借助机动车的大灯系统使物体消除眩光的方法与流程

1.本发明涉及一种用于借助机动车的大灯系统使物体消除眩光的方法。本发明还涉及一种具有设立/编程用于执行该方法的控制/调节装置的机动车。


背景技术：

2.通常，现代的机动车配备有功率强劲的大灯，其例如具有发光二极管(led)且因此以比迄今老式构型的大灯更高的光强度发光。
3.通常，由现代大灯发出的光具有如下光强度，即，光在具有反光表面的物体例如像交通标志或反光柱处反射且随后使机动车司机目眩。因此从现有技术中知道如此操控由大灯发出的光，即，由大灯发出的光在所述反光物体处的反射被至少减弱。这种做法以下被称为各自物体的“消除眩光”。
4.例如de 10 2012 210 467 a1描述了一种这样的方法。在该方法中，被照亮的车辆环境的图像被查明并确定在车辆环境中是否有交通牌。如果有，则查明交通牌的位置并且改变由车辆照明装置朝着所识别出的交通牌位置发出的光，使得照明装置所发出的光在交通牌上的反射被减少。
5.de 10 2015 016 375 a1公开了一种类似的方法，在此，如此控制机动车的高分辨率的大灯，即，在机动车周围所识别的物体被消除眩光。


技术实现要素：

6.因此本发明的目的是，在用于对被机动车大灯照亮且产生反射反光的物体进行消除眩光的方法的研发时指明新的出路。尤其应该提供一种改进的消除眩光方法，在此，大灯能以简单方式被控制，从而为了控制该大灯只需传输少量的控制数据至大灯。
7.该目的通过根据独立权利要求1的主题完成。优选实施方式是从属权利要求的主题。
8.本发明的基本概念因此是，在机动车的被高分辨率大灯照亮的前方地带中，并非所有的产生反光的物体都被单独确定并通过相应的大灯控制来减弱其照亮，使得它们产生干扰较少的反光。相反提出，借助前方地带的摄像头图像的图像分析在摄像头图像中仅识别两个产生反光的物体。在另一方法步骤中，不仅通过大灯的相应控制来对前方地带的、在摄像头图像中对应于两个所识别物体的位置的两个区域进行消除眩光；根据本发明，也还消除眩光前方地带的如下区域，该区域在摄像头图像中对应于将两个前述图像区相连的图像区。该图像区以下将被称为“连接图像区”或“连接区”。
9.通过这种方式来充分利用：在两个所识别的物体之间在连接区内通常布置有其它的产生反光的物体。这例如在侧向包围机动车所行驶的路段的交通标志以及反光柱的情况下就是如此。同样情况适用于依次停放在路边的机动车。在前方地带的由存在于机动车内的摄像头所产生的摄像头图像中，物体在此通常接连位于笔直的或弯曲的连线上。
10.因此，仅借助图像识别来查明两个布置于连线上的外部物体的位置并作为查明结
果来控制大灯促成在摄像头图像内不仅使得两个明确查明的物体消除眩光、而且使得在所述两个物体之间的连接图像区或连接区也消除眩光，就足以实现在使用本发明方法情况下的有效消除眩光。用于消除眩光的在连线上的所有(中间)物体的大灯的单独控制因此可省掉。通过所述做法，用于局部减弱所发出的大灯光强度或光量的控制被显著简化。
11.尤其是，为了控制大灯只需传输减少的数据量以驱控大灯而实现局部的光强度或光量减小。因此也可以采用摄像头系统和大灯，其可以由存在于机动车中的控制/调节装置以较低的、有上限的数据传输速率来控制。
12.根据本发明的用于借助机动车大灯系统来使物体消除眩光的方法包括两项措施a)和b)。根据第一措施a)，在摄像头图像中查明反射来自大灯系统的大灯的光的两个物体的位置。摄像头图像在此由大灯系统的对准机动车前方地带的摄像头产生并且是前方地带的图像。根据第二措施b)，由大灯发出的且照亮前方地带的光至少局部被调光，使得两个物体和前方地带的在摄像头图像中由将两个物体相连的连接图像区呈现的区域以减弱的光强度被照亮。结果，由两个物体和可能设于连接图像区中的物体产生较弱的反射反光。通过这种方式来达成期望的消除眩光，而为此不必通过相应的大灯控制来单独使所有物体消除眩光。
13.根据一个优选实施方式，在措施a)的过程中，为两个所确定的物体的每个位置都分配摄像头图像的配属于各物体的图像区，在摄像头图像中所涉及的物体布置在所述图像区中。因此通过这种方式确定至少一个第一和第二图像区。
14.适当地，从第一和第二图像区出发计算将两个图像区相连的连接图像区，因而在措施b)中以减弱的光强度照亮机动车前方地带的至少一个在摄像头图像中对应于两个图像区和连接图像区的区域。通过这种方式，可以省掉该摄像头图像内的其它待消除眩光的物体的数据密集和计算时间密集的附加确定。这明显简化了消除眩光的实际实施。尤其是该控制/调节装置与大灯通信所需要的数据量被显著减少。
15.尤其优选地，这两个以下被称为第一图像区和第二图像区的图像区分别具有矩形的几何形状。该连接图像区通过两个矩形图像区和两个连线来形成，每个连线将第一矩形图像区的一角与第二矩形图像区的一角相连。
16.根据一个有利改进方案，在措施a)中还确定出至少一个第三物体、最好多个第三物体的位置，这些物体在摄像头图像中布置在第一和第二物体之间。在此，在该改进方案中确定在第一和第二物体之间的连接图像区，从而其包含至少一个第三物体。通过这种方式，无需单独控制大灯促成至少一个第三物体也被消除眩光。
17.根据另一个有利改进方案，对于一个待消除眩光的物体的在摄像头图像中所识别的每个位置，确定其距大灯的距离。在此改进方案中以如下方式减弱大灯发光的光强度，即，对于距大灯较远的物体，与距大灯较近的物体相比，以更弱的程度减弱该光强度。通过这种方式，可以实现在大灯调暗时刻距大灯不同距离的物体的均匀消除眩光。
18.尤其优选地，可以借助反射的雷达射束来确定至少两个物体的位置。借助该雷达射束，对机动车与待消除眩光物体之间的前述距离的确定可以很精确地进行。
19.根据一个有利改进方案，由大灯发出的光的调光度针对每个物体借助调节回路被重复改变或调整。通过这种方式可以如下地优化单独物体的消除眩光，即，尤其达成具有均匀亮度分布的摄像头图像和随之而来的机动车前方地带的照亮，此时位于前方地带内的尽
可能所有具有反射性能的物体均被消除眩光。
20.根据另一个有利改进方案，大灯具有至少一个高分辨率发光区域和至少一个低分辨率发光区域。出于成本考虑，如此设计多个安装在机动车内的大灯，即，并非所有发光区域都被设计成高分辨率。因为在此所提出的方法只能通过控制高分辨率发光区域来实现，故根据该改进方案提出，对本发明重要的由大灯发出的光的调光受到其至少一个高分辨率区域限制。
21.在此，“高分辨率大灯”是指具有至少一个高分辨率发光区域的任何大灯。
22.适当地，至少一个物体可以是交通参与者、最好是另一辆车或机动车、或者是交通标志或反光柱或者最好是设于道路边界、最优选在护栏杆处的反光器。
23.本发明还涉及一种具有大灯系统的机动车，该大灯系统具有至少一个用于照亮机动车前方地带的高分辨率大灯和一个用于采集前方地带的摄像头。机动车还包括与大灯系统合作的控制/调节装置，其设立/编程用于执行前述的本发明方法。本发明方法的前述优点因此也转用至本发明的机动车。
24.本发明的其它重要特征和优点来自从属权利要求、附图和结合附图的附图说明。
25.显然，前述的和以下还将解释的特征不仅可在各自指明的组合中、也可在其它组合中或单独地采用，而没有超出本发明的范围。
附图说明
26.在图中示出和在以下说明书详细说明本发明的优选实施例，其中，相同的附图标记涉及相同的或相似的或功能相同的构件。分别示意性示出：
27.图1以侧视图示出本发明机动车连同产生反光的呈反光柱形式的物体的一个例子；
28.图2a示出在本发明方法的过程中产生的摄像头图像的一个例子，在此能识别出多个分别产生反光的呈反光柱状的物体；
29.图2b示出图2a的摄像头图像的抽象图示，在此如图2a所示的物体被极其简化地以矩形图像区的形式被示出；
30.图3a示出本发明方法的一个实施例，其中，沿着曲线形运动轨迹依次停放的车辆被消除眩光；
31.图3b示出本发明方法的一个应用例子，其中，沿着直线运动轨迹依次停放的车辆被消除眩光。
具体实施方式
32.图1举例示出根据本发明的机动车1。机动车1包括大灯系统2，其具有至少一个用于照亮机动车1的前方地带v的大灯3和用于检测前方地带v的摄像头4。另外，机动车1包括与摄像头4合作的控制/调节装置5，其设立/编程用于执行本发明的方法。为此，本发明通过现场总线6例如can总线或lin总线不仅与大灯3通信相连，也与摄像头4通信相连。大灯3是高分辨率大灯，其例如具有至少5000个像素，所述像素可以由控制/调节装置5单独地或至少局部彼此无关地控制。这是能实施以下将结合例子来描述的本发明方法所必需的。
33.根据本发明的方法用于借助大灯系统2使物体8消除眩光。待消除眩光的物体尤其
可以是另一个交通参与者、尤其是另一辆(机动)车。但作为物体也考虑交通标志或反光柱。待消除眩光的物体尤其可以是设置在道路边界例如护栏杆或反光柱处的反光器。在执行该方法的过程中，两个或更多个的物体被消除眩光，在这里，也能使多种物体消除眩光。
34.由控制装置/调节装置5执行的方法包括两项措施a)和b)。根据第一措施a)，在如图2a所示的由对准机动车1前方地带v的摄像头4产生的摄像头图像11中，确定两个物体o1、o2的两个位置p1、p2，其反射来自大灯3的光l并且通过这种方式产生反光。反光可以让机动车1的司机在观看前方地带v时感受到干扰或至少不适。在极端情况下，反光甚至可能使司机目眩，导致其可靠控制机动车1的驾驶能力受到不利影响。
35.在图2a的例子中，两个物体o1、o2是反光柱l1、l2，其分别具有对光l进行反射的反光器r1、r2。物体o1和反光柱l1以下被称为第一物体或第一反光柱l1。物体o2和反光柱l2以下被称为第二物体或第二反光柱。
36.如图2a所示，在措施a)中还确定了多个产生反光的第三物体o3的位置p3。在图2a的例子中，物体o3也是带有各自反光器r3的反光柱l3。反光柱l3作为道路边界的一部分布置在两个反光柱l1和l2之间并因此也在摄像头图像11中存在于第一和第二反光柱l1、l2之间、即在第一和第二物体o1、o2之间。在该方法的过程中，现在在摄像头图像11中确定在第一和第二物体o1、o2之间的连接图像区13，在该连接图像区中也包含第三物体o3。
37.根据第二措施b)，由大灯2发出的光l被如下地局部调暗，即，两个物体o1、o2或反光柱l1、l2和前方地带v的区域x(其在摄像头图像11中作为连接图像区13被呈现)以减弱的光强度被照亮。因此，两个物体o1、o2或两个反光柱l1、l2以及物体o3或反光柱l3都产生弱反射的反光。
38.根据图2b，在措施a)的过程中，为两个所确定的反光物体o1、o2的每个位置p1、p2都设置摄像头图像11的配属于各物体o1或o2的图像区14a或14b，在摄像头图像11内所涉及的物体o1、o2布置在图像区14a或14b中。通过这种方式，第一图像区14a和第二图像区14b被限定。此外，根据图2b，基于第一和第二图像区14a、14b计算或确定出将这两个图像区14a、14b相连的连接图像区13。
39.在图2a和2b的例子中，两个图像区14a、14b分别具有带有角21c(图像区14a)或21b(图像区14b)的矩形的几何形状。如图2a和2b所示，连接图像区13通过两个矩形的图像区14a、14b和两个连线21c、21d来界定，所述连线分别将第一矩形的图像区14a的一个角21a与第二矩形的图像区14b的一个角21b相连。
40.为了消除眩光，根据措施b)，用减弱的光强度照射机动车前方地带v的在摄像头图像22中对应于两个图像区14a、14b和连接图像区13的至少一个区域v1(见图2a和2b)。
41.在该例子的一个改进方案中，可以为反光物体o1、o2、o3的在摄像头图像11中所识别的每个位置p1、p2、p3都确定其距大灯3的距离。因此能够实现了由大灯3发出的且照射各自物体o1、o2、o3的光l的光强度的与距离相关的减弱。优选地，距大灯3更远的物体o1、o2、o3的光强度l的减弱程度小于距大灯更近的物体o1、o2、o3；因为在距离更近的物体的情况下，反射所引起的目眩效果增强，故与距离更远的物体相比需要更强的消除眩光。
42.前述方法不仅可以被用到呈反光柱l1、l2、l3形式的物体o1、o2、o3，也可以被用到其它形式的物体例如像交通标志。也可以想到采用呈其它交通参与者例如其它机动车形式的物体。这是有意义的，因为尤其是机动车的车身可能具有高反光能力。
43.在图3a和3b中示出两种可以将该方法用到产生反光的其它机动车22的应用变型。例如可以想到，如图3a所示，多个这种机动车22沿着曲线形运动轨迹23a依次停放。如果停放车辆22布置在机动车1的前方地带v中，则可以借助本发明的方法对具有机动车22的前方地带v的区域v1进行消除眩光。
44.图3b示出图3a的例子的变型。图3b的例子与图3a的例子的区别在于，在图3b的例子中，机动车22不是沿曲线形运动轨迹23a、而是沿着笔直运动轨迹23b依次停放。
45.在可以与所有前述的例子组合的另一个变型中，待消除眩光的物体o1、o2、o3的位置不是借助摄像头图像11、而是借助反光的雷达射束来确定。为此，例如可以采用本领域技术人员以名称“激光雷达”所知晓的雷达系统。
46.当由大灯3发出的光l的调光度针对每个物体o1、o2、o3借助于调节回路被调节时，获得很好的消除眩光效果。这种调节回路可以由控制/调节装置5重复执行。
47.实际上，在机动车中通常以批量方式安装许多大灯3，它们并非完全以高分辨率的方式构成，而是仅在局部是高分辨率的。即，这种大灯3具有至少一个高分辨率发光区域和至少一个分辨率低于高分辨率区域的低分辨率发光区域，分辨率更低的区域以下被称为“低分辨率区域”。这种大灯3的制造成本比只具备高分辨率区域的大灯低。高分辨率区域与低分辨率区域的区别在于单位面积的更高像素数。
48.如果现在采用这种具有至少一个高分辨率区域和至少一个低分辨率区域的大灯3，则仅当期望的前方地带v的消除眩光发生在前方地带v的通过高分辨率区域被照亮的区域v1内时，才适合采用本发明的方法。否则的话，即，如果区域v1的照亮只能通过低分辨率区域进行，则无法达到所需的分辨率来以期望方式消除眩光该区域v1。适当地，调光(调暗)、即减弱大灯3所发出的光l的光强度或光量被限制到大灯3的高分辨率区域。这显然也适用于具有两个或更多个的高分辨率发光区域的大灯以及替代地或附加地适用于具有两个或更多个的低分辨率发光区域的大灯。