DE102017112514A1

DE102017112514A1 - Method for automated headlight calibration

Info

Publication number: DE102017112514A1
Application number: DE102017112514.0A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Söhner
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2017-06-07
Filing date: 2017-06-07
Publication date: 2018-12-13
Also published as: CN108995580A; CN108995580B

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Kalibrieren mindestens eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs bereitgestellt, welches Bereitstellen von Bildern des von dem mindestens einen Scheinwerfer erzeugten Lichtfeldes in verschiedenen Stellungen, Bestimmen von Kalibrierwerten durch Auswerten der bereitgestellten Bilder des Lichtfeldes und Übermitteln der Kalibrierwerte an ein Scheinwerfersteuergerät zum Ansteuern des mindestens einen Scheinwerfers aufweist, wobei zu Beginn des Verfahrens ein Status von Bedingungen einer ersten Gruppe und ein Status von Bedingungen einer zweiten Gruppe gemäß Gruppenzugehörigkeit hierarchisch überprüft wird und nachfolgend der Status der Bedingungen gemeinsam einheitlich überprüft wird, wobei das Verfahren abgebrochen wird, wenn eine der Bedingungen nicht erfüllt ist.

A method is provided for calibrating at least one headlight of a vehicle, which provides images of the light field generated by the at least one headlight in various positions, determining calibration values by evaluating the provided images of the light field and transmitting the calibration values to a headlight control unit for actuating the at least a headlamp, wherein at the beginning of the procedure, a status of first group conditions and a second group group status status are hierarchically checked and subsequently the status of the conditions are checked together in unison, the method being aborted if any of the conditions is not fulfilled.

Description

Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, bei welchen die Hauptscheinwerfer (HSW, im Folgenden als Scheinwerfer bezeichnet) eines Fahrzeugs auf Grundlage von Bildern des von den Scheinwerfern erzeugten Lichtmusters kalibriert werden können. Die dafür erforderlichen Bilder werden von einer Fahrerassistenzkamera bereitgestellt. Durch Auswertung und Vergleich der Bilder des Lichtmusters kann auf eine möglicherweise vorliegende Fehlstellung der Scheinwerfer geschlossen werden. Zur Behebung der Fehlstellung werden Kalibrierwerte ermittelt, welche die horizontalen und vertikalen Fehlstelllungen der Scheinwerfer beschreiben. Die Kalibrierwerte können dann an das Lichtsteuergerät übermittelt werden und von dem darin integrierten Lichtalgorithmus verwendet werden, um eine korrekte Ausrichtung der Scheinwerfer einzustellen.Methods are known in the prior art in which the main headlamps (HSW, hereinafter referred to as headlamps) of a vehicle can be calibrated on the basis of images of the light pattern generated by the headlamps. The required images are provided by a driver assistance camera. By evaluating and comparing the images of the light pattern can be closed to a possibly existing malposition of the headlights. To correct the misalignment calibration values are determined, which describe the horizontal and vertical Fehlstelllungen the headlights. The calibration values may then be communicated to the light controller and used by the integrated light algorithm to adjust the correct alignment of the headlamps.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren dahingehend fortzubilden, dass es sicher und zuverlässig durchgeführt werden kann.The aim of the present invention is to develop the method known from the prior art in such a way that it can be carried out safely and reliably.

Dieses Ziel wird erreicht durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei sich weitere bevorzugte Ausgestaltungen aus den abhängigen Ansprüchen ergeben.This object is achieved by a method having the features of claim 1, wherein further preferred embodiments result from the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Kalibrieren mindestens eines Scheinwerfers eines Fahrzeug weist folgende Schritte auf: Bereitstellen von Bildern des von dem mindestens einen Scheinwerfer erzeugten Lichtfeldes, wobei jedes der bereitgestellten Bilder des Lichtfeldes mit einer anderen Stellung des mindestens einen Scheinwerfers korreliert ist; Bestimmen von Kalibrierwerten durch Auswerten der bereitgestellten Bilder des Lichtfeldes, wobei die Kalibrierwerte eine Fehlstellung des mindestens einen Schweinwerfers angeben; und Übermitteln der Kalibrierwerte an ein Scheinwerfersteuergerät zum Ansteuern des mindestens einen Scheinwerfers. Das Verfahren ist ferner derart ausgestaltet, dass zu Beginn des Bestimmens der Kalibrierwerte ein Status von Bedingungen einer ersten Gruppe und ein Status von Bedingungen einer zweiten Gruppe überprüft wird, wobei der Status der Bedingungen der zweiten Gruppe nur überprüft wird, wenn alle Bedingungen der ersten Gruppe erfüllt sind und das Verfahren wird abgebrochen, wenn eine der Bedingungen nicht erfüllt ist. Zusätzlich wird während des weiteren Bestimmens der Kalibrierwerte der Status der Bedingungen der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe überwacht wird und das Verfahren wird abgebrochen, sobald mindestens eine der Bedingungen der ersten Gruppe oder der zweiten Gruppe nicht mehr erfüllt ist.The method according to the invention for calibrating at least one headlight of a vehicle has the following steps: providing images of the light field generated by the at least one headlight, wherein each of the provided images of the light field is correlated with another position of the at least one headlight; Determining calibration values by evaluating the provided images of the light field, the calibration values indicating a misalignment of the at least one piglet; and transmitting the calibration values to a headlight control unit for driving the at least one headlight. The method is further configured such that at the beginning of determining the calibration values, a status of conditions of a first group and a status of conditions of a second group is checked, the status of the conditions of the second group being checked only if all conditions of the first group are met and the procedure is aborted if any of the conditions is not met. In addition, while further determining the calibration values, the status of the conditions of the first group and the second group is monitored and the method is aborted as soon as at least one of the conditions of the first group or the second group is no longer met.

Unter dem Kalibrieren eines Scheinwerfers ist vorliegend grundsätzlich ein automatisierter Vorgang gemeint, bei dem der Scheinwerfer aus einer Fehlposition in eine korrekte Position verstellt wird. Dieses Verstellen erfolgt mittels Aktuatoren (z.B. Stellmotoren), die vom Lichtsteuergerät angesteuert werden auf Basis von Kalibrierwerten. Anders ausgedrückt wird beim Kalibrieren der Scheinwerfer in seine korrekte Ruhelage justiert. Hiervon zu unterscheiden ist das Einstellen der Grundausrichtung des Scheinwerfers, welche bei der Produktion des Fahrzeugs und dann nach Bedarf, beispielsweise bei einer Kfz-Inspektion, vorgenommen wird durch Anpassen der vertikalen und horizontalen Ausrichtung des Scheinwerfers mittels entsprechender mechanischer Einstellschrauben. Diese üblicherweise vom Produktions- oder Inspektionspersonal vorgenommene Einstellung der Grundausrichtung des Scheinwerfers dient der Einstellung der mechanischen Ruhelage des Scheinwerfers und entspricht nicht mit der Kalibrierung des Scheinwerfers im Sinne dieser Beschreibung. Das hier beschriebene Verfahren zum Kalibieren des Scheinwerfers kann als automatisch durchgeführte Feineinstellung des Scheinwerfers aus dieser mechanischen Ruhelage heraus aufgefasst werden, welche zumindest temporär mittels Aktuatoren die Grundausrichtung des Scheinwerfers korrigiert. Durch diesen Vorgang kann die Stellung des Scheinwerfers ohne Eingriff von Fachpersonal an den aktuellen Zustand des Fahrzeugs angepasst werden. Eine solche Anpassung kann zum Beispiel sinnvoll sein, wenn sich bei dem betrachteten Fahrzeug durch mechanischen Verschleiß von Fahrzeugkomponenten die Grundausrichtung der Karoserie ändert. Insbesondere ist mit Kalibrieren eines Scheinwerfers nicht ein Verstellen zur Realisierung der Grundlichtfunktionen oder über die Grundlichtfunktionen hinausgehender adaptiver Beleuchtungskonzepte gemeint, wie z.B. der automatischen Leuchtweitenregulierung oder dem dynamischen Kurvenlicht. Eine korrekte Implementierung der Grundlichtfunktionen und auch der adaptiven Beleuchtungskonzepte setzt vielmehr einen korrekt ausgerichteten Scheinwerfer voraus. Die Kalibrierung kann auch durch einen nichtmechanischen Eingriff in Form eines Offsets im Lichtalgorithmus erfolgen.By calibrating a headlight is meant in the present case an automated process, in which the headlight is moved from a faulty position to a correct position. This adjustment takes place by means of actuators (for example servomotors) which are controlled by the light control device on the basis of calibration values. In other words, when calibrating the headlight is adjusted to its correct rest position. To distinguish this is the adjustment of the basic orientation of the headlamp, which is in the production of the vehicle and then as needed, for example in a motor vehicle inspection, made by adjusting the vertical and horizontal alignment of the headlamp by means of appropriate mechanical adjustment screws. This usually made by the production or inspection staff adjustment of the basic orientation of the headlamp is used to adjust the mechanical rest position of the headlamp and does not match the calibration of the headlamp for the purposes of this description. The method described here for calibrating the headlamp can be understood as automatically performed fine adjustment of the headlamp from this mechanical rest position, which at least temporarily corrects the basic orientation of the headlamp by means of actuators. Through this process, the position of the headlamp can be adapted to the current state of the vehicle without the intervention of specialist personnel. Such an adaptation may be useful, for example, if the basic orientation of the bodywork changes in the considered vehicle due to mechanical wear of vehicle components. In particular, calibration of a headlamp does not mean an adjustment for the realization of the basic light functions or adaptive lighting concepts going beyond the basic light functions, as e.g. automatic headlamp leveling or dynamic cornering light. A correct implementation of the basic lighting functions and also of the adaptive lighting concepts requires a correctly aligned headlight. The calibration can also be done by a non-mechanical intervention in the form of an offset in the light algorithm.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch charakterisiert, dass sein Ablauf von dem Status der Bedingungen der ersten Gruppe und dem Status der Bedingungen der zweiten Gruppe abhängt. Unter einem Status einer Bedingung ist im Rahmen dieser Beschreibung gemeint, ob die Bedingung erfüllt ist oder nicht, und folglich ist mit dem Prüfen des Status einer Bedingung ein Prüfen gemeint, ob die Bedingung erfüllt ist. Die zu überprüfenden Bedingungen werden dabei erfindungsgemäß in (mindestens) zwei Gruppen aufgeteilt. Mit Beginn des Bestimmens der Kalibrierwerte wird zunächst der Status jeder Bedingung der ersten Gruppe überprüft. Nur wenn alle Bedingungen der ersten Gruppe erfüllt sind, wird das Verfahren fortgeführt, ansonsten wird das Verfahren abgebrochen und kann zeitversetzt oder unmittelbar nach dem Abbruch erneut gestartet werden. Wenn das Verfahren fortgeführt wird, dann wird zunächst der Status jeder Bedingung der zweiten Gruppe überprüft. Nur wenn auch alle Bedingungen der zweiten Gruppe erfüllt sind, wird das Verfahren fortgeführt, ansonsten wird es abgebrochen und kann zeitversetzt oder unmittelbar nach dem Abbruch erneut gestartet werden. In der initialen Phase werden also die Gruppen von Bedingungen hierarchisch nacheinander auf ihren Status hin überprüft. Obgleich das hier beschriebene Verfahren sich auf mindestens einen Scheinwerfer bezieht, kann es zweckmäßigerweise unter gleichzeitiger Einbeziehung der beiden vorderen Scheinwerfer eines Fahrzeugs durchgeführt werden.The method according to the invention is characterized in that its course depends on the status of the conditions of the first group and the status of the conditions of the second group. In the context of this description, a condition of a condition means whether the condition is satisfied or not, and consequently, checking the status of a condition means checking whether the condition is satisfied. According to the invention, the conditions to be checked are divided into (at least) two groups. When the calibration values are determined, the status of each condition of the first group is first checked. Only if all conditions of the first group are met If this is the case, the process is continued, otherwise the process is aborted and can be restarted at a later time or immediately after the abort. If the process continues then first the status of each condition of the second group is checked. Only if all conditions of the second group are fulfilled, the method is continued, otherwise it is aborted and can be restarted at a later time or immediately after the abort. In the initial phase, therefore, the groups of conditions are checked hierarchically successively for their status. Although the method described here relates to at least one headlamp, it can be conveniently carried out with the simultaneous inclusion of the two front headlights of a vehicle.

Die Bedingungen der ersten Gruppe können die technische oder die periphere Umgebung des Fahrzeugs betreffen und unabhängig vom Vorliegen oder etwa der Qualität der bereitgestellten Bilder überprüft werden. Insbesondere können die Bedingungen der ersten Gruppe Bedingungen betreffen, deren Abprüfung keine Auswertung der bereitgestellten Bilder des Lichtfeldes erfordert. Unter einer Auswertung einer oder mehrerer Bilder des Lichtfeldes kann eine datentechnische Analyse gemeint sein, mit welcher charakteristische Merkmale eines Bildes festgestellt werden, z.B. der Verlauf der Hell-Dunkel-Grenze, mittels vordefinierter Bildverarbeitungsschritte. Die Bedingungen der zweiten Gruppe können Sachverhalte betreffen, die beispielsweise etwas aufwändigere Verifizierungsvorgänge erfordern und/oder auf Informationen beruhen, welche durch Auswerten der bereitgestellten Bilder des Lichtfeldes erhalten werden. Deshalb kann die Überprüfung der Bedingungen der ersten Gruppe bereits parallel zum Bereitstellen eines ersten Bildes des von dem mindestens einen Scheinwerfer erzeugten Lichtfeldes starten, insbesondere noch bevor das erste bereitzustellende Bild ausgewertet/verarbeitet worden ist. Unabhängig von der Zuordnung einer Bedingung zu einer Gruppe ist die Feststellung, dass eine Bedingung nicht erfüllt ist, mit der Aussage gleichzusetzen, dass eine für die erfolgreiche Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderliche Voraussetzung als nicht erfüllt eingestuft wird und damit das Verfahren nicht mit einem brauchbaren Ergebnis abgeschlossen werden kann. Folglich wird in einem solchen Fall das Verfahren abgebrochen.The conditions of the first group may relate to the technical or peripheral environment of the vehicle and be checked independently of the presence or quality of the images provided. In particular, the conditions of the first group may relate to conditions whose testing does not require an evaluation of the provided images of the light field. An evaluation of one or more images of the light field may be taken to mean a data analysis with which characteristic features of an image are ascertained, e.g. the course of the cut-off line, using predefined image processing steps. The conditions of the second group can relate to circumstances which require, for example, somewhat more complex verification processes and / or are based on information obtained by evaluating the images provided of the light field. Therefore, the checking of the conditions of the first group can already start parallel to the provision of a first image of the light field generated by the at least one headlight, in particular even before the first image to be provided has been evaluated / processed. Irrespective of the assignment of a condition to a group, the statement that a condition is not satisfied is to be equated with the statement that a prerequisite required for the successful execution of the method according to the invention is classified as not fulfilled and thus the method does not come with a usable result can be completed. Consequently, in such a case, the process is aborted.

Nach der initialen kaskadierten Überprüfung der (mindestens) zwei Gruppen von Bedingungen wird während des weiteren Bestimmens der Kalibrierwerte des erfindungsgemäßen Verfahrens der Status jeder Bedingung im Hinblick auf eine möglicherweise eingetretene Nichterfüllung einer Bedingung überwacht. Diese nachfolgende Überwachung der Bedingungen erfolgt parallel und gleichberechtigt, d.h. und unabhängig von der Gruppenzugehörigkeit einer Bedingung. Dabei können beispielsweise alle Bedingungen getaktet auf ihren Status hin überprüft werden, wobei der Takt bei jeder Bedingung individuell eingestellt werden kann - etwa je nach Komplexität und Dauer des zugrundeliegenden Verifizierungsprozesses. Sobald festgestellt wird, dass eine Bedingung nicht erfüllt ist, wird das Verfahren abgebrochen. Die parallele und gleichberechtigte Überprüfung der Bedingungen kann sich unmittelbar an die einmalige kaskadierte Überprüfung der Bedingungen der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe anschließen.After the initial cascaded checking of the (at least) two groups of conditions, during the further determination of the calibration values of the method according to the invention, the status of each condition is monitored with regard to a possible non-fulfillment of a condition. This subsequent monitoring of the conditions is parallel and equal, i. and regardless of the group affiliation of a condition. In this case, for example, all conditions can be clocked checked for their status, the clock can be set individually for each condition - for example, depending on the complexity and duration of the underlying verification process. Once it is determined that a condition is not met, the procedure is aborted. The parallel and equal checking of the conditions can be immediately followed by a one-time cascaded check of the conditions of the first group and the second group.

Zwecks automatischer Kalibrierung des mindestens einen Scheinwerfers wird jedes der Bilder des von dem mindestens einen Schweinwerfer erzeugten Lichtfeldes bei einer anderen Ausrichtung des mindestens einen Scheinwerfers erfasst. Dazu kann der mindestens eine Scheinwerfer für jedes bereitgestellte Bild auf eine vorbestimmte Art und Weise (Drehen/Neigen um vorbestimmte Winkel und/oder Translation um vorbestimmte Strecke) verstellt werden. Auf Basis der Auswertung eines oder mehrerer Bilder bezüglich charakteristischer Merkmale (z.B. Hell-Dunkel-Grenze) der darauf abgebildeten Lichtfelder kann auf eine Fehlstellung des mindestens einen Schweinwerfers geschlossen werden. Die Fehlstellung eines Scheinwerfers kann mittels Kalibrierwerten quantifiziert werden, welche die Fehlstellung Scheinwerfers bezüglich seiner Freiheitsgrade angeben, üblicherweise die horizontale und die vertikale Fehlstellung. Um die ermittelte Fehlstellung auszugleichen, werden die Kalibrierwerte abschließend ans Lichtsteuergerät übermittelt zum Ansteuern des mindestens einen Scheinwerfers. Das Lichtsteuergerät kann somit eine korrekte Lichtsteuerung ausüben auf Basis der aus der derzeitigen Grundausrichtung des mindestens einen Scheinwerfers ermittelten Kalibrierwerte. Dadurch kann die Verwendung von unpassenden standardmäßigen oder anderweitig nicht aktuellen und damit falschen Kalibrierwerten vermieden werden, die letztendlich zu fehlerhaften Lichtfunktionen führt.For automatic calibration of the at least one headlight, each of the images of the light field generated by the at least one headlamp is detected at a different orientation of the at least one headlamp. For this purpose, the at least one headlight for each image provided can be adjusted in a predetermined manner (turning / tilting by predetermined angle and / or translation by a predetermined distance). On the basis of the evaluation of one or more images with respect to characteristic features (for example, light-dark boundary) of the light fields imaged thereon, it is possible to conclude that the at least one pork launcher has been deformed. The misalignment of a headlamp can be quantified by means of calibration values which indicate the misalignment of headlamps in terms of their degrees of freedom, usually the horizontal and the vertical misalignment. To compensate for the determined misalignment, the calibration values are finally transmitted to the light control unit for driving the at least one headlight. The light control device can thus exert a correct light control on the basis of the calibration values determined from the current basic orientation of the at least one headlight. This avoids the use of inappropriate standard or otherwise out-of-date and therefore incorrect calibration values, which ultimately leads to faulty lighting functions.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann das Bereitstellen eines Bildes des Lichtfeldes ein Abrufen eines von einer Bilderfassungseinheit des Fahrzeugs erfassten Bildes des Lichtfeldes aufweisen. Bei der Bilderfassungseinheit des Fahrzeugs kann es sich um eine Kamera handeln, welche Teil eines Fahrerassistenzsystems ist. Im Zuge des Verfahrens kann ferner eine Synchronisierung oder eine anderweitig durchgeführte Korrelation zwischen der Stellung des mindestens einen Scheinwerfers und dem von der Bilderfassungseinheit abgerufenen Bild erfolgen. Beispielsweise kann ein Verstellen des mindestens einen Scheinwerfers über die Bordelektronik des Fahrzeugs angefordert werden. Das erfolgreiche Verstellen des Scheinwerfers kann mit einem entsprechenden Signal bestätigt werden, woraufhin ein Bild des Lichtfeldes von der Bildererfassungseinheit erfasst wird und anschließend im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt wird.According to a further embodiment of the method, the provision of an image of the light field may include retrieving an image of the light field acquired by an image acquisition unit of the vehicle. The image capture unit of the vehicle may be a camera which is part of a driver assistance system. Furthermore, in the course of the method, a synchronization or an otherwise performed correlation between the position of the at least one headlight and the image retrieved by the image acquisition unit can take place. For example, an adjustment of the at least one headlight can be requested via the on-board electronics of the vehicle. The successful adjustment of the Headlamps can be confirmed with a corresponding signal, whereupon an image of the light field is detected by the image acquisition unit and then provided in the context of the inventive method.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann vor Abrufen der Bilder des Lichtfeldes von der Bilderfassungseinheit, insbesondere vor Abrufen eines ersten Bildes des Lichtfeldes von der Bilderfassungseinheit, der Status der Bedingungen der ersten Gruppe überprüft werden, wobei das tatsächliche Abrufen der Bilder nur dann ausgeführt wird, wenn alle Bedingungen der ersten Gruppe erfüllt sind. In dieser Ausführungsform des Verfahrens werden also Bilder des Lichtfeldes gezielt von der Bilderfassungseinheit nur dann abgerufen, wenn die Mindestvoraussetzungen für die erfolgreiche Durchführung des Verfahrens vorliegen, welche in den Bedingungen der ersten Gruppe formuliert sind. Sobald festgestellt worden ist, dass die Bedingungen der ersten Gruppe erfüllt sind, kann prinzipiell bereits ein erstes Bild abgerufen werden und es kann mit der Überprüfung der Bedingungen der zweiten Gruppe begonnen werden. Alternativ kann jedoch auch nach der (positiven) Überprüfung des Status der Bedingungen der ersten Gruppe unmittelbar die zweite Gruppe übergeprüft werden und das erste Bild nur dann abgerufen werden, wenn auch diese Bedingungen erfüllt sind. Anders ausgedrückt kann die hierarchische Überprüfung der Bedingungen gemäß ihrer Gruppenzugehörigkeit statt zu Beginn des Bestimmens der Kalibrierwerte auch zu Beginn des Abrufens der Bilder von der Bilderfassungseinheit durchgeführt werden.According to a further embodiment of the method, before retrieving the images of the light field from the image acquisition unit, in particular before retrieving a first image of the light field from the image acquisition unit, the status of the conditions of the first group can be checked, whereby the actual retrieval of the images is only carried out if all conditions of the first group are met. In this embodiment of the method, therefore, images of the light field are selectively retrieved by the image acquisition unit only if the minimum requirements for the successful implementation of the method are present, which are formulated in the conditions of the first group. Once it has been determined that the conditions of the first group are met, in principle, a first image can already be retrieved and it can be started with the verification of the conditions of the second group. Alternatively, however, even after the (positive) checking of the status of the conditions of the first group, the second group can be checked directly and the first image can only be retrieved, even if these conditions are met. In other words, the hierarchical checking of the conditions according to their group membership may also be performed at the beginning of retrieving the images from the image acquisition unit, rather than at the beginning of determining the calibration values.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann, in Analogie zur Überprüfung des Status der Bedingungen der ersten und der zweiten Gruppe, zu Beginn des Bestimmens der Kalibrierwerteferner der Status einer dritten Bedingung überprüft werden, jedoch nur dann, wenn alle Bedingungen der zweiten Gruppe erfüllt sind. Auch während des weiteren Bestimmens der Kalibrierwerte kann der Status der dritten Bedingung zusammen mit den Bedingungen der ersten und der zweiten Gruppe überwacht werden, wobei dann die dritte Bedingung als gleichwertig zu den Bedingungen der ersten und der zweiten Gruppe behandelt wird. Das Verfahren wird abgebrochen, sobald mindestens eine der Bedingungen der ersten Gruppe, der zweiten Gruppe oder die dritte Bedingung nicht mehr erfüllt ist. Die dritte Bedingung, deren Erfüllung dann für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ebenfalls vorausgesetzt wird, kann im Kontext des erfindungsgemäßen Verfahrens als eine dritte Gruppe von Bedingungen aufgefasst werden, die jedoch nur eine Bedingung aufweist. Alternativ kann die dritte Bedingung auch der zweiten Gruppe von Bedingungen zugordnet werden. Ebenso kann die Überprüfung der dritten Bedingung unter Einhaltung der hierarchischen Reihenfolge zu Beginn des Abrufens der Bilder von der Bilderfassungseinheit durchgeführt werden, wie im vorherigen Absatz dargelegt.According to a further embodiment of the method, in analogy to checking the status of the conditions of the first and the second group, the status of a third condition may also be checked at the beginning of determining the calibration values, but only if all conditions of the second group are met. Also during the further determination of the calibration values, the status of the third condition may be monitored together with the conditions of the first and second groups, in which case the third condition is treated as equivalent to the conditions of the first and second groups. The method is aborted as soon as at least one of the conditions of the first group, the second group or the third condition is no longer met. The third condition, the fulfillment of which is then also presupposed for carrying out the method according to the invention, can be regarded in the context of the method according to the invention as a third group of conditions, which, however, has only one condition. Alternatively, the third condition may be assigned to the second group of conditions. Likewise, the verification of the third condition may be performed in compliance with the hierarchical order at the beginning of retrieving the images from the image capturing unit, as set forth in the previous paragraph.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann das Überprüfen des Status der dritten Bedingung Überprüfen aufweisen, ob eine geeignete Projektionsfläche für die Ausführung des Verfahrens verfügbar ist. Bei der Überprüfung des Status der dritten Bedingung kann beispielsweise der Abstand zu und die Größe der Projektionsfläche bzw. eines entsprechenden Projektionsobjekts berücksichtigt werden. Insbesondere kann das Prüfen, ob eine geeignete Projektionsfläche für die Ausführung des Verfahrens verfügbar ist, auf einer Charakterisierung spezifischer Punkte bei einer Grundkonfiguration des Lichtfeldes (z.B. Abblendlicht oder Stadtlicht) beruhen.According to a further embodiment of the method, the checking of the status of the third condition may comprise checking whether a suitable projection area is available for executing the method. When checking the status of the third condition, for example, the distance to and the size of the projection surface or of a corresponding projection object can be taken into account. In particular, checking whether a suitable projection surface is available for carrying out the method may be based on a characterization of specific points in a basic configuration of the light field (e.g., low beam or city light).

In einem Ausführungsbeispiel kann das Überprüfen, ob die Bedingungen der ersten Gruppe erfüllt sind, Überprüfen mindestens einer der folgenden Bedingungen aufweisen: i) ob der Bewegungszustand des Fahrzeugs einem Stillstand oder zumindest einer Bewegung unterhalb einer bestimmten Geschwindigkeit entspricht; ii) ob die Position von Schrittmotoren, welche für die Leuchtweitenregulierung zuständig sind, eine geeignete Position aufweisen; iii) ob eine Drehlichtschalterstellung einer vorgegebenen Stellung entspricht; iv) ob eine Fernlicht-/Lichthupenanforderung nicht erfolgt ist; und v) ob der Lichtsensor Dunkelheit meldet. Bedingung i) kann beispielsweise dadurch bedingt sein, dass ab einer bestimmten Geschwindigkeit die erfassten Bilder von der Fahrdynamik zu sehr beeinflusst sind. Bedingung iii) ist dadurch bedingt, dass das Verfahren nur dann ausführbar ist, wenn der mindestens eine Scheinwerfer eingeschaltet ist und gemäß Bedingung v) die Umgebung des Fahrzeugs genügend abgedunkelt ist, damit das erzeugte Lichtfeld auf den erfassten Bildern bei deren Auswertung optimal erkannt werden kann und mit Mitteln der Bildverarbeitung bearbeitet werden kann.In one embodiment, verifying that the conditions of the first group are met may include checking at least one of the following conditions: i) whether the state of motion of the vehicle is at a standstill or at least below a certain speed; (ii) the position of stepper motors responsible for headlamp leveling has an appropriate position; iii) whether a rotary light switch position corresponds to a predetermined position; iv) if a high beam / flashlight request has not been made; and v) if the light sensor reports darkness. Condition i) may be due, for example, to the fact that, from a certain speed, the captured images are too much influenced by the driving dynamics. Condition iii) is due to the fact that the method is only executable when the at least one headlight is turned on and according to condition v) the environment of the vehicle is sufficiently darkened, so that the generated light field can be optimally recognized on the captured images in their evaluation and can be processed by means of image processing.

In einem Ausführungsbeispiel kann das Überprüfen, ob die Bedingungen der zweiten Gruppe erfüllt sind, Überprüfen mindestens einer der folgenden Bedingungen aufweisen:

i) ob sich störende Objekte im Lichtfeld befinden, welche eine korrekte Erfassung des Lichtfeldes mit einer Bilderfassungseinheit beeinträchtigen; ii) ob das Scheinwerfersteuergerät eine automatisierte Scheinwerferkalibrierung im Moment der Ausführung des Verfahrens zulässt; und iii) ob die Bilderfassungseinheit des Fahrzeugs für das Erfassen einer Sequenz von Bildern des Lichtfeldes bereit ist. Bedingung i) kann beispielsweise nicht erfüllt sein, wenn sich Personen, Fahrzeuge, Bäume oder andere Objekte mit einer gekrümmten Oberfläche im Lichtfeld befinden und beispielswiese eine perspektivische Verzerrung des Lichtfeldes auf den erfassten Bildern herbeiführen. Auch stark reflektierende Gegenstände im Lichtfeld oder selbst Licht erzeugende Objekte wie Heckleuchten oder Scheinwerfer anderer Fahrzeuge können sich nachteilig auf die im Rahmen der Auswertung der Bilder erfolgende Bildverarbeitung auswirken.

In one embodiment, verifying that the conditions of the second group are met may include checking at least one of the following conditions:

i) if there are interfering objects in the light field which impair a correct detection of the light field with an image acquisition unit; (ii) whether the headlamp control unit allows automated headlamp calibration at the moment of execution of the procedure; and iii) whether the imaging unit of the vehicle is ready to acquire a sequence of images of the light field. Condition i) can not be met, for example, if people, vehicles, trees or other objects with a curved surface in the light field and cause, for example, a perspective distortion of the light field on the captured images. Even highly reflective objects in the light field or even light-generating objects such as taillights or headlights of other vehicles can adversely affect the image processing that takes place during the evaluation of the images.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren ferner Ansteuern des Scheinwerfers mittels des Scheinwerfersteuergeräts auf Basis der übermittelten Kalibrierwerte aufweisen, wodurch eine korrekte Implementierung der Lichtfunktionen auf Basis des mindestens einen Scheinwerfers gewährleistet wird.According to a further embodiment, the method may further comprise activating the headlight by means of the headlight control unit on the basis of the transmitted calibration values, whereby a correct implementation of the light functions based on the at least one headlight is ensured.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.

1 zeigt schematisch eine Interaktion von Grundkomponenten in einem Fahrzeug bei einer Scheinwerferkalibrierung mitsamt der erfindungsgemäßen Erweiterung.
2 zeigt ein Flussdiagramm, welches den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht.

Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings illustrate only exemplary embodiments of the invention, which do not limit the essential inventive idea.

1 schematically shows an interaction of basic components in a vehicle at a headlight calibration together with the extension according to the invention.
2 shows a flow chart illustrating the flow of the inventive method.

In 1 sind das Zusammenwirken einiger Grundkomponenten eines Fahrzeugs bei der Scheinwerferkalibrierung sowie die erfindungsgemäße Erweiterung dargestellt. Der vom gestrichelten Rechteck 15 umschlossene Bereich veranschaulicht eine standardmäßige Scheinwerferkalibriering. Die Grundlage für die Scheinwerferkalibrierung stellt eine Information über das von dem mindestens einen Scheinwerfer 13 erzeugte Lichtfeld dar. Diese Information kann etwa in Form von Bildern 3 bereitgestellt werden, welche mittels der Bilderfassungseinheit 1 erfasst und an eine Bestimmungseinheit 5 zur Bestimmung von Kalibrierwerten bzw. der Fehlstellung der Scheinwerfer übertragen werden. Die Bestimmungseinheit 5 kann beispielsweise als eine funktionale Einheit (z.B. FPGA oder integrierter Schaltkreis) innerhalb der Fahrzeugelektronik eingerichtet sein oder als eine Programmeinheit im Hauptmodul der Fahrzeugelektronik vorliegen. Die Bilder 3 können Zusammen mit einer Information bereitgestellt werden oder können diese enthalten, die angibt, bei welcher Stellung des Scheinwerfers das jeweilige Bild erfasst worden ist. Die Bestimmungseinheit 5 kann ferner eingerichtet sein, die erfassten Bilder 3 unter Verwendung von zweckmäßigen Methoden der Bildverarbeitung auszuwerten, d.h. beispielsweise zu segmentieren, relevante Bereiche zu extrahieren und in diesen eine Musterkennung durchzuführen. Die Auswertung liefert ein Kalibrierergebnis 7, z.B. die horizontale und vertikale Fehlstellung des Scheinwerfers 13, welches anschließend an das Lichtsteuergerät 9 übertragen wird. Das Lichtsteuergerät 9 weist einen Lichtalgorithmus auf, welcher zum Ansteuern des mindestens einen Scheinwerfers 13 dient. Auf Grundlage des Kalibrierergebnisses 7 kann das Lichtsteuergerät 9 ein entsprechendes Steuerungssignal 11 an den Scheinwerfer 13 übermitteln und diesen so ansteuern, dass stets eine korrekte Ausleuchtung der Umgebung erfolgt. So kann gewährleistet werden, dass der Scheinwerfer 13 trotz Fehlstellung gegenüber seiner Grundausrichtung stets ein korrektes Lichtfeld erzeugt.In 1 are the interaction of some basic components of a vehicle in the headlight calibration and the expansion according to the invention shown. The dashed rectangle 15 Enclosed area illustrates a standard headlamp calibration. The basis for the headlight calibration provides information about the at least one headlight 13 generated light field. This information can be approximately in the form of images 3 provided by the image acquisition unit 1 recorded and sent to a determination unit 5 be transmitted to determine calibration values or the malposition of the headlights. The determination unit 5 For example, it may be configured as a functional unit (eg FPGA or integrated circuit) within the vehicle electronics or may be present as a program unit in the main module of the vehicle electronics. The pictures 3 may be provided with or include information indicating which position of the headlamp the respective image has been acquired. The determination unit 5 can also be set up, the captured images 3 evaluate using appropriate methods of image processing, ie, for example, to segment, extract relevant areas and perform in this a pattern identifier. The evaluation delivers a calibration result 7 , eg the horizontal and vertical misalignment of the headlamp 13 , which subsequently to the light control unit 9 is transmitted. The light control unit 9 has a light algorithm, which is used to drive the at least one headlight 13 serves. Based on the calibration result 7 can the light controller 9 a corresponding control signal 11 to the headlight 13 transmit and control it so that there is always a correct illumination of the environment. So it can be guaranteed that the headlight 13 despite malposition relative to its basic orientation always produces a correct light field.

Die erfindungsgemäße Modifikation der standardmäßigen Scheinwerferkalibrierung 15 ist in 1 durch eine Zusatzeinheit 19 repräsentiert, welche so eingerichtet ist, dass sie durch einen Kommunikationskanal 17 mit der Bestimmungseinheit 5 kommunizieren kann und auf diese Weise seinen Betrieb beeinflussen kann. Die Zusatzeinheit 19 kann, in analoger Weise zur Bestimmungseinheit 5, mittels der Fahrzeugelektronik implementiert sein, also beispielsweise als ein Programmmodul im Hauptmodul der Fahrzeugelektronik vorliegen, oder es kann ein zusätzliches elektronisches Modul sein, welches ein Teil der Fahrzeugelektronik ist. In der Zusatzeinheit 19 sind drei Gruppen von Bedingungen angedeutet: eine erste Gruppe 21 von Bedingungen, eine zweite Gruppe 22 von Bedingungen und eine dritte Gruppe 23 von Bedingungen, wobei das Vorliegen der dritten Gruppe 23 von Bedingungen optional ist. Die gestrichelten Pfeile zwischen den Gruppen 21, 22, 23 von Bedingungen deuten das initial kaskadiert verlaufende Überprüfungsverfahren zu Beginn des Verfahrens an, bei dem der Status der Bedingungen in Gruppen 21, 22, 23 einmalig nacheinander überprüft wird. Nur wenn am Ende alle Bedingungen erfüllt sind, wird das Bestimmen von Kalibrierwerten durch die Bestimmungseinheit 5 durchgeführt.The inventive modification of the standard headlight calibration 15 is in 1 through an additional unit 19 which is arranged to pass through a communication channel 17 with the destination unit 5 communicate and thus influence its operation. The optional unit 19 can, in an analogous manner to the determination unit 5 be implemented by the vehicle electronics, so for example, as a program module in the main module of the vehicle electronics, or it may be an additional electronic module, which is part of the vehicle electronics. In the optional unit 19 Three groups of conditions are indicated: a first group 21 of conditions, a second group 22 of conditions and a third group 23 of conditions where the presence of the third group 23 of conditions is optional. The dashed arrows between the groups 21 . 22 . 23 Conditions indicate the initial cascaded review process at the beginning of the process, where the status of the conditions in groups 21 . 22 . 23 is checked once in a row. Only when all conditions are met at the end is the determination of calibration values made by the determination unit 5 carried out.

In einem Ausführungsbeispiel kann die Bestimmungseinheit 5 derart eingerichtet sein, dass sie erst mit der Auswertung der Bilder 3 des Lichtfeldes beginnt, nachdem die Zusatzeinheit 19 das Vorliegen der Bedingungen aus mindestens der ersten Gruppe 21 bestätigt hat. Dazu kann eine entsprechende Nachricht von der Zusatzeinheit 19 an die Bestimmungseinheit 5 übermittelt werden.In one embodiment, the determination unit 5 be set up so that they only with the evaluation of the images 3 the light field begins after the auxiliary unit 19 the presence of conditions from at least the first group 21 has confirmed. For this purpose, a corresponding message from the optional unit 19 to the determination unit 5 be transmitted.

Nach einer erfolgreichen initialen Überprüfung des Status der Bedingungen der ersten Gruppe 21, der zweiten Gruppe 22 und der dritten Gruppe 23, wird der Status jeder der Bedingungen zusammen mit allen anderen parallel und einheitlich überwacht. Wird in dieser Phase während der Bereitstellung der Bilder 3 durch die Bilderfassungseinheit 1 und/oder während des Bestimmens von Kalibrierwerten durch die Bestimmungseinheit 5 detektiert, dass eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, wird die Scheinwerferkalibrierung 15 abgebrochen. Die entsprechende Anweisung kann mittels des Kommunikationskanals 17 an die Bestimmungseinheit 5 übermittelt werden. Da eine Scheinwerferkalibrierung ungefähr zwischen einigen Zehn Sekunden und einer Minute in Anspruch nehmen kann, kann es sich bei dem Scheinwerferkalibrierverfahren 15 um einen verschachtelten Prozess handeln in dem Sinne, dass zwischen dem Bereitstellen/Abrufen eines Bildes des Lichtfeldes bei einer bestimmten Stellung des mindestens einen Scheinwerfers 13 und dem Bereitstellen/Abrufen eines darauffolgenden Bildes bei einer andren Stellung des Scheinwerfers 13 das zeitältere Bild im Rahmen der Auswertung vollständig verarbeitet wird.After a successful initial check of the status of the conditions of the first group 21 , the second group 22 and the third group 23 , the status of each of the conditions, together with all others, is monitored in parallel and uniformly. Will be in this phase while delivering the pictures 3 through the image capture unit 1 and / or during the determination of calibration values by the determination unit 5 detects that one of these conditions is not met, the headlight calibration 15 canceled. The corresponding instruction can be made by means of the communication channel 17 to the determination unit 5 be transmitted. Because headlamp calibration can take approximately between tens of seconds and one minute, the headlight calibration procedure can be 15 to act as a nested process in the sense that between providing / retrieving an image of the light field at a particular position of the at least one headlamp 13 and providing / retrieving a subsequent image at another position of the headlamp 13 the time-older image is completely processed during the evaluation.

Obwohl die Zusatzeinheit 19 in der schematischen Darstellung in 1 als eine gesonderte Einheit dargestellt ist, stellt dies keine technische Grundanforderung dar. Bei der tatsächlichen Implementierung kann der Funktionsumfang der Zusatzeinheit 19 auch in die Bestimmungseinheit 5 implementiert werden oder als eine Funktionserweiterung aufgefasst werden. Anders ausgedrückt kann der Funktionsumfang der Bestimmungseinheit 5 durch die Funktionen der Zusatzeinheit 19 dahingehend erweitert werden, dass sowohl der Aufruf als auch die weitere Ausführung des Bestimmens von Kalibrierwerten an die bereits im Detail geschilderten Bedingungen geknüpft wird.Although the optional unit 19 in the schematic representation in 1 is represented as a separate entity, this does not represent a basic technical requirement. In the actual implementation, the scope of functions of the optional entity 19 also in the determination unit 5 be implemented or understood as a functional extension. In other words, the functional scope of the determination unit 5 through the functions of the optional unit 19 be extended so that both the call and the further execution of the determination of calibration values is linked to the conditions already described in detail.

Das Verfahren zum Kalibrieren mindestens eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs ist ferner anhand des in 2 gezeigten Flussdiagramms veranschaulicht. In einem ersten Schritt 31 weist das Verfahren Bereitstellen von Bildern des von dem mindestens einen Scheinwerfer erzeugten Lichtfeldes auf, wobei jedes der bereitgestellten Bilder des Lichtfeldes mit einer anderen Stellung des mindestens einen Scheinwerfers korreliert ist. In einem weiteren Schritt 33 weist das Verfahren Bestimmen von Kalibrierwerten durch Auswerten der bereitgestellten Bilder des Lichtfeldes auf, wobei die Kalibrierwerte eine Fehlstellung des mindestens einen Schweinwerfers angeben. Ferner weist das Verfahren in Schritt 35 Übermitteln der Kalibrierwerte an ein Scheinwerfersteuergerät auf zum Ansteuern des mindestens einen Scheinwerfers auf.The method for calibrating at least one headlight of a vehicle is further based on the in 2 illustrated flowchart illustrates. In a first step 31 the method comprises providing images of the light field generated by the at least one headlight, wherein each of the provided images of the light field is correlated with another position of the at least one headlight. In a further step 33 the method comprises determining calibration values by evaluating the provided images of the light field, the calibration values indicating a malposition of the at least one piglet. Furthermore, the method in step 35 Transmitting the calibration values to a headlight control unit for driving the at least one headlight.

Wie bereits erläutert, ist das Verfahren dadurch charakterisiert, dass während des Bereitstellens der Bilder des Lichtfeldes (entspricht Schritt 31) und des Bestimmens der Kalibrierwerte (entspricht Schritt 33) ein Status von Bedingungen einer ersten Gruppe und ein Status von Bedingungen einer zweiten Gruppe überprüft werden, wobei der Status der Bedingungen der zweiten Gruppe nur überprüft wird, wenn alle Bedingungen der ersten Gruppe erfüllt sind. Diese bedingte Überprüfung findet nur einmalig zu Anfang des Verfahrens statt. Danach wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren während des Bereitstellens der Bilder des Lichtfeldes und des Bestimmens der Kalibrierwerte der Status der Bedingungen der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe überwacht und das Verfahren wird abgebrochen, sobald mindestens eine der Bedingungen der ersten Gruppe oder der zweiten Gruppe nicht mehr erfüllt ist. Anders ausgedrückt erfolgt die initiale Überprüfung der Bedingungen in Gruppen einmalig nacheinander, woraufhin, wenn alle Bedingungen als erfüllt detektiert werden, die Bedingungen zu einer einzigen Gruppe von Bedingungen verschmelzen, die parallel und gleichberechtigt überwacht werden.As already explained, the method is characterized in that during the provision of the images of the light field (corresponds to step 31 ) and determining the calibration values (corresponds to step 33 ) a status of conditions of a first group and a status of conditions of a second group are checked, the status of the conditions of the second group is checked only if all conditions of the first group are met. This conditional review takes place only once at the beginning of the procedure. Thereafter, in the method of the invention, while providing the images of the light field and determining the calibration values, the status of the conditions of the first group and the second group is monitored and the method is aborted as soon as at least one of the conditions of the first group or the second group ceased is satisfied. In other words, the initial checking of the conditions in groups occurs once in a row, whereupon, when all conditions are detected as fulfilled, the conditions merge into a single set of conditions that are monitored in parallel and on an equal basis.

Claims

A method of calibrating at least one headlamp of a vehicle, comprising the steps of: Providing images of the light field generated by the at least one headlamp, each of the provided images of the light field being correlated to a different position of the at least one headlamp; Determining calibration values by evaluating the provided images of the light field, the calibration values indicating a misalignment of the at least one piglet; and Transmitting the calibration values to a headlight control unit for driving the at least one headlight; wherein at the beginning of determining the calibration values, a status of conditions of a first group and a status of conditions of a second group is checked, the status of the conditions of the second group being checked only if all conditions of the first group are met and the method is aborted if one of the conditions is not met, and wherein, during further determining the calibration values, the status of the conditions of the first group and the second group is monitored and the method is terminated if at least one of the conditions of the first group or the second group is no longer met.

Method according to Claim 1 wherein providing an image of the light field comprises retrieving an image of the light field captured by an image capture unit of the vehicle.

Method according to Claim 2 wherein prior to retrieving the images of the light field from the image capture unit, the status of the conditions of the first group is checked and retrieval of the images is performed only if all the conditions of the first group are met.

Method according to one of Claims 1 to 3 wherein at the beginning of determining the calibration values, the status of a third condition is further checked, but only if all conditions of the second group are met, and wherein during the further determination of the calibration values, the status of the third condition together with the conditions of the first and the second group is monitored and the process is terminated as soon as at least one of the conditions of the first group, the second group or the third condition is no longer met.

Method according to Claim 4 wherein checking the status of the third condition comprises checking whether a suitable projection surface is available for executing the method.

Method according to Claim 5 wherein verifying that a suitable projection surface is available for performing the method comprises characterizing specific points in a basic configuration of the light field.

Method according to one of Claims 1 to 6 wherein checking that the conditions of the first group are met comprises checking at least one of the following conditions: i) whether the vehicle's state of motion corresponds to a stall or at least a movement below a certain speed; (ii) the position of stepper motors responsible for headlamp leveling has an appropriate position; iii) whether a rotary light switch position corresponds to a predetermined position; iv) if a high beam / light horn request has not been made; v) if the light sensor reports darkness.

Method according to one of Claims 1 to 7 wherein checking that the conditions of the second group are satisfied comprises checking at least one of the following conditions: i) there are interfering objects in the light field which interfere with correct detection of the light field with an image capture unit; (ii) whether the headlamp control unit allows automated headlamp calibration at the moment of execution of the procedure; iii) whether the imaging unit of the vehicle is ready to capture a sequence of images of the light field.

Method according to one of Claims 1 to 8th , further comprising: driving the headlight by means of the headlight control unit based on the transmitted calibration values.