特許 7368067 ＨＤヘッドライトの画像処理周波数を変化させる方法及びシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-16

(45)【発行日】2023-10-24

(54)【発明の名称】ＨＤヘッドライトの画像処理周波数を変化させる方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   B60Q 1/14 20060101AFI20231017BHJP

   B60Q 1/04 20060101ALI20231017BHJP

【ＦＩ】

B60Q1/14 H

B60Q1/04 E

【請求項の数】 10

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022093978

(22)【出願日】2022-06-09

(65)【公開番号】P2022189800

(43)【公開日】2022-12-22

【審査請求日】2022-06-10

(31)【優先権主張番号】10 2021 115 180.5

(32)【優先日】2021-06-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】510238096

【氏名又は名称】ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｄｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ

【住所又は居所原語表記】Ｐｏｒｓｃｈｅｐｌａｔｚ １， Ｄ－７０４３５ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100094525

【弁理士】

【氏名又は名称】土井 健二

(74)【代理人】

【識別番号】100094514

【弁理士】

【氏名又は名称】林 恒徳

(72)【発明者】

【氏名】ベンヤミン フンメル

(72)【発明者】

【氏名】ドミニク ヴァルター

(72)【発明者】

【氏名】ヨハネス グラボウスキ

【審査官】安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第０２５９１９５２（ＥＰ，Ａ２）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１８１２３４０７（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｑ １／１４

Ｂ６０Ｑ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＨＤヘッドライトの画像処理周波数（４、６）を変化させる方法であって、
ヘッドライトコントローラによって供給されるそれぞれの出力映像信号（２）が、前記ＨＤヘッドライトによって再生され、
それぞれの入力映像信号（１）が、入力画像周波数に同期して前記ヘッドライトコントローラに供給され、
前記それぞれの出力映像信号（２）が、前記ヘッドライトコントローラによって、少なくとも１つの画像処理機能に応じて、前記画像処理周波数（４、６）に同期して計算され、
前記ヘッドライトコントローラが、前記少なくとも１つの画像処理機能によって生じるそれぞれの計算時間消費量を負担し、
２つの連続するか又は２つの定義可能に間隔を空けているそれぞれの出力映像信号（２）間の利用可能な計算時間が、前記画像処理周波数（４、６）によって予め定義され、
前記画像処理周波数（４、６）がそれぞれの運転状況に応じて低減される、方法。

【請求項2】

前記少なくとも１つの画像処理機能が、ロービーム光、ハイビーム光、側方光、対向交通の遮蔽、前方の道路利用者の遮蔽、通行人の遮蔽、車両の前方のエリアの暗い物体を明るくすること、又はシンボルの挿入などの、多数の画像処理機能から選択可能である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記画像処理周波数（４）が、運転速度が定義可能な値を超える運転状況の場合、前記入力画像周波数に設定され、運転速度が定義可能な値未満の運転状況の場合、前記入力画像周波数より低減される、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

それぞれの入力映像信号（１）が少なくとも１つの時間的に直前の入力映像信号（１）に対して変化しない場合に、前記画像処理周波数（４、６）が低減され、
それぞれの入力映像信号（１）が少なくとも１つの時間的に直前の入力映像信号（１）に対して変化する場合に、前記画像処理周波数（４、６）が増大される、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項5】

前記ヘッドライトコントローラの計算ユニット上で、それぞれの計算能力が、前記画像処理周波数（４、６）に応じて割り当てられる、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

ＨＤヘッドライトの画像処理周波数（４、６）を変化させるシステムであって、
前記システムが、ＨＤヘッドライトと、計算ユニットを備えたヘッドライトコントローラと、車両前方エリアカメラとを含み、
前記ＨＤヘッドライトが、前記ヘッドライトコントローラによって供給されるそれぞれの出力映像信号（２）を再生するように設計され、
前記車両前方エリアカメラが、入力画像周波数に同期して前記ヘッドライトコントローラにそれぞれの入力映像信号（１）を供給するように構成され、
前記ヘッドライトコントローラが、少なくとも１つの画像処理機能に応じて、前記それぞれの出力映像信号（２）を前記画像処理周波数（４、６）に同期して計算するように構成され、
前記ヘッドライトコントローラが、前記少なくとも１つの画像処理機能によって生じるそれぞれの計算時間消費量を負担し、
２つの連続するそれぞれの出力映像信号（２）間の利用可能な計算時間が、前記画像処理周波数（４、６）によって予め定義され、
前記ヘッドライトコントローラが、それぞれの運転状況に応じて前記画像処理周波数（４、６）を低減させるように構成される、システム。

【請求項7】

前記少なくとも１つの画像処理機能が、ロービーム光、ハイビーム光、側方光、対向交通の遮蔽、前方の道路利用者の遮蔽、通行人の遮蔽、車両の前方のエリアの暗い物体を明るくすること、又はシンボルの挿入などの多数の可能な画像処理機能から選択可能である、請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

それぞれの入力映像信号（１）が少なくとも１つの時間的に直前の入力映像信号（１）に対して変化しない場合に、前記画像処理周波数（６）が前記入力画像周波数と比べて低減され、
それぞれの入力映像信号（１）が少なくとも１つの時間的に直前の入力映像信号（１）に対して変化する場合に、前記画像処理周波数（４）が前記入力画像周波数に一致する、請求項６又は７に記載のシステム。

【請求項9】

前記ヘッドライトコントローラの前記計算ユニット上で、それぞれの計算能力が、前記画像処理周波数（４、６）に応じて割り当てられる、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

ＨＤヘッドライトのヘッドライトコントローラの計算ユニット上で実行可能なプログラムコードを保存したコンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品であって、
前記プログラムコードが、前記計算ユニット上での実行時に、
入力画像周波数に同期して、車両前方エリアカメラからそれぞれの入力映像信号（１）を受信するステップ、
画像処理周波数（４、６）に同期して、少なくとも１つの画像処理機能に応じてそれぞれの出力映像信号（２）を計算するステップ、
前記それぞれの出力映像信号（２）を前記ＨＤヘッドライトに供給するステップ、及び
それぞれの運転状況に応じて、前記画像処理周波数（４、６）を低減させるステップ
を、継続した反復実施で、前記計算ユニットに実行させる、コンピュータプログラム製品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、それぞれの運転状況がヘッドライトコントローラによって考慮されるＨＤヘッドライトの画像処理周波数を変化させる方法に関する。さらに、上記方法の実施を可能にするシステムが請求される。

【背景技術】

【0002】

車両の高精細（High-definition 又は略して「ＨＤ」）ヘッドライトは、車両の前方のエリアに、例えばロービーム光又はハイビーム光を表す光画像を生成する。マトリクスディスプレイ上に配置された多数の点光源（例えば、ＬＥＤ）を含むＨＤヘッドライトは、ＨＤマトリクスヘッドライトとも呼ばれる。この場合、車両の前方のエリアへのＨＤマトリクスヘッドライトの各点光源の結像は、光画像のピクセルに対応する。

【0003】

光画像の高解像度のおかげで、例えば個々のＬＥＤに影響を与えることによって、自車のハイビーム光内の対向車を、その領域の残りの部分の照明を省く必要なしに遮蔽することが可能である。さらに、適宜のヘッドライトコントローラを備えるＨＤマトリクスヘッドライトは、さらなる情報を表すためにも使用することができる。この点に関しては、例えば、運転手を支援する及び車両の制御に関係する複数の情報を、車両の前方のエリア内にシンボルとして投影することができる。

【0004】

要件に応じて、例えば自車の運転速度の結果として、予め定義された画像リフレッシュレートの範囲内で車両の前方のエリアを照明するための映像信号をＨＤマトリクスヘッドライトに供給するために、ヘッドライトコントローラにとって、多数の計算タスクが生じる。

【0005】

（特許文献１）は、光源として発光ダイオードを有するＬＥＤマトリクスと、ＬＥＤマトリクスの光を遮光するための遮光要素として液晶セグメントを有するＬＣＤスクリーンとを含む自動車のヘッドライトを開示している。周囲の状況はカメラを用いて撮像され、カメラは約６０Ｈｚの画像リフレッシュレートを有する。

【0006】

（特許文献２）は、自動車のヘッドライトシステムを記載している。ヘッドライトシステムは、エンジン制御装置によって、自動車の点火システム及び燃料システムと共同で制御される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】独国特許出願公開第１０ ２０１８ １２３ ４０７Ａ１号明細書

【文献】欧州特許第２ ５９１ ９５２Ｂ１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

この背景に鑑みて、本発明の目的は、ＨＤヘッドライトのヘッドライトコントローラの負担を軽減するための方法を提供することであって、この方法は、交通状況に応じて、ヘッドライトコントローラによって供給される映像信号に影響を与える。その結果、ヘッドライトコントローラにおいて、計算能力がさらなる機能のために解放されることが意図される。加えて、本方法の実施を可能にするシステムの提供が意図される。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述の目的を達成するために、ＨＤヘッドライトの画像処理周波数を変化させる方法が提案され、この方法では、ヘッドライトコントローラによって供給されるそれぞれの出力映像信号が、ＨＤヘッドライトによって再生される。それぞれの入力映像信号は、入力画像周波数に同期してヘッドライトコントローラに供給される。それぞれの出力映像信号は、ヘッドライトコントローラによって、少なくとも１つの画像処理機能に応じて、画像処理周波数に同期して計算される。ヘッドライトコントローラは、少なくとも１つの画像処理機能によって生じるそれぞれの計算時間消費量を負担し、２つの連続したそれぞれの出力映像信号間の利用可能な計算時間は、画像処理周波数によって予め定義される。画像処理周波数は、それぞれの運転状況に応じて変化する。

【0010】

入力画像周波数は、例えば６０Ｈｚであり、つまり、１６．６ミリ秒ごとに、新しい画像が入力映像信号としてヘッドライトコントローラに供給される。入力映像信号は、例えば、車両の前方で照明されるエリア（このエリア内には、例えば、ＨＤヘッドライトによって照明されない対向交通が存在する）を継続した実施で記録しその記録をヘッドライトコントローラに送る車両前方エリアカメラによってもたらされる。次いで、少なくとも１つの画像処理機能が、例えば照明されていない対向交通の場合に光画像の対応する投影領域が遮光されている、ＨＤヘッドライト又はＨＤマトリクスヘッドライトの光画像を計算する。

【0011】

本発明による方法の一実施形態では、少なくとも１つの画像処理機能は、例えば、ロービーム光、ハイビーム光、側方光、対向交通の遮蔽、前方の道路利用者の遮蔽、通行人の遮蔽、車両の前方のエリアの暗い物体を明るくすること、又はシンボルの挿入である。

【0012】

計算負荷の高い画像処理プロセスが、少なくとも１つの画像処理機能の１つ又は複数の画像処理機能の選択に応じて生じる。したがって、全体で、ヘッドライトコントローラの計算ユニットにおいて、画像処理周波数及び／又は利用可能な計算能力の結果として利用可能な計算時間よりも多い計算時間が生じ得る。その結果として機能的制限が生じる。運転状況又は交通状況に応じて、本発明による方法は、利用可能な計算時間が、出力信号のために全ての選択された画像処理機能を計算するために結果として十分であるように、画像処理周波数を変化させることを有利に可能にする。これは、例えば、静止車両の場合である（この場合は入力信号の動的変化が生じないため）。自車両（静止車両）の前方にさらに遠くの静止車両が位置する例示的ケースでは、自車両のハイビーム光内のさらに遠くにある静止車両のシルエットは遮光されることが意図され、例えば、遮光セグメントの常時再計算は必要とされない。したがって、例えば入力画像周波数によって表されるような、高画像処理周波数はそのとき必要ではない。

【0013】

本発明による方法のさらなる実施形態では、画像処理周波数は入力画像周波数に設定される。同時に３ｋｍ／ｈを超える運転速度の運転状況が存在する。

【0014】

本発明による方法の別の実施形態では、画像処理周波数は入力画像周波数の半分に低減される。同時に３ｋｍ／ｈ未満の運転速度の運転状況が存在する。

【0015】

したがって、本発明による方法は、それぞれの運転状況又は交通状況に適応的に合致した画像処理周波数を有利に可能にし、つまり、平穏な交通状況の場合よりも変化する交通状況において画像処理周波数がより高い。

【0016】

本発明による方法のさらなる実施形態では、それぞれの入力映像信号が少なくとも１つの時間的に直前の入力映像信号に対して変化しない場合に、画像処理周波数が低減され、それぞれの入力映像信号が少なくとも１つの時間的に直前の入力映像信号に対して変化する場合に、画像処理周波数が増大される。この場合、例えば、変化が生じたか否かを確かめるために、予め定義された数の直接連続した入力映像信号が観察される。

【0017】

本発明による方法のさらに別の実施形態では、ヘッドライトコントローラの計算ユニット上で、それぞれの計算能力が、画像処理周波数に応じて割り当てられる。この割り当てが動的に行われることが考えられる。これは、例えば、車両が静止している局面において（状況：車両が静止しし、車両前方エリアカメラが赤信号を認識する）、ヘッドライトコントローラの計算ユニット上で出力映像信号の光画像を計算するために利用可能な計算能力が低減され、交通が再開したときに、再び増大されることを意味する。したがって、このような静止局面では、計算能力が他の機能に対して有利に増大される。これは、ヘッドライトコントローラの計算ユニットが、ヘッドライトコントローラのタスク以外のタスクも処理するプロセッサユニット上に、又は複数の制御ユニットによって負担されそれらの計算資源が要件に応じて分配されるプロセッサユニット上に仮想的に割り当てられた場合に特に有利である。

【0018】

さらに、ＨＤヘッドライトの画像処理周波数を変化させるシステムが請求され、このシステムは、ＨＤヘッドライトと、計算ユニットを備えたヘッドライトコントローラと、車両前方エリアカメラとを含む。ＨＤヘッドライトは、ヘッドライトコントローラによって供給されるそれぞれの出力映像信号を再生するように設計される。車両前方エリアカメラは、入力画像周波数に同期してヘッドライトコントローラにそれぞれの入力映像信号を供給するように構成される。ヘッドライトコントローラは、少なくとも１つの画像処理機能に応じて、それぞれの出力映像信号を画像処理周波数に同期して計算するように構成され、ヘッドライトコントローラは、少なくとも１つの画像処理機能によって生じるそれぞれの計算時間消費量を負担する。２つの連続するそれぞれの出力映像信号間の利用可能な計算時間は、画像処理周波数によって予め定義される。さらに、ヘッドライトコントローラは、それぞれの運転状況に応じて画像処理周波数を変化させるように構成される。

【0019】

本発明によるシステムのさらなる構成では、画像処理周波数は入力画像周波数に一致し、同時に、運転速度が３ｋｍ／ｈを超えるか又は車両の前方のエリアで移動する少なくとも１つの物体が存在する。

【0020】

本発明によるシステムの別の構成では、画像処理周波数は入力画像周波数の半分に低減され、同時に、運転速度は３ｋｍ／ｈ未満である。

【0021】

本発明によるシステムのさらに別の構成では、それぞれの入力映像信号が少なくとも１つの時間的に直前の入力映像信号に対して変化しない場合に、画像処理周波数は入力画像周波数と比べて低減される。そうでなければ、それぞれの入力映像信号が少なくとも１つの時間的に直前の入力映像信号に対して変化する場合に、画像処理周波数は入力画像周波数に一致する。

【0022】

本発明によるシステムのさらに別の構成では、ヘッドライトコントローラの計算ユニット上で、それぞれの計算能力は、画像処理周波数に応じて割り当てられる。

【0023】

さらに請求されるものは、ＨＤヘッドライトのヘッドライトコントローラの計算ユニット上で実行可能なプログラムコードを保存したコンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品である。計算ユニット上での実行時に、プログラムコードは、以下の少なくとも１つを、継続した反復実施で、計算ユニットに実行させる。
・入力画像周波数に同期して、車両前方エリアカメラからそれぞれの入力映像信号を受信するステップ、
・画像処理周波数に同期して、少なくとも１つの画像処理機能に応じてそれぞれの出力映像信号を計算するステップ、
・それぞれの出力映像信号をＨＤヘッドライトに供給するステップ、及び
・それぞれの運転状況に応じて、画像処理周波数を変化させるステップ。

【0024】

本発明のさらなる利点及び構成は、明細書の記載及び添付の図面から明らかである。

【0025】

本発明の範囲から逸脱することなく、上述の特徴が、それぞれ指定された組み合わせで使用されるだけでなく、他の組み合わせ又は単独で使用されることも可能であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明による方法の一実施形態におけるヘッドライトコントローラに存在する映像信号の時間フローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0027】

図１は、本発明による方法の一実施形態におけるヘッドライトコントローラに存在する映像信号３の時間フローチャート１０を示す。入力画像周波数で供給された入力映像信号１は、それぞれの画像処理周波数４、６に同期して、ヘッドライトコントローラによって出力映像信号２を形成するために処理される。時間矢印９に沿って、車両は、絶えず変化する交通状況下で、最初はフルスピードであり、そのため画像処理周波数４が入力映像信号１の入力画像周波数、例えば６０Ｈｚに一致する。画像変化は、新しい映像信号３ごとに生じ、この画像変化はヘッドライトコントローラによって検出されるなければならず、且つ出力映像信号２の変化を引き起こし得る。交通状況又は運転状況が変化し（例えば、車両が停止し）、それに関連して、（時間的に先行する映像信号３と比較して）入力映像信号１に変化が全く生じない場合に又はほんのわずか生じた場合に、切り替え条件５が満たされ、これに従って、画像処理周波数６が、元の画像処理周波数４の半分（例えば、３０Ｈｚ）に低減される。したがって、変化した出力映像信号が、ヘッドライトコントローラによってＨＤマトリクスヘッドライトに３３．３ミリ秒ごとにのみ供給され、その結果として、計算の複雑さも有利に減少し、計算能力が他の機能のために解放される。

【符号の説明】

【0028】

１ 入力映像信号
２ 出力映像信号
４、６ 画像処理周波数

【図1】