DE102019008083A1 - Method for determining a fog density - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Nebeldichte in einer Umgebung eines Fahrzeuges (1) mit zumindest einer Kamera (3), wobei erfasste Kamerabilder mit in einer digitalen Karte hinterlegten Informationen verglichen werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass- in der digitalen Karte Positionen von in der momentanen Umgebung des Fahrzeuges (1) vorhandenen Lichtquellen (L) sowie deren Lichtstärke und Größe hinterlegt sind und- in den Kamerabildern vorhandene Halo-Effekte vorhandener Lichtquellen (L) unter Berücksichtigung von deren Lichtstärke und Größe zur Bestimmung der Nebeldichte ausgewertet werden.The invention relates to a method for determining a fog density in the surroundings of a vehicle (1) with at least one camera (3), the captured camera images being compared with information stored in a digital map. According to the invention it is provided that positions of light sources (L) present in the current surroundings of the vehicle (1) as well as their light intensity and size are stored in the digital map and halo effects of existing light sources (L) present in the camera images are taken into account whose light intensity and size are evaluated to determine the fog density.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Nebeldichte in einer Umgebung eines Fahrzeuges mit zumindest einer Kamera, wobei erfasste Kamerabilder mit in einer digitalen Karte hinterlegten Informationen verglichen werden.The invention relates to a method for determining a fog density in the surroundings of a vehicle with at least one camera, with captured camera images being compared with information stored in a digital map.

Aus der DE 10 2017 000 753 A1 ist ein Verfahren zur Detektion von Feuchtigkeit in einer Fahrzeugumgebung bekannt. Dabei wird mittels zumindest einer im und/oder am Fahrzeug angeordneten Sensoreinheit zumindest eine Entfernung zu in der Fahrzeugumgebung befindlichen Objekten ermittelt. Zudem wird ein Vergleich erfasster optischer Sensordaten mit in einer digitalen Karte hinterlegten optischen Daten der Objekte automatisch durchgeführt.From the DE 10 2017 000 753 A1 a method for detecting moisture in a vehicle environment is known. In this case, at least one distance to objects in the vicinity of the vehicle is determined by means of at least one sensor unit arranged in and / or on the vehicle. In addition, a comparison of the recorded optical sensor data with the optical data of the objects stored in a digital map is carried out automatically.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Bestimmung einer Nebeldichte in einer Umgebung eines Fahrzeuges anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method, which is improved over the prior art, for determining a fog density in the surroundings of a vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved according to the invention with a method which has the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Ein Verfahren zur Bestimmung einer Nebeldichte in einer Umgebung eines Fahrzeuges mit zumindest einer Kamera sieht vor, dass erfasste Kamerabilder mit in einer digitalen Karte hinterlegten Informationen verglichen werden. Erfindungsgemäß sind in der digitalen Karte Positionen von in der momentanen Umgebung des Fahrzeuges vorhandenen Lichtquellen sowie deren Lichtstärke und Größe hinterlegt und in den Kamerabildern vorhandene Halo-Effekte vorhandener Lichtquellen unter Berücksichtigung von deren Lichtstärke und Größe werden zur Bestimmung der Nebeldichte ausgewertet. A method for determining a fog density in the surroundings of a vehicle with at least one camera provides that captured camera images are compared with information stored in a digital map. According to the invention, positions of light sources present in the current surroundings of the vehicle as well as their light intensity and size are stored in the digital map and halo effects of existing light sources present in the camera images are evaluated to determine the fog density, taking into account their light intensity and size.

Durch Anwendung des Verfahrens kann die Nebeldichte vergleichsweise einfach und ohne zusätzliche Komponenten bestimmt werden. Zur Durchführung des Verfahrens werden Informationen verwendet, die für einen autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeuges erforderlich sind, so dass diese dem Fahrzeug, sofern dieses über eine Vorrichtung zum autonomen Fahrbetrieb verfügt, vorliegen.By using the method, the fog density can be determined comparatively easily and without additional components. To carry out the method, information is used that is required for autonomous driving of the vehicle, so that it is available to the vehicle if it has a device for autonomous driving.

Wird eine verhältnismäßig hohe Nebeldichte ermittelt, kann das autonom fahrende Fahrzeug in einen sicheren Fahrzeugstillstand, der auch als Ruhezustand bezeichnet werden kann, versetzt werden, bevor eine Funktionsfähigkeit von fahrzeugseitigen Sensoren aufgrund der Nebeldichte gestört wird und dadurch Probleme verursacht werden können.If a relatively high fog density is determined, the autonomously driving vehicle can be put into a safe vehicle standstill, which can also be referred to as a state of rest, before the functionality of vehicle-side sensors is disturbed due to the fog density and problems can be caused as a result.

Anhand der ermittelten Nebeldichte können weitere im Fahrzeug verbaute Sensoren, beispielsweise ein lidarbasierter Sensor und/oder eine aktive Kamera, für veränderte Witterungsbedingungen optimiert parametriert werden, wie z. B. in Bezug auf eine Anpassung einer Beleuchtungsleistung und/oder eines Sensor-Rauschlevels an die Nebeldichte, wodurch eine vergleichsweise stabile Leistungsfähigkeit dieser Sensoren bei geringer bis mäßig starker Nebeldichte ermöglicht wird. Die Einleitung eines sicheren Fahrzeugstillstandes kann dadurch bei geringer bis mäßig starker Nebeldichte vermieden und der sichere Fahrzeugstillstand erst bei deutlich stärkerem Nebel, d. h. bei deutlich höherer Nebeldichte, eingeleitet werden. Weiterhin können bei vergleichsweise starkem Nebel zusätzlich Geräusche vom Fahrzeug emittiert werden, um andere Verkehrsteilnehmer hinsichtlich des sich nähernden Fahrzeuges zu warnen.Based on the determined fog density, other sensors built into the vehicle, for example a lidar-based sensor and / or an active camera, can be optimally parameterized for changed weather conditions, e.g. B. in relation to an adaptation of a lighting power and / or a sensor noise level to the fog density, which enables a comparatively stable performance of these sensors with a low to moderately high fog density. The initiation of a safe vehicle standstill can thus be avoided in the case of low to moderately strong fog density and the safe vehicle standstill only in the case of significantly stronger fog, i.e. H. at a significantly higher fog density. Furthermore, in the case of a comparatively heavy fog, additional noises can be emitted by the vehicle in order to warn other road users about the approaching vehicle.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigt die:

  • 1 schematisch ein in einem Nebelgebiet fahrendes Fahrzeug und eine Lichtsignalanlage.
The shows:
  • 1 schematically a vehicle driving in a foggy area and a traffic light system.

Die einzige Figur zeigt ein in einem Nebelgebiet N fahrendes Fahrzeug 1, welches im autonomen Fahrbetrieb bewegt wird, und eine Lichtsignalanlage 2, d. h. eine Ampel. Bei einer Fahrt durch ein solches Nebelgebiet N besteht die Gefahr, dass eine Sicht sowohl von Erfassungseinheiten einer fahrzeugseitigen Umgebungssensorik als auch die menschlicher Augen eingeschränkt ist.The only figure shows one in a foggy area N moving vehicle 1 , which is moved in autonomous driving mode, and a traffic light system 2 , ie a traffic light. When driving through such a foggy area N there is a risk that a view of both detection units of a vehicle-side environmental sensor system and that of human eyes is restricted.

Das Nebelgebiet N weist eine bestimmte Nebeldichte auf, wobei durch eine Bestimmung der Nebeldichte und somit durch die Kenntnis der Nebeldichte fahrzeugseitige Sensoren an die vorherrschenden Bedingungen, insbesondere an die widrigen Sichtbedingungen, angepasst werden können oder das Fahrzeug 1 bei einer vergleichsweise hohen Nebeldichte automatisch in einen sicheren Fahrzeugstillstand überführt wird.The foggy area N has a certain fog density, whereby by determining the fog density and thus by knowing the fog density, vehicle-side sensors can be adapted to the prevailing conditions, in particular to the adverse visibility conditions, or the vehicle 1 is automatically transferred to a safe vehicle standstill in the event of a relatively high fog density.

Um einen sicheren Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 bei Nebel weitestgehend sicherstellen zu können, ist ein im Folgenden beschriebenes Verfahren zur Bestimmung einer Nebeldichte vorgesehen, wobei die Bestimmung mit einer in dem Fahrzeug 1 vorhandenen Infrastruktur erfolgt.To ensure safe driving of the vehicle 1 To be able to ensure as far as possible in fog, a method described below for determining a fog density is provided, the determination with one in the vehicle 1 existing infrastructure.

In dem Fahrzeug 1 ist eine digitale Karte, insbesondere eine sogenannte hochpräzise HD-Karte, hinterlegt, anhand derer in Verbindung mit erfassten Signalen einer Positionsbestimmungseinheit eine momentane Position des Fahrzeuges 1 erfasst wird.In the vehicle 1 A digital map, in particular a so-called high-precision HD map, is stored on the basis of which, in conjunction with recorded signals from a position determination unit, a current position of the vehicle is determined 1 is captured.

Darüber hinaus sind in der digitalen Karte Lichtquellen L, insbesondere Lichtsignalanlagen 2 und Laternen, sowie deren jeweilige Lichtstärke und Größe hinterlegt. Somit kann ermittelt werden, welche Lichtquellen L sich in einer momentanen Umgebung des Fahrzeuges 1 befinden. In addition, there are light sources in the digital map L. , especially traffic lights 2 and lanterns, as well as their respective light intensity and size are stored. Thus it can be determined which light sources L. in a current environment of the vehicle 1 are located.

Weiterhin verfügt das Fahrzeug 1 über eine Kamera 3, die Bestandteil der Umgebungssensorik ist und deren Erfassungsbereich vor das Fahrzeug 1 gerichtet ist.The vehicle also has 1 via a camera 3 that is part of the environmental sensor system and its detection area in front of the vehicle 1 is directed.

In Abhängigkeit der vorherrschenden Nebeldichte des jeweiligen Nebelgebietes N bilden Lichtquellen L in aufgenommenen Kamerabildern der Kamera 3 unterschiedlich stark ausgeprägte Halo-Effekte aus, wobei die Nebeldichte mit einer Größe eines Halos zunimmt. D. h. je größer der Halo-Effekt, desto höher die Nebeldichte.Depending on the prevailing fog density of the respective fog area N form light sources L. in recorded camera images of the camera 3 differently pronounced halo effects, the fog density increasing with the size of a halo. I.e. the greater the halo effect, the higher the fog density.

Anhand der Kenntnis der Position der Lichtsignalanlage 2, ihrer Lichtstärke und Größe sowie gegebenenfalls zusätzlicher Metainformationen kann mittels der Kamerabilder die Nebeldichte des vorliegenden Nebelgebietes N bestimmt werden.Based on the knowledge of the position of the traffic light system 2 , its light intensity and size as well as additional meta information, if necessary, can use the camera images to determine the fog density of the fog area present N to be determined.

Die somit ermittelte Nebeldichte kann insbesondere dem autonomen Fahrbetrieb zugrunde gelegt werden und zur Einstellung von Parametern der Erfassungseinheiten der Umgebungssensorik, insbesondere in Bezug auf eine Beleuchtungsleistung und ein Sensorrauschen, verwendet werden. Zudem kann ein Geräuschpegel von im Fahrbetrieb emittierten Geräuschen hinsichtlich der Nebeldichte angepasst werden, so dass das Fahrzeug 1 bei Annäherung an andere Verkehrsteilnehmer erkannt werden kann. Insbesondere wird der Geräuschpegel mit zunehmender Nebeldichte erhöht, da sich die Sichtweite verringert und das Fahrzeug 1 somit eine erhöhte Gefahr für Verkehrsteilnehmer, insbesondere für ungeschützte Fußgänger und Radfahrer, darstellt.The fog density determined in this way can, in particular, be used as a basis for the autonomous driving operation and used to set parameters of the detection units of the environmental sensor system, in particular with regard to lighting power and sensor noise. In addition, a noise level of noises emitted when driving can be adapted with regard to the fog density, so that the vehicle 1 can be recognized when approaching other road users. In particular, the noise level increases with increasing fog density, since visibility and the vehicle are reduced 1 thus represents an increased risk for road users, in particular for unprotected pedestrians and cyclists.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Fahrzeugvehicle
22
LichtsignalanlageTraffic lights
33
Kamera camera
LL.
LichtquelleLight source
NN
NebelgebietFoggy area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017000753 A1 [0002]DE 102017000753 A1 [0002]

Claims (2)

Verfahren zur Bestimmung einer Nebeldichte in einer Umgebung eines Fahrzeuges (1) mit zumindest einer Kamera (3), wobei erfasste Kamerabilder mit in einer digitalen Karte hinterlegten Informationen verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass - in der digitalen Karte Positionen von in der momentanen Umgebung des Fahrzeuges (1) vorhandenen Lichtquellen (L) sowie deren Lichtstärke und Größe hinterlegt sind und - in den Kamerabildern vorhandene Halo-Effekte vorhandener Lichtquellen (L) unter Berücksichtigung von deren Lichtstärke und Größe zur Bestimmung der Nebeldichte ausgewertet werden.Method for determining a fog density in the surroundings of a vehicle (1) with at least one camera (3), wherein captured camera images are compared with information stored in a digital map, characterized in that - in the digital map positions of in the current surroundings of the Vehicle (1) existing light sources (L) as well as their light intensity and size are stored and - Halo effects of existing light sources (L) in the camera images are evaluated, taking into account their light intensity and size to determine the fog density. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquellen (L) zumindest Lichtsignalanlagen (2) und Laternen in der digitalen Karte hinterlegt sind.Procedure according to Claim 1 , characterized in that at least light signal systems (2) and lanterns are stored in the digital map as light sources (L).
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