zur Beurteilung des Beleuchtungsmodus so korrigiert wird, dass die Beleuchtungseinheit 7 nicht fälschlicherweise eingeschaltet wird (S142).
Bei der Korrektur des Beurteilungsschwellenwerts in Schritt S142 werden die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 und die Anzahl der Pixel mit geringer Leuchtdichte in den Bilddaten 10 berücksichtigt. Hier ist unter Anzahl der Pixel mit geringer Leuchtdichte die Zahl der Pixel zu verstehen, die in den oberen Messbereichen A₀ to A₄ enthalten sind und einen Pixelwert unter 40 (8 Bit) haben. Der Grund für die Korrektur des Beurteilungsschwellenwerts unter Berücksichtigung der Anzahl der Pixel mit geringer Leuchtdichte ist, dass die Beurteilung des Beleuchtungsmodus nicht nachteilig beeinflusst wird, wenn das Fahrzeug 100 sich z.B. aufgrund eines Verkehrsstaus einem vorausfahrenden Fahrzeug 13 nähert, wenn die Karosseriefarbe des vorausfahrenden Fahrzeugs 13 weiß oder hellfarbig mit einem hohen Reflexionsgrad ist, während der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug die Beurteilung des Beleuchtungsmodus stark beeinträchtigt, wenn die Karosseriefarbe des vorausfahrenden Fahrzeugs 13 schwarz oder dunkelfarbig mit einem niedrigen Reflexionsgrad ist. Deshalb wird der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug 13, das schwarz oder dunkelfarbig ist, anhand der Anzahl der Pixel mit geringer Leuchtdichte in den oberen Messbereichen A₀ bis A₄ geschätzt, und die oberen Schwellenwerte th_u1 und th_u2 werden einem vorhergesagten Fahrzeugabstand entsprechend korrigiert (S142). Eine Gleichung zur Korrektur der Beurteilungsschwellenwerte, die hierbei verwendet wird, wird in Gleichung 6 gezeigt.
$t h_n e w = t h - R \cdot (1 - \frac{s}{18}) \cdot (1 - e^{- α {(D / 100)}^{2}})$
Hier ist th_new ein korrigierter Beurteilungsschwellenwert, th ein anfänglicher Beurteilungsschwellenwert, s ist die Fahrzeuggeschwindigkeit, R ist der Einstellbereich des Schwellenwerts, D ist die Anzahl der Pixel mit geringer Leuchtdichte in den oberen Messbereichen A₀ bis A₄, und α ist eine Einstellvariable.
Wenn der Beurteilungsschwellenwert th in Schritt S142 korrigiert wird, wird ein Beleuchtungsmodus für den oberen Bereich 11 durch ein Verfahren bestimmt, das Schritt S45 in 9 entspricht, und dann wird durch ein Verfahren, das Schritt S111 in 12 entspricht, eine Verarbeitung durchgeführt, um eine „Jagd nach Beleuchtungsmodi“ zu verhindern. Wenn der Schwellenwert zur Beurteilung des Beleuchtungsmodus auf diese Weise unter Berücksichtigung der Karosseriefarbe des vorausfahrenden Fahrzeugs 13 und des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug 13 korrigiert wird, ist es möglich, eine Fehlfunktion wie das fälschliche Einschalten der Scheinwerfer auch in einer Situation zu verhindern, in der das Fahrzeug 100 z.B. in einem Verkehrsstau direkt hinter einem dunkelfarbigen vorausfahrenden Fahrzeug 13 anhält.
Als nächstes wird in Schritt S113 „Beleuchtungsmodus bestimmen“ von 11 auf der Basis der Lichtmodi, die durch die Verarbeitung in Schritt S111 und S112 ausgegeben wurden, schließlich ein Lichtmodus bestimmt, der für die Beleuchtungseinheit 7 einzustellen ist.
15 ist ein Ablaufplan, der die detaillierte Verarbeitung in Schritt S113 „Beleuchtungsmodus bestimmen“ veranschaulicht. Wie hier dargestellt, wird in Schritt S151 beurteilt, ob eine bedingte Aussage 2 erfüllt ist. Die bedingte Aussage 2 ist eine bedingte Aussage, um zu bestimmen, ob es erforderlich ist, die Beleuchtungseinheit 7 auszuschalten, und die durch die zwei folgenden Aussagen definiert wird.

- Bedingte Aussage 2a: Das vorherige Endurteil ist „Tagfahrlicht AN“ oder „Scheinwerfer AN“.
- Bedingte Aussage 2b: Das aktuelle Endurteil ist „Licht AUS“ .

Da der Zeitpunkt, an dem die bedingten Aussagen 2 beide erfüllt sind, der Zeitpunkt ist, an dem die Beleuchtungseinheit 7 aus dem eingeschalteten in den ausgeschalteten Zustand versetzt wird, wird die bis zum Ausschalten benötigte Zeit der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend berechnet (S152). Obwohl es möglich ist, die Ausschaltzeit, die hier berechnet wird, wie die Einschaltzeit anhand von Gleichung 5 zu berechnen, wird unter Berücksichtigung der automatischen Ausschaltzeit, die in den Sicherheitsvorschriften verlangt wird, ein Anfangswert T zwischen 5 und 300 Sekunden eingestellt.
Nach der Verarbeitung in Schritt S152, oder wenn die bedingte Aussage 2 nicht erfüllt ist (Licht bleibt AUS, Licht bleibt AN oder ausgeschaltetes Licht wird eingeschaltet), wird beurteilt, ob das aktuelle Endurteil „Licht AUS“ ist (S153). Wenn das Endurteil „Licht AUS“ ist, wird eine Ablaufzeit hochgezählt (S154), und wenn die Ablaufzeit mit der in Schritt S152 eingestellten Ausschaltzeit übereinstimmt (S155), wird die Ausschaltzeit initialisiert (S156), und „Licht AUS“ wird ausgegeben (S157). Dadurch ist es möglich, die Beleuchtungseinheit 7 bis zum Ablauf einer vorgegebenen Zeit eingeschaltet zu lassen und die Beleuchtungseinheit 7 nach Ablauf der vorgegebenen Zeit auszuschalten.
Andernfalls, wenn die Beurteilung in Schritt S153 „Nein“ ergibt, das heißt, wenn das Endurteil entweder „Tagfahrlicht AN“ oder „Scheinwerfer AN“ ist, ist nicht es zunächst nicht erforderlich, die Beleuchtung auszuschalten, weshalb die Ausschaltzeit initialisiert wird (S158) und entweder „Tagfahrlicht AN“ oder „Scheinwerfer AN“ ausgegeben wird (S159), selbst wenn in Schritt S152 die Ausschaltzeit eingestellt wurde.
Wenn die Verarbeitungsabfolge (S113) in 15 endet und ein Beleuchtungsmodus bestimmt wurde, endet auch die Verarbeitungsabfolge (S33) in 11, und die Verarbeitung geht zu Schritt S34 in 3 über.
<Verarbeitung in Schritt S34 „Zur Beleuchtungssteuereinheit übertragen“>
In der Verarbeitung in Schritt S34 „Zur Beleuchtungssteuereinheit übertragen“ von 3 wird eine Beleuchtungsmodusinformation „Licht AUS“, „Tagfahrlicht AN“ oder „Scheinwerfer AN“, die das Ausgabeergebnis der Verarbeitung in Schritt S33 „Beleuchtungsmodus bestimmen“ ist, zur Beleuchtungssteuereinheit 6 weitergeleitet, und die Beleuchtungssteuereinheit 6 schaltet die Beleuchtungseinheit 7 dementsprechend ein oder aus.
Dem obigen automatischen Beleuchtungssystem der vorliegenden Ausführungsform gemäß ist es möglich, die Helligkeit des Umgebungslichts auch bei Fahrt in scharfen Kurven oder bei kurzem Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug genau zu bewerten, was bei herkömmlichen Verfahren nicht der Fall war. Dadurch wird eine geeignete automatische Beleuchtungssteuerung bereitgestellt, die auf den Fahrer nicht unnatürlich wirkt.
Auch wenn in der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem die Helligkeit des Umgebungslichts unter Verwendung einer Bildgebungseinheit 1 gemessen wird, die einen vorderen Bereich abbildet, kann auch eine Heckkamera des Fahrzeugs 100 verwendet werden, um die Helligkeit des Umgebungslichts zu messen und Beleuchtungsmodusinformationen zu erzeugen.
Zweite Ausführungsform
Im Folgenden wird ein automatisches Beleuchtungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der ersten Ausführungsform wird als Bildgebungseinheit 1 eine monokulare Kamera verwendet, und die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass sie als Bildgebungseinheit 1 eine Stereokamera verwendet, um mit dieser den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug genau zu messen, und dass der Beleuchtungsmodus auf der Basis des gemessenen Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug bestimmt wird. Eine wiederholte Beschreibung von Gemeinsamkeiten mit der ersten Ausführungsform wird ausgelassen.
Wie in 16 (a) und (b) dargestellt, umfasst ein Fahrzeug 100 der vorliegenden Ausführungsform zwei Kameras 1a und 1b (nachstehend als „Stereokamera“ bezeichnet), deren optisches System identisch ist. 16 (a) ist ein Beispiel, bei dem die Stereokamera in eine Beleuchtungseinheit 7 des Fahrzeugs 100 eingebaut ist, und 16 (b) ist ein Beispiel, bei dem die Stereokamera im Innenraum des Fahrzeugs 100 an der Decke befestigt ist. Jede dieser Konfigurationen ermöglicht im Fahrzeug 100 der vorliegenden Ausführungsform die gleichzeitige Aufnahme von Bildern eines vorderen Bereichs aus mehreren Richtungen und die Aufzeichnung der Information über den gemessenen Abstand.
Um mit dieser Stereokamera die Entfernung zu einem Messobjekt 171 wie z.B. einem vorausfahrenden Fahrzeug zu erhalten, wird das Prinzip der Triangulation angewandt, wie in 17 dargestellt. Das heißt, bei der Abbildung eines Messobjekts 171 werden von einem zweidimensionalen Sensor 172a einer linken Kamera 1a Bilddaten 10a des Messobjekts 171 aufgenommen und von einem zweidimensionalen Sensor 172b einer rechten Kamera 1b Bilddaten 10b des Messobjekts 171 aufgenommen. Wenn die optische Achse der Kamera 1a und die optische Achse der Kamera 1b parallel sind, der Grundlinienabstand B (m) und die Brennweite f (Pixel) ist, kann, wenn X_L und X_R Abbildungspunkte desselben Teils des Messobjekts 171 in den jeweiligen Bilddaten sind, die Entfernung DS von der Stereokamera bis zum Messobjekt 171 anhand von Gleichung 7 berechnet werden.
$D s = B \cdot \frac{f}{(X_{L} - X_{R})}$
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Abstand Ds zu einem vorausfahrenden Fahrzeug auf diese Weise mit einer Stereokamera gemessen, und wenn der Abstand Ds kürzer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, wird beurteilt, dass das vorausfahrende Fahrzeug nahe ist, und die Schwellenwerte (obere Schwellenwerte th_u1 und th_u2) der Helligkeit des Umgebungslichts, die in der Beurteilung zum Ein- oder Ausschalten der Beleuchtung verwendet werden, werden korrigiert.
Die detaillierte Steuerung der vorliegenden Ausführungsform wird Bezug nehmend auf 18 und 19 beschrieben.
Auch das automatische Beleuchtungssystem der zweiten Ausführungsform erfasst Bilddaten 10 und Fahrzeuginformation (S31) und erkennt das Umgebungslicht (S32), wie in 3 der ersten Ausführungsform. Danach wird die Beleuchtungsmodusbestimmungsverarbeitung (S33) der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt, die in 18 dargestellt ist, und schließlich wird dad Ein- oder Ausschalten der Beleuchtungseinheit 7 einem Beleuchtungsmodus entsprechend gesteuert, der durch ein Verfahren der vorliegenden Ausführungsform bestimmt wird (S34).
Die in 18 dargestellte Beleuchtungsmodusbestimmungsverarbeitung der vorliegenden Ausführungsform entspricht der, die in 11 der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, wobei der Schritt S112 „Beleuchtungsmodus bei kurzem Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug beurteilen“ in 18 durch einen Schritt S181 zur „Nähe des vorausfahrenden Fahrzeugs beurteilen“ ersetzt wurde. Da die Verarbeitung in Schritt S111 und in Schritt S113 von 18 der Verarbeitung von 11 der ersten Ausführungsform entsprechen, wird deren wiederholte Beschreibung ausgelassen.
19 ist ein Ablaufplan, der Details der Verarbeitung von S181 „Nähe des vorausfahrenden Fahrzeugs beurteilen“ veranschaulicht. Wie hier gezeigt, wird zuerst in Schritt S191 beurteilt, ob ein Fahrzeugabstand Ds innerhalb eines Bereichs eines voreingestellten kurzen Abstands (z.B. 15 m) liegt, und wenn dies nicht der Fall ist, endet die Verarbeitung in Schritt S181, ohne dass ein Schwellenwert zur Bestimmung des Beleuchtungsmodus geändert wird. Und wenn der Fahrzeugabstand Ds innerhalb des Bereichs des voreingestellten kurzen Abstands liegt, wird in Schritt S192 beurteilt, ob der Beleuchtungsmodus im vorherigen Beurteilungszyklus „Licht AUS“ war, und wenn dies nicht der Fall ist (wenn der Beleuchtungsmodus „Scheinwerfer AN“ oder „Tagfahrlicht AN“ war), endet die Verarbeitung in Schritt S181, ohne dass ein Schwellenwert zur Bestimmung des Beleuchtungsmodus geändert wird.
Andernfalls, wenn in Schritt S192 beurteilt wird, dass der Beleuchtungsmodus im vorherigen Beurteilungszyklus „Licht AUS“ war, wird ein Beurteilungsschwellenwert in Schritt S193 anhand von Gleichung 8 neu berechnet.
$t h_n e w = t h - R \cdot (1 - e^{- α {(D_{f} - D s)}^{2}})$
Hier ist in Gleichung 8 th_new der neu berechnete Beurteilungsschwellenwert, th ist der anfängliche Beurteilungsschwellenwert, R ist der Schwellenwert-Einstellbereich, Ds ist Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, Df ist ein voreingestellter Entfernungsbereich (Zeitpunkt der Verarbeitung zur Beurteilung, ob ein Fahrzeug nahe ist) und α ist eine Anpassungsvariable zur Berechnung.
Wenn das vorausfahrende Fahrzeug nahe ist, wird das Umgebungslicht im oberen Bereich dann in Schritt S194 anhand von Gleichung 9 neu berechnet.
$\bar{x} = \frac{\sum_{i = 1}^{n} x_{i} w_{i}}{\sum_{i = 1}^{n} w_{i}}$
In Gleichung 9 ist die linke Seite das Umgebungslicht im oberen Bereich, und auf der rechten Seite ist x_i die Durchschnittshelligkeit jedes Messbereichs, w_i die Gewichtungsverteilung jedes Messbereichs aufgrund eines in der Nähe befindlichen Fahrzeugs, und n ist die Anzahl der eingestellten Messbereiche.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Gewichtungsverteilung w_i jedes Messbereichs anhand von Gleichung 10 definiert.
$w_{i} = {\begin{cases} 2, Oberer Messbereich, in welchem kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist \\ 1, Obere Messbereich, in welchem vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist \end{cases}$
Danach wird in Schritt S195 der Beleuchtungsmodus des oberen Bereichs 11 unter Verwendung des in Schritt S193 neu berechneten Schwellenwerts und des in Schritt S194 berechneten Umgebungslichts im oberen Bereich gewählt, und nachdem in Schritt S196 eine Verarbeitung zur Verhinderung der Jagd nach Beleuchtungsmodi wie im Verfahren von 12 durchgeführt wurde, wird die Verarbeitung in Schritt S181 beendet, und die Verarbeitung geht zur Beleuchtungsmodusbestimmungsverarbeitung (S113) von 18 über.
In der Verarbeitung in 14 der ersten Ausführungsform wird der Beleuchtungsmodus bestimmt, indem der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug unter Verwendung einer einzigen Kamera durch Berechnung geschätzt wird, doch in der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug unter Verwendung einer Stereokamera genau zu messen und den Beleuchtungsmodus unter Berücksichtigung dieses Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug auf geeignetere Weise einzustellen. Dadurch ist es im Vergleich zur ersten Ausführungsform möglich, eine Situation zu vermeiden, in der das Licht unnötig eingeschaltet wird, Batteriestrom einzusparen und eine Beleuchtungssteuerung durchzuführen, die der Wahrnehmung des Fahrers entspricht.
Dritte Ausführungsform
Im Folgenden wird ein automatisches Beleuchtungssystem gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die wiederholte Beschreibung von Gemeinsamkeiten mit den obigen Ausführungsformen wird ausgelassen.
20 ist ein Funktionsblockschaltbild eines automatischen Beleuchtungssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform wurde der Beleuchtungsmodus bestimmt, indem der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug unter Verwendung einer Stereokamera gemessen wurde und ein entsprechender Schwellenwert verwendet wurde, doch in der vorliegenden Ausführungsform wird der Beleuchtungsmodus bestimmt, indem der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug unter Verwendung einer Radar-Entfernungsmesseinheit 1A gemessen wird und ein entsprechender Schwellenwert verwendet wird. Da die Verarbeitungsroutinen der vorliegenden Ausführungsform denen entsprechen, die in 18 und 19 in der zweiten Ausführungsform beschrieben wurden, wird deren wiederholte Beschreibung ausgelassen.
Die Radar-Entfernungsmesseinheit 1A führt die Entfernungsmessung durch, indem sie mit einem Millimeterwellenradar oder LIDAR (Light Detection and Ranging)-Gerät Licht emittiert und das reflektierte Licht wieder auffängt. Die Bildverarbeitungseinheit 2a der vorliegenden Ausführungsform weist zusätzlich zur in 2 gezeigten Konfiguration der Bildverarbeitungseinheit 2 eine Schnittstelle 27 zur Verbindung mit dem Radar-Entfernungsmesseinheit 1A auf.
Wie oben beschrieben, ist es auch in der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform, die die Radar-Entfernungsmesseinheit 1A verwendet, wie bei der zweiten Ausführungsform möglich, den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug genau zu messen und den Beleuchtungsmodus unter Berücksichtigung dieses Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug auf geeignetere Weise einzustellen. Dadurch ist es möglich, Batteriestrom einzusparen und eine Beleuchtungssteuerung durchzuführen, die der Wahrnehmung des Fahrers entspricht.
Vierte Ausführungsform
Im Folgenden wird ein automatisches Beleuchtungssystem gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von den obigen Ausführungsformen darin, dass zur Bestimmung des Beleuchtungsmodus Karteninformation und firmeneigene Positionsinformation verwendet wird. Die wiederholte Beschreibung von Gemeinsamkeiten mit den obigen Ausführungsformen wird ausgelassen.
22 ist ein Funktionsblockschaltbild eines automatischen Beleuchtungssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Wie hier dargestellt, umfasst das automatische Beleuchtungssystem der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zur Konfiguration der ersten Ausführungsform eine Kartenverknüpfungseinheit 3a, und dementsprechend wurde die Bildverarbeitungseinheit 2 durch eine Bildverarbeitungseinheit 2b ersetzt.
23 ist ein Funktionsblockschaltbild, das die Bildverarbeitungseinheit 2b der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Obwohl die Bildverarbeitungseinheit 2b der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen der Bildverarbeitungseinheit 2 der ersten Ausführungsform entspricht, enthält die Bildverarbeitungseinheit 2b eine Schnittstelle 28 zur Verbindung mit der Kartenverknüpfungseinheit 3a.
24 ist ein Funktionsblockschaltbild der Kartenverknüpfungseinheit 3a. Wie hier dargestellt, umfasst die Kartenverknüpfungseinheit 3a eine Recheneinheit 241, einen Hauptspeicher 242, der eine Kartendatenbank oder ein Programm speichert, einen Hilfsspeicher 243, eine Bild- und Anzeigeschnittstelle 244, eine Positionsbestimmungsschnittstelle 245, die ein Positionsbestimmungssignal von einem nicht dargestellten GPS-Empfänger empfängt, eine Abfrageschnittstelle 246, die externe Information von der Bildgebungseinheit 1 oder von der Radar-Entfernungsmesseinheit 1A empfängt, und eine Fahrzeugschnittstelle 247.
Die Kartenverknüpfungseinheit 3a leitet Information über das eigene Fahrzeug (Geschwindigkeit und dergleichen), GPS-Information oder andere Abfrageinformation (zum Beispiel Bilddaten oder die Radar-Entfernungsmessung eines Bereichs vor dem eigenen Fahrzeug und dergleichen) zum Hilfsspeicher 243 weiter, um diese zu speichern, und schätzt auf der Basis der im Hilfsspeicher 243 gespeicherten Information die Position und die Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs. Ferner sendet die Recheneinheit 241 auf der Basis eines im Hauptspeicher 242 gespeicherten Programms ein Steuersignal an eine gewünschte Schnittstelle. Die Position und Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs, die von der Recheneinheit 241 geschätzt wurden, werden zusammen mit der Karteninformation zu einer Bild- und Anzeigeschnittstelle 234 übertragen.
Dann wird in der Kartenverknüpfungseinheit 3a die Position des eigenen Fahrzeugs auf der Basis des Positionsbestimmungssignals als absolute Koordinaten berechnet (Positionsbestimmung), und die Position des eigenen Fahrzeugs wird dann auf der Basis von externer Information als relative Abweichung von der bestimmten Position berechnet. Ferner wird unter Verwendung der Kartendatenbank eine Kartenabgleichverarbeitung durchgeführt, bei der die berechnete Position des eigenen Fahrzeugs zu einer Position auf einer Straße auf einer Karte korrigiert wird. Diese Verarbeitung in der Kartenverknüpfungseinheit 3a ermöglicht es, die Fahrtrichtung auf der Basis einer geschätzten Position des eigenen Fahrzeugs auf einer Straße und von Richtungsinformation mit hoher Genauigkeit zu schätzen.
Zusätzlich zur Form der Straße in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 und zur Position eines Tunnels wird auch die Position der Tunnelbeleuchtungen über die Kartenverknüpfungsschnittstelle 28 in die Bildverarbeitungseinheit 2b eingegeben, wodurch es möglich ist, Gewichtungen für obere Messbereiche oder Schwellenwerte zur Beurteilung des Beleuchtungsmodus im Voraus zu ändern, oder die Scheinwerfer an Orten wie z.B. in einem Tunnel, wo die Beleuchtung obligatorisch ist, im Voraus einzuschalten. Dies ermöglicht ein Umschalten des Beleuchtungsmodus, das im Vergleich zu den obigen Ausführungsformen noch geeigneter ist und den Komfort des Fahrers zusätzlich erhöht.
Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung sich nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern verschiedene Modifikationen einschließt. Zum Beispiel wurden die obigen Ausführungsformen im Detail beschrieben, um die vorliegende Erfindung auf leicht verständliche Weise zu beschreiben, und daher sind die obigen Ausführungsformen nicht auf solche beschränkt, die alle obigen Konfigurationen aufweisen. Es ist möglich, einen Teil der Konfiguration einer Ausführungsform durch eine Konfiguration einer anderen Ausführungsform zu ersetzen, und es ist auch möglich, zur Konfiguration einer Ausführungsform die Konfiguration einer anderen Ausführungsform hinzuzufügen. Darüber hinaus ist es auch möglich, zu einem Teil der Konfiguration jeder Ausführungsform eine andere Konfiguration hinzuzufügen, einen Teil der Konfiguration jeder Ausführungsform zu streichen, und einen Teil der Konfiguration jeder Ausführungsform durch eine andere Konfiguration zu ersetzen.
Bezugszeichenliste

100: Fahrzeug
1: Bildgebungseinheit
1a, 1b: Kamera
1A: Radar-Entfernungsmesseinheit
2, 2a, 2b: Bildverarbeitungseinheit
3: Fahrzeuginformationserfassungseinheit
3a: Kartenverknüpfungseinheit
4: Fahrzeugsteuereinheit
5: Beleuchtungsumschalteinheit
6: Beleuchtungssteuereinheit
7: Beleuchtungseinheit
8: Fahrsystemsteuereinheit
10, 10a, 10b: Bilddaten
11: oberer Bereich
A₀ bis A₄: obere Messbereiche
12: unterer Bereich
120: unterer Messbereich
13: vorausfahrendes Fahrzeug
21: Recheneinheit
22: Hauptspeicher
23: Hilfsspeicher
24: Schnittstelle zur Bildgebungseinheit
25: Schnittstelle zur Beleuchtungssteuereinheit
26: Schnittstelle zur Fahrzeugsteuereinheit
27: Schnittstelle zur Radar-Entfernungsmesseinheit
28: Schnittstelle zur Kartenverknüpfungseinheit
171: Messobjekt
172a, 172b: zweidimensionaler Sensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2010006172 A [0005]

Claims

Automatisches Beleuchtungssystem, das die Beleuchtung eines Fahrzeugs abhängig von der Umgebung automatisch ein- oder ausschaltet, umfassend: eine Bildgebungseinheit, die einen Bereich vor dem Fahrzeug abbildet und Bilddaten erzeugt; eine Bildverarbeitungseinheit, die Beleuchtungsmodusinformation erzeugt, mit welcher das Ein- oder Ausschalten der Beleuchtung auf der Basis der Helligkeit in einem oberen und einem unteren Bereich der Bilddaten gesteuert wird; und eine Beleuchtungssteuereinheit, die die Beleuchtung auf der Basis der Beleuchtungsmodusinformation steuert, wobei die Bildverarbeitungseinheit eine Gewichtung des Messbereichs unter den im oberen Bereich eingestellten Messbereichen, der in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs liegt, erhöht, und die Gewichtung der anderen Messbereiche reduziert, die Helligkeit im oberen Bereich berechnet, und die Beleuchtungsmodusinformation auf der Basis der Helligkeit im oberen Bereich erzeugt.
Automatisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei die Bildverarbeitungseinheit eine Beleuchtungsmodusinformation „Licht AUS“ erzeugt, wenn die berechnete Helligkeit des oberen Bereichs heller ist als ein erster Schwellenwert, eine Beleuchtungsmodusinformation „Tagfahrlicht AN“ erzeugt, wenn die berechnete Helligkeit des oberen Bereichs dunkler als der erste Schwellenwert und heller als ein zweiter Schwellenwert ist, und eine Beleuchtungsmodusinformation „Scheinwerfer AN“ erzeugt, wenn die berechnete Helligkeit des oberen Bereichs dunkler ist als der zweite Schwellenwert.
Automatisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei die Bildverarbeitungseinheit den durchschnittlichen Farbton des oberen Bereichs berechnet, die Beleuchtungsmodusinformation „Licht AUS“ erzeugt, wenn die berechnete Helligkeit des oberen Bereichs heller ist als der erste Schwellenwert und der durchschnittliche Farbton innerhalb eines Bezugsbereichs liegt, die Beleuchtungsmodusinformation „Tagfahrlicht EIN“ erzeugt, wenn die berechnete Helligkeit des oberen Bereichs heller ist als der erste Schwellenwert und der durchschnittliche Farbton außerhalb des Bezugsbereichs liegt, die Beleuchtungsmodusinformation „Tagfahrlicht EIN“ erzeugt, wenn die berechnete Helligkeit des oberen Bereichs dunkler als der erste Schwellenwert und heller als der zweite Schwellenwert ist, und die Beleuchtungsmodusinformation „Scheinwerfer AN“ erzeugt, wenn die berechnete Helligkeit des oberen Bereichs dunkler ist als der zweite Schwellenwert.
Automatisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Bildverarbeitungseinheit den ersten Schwellenwert oder den zweiten Schwellenwert reduziert, wenn das Fahrzeug sich im Stillstand, in einem niedrigen oder in einem abnehmenden Geschwindigkeitszustand befindet und die aktuelle Beleuchtungsmodusinformation „Licht AUS“ ist.
Automatisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Bildverarbeitungseinheit den ersten Schwellenwert oder den zweiten Schwellenwert reduziert, wenn die Karosseriefarbe eines vorausfahrenden Fahrzeugs schwarz oder dunkelfarbig ist, wobei die Karosseriefarbe in den Bilddaten enthalten ist.
Automatisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 2 oder 3, außerdem umfassend eine Vorrichtung zur Messung des Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, wobei die Bildverarbeitungseinheit den ersten Schwellenwert oder den zweiten Schwellenwert reduziert, wenn der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug kürzer als ein vorbestimmter Abstand ist.
Automatisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 6, wobei die Vorrichtung zur Messung des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug eine Stereokamera oder eine Radar- Entfernungsmesseinheit ist.
Automatisches Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, außerdem umfassend eine Kartenverknüpfungseinheit, in welcher eine Kartendatenbank integriert ist, wobei die Bildverarbeitungseinheit der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entsprechend, die auf der Basis der Straßeninformation in der Kartendatenbank beurteilt wird, eine Gewichtung für jeden Beurteilungsbereich durchführt.
Automatisches Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Beurteilungszyklus der Beleuchtungsmodusinformation mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit kürzer wird.