DE102008043601B4

DE102008043601B4 - Method and device for optimizing visibility for a user when changing the light fields affecting the user

Info

Publication number: DE102008043601B4
Application number: DE102008043601.1A
Authority: DE
Inventors: Bettina Schneider; Marcus Schneider
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-11-10
Filing date: 2008-11-10
Publication date: 2022-02-17
Anticipated expiration: 2028-11-11
Also published as: DE102008043601A1

Abstract

Verfahren zur Optimierung von Sichtverhältnissen für einen Benutzer bei Veränderung von auf den Benutzer einwirkenden Lichtfeldern, insbesondere für einen Benutzer eines Kraftfahrzeugs (1) bei einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug (1) durch unterschiedliche Lichtfelder mit unterschiedlichen Sichtverhältnissen, umfassend die Schritte:
Bestimmen mindestens einer Veränderung der Lichtfelder, wobei abhängig von der bestimmten Veränderung mindestens ein auf den Sehapparat eines Benutzers einwirkendes Übergangslichtfeld zur Optimierung der Sichtverhältnisse erzeugt wird, sodass der Sehapparat des Benutzers zumindest eine Teiladaption von einem aktuellen Lichtfeld an ein verändertes Lichtfeld vornimmt, dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere unterschiedliche Übergangslichtfelder erzeugt werden, um eine optimierte Adaption durchzuführen, wobei die mehreren unterschiedlichen Übergangslichtfelder in zeitlicher Abfolge hintereinander erzeugen.

Method for optimizing visibility for a user when the light fields affecting the user change, in particular for a user of a motor vehicle (1) when driving the motor vehicle (1) through different light fields with different visibility conditions, comprising the steps:
Determining at least one change in the light fields, with at least one transitional light field acting on the visual system of a user being generated as a function of the determined change in order to optimize the visual conditions, so that the visual system of the user undertakes at least a partial adaptation from a current light field to a changed light field, characterized in that that
several different transitional light fields are generated in order to carry out an optimized adaptation, the several different transitional light fields being generated one after the other in a chronological sequence.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung von Sichtverhältnissen für einen Benutzer bei Veränderung von auf den Benutzer einwirkenden Lichtfeldern, insbesondere für einen Benutzer eines Kraftfahrzeugs bei einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug durch unterschiedliche Lichtfelder mit unterschiedlichen Sichtverhältnissen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung Vorrichtung zur Optimierung von Sichtverhältnissen für einen Benutzer bei Veränderung von auf den Benutzer einwirkenden Lichtfeldern, insbesondere für einen Benutzer eines Kraftfahrzeugs bei einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug durch unterschiedliche Lichtfelder mit unterschiedlichen Sichtverhältnissen nach Anspruch 5.The invention relates to a method for optimizing visibility for a user when the light fields affecting the user change, in particular for a user of a motor vehicle when driving the motor vehicle through different light fields with different visibility conditions, according to the preamble of claim 1 Invention Device for optimizing visibility for a user when changing light fields affecting the user, in particular for a user of a motor vehicle when driving the motor vehicle through different light fields with different visibility according to claim 5.

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Optimierung von Sichtverhältnissen für einen Benutzer bei Veränderung von auf den Benutzer einwirkenden Lichtfeldern, insbesondere für einen Benutzer eines Kraftfahrzeugs bei einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug durch unterschiedliche Lichtfelder mit unterschiedlichen Sichtverhältnissen, nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der Erfindung ist auch das Erkennen von Lichtfeldern aus einer Umgebung heraus und eine Vorhersage hinsichtlich der zu erwartenden Lichtfeldeinflüsse auf den Benutzer sowie das Einleiten von entsprechenden Adaptionsmaßnahmen.The invention is based on a method and a device for optimizing visibility for a user when changing light fields affecting the user, in particular for a user of a motor vehicle when driving the motor vehicle through different light fields with different visibility conditions, according to the species of the independent claims . The subject matter of the invention is also the detection of light fields from an environment and a prediction with regard to the expected light field influences on the user and the initiation of appropriate adaptation measures.

Ein Benutzer eines Kraftfahrzeugs ist bei der Fahrt mit dem Kraftfahrzeug unterschiedlichen Einflüssen ausgesetzt. Insbesondere ist der Benutzer oder Fahrer optischen Einflüssen ausgesetzt, da er den Verkehr und die Umgebung stets optisch erfassen muss. Bei Fahrten durch Umgebungen mit geringer Umgebungshelligkeit, beispielsweise bei Nachtfahrten oder bei Fahrten durch einen Tunnel. Die Augen des Benutzers passen sich insbesondere bei längeren Fahrten mittels Adaption den umgehenden Lichtbedingungen an, beispielsweise durch Vergrößern oder Verkleinern der Pupillen. So erhöht sich beispielsweise bei Vergrößern der Pupillen auch die Empfindlichkeit von Fotorezeptoren des menschlichen Auges. Dieses Phänomen ist auch unter dem Stichwort Dunkeladaption bekannt.A user of a motor vehicle is exposed to different influences when driving the motor vehicle. In particular, the user or driver is exposed to optical influences, since he must always optically capture the traffic and the environment. When driving through environments with low ambient brightness, for example when driving at night or when driving through a tunnel. The user's eyes adapt to the immediate light conditions, especially during longer journeys, for example by enlarging or reducing the pupils. For example, when the pupils enlarge, the sensitivity of the photoreceptors of the human eye also increases. This phenomenon is also known under the keyword dark adaptation.

Wenn in einem Zustand, in dem die Augen des Benutzers an dunkle Lichtfelder adaptiert sind, plötzlich ein helles Lichtfeld in den Sichtbereich des Benutzers einwirkt, so kann dies zu einer Überreizung oder Blendung des Sehapparates des Benutzers führen, wodurch der Benutzer für eine bestimmte Zeitspanne seine Umgebung nicht im erforderlichen Maße, insbesondere bei einer Fahrt mit einem Kraftfahrzeug, wahrnehmen kann. Dies kann zum Beispiel an hellen Sonnentagen nach einer längeren Fahrt durch einen Tunnel auftreten, indem der Fahrer nach Verlassen des Tunnels mit einem dunklen Lichtfeld ein sehr helles Lichtfeld plötzlich erreicht, nämlich die Tageslichtumgebung. Andere Lichtfelder können beispielsweise durch Scheinwerfer entgegenkommende Fahrzeuge, Blitze, Reflexionen oder dergleichen gebildet werden.In a state where the user's eyes are adapted to dark light fields, if a bright field of light suddenly enters the user's field of vision, it may cause overstimulation or glare to the user's visual system, causing the user to lose his or her vision for a period of time Environment can not perceive to the required extent, especially when driving a motor vehicle. This can occur, for example, on bright sunny days after a long journey through a tunnel, in that the driver, after leaving the tunnel with a dark light field, suddenly reaches a very bright light field, namely the daylight environment. Other light fields can be formed, for example, by the headlights of oncoming vehicles, flashes, reflections or the like.

Aus DE 197 43 580 A1 ist ein Verfahren und eine Anordnung zur Ermittlung der Lichtverhältnisse in Front eines beweglichen Gegenstandes, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bekannt. Gemäß der DE 197 43 580 A1 ist eine Sensoreinheit vorgesehen, welche den Bereich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug abtastet. Weiter ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, die aus den von der Sensoreinheit gebildeten Werten sowohl die allgemeinen Lichtverhältnisse als auch die Lichtverhältnisse in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug erfasst. Die Helligkeitsmessung wird gemäß dem Stand der Technik mit einem flächenhaften Bildsensor durchgeführt und mit Hilfe sektoraler und/oder globaler Auswertung der Helligkeitswerte, die vom Bildsensor in den jeweils entsprechenden herangezogenen Abschnitten einer Fahrspur zwischen Fahrspurrädern gemessen werden, ein Aussagewert oder mehrere Aussagewerte über die Lichtverhältnisse, beispielsweise vor Einfahrt in einen Tunnel generiert wird. Dabei werden die Lichtverhältnisse, das heißt die umgebenden Lichtfelder, mittels Schalten von Beleuchtungsquellen verändert.the end DE 197 43 580 A1 a method and an arrangement for determining the light conditions in front of a moving object, in particular a motor vehicle, are known. According to the DE 197 43 580 A1 A sensor unit is provided which scans the area in front of the vehicle in the direction of travel. An evaluation unit is also provided, which uses the values formed by the sensor unit to record both the general lighting conditions and the lighting conditions in front of the vehicle in the direction of travel. According to the state of the art, the brightness measurement is carried out with an areal image sensor and with the help of sectoral and/or global evaluation of the brightness values, which are measured by the image sensor in the respectively corresponding sections of a lane between lane wheels used, a statement value or several statement values about the light conditions, generated before entering a tunnel, for example. The lighting conditions, ie the surrounding light fields, are changed by switching lighting sources.

Die Druckschrift DE 10 2005 031 637 B4 offenbart eine Beleuchtungsvorrichtung für den Fahrgastraum eines Fahrzeugs.The pamphlet DE 10 2005 031 637 B4 discloses a lighting device for the passenger compartment of a vehicle.

Die Druckschrift DE 10 2006 061 629 A1 offenbart eine Einrichtung zur Steuerung der Beleuchtung einer Beleuchtungseinrichtung in einem Fahrzeug.The pamphlet DE 10 2006 061 629 A1 discloses a device for controlling the lighting of a lighting device in a vehicle.

Die Druckschrift DE 10 2004 055 060 A1 offenbart eine Sensoreinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.The pamphlet DE 10 2004 055 060 A1 discloses a sensor device, in particular for a motor vehicle.

Die Druckschrift DE 103 30 589 A1 offenbart einen Schutzhelm für Motorrad- und Autorennfahrer.The pamphlet DE 103 30 589 A1 discloses a protective helmet for motorcyclists and automobile racers.

Die Druckschrift DE 103 22 458 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Beanspruchung eines Fahrers in einem Kraftfahrzeug.The pamphlet DE 103 22 458 A1 discloses a method and apparatus for influencing driver stress in a motor vehicle.

Die Druckschrift DE 101 63 356 A1 offenbart ein Verfahren und eine Einrichtung zur automatischen Ansteuerung einer Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeuges.The pamphlet DE 101 63 356 A1 discloses a method and a device for automatically controlling a lighting device of a vehicle.

Die Druckschrift DE 44 21 736 A1 offenbart eine steuerbare Lichtanlage.The pamphlet DE 44 21 736 A1 discloses a controllable lighting system.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung des jeweils entsprechenden Hauptanspruchs haben demgegenüber den Vorteil, dass abhängig von der bestimmten Veränderung mindestens ein auf den Sehapparat eines Benutzers direkt einwirkendes Übergangslichtfeld zur Optimierung der Sichtverhältnisse erzeugt wird, sodass der Sehapparat des Benutzers zumindest eine Teiladaption von einem aktuellen Lichtfeld an ein verändertes Lichtfeld vornimmt. Das heißt, es wird nicht wie im Stand der Technik, das umgebende Lichtfeld beeinflusst, sondern es wird aktiv ein direkt auf den Sehapparat des Benutzers einwirkendes Übergangslichtfeld erzeugt, welches entsprechend an die Lichtfelder angepasst werden kann. Somit wird die (Teil-)Adaption des menschlichen Auges durch Schaffung entsprechender Übergangslichtfelder direkt und aktiv beeinflusst. Insbesondere wird das Übergangslichtfeld in unmittelbarer Umgebung des Sehapparates des Benutzers erzeugt, vorzugsweise innerhalb eines Umkreises von einem Meter, sodass das Übergangslichtfeld nicht oder nur unwesentlich von außen beeinflussbar ist. Vorzugsweise wird ein Fahrzeuginnenraum zur Schaffung eines Übergangslichtfeldes genutzt.The method according to the invention and the device according to the invention of the respective main claim have the advantage that, depending on the specific change, at least one transitional light field directly affecting the visual system of a user is generated to optimize the visual conditions, so that the visual system of the user can at least partially adapt from a current light field to a modified light field. This means that the surrounding light field is not influenced as in the prior art, but a transitional light field that acts directly on the visual apparatus of the user is actively generated, which can be correspondingly adapted to the light fields. Thus, the (partial) adaptation of the human eye is directly and actively influenced by creating corresponding transitional light fields. In particular, the transitional light field is generated in the immediate vicinity of the user's visual apparatus, preferably within a radius of one meter, so that the transitional light field cannot be influenced externally, or only to an insignificant extent. A vehicle interior is preferably used to create a transition light field.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Vorrichtungen möglich.Advantageous further developments and improvements of the devices specified in the independent claims are possible as a result of the measures specified in the dependent claims.

Vorteilhaft ist es, dass das Umgebungslichtfeld mittels Regeln von Lichtfeldveränderungsmitteln erzeugt wird. Regeln umfasst dabei alle regelungstechischen oder steuerungstechnischen Maßnahmen. Hierbei können beliebige Lichtfeldveränderungsmittel wie Filter, Blenden, Lichtquellen oder dergleichen in Bezug auf ein vorhandenes und ein erwartetes Lichtfeld zugeschaltet oder abgeschaltet werden, sodass ein für die Adaption optimales Umgebungslichtfeld erzeugbar ist.It is advantageous that the ambient light field is generated by means of rules for changing the light field. Rules include all regulation-related or control-related measures. Any light field changing means such as filters, screens, light sources or the like can be switched on or off in relation to an existing and an expected light field, so that an ambient light field that is optimal for the adaptation can be generated.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mehrere unterschiedliche Umgebungslichtfelder erzeugt werden, um eine optimierte Adaption durchzuführen. Insbesondere lassen sich mehrere unterschiedliche Umgebungslichtfelder in zeitlicher Abfolge hintereinander erzeugen. Die Umgebungslichtfelder können dabei kontinuierlich oder diskontinuierlich erzeugt werden, das heißt mit fließenden Übergängen oder stufenweise. Die Übergänge sind dabei beispielsweise an die Veränderung der äußeren Lichtfelder angepasst. Die Veränderung kann beispielsweise in Abhängigkeit einer Annäherungsgeschwindigkeit an ein Lichtfeld, an einen Helligkeitsunterschied des aktuellen und des zu erwarteten Lichtfelds und dergleichen erfolgen. Dabei kann das zu erwartende Lichtfeld mittels videobasierten Bilderkennungssystemen erfasst und ausgewertet werden. Anhand der ausgewerteten Informationen über das zu erwartende Lichtfeld kann dann das Umgebungslichtfeld erzeugt werden, wobei zum Beispiel die Helligkeit des Umgebungslichtfeldes gesteuert wird.In a further preferred embodiment it is provided that several different ambient light fields are generated in order to carry out an optimized adaptation. In particular, several different ambient light fields can be generated one after the other in a chronological sequence. The ambient light fields can be generated continuously or discontinuously, that is to say with smooth transitions or stepwise. The transitions are adapted to the change in the outer light fields, for example. The change can take place, for example, as a function of an approach speed to a light field, a difference in brightness between the current light field and the light field to be expected, and the like. The light field to be expected can be recorded and evaluated using video-based image recognition systems. The ambient light field can then be generated on the basis of the evaluated information about the light field to be expected, the brightness of the ambient light field being controlled, for example.

Noch ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist deshalb, dass für das Bestimmen eine Vorhersage der Veränderung, insbesondere in eine Bewegungsrichtung des Benutzers hinsichtlich Quantität, Qualität und/oder zeitlichem Eintreffen einer relevanten Veränderung des Lichtfeldes, durchgeführt wird. Eine relevante Veränderung kann mittels des Bilderkennungssystems festgelegt werden. Es können beispielsweise auch mehrere Lichtfelder erfasst werden, beispielsweise die Beleuchtung in einem Tunnel und das Tageslicht am Ende des Tunnels. Entsprechend kann auf verschiedene Lichtfelder reagiert werden.Another advantage of the present invention is therefore that for the determination a prediction of the change, in particular in a direction of movement of the user with regard to quantity, quality and/or time of arrival of a relevant change in the light field, is carried out. A relevant change can be determined by means of the image recognition system. For example, several light fields can also be recorded, for example the lighting in a tunnel and the daylight at the end of the tunnel. Accordingly, it is possible to react to different light fields.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass Mittel zur Erzeugung eines Übergangslichtfeldes vorgesehen sind, um abhängig von der bestimmten Veränderung mindestens ein auf den Sehapparat eines Benutzers einwirkendes Übergangslichtfeld zur Optimierung der Sichtverhältnisse zu erzeugen, sodass der Sehapparat des Benutzers eine Adaption von einem aktuellen Lichtfeld an ein verändertes Lichtfeld vornimmt. Hierzu umfassen die Mittel regelbare Lichtfeldveränderungsmittel, mit welchen sich entsprechende Übergangslichtfelder erzeugen lassen, zum Beispiel indem das auf den Sehapparat einwirkende Lichtfeld durch das erzeugte Übergangslichtfeld überlagert wird, mittels Filtern gefiltert wird oder mittels Ablenk- oder Abblendmitteln abgelenkt oder abgeblendet wird.In a further preferred embodiment of the present invention, it is provided that means for generating a transitional light field are provided in order to generate at least one transitional light field acting on the visual system of a user to optimize the visual conditions, depending on the specific change, so that the visual system of the user can adapt a current light field to a changed light field. For this purpose, the means comprise controllable light field changing means, with which corresponding transitional light fields can be generated, for example by the light field acting on the visual apparatus being superimposed by the generated transitional light field, being filtered by means of filters or being deflected or blocked off by means of deflection or dimming means.

Wiederum eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Bestimmungseinrichtung eine Sensorik zur Erfassung von Lichtfeldern aufweist, insbesondere eine Sensorik mit einer Optikeinrichtung. Über die Sensorik lässt sich insbesondere die Helligkeit von Lichtfeldern ermitteln. Dabei kann die Helligkeit des aktuellen, umgebenden Lichtfelds mit der Helligkeit des zu erwartenden relevanten Lichtfeldes verglichen werden und entsprechende Maßnahmen zur Adaption eingeleitet werden, insbesondere auch in Abhängigkeit von der Annäherungsgeschwindigkeit an das zu erwartende Lichtfeld.Another advantageous embodiment of the present invention provides that the determination device has a sensor system for detecting light fields, in particular a sensor system with an optical device. In particular, the brightness of light fields can be determined via the sensors. The brightness of the current, surrounding light field can be compared with the brightness of the relevant light field to be expected, and appropriate measures for adaptation can be initiated, in particular also as a function of the approach speed to the light field to be expected.

Zudem ist es vorteilhaft, dass eine Steuereinrichtung zur Erzeugung einer Vorhersage der Veränderung des Lichtfeldes vorgesehen ist, insbesondere in eine Bewegungsrichtung des Benutzers hinsichtlich Quantität, Qualität und/oder zeitlichem Eintreffen einer relevanten Veränderung des Lichtfeldes. Bei einem Annähern an das Lichtfeld wird diese größer und der Helligkeitseinfluss auf den Sehapparat des Nutzers steigt. Die Steuereinrichtung berechnet anhand verschiedener Modelle beispielsweise unter Berücksichtigung der Annäherungsgeschwindigkeit diese und andere Veränderungen des Lichtfeldes. Die Veränderungen können dabei überwacht werden und die Vorhersagen entsprechend angepasst werden, beispielsweise bei einer Veränderung der Annäherungsgeschwindigkeit oder bei einer Veränderung der Helligkeit des Lichtfeldes durch zum Beispiel dunkel Wolken oder Hindernisse wie vorausfahrende Fahrzeuge, Beschilderung und dergleichen.In addition, it is advantageous that a control device is provided for generating a prediction of the change in the light field, in particular in a direction of movement of the user with regard to quantity, quality and/or arrival time of a relevant change in the light field. When approaching the light field, this becomes larger and the influence of brightness on the user's visual apparatus increases. The control device calculates these and other changes in the light field using various models, for example taking into account the approach speed. The changes can be monitored and the predictions adjusted accordingly, for example if the approach speed changes or if the brightness of the light field changes due to, for example, dark clouds or obstacles such as vehicles driving ahead, signs and the like.

Um eine entsprechende Vorhersage zu treffen, ist es von Vorteil, dass die Steuereinrichtung Bildverarbeitungsmittel umfasst, um die erfassten Lichtfelder zu verarbeiten. Unterschiedliche Lichtquellen können so erfasst und als Bild verarbeitet werden. Über eine Bilderkennung lassen sich unterschiedliche Lichtquellen verarbeiten, beispielsweise Lichter entgegenkommender Fahrzeuge, Tageslicht, Straßenbeleuchtung und dergleichen. Entsprechend lassen sich verschiedene Umgebungslichtfelder erzeugen, beispielsweise durch Verdunklen mittels eines Blendschutzes, Aufhellen mittels Lichtquellen und dergleichen. Die Steuereinrichtung berücksichtigt dabei die Adaptionsfähigkeit des Sehapparates, welche mittels zusätzlicher Sensoren, beispielsweise einem Sensor zur Erfassung einer Pupillengröße, erfasst werden kann.In order to make a corresponding prediction, it is advantageous for the control device to include image processing means in order to process the detected light fields. Different light sources can be captured and processed as an image. Different light sources can be processed via image recognition, for example lights from oncoming vehicles, daylight, street lighting and the like. Correspondingly, different ambient light fields can be generated, for example by darkening by means of anti-glare protection, brightening by means of light sources and the like. In this case, the control device takes into account the adaptability of the visual apparatus, which can be detected by means of additional sensors, for example a sensor for detecting the size of the pupil.

Um eine optimale Steuerung zu bewirken, ist in einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Schnittstelle zur Kopplung an weitere Steuerungssysteme, wie Steuerungssysteme eines Kraftfahrzeugs, umfasst, insbesondere eine an einen CAN-BUS koppelbare Schnittstelle. Auf diese Weise lässt sich die Bordelektronik eines Kraftfahrzeugs gesamtheitlich oder in Teilen nutzen, um entsprechende Maßnahmen bei einer relevanten Lichtfeldänderung vorzunehmen. So lassen sich neben gezielten Maßnamen zur Erzeugung eines Umgebungslichtfeldes auch Warnhinweise anzeigen, die auf die Veränderung des Lichtfeldes hinweisen. Beispielsweise könnte das Einleiten auch Warnhinweise zum Aufsetzen einer Sonnenbrille oder zum Klappen einer Sonnenblende umfassen. Auch lassen sich weitere Systeme wie GPS-Systeme, Navigationssystem und dergleichen zur Bestimmung einer Lichtfeldveränderung berücksichtigen, zum Beispiel wenn mittels GPS-System oder Navigationssystem zum Beispiel ein Tunnel erkannt wird.In order to bring about optimal control, an advantageous embodiment of the present invention provides that the device comprises an interface for coupling to other control systems, such as control systems of a motor vehicle, in particular an interface that can be coupled to a CAN-BUS. In this way, the on-board electronics of a motor vehicle can be used as a whole or in parts in order to take appropriate measures in the event of a relevant change in the light field. In addition to targeted measures for generating an ambient light field, warnings can also be displayed that indicate the change in the light field. For example, the initiation could also include warnings about putting on sunglasses or folding a sun visor. Other systems such as GPS systems, navigation systems and the like can also be taken into account to determine a change in the light field, for example if a tunnel is detected using the GPS system or navigation system.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:

1 schematisch in einer Seitenansicht eine Fahrsituation, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung bei einer Fahrt eines Kraftfahrzeugs durch einen Tunnel zum Einsatz kommen,
2 schematisch verschiedene auf einen Benutzer einwirkende Lichtfelder bei einer Fahrsituation gemäß 1 aus einer Sichtweise des Benutzers und
3 schematisch einen Übergang zwischen unterschiedlichen Lichtfeldern.

Show it:

1 schematically, in a side view, a driving situation in which the method according to the invention and the device according to the invention are used when a motor vehicle is driving through a tunnel,
2 schematically different light fields acting on a user in a driving situation according to 1 from a user's point of view and
3 schematically shows a transition between different light fields.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Das vorliegende Verfahren und die vorliegende Vorrichtung können in verschiedenen Anwendungen angewendet werden, wie beispielsweise in Fahrzeugen wie Flugzeugen, Schiffen und dergleichen. Die vorliegende Erfindung ist vorliegend insbesondere für ein Kraftfahrzeug dargestellt.The present method and apparatus can be used in various applications, such as in vehicles such as airplanes, ships and the like. The present invention is presented here in particular for a motor vehicle.

1 zeigt schematisch in einer Seitenansicht eine Fahrsituation, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung bei einer Fahrt eines Kraftfahrzeugs 1 durch einen Tunnel 2 zum Einsatz kommen. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Vorrichtung 100 zur Optimierung von Sichtverhältnissen für einen Benutzer bei Veränderung von auf den Benutzer einwirkenden Lichtfeldern mit unterschiedlichen Sichtverhältnissen auf. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Bestimmungseinrichtung 110 zum Bestimmen mindestens einer Veränderung des Lichtfeldes und Mittel 120 zum Erzeugen eines Übergangslichtfeldes, um abhängig von der bestimmten Veränderung mindestens ein auf einen Sehapparat eines Nutzers des Kraftfahrzeugs 1 einwirkendes Übergangslichtfeld zur Optimierung der Sichtverhältnisse zu erzeugen. 1 shows a schematic side view of a driving situation in which the method according to the invention and the device according to the invention are used when a motor vehicle 1 is driving through a tunnel 2 . The motor vehicle 1 has a device 100 for optimizing visibility conditions for a user when changing the light fields affecting the user with different visibility conditions. The device 100 comprises a determination device 110 for determining at least one change in the light field and means 120 for generating a transitional light field in order to generate at least one transitional light field acting on a visual apparatus of a user of the motor vehicle 1 in order to optimize the visibility conditions, depending on the determined change.

Die Bestimmungseinrichtung 110 kann beliebige Einrichtungen zur Bestimmung umfassen und umfasst vorliegend eine Sensorik zur Erfassung von Lichtfeldern, genauer eine Sensorik mit einer Optikeinrichtung, wie eine Kamera 3. Die dargestellte Kamera 3 hat einen Erfassungsbereich 8. Die Kamera 3 nimmt Bilder 12 (siehe 2) von einer Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 auf, insbesondere von der vor dem Kraftfahrzeug 1 befindlichen Umgebung. Die Umgebung weist dabei unterschiedliche Lichtfelder auf, zum Beispiel innerhalb des Tunnels 2 und außerhalb des Tunnels 2. Um die aufgenommenen Bilder 12 mit den unterschiedlichen Lichtfeldern entsprechend auszuwerten, weist die Bestimmungseinrichtung 110 mindestens eine Steuereinrichtung 4 auf. Die von der Kamera 3 aufgenommenen Bilder 12 werden von der Steuervorrichtung 4 ausgewertet, zum Beispiel mittels digitaler Bildverarbeitung. Die Steuereinrichtung 4 dient weiter zur Erzeugung einer Vorhersage der Veränderung des Lichtfeldes, insbesondere in eine Bewegungsrichtung des Benutzers hinsichtlich Quantität, Qualität und/oder zeitlichem Eintreffen einer relevanten Veränderung des Lichtfeldes. Sagt die Steuereinrichtung 4 eine Veränderung des Lichtfeldes voraus, beispielsweise bei einem Helligkeitsübergang 9, dann sendet die Steuereinrichtung 4 eine entsprechende Information an die Mittel 120 zur Erzeugung eines Übergangslichtfeldes, um abhängig von der bestimmten Veränderung mindestens ein auf den Sehapparat des Benutzers einwirkendes Übergangslichtfeld zur Optimierung der Sichtverhältnisse zu erzeugen, sodass der Sehapparat des Benutzers eine Adaption von einem aktuellen Lichtfeld an die Veränderung des Lichtfeldes und damit an das veränderte Lichtfeld vornimmt.The determination device 110 can include any devices for determination and in the present case includes a sensor system for detecting light fields, more precisely a sensor system with an optical device, such as a camera 3. The camera 3 shown has a detection area 8. The camera 3 takes images 12 (see 2 ) from an area surrounding the motor vehicle 1, in particular from the area in front of the motor vehicle 1. The environment has different light fields, for example inside the tunnel 2 and outside the tunnel 2. The recorded images 12 with the different light fields To evaluate accordingly, the determination device 110 has at least one control device 4 . The images 12 recorded by the camera 3 are evaluated by the control device 4, for example by means of digital image processing. The control device 4 is also used to generate a prediction of the change in the light field, in particular in a direction of movement of the user with regard to quantity, quality and/or the timing of a relevant change in the light field. If the control device 4 predicts a change in the light field, for example in the case of a brightness transition 9, then the control device 4 sends corresponding information to the means 120 for generating a transitional light field in order to optimize at least one transitional light field acting on the visual apparatus of the user depending on the change determined of the visibility conditions, so that the user's visual apparatus adapts from a current light field to the change in the light field and thus to the changed light field.

Die dargestellten Mittel 120 umfassen ein Steuergerät 6, welches über einen Fahrzeug-Datenbus 5 mit der Steuereinrichtung 4 verbunden ist. Die Information, die von der Steuereinrichtung 4 über den Fahrzeug-Datenbus 5 an das Steuergerät 6 gesendet wird, kann verschiedene Informationen enthalten, wie beispielsweise eine erwartete Helligkeitsveränderung, einen erwarteten Zeitpunkt für eine Helligkeitsübergang, eine Annäherungsgeschwindigkeit, Eigenschaften des zu erzeugenden Übergangslichtfeldes, Steuerbefehl und dergleichen. Beispielsweise können die Informationen Anweisungen zum Einschalten oder Dimmen einer angeschlossenen Innenraumbeleuchtung 7 enthalten, um durch Verändern der Helligkeit der Innenraumbeleuchtung 7 das Übergangslichtfeld entsprechend an die zu erwartende Lichtfeldveränderung und die Adaption eines Sehapparates anzupassen. Auf diese Weise lässt sich eine Dunkeladaption des Sehapparates des Benutzers verbessern.The means 120 shown include a control device 6 which is connected to the control device 4 via a vehicle data bus 5 . The information that is sent from the control device 4 to the control device 6 via the vehicle data bus 5 can contain various information, such as an expected change in brightness, an expected time for a brightness transition, an approach speed, properties of the transitional light field to be generated, control command and the like. For example, the information can contain instructions for switching on or dimming a connected interior lighting 7 in order to adapt the transitional light field by changing the brightness of the interior lighting 7 to the expected light field change and the adaptation of a visual apparatus. In this way, dark adaptation of the user's visual apparatus can be improved.

Die Kamera 3 weist einen vorbestimmten Erfassungsbereich 8 auf, in welchem Lichtfelder und deren Veränderung erfasst werden. Dieser Bereich kann beliebig ausgebildet sind, beispielsweise auch durch mehrere Kameras entsprechend in verschiedene Richtungen ausgebildet sein. Bevorzugt wird ein Erfassungsbereich 8 in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 1 erfasst. Der Erfassungsbereich 8 ist dabei so ausgerichtet, dass er zum Beispiel die vorausliegende Straße 10, auf welcher sich das Kraftfahrzeug 1 bewegt, erfasst. Auf diese Weise können auch die unterschiedlichen Lichtfelder der Straße 10, beispielsweise bei Tageslicht, indem die Straße 10 direkt einem Sonnenlicht 11 ausgesetzt ist, oder bei Nacht, bei dem die Straße 10 zum Beispieleiner Beleuchtung ausgesetzt ist, oder bei einer Tunnelfahrt, indem zumindest am Anfang und Ende des Tunnels die Straße 10 eine starke Veränderung des Lichtfelds, zumindest tagsüber, aufweisen kann, erfasst werden. Ein von einer Kamera erfasstes Bild, wie es sich auch dem Fahrer darstellt, ist in 2 dargestellt.The camera 3 has a predetermined detection area 8 in which light fields and their changes are detected. This area can be formed in any way, for example, it can also be formed by several cameras corresponding to different directions. A detection area 8 in front of the motor vehicle 1 in the direction of travel is preferably detected. The detection area 8 is aligned in such a way that it detects, for example, the road 10 ahead, on which the motor vehicle 1 is moving. In this way, the different light fields of the road 10, for example in daylight, in which the road 10 is directly exposed to sunlight 11, or at night, in which the road 10 is exposed to lighting, for example, or when driving in a tunnel, in which at least on At the beginning and end of the tunnel, the road 10 can exhibit a strong change in the light field, at least during the day. An image captured by a camera, as presented to the driver, is in 2 shown.

2 zeigt schematisch ein von der Kamera 3 gemäß 1 aufgenommnes Bild 12 mit verschiedenen, auf einen Benutzer einwirkenden Lichtfeldern bei einer Fahrsituation gemäß 1. Die in 2 dargestellte Situation stellt das Kamerabild dar, welches mittels der Kamera 3 von der Fahrsituation aufgenommen wurde und welches der Sichtweise des Benutzers entspricht. In dem Kamerabild 12 sind unterschiedliche Lichtfelder dargestellt. Einmal liegt ein dunkles Lichtfeld in dem Tunnel 2 vor, was sich durch eine dunkel wiedergegebene Straße 10 und dunkle Tunnelwände 2a erkennen lässt. Am Ende des Tunnels 2 ist ein helles Lichtfeld erkennbar, wobei dort ein deutlicher Helligkeitsübergang 9 zu erkennen ist. Die Erkennung des Helligkeitsübergangs 9 kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass feste Bildausschnitte 13 definiert werden und innerhalb dieser Bildausschnitte 13 ein Helligkeitsverlauf 14 (3) ausgewertet wird, wie es schematisch in 3 dargestellt ist. 2 shows schematically one of the camera 3 according to 1 Recorded image 12 with different light fields acting on a user in a driving situation according to FIG 1 . In the 2 The situation shown represents the camera image which was recorded by the camera 3 of the driving situation and which corresponds to the user's point of view. Different light fields are shown in the camera image 12 . On the one hand, there is a dark light field in the tunnel 2, which can be recognized by a darkly reproduced road 10 and dark tunnel walls 2a. A bright light field can be seen at the end of the tunnel 2, with a clear brightness transition 9 being seen there. The brightness transition 9 can be detected, for example, by defining fixed image sections 13 and defining a brightness profile 14 ( 3 ) is evaluated as shown schematically in 3 is shown.

3 zeigt schematisch einen Übergang zwischen unterschiedlichen Lichtfeldern, genauer einen Helligkeitsübergang 9, der in einem Bildausschnitt 13 erfasst ist. Ein Bereich 13a des Bildausschnitts 13 ist dunkel 13 und ein Bereich 13b ist hell dargestellt. Der Bildausschnitt 13 wird entsprechend ausgewertet, zum Beispiel durch Auftragen der Helligkeitswerte oder Intensitätswerte in einem Diagramm, wobei die Intensitätswerte I über eine Strecke x aufgetragen sind. Der so in dem Diagramm abgebildete Helligkeitsverlauf 14 weist an dem Helligkeitsübergang 9 einen relativ steilen Wechsel 15 zwischen hell und dunkel auf. Dies wird zum Beispiel als Übergang von der durch Sonnenlicht 11 direkt bestrahlten Straße 10 zu einer abgeschatteten Straße 10 interpretiert. Anhand der zeitlichen Änderung des Ortes des Übergangs 15 wird die Bewegungsrichtung und/oder die Geschwindigkeit 16 (dargestellt durch den Pfeil) geschätzt. Durch zum Beispiel eine Kombination mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit kann dadurch der Zeitpunkt bis zum Erreichen des Helligkeitsübergangs 9, also der Zeitpunkt der Tunnelausfahrt vorhergesagt werden. Entsprechend kann eine Änderung des Umgebungslichtfeldes durchgeführt werden, beispielsweise eine Änderung der Helligkeit in dem Fahrzeuginneren beim Annähern an die Tunnelausfahrt. Neben der vorhandenen Innenraumbeleuchtung können zusätzliche Beleuchtungsquellen vorgesehen werden. Die Helligkeit des Umgebungslichtfeldes, also zum Beispiel die Innenraumhelligkeit, kann zusätzlich von einer erfassten Helligkeit außerhalb des Tunnels 2 abhängig gestaltet werden. Ist zum Beispiel die in dem Kamerabild gemessene Helligkeit am Tunnelausgang sehr hoch, so wird auch die maximale Helligkeit der Innenraumbeleuchtung stark angehoben. 3 1 schematically shows a transition between different light fields, more precisely a brightness transition 9, which is recorded in an image section 13. An area 13a of the image section 13 is dark 13 and an area 13b is shown light. The image section 13 is evaluated accordingly, for example by plotting the brightness values or intensity values in a diagram, the intensity values I being plotted over a distance x. The brightness progression 14 thus depicted in the diagram has a relatively steep change 15 between bright and dark at the brightness transition 9 . This is interpreted, for example, as a transition from the street 10 that is directly irradiated by sunlight 11 to a shadowed street 10 . The direction of movement and/or the speed 16 (represented by the arrow) is estimated on the basis of the change in the location of the transition 15 over time. By means of a combination with a vehicle speed, for example, the point in time until the brightness transition 9 is reached, ie the point in time at which the tunnel exits, can be predicted. A change in the ambient light field can be carried out accordingly, for example a change in the brightness in the vehicle interior when approaching the tunnel exit. In addition to the existing interior lighting, additional lighting sources can be provided. The brightness of the ambient light field, for example the interior brightness, can also be detected by a Brightness outside the tunnel 2 are designed dependent. If, for example, the brightness measured in the camera image at the tunnel exit is very high, the maximum brightness of the interior lighting is also greatly increased.

Auf diese Weise lässt sich eine visuelle Überreizung wie eine Blendung beim Übergang von Dunkel nach hell und umgekehrt, zum Beispiel bei einer Ein-/Ausfahrt in/aus einem Tunnel deutlich verringern. Eine Unfallgefahr aufgrund von Blendung wird dadurch verringert. Eine Integration in bestehende Systeme ist einfach möglich.In this way, visual overstimulation such as glare when changing from dark to light and vice versa, for example when entering/exiting a tunnel, can be significantly reduced. This reduces the risk of accidents due to glare. Integration into existing systems is easily possible.

Claims

Method for optimizing visibility for a user when changing light fields affecting the user, in particular for a user of a motor vehicle (1) when driving the motor vehicle (1) through different light fields with different visibility conditions, comprising the steps: determining at least one change of the light fields, with at least one transitional light field acting on the visual system of a user being generated to optimize the visual conditions depending on the change determined, so that the visual system of the user undertakes at least a partial adaptation from a current light field to a changed light field, characterized in that several different transitional light fields are generated in order to carry out an optimized adaptation, the plurality of different transition light fields being generated one after the other in a time sequence.

procedure after claim 1 , characterized in that the transition light field is generated by means of rules of light field changing means.

Procedure according to any of the previous ones Claims 1 until 2 , characterized in that a prediction of the change, in particular in a direction of movement of the user with regard to quantity, quality and/or time of arrival of a relevant change in the light field, is carried out for the determination.

Device (100) for optimizing visibility for a user when light fields affecting the user change, in particular for a user of a motor vehicle (1) when driving the motor vehicle (1) through different light fields with different visibility conditions, comprising a determination device (110 ) for determining at least one change in the light fields, means (120) for generating a transitional light field being provided in order to generate at least one transitional light field acting on the visual apparatus of a user to optimize the visual conditions, depending on the determined change, so that the visual apparatus of the user has at least one Makes partial adaptation of a current light field to a changed light field, characterized in that the means (120) are designed to generate a plurality of different transition light fields in order to carry out an optimized adaptation, the plurality of under different transitional light fields are generated in a chronological sequence one after the other.

Device (100) according to claim 4 , characterized in that the means (120) comprise controllable light field changing means.

Device (100) according to claim 4 or 5 , characterized in that the determination device (110) has a sensor system for detecting light fields, in particular a sensor system with an optical device (3).

Device (100) according to any of the preceding Claims 4 until 6 , characterized in that a control device (4) is provided for generating a prediction of the change in the light field, in particular in a direction of movement of the user with regard to quantity, quality and/or time of arrival of a relevant change in the light field.

Device (100) according to any of the preceding Claims 4 until 7 , characterized in that the control device (3) comprises image processing means to process the detected light fields.

Device (100) according to any of the preceding Claims 4 until 8th , characterized in that the device (100) comprises an interface for coupling to further control systems, such as control systems of a motor vehicle (1), in particular an interface that can be coupled to a CAN-BUS.