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EP4347313A1 - Verfahren zur anpassung eines scheinwerfersystems - Google Patents

Verfahren zur anpassung eines scheinwerfersystems

Info

Publication number
EP4347313A1
EP4347313A1 EP22719269.7A EP22719269A EP4347313A1 EP 4347313 A1 EP4347313 A1 EP 4347313A1 EP 22719269 A EP22719269 A EP 22719269A EP 4347313 A1 EP4347313 A1 EP 4347313A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor vehicle
headlight system
low beam
adjusting
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22719269.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Publication of EP4347313A1 publication Critical patent/EP4347313A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/06—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle
    • B60Q1/08—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically
    • B60Q1/085—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically due to special conditions, e.g. adverse weather, type of road, badly illuminated road signs or potential dangers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2300/00—Indexing codes for automatically adjustable headlamps or automatically dimmable headlamps
    • B60Q2300/30—Indexing codes relating to the vehicle environment
    • B60Q2300/32—Road surface or travel path
    • B60Q2300/324—Road inclination, e.g. uphill or downhill

Definitions

  • the invention relates to a method for adjusting an automated headlight system of a motor vehicle, the headlight system having at least two headlights for generating low beams and a control unit for adjusting a lower cut-off line of the low beams.
  • the invention also relates to the automated headlight system for the motor vehicle.
  • an automated or adaptive headlight system with headlights for generating low beams can and is often used.
  • the headlight system can use camera-supported lane recognition to determine the course of the road and, based on this, adapt the low beam to the course of the road by means of a mechanism or a servomotor in the headlights.
  • the headlight system is designed to steer and can adjust the low beam horizontally to the road.
  • a vertical adjustment of the low beam of the headlights can be carried out in the same way with the aid of a camera, in that a light-dark boundary of the low beam is adjusted to object boundaries - for example to vehicles driving in front.
  • a steep incline of the roadway cannot be detected here.
  • the headlight system would illuminate the sky when driving over hilltops, since the camera cannot cover or detect the incline of the road.
  • Steering sensor-assisted headlight systems are also known from the prior art.
  • the steering sensor-assisted headlight system the incline of the roadway is evaluated by a steering angle sensor in a steering column and the headlight or low beam is adapted to the situation.
  • the steering sensor-assisted headlight system does not allow predictive adjustment of the headlights, since an input from the steering angle sensor is required for the adjustment.
  • only the Movement around the Z-axis of the motor vehicle is evaluated and therefore no adjustment with regard to the pitching moment can be taken into account.
  • headlight systems with a perceptual adjustment of the headlights.
  • Approaches for the situational adaptation of the low beam to the incline of the road are known, which are based, for example, on lane detection or free space detection.
  • radar and lidar systems are provided for adjusting the low beam to the slope of the road.
  • sensors are used to determine the surroundings of the motor vehicle.
  • FOVs Field Of View
  • DE 102018100738 A1 discloses a method in which the range of headlights is determined from a 3D profile of the roadway.
  • the 3D profile is created with the vehicle, whereby patterns are projected onto the road with the headlights and recorded with a camera.
  • the 3D profile of the road ahead can be determined from a distortion of the pattern and the headlights can be controlled accordingly.
  • DE 102018219604 A1 discloses a method in which headlights are adjusted vertically to the course of the roadway. Information about the road topography from a digital map is used for the adjustment.
  • DE 102017005019 A1 discloses a method in which a pitching movement of the motor vehicle can be detected and a change in a light-dark boundary caused by this can be compensated for.
  • DE 102014225513 A1 discloses a method in which headlights are controlled depending on a calculated visual range difference for the low beam and the high beam. Topography data can be used to calculate the difference in visibility.
  • the object of the invention is therefore to provide an improved or at least alternative method for adjusting an automated headlight system and an improved or at least alternative embodiment of the automated headlight system, in which the disadvantages described are overcome. According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.
  • a method according to the invention is provided for adapting an automated headlight system of a motor vehicle.
  • the headlight system has at least two headlights for generating low beams and a control unit for adjusting a lower cut-off line of the low beams.
  • an elevation gradient of an upcoming route of the motor vehicle is first calculated from an excerpt of a digital elevation model by means of a mapping.
  • two next turning points that lie ahead and lead to the tilting of the motor vehicle about the Y-axis of the motor vehicle are then determined from the elevation gradient.
  • a mean path position is then determined and characterized, starting from the two next turning points ahead.
  • the lower cut-off line of the low beam of the headlight system is then adjusted to a center point of the central track position at least when the first turning point ahead is reached.
  • the digital elevation model (DEM) or a digital terrain model (DGM) is used in the method according to the invention.
  • the headlights of the headlight system and therefore the low beam can be predicatively and situationally adapted to the tilting of the motor vehicle about the Y-axis when passing the first turning point to be passed through.
  • the elevation gradient and the average orbital position can be calculated or determined before the first turning point to be traveled through is reached.
  • the lower cut-off line of the low beam can therefore be adjusted quickly, at least when the first turning point ahead is reached, and the road ahead can be adequately illuminated when passing or driving over the first turning point to be passed.
  • the turning point can be formed, for example, by a mountain top or a mountain ridge or a mountain gully or a mountain dome.
  • the digital elevation model or the digital terrain model is used in the method according to the invention.
  • the digital elevation model includes data that depict a three-dimensional topography worldwide with an accuracy of less than 10 cm.
  • the digital elevation model is generated cyclically - for example once a day - by satellite-supported systems. This can do that Methods according to the invention can be used for any country.
  • the method according to the invention is independent of the weather and cloud situation and generally of lighting conditions in the area surrounding the motor vehicle.
  • the method is independent of calibration errors - such as extrinsic and/or intrinsic deviations in optical sensors - and does not require recalibration of the headlight system.
  • the method according to the invention is also independent of the equipment of the motor vehicle and does not require a special set of sensors.
  • the method according to the invention increases driving comfort and driving safety through a situational and predictive adaptation of the cut-off line of the low beam of the headlight system.
  • the digital elevation model or the digital terrain model is used in the method.
  • GPS Global Positioning System
  • GCP Ground Control Point
  • SAR Synthetic Aperture Radar
  • the mean path position when determining the mean path position, this is determined by an intersection analysis.
  • the mean track position can be determined as a straight line that runs through the two next turning points ahead. Provision can advantageously be made for an angle of inclination of the web position to the horizontal or to the vertical to be determined when characterizing the middle web position.
  • the inclination angle of the central web position is transmitted to the control unit of the headlight system.
  • the lower cut-off line of the low beam of the headlight system is adjusted as a function of the inclination angle before reaching the first turning point to be passed or when reaching the first turning point to be passed.
  • a functional graph can be provided for this purpose, which adapts the headlight of the headlight system and thereby the lower cut-off line of the low beam as a function of the angle of inclination.
  • the motor vehicle is tilted sharply about the Y-axis when passing the first turning point to be passed, and the headlights can be preconditioned or prealigned before reaching the first turning point to be passed.
  • the inertia of the motor system of the headlights can be taken into account.
  • the preconditioning or the pre-alignment can be carried out in a short time interval before reaching or before passing the first turning point to be driven through in order not to adversely affect the illumination of the roadway before the first turning point to be driven through.
  • the motor vehicle is tilted only slightly about the Y-axis when passing the first turning point to be passed, and the headlights can be aligned accordingly immediately when reaching or passing the first turning point to be passed.
  • the preconditioning or the prealignment of the headlights can be dispensed with here.
  • a frequency for calculating the mean orbit position is determined from this.
  • the calculation can be calculated depending on the change profile of the route ahead. If the route ahead has several turning points that cause tilting around the Y-axis, the mean track position is calculated at a higher frequency. If the route ahead has few turning points that cause tilting around the Y-axis, the mean track position is calculated at a lower frequency. This is the case, for example, if the route leads over a monotonous or level stretch. For example, a Fourier transformation of the elevation gradient can be used to determine the frequency.
  • the invention also relates to an automated headlight system for a motor vehicle.
  • the headlight system has at least two headlights for generating low beams and a control unit for adjusting a lower cut-off line of the headlights on.
  • the headlight system is designed to carry out the method described above.
  • FIG. 1 shows a flow chart of a method according to the invention
  • FIG. 1 shows a flow chart of a method 1 according to the invention.
  • a digital elevation model 2 or a digital terrain model of an area surrounding a motor vehicle 3 is determined.
  • the digital elevation model 2 is determined by means of a SAR survey.
  • motor vehicle 3 is localized in a higher-level coordinate system.
  • the motor vehicle 3 can be localized using an internal GPS system and/or a GCP system.
  • a third step VS3 of the method 1 an excerpt 4 from the digital elevation model 2 of the surroundings of the motor vehicle 3 relating to an upcoming route 11 of the motor vehicle 3 is provided and downloaded.
  • a fourth step VS4 of the method 1 an elevation gradient 5 of an upcoming route of the motor vehicle 3 is calculated from the excerpt 4 of the digital elevation model 2 by means of a mapping.
  • the two next turning points 6a and 6b that are ahead and lead to the tilting of the motor vehicle 3 about the Y-axis of the motor vehicle 3 are determined from the elevation gradient 5.
  • FIG. 5 shows the elevation gradient 5 calculated in step VS4 with the turning points 6a and 6b calculated in step VS4.
  • a frequency is determined for calculating a mean path position 7.
  • the frequency can be done, for example, by a Fourier transformation of the elevation gradient 5. If the route ahead has several turning points, then the mean orbit 7 is recalculated at a higher frequency. If the route ahead has few turning points, then the mean path position 7 is recalculated at a lower frequency.
  • the mean web position 7 is determined and characterized starting from the turning points 6a and 6b .
  • the middle web position 7 can be determined by an intersection analysis.
  • the middle web position 7 can be determined as a continuous straight line through the turning points 6a and 6b.
  • an angle of inclination of the middle web layer 7 to the horizontal and a center point 10 are calculated.
  • the center point 10 can be calculated, for example, as an intersection of the mean lane position 7 and an actual lane position or an actual roadway. Alternatively, the center point 10 can be fixed centrally between the two turning points 6a and 6b.
  • a seventh step VS7 of method 1 the angle of inclination of central web position 7 is transmitted to a control device of a headlight system 8 of motor vehicle 3 .
  • a lower cut-off line 9 of the low beam of headlight system 8 is adjusted to center point 10 of middle web position 7 .
  • the adaptation takes place as a function of the inclination angle of the central path position and in this exemplary embodiment already before the first turning point 6a ahead is reached.
  • the second step VS2 is carried out after the eighth step VS8.
  • the frequency from the fifth step VS5 determines how quickly after the eighth step VS8 there is a transition to the second step VS2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (1) zur Anpassung eines automatisierten Scheinwerfersystems (8) eines Kraftfahrzeugs (3). Das Scheinwerfersystem (8) weist dabei Scheinwerfer zum Erzeugen von Abblendlicht und ein Steuergerät zum Anpassen einer unteren Cut-Off-Linie (9) des Abblendlichts auf. In dem Verfahren werden folgende Schritte in folgender Reihenfolge durchgeführt: - Berechnen eines Elevationsgradienten (5) aus einem Auszug (4) eines digitalen Höhenmodells (2); - Bestimmen von zwei nächsten vorausliegenden Wendepunkten (6a, 6b) aus dem Elevationsgradienten (5), - Bestimmen und Charakterisieren einer mittleren Bahnlage (7) ausgehend von den Wendepunkten (6a, 6b); - Anpassen der unteren Cut-Off-Linie (9) auf einen Mittelpunkt (10) der mittleren Bahnlage (7) zumindest beim Erreichen des ersten Wendepunkts (6a). Die Erfindung betrifft auch das automatisierte Scheinwerfersystems (8) eines Kraftfahrzeugs (3) zum Ausführen des Verfahrens (1).

Description

Verfahren zur Anpassung eines Scheinwerfersystems
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung eines automatisierten Scheinwerfersystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Scheinwerfersystem wenigstens zwei Scheinwerfer zum Erzeugen von Abblendlicht und ein Steuergerät zum Anpassen einer unteren Cut-Off-Linie des Abblendlichts aufweist. Die Erfindung betrifft auch das automatisierte Scheinwerfersystem für das Kraftfahrzeug.
In einem modernen Kraftfahrzeug kann und wird öfters ein automatisiertes bzw. adaptives Scheinwerfersystem mit Scheinwerfern zum Erzeugen von Abblendlicht verwendet. Das Scheinwerfersystem kann mittels einer kameragestützten Spurerkennung einen Verlauf der Fahrbahn bestimmen und basierend darauf das Abblendlicht mittels einer Mechanik bzw. eines Stellmotors in den Scheinwerfern an den Verlauf der Fahrbahn anpassen. Dadurch ist das Scheinwerfersystem lenkend ausgeführt und kann das Abblendlicht horizontal zur Fahrbahn anpassen. Eine vertikale Anpassung des Abblendlichts der Scheinwerfer kann auf gleiche Weise kameragestützt erfolgen, indem eine Hell-Dunkel- Grenze des Abblendlichts an Objektgrenzen - beispielsweise an vorausfahrende Fahrzeuge - angepasst wird. Nachteiligerweise kann hier eine starke Neigung der Fahrbahn nicht erfasst werden. So würde beispielweise das Scheinwerfersystem bei einer Überfahrt von Bergkuppen den Himmel ausleuchten, da die Kamera die Neigung der Fahrbahn nicht abdecken bzw. detektieren kann.
Aus dem Stand der Technik sind auch lenksensorgestützte Scheinwerfersysteme bekannt. In dem lenksensorgestützten Scheinwerfersystem wird die Neigung der Fahrbahn durch einen Lenkwinkelsensor in einem Lenkstock ausgewertet und der Scheinwerfer bzw. das Abblendlicht situativ angepasst. Das lenksensorgestützte Scheinwerfersysteme ermöglich jedoch keine prädiktive Anpassung der Scheinwerfer, da zur Anpassung ein Input des Lenkwinkelsensors notwendig ist. Zudem wird hier nur die Bewegung um die Z-Achse des Kraftfahrzeugs ausgewertet und daher kann keine Anpassung bezüglich des Nickmoments berücksichtigt werden.
Bekannt sind auch Scheinwerfersysteme mit einer perzeptiven Anpassung der Scheinwerfer. Bekannt sind Ansätze zur situativen Anpassung des Abblendlichts an die Neigung der Fahrbahn, die beispielweise auf die Spurerkennung oder Freespace- Erkennung gestützt sind. Ebenso werden in heutigen Scheinwerfersystemen Radar- und Lidar-Systeme für eine Anpassung des Abblendlichts an die Neigung der Fahrbahn vorgesehen. Dabei werden Sensoren zur Bestimmung der Umgebung des Kraftfahrzeugs genutzt. Nachteiligerweise können jedoch die Sensoren aufgrund deren FOVs (FOV: Field Of View) eine Überfahrt einer Bergkuppe nicht detektieren.
DE 102018100738 A1 offenbart beispielsweise ein Verfahren, bei dem die Reichweite von Scheinwerfern aus einem 3D Profil der Fahrbahn ermittelt wird. Dabei wird das 3D Profil fahrzeuggestützt erstellt, wobei hier Muster auf die Fahrbahn mit den Scheinwerfern projiziert und mit einer Kamera aufgenommen werden. Aus einer Verzerrung der Muster kann das 3D Profil der vorausliegenden Fahrbahn ermittelt werden und die Scheinwerfer dementsprechend angesteuert werden.
DE 102018219604 A1 offenbart ein Verfahren, bei dem Scheinwerfer vertikal auf den Verlauf der Fahrbahn angepasst werden. Zur Anpassung werden dabei Informationen über die Fahrbahntopografie aus einer digitalen Karte verwendet. DE 102017005019 A1 offenbart ein Verfahren, bei dem eine Nickbewegung des Kraftfahrzeugs erkennbar ist und eine dadurch verursachte Änderung einer Hell-Dunkel-Grenze kompensierbar ist. DE 102014225513 A1 DE offenbart ein Verfahren, bei dem Scheinwerfer abhängig von einer berechneten Sichtweitendifferenz beim Abblendlicht und beim Fernlicht angesteuert werden. Zur Berechnung der Sichtweitendifferenz können Topografiedaten herangezogen werden.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes oder zumindest alternatives Verfahren zur Anpassung eines automatisierten Scheinwerfersystems und eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform des automatisierten Scheinwerfersystems bereit zu stellen, bei denen die beschriebenen Nachteile überwunden werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist zur Anpassung eines automatisierten Scheinwerfersystems eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Dabei weist das Scheinwerfersystem wenigstens zwei Scheinwerfer zum Erzeugen von Abblendlicht und ein Steuergerät zum Anpassen einer unteren Cut-Off-Linie des Abblendlichts auf. In dem Verfahren wird zuerst ein Berechnen eines Elevationsgradienten einer vorausliegenden Route des Kraftfahrzeugs aus einem Auszug eines digitalen Höhenmodells mittels eines Mappings durchgeführt. In dem Verfahren wird danach ein Bestimmen von zwei nächsten vorausliegenden und zum Kippen des Kraftfahrzeugs um die Y-Achse des Kraftfahrzeugs führenden Wendepunkten aus dem Elevationsgradienten durchgeführt. In dem Verfahren werden danach ein Bestimmen und ein Charakterisieren einer mittleren Bahnlage ausgehend von den beiden nächsten vorausliegenden Wendepunkten durchgeführt. In dem Verfahren wird danach ein Anpassen der unteren Cut-Off-Linie des Abblendlichts des Scheinwerfersystems auf einen Mittelpunkt der mittleren Bahnlage zumindest beim Erreichen des ersten vorausliegenden Wendepunkts durchgeführt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das digitale Höhenmodell (DHM) bzw. ein digitales Geländemodell (DGM) verwendet. Dadurch können die Scheinwerfer des Scheinwerfersystems und daher das Abblendlicht prädikativ und situativ auf das Kippen des Kraftfahrzeugs um die Y-Achse beim Passieren des ersten durchzufahrenden Wendepunkts angepasst werden. Insbesondere können der Elevationsgradient und die mittlere Bahnlage bereits vor dem Erreichen des ersten durchzufahrenden Wendepunktes berechnet bzw. bestimmt werden. Die untere Cut-Off-Linie des Abblendlichts kann demzufolge zumindest beim Erreichen des ersten vorausliegenden Wendepunkts schnell angepasst werden und die vorausliegende Fahrbahn beim Passieren bzw. beim Überfahren des ersten durchzufahrenden Wendepunkts ausreichend ausgeleuchtet werden. Der Wendepunkt kann beispielweise durch eine Bergkuppe oder einen Bergrücken oder eine Bergrinne oder eine Bergkuppel gebildet sein.
Vorteilhafterweise wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren das digitale Höhenmodell bzw. das digitales Geländemodell (DGM) verwendet. Das digitale Höhenmodell umfasst dabei Daten, die eine Topografie dreidimensional und weltweit mit einer Genauigkeit von unter 10 cm abbilden. Das digitale Höhenmodell wird dabei von satellitengestützten Systemen zyklisch - beispielsweise einmal pro Tag - generiert. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren für länderunabhängig verwendet werden. Zudem ist das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zu herkömmlichen auf einer optischen Datenerfassung basierenden Verfahren von Wetter- und Bewölkungssituation und allgemein von Lichtverhältnissen in der Umgebung des Kraftfahrzeugs unabhängig.
Zudem ist das Verfahren unabhängig von Kalibrierungsfehlern - wie beispielweise extrinsische und/oder intrinsische Abweichungen in optischen Sensoren - und bedarf keiner Rekalibrierung des Scheinwerfersystems. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zudem von der Ausstattung des Kraftfahrzeugs unabhängig und verlangt kein spezielles Set an Sensoren. Zudem erhöht das erfindungsgemäße Verfahren durch eine situative und prädikative Anpassung der Cut-Off-Linie des Abblendlichts des Scheinwerfersystems den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass vor dem Berechnen des Elevationsgradienten folgende Schritte in folgender Reihenfolge durchgeführt werden: Bestimmen des digitalen Höhenmodells einer Umgebung des Kraftfahrzeugs; Lokalisieren des Kraftfahrzeugs in einem übergeordneten Koordinatensystem; und Bereitstellen des sich auf die vorausliegende Route des Kraftfahrzeugs bezogenen Auszugs aus dem digitalen Höhenmodell der Umgebung des Kraftfahrzeugs. Wie oben bereits erläutert, wird in dem Verfahren das digitale Höhenmodell bzw. das digitale Geländemodell verwendet. Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass beim Lokalisieren des Kraftfahrzeugs dieses mittels eines internen GPS-Systems (GPS: Global Positioning System) und/oder eines GCP-Systems (GCP: Ground Control Point) lokalisiert wird.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das digitale Höhenmodell mittels einer SAR-Vermessung (SAR: Synthetic Aperture Radar) bestimmt wird. Dadurch ist das Verfahren von Wetter- und Bewölkungssituation und allgemein von Lichtverhältnissen in der Umgebung des Kraftfahrzeugs unabhängig.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass beim Bestimmen der mittleren Bahnlage diese durch eine Schnittpunktanalyse bestimmt wird. Die mittlere Bahnlage kann dabei als eine durch die beiden nächsten vorausliegenden Wendepunkte durchgehende Gerade bestimmt werden. Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass beim Charakterisieren der mittleren Bahnlage ein Neigungswinkel der Bahnlage zur Horizontalen oder zur Vertikalen bestimmt wird. Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass beim Anpassen der unteren Cut-Off-Linie des Abblendlichts der Neigungswinkel der mittleren Bahnlage an das Steuergerät des Scheinwerfersystems übermittelt wird. Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Anpassen der unteren Cut-Off-Linie des Abblendlichts des Scheinwerfersystems abhängig von dem Neigungswinkel zeitlich vor dem Erreichen des ersten durchzufahrenden Wendepunkts oder zeitlich beim Erreichen des ersten durchzufahrenden Wendepunkts vorgenommen wird. Dazu kann ein Funktionsgraf vorgesehen sein, der den Scheinwerfer des Scheinwerfersystems und dadurch die untere Cut-Off-Linie des Abblendlichts abhängig von dem Neigungswinkel anpasst.
Bei einem hohen Neigungswinkel wird das Kraftfahrzeug beim Passieren des ersten durchzufahrenden Wendepunkts stark um die Y-Achse gekippt und die Scheinwerfer können zeitlich vor dem Erreichen des ersten durchzufahrenden Wendepunkts vorkonditioniert bzw. vorausgerichtet werden. Dadurch kann die Trägheit der Motorik der Scheinwerfer berücksichtigt werden. Das Vorkonditionieren bzw. das Vorausrichten kann dabei in einem geringen Zeitintervall vor dem Erreichen bzw. vor dem Passieren des ersten durchzufahrenden Wendepunktes vorgenommen werden, um das Ausleuchten der Fahrbahn vor dem ersten durchzufahrenden Wendepunkt nicht negativ zu beeinträchtigen. Bei einem geringen Neigungswinkel wird das Kraftfahrzeug beim Passieren des ersten durchzufahrenden Wendepunkts nur wenig um die Y-Achse gekippt und die Scheinwerfer können unmittelbar beim Erreichen bzw. beim Passieren des ersten durchzufahrenden Wendepunkts entsprechend ausgerichtet werden. Mit anderen Worten kann hier von dem Vorkonditionieren bzw. von dem Vorausrichten der Scheinwerfer abgesehen werden.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass beim Berechnen des Elevationsgradienten aus diesem eine Frequenz zum Berechnen der mittlere Bahnlage bestimmt wird. Das Berechnen kann dabei abhängig von dem Änderungsprofil der vorausliegenden Route berechnet werden. Weist die vorausliegende Route mehrere Wendepunkte, die ein Kippen um die Y-Achse verursachen, auf, so wird die mittlere Bahnlage in einer höheren Frequenz berechnet. Weist die vorausliegende Route wenige Wendepunkte, die ein Kippen um die Y-Achse verursachen, auf, so wird die mittlere Bahnlage in einer geringeren Frequenz berechnet. Das liegt beispielweise vor, wenn die Route über eine monotone bzw. ebene Strecke führt. Zur Bestimmung der Frequenz kann beispielweise eine Fourier-Transformation des Elevationsgradienten herangezogen werden.
Die Erfindung betrifft auch ein automatisiertes Scheinwerfersystem für ein Kraftfahrzeug. Das Scheinwerfersystem weist dabei wenigstens zwei Scheinwerfer zum Erzeugen von Abblendlicht und ein Steuergerät zum Anpassen einer unteren Cut-Off-Linie des Abblendlichts auf. Erfindungsgemäß ist das Scheinwerfersystem zum Ausführen des oben beschriebenen Verfahrens ausgelegt.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch:
Fig. 1 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 bis 7 Visualisierung von einzelnen Schritten in dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 1. In Fig. 2 bis Fig.
7 sind einzelne Schritte des Verfahrens 1 visualisiert. Im Folgenden wird auf die einzelnen Schritte des Verfahrens 1 und auf die Visualisierungen in Fig. 2 bis Fig. 7 näher eingegangen.
Bezugnehmend auf Fig. 1 wird in einem ersten Schritt VS1 des Verfahrens 1 ein Bestimmen eines digitalen Höhenmodells 2 bzw. eines digitalen Geländemodells einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs 3 vorgenommen. Das digitale Höhenmodell 2 wird mittels einer SAR-Vermessung bestimmt.
Bezugnehmend auf Fig. 1 und Fig. 2 wird in einem zweiten Schritt VS2 des Verfahrens 1 ein Lokalisieren des Kraftfahrzeugs 3 in einem übergeordneten Koordinatensystem vorgenommen. Das Lokalisieren des Kraftfahrzeugs 3 kann dabei mittels eines internen GPS-Systems und/oder eines GCP-Systems erfolgen. Bezugnehmend auf Fig. 1 und Fig. 3 wird in einem dritten Schritt VS3 des Verfahrens 1 ein Bereitstellen und ein Downloaden eines sich auf eine vorausliegende Route 11 des Kraftfahrzeugs 3 bezogenen Auszugs 4 aus dem digitalen Höhenmodell 2 der Umgebung des Kraftfahrzeugs 3 vorgenommen.
Bezugnehmend auf Fig. 1 und Fig. 4 wird in einem vierten Schritt VS4 des Verfahrens 1 ein Berechnen eines Elevationsgradienten 5 einer vorausliegenden Route des Kraftfahrzeugs 3 aus dem Auszug 4 des digitalen Höhenmodells 2 mittels eines Mappings durchgeführt. Zudem wird in dem vierten Schritt VS4 ein Bestimmen von zwei nächsten vorausliegenden und zum Kippen des Kraftfahrzeugs 3 um die Y-Achse des Kraftfahrzeugs 3 führenden Wendepunkten 6a und 6b aus dem Elevationsgradienten 5 vorgenommen. In Fig. 5 ist der im Schritt VS4 berechnete Elevationsgradient 5 mit den im Schritt VS4 berechneten Wendepunkten 6a und 6b gezeigt.
Bezugnehmend auf Fig. 1 wird in einem fünften Schritt VS5 des Verfahrens 1 ein Bestimmen einer Frequenz zum Berechnen einer mittleren Bahnlage 7 vorgenommen.
Die Frequenz kann beispielweise durch eine Fourier-Transformation des Elevationsgradienten 5 erfolgen. Weist die vorausliegende Route mehrere Wendepunkte auf, so wird die mittlere Bahnlage 7 in einer höheren Frequenz neu berechnet. Weist die vorausliegende Route wenige Wendepunkte auf, so wird die mittlere Bahnlage 7 in einer geringeren Frequenz neuberechnet.
Bezugnehmend auf Fig. 1 und Fig. 6 wird in einem sechsten Schritt VS6 des Verfahrens 1 ein Bestimmen und Charakterisieren der mittleren Bahnlage 7 ausgehend von den Wendepunkten 6a und 6b durchgeführt. Das Bestimmen der mittleren Bahnlage 7 kann durch eine Schnittpunktanalyse erfolgen. Die mittlere Bahnlage 7 kann dabei als eine durch die Wendepunkte 6a und 6b durchgehende Gerade bestimmt werden. Zudem wird ein Neigungswinkel der mittleren Bahnlage 7 zur Horizontale und ein Mittelpunkt 10 berechnet. Der Mittelpunkt 10 kann beispielweise als ein Schnittpunkt der mittleren Bahnlage 7 und einer tatsächlichen Bahnlage bzw. einer tatsächlichen Fahrbahn berechnet werden. Alternativ kann der Mittelpunkt 10 mittig zwischen den beiden Wendepunkten 6a und 6b festgelegt sein.
Bezugnehmend auf Fig. 1 wird in einem siebten Schritt VS7 des Verfahrens 1 ein Übermitteln des Neigungswinkels der mittleren Bahnlage 7 an ein Steuergerät eines Scheinwerfersystems 8 des Kraftfahrzeugs 3 vorgenommen. Bezugnehmend auf Fig. 1 und Fig. 7 wird in einem achten Schritt VS8 des Verfahrens 1 ein Anpassen einer unteren Cut-Off-Linie 9 von Abblendlicht des Scheinwerfersystems 8 auf den Mittelpunkt 10 der mittleren Bahnlage 7 vorgenommen. Das Anpassen erfolgt abhängig von dem Neigungswinkel des mittleren Bahnlage und in diesem Ausführungsbeispiel bereits vor dem Erreichen des ersten vorausliegenden Wendepunkts 6a.
Bezugnehmend auf Fig. 1 wird in dem Verfahren 1 nach dem achten Schritt VS8 der zweite Schritt VS2 durchgeführt. Wie schnell nach dem achten Schritt VS8 zu dem zweiten Schritt VS2 übergegangen wird, ist durch die Frequenz aus dem fünften Schritt VS5 bestimmt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren (1) zur Anpassung eines automatisierten Scheinwerfersystems (8) eines Kraftfahrzeugs (3), wobei das Scheinwerfersystem (8) wenigstens zwei Scheinwerfer zum Erzeugen von Abblendlicht und ein Steuergerät zum Anpassen einer unteren Cut-Off-Linie (9) des Abblendlichts aufweist, umfassend folgende Schritte in folgender Reihenfolge:
- Berechnen eines Elevationsgradienten (5) einer vorausliegenden Route (11) des Kraftfahrzeugs (3) aus einem Auszug (4) eines digitalen Höhenmodells (2) mittels eines Mappings;
- Bestimmen von zwei nächsten vorausliegenden und zum Kippen des Kraftfahrzeugs (3) um die Y-Achse des Kraftfahrzeugs (3) führenden Wendepunkten (6a, 6b) aus dem Elevationsgradienten (5),
- Bestimmen und Charakterisieren einer mittleren Bahnlage (7) ausgehend von den beiden nächsten vorausliegenden Wendepunkten (6a, 6b);
- Anpassen der unteren Cut-Off-Linie (9) des Abblendlichts des Scheinwerfersystems (3) auf einen Mittelpunkt (10) der mittleren Bahnlage (7) zumindest beim Erreichen des ersten vorausliegenden Wendepunkts (6a).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Berechnen eines Elevationsgradienten (7) folgende Schritte in folgender Reihenfolge durchgeführt werden:
- Bestimmen des digitalen Höhenmodells (2) einer Umgebung des Kraftfahrzeugs
(3);
- Lokalisieren des Kraftfahrzeugs (3) in einem übergeordneten Koordinatensystem; - Bereitstellen des sich auf die vorausliegende Route (11) des Kraftfahrzeugs (3) bezogenen Auszugs (4) aus dem digitalen Höhenmodell (2) der Umgebung des Kraftfahrzeugs (3)
3. Verfahren nach 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Lokalisieren des Kraftfahrzeugs (3) dieses mittels eines internen GPS- Systems und/oder eines GCP-Systems lokalisiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale Höhenmodell (2) mittels einer SAR-Vermessung bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bestimmen der mittleren Bahnlage (7) diese durch eine Schnittpunktanalyse bestimmt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Charakterisieren der mittleren Bahnlage (7) ein Neigungswinkel der Bahnlage (7) zur Horizontalen oder zur Vertikalen bestimmt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anpassen der unteren Cut-Off-Linie (9) des Abblendlichts der Neigungswinkel der mittleren Bahnlage (7) an das Steuergerät des Scheinwerfersystems (8) übermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen der unteren Cut-Off-Linie (9) des Abblendlichts des Scheinwerfersystems (8) abhängig von dem Neigungswinkel zeitlich vor dem Erreichen des ersten durchzufahrenden Wendepunkts (6a) oder zeitlich beim Erreichen des ersten durchzufahrenden Wendepunkts (6a) vorgenommen wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Berechnen des Elevationsgradienten (7) aus diesem eine Frequenz zum Berechnen der neuen mittlere Bahnlage (7) bestimmt wird.
10. Automatisiertes Scheinwerfersystem (8) für ein Kraftfahrzeug (3), wobei das Scheinwerfersystem (8) wenigstens zwei Scheinwerfer zum Erzeugen von Abblendlicht und ein Steuergerät zum Anpassen einer unteren Cut-Off-Linie (9) des Abblendlichts aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheinwerfersystem (8) zum Ausführen des Verfahrens (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgelegt ist.
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