DE102015200583B4 - A method for image-based detection of a vehicle and the ambient light sensor unit for carrying out the method - Google Patents

A method for image-based detection of a vehicle and the ambient light sensor unit for carrying out the method

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DE102015200583B4
DE102015200583B4 DE201510200583 DE102015200583A DE102015200583B4 DE 102015200583 B4 DE102015200583 B4 DE 102015200583B4 DE 201510200583 DE201510200583 DE 201510200583 DE 102015200583 A DE102015200583 A DE 102015200583A DE 102015200583 B4 DE102015200583 B4 DE 102015200583B4
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sensor
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Manfred Gantner
Christopher Kosubek
Dieter Krökel
Urban Meis
Markus Zenzinger
Adrian Botusescu
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Continental Automotive GmbH
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Conti Temic Microelectronic GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Umgebungslichterkennung eines Fahrzeugs, bei dem mittels einer einen flächenhaften Bildsensor (3) umfassenden Sensoreinheit (10) der Bereich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug erfasst und die von dem Bildsensor (3) erzeugten Sensorsignale einer Auswertung zugeführt werden. The invention relates to methods for ambient light detection of a vehicle in the comprehensive means of a one-dimensional image sensor (3) sensor unit (10) of the area in the driving direction detected in front of the vehicle and that of the image sensor (3) generated sensor signals to an evaluation to be supplied. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit (10) neben dem Bildsensor (3) eine einzige Fotozelle (1) umfasst, welche in den Himmel gerichtet ist, die Sensorsignale (S1) der Fotozelle (1) einer ersten Auswerteeinheit (2) zur Erzeugung eines ersten Auswertesignals (A1) zugeführt werden, die Sensorsignale (S2) des Bildsensors (3) einer zweiten Auswerteeinheit (4) zur Erzeugung eines zweiten Auswertesignals (A2) zugeführt werden, und das erste Auswertesignal (A1) und das zweite Auswertesignal (A2) einer Plausibilisierungseinheit (5) zugeführt werden, wobei das erste Auswertesignal (A1) mittels des zweiten Auswertesignals (A2) plausibilisiert wird. According to the invention it is provided that the sensor unit (10) adjacent the image sensor (3) comprises a single photoelectric cell (1), which is directed into the sky, the sensor signals (S1) of the photocell (1) a first evaluation unit (2) for generating a first evaluation signal (A1) are supplied to the sensor signals (S2) of the image sensor (3) a second evaluation unit (4) to produce a second evaluation signal (A2) are fed, and the first evaluation signal (A1) and the second evaluation signal (A2) of a plausibilization (5) are supplied, wherein the first evaluation signal (A1) by means of the second evaluation signal (A2) is checked for plausibility.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umgebungslichterkennung eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Sensoreinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. The invention relates to a method for ambient light detection of a vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a sensor unit for performing the method according to the invention.
  • Ein gattungsbildendes Verfahren ist aus der A generic method is known from DE 197 43 580 B4 DE 197 43 580 B4 bekannt, bei dem zur Ermittlung der Lichtverhältnisse im Frontbereich eines Fahrzeugs eine Sensoreinheit mit einem flächenhaften Bildsensor vorgesehen ist, mit welcher der Bereich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug abgetastet wird. , in which is provided for determining the light conditions in front of a vehicle, a sensor unit with a planar image sensor, with which the region is scanned in the direction of travel ahead of the vehicle. Die von dem Bildsensor erzeugten Sensorsignale werden einer Auswerteeinheit zugeführt, um sowohl die allgemeinen Lichtverhältnisse als auch die Lichtverhältnisse in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug zu erfassen. The sensor signals generated by the image sensor are fed to an evaluation unit to detect both the overall lighting conditions, as well as the light conditions in the direction of travel ahead of the vehicle. Mit einem solchen Bildsensor wird eine ortsselektive Helligkeitsmessung durchgeführt, indem das von dem Bildsensor gelieferten Bild sektoral ausgewertet wird. With such an image sensor has a location-selective brightness measurement is performed by the image supplied by the image sensor is evaluated by sector.
  • Ein solches Verfahren erfüllt jedoch nicht die für Fahrzeuge relevante Sicherheitsanforderungsstufe ASIL(automotive safety integrity level)-A. However, such a procedure does not meet the relevant vehicles for safety integrity level ASIL (automotive safety integrity level) -A.
  • Des Weiteren ist aus der Furthermore, from the DE 195 23 262 A1 DE 195 23 262 A1 ebenso ein Verfahren zur Umgebungslichterkennung mittels einer Sensoreinheit eines Fahrzeugs bekannt. as a method for ambient light detection using a sensor unit of a vehicle known. Diese Sensoreinheit weist zumindest einen die allgemeinen Lichtverhältnisse in der Umgebung des Fahrzeugs ungerichtet erfassenden Globalsensor auf. This sensor unit has at least one general lighting conditions in the surroundings of the vehicle sensed omnidirectional Global sensor. Ferner umfasst die Sensoreinheit wenigstens einen gerichtet die Lichtverhältnisse in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug erfassenden Richtungssensor auf. Further, the sensor unit comprises at least one directed light conditions in the direction of travel ahead of the vehicle detected direction sensor. Sowohl der Globalsensor als auch der Richtungssensor bestehen jeweils aus wenigstens einem lichtempfindlichen Element, bspw. einer Fotozelle. Both the Global sensor and the direction sensor are each composed of at least one photosensitive element, for example. A photocell.
  • Um bei diesem bekannten Verfahren eine größere Sicherheitsanforderungsstufe als ASIL-A zu erreichen sind mehrere solcher Fotozellen erforderlich, wodurch der Aufwand erhöht wird. In order in this known process a greater assurance level to achieve than ASIL A plurality of such photocells thereby the cost is increased are required.
  • Aus der From the DE 10 2007 034 657 A1 DE 10 2007 034 657 A1 ist eine Fahrzeugbildverarbeitungsvorrichtung bekannt, die eine Fahrzeugkamera, deren Bildsignale einer Bildverarbeitungseinheit zugeführt werden, einen Lichtsteuerungssystemsensor, einen Gierratensensor, einen Lenksensor und einen Geschwindigkeitssensor umfasst. there is known a vehicular image processing device which includes a vehicle camera, the image signals are supplied to an image processing unit, a lighting control system sensor, a yaw rate sensor, a steering sensor and a speed sensor. Diese Komponenten sind über ein Fahrzeugkommunikationssystem verbunden. These components are connected via a vehicle communication system. Der Lichtsteuerungssystemsensor erzeugt ein der Beleuchtungsstärke der Fahrzeugumgebung entsprechendes Signal, welches einer Lichtsteuerungseinheit zugeführt wird, die entsprechend der Beleuchtungsstärke Scheinwerfer des Fahrzeugs steuert. The light sensor generates a control system of the illuminance of the vehicle environment corresponding signal which is supplied to a light control unit which controls in accordance with the illuminance of the vehicle headlamp. Mittels der Bildverarbeitungseinheit wird ein Leuchtkraftschätzprozess durchgeführt, um die Leuchtkraft der Straßenoberfläche, der auf der Straßenoberfläche vorhandenen weisen Linien und des Himmels vor dem Fahrzeug zu schätzen. By the image processing unit is performed, a luminance estimation process to estimate the brightness of the road surface existing on the road surface have lines and sky front of the vehicle.
  • Die The DE 10 2011 083 111 A1 DE 10 2011 083 111 A1 beschreibt ein Selbsttest-Verfahren eines monolithisch integrierten Schaltungssensorsystems, bei welchem auf einem Halbleiterchip eine erste Sensorvorrichtung mit einem ersten Signalweg als Hauptsignalweg und eine zweite Sensorvorrichtung mit einem zweiten Signalweg als Sekundärsignalweg realisiert sind, wobei die Signale von beiden Signalwegen einer digitalen Signalverarbeitungseinheit zugeführt werden, von welcher ein Selbsttest durch Vergleichen eines Signals des Hauptsignalwegs mit einem Signal des Sekundärsignalwegs durchgeführt wird. describes a self-test method of a monolithic integrated circuit sensor system in which on a semiconductor chip, a first sensor device having a first signal as a main signal and a second sensor device having a second signal path are implemented as Sekundärsignalweg, wherein the signals of two signal paths of a digital signal processing unit are supplied from which a self-test is performed by comparing a signal of the main signal path with a signal of the secondary signal path.
  • Aus der From the DE 10 2008 045 265 A1 DE 10 2008 045 265 A1 ist ein Verfahren zur zweikanaliegen Übertragung von sicherheitsrelevanten Sensorsignalen bekannt. discloses a process for zweikanaliegen transmission of safety-related sensor signals. Bei diesem Verfahren werden mittels zweier Sensoren parallel zwei zu überwachende Sensorsignale erzeugt und die erzeugten Sensorsignale über zwei getrennte Übertragungskanäle an eine gemeinsame Auswerteeinheit übertragen. In this method, two to be monitored sensor signals are generated by means of two sensors in parallel and transmit the generated sensor signals via two separate transmission channels to a common evaluation unit. Innerhalb der Auswerteeinheit werden die übertragenen Sensorsignale anhand von vorgegebenen, einander entsprechenden Rechenvorschriften auf ihre Zuverlässigkeit überprüft und es wird für jedes Sensorsignal ein die Zulässigkeit oder Unzulässigkeit repräsentierendes Ausgangssignal der Auswerteeinheit erzeugt. Within the evaluation unit, the transmitted sensor signals are checked on the basis of predetermined, mutually corresponding calculation rules for reliability and an admissible or not an output signal representative of the evaluation unit for each sensor signal.
  • Um die Zuverlässigkeit der Detektion einer physikalischen Größe zu erhöhen, schlägt die To increase the reliability of the detection of a physical quantity, suggests the DE 20 2014 103 355 U1 DE 20 2014 103 355 U1 vor, diese physikalische Größe mittels zweier auf unterschiedlichen Detektionsprinzipien beruhenden Sensoren zu messen und mittels einer bspw. als Mikrocontroller ausgebildeten Fehlererkennungseinheit einen Fehler einer der beiden Sensoren zu erkennen. prior to measuring this physical quantity by means of two based on different detection principles, and sensors to detect an error of one of the two sensors constructed as a microcontroller by means of an example. error detection unit.
  • Zur Ermittlung der Helligkeit der Umgebung eines Fahrzeugs mittels wenigstens eines Bildsensors wird gemäß der To determine the brightness of the surroundings of a vehicle by means of at least one image sensor according to the DE 103 23 560 B4 DE 103 23 560 B4 die optische Achse der den Bildsensor aufweisenden Kamera in einer ersten Richtung zur Bilderfassung ausgerichtet, wobei wenigstens ein Mittel zur Umlenkung von Licht aus wenigstens einer zweiten Richtung auf zumindest einen Teil des Bildsensors vorgesehen ist. aligned with the optical axis of the image sensor having camera in a first direction for image acquisition, at least one means for deflecting light is provided at least a second direction to at least a portion of the image sensor. Damit wird von dem Bildsensor zusätzlich auch die Funktion eines Lichtsensors erfüllt. This also functions as a light sensor is filled with the image sensor in addition.
  • Aus der From the US 6 243 002 B1 US 6,243,002 B1 ist ein Tunnelsensor bekannt, welcher als Fotodiode ausgebildet ist und über einen in einem Gehäuse geneigt verlaufenden Lichtkanal Umgebungslicht erhält. discloses a tunneling sensor, which is configured as a photodiode and receives via a sloping in a housing channel light ambient light.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Umgebungslichterkennung der eingangs genannten Art anzugeben, welches zur Einstufung in die Sicherheitsanforderungsstufe ASIL-B ermöglicht. It is to provide a method for ambient light detection of the aforementioned type which allows for the classification in the Safety Integrity Level-B ASIL object of the invention. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung eine Sensoreinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben. Further, it is an object of the invention to provide a sensor unit for carrying out the method according to the invention.
  • Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. The first object is achieved by a method having the features of claim 1.
  • Ein solches Verfahren zur Umgebungslichterkennung eines Fahrzeugs, bei dem mittels einer einen flächenhaften Bildsensor umfassende Sensoreinheit der Bereich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug erfasst und die von dem Bildsensor erzeugten Sensorsignale einer Auswertung zugeführt werden, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass Such a method for ambient light detection of a vehicle, in which a planar image sensor comprehensive means of a sensor unit of the area detected in the direction of travel ahead of the vehicle and the sensor signals to an evaluation generated by the image sensor are fed, is characterized according to the invention is characterized in that
    • – die Sensoreinheit neben dem Bildsensor eine einzige Fotozelle umfasst, welche in den Himmel gerichtet ist, - next to the image sensor comprises a single photocell sensor unit, which is directed into the sky,
    • – zur Bildung eines Messpfad die Sensorsignale der Fotozelle einer ersten Auswerteeinheit zugeführt werden, die ein erstes Auswertesignal erzeugt, wobei dieser Messpfad die Sicherheitsanforderungsstufe ASIL-A erfüllt, - to form a measuring path, the sensor signals of the photocell to a first evaluation unit are supplied, which generates a first evaluation signal, said measurement path meets the safety requirement level ASIL-A,
    • – zur Bildung eines weiteren Messpfades die Sensorsignale des Bildsensors einer zweiten Auswerteeinheit zugeführt werden, die ein zweites Auswertesignal erzeugt, wobei dieser weitere Messpfad die Sicherheitsanforderungsstufe ASIL-A erfüllt, und - to form a further measuring path, the sensor signals of the image sensor a second evaluation unit are supplied, which generates a second evaluation signal, said additional measuring path meets the safety requirement level ASIL-A, and
    • – das erste Auswertesignal und das zweite Auswertesignal einer Plausibilisierungseinheit zugeführt werden, wobei das erste Auswertesignal mittels des zweiten Auswertesignals plausibilisiert und ein Lichtintensitätssignal erzeugt wird, welches die Sicherheitsanforderungsstufe ASIL-B erfüllt. - the first evaluation signal and the second evaluation signal a plausibilization be supplied, wherein the first evaluation signal by means of the second evaluation signal and a plausibility check a light intensity signal is produced which fulfills the safety requirement level ASIL-B.
  • Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren werden zwei unabhängige Messpfade mit jeweils einer Auswerteeinheit geschaffen, so dass zusammen mit der Plausibilisierungseinheit die Sicherheitsanforderungsstufe ASIL-B für dieses Verfahren erreicht wird. With this novel process, two independent measurement paths are created, each with an evaluation unit, so that the safety requirement level ASIL-B is achieved for this process, together with the plausibilization. Hierzu ist lediglich eine einzige Fotozelle, bspw. ein Fototransistor oder eine Fotodiode als Globalsensor erforderlich. For this, a phototransistor or a photodiode as a global sensor is only a single photocell, for example. Required. Ansonsten wären zur Sicherstellung des ASIL-B-Niveaus mehrere solcher Fotozellen erforderlich. Otherwise, several such photo cells would be required to safeguard the ASIL-B levels.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Fotozelle mit einem Winkel von wenigstens 45° in den Himmel gerichtet, und der Bildsensor in Elevation derart ausgerichtet, dass sich die Sichtbereiche der Fotozelle und des Bildsensors im Bereich des Himmels mit wenigen Winkelgraden, vorzugsweise zwischen 5 und 10° überschneiden. According to a preferred development of the invention the photocell is directed at an angle of at least 45 ° in the sky, and the image sensor oriented in elevation such that the fields of view of the photocell and the image sensor in the region of the sky with a few degrees, preferably between 5 and overlapping 10 °. Aufgrund der Erweiterung des Sichtbereichs des Bildsensors kann auch eine Ampelerkennung durchgeführt werden. Due to the expansion of the field of view of the image sensor and a traffic light detection can be performed.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der aus der Fotozelle und der ersten Auswerteeinheit gebildete Messpfad von einer ersten Spannungsversorgungseinheit mit einer Betriebsspannung versorgt wird und der aus dem Bildsensor und der zweiten Auswerteeinheit gebildeten Messpfad von einer von der ersten Spannungsversorgungeinheit unabhängigen zweiten Spannungsversorgungseinheit mit einer Betriebsspannung versorgt wird. An advantageous embodiment of the invention provides that the measurement path is formed from the photocell and the first evaluation unit is powered by a first power supply unit with an operating voltage and the measuring path by a body independent of the first power supply unit of the second voltage supply unit with a formed from the image sensor and the second evaluation unit is supplied operating voltage. Damit lässt sich ein höheres ASIL-Niveau erreichen. Making it possible to achieve a higher level of ASIL.
  • Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch eine Sensoreinheit mit den Merkmalen des Patentanspruches 4. The second-mentioned object is achieved by a sensor unit with the features of patent claim. 4
  • Eine solche Sensoreinheit zur Umgebungslichterkennung umfasst: Such a sensor unit for ambient light detection comprising:
    • – einen flächenhaften Bildsensor zur Erfassung des Bereichs in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug, und - a solid image sensor for detecting the area in the direction of travel ahead of the vehicle, and
    • – eine Auswerteeinheit zur Auswertung der Sensorsignale des Bildsensors. - an evaluation unit for evaluating the sensor signals of the image sensor. Erfindung gemäß ist vorgesehen, dass Invention is provided according to that
    • – neben dem Bildsensor eine einzige in den Himmel gerichteten Fotozelle vorgesehen ist, - next to the image sensor, a single directed into the sky photocell is provided
    • – eine mit der Fotozelle verbundene erste Auswerteeinheit zur Erzeugung eines ersten Auswertesignals vorgesehen ist, - means connected to the photocell first evaluation unit is provided for generating a first evaluation signal,
    • – eine mit dem Bildsensor verbundene zweite Auswerteeinheit zur Erzeugung eines zweiten Auswertesignals ausgebildet ist, und - means connected to the image sensor second analysis unit is implemented to produce a second evaluation signal, and
    • – zur Plausibilisierung des ersten Auswertesignals mittels des zweiten Auswertesignals eine Plausibilisierungseinheit der ersten und der zweiten Auswerteeinheit nachgeschaltet ist. - is followed by a plausibilization the first and the second evaluation unit for checking the plausibility of the first evaluation signal by means of the second evaluation.
  • Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verbundenen Vorteile gelten natürlich auch für die erfindungsgemäße Sensoreinheit. The costs associated in connection with the inventive method advantages naturally also apply to the inventive sensor unit.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Fotozelle mit einem Winkel von wenigstens 45° in den Himmel gerichtet und der Bildsensor in Elevation derart ausgerichtet ist, dass sich die Sichtbereiche der Fotozelle und des Bildsensors im Bereich des Himmels mit wenigen Winkelgraden, vorzugsweise zwischen 5 und 10° überschneiden. According to an advantageous embodiment of the invention, the photocell is directed at an angle of at least 45 ° in the sky and the image sensor is aligned in elevation such that the fields of view of the photocell and the image sensor in the region of the sky with a few degrees, preferably between 5 and overlapping 10 °.
  • Schließlich ist es nach einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zur Betriebsspannungsversorgung des aus der Fotozelle und der ersten Auswerteeinheit gebildeten Messpfades eine erste Spannungsversorgungseinheit vorgesehen ist und zur Betriebsspannungsversorgung des aus dem Bildsensor und der zweiten Auswerteeinheit gebildeten Messpfades eine von der ersten Spannungsversorgung Einheit unabhängige zweite Spannungsversorgungseinheit vorgesehen ist. Finally, it is provided after a final advantageous embodiment of the invention is that a first voltage supply unit is provided to the operating voltage supply of the measuring path formed by the photo cell and the first evaluation unit and to the operating voltage supply of the measuring path formed by the image sensor and the second evaluation unit is independent of the first voltage supply unit second voltage supply unit is provided.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens in Verbindung mit einer einzigen Figur beschrieben und erläutert. The invention is described below with reference to an exemplary embodiment of the inventive method in connection with a single figure and explained. Diese These 1 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Sensoreinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. shows a block diagram of a sensor unit for performing the method according to the invention.
  • Die Sensoreinheit The sensor unit 10 10 nach to 1 1 ist in einem Fahrzeug hinter einer Windschutzscheibe angeordnet, so dass eine als Fototransistoren oder Fotodiode ausgebildete Fotozelle is arranged in a vehicle behind a windscreen, so that a formed as phototransistors or photo diode photocell 1 1 in den Himmel gerichtet ist und ein flächenhafter Bildsensor is directed into the sky and an areal image sensor 3 3 den Bereich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug erfasst. detected in the area in the direction of travel ahead of the vehicle.
  • Die Sichtfenster diese beiden Sensoren The viewing window these two sensors 1 1 und and 3 3 können disjunkt ausgerichtet sein oder so, dass sie sich im Bereich des Himmels mit wenigen Winkelgraden, bspw. in einem Bereich zwischen 5 und 10° überschneiden. can be disjoint or aligned so that they overlap in the region of the sky with a few degrees, for example. in a range between 5 and 10 °. Aufgrund der Erweiterung des Bildsensorsichtbereiches zur Überschneidung mit dem Fotozellensichtbereich kann auch eine Ampelerkennung realisiert werden. Due to the enlargement of the image sensor's viewing zone to overlap with the visual range photocells also traffic light detection can be realized. Dabei kann die Fotozelle Here, the photocell 1 1 mit einem Winkel von wenigstens 45° in den Himmel ausgerichtet sein. be aligned at an angle of at least 45 ° in the sky. Das aus dem Sichtbereich der beiden Sensoren The out of sight of the two sensors 1 1 und and 3 3 einfallende Licht L1 wird von diesen beiden Sensoren incident light L1 from these two sensors 1 1 und and 3 3 unabhängig voneinander detektiert und entsprechende Sensorsignale S1 und S2 erzeugt. independently detects and generates corresponding sensor signals S1 and S2.
  • Gemäß According to 1 1 werden die Sensorsignale S1 der Fotozelle the sensor signals are S1 of the photocell 1 1 einer ersten Auswerteeinheit a first evaluation unit 2 2 zur Auswertung zugeführt, indem diese erste Auswerteeinheit fed for evaluation by this first evaluation unit 2 2 ein erstes Auswertesignal A1 erzeugt. a first evaluation signal A1 generated. Die von dem Bildsensor Of the image sensor 3 3 erzeugten Sensorsignale S2 werden einer zweiten Auswerteeinheit generated sensor signals S2 to a second evaluation unit 4 4 zugeführt, die ein zweites Auswertesignal A2 erzeugt. supplied, which generates a second evaluation signal A2. Ferner ist für eine Belichtungssteuerung eine Rückkopplung Furthermore, for an exposure control, a feedback 4.1 4.1 der zweiten Auswerteeinheit the second evaluation unit 4 4 auf den Bildsensor on the image sensor 3 3 vorgesehen. intended.
  • Die Fotozelle The photocell 1 1 bildet zusammen mit der ersten Auswerteeinheit forms together with the first evaluation unit 2 2 einen eigenen Messpfad, ebenso der Bildsensor a separate measurement path, just as the image sensor 3 3 zusammen mit der zweiten Auswerteeinheit together with the second evaluation unit 4 4 . , Diese beiden Messpfade sind unabhängig voneinander und erfüllen jeweils das ASIL-A-Niveau. These two measurement paths are independent and respectively satisfy the ASIL-A-level.
  • Die Sensoreinheit The sensor unit 10 10 weist ferner eine Plausibilisierungseinheit further includes a plausibilization 5 5 auf, der die ersten und zweiten Auswertesignale A1 und A2 zugeführt werden. in which the first and second evaluation signals are fed to A1 and A2. Diese Plausibilisierungseinheit this plausibilization 5 5 hat die Aufgabe, das erste Auswertesignal A1 der Fotozelle has the task of the first evaluation signal A1 of the photocell 1 1 anhand des zweiten Auswertesignals A2 des Bildsensors based on the second evaluation signal A2 of the image sensor 3 3 zu plausibilisieren. a plausibility check. Diese Plausibilisierungseinheit this plausibilization 5 5 erzeugt ein Lichtintensitätssignal I, welches zu einem höheren ASIL-Niveau führt, nämlich ASIL-B, als jeweils für sich genommen die beiden Messpfade aufweisen. generates a light intensity signal I, which leads to a higher ASIL level, namely ASIL-B, each taken as itself having two measuring paths.
  • Ein solches ASIL-Niveau dieser Sensoranordnung Such ASIL level of this sensor arrangement 10 10 kann weiter erhöht werden, wenn diese Messpfaden aus der Fotozelle can be further increased if these measurement paths from the photocell 1 1 und der ersten Auswerteeinheit and the first evaluation unit 2 2 sowie den Bildsensor and the image sensor 3 3 der zweiten Auswerteeinheit the second evaluation unit 4 4 jeweils eine eigene Spannungsversorgungseinheit each with its own power supply unit 6 6 bzw. or. 7 7 zugeordnet wird, die jeweils eine Betriebsspannung für die Fotozelle is assigned to the respective operating voltage for the photocell 1 1 und die erste Auswerteeinheit and the first evaluation unit 2 2 und unabhängig hiervon eine Betriebsspannung für den Bildsensor and independently thereof, an operating voltage for the image sensor 3 3 und der zweiten Auswerteeinheit and the second evaluation unit 4 4 zur Verfügung stellen. provide.
  • Die in den Himmel gerichtete Fotozelle Directed into the sky photocell 1 1 stellt eine Basisfunktionalität dar, dh im Rahmen einer Steuerung eines Abblendlichtes des Fahrzeugs wird das Abblendlicht nur dann ausgeschaltet, wenn zumindest das zweite Auswertesignal A2 einen entsprechenden Zustand anzeigt. represents a basic functionality, that is, under a control of a low beam of the vehicle, the low beam is only turned off when at least the second evaluation signal A2 indicating a corresponding state. Damit wird über das Bild des Bildsensors So is the image of the image sensor 3 3 das Ausschalten des Abblendlichtes plausibilisiert. plausibility off of the dipped beam. Hierzu erfolgt eine sektorale Auswertung des Bildes des Bildsensors In this instance can a sectoral analysis of the image of the image sensor 3 3 , wobei mehrere solcher Regionen eine entsprechende Helligkeit anzeigen müssen. Wherein a plurality of such regions should show a corresponding brightness. Damit werden Messungen von zwei unabhängigen und unterschiedlichen Sensortypen bereitgestellt. Thus measurements of two independent and different types of sensors are provided.
  • Damit erreicht die funktionale Sicherheit dieser Sensoreinheit In order for the functional safety of this sensor unit achieved 10 10 ein ASIL-B-Niveau. a ASIL-B level. Dabei liegt der Unterschied in diesen beiden Messpfade nicht nur in unterschiedlichen Messprinzipien der beiden Sensoren Here, the difference in these two measurement paths is not only different measurement principles of the two sensors 1 1 und and 3 3 , sondern auch in einer unterschiedlichen Verarbeitung durch die erste und zweite Auswerteeinheit But also in a different processing by the first and second evaluation 2 2 und and 4 4 . ,
  • Die Verwendung eines Bildsensors ermöglicht zusätzlich eine Erweiterung der Basisfunktionalität. The use of an image sensor also enables an extension of the basic functionality. So können bspw. Tunneleinfahrten und Tunnelausfahrten erkannt werden, um rechtzeitig das Fahrlicht des Fahrzeugs einzuschalten. Thus, for example. Tunnel entrances and exits of tunnels can be detected to turn on the headlights of the vehicle in time. Mit einer Realisierung einer Regenerkennung lässt sich bei nassen Straßen ebenfalls eine Lichtsteuerung des Fahrlichts realisieren. With a realization of a rain detection also can realize a light control the driving light on wet roads. Hierzu kann insbesondere der Anteil von entgegenkommenden Fahrzeugen mit eingeschaltetem Fahrlicht genutzt werden. For this, the share of oncoming vehicles can be used with the headlights in particular.
  • Mittels des Lichtintensitätssignals I der Sensoreinheit Means the light intensity signal I of the sensor unit 10 10 lässt sich auch eine Feineinstellung einer Klimaanlage eines Fahrzeugs realisieren. can be realized also a fine adjustment of an air conditioner of a vehicle. Hierzu liefert die Fotozelle To this end, provides the photocell 1 1 eine absolute Helligkeit, um in Fusion mit dem Kamerabild des Bildsensors an absolute brightness to in fusion with the camera image of the image sensor 3 3 eine direkte Sonneneinstrahlung und den Elevationswinkel festzustellen. direct sunlight and determine the elevation angle. Um den Sonnenstand zu bestimmen, kann die Sonne im Bild des Bildsensors To determine the position of the sun, the sun can in the image of the image sensor 3 3 lokalisiert werden, wenn sie im Öffnungswinkel einer den Bildsensor be located, when the opening angle of a said image sensor 3 3 aufweisenden Kamera liegt. having camera is located. Zusätzlich können über das Vorhandensein und die Ausrichtung erkannter Objektschatten (bspw. auch der Eigenschatten bei bekannter Objekthöhe) auf die Intensitäten und die Position der Sonne geschlossen werden oder auch anhand von erkannten Reflexionen. In addition, detected on the presence and orientation of object shadows can (eg. The natural shadow even at a known object height) of the intensities and the position of the sun to be closed, or on the basis of detected reflections. Ferner können bekannte optische Linsen-Effekte ebenso genutzt werden. Further, known optical lens effects can also be used.
  • Der Azimutwinkel der Sonne wird durch erkannte Schatten von senkrecht stehenden Objekten unbekannter Höhe bestimmt. The azimuth angle of the sun is determined by the shade recognized from perpendicular objects unknown amount. Der Elevationswinkel der Sonne wird dann über die Abhängigkeit der nach oben in den Himmel gerichteten Fotozelle The elevation angle of the sun is then the dependence of the upward into the sky photocell 1 1 vom Einstrahlwinkel bestimmt. determined by the angle of incidence. Ist der eigene Schatten im Bild des Bildsensors If you know the shadows in the image of the image sensor 3 3 sichtbar, kann der Elevationswinkel aus dem Schatten bestimmt werden. visible, the elevation angle can be determined from the shadows.
  • Mit der Sensoreinheit With the sensor unit 10 10 , die die Fotozelle That the photocell 1 1 aufweist, wird ein üblicher Umgebungslichtsensor bzw. ein üblicher Regen/Lichtsensor im Fahrzeug ersetzt. having a common ambient light sensor and a conventional rain / light sensor is replaced in the vehicle.
  • Eine besonders vorteilhafte Eigenschaft dieser Sensoreinheit A particularly advantageous feature of this sensor unit 10 10 ist darin zu sehen, dass eine Lichtfunktion des Fahrzeugs, beruhend auf dem Lichtintensitätssignal I der Plausibilisierungseinheit is the fact that a light function of the vehicle, based on the light intensity signal I of plausibilization 5 5 mit ASIL-B-Niveau realisierbar wird. is realized with ASIL-B level.
  • Die auf dem Bildsensor The on the image sensor 3 3 beruhende Bildverarbeitung kann anstelle der Verwendung von einzelnen Fotozellen wichtige Informationen liefern. based image processing can provide important information instead of using individual photocells. So können in der Vorschau sich ändernde Umgebungslichtsituationen bekannt werden, um bspw. rechtzeitig das Abblendlicht ein- oder auszuschalten. So changing ambient light conditions can be previewed are known to eg. Time switch the low beam on or off. Insbesondere kann sektoral detailliert gemessen werden. In particular, can be measured sectoral detail. Schließlich können mit einem solchen Bildsensor Finally, with such an image sensor 3 3 relevante Zusatzinformationen über Objekte oder das Wetter hinsichtlich Regen oder Nebel gewonnen werden. relevant additional information about objects or the weather respect rain or fog are obtained.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Umgebungslichterkennung eines Fahrzeugs, bei dem mittels einer einen flächenhaften Bildsensor ( A method for ambient light detection of a vehicle to which (by means of a one-dimensional image sensor 3 3 ) umfassende Sensoreinheit ( ) Comprehensive sensor unit ( 10 10 ) der Bereich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug erfasst und die von dem Bildsensor ( ) Of the area detected in the direction of travel ahead of the vehicle and the (by the image sensor 3 3 ) erzeugten Sensorsignale einer Auswertung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass – die Sensoreinheit ( ) Sensor signals to an evaluation generated are supplied, characterized in that - the sensor unit ( 10 10 ) neben dem Bildsensor ( ) (In addition to the image sensor 3 3 ) eine einzige Fotozelle ( ) A single photocell ( 1 1 ) umfasst, welche in den Himmel gerichtet ist, – zur Bildung eines Messpfades die Sensorsignale (S1) der Fotozelle ( ) Includes, which is directed into the sky, - for forming a measuring path, the sensor signals (S1) of the photocell ( 1 1 ) einer ersten Auswerteeinheit ( ) A first evaluation unit ( 2 2 ) zugeführt werden, die ein erstes Auswertesignal (A1) erzeugt, wobei dieser Messpfad die Sicherheitsanforderungsstufe ASIL-A erfüllt, – zur Bildung eines weiteren Messpfades die Sensorsignale (S2) des Bildsensors ( be) supplied to a first evaluation signal (A1), wherein this measurement path meets the safety requirement level ASIL-A, - to form a further measuring path, the sensor signals (S2) of the image sensor ( 3 3 ) einer zweiten Auswerteeinheit ( ) A second evaluation unit ( 4 4 ) zugeführt werden, die ein zweites Auswertesignals (A2) erzeugt, wobei dieser weitere Messpfades die Sicherheitsanforderungsstufe ASIL-A erfüllt, und – das erste Auswertesignal (A1) und das zweite Auswertesignal (A2) einer Plausibilisierungseinheit ( ) Are supplied to a second evaluation signal (A2), wherein this additional measurement path meets the safety requirement level ASIL-A, and - the first evaluation signal (A1) and the second evaluation signal (A2) of a plausibilization ( 5 5 ) zugeführt werden, wobei das erste Auswertesignal (A1) mittels des zweiten Auswertesignals (A2) plausibilisiert und ein Lichtintensitätssignal (I) erzeugt wird, welches die Sicherheitsanforderungsstufe ASIL-B erfüllt. will be) supplied, wherein the first evaluation signal (A1) by means of the second evaluation signal (A2) to a plausibility check and a light intensity signal (I) generated, which fulfills the safety requirement level ASIL-B.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Fotozelle ( A method according to claim 1, characterized in that - the photoelectric cell ( 1 1 ) mit einem Winkel von wenigstens 45° in den Himmel gerichtet wird, und – der Bildsensor ( ) Is directed at an angle of at least 45 ° in the sky, and - the image sensor ( 3 3 ) in Elevation derart ausgerichtet wird, dass sich die Sichtbereiche der Fotozelle ( ) Is aligned in elevation such that the fields of view of the photocell ( 1 1 ) und des Bildsensors ( (), And the image sensor 3 3 ) im Bereich des Himmels mit wenigen Winkelgraden, vorzugsweise zwischen 5 und 10° überschneiden. overlap) in the region of the sky with a few degrees, preferably between 5 and 10 °.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – der aus der Fotozelle ( A method according to claim 1 or 2, characterized in that - the (from the photocell 1 1 ) und der ersten Auswerteeinheit ( ) And the first evaluation unit ( 2 2 ) gebildeten Messpfad von einer ersten Spannungsversorgungseinheit ( ) Measuring path formed (from a first voltage supply unit 6 6 ) mit einer Betriebsspannung versorgt wird, und – der aus dem Bildsensor ( ) Is supplied with an operating voltage, and - (from the image sensor 3 3 ) und der zweiten Auswerteeinheit ( ) And the second evaluation unit ( 4 4 ) gebildeten Messpfad von einer von der ersten Spannungsversorgungseinheit ( ) Measuring path from one (of the first voltage supply unit formed 6 6 ) unabhängigen zweiten Spannungsversorgungseinheit ( ) Independent second voltage supply unit ( 7 7 ) mit einer Betriebsspannung versorgt wird. ) Is supplied with an operating voltage.
  4. Sensoreinheit ( Sensor unit ( 10 10 ) zur Umgebungslichterkennung, umfassend: – einen flächenhaften Bildsensor ( ) For ambient light detection, comprising: - a planar image sensor ( 3 3 ) zur Erfassung des Bereichs in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug, und – eine Auswerteeinheit ( ) For detecting the area in the direction of travel ahead of the vehicle, and - (an evaluation unit 4 4 ) zur Auswertung der Sensorsignale des Bildsensors, dadurch gekennzeichnet, dass – neben dem Bildsensor ( ) For evaluating the sensor signals of the image sensor, characterized in that - (next to the image sensor 3 3 ) zusätzlich eine einzige in den Himmel gerichteten Fotozelle ( ) In addition one directed at the sky photocell ( 1 1 ) vorgesehen ist, – eine mit der Fotozelle ( ) Is provided, - a (photocell 1 1 ) verbundene erste Auswerteeinheit ( ) Connected to the first evaluation unit ( 2 2 ) zur Erzeugung eines ersten Auswertesignals (A1) vorgesehen ist, – eine mit dem Bildsensor ( ) (To produce a first evaluation signal A1) is provided, - one (with the image sensor 3 3 ) verbundene zweite Auswerteeinheit ( ) Connected to the second evaluation unit ( 4 4 ) zur Erzeugung eines zweiten Auswertesignals (A2) ausgebildet ist, und – zur Plausibilisierung des ersten Auswertesignals (A1) mittels des zweiten Auswertesignals (A2) eine Plausibilisierungseinheit ( ) (To produce a second evaluation signal A2) is formed, and - (for checking the plausibility of the first evaluation signal A1) by means of the second evaluation signal (A2) a plausibilization ( 5 5 ) der ersten und der zweiten Auswerteeinheit ( ) Of the first and the second evaluation unit ( 2 2 , . 4 4 ) nachgeschaltet ist. ) Is connected downstream.
  5. Sensoreinheit ( Sensor unit ( 10 10 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die Fotozelle ( ) According to claim 4, characterized in that - the photoelectric cell ( 1 1 ) mit einem Winkel von wenigstens 45° in den Himmel gerichtet ist, und – der Bildsensor ( ) Is directed at an angle of at least 45 ° in the sky, and - the image sensor ( 3 3 ) in Elevation derart ausgerichtet ist, dass sich die Sichtbereiche der Fotozelle ( ) Is aligned in elevation such that the fields of view of the photocell ( 1 1 ) und des Bildsensors ( (), And the image sensor 3 3 ) im Bereich des Himmels mit wenigen Winkelgraden, vorzugsweise zwischen 5 und 10° überschneiden. overlap) in the region of the sky with a few degrees, preferably between 5 and 10 °.
  6. Sensoreinheit ( Sensor unit ( 10 10 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass – zur Betriebsspannungsversorgung des aus der Fotozelle ( ) According to claim 4 or 5, characterized in that - the operating voltage supply of the (from the photocell 1 1 ) und der ersten Auswerteeinheit ( ) And the first evaluation unit ( 2 2 ) gebildeten Messpfades eine erste Spannungsversorgungseinheit ( ) Measuring path formed a first voltage supply unit ( 6 6 ) vorgesehen ist, und – zur Betriebsspannungsversorgung des aus dem Bildsensor ( ) Is provided, and - the supply of the operating voltage (from the image sensor 3 3 ) und der zweiten Auswerteeinheit ( ) And the second evaluation unit ( 4 4 ) gebildeten Messpfades eine von der ersten Spannungsversorgungseinheit ( ) Measuring path formed a (from the first voltage supply unit 6 6 ) unabhängige zweite Spannungsversorgungseinheit ( ) Independent second voltage supply unit ( 7 7 ) vorgesehen ist. ) is provided.
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