DE102017206526A1

DE102017206526A1 - Transport means and method for determining a lighting situation in the environment of the means of locomotion by means of an optical sensor and a detected by the sensor auxiliary body

Info

Publication number: DE102017206526A1
Application number: DE102017206526.5A
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Stahl; Christian Unger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-04-18
Filing date: 2017-04-18
Publication date: 2018-10-18

Abstract

Es werden ein Fortbewegungsmittel sowie ein Verfahren zur Ermittlung einer Beleuchtungssituation im Umfeld des Fortbewegungsmittels vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte: Erfassen eines sich an vordefinierter Stelle des Fortbewegungsmittels befindlichen Hilfskörpers (10) mittels eines optischen Sensors (50) und Ermitteln einer durch eine Lichtquelle (40) erzeugte Beleuchtungssituation mittels Abgleichs der durch den Hilfskörper (10) verursachten Helligkeitsverteilungen mit einer den Hilfskörper (10) repräsentierenden Referenz für die Gestalt des Hilfskörpers (10).It is proposed a means of transportation and a method for determining a lighting situation in the environment of the means of transport. The method comprises the steps of: detecting an auxiliary body (10) located at a predefined location of the means of transportation by means of an optical sensor (50) and determining an illumination situation generated by a light source (40) by means of balancing the brightness distributions caused by the auxiliary body (10) with one the auxiliary body (10) representing reference for the shape of the auxiliary body (10).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fortbewegungsmittel sowie ein Verfahren zur Erfassung der Beleuchtungssituation im Umfeld des Fortbewegungsmittels zur verbesserten Erkennung von Abbildern von Objekten im Umfeld des Fortbewegungsmittels.The present invention relates to a means of locomotion as well as a method for detecting the lighting situation in the environment of the means of locomotion for the improved detection of images of objects in the environment of the means of locomotion.

Im Stand der Technik werden Abbilder von Objekten im Umfeld des Fortbewegungsmittels durch eine erweiterte Auswertung von Kamerabildern bereits vorhandener Fahrerassistenzsysteme ermittelt.In the prior art images of objects in the environment of the means of locomotion by an extended evaluation of camera images of existing driver assistance systems are determined.

Ein Erkennen der Abbilder von Umgebungsobjekten (bspw. von vorausfahrenden Fortbewegungsmitteln) eröffnet Fahrerassistenzsystemen die Möglichkeit, auch verdeckte oder teilweise verdeckte Objekte zur Bewertung der jeweiligen Fahrsituation heranzuziehen. Dadurch können evtl. Gefahrensituationen früher erkannt werden, da zusätzlich zur Bewegung von direkt sichtbaren Objekten auch verdeckte oder teilverdeckte Objekte im Umfeld des Fortbewegungsmittels in die Analyse der Fahrsituation mit einfließen können. Als Abbilder von Objekten werden Schatten oder auch Streulichtkegel der verdeckten oder teilverdeckten Objekte herangezogen. Die Ermittlung der Schatten und Schattengrenzen von Objekten kann im Stand der Technik unter bestimmten Umständen zu ungenau sein, da die Beleuchtungssituation lediglich indirekt bestimmt wird. Das Erkennen von Abbildern bzw. Abbildgrenzen wird im Stand der Technik dadurch erschwert, dass kein vordefiniertes Referenzobjekt zur exakten Ermittlung von Abbildern herangezogen werden kann, sondern von unterschiedlichen Objekten ausgegangen werden muss (z.B. unterschiedliche Bauformen von Fortbewegungsmitteln, die somit auch unterschiedliche bzw. unbekannte Abbilder erzeugen).Recognition of the images of surrounding objects (for example of vehicles in front of the vehicle) opens up the possibility for driver assistance systems to also use hidden or partially hidden objects for evaluating the respective driving situation. As a result, possibly dangerous situations can be detected earlier because, in addition to the movement of directly visible objects, hidden or partially concealed objects in the environment of the means of locomotion can also be included in the analysis of the driving situation. As images of objects, shadows or scattered light cones of the covered or partially concealed objects are used. The determination of the shadow and shadow boundaries of objects can be too imprecise in the prior art under certain circumstances, since the lighting situation is determined only indirectly. The recognition of images or image boundaries is made difficult in the prior art by the fact that no predefined reference object can be used for the exact determination of images, but must be assumed by different objects (eg different types of means of transport, which thus also different or unknown images produce).

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die im Stand der Technik angewendete Abbilderkennung durch ein alternatives bzw. zusätzliches Verfahren zur Ermittlung der Beleuchtungssituation zu optimieren.It is an object of the present invention to optimize the image recognition used in the prior art by an alternative or additional method for determining the lighting situation.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Ermittlung einer Beleuchtungssituation im Umfeld eines Fortbewegungsmittels unter Einbeziehung eines Hilfskörpers gelöst. Das Verfahren sieht vor, den Hilfskörper an geeigneter Stelle am Fortbewegungsmittel anzuordnen, so dass sich dieser im Erfassungsbereich eines optischen Sensors des Fortbewegungsmittels befindet. Der optische Sensor kann dabei beispielsweise in einer digitalen Kamera eines PKW angeordnet sein, welche vorteilhafterweise Bestandteil eines bereits vorhandenen Fahrerassistenzsystems zur Umfelderfassung sein kann. Der Hilfskörper kann in Abhängigkeit der Verbausituation des optischen Sensors und der äußeren Gestalt des Fortbewegungsmittels in seiner Form, Oberflächenbeschaffenheit und Lage unterschiedlich ausgestaltet sein, um eine möglichst optimale Auswertung der Beleuchtungssituation im Umfeld des jeweiligen Fortbewegungsmittels zu erzielen. Der Hilfskörper kann dabei beispielsweise als Halbkugel ausgestaltet werden. Er kann im Erfassungsbereich einer Frontkamera des Fortbewegungsmittels an vordefinierter Stelle auf dessen Frontklappe angeordnet werden. Anschließend können die am und/oder um den Hilfskörper auftretenden Helligkeitsverteilungen mittels Bildverarbeitungsalgorithmen in der Auswerteeinheit eines Fahrerassistenzsystems analysiert werden, um so auf die Beleuchtungssituation im Umfeld des Fortbewegungsmittels rückschließen zu können. Insbesondere der Schattenwurf des Hilfskörpers und dessen Ausprägung in Form, Größe, Ausrichtung, räumliche Erstreckung, etc. erlaubt eine Bestimmung der Position einer oder mehrerer das Fortbewegungsmittel umgebender Lichtquellen. Zu diesem Zweck sind die Eigenschaften des Hilfskörpers wie beispielsweise Größe, Gestalt, Oberflächeneigenschaften und räumliche Erstreckung in Form einer (Daten-)Referenz (bspw. mathematische Modellbeschreibung) in einer Auswerteeinheit hinterlegt, so dass diese die Referenzdaten mit den jeweils erfassten Helligkeitsverteilungen auf und/oder um den Hilfskörper abgleichen kann. Die durch den Hilfskörper ermittelte Beleuchtungssituation kann erfindungsgemäß wiederum mittels Bildverarbeitungsalgorithmen auf Objekte im Umfeld des Fortbewegungsmittels angewendet werden, um beispielsweise das Abbild deren Schattenwurfs und die Grenzen des Schattenwurfs gezielter und präziser ermitteln zu können. Solche Objekte können beispielsweise weiter vorausfahrende PKWs sein, die wiederum von einem direkt vorausfahrenden PKW teilweise oder ganz verdeckt werden. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass die voraussichtliche Position der Abbilder von Objekten bereits vor der Umfeldanalyse der mittels optischen Sensors gewonnenen Bildinformationen ermittelt werden und somit in die Umfeldanalyse mit einfließen kann.The above object is achieved by a method for determining a lighting situation in the environment of a means of transport involving an auxiliary body. The method provides to arrange the auxiliary body at a suitable location on the means of locomotion, so that it is located in the detection range of an optical sensor of the means of locomotion. The optical sensor can be arranged for example in a digital camera of a car, which can advantageously be part of an already existing driver assistance system for environment detection. The auxiliary body can be configured differently depending on the Verbausituation of the optical sensor and the outer shape of the means of locomotion in its shape, texture and position in order to achieve the best possible evaluation of the lighting situation in the environment of the respective means of locomotion. The auxiliary body can be configured for example as a hemisphere. It can be arranged in the detection range of a front camera of the means of transport at a predefined location on the front flap. Subsequently, the brightness distributions occurring at and / or around the auxiliary body can be analyzed by means of image processing algorithms in the evaluation unit of a driver assistance system so as to be able to infer the lighting situation in the surroundings of the means of locomotion. In particular, the shadow of the auxiliary body and its expression in shape, size, orientation, spatial extent, etc. allows a determination of the position of one or more surrounding the means of transport light sources. For this purpose, the properties of the auxiliary body, such as size, shape, surface properties and spatial extension in the form of a (data) reference (eg mathematical model description) are stored in an evaluation unit, so that these the reference data with the respectively detected brightness distributions on and / or can balance the auxiliary body. According to the invention, the illumination situation determined by the auxiliary body can again be applied to objects in the vicinity of the means of transportation by means of image processing algorithms in order, for example, to more accurately and precisely determine the image of its shadow cast and the limits of the shadow cast. Such objects can be, for example, further preceding cars, which in turn are partially or completely obscured by a directly preceding car. The advantage of this method lies in the fact that the probable position of the images of objects can already be determined before the environmental analysis of the image information obtained by means of the optical sensor and thus can be included in the environmental analysis.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Ausprägung des Hilfskörpers durch die zusätzliche Anordnung von Hilfsmarkierungen im Umfeld des Hilfskörpers weitergebildet werden. Dies können beispielsweise konzentrische Kreise um einen als Halbkugel ausgestalteten Hilfskörper sein, die ebenfalls durch den optischen Sensor erfasst werden und anschließend in die Analyse der Beleuchtungssituation mit einfließen. Die Hilfsmarkierungen können selbst ebenfalls innerhalb der Referenz/des Datensatzes repräsentiert werden. Die Hilfsmarkierungen erlauben eine effizientere und präzisere Auswertung der Helligkeitsverteilungen am Hilfskörper, da beispielsweise Schattenlängen anhand der Anzahl von überdeckten Hilfsmarkierungen exakter bestimmt werden können.In a preferred embodiment, the expression of the auxiliary body can be further developed by the additional arrangement of auxiliary markings in the environment of the auxiliary body. These can be, for example, concentric circles around an auxiliary body designed as a hemisphere, which are also detected by the optical sensor and subsequently included in the analysis of the lighting situation. The auxiliary marks can themselves also be represented within the reference / record. The auxiliary markings allow a more efficient and more precise evaluation of the brightness distributions on the auxiliary body, since, for example, shadow lengths can be determined more accurately on the basis of the number of overlaid auxiliary markings.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der als zusätzliches Element am Fortbewegungsmittel angeordnete Hilfskörper alternativ so ausgestaltet sein, dass er einen vordefinierten und vom optischen Sensor erfassbaren Bereich der Oberfläche des Fortbewegungsmittels darstellt. Mit anderen Worten können auch bereits vorhandene Vertiefungen, Erhebungen und/oder Wölbungen der Oberfläche des Fortbewegungsmittels einen geeigneten Hilfskörper darstellen, sofern diese unter Einwirkung einer oder mehrerer Lichtquellen eine zuverlässige Ermittlung der Beleuchtungssituation erlauben. Bereits durch die datentechnische Repräsentation der Gestalt, Oberfläche und ggf. anderer Eigenschaften der Oberfläche des Fortbewegungsmittels wird diese also zum erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hilfskörper. Geeignete, als Hilfskörper definierbare Bereiche der Oberfläche des Fortbewegungsmittels können beispielsweise auch Stab- oder GPS-Antennen, Kühlerfiguren oder Plaketten sein.According to a further advantageous refinement, the auxiliary body arranged as an additional element on the means of locomotion may alternatively be designed such that it represents a predefined area of the surface of the locomotion means which can be detected by the optical sensor. In other words, even existing depressions, elevations and / or bulges of the surface of the means of locomotion may represent a suitable auxiliary body, provided that they allow a reliable determination of the lighting situation under the action of one or more light sources. Already by the technical data representation of the shape, surface and possibly other properties of the surface of the means of locomotion so this is the invention proposed auxiliary body. Suitable, definable as auxiliary body areas of the surface of the means of locomotion can be, for example, rod or GPS antennas, radiator figures or plaques.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann sich der Hilfskörper aus unterschiedlichen Geometrien und/oder Oberflächenbeschaffenheiten zusammensetzen, um in Abhängigkeit der jeweiligen Beleuchtungssituationen jeweils optimale optische Eigenschaften zur Ermittlung der Beleuchtungssituation zu erreichen. Denkbar wäre in diesem Zusammenhang beispielsweise das Erzeugen unterschiedlicher Reflexionseigenschaften auf Vorder- und Rückseite des Hilfskörpers durch Einsatz unterschiedlicher Materialien und/oder Oberflächenbehandlungen, um evtl. auftretende extreme Helligkeitsunterschiede durch Anpassung des Glanzgrades der Oberfläche zu minimieren, die sich andernfalls bei der Ermittlung der Beleuchtungssituation negativ auswirken können. Durch die Kopplung eines solchen Hilfskörpers mit einem automatischen Verstellmechanismus/Aktuator können so die unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheiten oder Geometrien des Hilfskörpers in Abhängigkeit der jeweiligen Beleuchtungssituation in den Erfassungsbereich des optischen Sensors eingebracht werden. Dies kann z.B. mittels Drehung, Verschiebung, Versenkung usw. des Hilfskörpers bewerkstelligt werden.According to a further advantageous embodiment, the auxiliary body can be composed of different geometries and / or surface textures in order to achieve optimum optical properties for determining the lighting situation, depending on the respective lighting situations. It would be conceivable in this connection, for example, to generate different reflection properties on the front and back of the auxiliary body by using different materials and / or surface treatments in order to minimize possibly occurring extreme differences in brightness by adjusting the gloss level of the surface, which would otherwise be negative in determining the lighting situation can affect. By coupling such an auxiliary body with an automatic adjusting mechanism / actuator, the different surface textures or geometries of the auxiliary body can thus be introduced into the detection range of the optical sensor as a function of the respective lighting situation. This can e.g. be accomplished by rotation, displacement, sinking, etc. of the auxiliary body.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Hilfskörper so ausgestaltet sein, dass dieser mehrere vordefinierte und vom optischen Sensor erfassbare (disjunkte und/oder sich überschneidende) Bereiche der Oberfläche des Fortbewegungsmittels umfasst. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn einzelne Bereiche der Oberfläche nur teilweise die für die Ermittlung der Beleuchtungssituation erforderlichen Reflexionen und/oder Abschattungen des Hilfskörpers zur Verfügung stellen können. Auf diese Weise kann beispielsweise die Kombination zweier stark konturierter, links und rechts seitlich abfallender Kanten der Frontklappe des Fortbewegungsmittels einen geeigneten Hilfskörper ergeben, auch wenn diese für sich betrachtet nur einen Teil aller möglichen Beleuchtungssituationen zu reflektieren und/oder abzuschatten vermögen. Bevorzugt kann im Ansprechen auf das sensorische Erkennen einer vordefinierten Beleuchtungssituation eine automatische Anpassung einer Positionierung und/oder Ausrichtung des Hilfskörpers erfolgen, um eine besser geeignete Oberfläche in den Erfassungsbereich zu bringen. Erfindungsgemäß können die einzelnen Bereiche wie oben beschrieben unterschiedliche Geometrien und/oder unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheiten und/oder räumliche Erstreckungen aufweisen, um eine optimale Bewertung der jeweiligen Beleuchtungssituation zu ermöglichen.In a further preferred embodiment, the auxiliary body may be configured such that it comprises a plurality of predefined regions (which are discrete and / or overlapping) that can be detected by the optical sensor and which are located on the surface of the means of locomotion. This can be particularly advantageous if individual areas of the surface can only partially provide the reflections and / or shadowing of the auxiliary body necessary for the determination of the lighting situation. In this way, for example, the combination of two strongly contoured, left and right laterally sloping edges of the front flap of the means of locomotion yield a suitable auxiliary body, even if they are considered to be able to reflect and / or shadow only a part of all possible lighting situations. In response to the sensory recognition of a predefined lighting situation, an automatic adjustment of a positioning and / or alignment of the auxiliary body can preferably take place in order to bring a more suitable surface into the detection area. According to the invention, as described above, the individual regions may have different geometries and / or different surface textures and / or spatial extents in order to enable an optimal evaluation of the respective lighting situation.

Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren zur Ermittlung der Beleuchtungssituation alternativ oder zusätzlich zur Ermittlung der Schatten des Hilfskörpers eine Ermittlung der spekularen und/oder diffusen Reflexionen auf der Oberfläche des Hilfskörpers. Diese erlauben durch Auswertung des Ausfallswinkels der Reflexionen Rückschlüsse auf den Einfallswinkel des Strahlengangs der Lichtquelle und somit auf die Position der Lichtquelle relativ zum Fortbewegungsmittel. Vorteilhaft kann die auf diesem Wege ermittelte Beleuchtungssituation in einer Auswerteeinheit (die beispielsweise Bestandteil eines bestehenden Fahrerassistenzsystems ist) mit den Ergebnissen der Schattenberechnung des Hilfskörpers kombiniert werden, um somit die Zuverlässigkeit des Verfahrens weiter zu erhöhen.Further preferably, the method for determining the lighting situation comprises, as an alternative or in addition to determining the shadows of the auxiliary body, a determination of the specular and / or diffuse reflections on the surface of the auxiliary body. These allow by evaluating the angle of reflection of the reflections conclusions about the angle of incidence of the beam path of the light source and thus to the position of the light source relative to the means of transport. Advantageously, the illumination situation determined in this way can be combined in an evaluation unit (which, for example, is part of an existing driver assistance system) with the results of the shadow calculation of the auxiliary body in order to further increase the reliability of the method.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann im Zuge der Auswertung der Helligkeitsverteilungen um und/oder am Hilfskörper eine weiterführende Analyse der Bildinformationen durchgeführt werden, welche die Eigenschaften der für die Beleuchtungssituation verantwortlichen Lichtquelle näher beschreiben. So lassen sich in Kenntnis der Reflexionseigenschaften des Hilfskörpers beispielsweise die Helligkeit und der Streuungsgrad der Lichtquelle anhand von Helligkeitskontrasten und Schärfen von Schattengrenzen ermitteln. Diese Information kann im Anschluss dem Fahrerassistenzsystem z.B. für eine präzisere Ermittlung der Schattenwürfe von vorausfahrenden Fahrzeugen zur Verfügung gestellt werden.In one development of the invention, in the course of the evaluation of the brightness distributions around and / or on the auxiliary body, a further analysis of the image information can be carried out, which describes the properties of the light source responsible for the lighting situation in more detail. Thus, for example, the brightness and the degree of scattering of the light source can be determined on the basis of brightness contrasts and sharpening of shadow boundaries, knowing the reflection properties of the auxiliary body. This information may subsequently be provided to the driver assistance system e.g. be provided for a more precise determination of the shadow throws of preceding vehicles.

Erfindungsgemäß lassen sich die in einer Auswerteeinheit (bspw. Bildverarbeitungseinheit eines Fahrerassistenzsystems eines PKWs) ermittelten Informationen über die Beleuchtungssituation im Umfeld des Fortbewegungsmittels im Anschluss vorteilhaft bei der Ermittlung von Abbildern (insbesondere Schatten) von Objekten im Umfeld des Fortbewegungsmittels einsetzen. Objekte im Umfeld können beispielsweise vorausfahrende Fahrzeuge, Personen oder Leitplanken sein, die sich mit Hilfe der zuvor ermittelten Beleuchtungssituation leichter und präziser mittels Bildverarbeitungsalgorithmen erkennen lassen, da deren ungefähre Position zu diesem Zeitpunkt bereits bekannt ist und nicht erst anhand von evtl. ungenauen Auswertungen von Umfeldbildern ermittelt werden müssen. Dabei können die oben beschriebenen Eigenschaften der ermittelten Lichtquelle beispielsweise bei der Bestimmung von Schattengrenzen unterstützend wirken, da die Schärfe der Schattenbegrenzung am Hilfskörper i.d.R. auch in der Ausprägung der Schatten vorausfahrender Fahrzeuge wiederzufinden ist.According to the invention, the information about the lighting situation in the evaluation unit (eg, image processing unit of a driver assistance system of a passenger vehicle) determined in an evaluation unit can be obtained Subsequent use of the means of locomotion advantageous in the determination of images (especially shadows) of objects in the environment of the means of transport. Objects in the environment can be, for example, vehicles, persons or crash barriers that can be identified more easily and precisely using image processing algorithms, since their approximate position is already known at this time and not only on the basis of possibly inaccurate evaluations of surrounding images must be determined. The above-described properties of the determined light source can, for example, assist in the determination of shadow boundaries, since the sharpness of the shadow boundary on the auxiliary body can usually also be found in the expression of the shadows of preceding vehicles.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel umfassend einen optischen Sensor, einen Hilfskörper und eine Auswerteeinheit vorgeschlagen. Die Auswerteeinheit ist dabei eingerichtet, ein Verfahren auszuführen, wie es obenstehend in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt eingehend beschrieben wurde. Es ergeben sich entsprechende Merkmalskombinationen und Vorteile.According to a second aspect of the present invention, a locomotion means comprising an optical sensor, an auxiliary body and an evaluation unit is proposed. The evaluation unit is set up to carry out a method as described in detail above in connection with the first aspect of the invention. There are corresponding combinations of features and advantages.

Vorteilhaft weist das Fortbewegungsmittel alternativ oder zusätzlich einen zweiten optischen Sensor auf, welcher eingerichtet ist, den Hilfskörper unabhängig von der Erfassung der Umfelddaten durch den ersten optischen Sensor zu erfassen. Dies erlaubt beispielsweise eine für die Ermittlung der Beleuchtungssituation besser geeignete Positionierung des Hilfskörpers am Fortbewegungsmittel, da dieser nicht mehr ausschließlich im Erfassungsbereich des ersten optischen Sensors angebracht werden muss. So ist bevorzugt eine Anordnung des zweiten optischen Sensors auf dem Dach eines PKWs denkbar, da an dieser Position mit keinerlei Abschattung des Hilfskörpers durch das eigene Fahrzeug zu rechnen ist, für den Fall, dass die Lichtquelle im Rücken des Fahrzeugs stehen sollte.Advantageously, the means of locomotion alternatively or additionally to a second optical sensor which is adapted to detect the auxiliary body independently of the detection of the environmental data by the first optical sensor. This allows, for example, a better suited for the determination of the lighting situation positioning of the auxiliary body on the means of locomotion, since it no longer has to be mounted exclusively in the detection range of the first optical sensor. Thus, an arrangement of the second optical sensor on the roof of a car is preferably conceivable, since at this position no shading of the auxiliary body by the own vehicle is to be expected, in the event that the light source should be in the back of the vehicle.

Optional weist das Fortbewegungsmittel einen dritten optischen Sensor auf, welcher zur Erfassung von Umfelddaten eingerichtet ist, jedoch im Unterschied zum ersten Sensor nicht zur Erfassung des Hilfskörpers eingerichtet ist. Die durch den dritten Sensor erfassten Umfelddaten können nun aufgrund der Erkenntnisse der erfindungsgemäß ermittelten Beleuchtungssituation des Fortbewegungsmittels angepasst werden, ohne einen zusätzlichen Hilfskörper in dessen Erfassungsbereich vorsehen und/oder auswerten zu müssen. Der Erfassungsbereich des dritten Sensors kann insbesondere nur anteilig oder überhaupt nicht mit dem Erfassungsbereich des ersten Sensors überlappen. Es kann vorgesehen sein, dass die Position des Erfassungsbereiches und/oder die Ausrichtung des dritten Sensors durch eine Referenz repräsentiert wird, um die erfindungsgemäß mittels des ersten Sensors ermittelte Beleuchtungssituation adäquat auf die durch den dritten Sensor ermittelten Bilddaten anzuwenden und gegebenenfalls enthaltene Umgebungsobjekte auf diese Weise besser erkennen zu können.Optionally, the means of locomotion to a third optical sensor, which is set up for detecting environmental data, but unlike the first sensor is not set up to detect the auxiliary body. The environmental data detected by the third sensor can now be adjusted on the basis of the findings of the lighting situation of the means of transport determined according to the invention, without having to provide and / or evaluate an additional auxiliary body in its detection area. The detection range of the third sensor can, in particular, only partially or not at all overlap with the detection range of the first sensor. It can be provided that the position of the detection area and / or the orientation of the third sensor is represented by a reference in order to adequately apply the illumination situation determined by the first sensor according to the invention to the image data determined by the third sensor and possibly surrounding objects contained in this way to recognize better.

Figurenlistelist of figures

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:

1 eine schematische Übersicht über Komponenten eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels und dessen Umfeld in einer beispielhaften Beleuchtungssituation; und
2 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings:

1 a schematic overview of components of a means of transport according to the invention and its environment in an exemplary lighting situation; and
2 a flowchart illustrating steps of an embodiment of a method according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine schematische Übersicht über Komponenten eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels, dessen Umfeld und eine beispielhafte Beleuchtungssituation. Das Fortbewegungsmittel umfasst eine Kamera 50 mit einem optischen Sensor welche an eine Auswerteeinheit 54 angeschlossen ist, welche einen (nicht dargestellten) Prozessor und ein (nicht dargestelltes) Speichermittel umfasst, welches u.a. die für die Bewertung der Beleuchtungssituation relevante Datenreferenz in einem Datenspeicher 56 (u.a. umfassend eine Repräsentation des Hilfskörpers) beinhaltet. Die Kamera 50 hat einen Erfassungsbereich 52. Weiterhin umfasst das Fortbewegungsmittel einen auf der Frontklappe 16 angebrachten Hilfskörper 10 in halbkugelförmiger Ausgestaltung, der im erfassbaren Bereich 52 der Kamera 50 liegt und mit Hilfsmarkierungen in Form von konzentrischen Kreisen 11 versehen ist. Ebenfalls dargestellt ist die Sonne als Lichtquelle 40, deren Strahlengang 41 im Umfeld des Hilfskörpers 10 zu einem Schattenwurf 12 und auf dem Hilfskörper 10 zu einer spekularen Reflexion 15 führt. Die in der Kamera 50 erfassten Bildinformationen des Hilfskörpers 10, (Schattenwurf 12, Schattengrenze 14 und spekulare Reflexion 15) erlauben erfindungsgemäß eine Bestimmung des Einfallswinkels und der Position der Lichtquelle 40 relativ zum Fortbewegungsmittel. Die in der Auswerteeinheit ermittelten Informationen über die Lichtquelle 40 ermöglichen eine verbesserte Ermittlung und/oder Interpretation des Schattenwurfs 22 eines vorausfahrenden Fahrzeuges 20, welches sich ebenfalls im Strahlengang 42 der Lichtquelle 40 befindet. 1. zeigt außerdem zwei stark konturierte Bereiche 18 der Frontklappe des Fortbewegungsmittels, die erfindungsgemäß alternativ oder zusätzlich zum halbkugelförmigen Hilfskörper 10 zur Ermittlung der Beleuchtungssituation herangezogen werden können. 1 shows a schematic overview of components of a means of transport according to the invention, its environment and an exemplary lighting situation. The means of transportation comprises a camera 50 with an optical sensor which is connected to an evaluation unit 54 is connected, which includes a (not shown) processor and a (not shown) storage means which, inter alia, the relevant for the evaluation of the lighting situation data reference in a data memory 56 (including comprehensively a representation of the auxiliary body) includes. The camera 50 has a coverage area 52 , Furthermore, the means of transportation comprises one on the front flap 16 attached auxiliary body 10 in hemispherical configuration, in the detectable area 52 the camera 50 lies and with auxiliary markings in the form of concentric circles 11 is provided. Also shown is the sun as a light source 40 , whose beam path 41 in the environment of the auxiliary body 10 to a shadow 12 and on the auxiliary body 10 to a specular reflection 15 leads. The in the camera 50 captured image information of the auxiliary body 10 , (Shadow cast 12 , Shadow border 14 and specular reflection 15 ) allow according to the invention a determination of the angle of incidence and the position of the light source 40 relative to the means of transportation. The information about the light source determined in the evaluation unit 40 allow improved detection and / or interpretation of the shadow cast 22 a preceding vehicle 20 , which is also in the beam path 42 the light source 40 located. 1 , also shows two strongly contoured areas 18 the front flap of the means of transport according to the invention alternatively or in addition to the hemispherical auxiliary body 10 can be used to determine the lighting situation.

2 zeigt Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei wird im Schritt 100 ein Bild mittels eines optischen Sensors einer Kamera aufgenommen. Im Schritt 200 wird die Aufnahme durch eine Auswerteeinheit mit der über den Hilfskörper in einem Datenspeicher abgelegten Referenz verglichen, um die Eigenschaften und die Position der Lichtquelle relativ zum Fortbewegungsmittel zu ermitteln. In Schritt 300 werden die zur Lichtquelle ermittelten Daten in einer Bildverarbeitungseinheit eines Fahrerassistenzsystems des Fortbewegungsmittels zur präziseren und zuverlässigeren Ermittlung der Schattenwürfe eines vorausfahrenden Fahrzeuges herangezogen. 2 shows steps of an embodiment of a method according to the invention. In this case, an image is recorded in step 100 by means of an optical sensor of a camera. In step 200, the recording is compared by an evaluation unit with the reference stored in a data store via the auxiliary body in order to determine the properties and the position of the light source relative to the means of transportation. In step 300, the data determined for the light source are used in an image processing unit of a driver assistance system of the means of locomotion for a more precise and reliable determination of the shadow throws of a preceding vehicle.

Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsformen anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren erläuterten Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.Although the aspects and advantageous embodiments of the invention have been described in detail with reference to the embodiments explained in connection with the accompanying drawings, modifications and combinations of features of the illustrated embodiments are possible for the skilled person, without departing from the scope of the present invention, the scope of protection the appended claims are defined.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Hilfskörperauxiliary body
1111: Hilfsmarkierungenauxiliary marks
1212: Schattenbereich des HilfskörpersShadow area of the auxiliary body
1414: Schattengrenze des HilfskörpersShadow boundary of the auxiliary body
1515: Spekularer ReflexSpecular reflex
1616: Frontklappe des FortbewegungsmittelsFront flap of the locomotion
1818: Stark konturierte Elemente der Frontklappe des FortbewegungsmittelsStrongly contoured elements of the front flap of the means of transport
2020: Objekt im Umfeld des FortbewegungsmittelsObject in the environment of the means of transportation
2222: Abbild eines Objektes im Umfeld des FortbewegungsmittelsImage of an object in the environment of the means of transportation
2424: Schattengrenze des Abbilds eines Objektes im Umfeld des Fortbewegungsmittels Shadow boundary of the image of an object in the environment of the means of locomotion
4040: Lichtquellelight source
4141: Strahlengang der Lichtquelle zum FortbewegungsmittelBeam path of the light source to the means of transport
4242: Strahlengang der Lichtquelle zum Objekt im Umfeld des FortbewegungsmittelsBeam path of the light source to the object in the environment of the means of locomotion
5050: Optischer SensorOptical sensor
5252: Erfassungsbereich des optischen SensorsDetection range of the optical sensor
5454: Auswerteeinheitevaluation
5656: Datenspeicherdata storage
100 - 200100-200: Verfahrensschrittesteps

Claims

Method for determining a lighting situation in the vicinity of a means of transportation (16) comprising the steps: Detecting (100) an auxiliary body (10) located at a predefined location of the means of transportation (16) by means of an optical sensor (50), - Determining (200) an illumination situation generated by a light source (40) by means of balancing the brightness distributions (15, 12) caused by the auxiliary body (10) with a reference for the shape of the auxiliary body (10) representing the auxiliary body (10).

Method according to Claim 1 further comprising - detecting an auxiliary marking (11) arranged in the vicinity of the auxiliary body (10) and - determining the lighting situation using a reference representing the auxiliary marking (11).

Method according to one of the preceding claims, wherein the auxiliary body (10) is a predefined area (52) of the surface of the means of movement (16) which can be detected by the optical sensor (50).

Method according to one of the preceding claims, wherein the auxiliary body (10) regions of different surface textures and / or geometries and is adapted to bring the different areas by means of automatic rotation and / or displacement in the detectable area (52) of the optical sensor (50).

Method according to one of the preceding claims, wherein the auxiliary body (110) comprises a plurality of predefined areas of the surface of the means of transport (16), the areas in particular - identical or different geometries and / or - identical or different surface textures and / or - identical or different spatial Have extensions.

Method according to one of the preceding claims further comprising - Determining a properties and / or position of the light source (40) in relation to the means of transport (16), preferably by - Evaluation - The specular (15) and / or diffuse reflections on the surface of the auxiliary body (10) and / or - the shadow of the auxiliary body (12).

Method according to one of the preceding claims further comprising - Determining further properties of the light source (40), in particular - brightness and - Degree of dispersion.

Method according to one of the preceding claims - applying (300) the results of the determined illumination situation for a more precise and / or more efficient image recognition (22) of a further object (20) located in the environment of the means of locomotion.

Means of transport (16) comprising an optical sensor (50), - An auxiliary body (10) and an evaluation unit (54), in which - The optical sensor (50) is adapted to detect an environment and the auxiliary body (10) of the means of locomotion and - The auxiliary body (10) is adapted to reflect a means of transport surrounding the light source (40) in a suitable manner (15) and / or shade (12), and - the evaluation unit (54) is set up, - To detect the situation-dependent brightness distributions (15) and / or shadowing (12) on the auxiliary body (10) and in the environment of the auxiliary body (10) and - An illumination situation generated by the light source (40) in the environment of a means of transport (16) by means of adjustment of the brightness distribution (15, 12) caused by the auxiliary body (10) with a reference (56) representing the auxiliary body (10) for the shape of the auxiliary body (10).

Means of transportation Claim 9 , which is arranged to detect the auxiliary body (10) by means of a second optical sensor.