DE102013012325A1

DE102013012325A1 - Fahrerassistenzsystem und Betriebsverfahren dafür

Info

Publication number: DE102013012325A1
Application number: DE102013012325.9A
Authority: DE
Inventors: Gerald Schmidt; Marco MOEBUS
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2015-01-29
Also published as: CN104340109A; US9566900B2; CN104340109B; US20150028741A1

Abstract

Ein Fahrerassistenzsystem zur automatischen Steuerung einer Lichtquelle (7) an einem Fahrzeug umfasst eine Kamera (15) und eine Bildauswerteeinheit (16), die eingerichtet ist, in von der Kamera (15) gelieferten Bildern nach ersten Hellzonen zu suchen, die einen eingeschalteten Fahrzeugscheinwerfer abbilden, und die Lichtquelle sowohl bei Erkennung einer ersten Hellzone als auch einer zweiten Hellzone auszuschalten, die größer und weniger hell als die Abbildung eines eingeschalteten Fahrzeugscheinwerfers ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem zur automatischen Steuerung einer Lichtquelle an einem Fahrzeug, insbesondere eines Fernlichts.
Ein solches Fahrerassistenzsystem ist zum Beispiel aus DE 10 2004 033 705 A1 bekannt. Dieses herkömmliche Fahrerassistenzsystem umfasst einen Radarsensor, dessen Strahlung von einem externen Objekt wie etwa einem entgegenkommenden Fahrzeug reflektiert und am Sensor wieder aufgefangen wird. Fahrzeuge, die in keiner direkten Sichtverbindung zum Radarsensor stehen, werden von der Strahlung nicht getroffen und können nicht erfasst werden. Alternativ oder ergänzend zum Radarsensor kann eine Kamera vorgesehen sein, deren Bilder von einer Bildverarbeitungseinrichtung daraufhin analysiert werden, ob sie ein Kraftfahrzeug zeigen. In der Praxis ist in den Bildern einer solchen Kamera ein entgegenkommendes Fahrzeug nur anhand der zwei Hellzonen erkennbar, als die seine Scheinwerfer in dem Bild abgebildet werden. Umrisse der Fahrzeugkarosserie werden im Allgemeinen von den Scheinwerfern überstrahlt.
Da sowohl der Radarsensor als auch die Kamera einen Sichtkontakt zum entgegenkommenden Fahrzeug erfordert, damit dieses erkannt und daraufhin das Fernlicht ausgeschaltet werden kann, ist eine kurzzeitige Blendung des Fahrers eines entgegenkommenden Fahrzeuges in der Zeitspanne zwischen dem Sichtbarwerden des Fahrzeugs und dessen Erkennung durch das Fahrerassistenzsystem nicht zu vermeiden.
Aufgabe einer Ausführungsform der Erfindung ist, ein Fahrerassistenzsystem zur automatischen Steuerung einer Lichtquelle an einem Fahrzeug so weiter zu entwickeln, dass die Gefahr einer Blendung entgegenkommender Verkehrsteilnehmer minimiert wird.
Die Aufgabe wird einer Ausgestaltung der Erfindung zufolge gelöst durch ein Fahrerassistenzsystem mit einer Kamera und einer Bildauswerteeinheit, die eingerichtet ist, in von der Kamera gelieferten Bildern nach ersten Hellzonen zu suchen, die einen eingeschalteten Fahrzeugscheinwerfer abbilden, und die Lichtquelle sowohl bei Erkennung einer ersten Hellzone als auch einer zweiten Hellzone auszuschalten, die größer und weniger hell als die Abbildung eines eingeschalteten Fahrzeugscheinwerfers ist. Die Wirkung der Erfindung basiert darauf, dass in vielen Fällen die Scheinwerfer nicht das erste Licht eines entgegenkommenden Fahrzeugs sind, das bei Annäherung an ein entgegenkommendes Fahrzeug sichtbar wird, sondern dieses Licht von Objekten herrührt, die von den Scheinwerfern des entgegenkommenden Fahrzeugs angestrahlt werden. Diese Objekte können nicht heller sein als die sie anstrahlenden Scheinwerfer, und im Allgemeinen sind sie auch größer als diese. Insofern kann ein helles Objekt oder eine Mehrzahl von hellen Objekten, die in einem Kamerabild sichtbar werden, als von den Scheinwerfern eines entgegenkommenden Fahrzeugs angestrahlt identifiziert werden, wenn die Ausdehnung einer diesen Objekten entsprechenden Hellzone des Bildes zu groß und die Helligkeit zu gering ist, um als Abbildung eines Fahrzeugscheinwerfers aufgefasst werden zu können.
Um sicherstellen zu können, dass eine solche zweite Hellzone tatsächlich nur im Dunkeln erkannt wird, kann als Voraussetzung für die Erkennung einer zweiten Hellzone durch die Bildauswertungseinheit vorgesehen werden, dass der Anteil dieser zweiten Hellzone an der Fläche eines Bildes kleiner als der einer gleichzeitig erfassten Dunkelzone ist.
Noch bevor ein entgegenkommendes Fahrzeug sichtbar wird, kann dessen Annäherung erkennbar sein anhand der Streuung vom Licht seiner Scheinwerfer an Aerosolpartikeln, insbesondere feinen Wassertröpfchen, die sich in sich nachts abkühlender Luft bei hoher Luftfeuchtigkeit bilden können. Solches Streulicht ist insbesondere dann deutlich sichtbar, wenn ein mit dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem ausgestattetes Fahrzeug und ein anderes Fahrzeug aus sich entgegengesetzten Richtungen einer Hügelkuppe nähern. In diesem Fall verdeckt der Hügel eine direkte Sicht auf die Scheinwerfer des anderen Fahrzeugs, doch das gestreute Licht ist vor dem Hintergrund des Nachthimmels gut zu erkennen. In Anpassung an eine solche Situation kann die Bildauswertungseinheit zweckmäßigerweise eingerichtet sein, die zweite Hellzone insbesondere dann zu erkennen, wenn diese über dem Horizont liegt und an ihrem Rand kontinuierlich in die Dunkelzone übergeht.
Des Weiteren kann die Bildauswertungseinheit eingerichtet sein, die zweite Hellzone insbesondere dann zu erkennen, wenn sie ein helles Objekt vor dunklem Hintergrund enthält. Bei einem solchen Objekt kann es sich insbesondere um ein von den Scheinwerfern des anderen Fahrzeugs angestrahltes Objekt am Straßenrand handeln, es kommt aber auch ein von den Scheinwerfern angestrahlter Bereich der Fahrbahnoberfläche in Betracht, der von Dunkelheit umgeben ist.
Noch eine Alternative ist, die zweite Hellzone insbesondere dann zu erkennen, wenn sie einen hellen Hintergrund hinter einem dunklen Objekt bildet. Ein solcher heller Hintergrund kann zum Beispiel von der unmittelbar vor dem entgegenkommenden Fahrzeug liegenden Fahrbahn oder Objekten am Fahrbahnrand, die von dem entgegenkommenden Fahrzeug angestrahlt werden, gebildet sein, die aus der Sicht des mit dem Fahrerassistenzsystem ausgestatteten Fahrzeugs teilweise hinter nicht angestrahlten Objekten wie etwa Bäumen am Fahrbahnrand verborgen sind.
Die Wahrscheinlichkeit, dass eine zweite Hellzone richtig erkannt wird, kann verbessert werden, wenn die Bildauswertungseinheit an eine Kartendatenbank und eine Lokalisierungsvorrichtung zur Ermittlung der geographischen Position des Fahrzeugs gekoppelt und eingerichtet ist, Informationen der Kartendatenbank bei der Erkennung der zweiten Hellzone zu berücksichtigen. Eine solche Kartendatenbank und Lokalisierungsvorrichtung sind in an sich bekannten Fahrzeugnavigationsgeräten kombiniert.
Wenn die zum Beispiel die zweite Hellzone auf diffuse Lichtstreuung an Aerosol zurückgeht, kann die Bereitschaft der Bildauswertungseinheit, eine solche zweite Hellzone zu erkennen, zweckmäßigerweise dann erhöht sein, wenn die vor dem Fahrzeug liegende Fahrstrecke eine Hügelkuppe aufweist.
In analoger Weise sollte die Bereitschaft der Bildauswertungseinheit, die zweite Hellzone zu erkennen, erhöht sein, wenn die vor dem Fahrzeug liegende Fahrstrecke eine Kurve aufweist und das helle Objekt sich an der Außenseite der Kurve befindet, so dass es von einem sich auf einem nicht einsehbaren Abschnitt der Fahrstrecke jenseits der Kurve nähernden Fahrzeug angestrahlt sein kann.
Des Weiteren kann die Bereitschaft der Bildauswertungseinheit, die zweite Hellzone zu kennen, erhöht sein, wenn die vor dem Fahrzeug liegende Fahrstrecke eine Kurve aufweist und das dunkle Objekt vor hellem Hintergrund sich an der Innenseite der Kurve befindet.
Des Weiteren kann die Bildauswertungseinheit mit C2C-Schnittstelle verbunden sein, und die Bereitschaft der Bildauswertungseinheit, die zweite Hellzone zu erkennen, kann erhöht sein, wenn ein C2C-Signal eines anderen Fahrzeugs empfangen wird. Das Vorliegen eines solchen Signals zeigt zumindest an, dass ein anderes Fahrzeug in der Nähe ist, so dass die Möglichkeit, dass dieses in Kürze im Sichtfeld erscheint, nicht auszuschließen ist.
Um die Wahrscheinlichkeit, dass ein solches Fahrzeug sichtbar wird, genauer beurteilen zu können, ist die Bildauswertungseinheit zweckmäßigerweise eingerichtet, aus dem C2C-Signal Angaben zur Position, der Fahrtrichtung, dem Lenkwinkel und/oder der Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs zu extrahieren.
Die Aufgabe wird einer anderen Ausgestaltung der Erfindung zufolge gelöst durch ein Verfahren zur automatischen Steuerung einer Lichtquelle an einem Fahrzeug mit den Schritten:

– Empfangen eines Bildes der vor dem Fahrzeug liegenden Umgebung;
– Absuchen des Bildes nach einer ersten Hellzone, die einen eingeschalteten Fahrzeugscheinwerfer abbildet;
– Absuchen des Bildes nach einer zweiten Hellzone, die größer und weniger hell ist als für die Abbildung eines eingeschalteten Fahrzeugscheinwerfers zu erwarten;
– Ausschalten der Lichtquelle bei Erkennung einer ersten Hellzone;
– Ausschalten der Lichtquelle auch bei Erkennung einer zweiten Hellzone.

Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Computerprogrammprodukt, welche Instruktionen umfasst, die bei Ausführung auf einen Computer diesen befähigen, als Bildauswertungseinheit eines Fahrerassistenzsystems wie oben beschrieben zu arbeiten bzw. das oben beschriebene Verfahren auszuführen.
Weiterer Erfindungsgegenstand ist ein computerlesbarer Datenträger, auf dem Programmanweisungen aufgezeichnet sind, die einen Computer befähigen, in der oben erwähnten Weise zu arbeiten.
Ferner wird eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung einer Lichtquelle an einem Fahrzeug vorgeschlagen, die folgende Mittel aufweist:

– Mittel zum Empfangen eines Bildes der vor dem Fahrzeug liegenden Umgebung;
– Mittel zum Absuchen des Bildes nach einer ersten Hellzone, die einen eingeschalteten Fahrzeugscheinwerfer abbildet;
– Mittel zum Absuchen des Bildes nach einer zweiten Hellzone, die größer und weniger hell als die Abbildung eines eingeschalteten Fahrzeugscheinwerfers ist;
– Mittel zum Ausschalten der Lichtquelle bei Erkennung einer ersten Hellzone, und
– Mittel zum Ausschalten der Lichtquelle bei Erkennung einer zweiten Hellzone.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
1 eine erste typische Anwendungssituation der vorliegenden Erfindung;
2 eine zweite Anwendungssituation;
3 ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems und
3 ein Flussdiagramm eines in ein erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem ablaufenden Arbeitsverfahrens.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung zwei Fahrzeuge, ein mit einem Fahrerassistenzsystem zum automatischen Schalten des Fernlichts ausgestatteten Fahrzeug oder Ego-Fahrzeug 1 und einem anderen Fahrzeug 2, die sich auf einer gleichen Straße 3 in entgegengesetzten Richtungen im Dunkeln einer Kuppe 4 nähern. Wie anhand strichpunktierter Linien 5, 6 zu erkennen, sind die Lichtkegel von Frontscheinwerfern 7 beider Fahrzeuge voneinander durch die Kuppe 4 abgeschattet, so dass kein Fahrer die Scheinwerfer 7 des jeweils entgegenkommenden Fahrzeugs sehen kann. Allerdings können sie, wenn die Luft in der Nacht abkühlt, bei ausreichend hoher Luftfeuchtigkeit Feintröpfchen bilden, die das Licht der Scheinwerfer 7 streuen. Die Annäherung des anderen Fahrzeugs 2 ist in einer solchen Situation aus der Perspektive des Ego-Fahrzeugs daran erkennbar, dass sich über der Straße 3 im Bereich der Kuppe 4 ein diffus leuchtender Dunstschwaden 8 vor dem dunklen Nachthimmel abzeichnet.
Eine zweite typische Anwendungssituation ist in 2 dargestellt. Ego-Fahrzeug 1 und anderes Fahrzeug 2 nähern sich aus entgegengesetzten Richtungen einer Kurve 9. Aus der Perspektive des Ego-Fahrzeugs 1 ist das andere Fahrzeug 2 nicht sichtbar, zum Beispiel, weil es noch hinter einem Gebäude, einer Geländeerhebung 10 oder dergleichen verborgen ist. Wenn die Straße 3 einen geeigneten Höhenverlauf aufweist, d. h., insbesondere wenn sie eben ist oder aus wenigstens einer Richtung zur Kurve 9 hin abschüssig ist, dann ist damit zu rechnen, dass aus der Perspektive des Ego-Fahrzeugs 1 ein von den Frontscheinwerfern 7 des anderen Fahrzeugs 2 beleuchteter Bereich 11 der Fahrbahn früher sichtbar ist, als das entgegenkommende Fahrzeug 2 selbst. Doch auch wenn das Höhenprofil der Straße 3 derart ist, dass keine vom Fahrzeug 2 beleuchtete Fahrbahnoberfläche aus der Perspektive des Ego-Fahrzeugs 1 sichtbar wird, kann die Annäherung des anderen Fahrzeugs 2 anhand von von ihm beleuchteten Objekten am Straßenrand erkennbar sein, hier z. B. durch Bäume 12 an der Außenseite der Kurve 9, die vom Fahrzeug 2 angestrahlt werden und vom Ego-Fahrzeug 1 aus unverdeckt sichtbar und vor unbeleuchteter, dunkler Landschaft gut erkennbar sind.
Der vom entgegenkommenden Fahrzeug 2 beleuchtete Bereich 11 der Fahrbahnoberfläche oder auch ein Objekt am Fahrbahnrand, hier ein Gebüsch 13, können vom Ego-Fahrzeug 1 aus auch dann wahrnehmbar sein, wenn sie durch Objekte an der Innenseite der Kurve 9, wie etwa die Stämme 14 von Bäumen, teilweise verdeckt sind. Die Stämme 14 sind in dem hier dargestellten Beispiel nicht von Lichtkegel des Fahrzeugs 2 erfasst und bilden daher dunkle Silhouetten vor den vom Fahrzeug 2 beleuchteten Objekten wie etwa den Fahrbahnbereich 11 bzw. dem Gebüsch 13. Doch selbst wenn das Licht des Fahrzeugs 2 auf die Stämme 14 träfe, würde es diese nur an einer vom Ego-Fahrzeug 1 im wesentlichen abgewandten Seite beleuchten, so dass sie sich auch in diesem Fall dunkel vor hellem Hintergrund abheben würden.
Das Ego-Fahrzeug 1 ist mit einem Fahrerassistenzsystem zur Steuerung seines Fernlichts ausgestattet, dass in 3 als Blockdiagramm dargestellt ist. Es umfasst eine Kamera 15, die in Fahrtrichtung 1 des Ego-Fahrzeugs 1 nach vorn ausgerichtet ist, um die vor dem Fahrzeug liegende Straße 3 und den Straßenrand zu erfassen. Der Blickwinkel der Kamera 15 sollte größer sein als der Lichtkegel der Scheinwerfer 7 des Ego-Fahrzeugs 1, um insbesondere solche Bereiche der Umgebung zu erfassen, in denen der Widerschein der Lichter eines entgegenkommenden Fahrzeugs deutlich erkennbar ist, ohne von den Scheinwerfern des Ego-Fahrzeugs 1 überstrahlt zu werden.
Die Kamera 15 liefert ihre Bilder an eine Bildauswertungseinheit 16, die ferner an ein Navigationsgerät 17 und/oder eine C2C-Funkschnittstelle 18 gekoppelt ist. Von dem Navigationsgerät 17 kann die Bildauswertungseinheit 16 Informationen über das Umfeld des Ego-Fahrzeugs 1 wie etwa den Verlauf der Straße 3, Höhenprofil, Bebauung und/oder Bewuchs am Straßenrand beziehen, die herkömmlicherweise in in dem Navigationsgerät 17 gespeicherten Kartendaten enthalten sind. Über die C2C-Funkschnittstelle 18 können die Signale anderer mit entsprechenden Schnittstellen ausgestatteter Fahrzeuge empfangen werden, die Auskunft geben über das Vorhandensein solcher Fahrzeuge und gegebenenfalls über deren Position, Fahrtrichtung und/oder Geschwindigkeit.
4 zeigt ein Flussdiagramm eines von der Bildauswertungseinheit 16 ausgeführten Arbeitsverfahrens. In regelmäßigen Zeitabständen bezieht die Bildauswertungseinheit 16 von der Kamera 15 ein Bild der Umgebung (S1). In Schritt S2 wird der Dunkelanteil des Bildes ermittelt, d. h. der Anteil der Fläche des Bildes, dessen Helligkeit unter einem vorgegebenen Grenzwert liegt. Da die Kamera 15, um unterschiedliche Umgebungshelligkeiten auszugleichen, unterschiedliche Verstärkungen und/oder Integrationszeiten einsetzen muss, können auch Angaben der Kamera zu diesen Parametern herangezogen werden, um zu beurteilen, ob sich das Fahrzeug 1 in dunkler Umgebung, etwa auf unbeleuchteter Straße bei Nacht oder in einem unbeleuchtetem Tunnel, bewegt.
Wenn festgestellt wird, dass der Dunkelanteil des Bildes unter einer Schwelle liegt oder die Aufnahmeparameter des Bildes auf eine helle Umgebung hindeuten, bricht die Verarbeitung in Schritt S3 ab. Wenn hingegen festgestellt wird, dass das Bild im Wesentlichen Dunkelheit zeigt, werden im Schritt S4 Hellzonen des Bildes ermittelt, d. h. Bereiche des Bildes, deren Helligkeit deutlich höher ist als die eines überwiegenden Teiles eines Bildes.
Typischerweise sind solche Hellzonen in jedem Bild zu finden, zumindest nämlich die Abbilder jener Objekte, die vom Lichtkegel der Scheinwerfer 7 des Ego-Fahrzeugs 1 selbst getroffen werden. Fehlen diese, kann eine Warnung an den Fahrer ausgegeben werden, um ihn zum Einschalten der Scheinwerfer 7 zu veranlassen.
Eine der Hellzonen wird in Schritt S5 ausgewählt. In Schritt S6 wird ihre Helligkeit untersucht. Falls die ausgewählte Hellzone das Abbild eines eingeschalteten Scheinwerfers eines entgegenkommenden Fahrzeugs ist, dann ist zu erwarten, dass wenigstens in einem zentralen Teil dieser Hellzone die Fotorezeptoren der Kamera 15 hohe Helligkeitswerte erreichen und typischerweise sogar gesättigt sind. Wenn die Kamera 15 eine Farbkamera ist, dann ist die Existenz eines zentralen Teils der Hellzone, in der die Fotorezeptoren aller Farben gesättigt sind, ein starkes Indiz dafür, dass ein Scheinwerfer abgebildet ist. Falls also hohe Helligkeit oder Sättigung beobachtet wird, wird in Schritt S7 geprüft, ob die Größe der betreffenden Hellzone mit der Annahme vereinbar ist, dass es sich um einen Fahrzeugscheinwerfer handelt. Hierzu können auch aus dem Bild der Kamera 15 oder z. B. der Ausgabe eines Radarsensors abgeleitete Informationen über die Entfernung der Lichtquelle und den daraus resultierenden Maßstab ihrer Abbildung, herangezogen werden.
Wenn unter Berücksichtigung dieses Maßstabs die Größe der Hellzone mit der Annahme, es handle sich um die Abbildung eines Scheinwerfers, vereinbar ist, schaltet die Bildauswertungseinheit 16 das Fernlicht an den Frontscheinwerfern 7 des Ego-Fahrzeugs 1 aus (S8).
Wenn in Schritt S7 die Größe der Hellzone nicht zu der Annahme passt, es handle sich um die Abbildung eines Scheinwerfers, dann kann die Verarbeitung zu Schritt S9 springen, in dem überprüft wird, ob das Bild noch eine weitere nicht untersuchte Hellzone enthält. Wenn nein, endet die Verarbeitung, wenn ja, kehrt sie zu Schritt S5 zurück, um eine noch nicht untersuchte Hellzone auszuwählen. Alternativ kann das Verfahren auch von S7 zu Schritt S10 springen, der auch dann erreicht wird, wenn die Überprüfung der Helligkeit in Schritt S6 ergibt, dass diese geringer ist als für das Abbild eines Scheinwerfers zu erwarten.
In Schritt S10 wird überprüft, ob aktuelle C2C-Daten von der Schnittstelle 18 vorliegen. Eine Auswertung dieser Daten im Schritt S11 kann in einfachsten Fall darin bestehen, festzustellen, dass sich ein C2C-fähiges Fahrzeug in der Nähe befindet, und daraufhin in Schritt S12 die Neigung der Bildauswertungseinheit 16, die betrachtete Hellzone als Widerschein der Scheinwerfer eines solchen Fahrzeugs aufzufassen, in noch zu beschreibender Weise heraufzusetzen.
Einer weiterentwickelten Ausgestaltung zufolge können auch quantitative in den C2C-Daten enthaltene Informationen, insbesondere in Bezug auf Position und Fahrtrichtung des die Information sendenden Fahrzeugs, in S11 berücksichtigt werden, um zu entscheiden, ob dieses Fahrzeug dem Ego-Fahrzeug 1 auf seiner Straße 3 entgegenkommen kann oder nicht. Die Auswertung dieser Information kann bereits ein so eindeutiges Ergebnis liefern, dass das Verfahren wie in der Figur durch einen gestrichelten Pfeil angedeutet, unmittelbar zu S8 springt und das Fernlicht ausgeschaltet wird. Wenn die Auswertung der C2C-Daten nicht eindeutig ergibt, dass ein Fahrzeug entgegenkommt, eine solche Annahme aber plausibel erscheinen lässt, dann wird in Schritt S12 eine Punktzahl-Schwelle, die die betrachtete Hellzone bei der sich anschließenden Untersuchung erreichen oder überschreiten muss, um als Widerschein eines entgegenkommenden Fahrzeugs aufgefasst zu werden, herabgesetzt.
In der Folge werden vom Navigationsgerät 17 herrührende Informationen herangezogen, um die Hellzone zu beurteilen. So wird etwa in Schritt S13 geprüft, ob auf der von dem Ego-Fahrzeug 1 befahrenen Straße 3 eine Kuppe 4 vorausliegt, hinter der ein entgegenkommendes Fahrzeug 2 verborgen sein könnte. Wenn ja, könnte es sich bei der Hellzone um das Abbild eines Dunstschwadens 8 handeln, wie mit Bezug auf 1 beschrieben. Ein solcher Dunstschwaden sollte in etwa wenigstens die Breite der Straße 3 haben, und ihre Entfernung sollte in etwa dieselbe sein wie die der Kuppe 4. Aus diesen Annahmen wird eine Mindestgröße berechnet, die das Abbild der Wolke 8 im Bild der Kamera 15 haben müsste und mit der Größe der Hellzone verglichen. Wenn die Hellzone kleiner ist als zu erwarten (und das Sichtfeld der Kamera 15 nicht durch ein in gleicher Richtung vorausfahrendes Fahrzeug eingeschränkt ist) dann kann davon ausgegangen werden, dass es sich nicht um einen angestrahlten Dunstschwaden 8 handelt, und das Verfahren verzweigt nach Schritt S17. Wenn hingegen die Größe mit der Annahme, dass es sich um einen Dunstschwaden 8 handelt, vereinbar ist, wird weiter geprüft (S15), ob dieser über der Fahrbahn der Straße 3 liegt. Wenn dies nicht der Fall ist, ist anzunehmen, dass die Hellzone eine andere Ursache hat, und das Verfahren geht wiederum über zu Schritt S17.
Des Weiteren sollte das Abbild eines Dunstschwadens 8 wenigstens lokal unscharf berandet sein, d. h. kontinuierlich in eine Dunkelzone übergehen. Wenn sich auch dieses Kriterium in Schritt S16 als erfüllt erweist, wird die Hellzone als Abbild eines vom Gegenverkehr angestrahlten Dunstschwadens 8 identifiziert und das Fernlicht ausgeschaltet (S8).
Wenn sich die Annahme, es handle sich bei der Hellzone um einen angestrahlten Dunstschwaden 8, in irgendeinem der obigen Schritte S13–S16 nicht bestätigt hat, wird im Schritt S17 überprüft, ob auf der Straße 3 eine Kurve 9 vorausliegt. Wenn dies nicht der Fall ist, dann müsste Gegenverkehr anhand seiner direkt sichtbaren Scheinwerfer erkennbar sein und hätte bereits im Schritt S7 identifiziert werden müssen. Deswegen endet in diesem Fall die Verarbeitung der ausgewählten Hellzone an dieser Stelle, und das Verfahren springt zum bereits erweiterten Schritt S9.
Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass unter Kurve hier jede Art von Straßenverlauf verstanden werden kann, die eine Richtungsänderung eines Fahrzeugs oder erzwingt, insbesondere also auch eine Straßeneinmündung.
In Schritt S18 wird überprüft, ob die Hellzone Teil des Abbildes der vor dem Ego-Fahrzeug 1 liegenden Fahrbahn der Straße 3 ist. Wenn ja, dann ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass ein anderes, noch nicht sichtbares Fahrzeug die Straße 3 beleuchtet. Wenn die Abmessungen des beleuchtetem Fahrbahnbereichs (entsprechend dem Bereich 11 der 2) und dessen Helligkeit mit der Annahme vereinbar sind, dass es sich um den Widerschein eines entgegenkommenden Fahrzeugs handelt, geht das Verfahren über zu Schritt S8. Die Intervallgrenzen von Größe und Helligkeit, in denen die betrachtete Hellzone liegen muss, können zuvor in Schritt S12 umso weiter gesetzt worden sein, je wahrscheinlicher die C2C-Daten es erscheinen lassen, dass ein anderes Fahrzeug 2 entgegenkommt.
Befindet sich die Hellzone nicht auf der Fahrbahn, dann wird als nächstwahrscheinliche Annahme in Schritt S19 überprüft, ob sie sich an der Außenseite der Kurve 9 befindet und deshalb auf dort befindliche, angestrahlte Objekte wie etwa die Bäume 12 in 2 zurückzuführen sein könnte. Wenn ja, wird in Schritt S20, zum Beispiel anhand von Radardaten oder durch einen Vergleich mit einem früheren, von der Kamera 15 gelieferten Bild, die Entfernung zu einem angestrahlten Objekt 12 abgeschätzt, um zu beurteilen, ob dieses vor einem dunklen Hintergrund erscheint. Wenn ja, dann ist die Annahme plausibel, dass es von einem entgegenkommenden Fahrzeug 2 angestrahlt wird, und das Fernlicht wird ausgeschaltet (S8).
Wenn umgekehrt in Schritt S21 festgestellt wird, dass die Hellzone sich aus der Perspektive des Ego-Fahrzeugs 1 an der Innenseite der Kurve 9 befindet, dann sind davorstehende dunkle Objekte wie etwa die Baumstämme 14 ein Indiz dafür, dass das angestrahlte Objekt wie etwa das Gebüsch 13 sich aus der Perspektive des Ego-Fahrzeugs 1 jenseits der Kurve 9 am Straßenrand befindet, und so wird auch in diesem Fall angenommen (S22), dass sich ein anderes Fahrzeug 2 nähert, und das Fernlicht wird ausgeschaltet (S8).
Wenn sich die Hellzone weder auf der Straße selbst noch irgendwo in der Nähe der Kurve 9 befindet, wird angenommen, dass sie nicht auf ein entgegenkommendes Fahrzeug zurückzuführen ist, und das Verfahren geht über zu Schritt S9.
Wenn keine der Hellzonen des Bildes auf ein entgegenkommendes Fahrzeug zurückzuführen ist, endet das Verfahren mit der Untersuchung der letzten Hellzone, und das Fernlicht bleibt zumindest so lange eingeschaltet, bis das Verfahren wiederholt wird.
Ein Wiedereinschalten des Fernlichts kann dem Fahrer überlassen bleiben. Es kann aber auch vorgesehen werden, dass das Fernlicht automatisch wieder eingeschaltet wird, zum Beispiel, indem die Untersuchungen des Verfahrens von 4 auch bei ausgeschaltetem Fernlicht regelmäßig wiederholt werden und das Fernlicht wieder eingeschaltet wird, nachdem entweder die Bedingungen zum Ausschalten S8 des Fernlichts über eine vorgegebene Zeitspanne hinweg nicht vorgelegen haben, oder wenn, nachdem die Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs in Schritt S7 identifiziert worden sind, diese in einem nachfolgend aufgenommenen Bild nicht mehr enthalten sind. In diesem Fall ist davon auszugehen, dass die Fahrzeuge 1, 2 aneinander vorbeigefahren sind und deswegen keine Blendgefahr mehr besteht.
Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.
Bezugszeichenliste

1: Ego-Fahrzeug
2: anderes Fahrzeug
3: Straße
4: Kuppe
5: Linie
6: Linie
7: Frontscheinwerfer
8: Dunstschwaden
9: Kurve
10: Geländeerhebung
11: Bereich
12: Baum
13: Gebüsch
14: Stamm
15: Kamera
16: Bildauswertungseinheit
17: Navigationsgerät
18: C2C-Funkschnittstelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004033705 A1 [0002]

Claims

Fahrerassistenzsystem zur automatischen Steuerung einer Lichtquelle (7) an einem Fahrzeug (1), mit einer Kamera (15) und einer Bildauswertungseinheit (16), die eingerichtet ist, in von der Kamera (15) gelieferten Bildern nach ersten Hellzonen zu suchen, die einen eingeschalteten Fahrzeugscheinwerfer (7) abbilden, und die Lichtquelle (7) sowohl bei Erkennung einer ersten Hellzone als auch einer zweiten Hellzone auszuschalten, die größer und weniger hell als die Abbildung eines eingeschalteten Fahrzeugscheinwerfers (7) ist.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1, bei dem die Bildauswertungseinheit (16) eingerichtet ist, eine zweite Hellzone nur dann zu erkennen, wenn ihr Anteil an der Fläche eines Bildes kleiner als der einer Dunkelzone ist (S2, S3).
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Bildauswertungseinheit (16) eingerichtet ist, die zweite Hellzone insbesondere dann zu erkennen, wenn diese über dem Horizont liegt (S15) und/oder kontinuierlich in eine Dunkelzone übergeht (S16).
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bildauswertungseinheit (16) eingerichtet ist, die zweite Hellzone insbesondere dann zu erkennen, wenn sie ein helles Objekt vor dunklem Hintergrund enthält (S20).
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bildauswertungseinheit (6) eingerichtet ist, die zweite Hellzone insbesondere dann zu erkennen, wenn sie einen hellen Hintergrund (11; 13) hinter einem dunklen Objekt (14) bildet (S22).
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bildauswertungseinheit (16) an eine Kartendatenbank und eine Lokalisierungsvorrichtung zur Ermittlung der geographischen Position des Fahrzeugs gekoppelt und eingerichtet ist, Informationen der Kartendatenbank bei der Erkennung der zweiten Hellzone zu berücksichtigen (S13, S17).
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 3, bei dem eine Bereitschaft der Bildauswertungseinheit (16), die zweite Hellzone zu erkennen, erhöht ist, wenn die vor dem Fahrzeug liegende Fahrstrecke (3) eine Kuppe (4) aufweist.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 4, bei dem eine Bereitschaft der Bildauswertungseinheit, die zweite Hellzone zu erkennen, erhöht ist, wenn die vor dem Fahrzeug liegende Fahrstrecke eine Kurve (9) aufweist und das helle Objekt (12) sich an der Außenseite der Kurve (9) befindet (S19).
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 5, bei dem eine Bereitschaft der Bildauswertungseinheit (16), die zweite Hellzone zu erkennen, erhöht ist, wenn die vor dem Fahrzeug (1) liegende Fahrstrecke (3) eine Kurve (9) aufweist und das dunkle Objekt (14) sich an der Innenseite der Kurve befindet.
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bildauswertungseinheit (16) mit einer C2C-Schnittstelle (18) verbunden ist eine Bereitschaft der Bildauswertungseinheit (16), die zweite Hellzone zu erkennen, erhöht ist, wenn ein C2C-Signal eines anderen Fahrzeugs empfangen wird.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 10, bei dem die Bildauswertungseinheit (16) eingerichtet ist, aus dem C2C-Signal Angaben zu Position, Fahrtrichtung, Lenkwinkel und/oder Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs zu extrahieren (S10–S12).
Fahrerassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Lichtquelle (7) ein Fernlicht ist.
Verfahren zur automatischen Steuerung einer Lichtquelle (7) an einem Fahrzeug (1), mit den Schritten: – Empfangen eines Bildes der vor dem Fahrzeug liegenden Umgebung (S1); – Absuchen (S4) des Bildes nach einer ersten Hellzone, die einen eingeschalteten Fahrzeugscheinwerfer abbildet (S6, S7), – Absuchen (S4) des Bildes nach einer zweiten Hellzone, die größer und weniger hell als die Abbildung eines eingeschalteten Fahrzeugscheinwerfers ist (S4, S10–S22), – Ausschalten (S8) der Lichtquelle (7) bei Erkennung einer ersten Hellzone, und – Ausschalten (S8) der Lichtquelle bei Erkennung einer zweiten Hellzone.
Computerprogrammprodukt, welches Instruktionen umfasst, die bei Ausführung auf einem Computer diesen befähigen, als Bildauswertungseinheit eines Fahrerassistenzsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zu arbeiten oder das Verfahren nach Anspruch 13 auszuführen.
Computerlesbarer Datenträger, auf dem Programmanweisungen aufgezeichnet sind, die einen Computer befähigen, als Bildauswertungseinheit eines Fahrerassistenzsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zu arbeiten oder das Verfahren nach Anspruch 13 auszuführen.