用于车辆前照灯的照射距离调节的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于汽车(1)中的前照灯(2)的照射距离调节的方法，该方法包括以下步骤：检测第一坐标(11)，该第一坐标与车辆(1)的位置相对应；处理与车辆(1)相连的摄像机(4)的至少一个图像，用以检测第二坐标(15)，该第二坐标与车辆(1)前方区域(7)的车道(8)上的对象(9)的位置相对应；根据第一坐标(11)、第二坐标(15)和摄像机(4)相对于车道(8)的高度来计算车辆(1)的参考角(12)；并且根据参考角(12)调节前照灯(2)的照射距离。
【专利说明】用于车辆前照灯的照射距离调节的方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于车辆前照灯、尤其适用于汽车中的车辆前照灯的照射距离调节的方法。
【背景技术】
[0002]在通常的现有技术中已知用于调节车辆前照灯的照射距离的系统，这些系统是自动运行的。在此，水平指示器(也称水平传感器)在每个轴上与控制单元相连，用以确定车辆倾斜度的变化，并且对前照灯的变化状态进行相应的平衡。
[0003]从文献DE102009047932A1中已知一种用于汽车的前照灯，其中设有一种用于前照灯基本状态的装置。如果前照灯处于工作当中，则可以通过图像采集摄像机检测光轴的位置，并与给定的光轴位置进行比较。通过这种理论值-实际值的比较可以利用前述装置这样重调，从而使光轴与给定的光轴一致。为此设有距离传感器，所述距离传感器检测汽车与成像面之间的距离。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于车辆前照灯的照射距离调节的方法，从而提供一种进一步的可能性，用来实施自动的照射距离调节。
[0005]所述技术问题是通 过一种用于汽车中的前照灯的照射距离调节的方法解决的，该方法包括以下步骤:检测第一坐标，该第一坐标与车辆的位置相对应；处理与车辆相连的摄像机的至少一个图像，用以检测第二坐标，该第二坐标与车辆前方区域的车道上的对象的位置相对应；根据第一坐标、第二坐标和摄像机相对于车道的高度来计算车辆的参考角；并且根据参考角调节前照灯的照射距离。
[0006]相应地确定汽车的参考角，所述参考角被用来调节前照灯的照射距离。在此，并非必须要检测从前照灯发射出的光锥，因为汽车的参考角发挥倾斜指示器的作用。因此，即使前照灯不处于工作状态也可以实施上述方法，因为根本没有必要对光轴或类似物进行检测。此外还可以在汽车行驶过程中使用上述方法，这样就可以通过读取水平指示器来至少部分减少在自动照射距离调节中常常观察到的延迟。这种延迟由此会导致水平指示器常常在行驶过程中不被读取，从而使只有在重新起动汽车之后才能识别出汽车的负载变化，而这种负载变化可能引发对照射距离的调节。相反，本发明实现了对照射距离的连续调节。因为所述参考角在负载或卸载时随不同的车身倾斜而变化，因此可以以简单的方式实施对照射距离的调节。
[0007]在一种实施方式中，借助卫星辅助的导航系统、优选GPS系统(全球定位系统)、Galileo系统(伽利略系统)、Compass系统(北斗卫星导航系统)或GL0NASS系统(全球导航卫星系统)来检测所述第一坐标。
[0008]借助于根据本发明的方法，根据第一坐标、第二坐标和摄像机的安装高度来确定参考角。在摄像机被安装之后就确定了安装高度，而且不能再更改，相比较而言，必须确定汽车的当前位置，用以实现对参考角的计算。为此可以使用卫星辅助的导航系统，所述卫星辅助的导航系统现在通常采用全球定位系统。同样地，日后也可以使用欧洲系统、中国系统或俄罗斯系统。
[0009]在另一种实施方式中，在车道上的对象是路面标志、优选是停车线或用于指示控制间距的标志带。
[0010]根据所述实施方式，停车线或用于指示控制间距的标志带被用作在车道上的对象、比如经常在高速公路上例如桥梁前所遇到的对象。在车道上的对象被摄像机检测到，从而可以在已知车道上的对象的位置的情况下除第一坐标之外还确定第二坐标。以这种方式综合摄像机的已知闻度确定参考角。
[0011]在另一种实施方式中，借助于卫星辅助的导航系统、数字化街景地图或数据库确
定第二坐标。
[0012]车道上的对象例如可以通过数字化街景地图来标记，或存储在数据库中。同样还可以借助于卫星辅助的导航系统检测所述对象。为此，例如当汽车停在停车线前或驶过停车线时就可以检测到汽车的位置。
[0013]在另一种实施方式中，重复实施所述步骤，其中，对一些或所有当前计算得到的参考角计算平均值，用以确定与理论值的偏差。
[0014]根据所述实施方式，利用摄像系统对前照灯照射距离进行持续的比较，从而实现全自动且持续的照射距离调节。
[0015]在另一种实施方式中，计算参考角的步骤是借助于三角测量进行的。
[0016]利用三角测量(又称三角网测量)，以光学测量技术通过汽车位置、停车线位置和摄像机高度所发出的光来实施距离测量的方法。由此以简单的方式证明汽车的倾斜度变化，其中，所述变化反映了参考角的改变，所述参考角被援引用作照射距离调节的校正变量。
[0017]在另一种实施方式中，作为对水平传感器的信号的补充，还根据参考角进行调节前照灯的照射距离的步骤。
[0018]水平传感器或倾斜仪经常用于自动化的照射距离调节。根据所述实施方式结合两种设计，从而提供一种总体上可靠的用于照射距离调节的方法。
[0019]所述方法以及有利的设计方式可以设置在汽车中、尤其在用于调节前照灯照射距离的控制单元中。
[0020]所述控制单元可以具有与存储系统和主线系统相连的数字化微处理器(CPU)、工作存储器(RAM)以及存储器件。CPU被设计用于执行指令、从数据线路中检测输入信号并给出数据线路处的输出信号，所述指令被设计为存储在存储系统中的程序。所述存储系统可以是不同的存储介质、例如光学、磁性、固体和其他不易脆的介质，相应的用于实施上述方法以及有利设计方式的计算机程序被存储在所述介质上。可以这样完成所述程序，及该程序使在此所述的方法被具体化、也就是说可以被实施，从而使CPU可以实施这种方法的步骤，并且由此可以控制汽车以及几个或一个前照灯。
[0021]计算机程序适宜于实施方法，所述计算机程序具有程序代码器件，用以当该程序在计算机上运行时能实施上述方法的步骤。
[0022]所述计算机程序可以以简单的方式输入到已有的控制单元中，并且在其中被使用，用以调节前照灯的照射距离。
[0023]为此设有带有程序代码的计算机程序产品，所述程序代码存储在计算机可读数据载体上，用以当该程序在计算机上运行时能实施上述方法的步骤。所述计算机程序产品也可以作为补充选项集成在控制单元中。
[0024]本发明的另一方面涉及一种用于汽车的前照灯的照射距离调节的设备，该设备包括:
[0025]a)用于检测第一坐标的装置，所述第一坐标与汽车的位置相对应；
[0026]b)用于处理与汽车相连的摄像机的至少一个图像的装置，用以检测第二坐标，所述第二坐标与在汽车前方区域车道上的对象的位置相对应；
[0027]c)用于根据第一坐标、第二坐标和摄像机相对于车道的高度计算汽车的参考角的装置；和
[0028]d)用于根据参考角调节前照灯的照射距离的装置。
[0029]在所述设备的实施方式中，借助卫星辅助的导航系统、优选GPS系统(全球定位系统)、Galileo系统(伽利略系统)、Compass系统(北斗卫星导航系统)或GL0NASS系统(全球导航卫星系统)来检测所述第一坐标。
[0030]在所述设备的另一种实施方式中，在车道上的对象是路面标志、优选是停车线或用于指示控制间距的标志带。
[0031]在所述设备的另一种实施方式中，借助卫星辅助的导航系统、数字化街景图像或数据库确定第二坐标。
[0032]在所述设备的另一种实施方式中，重复实施所述方法，其中，对一些或所有当前计算得到的参考角计算平均值，用以确定与理论值的偏差。
[0033]在所述设备的另一种实施方式中，这样设计用于确定参考角的装置，即参考角的确定是可以借助三角测量进行的。
[0034]在所述设备的另一种实施方式中，这样设计用于根据参考角调整前照灯的照射距离的装置，即作为对水平传感器的信号的补充还可以采用所述参考角。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]以下根据附图对几个实施例进行更详尽的阐述。在附图中:
[0036]图1示出了在实施本发明的方法的过程中的汽车的侧视图；
[0037]图2示出了在实施本发明的方法的过程中的汽车的其他侧视图；
[0038]图3以流程图方式示出了根据本发明的方法的步骤。
[0039]在附图中相同的或发挥相同功能的部件被标注以相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0040]在图1中以侧视图方式示出了汽车I。所述汽车I装配了前照灯2以及用于调整前照灯2的照射距离的控制单元3，所述汽车通过第一连接5与前照灯2进行通信。控制单元3通过第二连接6与摄像系统4进行可数据传输的连接。通过摄像系统4尤其可以对汽车I的前方区域7进行检测，并且在控制单元3中以未示出的方式对前方区域进行处理。尤其可以识别位于前方区域7中车道8上的对象9。[0041]所述位于车道8上的对象9是路面标志，例如停车线或用于指示控制间距的标志带，该标志带例如经常安装在桥梁前方的高速公路上。
[0042]此外，所述汽车I配置了卫星辅助的导航系统13，所述卫星辅助的导航系统可以作为GPS系统(全球定位系统)>Galileo系统(伽利略系统)>Compass系统(北斗卫星导航系统)或GL0NASS系统(全球导航卫星系统)进行工作。卫星辅助的导航系统13通过第三连接14同样与控制单元3进行可数据传输的连接。
[0043]利用卫星辅助的导航系统13检测第一坐标11，所述第一坐标与汽车I的位置相对应。如在图1中所示，所述第一坐标11可以沿假想的垂直线定义在摄像机4下方。
[0044]此外，所述摄像机4具有超出车道8的高度10，所述高度相当于摄像机4在汽车I中的安装高度。
[0045]通过处理与汽车I相连的摄像机2的图像来检测第二坐标15，所述第二坐标与在汽车的前方区域7中的车道8上的对象的位置相对应。所述位置例如是借助于卫星辅助的导航系统13、数字化街景地图或数据库确定的。
[0046]如在图1中可以看出的，在点4、11和15之间得到直角三角形，从而在当前已知间距11-15的情况下能够根据第一坐标11、在对象9的位置上的第二坐标15和摄像机4相对于车道8的高度10来计算汽车I的参考角12。所述参考角12的计算是借助于三角测量进行的。所述参考角12可以被用于对前照灯2的照射距离的调节。
[0047]如图2所示，如果当前汽车I的倾斜度发生细微变化，则点4、11与15之间的直角三角形也发生变化。当例如汽车I由于一个或几个乘客下车而使车后轴减载时，则会造成参考角12 ‘减小。换言之，如在图2中通过作为第二坐标15 ‘的路面标志所表示的，在其他几何形状不变的情况下，汽车I与对象9之间的间距变小。通过新的参考角12 ‘(实际值)与之前计算得到的参考角12(理论值)的比较，则可以借助控制设备3进行对前照灯2的照射距离的调节。
[0048]图3示意性示出了方法流程，所述方法流程可以在汽车I的控制单元3中实施。
[0049]在步骤100中进行对第一坐标11的检测，所述第一坐标与汽车I的位置相对应。在步骤102中进行对与汽车I相连的摄像机4的至少一个图像的处理，用以检测第二坐标，所述第二坐标与在汽车I的前方区域中的车道8上的对象9的位置相对应。在步骤104中根据第一坐标、第二坐标和摄像机4相对于车道8的高度计算汽车I的参考角12。在步骤106中根据参考角12进行对前照灯2的照射距离的调节。
[0050]步骤100至106可以重复实施，其中，一些或所有当前计算得到的参考角12和12 ‘被计算平均值，用以确定与理论值的偏差。
[0051]除水平传感器的信号之外还可以实施根据步骤100至106所述的方法。
[0052]尽管在上述描述中公开了几个本发明的可能的实施方式，还应认识到，还存在大量的通过结合所有提到过的和其他所有本领域技术人员所熟知的技术特征和实施方式得到的实施方式的变形方式。还应认识到，不应以任何方式对保护范围、应用性和设计结构进行限制。然而，上述描述给予本领域技术人员以适宜的方式，以便实现一种示例性的实施方式。应认识到，在不脱离权利要求所公开的保护范围和等效内容的情况下，在示例性的实施方式中可以在元件的性能和设置方面进行改变。
[0053]附图标记清单[0054]I汽车
[0055]2前照灯
[0056]3控制单元
[0057]4摄像机
[0058]5第一连接
[0059]6第二连接
[0060]7前方区域
[0061]8车道
[0062]9对象
[0063]10高度
[0064]11第一坐标
[0065]12参考角(理论值)
[0066]12‘参考角(实际值) [0067]13卫星辅助的导航系统
[0068]14第三连接
[0069]15第二坐标(理论值)
[0070]15‘第二坐标(实际值)
[0071]100-106步骤
【权利要求】
1.一种用于车辆(I)的前照灯(2)的照射距离调节的方法，在该方法中实施以下步骤: -检测第一坐标(11)，该第一坐标与车辆(I)的位置相对应； -处理与车辆(I)相连的摄像机(4)的至少一个图像，用以检测第二坐标(15)，该第二坐标与车辆⑴前方区域(7)车道⑶上的对象(9)的位置相对应； -根据第一坐标(11)、第二坐标(15)和摄像机(4)相对于车道(8)的高度来计算车辆(I)的参考角(12);并且 -根据参考角(12)调节前照灯(2)的照射距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述车道(8)上的对象(9)是路面标志，优选是停车线或用于指示控制间距的标志带。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，借助卫星辅助的导航系统(13)、优选GPS系统、Galileo系统、Compass系统或GL0NASS系统来检测所述第一坐标(11)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，借助卫星辅助的导航系统(13)、数字化街景地图或数据库来确定所述第二坐标(15)。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，重复所述步骤，其中，对一些或所有当前计算得到的参考角(12)计算平均 值，用以确定与理论值的偏差。
6.根据权利要求1至5所述的方法，其中，所述计算参考角(12)的步骤是借助三角测量进行的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，作为对水平传感器的信号补充，还根据参考角(12)进行调节前照灯(2)的照射距离的步骤。
8.一种带有控制单元(3)的汽车，其中，所述控制单元(3)具有存储器件和储存在该存储器件上的计算机程序，其中，所述计算机程序被设计用于实施根据权利要求1至7之一所述的方法。
9.计算机程序产品，包括储存在计算机可读数据载体上的程序代码器件，当所述程序代码器件在计算机上使用时，用来实施根据上述权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种用于汽车的前照灯的照射距离调节的设备，该设备包括: a)用于检测第一坐标的装置，所述第一坐标与汽车的位置相对应； b)用于处理与汽车相连的摄像机的至少一个图像的装置，用以检测第二坐标，所述第二坐标与在汽车前方区域车道上的对象的位置相对应； c)用于根据第一坐标、第二坐标和摄像机相对于车道的高度计算汽车的参考角的装置；和 d)用于根据参考角调节前照灯的照射距离的装置。
11.按照权利要求10所述的设备，其中，所述车道(8)上的对象(9)是路面标志，优选是停车线或用于指示控制间距的标志带。
12.按照权利要求10或11所述的设备，其中，借助卫星辅助的导航系统(13)、优选GPS系统、Galileo系统、Compass系统或GL0NASS系统来检测所述第一坐标(11)。
13.按照权利要求10至12之一所述的设备，其中，借助卫星辅助的导航系统(13)、数字化街景地图或数据库来确定所述第二坐标(15)。
14.按照权利要求10至13之一所述的设备，其中，对一些或所有当前计算得到的参考角(12)计算平均值，用以确定与理论值的偏差。
15.按照权利要求10至14之一所述的设备，其中，所述计算参考角(12)的步骤是借助三角测量进行的。
16.按照权利要求10至15之一所述的设备，其中，其中，作为对水平传感器的信号补充，还根据参考角(12)进行调节前照灯(2)的照射距离的步骤。
【文档编号】B60Q1/08GK104015653SQ201410049794
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月13日 优先权日:2013年3月1日
【发明者】P.罗克尔, F.兰卡贝尔, I.施奈德, T.费德 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司