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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Sichtweite für ein Fahrzeug bei Nebel gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein solches Verfahren zum Bestimmen einer Sichtweite für ein Fahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, bei Nebel ist beispielsweise bereits der
DE 10 2013 204 597 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren wird mittels zumindest einer Kamera wenigstens ein Bild zumindest eines Teils der Umgebung des Fahrzeugs erfasst. Ferner wird die Sichtweite anhand des wenigstens einen Bildes bestimmt.
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Ferner offenbart die
DE 10 2011 086 512 A1 ein Verfahren zur Detektion von Nebel mittels eines Kamerabildes oder eines Videobildes.
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Schließlich ist aus der
DE 10 2011 105 074 A1 ein Verfahren zur Bestimmung einer Sichtweite für ein Fahrzeug bekannt. Bei dem Verfahren wird mittels zumindest einer Kamera eine Umgebung des Fahrzeugs erfasst.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Sichtweite für das Fahrzeug bei Nebel besonders präzise bestimmt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Sichtweite für das Fahrzeug bei Nebel besonders präzise bestimmt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei dem Verfahren wenigstens ein Parameter des Bilds statistisch ausgewertet wird. Der Parameter wird auch als Bildparameter bezeichnet, wobei genau ein Bildparameter oder mehrere Bildparameter statistisch ausgewertet werden. In Abhängigkeit von der statistischen Auswertung des Parameters wird das Vorhandensein von Nebel in der Umgebung des Fahrzeugs bestimmt. Des Weiteren wird eine Objekterkennung durchgeführt, mittels welcher wenigstens ein Objekt in dem Bild identifiziert wird. Mit anderen Worten wird das Bild einer Objekterkennung beziehungsweise einem Objekterkennungsverfahren unterzogen, mittels welchem wenigstens ein Objekt in dem erfassten Bild identifiziert wird. Außerdem wird wenigstens ein Abstand zwischen dem identifizierten Objekt und wenigstens einem weiteren Objekt bestimmt. Darüber hinaus werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die aktuelle Tageszeit und/oder der aktuelle Sonnenstand ermittelt. Schließlich wird die Sichtweite in Abhängigkeit von dem bestimmten Abstand bestimmt, wobei die Sichtweite auch in Abhängigkeit von der ermittelten Tageszeit und/oder dem ermittelten Sonnenstand bestimmt wird. Dies bedeutet, dass im Rahmen der Bestimmung der Sichtweite die Tageszeit und/oder der Sonnenstand einbezogen wird, um dadurch die aktuelle Sichtweite besonders präzise ermitteln zu können. Insbesondere ist es möglich, infolge der präzisen Bestimmung der Sichtweite den Fahrer des beispielsweise als Kraftwagen ausgebildeten Fahrzeugs besonders gut unterstützen zu können. Hierbei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass wenigstens eine Komponente, insbesondere ein Fahrerassistenzsystem, des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der bestimmten Sichtweite betrieben, das heißt eingestellt wird. Darunter ist beispielsweise zu verstehen, dass ein Zustand der Komponente in Abhängigkeit von der bestimmten Sichtweite eingestellt wird. Insbesondere ist es möglich, ein automatisches Einstellen beziehungsweise Verstellen der Komponente in Abhängigkeit von der Sichtweite durchzuführen, so dass der Fahrer nicht durch manuelle Bedienung von dem Verkehrsgeschehen abgelenkt wird. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, einen autonomen Betrieb beziehungsweise ein autonomes Fahren des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der bestimmten beziehungsweise ermittelten Sichtweite durchzuführen, so dass beispielsweise das autonome Fahren automatisch beendet wird, wenn ermittelt wird, dass die bestimmte Sichtweite einen vorgebbaren Schwellenwert unterschreitet. Ferner ist es möglich, das jeweilige, das autonome Fahren bestimmende beziehungsweise charakterisierende Parameter an die bestimmte Sichtweite angepasst werden, um dadurch einen besonders sicheren Betrieb des Fahrzeugs im Rahmen des autonomen Fahrens zu realisieren. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, den Fahrer bei Fahrten im Nebel zu unterstützen. Der Fahrer sollte nämlich bei Fahrten im Nebel einen hinreichenden Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug halten, auf überfrierenden Nebel achten sowie die Fahrgeschwindigkeit der Sichtweite anpassen.
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Ferner sollte der Fahrer das Fahrlicht einschalten, das Fernlicht ausschalten sowie gegebenenfalls Nebelscheinwerfer einschalten. Bei starkem Nebel sollte wenigstens eine Nebelschlussleuchte eingeschaltet werden. Verbessert sich die Sicht beziehungsweise vergrößert sich die Sichtweite, so können beziehungsweise sollten das Fahrlicht, die Nebelscheinwerfer und/oder die Nebelschlussleuchte wieder ausgeschaltet werden. Diese Funktionen können in Abhängigkeit von der ermittelten Sichtweite automatisch durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, den Fahrer auf diese Funktionen beziehungsweise Erforderlichkeiten durch entsprechende Hinweise aufmerksam zu machen. Bei diesen Hinweisen kann es sich um optische und/oder akustische und/oder haptische Hinweise handeln.
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Darüber hinaus hat es sich gezeigt, dass beispielsweise kamerabasierte Assistenzsysteme bei Nebel ihre hinreichende Funktionsfähigkeit verlieren können, da beispielsweise die Sichtweite für das Fahrzeug zu stark eingeschränkt ist. In einem solchen Fall ist es vorteilhaft, den Fahrer über den Verlust der hinreichenden Funktionsfähigkeit der Assistenzsysteme zu informieren und/oder die Assistenzsysteme zu deaktivieren sowie den Fahrer über eine solche Deaktivierung zu unterrichten. Derartige Assistenzfunktionen sind mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auf besonders vorteilhafte Weise realisierbar.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der einzigen:
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Fig. ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Bestimmen einer Sichtweite für ein Fahrzeug bei Nebel, bei welchem mittels zumindest einer Kamera wenigstens ein Bild zumindest eines Teils der Umgebung des Fahrzeugs erfasst und die Sichtweite anhand des wenigstens einen Bildes bestimmt wird.
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Die einzige Fig. zeigt ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Bestimmen einer Sichtweite für ein Fahrzeug bei Nebel. Das Fahrzeug ist beispielsweise ein Kraftwagen, insbesondere ein Personenkraftwagen, und wird von einem Fahrer bei Nebel entlang einer Fahrbahn gefahren. In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird mittels zumindest einer Kamera wenigstens ein Bild zumindest eines Teils der Umgebung des Fahrzeugs erfasst. Wie im Folgenden noch genauer beschrieben wird, wird die Sichtweite anhand des wenigstens einen Bildes bestimmt. Die Kamera ist Bestandteil des Fahrzeugs, beispielsweise im Fahrzeug verbaut, wobei es sich um eine sogenannte Mehrzweck-Kamera (Multi-Purpose-Camera) handeln kann. Zunächst wird in einem zweiten Schritt S2 anhand des mittels der Kamera erfassten Bilds bestimmt, ob in der Umgebung des Fahrzeugs überhaupt Nebel vorhanden ist. Hierzu wird wenigstens ein Parameter des Bilds, das heißt ein Bildparameter statistisch ausgewertet. In Abhängigkeit von der statistischen Auswertung wird bei dem zweiten Schritt S2 das Vorhandensein von Nebel in der Umgebung bestimmt. Insbesondere kann vorgesehen sein, anhand folgender Kriterien zu bestimmen, ob Nebel in der Umgebung vorhanden ist:
- – Gesamtbildhelligkeit. Diesem Kriterium beziehungsweise diesem Parameter liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im Nebel grundsätzlich eine geringere Helligkeit herrscht als in der Sonne beziehungsweise als in einer Umgebung ohne Nebel. Dies bedeutet, dass als der wenigstens eine Parameter eine Helligkeit des Bilds ausgewertet wird.
- – Farbverteilung des Bildes über einen Sichtwinkel der Kamera. Unter dem Sichtwinkel der Kamera ist der Erfassungsbereich zu verstehen. Hintergrund dieses Kriteriums beziehungsweise dieses Parameters ist, dass das Bild, wenn Nebel herrscht, mit Ausnahme von in der Nähe befindlichen Objekten, weiß ist. Insbesondere ist der Bereich des Himmels weiß. Ist beispielsweise ein besonders großer Teil des Bilds der Himmel, so ist dieser besonders große Teil weiß, wenn Nebel herrscht.
- – Nebel bei Nacht kann beispielsweise anhand von charakteristischen Leuchtspuren wenigstens eines Scheinwerfers des Fahrzeugs und/oder wenigstens eines Scheinwerfers eines vom Fahrzeug unterschiedlichen, weiteren Fahrzeugs oder von Lichtsäumen um Rückleuchten von Fahrzeugen erkannt werden.
- – Farbverteilung in der Tiefe. Diesem Kriterium liegt die Erkenntnis zugrunde, dass je weiter ein Objekt von der Kamera entfernt ist, desto weißer ist es beziehungsweise desto weniger Farbe hat es. Tiefeninformationen können anhand des Raumwinkels und/oder anhand wenigstens eines Radarsensors und/oder anhand der Kamera gewonnen werden, wenn die Kamera beispielsweise als Stereokamera ausgebildet ist.
- – Kontrast. Diesem Kriterium liegt die Erkenntnis zugrunde, dass je weiter ein Objekt von der Kamera entfernt ist, desto geringer sind die Kontraste des Objekts.
- – Bildschärfe. Diesem Kriterium liegt die Erkenntnis zugrunde, dass je weiter ein Objekt von der Kamera entfernt ist, desto unschärfer wird das Objekt beziehungsweise das Bild. Dies bedeutet, dass im Rahmen des zweiten Verfahrens bereits eine Objekterkennung durchgeführt werden kann, mittels welcher wenigstens ein Objekt in dem Bild identifiziert wird. Dabei kann das Vorhandensein von Nebel in Abhängigkeit von dem identifizierten Objekt bestimmt werden.
- – Generell existieren unterschiedliche Parametrisierungen zwischen Nacht-Nebel-Erkennung und Tag-Nebel-Erkennung, was eventuell auch fließend in Abhängigkeit von einer Beleuchtungsstärke und/oder Dämmerung abhängig sein kann.
- – Bei dem Bestimmen des Vorhandenseins von Nebel kann auch der aktuelle Sonnenstand und/oder die aktuelle Tageszeit mit einfließen, welche beispielsweise aus der GPS-Zeit, Geokoordinaten von GPS und/oder aus einer Navigationseinrichtung des Fahrzeugs und dem Fahrzeug Heading abgeleitet werden können (GPS – Global Positioning System).
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Bei einem dritten Schritt S3 des Verfahrens wird eine Objekterkennung durchgeführt, mittels welcher wenigstens ein Objekt in dem Bild identifiziert wird. Bei einem vierten Schritt S4 des Verfahrens wird wenigstens ein Abstand zwischen dem identifizierten Objekt und wenigstens einem weiteren Objekt bestimmt. Bei einem fünften Schritt S5 des Verfahrens werden die aktuelle Tageszeit und/oder der aktuelle Sonnenstand ermittelt. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Tageszeit oder der Sonnenstand bereits beim zweiten Schritt S2 ermittelt werden. Schließlich wird bei einem sechsten Schritt S6 des Verfahrens die Sichtweite in Abhängigkeit von dem zuvor ermittelten Abstand bestimmt, wobei die Sichtweite auch in Abhängigkeit von der ermittelten Tageszeit und/oder dem ermittelten Sonnenstand bestimmt wird.
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Mit anderen Worten kann die Sichtweite beispielsweise abgeschätzt werden, indem die Sichtbarkeit von Leitpfosten geprüft wird, wobei beispielsweise die Anzahl an sichtbaren Leitpfosten ermittelt wird. Mit anderen Worten ist es möglich, dass als das Objekt ein die Farbe eines Fahrzeugs seitlich markierender Leitpfosten identifiziert wird. Ferner ist es denkbar, die Sichtweite durch Korrelation der Sichtbarkeit von Objekten mit Entfernungsangaben derselben Objekte vom Radar zu bestimmen, insbesondere abzuschätzen. Unter dem Radar ist der zuvor genannte Radarsensor des Fahrzeugs zu verstehen. Dies bedeutet, dass als das weitere Objekt das eigene Fahrzeug verwendet werden kann, so dass beispielsweise der Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und wenigstens einem von Fahrzeug unterschiedlichen Objekt ermittelt wird. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass als das weitere Objekt ein vom Fahrzeug unterschiedliches, weiteres Objekt verwendet wird. Insbesondere ist es hierbei möglich, dass als der Abstand ein Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und entgegenkommender oder vorausfahrender Fahrzeuge ermittelt, insbesondere abgeschätzt, wird. Insbesondere ist es möglich, den Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und anderen Fahrzeugen anhand des Raumwinkels zwischen Scheinwerfern oder Rückleuchten zu ermitteln.
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Ferner ist es denkbar, eine Analyse einer Laufzeitverteilung und damit eines entfernungsabhängigen Reflexionsgrades von einer nach vorne strahlenden Leuchteinrichtung des Fahrzeugs durchzuführen, zum Beispiel durch Verwendung von gepulstem oder moduliertem LED-, Scheinwerfer- oder Laser-Licht. Dies bedeutet, dass als die Leuchteinrichtung ein herkömmlicher Scheinwerfer, insbesondere Frontscheinwerfer, wenigstens eine LED (lichtemittierende Diode) und/oder wenigstens ein Laser verwendet werden kann. Wenn die entfernungsabhängige Reflexion langsam und unscharf ausläuft an einer Stelle, die auch aufgrund eventuell weiterer herangezogener Informationen, wie beispielsweise Radar, Stereokamera, Blickrichtung etc. ohne Nebel hinreichend weite Sicht zulassen würde, dann ist die maximal entfernte Reflexion die Sichtweite.
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Basierend auf der ermittelten Sichtweite kann wenigstens eine Komponente, insbesondere ein Fahrerassistenzsystem, des Fahrzeugs betrieben werden, wobei in diesem Betrieb weitere Parameter wie Helligkeit, Tageszeit beziehungsweise Umgebungsbedingungen mit einbezogen werden. Umfasst das Fahrzeug als Fahrerassistenzsystem beispielsweise einen Abstandsregeltempomaten, welcher dazu ausgebildet ist, einen Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug automatisch zumindest im Wesentlichen konstant zu halten, wobei dieser Abstand einstellbar ist, so wird der Abstand beispielsweise in Abhängigkeit von der Sichtweite vergrößert, insbesondere dann, wenn die Sichtweite einen vorgebbaren Schwellenwert unterschreitet. Wird beispielsweise das Vorhandensein von Nebel erkannt und wird erfasst, dass die Umgebungstemperatur einen vorgebbaren Schwellenwert unterschreitet, so kann der Fahrer dezidiert vor überfrierender Nässe, beispielsweise akustisch und/oder optisch und/oder haptisch gewarnt werden. Ferner ist es möglich, dem Fahrer eine der Sichtweite angepasste Geschwindigkeit, insbesondere optisch und/oder akustisch vorzuschlagen und/oder diese Geschwindigkeit dem Abstandsregeltempomaten zuzuführen, so dass der Abstandsregeltempomat die vorgeschlagene Geschwindigkeit übernimmt und automatisch die Geschwindigkeit einstellt. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, den Fahrer insbesondere optisch und/oder akustisch zu warnen, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit die vorgeschlagene Geschwindigkeit überschreitet. Ferner ist es möglich, in Abhängigkeit von der ermittelten Sichtweite das Fahrlicht automatisch einzuschalten und das Fernlicht auszuschalten. Alternativ oder zusätzlich können Nebelscheinwerfer eingeschaltet werden. Unterschreitet die maximale Sichtweite einen vorgebbaren Schwellenwert, so ist es denkbar, zusätzlich wenigstens eine Nebelschlussleuchte des Fahrzeugs automatisch zu aktivieren.
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Wird mittels des geschilderten Verfahrens erfasst, dass die maximale Sichtweite einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet oder dass in der Umgebung kein Nebel mehr vorliegt, so kann auf einen Normalbetrieb zurückgeschaltet werden, welcher beispielsweise vor dem automatischen Betreiben des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem Nebel vorlag. Ferner ist es möglich, sichtweitenabhängige kamerabasierte Assistenzfunktionen aktiv auszuschalten und über dieses Ausschalten den Fahrer zu informieren, insbesondere optisch und/oder akustisch, insbesondere dann, wenn die Assistenzfunktionen aufgrund einer geringen Sichtweite ihre Funktionen nicht mehr hinreichend erfüllen können. Somit kann eine aktive Rückmeldung anstatt eines Ausfalls oder einer Fehlfunktion durchgeführt werden.
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Beim autonomen Fahren ist es beispielsweise möglich, eine geordnete Übergabe vom autonomen Fahren zu einem vom Fahrer durchgeführten Fahren umzuschalten und dabei beispielsweise das autonome Fahren zu aktivieren, wenn die Sichtweite den vorgebbaren Schwellenwert unterschreitet. Ferner ist es denkbar, bei Nebel das Aktivieren des autonomen Fahrens zu verhindern und beispielsweise vorzuschlagen, das autonome Fahren zu aktivieren, wenn ermittelt wird, dass in der Umgebung kein Nebel mehr vorhanden ist.
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Insgesamt ist erkennbar, dass mittels des Verfahrens eine besonders präzise Ermittlung der aktuellen Sichtweite realisierbar ist, so dass das Fahrzeug, insbesondere automatisch, auf besonders vorteilhafte Weise in Abhängigkeit von der ermittelten Sichtweite betrieben werden kann. Dadurch kann der Fahrer besonders gut beim Fahren bei Nebel unterstützt werden.
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Bezugszeichenliste
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- S1
- erster Schritt
- S2
- zweiter Schritt
- S3
- dritter Schritt
- S4
- vierter Schritt
- S5
- fünfter Schritt
- S6
- sechster Schritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013204597 A1 [0002]
- DE 102011086512 A1 [0003]
- DE 102011105074 A1 [0004]
