專利名稱：組合有光-雨傳感器的前照燈組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于識別機動車偏離預(yù)期車道的裝置。這種裝置尤其可使 用在汽車領(lǐng)域的駕駛員輔助系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
由現(xiàn)有技術(shù)已公知了許多所謂的"車道偏離警報系統(tǒng)"(LDWS: Lane Departure Warning Systems)。這種車道偏離警報系統(tǒng)為駕駛員輔助系統(tǒng)，它
檢測一個機動車同預(yù)給定車道的無意的偏離及必要時對駕駛員發(fā)出警報。 例如由WO2002071363Al公知的一個第一個LDWS系統(tǒng)使用了具有有源照
明的點狀地測量的紅外線傳感器，它通常被安裝在汽車的前保險杠中。該 具有有源照明的紅外線傳感器檢測前保險杠下方的地面區(qū)域。如果機動車 在道路標(biāo)記上行駛而未操作轉(zhuǎn)向指示器時，則這由紅外線傳感器檢測出。 對駕駛員將以駕駛員座位中的振動相應(yīng)地傳送一個警報信號。
但該系統(tǒng)在實際應(yīng)用上與多個缺點相關(guān)聯(lián)。這些缺點尤其在于僅對 前保險杠下方的車道標(biāo)記進行檢測，以致不能進行預(yù)見。與此相應(yīng)地在其 其間內(nèi)駕駛員對警報指示作出響應(yīng)的警報時間短。并且不能及時識別前方
車道(彎道)的方向改變。另一缺點在于在前保險杠下方的紅外線傳感
器遭受到強的污染負(fù)荷。
其它由現(xiàn)有技術(shù)公知的系統(tǒng)通常具有基于灰度值圖像處理的攝像機。 這些系統(tǒng)借助一個或多個攝像機檢測運動的機動車前面的區(qū)域，其中借助 一個圖像處理軟件來識別攝像機圖像中的車道標(biāo)記。在此情況下也檢測同 車道的無意的偏離(即在也未操作轉(zhuǎn)向指示器的情況下)及對駕駛員傳送 相應(yīng)的警報信號。
但這些系統(tǒng)對于實際應(yīng)用也具有一些問題。第一問題在于，用于該系 統(tǒng)的攝像機通常組合在機動車的盡可能遠(yuǎn)的上方，以便能測量到盡可能靠 近機動車的前面。因此這種攝像機通常被安裝在車頂區(qū)域中。為了使攝像機視野區(qū)域不受雨水的影響，其邊緣條件在于，攝像機被安裝在刮水器區(qū) 域中。這兩個安裝的邊界條件、即安裝在機動車的盡可能遠(yuǎn)的上方及安裝 在刮水器區(qū)域中在許多類型的刮水器中很難協(xié)調(diào)一致(例如在彼此反向運 行的蝶形刮水器的情況下)，尤其在內(nèi)后視鏡附近的有利安裝區(qū)域通常被放 棄，因為這里不能被刷到。此外攝像機必需被放置在盡可能緊靠前窗玻璃 的后面，因為否則由于物鏡的光束開角需要大體積的散射光擋光圈，才能 保護攝像機圖像免受散射光的影響。另一問題在于這種系統(tǒng)的溫升。尤其 在機動車頂下方的前窗玻璃的上端部區(qū)域中通常遭受特別大的溫度負(fù)荷， 尤其是由陽光照射引起的溫度負(fù)荷。但以有利的溫度的溫度下降(例如連 接在車身上，尤其在車身的底部區(qū)域中)是不存在的。因此通常在高的環(huán) 境溫度時系統(tǒng)的可使用性下降。
此外在許多情況下出于位置原因需要在LDW系統(tǒng)中組合一個光-雨傳 感器。但在公知的攝像機系統(tǒng)中雨傳感器通常難以實現(xiàn)，因為通常(典型 基于無限聚焦的)攝像機的景深范圍不足以使窗玻璃表面清晰成象。此外 在由現(xiàn)有技術(shù)公知的系統(tǒng)中通常使用具有有限開角的攝像機。但這將導(dǎo)致 通常僅能差地分辨出急的彎道，因為急的彎道僅被攝像機的開角不充分地 檢測到。另一缺點在于窗玻璃的水汽、尤其前窗玻璃的水汽降低了攝像 機的可使用性。通常僅當(dāng)駕駛員自己的視線被水汽遮擋時，他才啟動通風(fēng) 裝置。因為攝像機在使用時被較高地安裝在車頂下面，然而那里的視野至 少部分地被遮擋。并且這也降低了所述系統(tǒng)的可使用性。
DE 101 31 840 Al公開了用于改善機動車中視線的裝置。該裝置具有 一個或多個激光前照燈，其波長在可見光的光譜以外。借助這些激光前照 燈可照明機動車前面的一個預(yù)定的立體角區(qū)域。該立體角區(qū)域借助一個在 該激光前照燈的光譜范圍中敏感的攝像機來攝取，及借助機動車中的光學(xué) 顯示裝置再現(xiàn)出來。激光前照燈及攝像機系統(tǒng)被安裝在機動車的車頂區(qū)域 中。
DE 198 22 142 Al公開了產(chǎn)生一個用于在機動車前照射在車道上的光 束的方法及裝置。該裝置具有一個用于改變光束內(nèi)的光強度分配的偏轉(zhuǎn)裝 置及一個用于檢測機動車前面的光照度的傳感器裝置。此外還設(shè)有一個處 理裝置，它與偏轉(zhuǎn)裝置及與傳感裝置聯(lián)接及借助它可根據(jù)機動車前面的光照度來控制和/或調(diào)節(jié)光束內(nèi)的光強度分配。在此情況下使用了 一個具有白 熾燈泡的前照燈。在該前照燈中安裝了 CCD芯片，它被這樣地布置及定向， 以致借助它可檢測機動車前面遠(yuǎn)處的光照度。尤其應(yīng)檢測由對面駛來的機 動車射出的光束。攝像機近似水平地定向及具有一個小開角(例如水平方 向20°)，以便也還能夠充分地分辨出遠(yuǎn)處的前照燈(例如100米處)。該攝
像機的景深范圍典型地在2米與無限與之間移動。例如至少一個攝像機具 有至少一個矩陣式攝像機(Matrixkamera)和/或至少一個行掃描攝像機 (Zdlenkamem)。借助一個偏轉(zhuǎn)裝置(數(shù)字式微反光鏡)相應(yīng)地調(diào)節(jié)由前 照燈產(chǎn)生及發(fā)射的光束中的光強度。
EP 1 457 384 Al公開了借助立體攝像機系統(tǒng)的機動車的多用途駕駛員 輔助系統(tǒng)。該多用途駕駛員輔助系統(tǒng)具有至少兩個設(shè)置在機動車上的攝像 機單元，它們與適用于駕駛員提前識別事故情況的分析處理單元相聯(lián)接。 這些攝像機單元構(gòu)成用于機動車的泊車輔助系統(tǒng)和/或距離調(diào)節(jié)系統(tǒng)和/或 偏離車道警報系統(tǒng)的傳感裝置。該立體攝像機系統(tǒng)被用來根據(jù)車道走向來 控制前照燈。
與現(xiàn)有技術(shù)不同地，DE 198 22 142 Al及EP 1 457 384 Al公開了這樣 的系統(tǒng)，其中攝像機或圖像傳感器被設(shè)置在一個前照燈組件中。但在DE198 22 142 Al中攝像機被這樣定向，即借助它可檢測機動車前面遠(yuǎn)處的光照 度。因此攝像機的定向不在道路的方向上及不在一如為車道監(jiān)測功能所需 要的那樣一近區(qū)域的方向上，而是基本上水平地指向前方及指向大距離處， 以便檢測迎面駛來的其它機動車的前照燈。在EP 1 457 384 Al中公開的裝 置相反地具有其缺點，即傳感裝置(立體攝像機)及致動器(前照燈中的 偏轉(zhuǎn)單元)在空間上彼此遠(yuǎn)離及因此首先不構(gòu)成單獨的系統(tǒng)。前照燈及立 體攝像機必需在其特性上相互協(xié)調(diào)、根據(jù)數(shù)據(jù)相連接及在汽車車間中彼此 間被調(diào)整，這需要昂貴的通信裝置、試驗臺及相應(yīng)培訓(xùn)過的人員。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明所公開的用于識別機動車偏離預(yù)期車道的裝置，它可避免 由現(xiàn)有技術(shù)公知的裝置的缺點。該裝置尤其適合近距離(即在機動車的緊 前面)上的偏離識別。該裝置具有至少一個前照燈組件，在該至少一個前照燈組件中組合了至少一個用可見光和/或近紅外光照明車道區(qū)域的半導(dǎo) 體光源。該半導(dǎo)體光源例如可具有一個或多個尤其為矩陣式布置的發(fā)光二 極管或激光二極管，以及必要時具有一個相應(yīng)的反光器系統(tǒng)。所述至少一 個半導(dǎo)體光源取代了通常在前照燈中使用的白熾燈。為了冷卻半導(dǎo)體光源 設(shè)置了至少一個冷卻部件，例如一個銅塊、 一個熱交換器或其它的專業(yè)人 員公知的冷卻部件。該冷卻部件應(yīng)保證小于45。的溫度。
此外，在所述至少一個前照燈組件中，還組合了至少一個至少部分地 檢測被所述至少一個半導(dǎo)體光源照明的車道區(qū)域的攝像機，該攝像機例如
也可涉及具有CCD或CMOS芯片或其它的圖像傳感部件的攝像機。此外 該攝像機通常具有一個相應(yīng)的圖像輸入的光學(xué)部件。在此情況下攝像機的 光學(xué)設(shè)計及其定向優(yōu)選這樣來選擇，即可檢測比攝像機安裝在車頂區(qū)域中 的情況下明顯地更接近機動車的車道區(qū)域。該攝像機與所述冷卻所述半導(dǎo) 體光源的至少一個冷卻部件熱耦合。由此使該攝像機的熱負(fù)荷與安裝在風(fēng) 擋玻璃后面車頂區(qū)域中、其溫度大于9(TC的情況相比大大地下降，由此極 大地提高了系統(tǒng)的可使用性。
此外該裝置還具有一個電子的分析處理裝置，用于對攝像機圖像進行 分析處理及識別機動車同預(yù)期車道的偏離，該預(yù)期車道例如通過車道標(biāo)記 預(yù)給定。在此它可涉及借助一個圖像識別算法來檢測車道標(biāo)記的電子的分 析處理裝置。由這些車道標(biāo)記可推斷出一預(yù)期車道，其中，在偏離該預(yù)期 車道時對駕駛員再傳送一個警報。
根據(jù)本發(fā)明的裝置還可這樣進一步地構(gòu)型，即組合至少一個轉(zhuǎn)向光裝 置(Kurvenlichtvorrichtung)。該至少一個轉(zhuǎn)向光裝置被這樣地構(gòu)成，以致 它根據(jù)機動車的運動方向的改變來控制用于照明車道區(qū)域的半導(dǎo)體光源的 偏轉(zhuǎn)運動。由現(xiàn)有技術(shù)已公知多種這樣的轉(zhuǎn)向光裝置。而根據(jù)本發(fā)明轉(zhuǎn)向 光裝置被這樣地構(gòu)成，即組合在所述至少一個前照燈組件中的至少一個攝 像機可偏轉(zhuǎn)地與所述半導(dǎo)體光源相聯(lián)接。與此相應(yīng)地，攝像機的視野區(qū)域 可以跟隨通過所述至少一個半導(dǎo)體光源照明的區(qū)域，在該視野中攝取攝像 機圖像。優(yōu)化地，這里攝像機與半導(dǎo)體光源之間的聯(lián)接可直接地在前照燈 組件本身中實現(xiàn)和/或直接地通過組合在前照燈組件中的所述至少一個攝 像機來實現(xiàn)。該聯(lián)接提供了短的通信路徑及保證信息技術(shù)上的良好封閉性，因為所有信息是局部存在的并不需要例如首先傳送給一個中心的分析處理 單元。但附加地或變換地，也可使用外部控制及聯(lián)接。
該聯(lián)接尤其可這樣地實現(xiàn)，即根據(jù)攝像機圖像的分析處理所提供的信 息來控制半導(dǎo)體光源的定向。因此轉(zhuǎn)向光裝置可通過所述至少一個電子的 分析處理裝置來適配于由該電子的分析處理裝置識別出的預(yù)期車道。因此 在本發(fā)明的該進一步構(gòu)型中，由所述至少一個電子的分析處理裝置識別出 的預(yù)期車道-可能還附加其它的信息(例如轉(zhuǎn)向信號)-被用來控制彎道 光。
本發(fā)明的另一構(gòu)型涉及一個雨傳感器的組合。前照燈組件可具有一個 透明的蓋罩機構(gòu)，例如一個玻璃蓋。這里所述至少一個攝像機被這樣地組 合在前照燈組件中，即該透明的蓋罩機構(gòu)位于所述至少一個攝像機的景深 范圍中。此外還設(shè)有至少一個雨水識別裝置，它可通過攝像機圖像的分析 處理來識別透明的蓋罩機構(gòu)上的液滴或雨痕。該雨水識別裝置例如可被用 來起動風(fēng)擋玻璃上的刮水器或可能使機動車的電子的調(diào)節(jié)部分適配于變化 的車道狀況。此外，尤其可在通過上述雨水識別系統(tǒng)識別出潮濕的情況下 來起動所述透明的蓋罩機構(gòu)的相應(yīng)清洗。因此，例如當(dāng)識別出污物時通過 噴嘴或刮水器板來清洗前照燈組件。變換地，根據(jù)本發(fā)明前照燈組件的透 明的蓋罩機構(gòu)可被這樣地構(gòu)成，即為了拋出液體可使其旋轉(zhuǎn)。這種裝置例 如在航行工具上已公知。為了透明的蓋罩機構(gòu)的轉(zhuǎn)動例如可使用電動機。
本發(fā)明的另一有利構(gòu)型在于，在前照燈組件中還組合了至少一個附加 的光源，它完全或部分地照明所述至少一個攝像機的至少一個攝像機視野 區(qū)域。該至少一個附加的光源尤其可涉及一個半導(dǎo)體光源，該至少一個附 加的光源優(yōu)選發(fā)射紅外光譜區(qū)域中的、尤其是近紅外光譜區(qū)域中的光線。 以此方式，攝像機視野區(qū)域也包括機動車前面的、通過所述至少一個半導(dǎo) 體光源僅很差地照明或根本不能被照明的區(qū)域。由此該攝像機視野區(qū)域可
比由所述半導(dǎo)體光源照明的區(qū)域更廣角(weitwinkliger)。因此可檢測更靠 近機動車的車道標(biāo)記。該附加的光源例如還可涉及紅外線發(fā)光二極管和/或 紅外線激光二極管。為了保護其它交通參與者免受該附加的光源的照射， 所述至少一個附加的光源例如可被這樣地構(gòu)成，即所述至少一個附加的光 源的強度和/或定向根據(jù)機動車速度可分級地或連續(xù)地被調(diào)節(jié)。例如所述至少一個附加的光源達(dá)到一個預(yù)定的最小速度及以上時才被接通，例如達(dá)到 15公里/小時及以上。
本發(fā)明的另一進一步構(gòu)型在于，本裝置具有至少兩個上述的前照燈組 件。在此情況下這兩個設(shè)有相應(yīng)的攝像機的前照燈組件除車道識別外可附 加地用來進行車道區(qū)域中的立體觀測的物體識別。為此目的，該裝置附加 地具有一個起步保險系統(tǒng)，它被構(gòu)造來例如也借助圖像識別算法來識別車 道區(qū)域中的物體及采取相應(yīng)的措施。這些措施例如也是對駕駛員的警報， 或?qū)胂鄳?yīng)的電子的步驟，例如釋放或阻止適應(yīng)性巡航停車-起步功能
(ACC-Stop-and-Go-Funktion)框架中的起步指令。
相比于由現(xiàn)有技術(shù)公知的裝置，根據(jù)上述實施例中一個所述的裝置具 有眾多的優(yōu)點。例如一方面，所述至少一個攝像機在設(shè)置前照燈組件中， 其中，該前照燈組件用半導(dǎo)體光源工作。除此以外，半導(dǎo)體光源反正具有 小的發(fā)熱量，故攝像機的熱負(fù)荷可附加地這樣來減小，即該攝像機或例如 它的一個熱敏感的組件(例如成象芯片)聯(lián)接在半導(dǎo)體光源的冷卻部件上。 因為無論是半導(dǎo)體光源還是典型的攝像機芯片通常需要小于約40°的工作 溫度，由此得到該裝置幾乎100%的可使用性，而無用于攝像機冷卻的附加 花費。通過溫度保持恒定可在CMOS攝像機中取消昂貴的與溫度相關(guān)的固 定圖形噪音校正。
此外通過將攝像機組件設(shè)置在前照燈內(nèi)側(cè)上，排除了由濕氣引起的水 汽，因為前照燈組件通常具有一個氣密的殼體。此外前照燈組件在通常機 動車上被設(shè)置得相對地低，以致與傳統(tǒng)的內(nèi)后視鏡附近的車頂區(qū)域中的高 位置(即遠(yuǎn)離道路)相比，在所提出的系統(tǒng)中攝像機被定位在道路的緊上 面及由此靠近車道標(biāo)記。由此得到一個優(yōu)點，即尤其在天氣差時，與攝像 機設(shè)置在風(fēng)擋玻璃上相比可更好地分辨車道標(biāo)記。因此對于攝像機可使用 較小的分辨率(象素數(shù)目)及更便宜的光學(xué)部件，因為主要必需識別更近 距離中的物體。
對于雨水傳感器的實現(xiàn)有利的是前照燈組件連同具有景深范圍例如 為20cm至10m的攝像機的廣角光學(xué)的設(shè)計的結(jié)構(gòu)深度(Bautiefe)。因此， 與具有景深范圍為2m至無限遠(yuǎn)的攝像機的傳統(tǒng)設(shè)計相比，由雨滴濕潤的 前照燈玻璃在攝像機的景深范圍內(nèi)。在使用所述至少一個附加的光源的情況下也得到一個特殊的優(yōu)點。雖 然通過將攝像機安裝在前照燈組件中已經(jīng)大大地改善了照明與攝像機視野 區(qū)域之間的協(xié)調(diào)。但通過附加的光源的使用可以使車道標(biāo)記更加有針對性 地被照明，這尤其在夜間使根據(jù)本發(fā)明的裝置發(fā)揮更好的效能。并且該附 加的光源例如可熱聯(lián)結(jié)在所述至少一個冷卻部件上。當(dāng)與在可見光的光譜 區(qū)域中發(fā)光的半導(dǎo)體二極管相反地，對于所述附加的光源使用一個紅外線 發(fā)光器，則將具有一系列的優(yōu)點。 一個優(yōu)點尤其在于，機動車的駕駛員對 附加的光源的光發(fā)射沒有或僅有很小的感覺，由此可避免駕駛員的分心。 此外特別有效力的是紅外光譜范圍中的、尤其是近紅外光譜范圍中的許多 圖像傳感器。


以下借助附圖來詳細(xì)地描述本發(fā)明。
唯一的附圖(圖1)表示根據(jù)本發(fā)明的用于識別機動車偏離預(yù)期車道 的裝置的一個優(yōu)選實施例。
具體實施例方式
圖1中主要象征地表示一個交通工具110，在該例中為一機動車，它 在一個運動方向112上在一個預(yù)期車道上運動。在該實施例中該預(yù)期車道 由位于兩個車道標(biāo)記114、 116之間的車道來確定。機動車110包括兩個前 照燈組件118、 120，它們被嵌置在機動車110的車身122中。前照燈組件 118、 120包括基本上對濕氣密封地封閉的、分別具有一個透明的蓋罩機構(gòu) 128、 130的前照燈殼體124、 126。這里在該最簡單的實施例中前照燈殼體 124、 126分別構(gòu)成整體的及具有一個單獨的內(nèi)室。變換地，前照燈殼體124、 126也可被劃分出多個室，其中，在分開的室中分別設(shè)置以下將描述的各個 部件。透明的蓋罩機構(gòu)128、 130在這里也相應(yīng)地構(gòu)造成單個的玻璃罩，但 這些蓋罩機構(gòu)也可以是分開式的構(gòu)型。
在前照燈殼體124、 126中各設(shè)有半導(dǎo)體光源132、 134。這些半導(dǎo)體 光源132、 134在這里象征性地被構(gòu)造成發(fā)光二極管組件。但附加地或變換 地，這些半導(dǎo)體光源132、 134也可包括激光器光源。此外半導(dǎo)體光源132、134可包括反射器，以便使半導(dǎo)體光源132、 134、尤其是發(fā)光二極管或激 光二極管發(fā)射出的光聚束。半導(dǎo)體光源132、 B4發(fā)射出光錐136與138， 它們被象征性地表示在圖1中及它們局部地照亮了機動車110前面的車道 140。在該簡單的實施例中，當(dāng)機動車直線行駛時光錐136、 138及其照射 方向142、 144平行于運動方向112。但可變換地也為另外的構(gòu)型，例如照 射方向142、 144相對運動方向成一個角度。并且也可為不同構(gòu)型的光錐 136、 138及在實踐中有意義的是，例如其中，在駕駛員側(cè)的光錐136在運 動方向112上比在副駕駛員側(cè)的光錐138具有更長的延伸距離。
半導(dǎo)體光源132、 134通過設(shè)置在前照燈殼體124、 126中的冷卻部件 146、 148冷卻。這種冷卻部件例如可涉及具有大的表面積的銅塊、鋁塊和/ 或涉及有效地被冷卻的(例如用液體冷卻劑)冷卻部件146、 148，它們的 相應(yīng)構(gòu)造已為專業(yè)人員公知。也可設(shè)置有源的(aktive)冷卻裝置，例如具 有溫度調(diào)節(jié)裝置的冷卻裝置，例如借助一個或多個Pelktier元件來調(diào)節(jié)溫 度。以此方式，可使半導(dǎo)體光源132、134附近的工作溫度通過冷卻部件146、 148被保持在例如小于或等于40°C的恒定溫度上。冷卻部件146、 148及 半導(dǎo)體光源132、 134的電子控制裝置未畫在根據(jù)圖1的視圖上。
此外根據(jù)圖1的裝置在前照燈組件118、 120中各具有一個攝像機150、 152。這些攝像機150、 152包括一個圖像輸入光學(xué)部件及一個CCD芯片形 式的圖像傳感部件(Imagers)。這里CCD芯片被構(gòu)成行或矩陣芯片。攝像 機150、 152的圖像輸入光學(xué)部件各被這樣地構(gòu)成，以致攝像機150、 152 可檢測象征性地表示在圖1中的攝像機視野區(qū)域154、 156。這里在根據(jù)圖 l的該簡要視圖中，攝像機視野區(qū)域154、 156相對機動車110的運動方向 112也近似對稱。但也可變換地，攝像機150、 152偏離運動方向112地傾 斜，使得左面攝像機150的攝像機視野區(qū)域154向著左面的車道標(biāo)記114 及右面攝像機152的攝像機視野區(qū)域156向著右面的車道標(biāo)記116。
尤其在后一情況下，即并非全部攝像機視野區(qū)域154、 156由相應(yīng)的光 錐136或138照亮的情況下，有利的是在前照燈組件118、 120中設(shè)置附加 的光源，但這些附加的光源在圖1中未示出。這些例如也可涉及半導(dǎo)體光 源附加的光源可適配于攝像機150、 152的最大的感光度范圍(例如尤其通 過發(fā)射紅外光)并可以專門調(diào)整到攝像機視野區(qū)域154、 156上。攝像機150、 152與冷卻部件146、 148熱耦合，如圖1中亦象征性表 示的。在此情況下，這里簡單地表示為平板部件的冷卻部件146、 147當(dāng)然 也可具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，例如穿過前照燈組件118、 120的多個室地延伸。如 上所述，冷卻部件146、 148也可涉及有源地被調(diào)節(jié)的冷卻部件。由此總地 可保證，攝像機150、 152通常具有與半導(dǎo)體光源132、 134相同的工作溫 度。
室150、 152與電子的分析處理裝置158電子地連接。這里在根據(jù)圖1 的簡化圖中表示出一個單獨的中心的電子的分析處理裝置158。但也可變換 地，該電子的分析處理裝置158構(gòu)造成偏離中心的裝置，其方式是例如各 個組成部分或整個分析處理裝置158被設(shè)置在前照燈組件118、 120中。攝 像機150、 152攝取攝像機圖像，這些攝像機圖像被傳送給電子的分析處理 裝置158。在該電子的分析處理裝置158中(或在該電子的分析處理裝置 158的各個組件中)該攝像機圖像被相應(yīng)地處理。該處理一方面包括車道標(biāo) 記114或116的圖像識別。以此方式，在電子的分析處理裝置158中計算 預(yù)期車道并且正如圖1中通過標(biāo)號160象征地表示的那樣，將機動車110 同該預(yù)期車道的偏離傳送給駕駛員(例如通過聲音的、視覺和/或觸覺的警 報信號)。
此外，圖1中的電子的分析處理裝置158具有一個起步保險系統(tǒng)162。 該起步保險系統(tǒng)162同時利用兩個攝像機150、 152的信號及對兩個攝像機 圖像連續(xù)地分析處理。在此情況下，在車道140的一區(qū)域中進行立體觀測 的物體識別，即尤其在車道140的、兩個攝像機視野區(qū)域154、 156都包括 的區(qū)域中進行立體觀測的物體識別。以此方式，可借助一個物體識別軟件 識別出攝像機圖像中的物體，其中，在考慮攝像機150、 152的位置的情況 下，由被識別出的物體在各個攝像機圖像中的位置的比較，通過立體的計 算也可進行物體位置的計算。以此方式例如可計算出物體與機動車110的 距離。相應(yīng)地，在一個過小的距離(例如相對一個在前行駛的機動車)和/ 或一個迅速靠近機動車110的物體(例如一個行人)的情況下對機動車110
的駕駛員發(fā)出一個警報信號或阻止適應(yīng)性巡航停車-起步系統(tǒng) (ACC-Stop-and-Go-System)的起步啟動(Go-Freigabe)。
此外，根據(jù)圖1的裝置具有一個轉(zhuǎn)向光裝置164。這里該轉(zhuǎn)向光裝置164也被簡化地表示為中心的組件，但它也可如電子的分析處理裝置158 那樣偏離中心地構(gòu)建。例如可將轉(zhuǎn)向光裝置164的分開的組件設(shè)置在每個 前照燈組件118、 120中。轉(zhuǎn)向光裝置164主要控制光錐136、 138的照射 方向142、 144。為此目的，使整個的前照燈組件118、 120或優(yōu)選僅使半導(dǎo) 體光源132、134或相應(yīng)配設(shè)的反射器偏轉(zhuǎn)。與此相應(yīng)地，在前照燈組件118、 120中設(shè)置相應(yīng)的用于前照燈組件118、 120或半導(dǎo)體光源132、 134的定向 的機械和/或電子的裝置。在此情況下前照燈組件118、 120被這樣構(gòu)成，即 攝像機150、 152機械地或通過同步的傳動裝置與偏轉(zhuǎn)裝置相聯(lián)接。與此相 應(yīng)地，攝像機150、 152及其攝像機視野區(qū)域154、 156相應(yīng)地與光錐136、 138的照射方向142、 144 一起偏轉(zhuǎn)?？赏耆鼗虿糠值赝瓿蛇@種一起偏轉(zhuǎn)。
為了控制轉(zhuǎn)向光裝置164使用了不同的信號。例如可通過電子的分析 處理裝置158的控制信號166來控制轉(zhuǎn)向光裝置164。在該控制信號166 中例如可使用一個發(fā)動機控制裝置168(它例如可完全或部分地包括電子的 分析處理裝置158)的信息，例如關(guān)于轉(zhuǎn)向信號的信息。發(fā)動機控制裝置 168的信號在圖1中用170象征地表示。但此外，對于轉(zhuǎn)向光裝置164的控 制信號166還可考慮攝像機信號172、 174。因為如上所述地，電子的分析 處理裝置158由攝像機信號172、 174計算預(yù)期車道，可使轉(zhuǎn)向光裝置164 或光錐136、 138的照射方向142、 144直接地適配于該預(yù)期車道。因此半 導(dǎo)體光源132、 134及光錐136、 138的方向可直接地通過攝像機150、 152 的信息來控制。如果轉(zhuǎn)向光裝置164偏離中心地構(gòu)建，則這可尤其在充分 利用短的信息路徑的情況下來實現(xiàn)，其中例如用于控制彎道光所需的全部 信息被保留在前照燈組件118、 120中。分析處理裝置158及轉(zhuǎn)向光裝置164 可完全地組合在一前照燈中。
如上所述，前照燈組件118、 120具有透明的蓋罩機構(gòu)128、 130。這 里在根據(jù)圖1的該實施例中，攝像機150、 152被這樣地設(shè)置在前照燈殼體 124、 126中，使得到透明的蓋罩機構(gòu)128、 130的間距(Beabstandung)相 對地大。此外攝像機150、 152的圖像輸入光學(xué)部件這樣地構(gòu)成，使得透明 的蓋罩機構(gòu)128、 130在攝像機150、 152的景深范圍中。電子的分析處理 裝置158還具有雨水識別裝置176，它也對攝像機150、 152的信號172、 174進行分析處理。該雨水識別裝置176也包括一個圖像識別軟件，它(例如通過各個雨滴的識別或通過由雨滴引起的清晰度下降或"變模糊")檢測 透明的蓋罩機構(gòu)128、 130上的雨滴。變換地或附加地，也能通過雨水識別
裝置176來檢測透明的蓋罩機構(gòu)128、 130上的其它污物。根據(jù)該檢測的結(jié) 果采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)付措施。例如當(dāng)識別出雨水時可進行風(fēng)擋玻璃及透明的蓋 罩機構(gòu)128、 130上的刮拭裝置的自動操作，必要時還得到相應(yīng)的噴水裝置 的支持。透明的蓋罩機構(gòu)128、 130優(yōu)選可轉(zhuǎn)動地安裝在前照燈組件118、 120上及與一個或多個電動機連接(圖l中未示出)。以此方式，例如在通 過雨水識別裝置176識別出雨水時使透明的蓋罩機構(gòu)128、130快速地轉(zhuǎn)動， 由此使雨滴從透明的蓋罩機構(gòu)128、 130上拋出，以使得用于LDW/LKS的 攝像機仍具有很好的視野。
權(quán)利要求
1.用于識別一機動車(110)偏離預(yù)期車道的裝置，具有至少一個前照燈組件(118，120)，其中，該至少一個前照燈組件(118，120)具有至少一個用可見光照明一車道區(qū)域的半導(dǎo)體光源(132、134)及至少一個用于冷卻該至少一個半導(dǎo)體光源(132、134)的冷卻部件(146，148)，其中，所述至少一個前照燈組件(118，120)還具有至少一個與所述至少一個冷卻部件(146，148)熱耦合的、至少部分地檢測被照明的車道區(qū)域的、用于攝取一攝像機圖像的攝像機(150，152)，其中，所述裝置還具有至少一用于分析所述攝像機圖像及識別所述機動車(110)偏離一預(yù)期車道的電子的分析處理裝置(158)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于:所述電子的分析處理裝置(158) 具有一借助一圖像識別算法來識別車道標(biāo)記(114， 116)的裝置。
3. 根據(jù)以上兩個權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于至少一個轉(zhuǎn)向光裝置 (164)，該至少一個轉(zhuǎn)向光裝置(164)被構(gòu)造來根據(jù)所述機動車(110)的運動方向(112)的變化來控制所述用于照明所述車道區(qū)域的半導(dǎo)體光源 (132、 134)相對所述機動車(110)的偏轉(zhuǎn)運動，所述至少一個攝像機(150， 152)可偏轉(zhuǎn)地與所述半導(dǎo)體光源(132、 134)聯(lián)接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其特征在于:所述至少一個轉(zhuǎn)向光裝置(164) 被構(gòu)造來通過所述至少一個電子的分析處理裝置(158)適配于由該電子的 分析處理裝置(158)識別出的預(yù)期車道。
5. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的裝置，其特征在于所述至少一個攝像機 (150， 152)具有至少一個矩陣式攝像機和/或至少一個行掃描攝像機。
6. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的裝置，其特征在于:所述前照燈組件(118， 120)具有一位于所述至少一個攝像機(150， 152)的一景深范圍中的透明 的蓋罩機構(gòu)(128， 130)，所述裝置還包括至少一個用于識別所述攝像機圖 像中的、所述透明的蓋罩機構(gòu)(128， 130)上的液滴的雨識別裝置(176)。
7. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的裝置，其中，所述前照燈組件(118， 120) 具有一透明的蓋罩機構(gòu)(128， 130)，該透明的蓋罩機構(gòu)(128， 130)被構(gòu) 造來在潮濕時被轉(zhuǎn)動。
8. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的裝置，其特征在于所述前照燈組件(118， 120)附加地具有至少一附加的光源、優(yōu)選一半導(dǎo)體光源、優(yōu)選一紅外線光源，以便完全或部分地照亮至少一個攝像機視野區(qū)域(154， 156)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于所述至少一個附加的光源的強度和/或定向可以根據(jù)一機動車速度分級地或連續(xù)地被調(diào)節(jié)。
10. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的裝置，其中，該裝置具有至少兩個前照 燈組件(118， 120)，其特征在于所述裝置附加地具有一起步保險系統(tǒng)(162)，其被構(gòu)造來進行車道區(qū)域中的立體觀測的物體識別。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于識別一機動車(110)偏離預(yù)期車道的裝置。該裝置具有至少一個前照燈組件(118，120)，其中，該至少一個前照燈組件(118，120)具有至少一個用可見光照明一車道區(qū)域的半導(dǎo)體光源(132、134)及至少一個用于冷卻該至少一個半導(dǎo)體光源(132、134)的冷卻部件(146，148)，其中，所述至少一個前照燈組件(118，120)還具有至少一個與所述至少一個冷卻部件(146，148)熱耦合的、至少部分地檢測被照明的車道區(qū)域的、用于攝取一攝像機圖像的攝像機(150，152)，其中，所述裝置還具有一用于分析所述攝像機圖像及識別所述機動車(110)偏離一預(yù)期車道的電子的分析處理裝置(158)。
文檔編號B60S1/60GK101309815SQ200680042322
公開日2008年11月19日 申請日期2006年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月18日
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