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EINLEITUNG
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Das technische Gebiet bezieht sich im Allgemeinen auf den Bereich der Fahrzeuge und im Besonderen auf die Steuerung der Fernlichtfunktionalität in Fahrzeugen.
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Viele Fahrzeuge verfügen heute über Scheinwerfer mit automatischer Fernlichtfunktionalität, bei der z. B. das Fernlicht der Fahrzeugscheinwerfer unter verschiedenen Umständen automatisch gesteuert wird. Bei solchen Fahrzeugen kann das Fernlicht ausgeschaltet werden, wenn ein sich näherndes Fahrzeug erkannt wird. In bestimmten Situationen kann es jedoch vorkommen, dass die vorhandenen Systeme zur automatischen Fernlichtsteuerung nicht immer optimal gesteuert werden, z. B. beim Fahren auf einer Fahrbahn mit einer Steigung oder einem anderen Gefälle.
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Dementsprechend ist es wünschenswert, verbesserte Systeme und Verfahren zur Steuerung der automatischen Fernlichtfunktionalität für Fahrzeugscheinwerfer bereitzustellen. Darüber hinaus werden andere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung und den beigefügten Ansprüchen, in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und diesem Hintergrund der Erfindung genommen offensichtlich werden.
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BESCHREIBUNG
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In einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zum Steuern einer automatischen Fernlichtfunktionalität für Scheinwerfer eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erhalten von Kameradaten, die zu einem Objekt vor dem Fahrzeug gehören; Identifizieren eines radialen Gradienten von Pixeln in einem interessierenden Bereich aus den Kameradaten über einen Prozessor; und automatisches Steuern der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer basierend auf dem radialen Gradienten über den Prozessor.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem: Berechnen einer Größe des radialen Gradienten aus den Kameradaten über den Prozessor; wobei das automatische Steuern ein automatisches Steuern der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer über den Prozessor auf der Grundlage der Größe des radialen Gradienten umfasst.
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Ebenfalls in einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Berechnen der Größe des radialen Gradienten das Berechnen einer Anzahl von Pixeln in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten über den Prozessor; und das automatische Steuern umfasst das automatische Reduzieren einer Intensität der Scheinwerfer über den Prozessor, wenn die Anzahl der Pixel in dem radialen Gradienten einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner: Berechnen einer Dichte des radialen Gradienten aus den Kameradaten über den Prozessor; wobei das automatische Steuern ein automatisches Steuern der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer über den Prozessor auf der Grundlage der Dichte des radialen Gradienten umfasst.
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Ebenfalls in einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Berechnen der Dichte des radialen Gradienten das Berechnen einer Differenz zwischen einem maximalen Schatten und einem minimalen Schatten in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten über den Prozessor; und das automatische Steuern umfasst das automatische Reduzieren einer Intensität der Scheinwerfer über den Prozessor, wenn die Differenz zwischen dem maximalen Schatten und dem minimalen Schatten in dem radialen Gradienten einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem: Berechnen einer Größe des radialen Gradienten aus den Kameradaten über den Prozessor; und Berechnen einer Dichte des radialen Gradienten aus den Kameradaten über den Prozessor; wobei das automatische Steuern ein automatisches Steuern der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer über den Prozessor auf der Grundlage sowohl der Größe als auch der Dichte des radialen Gradienten umfasst.
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Ebenfalls in einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Berechnen der Größe des radialen Gradienten das Berechnen einer Anzahl von Pixeln in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten über den Prozessor; das Berechnen der Dichte des radialen Gradienten umfasst das Berechnen einer Differenz zwischen einem maximalen Farbton und einem minimalen Farbton in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten über den Prozessor; und das automatische Steuern umfasst das automatische Reduzieren einer Intensität der Scheinwerfer über den Prozessor, basierend sowohl auf der Anzahl von Pixeln als auch auf der Differenz zwischen dem maximalen Farbton und dem minimalen Farbton in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten.
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In einer anderen beispielhaften Ausführungsform ein System zum Steuern einer automatischen Fernlichtfunktionalität für Scheinwerfer eines Fahrzeugs, wobei das System umfasst: eine Kamera, die so konfiguriert ist, dass sie Kameradaten bereitstellt, die zu einem Objekt vor dem Fahrzeug gehören; und einen Prozessor, der mit der Kamera gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er zumindest Folgendes erleichtert: Identifizieren eines radialen Gradienten von Pixeln in einem interessierenden Bereich aus den Kameradaten; und automatisches Steuern der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer auf der Grundlage des radialen Gradienten.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes ermöglicht: Berechnen einer Größe des radialen Gradienten aus den Kameradaten; und automatisches Steuern der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer basierend auf der Größe des radialen Gradienten.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes ermöglicht: Berechnen der Größe durch Berechnen einer Anzahl von Pixeln in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten; und automatisches Reduzieren einer Intensität der Scheinwerfer, wenn die Anzahl von Pixeln in dem radialen Gradienten einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes ermöglicht: Berechnen einer Dichte des radialen Gradienten aus den Kameradaten; und automatisches Steuern der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer über den Prozessor, basierend auf der Dichte des radialen Gradienten.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes ermöglicht: Berechnen der Dichte durch Berechnen einer Differenz zwischen einem maximalen Farbton und einem minimalen Farbton in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten; und automatisches Reduzieren einer Intensität der Scheinwerfer, wenn die Differenz zwischen dem maximalen Farbton und dem minimalen Farbton in dem radialen Gradienten einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes erleichtert: Berechnen einer Größe des radialen Gradienten aus den Kameradaten; Berechnen einer Dichte des radialen Gradienten aus den Kameradaten; und automatisches Steuern der automatischen Fernlichtfunktion für die Scheinwerfer auf der Grundlage sowohl der Größe als auch der Dichte des radialen Gradienten.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes erleichtert: Berechnen der Größe durch Berechnen einer Anzahl von Pixeln in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten; Berechnen der Dichte durch Berechnen einer Differenz zwischen einem maximalen Farbton und einem minimalen Farbton in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten; und automatisches Reduzieren einer Intensität der Scheinwerfer über den Prozessor, basierend sowohl auf der Anzahl von Pixeln als auch auf der Differenz zwischen dem maximalen Farbton und dem minimalen Farbton in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten.
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In einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes umfasst: einen oder mehrere Scheinwerfer mit einer automatischen Fernlichtfunktionalität; und ein Steuersystem zum Steuern der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer, wobei das Steuersystem Folgendes umfasst: eine Kamera, die so konfiguriert ist, dass sie Kameradaten bereitstellt, die sich auf ein Objekt vor dem Fahrzeug beziehen; und einen Prozessor, der mit der Kamera gekoppelt und so konfiguriert ist, dass er zumindest Folgendes erleichtert: Identifizieren eines radialen Gradienten von Pixeln in einem interessierenden Bereich aus den Kameradaten; und automatisches Steuern der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer auf der Grundlage des radialen Gradienten.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes ermöglicht: Berechnen einer Größe des radialen Gradienten aus den Kameradaten; und automatisches Steuern der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer basierend auf der Größe des radialen Gradienten.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes ermöglicht: Berechnen der Größe durch Berechnen einer Anzahl von Pixeln in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten; und automatisches Reduzieren einer Intensität der Scheinwerfer, wenn die Anzahl von Pixeln in dem radialen Gradienten einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes erleichtert: Berechnen einer Dichte des radialen Gradienten aus den Kameradaten; und automatisches Steuern der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer über den Prozessor, basierend auf der Dichte des radialen Gradienten.
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes ermöglicht: Berechnen der Dichte durch Berechnen einer Differenz zwischen einem maximalen Farbton und einem minimalen Farbton in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten; und automatisches Reduzieren einer Intensität der Scheinwerfer, wenn die Differenz zwischen dem maximalen Farbton und dem minimalen Farbton in dem radialen Gradienten einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet
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In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes erleichtert: Berechnen einer Größe des radialen Gradienten aus den Kameradaten durch Berechnen einer Anzahl von Pixeln in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten; Berechnen einer Dichte des radialen Gradienten aus den Kameradaten durch Berechnen einer Differenz zwischen einem maximalen Farbton und einem minimalen Farbton in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten; und automatisches Reduzieren einer Intensität der Scheinwerfer über den Prozessor auf der Grundlage sowohl der Anzahl von Pixeln als auch der Differenz zwischen dem maximalen Farbton und dem minimalen Farbton in dem radialen Gradienten aus den Kameradaten.
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Figurenliste
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Die vorliegende Offenbarung wird im Folgenden in Verbindung mit den folgenden Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
- 1 ist ein funktionales Blockdiagramm eines Fahrzeugs, das Fahrzeugscheinwerfer und ein Steuersystem enthält, das die Scheinwerfer steuert, einschließlich der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Fahrzeugscheinwerfer, gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
- 2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Computersystems eines Steuersystems zur Steuerung von Scheinwerfern eines Fahrzeugs, einschließlich zur Steuerung der automatischen Fernlichtfunktionalität, und das in Verbindung mit dem Steuersystem von 1 gemäß beispielhaften Ausführungsformen implementiert werden kann,
- 3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung der automatischen Fernlichtfunktionalität für Scheinwerfer eines Fahrzeugs, das in Verbindung mit dem Fahrzeug von 1, dem Steuersystem von 1 und dem Computersystem von 2 in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen implementiert werden kann, und
- 4 und 5 sind schematische Diagramme eines illustrativen Beispiels einer Implementierung des Verfahrens von 3 in Verbindung mit dem Fahrzeug von 1, wie es auf einer Fahrbahn zusammen mit einem oder mehreren anderen Fahrzeugen dargestellt ist, in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhaft und soll die Offenbarung oder deren Anwendung und Verwendungen nicht einschränken. Darüber hinaus besteht nicht die Absicht, an eine Theorie gebunden zu sein, die im vorangegangenen Hintergrund oder in der folgenden detaillierten Beschreibung vorgestellt wurde.
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1 zeigt ein Fahrzeug 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben, enthält das Fahrzeug 100 ein Steuersystem 102 zur Steuerung der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer 104 des Fahrzeugs 100. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben, steuert das Steuersystem 102 die Fernlichtfunktionalität der Scheinwerfer 104 basierend auf einem radialen Gradienten in den Kameradaten in Bezug auf einen Bereich von Interesse für ein Objekt vor dem Fahrzeug 100, gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
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In bestimmten Ausführungsformen umfasst das Fahrzeug 100 ein Automobil. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 100 eine beliebige aus einer Reihe von verschiedenen Arten von Automobilen sein, wie z. B. eine Limousine, ein Kombi, ein LKW oder ein Sport Utility Vehicle (SUV), und kann Zweiradantrieb (2WD) (d. h. Hinterradantrieb oder Vorderradantrieb), Vierradantrieb (4WD) oder Allradantrieb (AWD) und/oder verschiedene andere Arten von Fahrzeugen in bestimmten Ausführungsformen sein. In bestimmten Ausführungsformen kann das Fahrzeug 100 auch ein Motorrad und/oder eine oder mehrere andere Arten von Fahrzeugen umfassen. Darüber hinaus kann das Fahrzeug 100 in verschiedenen Ausführungsformen auch eine beliebige Anzahl von anderen Arten von mobilen Plattformen umfassen.
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In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Fahrzeug 100 eine Karosserie 106, die im Wesentlichen andere Komponenten des Fahrzeugs 100 umschließt. Auch in der dargestellten Ausführungsform umfasst das Fahrzeug 100 eine Vielzahl von Achsen und Rädern (in 1 nicht dargestellt), die die Bewegung des Fahrzeugs 100 als Teil eines oder zusammen mit einem Antriebssystem 108 des Fahrzeugs 100 erleichtern.
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In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Antriebssystem 108 ein Propulsionssystem. In bestimmten beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Antriebssystem 108 einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor/Generator. In bestimmten Ausführungsformen kann das Antriebssystem 108 variieren, und/oder es können zwei oder mehr Antriebssysteme 108 verwendet werden. Beispielhaft kann das Fahrzeug 100 auch eine beliebige oder eine Kombination von verschiedenen Arten von Antriebssystemen enthalten, wie z. B. einen mit Benzin oder Diesel betriebenen Verbrennungsmotor, einen „Flex-Fuel-Vehicle“-Motor (d. h. mit einer Mischung aus Benzin und Alkohol), einen mit einer gasförmigen Verbindung (z. B. Wasserstoff und/oder Erdgas) betriebenen Motor, einen Verbrennungs-/Elektromotor-Hybridmotor und einen Elektromotor.
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Wie in 1 dargestellt, umfasst das Steuersystem 102 in verschiedenen Ausführungsformen eines oder mehrere der folgenden Elemente: ein Sichtsystem (FOM) 112, ein Kombiinstrument (IPC) 116, ein Karosseriesteuerungsmodul (BCM) 118 und ein Außenbeleuchtungsmodul (ELM). In verschiedenen Ausführungsformen erhält das Bildverarbeitungssystem 112 Kameradaten für das Fahrzeug 100, identifiziert und führt Berechnungen in Bezug auf einen radialen Gradienten in Bezug auf einen interessierenden Bereich in den Kameradaten durch, der einem Objekt vor dem Fahrzeug 100 entspricht (einschließlich Berechnungen bezüglich einer Größe und einer Dichte des radialen Gradienten), und liefert Anweisungen zur Steuerung der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer 104 des Fahrzeugs 100.
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In verschiedenen Ausführungsformen liefert das Bildverarbeitungssystem 112 diese Merkmale über maschinelles Sehen und Bildverarbeitung 114 in Bezug auf die Kameradaten und den darin identifizierten radialen Gradienten. Darüber hinaus steuert das Bildverarbeitungssystem 112 in verschiedenen Ausführungsformen die automatische Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer 104 über Anweisungen, die vom Bildverarbeitungssystem 112 durch das Karosseriesteuermodul 118 und weiter zum Außenbeleuchtungsmodul 120, das mit den Scheinwerfern 104 gekoppelt ist, bereitgestellt werden. In verschiedenen Ausführungsformen werden diese Schritte weiter unten in Verbindung mit dem Prozess 300 von 3 und den Implementierungen von 4 und 5 detaillierter beschrieben.
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In verschiedenen Ausführungsformen verwendet das Karosseriesteuermodul 118 auch andere Daten, Berechnungen und Anforderungen zur Steuerung der automatischen Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer 104 über Anweisungen, die dem Außenbeleuchtungsmodul 120 zur Verfügung gestellt werden, z. B. unter Verwendung anderer Daten, wie der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie Benutzereingaben (z. B. Benutzeranweisungen und/oder Übersteuerungen) vom Kombiinstrument 116.
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In Bezug auf 2 wird ein funktionales Blockdiagramm für ein Steuersystem 200 bereitgestellt, das die automatische Fernlichtfunktionalität für Scheinwerfer für ein Fahrzeug gemäß beispielhaften Ausführungsformen steuert. In verschiedenen Ausführungsformen entspricht das Steuersystem 200 dem Steuersystem 102 des Fahrzeugs 100 von 1, und/oder Komponenten davon. In bestimmten Ausführungsformen sind das Steuersystem 200 und/oder Komponenten davon Teil des Sichtsystems 112 von 1. In bestimmten Ausführungsformen können das Steuersystem 200 und/oder dessen Komponenten Teil des Sichtsystems 112, des Kombiinstruments 116, des Karosseriesteuermoduls 118 und/oder des Außenbeleuchtungsmoduls 120 sein und/oder mit diesen gekoppelt sein. Während 2 ein Steuersystem 200 mit einem Sensorarray 202 (mit einer Kamera 212 und anderen Sensoren) und einem Computersystem 204 (mit einem Prozessor 222, einem Speicher 224 und anderen Komponenten) zeigt, und während das Steuersystem 200 in einer Ausführungsform zumindest teilweise dem Sichtsystem 112 von 1 entspricht, wird man verstehen, dass in verschiedenen Ausführungsformen jedes der Bildverarbeitungssysteme 112, des Kombiinstruments 116, des Karosseriesteuermoduls 118 und des Außenbeleuchtungsmoduls 120 die gleichen oder ähnliche Komponenten wie in 2 dargestellt und/oder wie unten beschrieben enthalten kann, zum Beispiel einschließlich entsprechender Sensoren und/oder entsprechender Prozessoren und Speicher und so weiter.
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Wie in 2 dargestellt, umfasst das Steuerungssystem 200 in verschiedenen Ausführungsformen eine Sensoranordnung 202 und eine Steuerung 204. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Sensoranordnung 202 eine oder mehrere Kameras 212. In verschiedenen Ausführungsformen sind eine oder mehrere der Kameras 212 vor das Fahrzeug 100 gerichtet, zum Beispiel um Objekte auf oder in der Nähe einer Fahrbahn oder eines Weges vor dem Fahrzeug 100 zu erkennen. In bestimmten Ausführungsformen kann die Sensoranordnung 202 auch eine oder mehrere andere Arten von Erfassungssensoren 2014 (z. B. in einigen Ausführungsformen RADAR, LiDAR, SONAR oder ähnliches), einen oder mehrere Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren 216 (z. B. Raddrehzahlsensoren, Beschleunigungsmesser und/oder andere Sensoren zur Messung von Daten zur Bestimmung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100) und/oder einen oder mehrere andere Sensoren 218 (z. B. in bestimmten Ausführungsformen Benutzereingabesensoren, GPS-Sensoren und so weiter) umfassen.
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Wie ebenfalls in 2 dargestellt, ist die Steuerung mit der Sensoranordnung 202 gekoppelt. In verschiedenen Ausführungsformen steuert die Steuerung 204 die automatische Fernlichtfunktionalität für die Scheinwerfer des Fahrzeugs auf der Grundlage einer identifizierten radialen Zuweisung von Kameradaten der Kamera 212, die sich auf ein oder mehrere erkannte Objekte vor dem Fahrzeug beziehen (z. B. entlang eines Weges oder einer Fahrbahn vor dem Fahrzeug), wie weiter unten in Verbindung mit dem Verfahren 300 von 3 und den Implementierungen von 4 und 5 ausführlicher dargelegt wird. Wie in 2 dargestellt, umfasst die Steuerung 204 in verschiedenen Ausführungsformen ein Computersystem mit einem Prozessor 222, einem Speicher 224, einer Schnittstelle, einer Speichereinrichtung 228, einem Bus 230 und einer Platte 236.
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Wie in 2 dargestellt, umfasst die Steuerung 204 ein Computersystem. In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuerung 204 auch die Sensoranordnung 202 und/oder eine oder mehrere andere Fahrzeugkomponenten enthalten. Darüber hinaus kann sich die Steuerung 204 in anderer Weise von der in 2 dargestellten Ausführungsform unterscheiden. Zum Beispiel kann die Steuerung 204 mit einem oder mehreren entfernten Computersystemen und/oder anderen Steuersystemen gekoppelt sein oder diese anderweitig nutzen, zum Beispiel als Teil eines oder mehrerer der oben genannten Fahrzeuggeräte und -systeme.
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In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Computersystem der Steuerung 204 einen Prozessor 222, einen Speicher 224, eine Schnittstelle 226, eine Speichereinrichtung 228 und einen Bus 230. Der Prozessor 222 führt die Berechnungs- und Steuerfunktionen der Steuerung 204 aus und kann jede Art von Prozessor oder mehrere Prozessoren, einzelne integrierte Schaltungen wie einen Mikroprozessor oder eine beliebige geeignete Anzahl von integrierten Schaltkreisen und/oder Leiterplatten umfassen, die zusammenarbeiten, um die Funktionen einer Verarbeitungseinheit zu erfüllen. Während des Betriebs führt der Prozessor 222 ein oder mehrere Programme 232 aus, die im Speicher 224 enthalten sind, und steuert als solcher den allgemeinen Betrieb der Steuerung 204 und des Computersystems der Steuerung 204, im Allgemeinen bei der Ausführung der hierin beschriebenen Prozesse, wie z. B. des Prozesses 300, der weiter unten in Verbindung mit 2 besprochen wird.
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Der Speicher 224 kann ein beliebiger Typ eines geeigneten Speichers sein. Zum Beispiel kann der Speicher 224 verschiedene Arten von dynamischem Direktzugriffsspeicher (DRAM) wie SDRAM, die verschiedenen Arten von statischem RAM (SRAM) und die verschiedenen Arten von nichtflüchtigem Speicher (PROM, EPROM und Flash) umfassen. In bestimmten Beispielen befindet sich der Speicher 224 auf demselben Computerchip wie der Prozessor 222 und/oder ist auf diesem angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform speichert der Speicher 224 das oben erwähnte Programm 232 zusammen mit einem oder mehreren gespeicherten Werten 234 (z. B., in verschiedenen Ausführungsformen, einschließlich vorbestimmter Schwellenwerte zur Steuerung der automatischen Fernlichtfunktion).
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Der Bus 230 dient zur Übertragung von Programmen, Daten, Status und anderen Informationen oder Signalen zwischen den verschiedenen Komponenten des Rechnersystems der Steuerung 204. Die Schnittstelle 226 ermöglicht die Kommunikation mit dem Computersystem der Steuerung 204, z. B. von einem Systemtreiber und/oder einem anderen Computersystem, und kann mit jeder geeigneten Methode und Vorrichtung implementiert werden. In einer Ausführungsform erhält die Schnittstelle 226 die verschiedenen Daten von der Sensoranordnung 202, dem Antriebssystem 108, dem Federungssystem 106 und/oder einer oder mehreren anderen Komponenten und/oder Systemen des Fahrzeugs 100. Die Schnittstelle 226 kann eine oder mehrere Netzwerkschnittstellen enthalten, um mit anderen Systemen oder Komponenten zu kommunizieren. Die Schnittstelle 226 kann auch eine oder mehrere Netzwerkschnittstellen enthalten, um mit Technikern zu kommunizieren, und/oder eine oder mehrere Speicherschnittstellen, um sich mit Speichergeräten, wie dem Speichergerät 228, zu verbinden.
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Die Speichereinrichtung 228 kann jede geeignete Art von Speichergerät sein, einschließlich verschiedener Arten von Direktzugriffsspeichern und/oder anderer Speichereinrichtungen. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Speichervorrichtung 228 ein Programmprodukt, von dem der Speicher 224 ein Programm 232 empfangen kann, das eine oder mehrere Ausführungsformen eines oder mehrerer Prozesse der vorliegenden Offenbarung ausführt, wie z. B. die Schritte des Prozesses 300, die weiter unten in Verbindung mit 2 diskutiert werden. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann das Programmprodukt direkt in dem Speicher 224 und/oder einer oder mehreren anderen Platten 236 und/oder anderen Speichervorrichtungen gespeichert sein und/oder anderweitig darauf zugegriffen werden.
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Der Bus 230 kann jedes geeignete physikalische oder logische Mittel zur Verbindung von Computersystemen und Komponenten sein. Dazu gehören u. a. direkte festverdrahtete Verbindungen, Glasfaser, Infrarot und drahtlose Bustechnologien. Während des Betriebs wird das Programm 232 im Speicher 224 gespeichert und vom Prozessor 222 ausgeführt.
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Während diese beispielhafte Ausführungsform im Zusammenhang mit einem voll funktionsfähigen Computersystem beschrieben wird, wird der Fachmann erkennen, dass die Mechanismen der vorliegenden Offenbarung als Programmprodukt mit einer oder mehreren Arten von nichttransitorischen, computerlesbaren, signaltragenden Medien verteilt werden können, die verwendet werden, um das Programm und seine Anweisungen zu speichern und seine Verteilung durchzuführen, wie z. B. ein nicht-transitorisches, computerlesbares Medium, das das Programm trägt und darin gespeicherte Computeranweisungen enthält, um einen Computerprozessor (wie den Prozessor 222) zu veranlassen, das Programm durchzuführen und auszuführen. Ein solches Programmprodukt kann eine Vielzahl von Formen annehmen, und die vorliegende Offenbarung gilt gleichermaßen unabhängig von der besonderen Art des computerlesbaren signaltragenden Mediums, das zur Durchführung der Verteilung verwendet wird. Beispiele für signaltragende Medien sind: beschreibbare Medien wie Disketten, Festplatten, Speicherkarten und optische Festplatten sowie Übertragungsmedien wie digitale und analoge Kommunikationsverbindungen. In bestimmten Ausführungsformen können auch Cloud-basierte Speicher und/oder andere Techniken verwendet werden. Es wird ebenfalls anerkannt, dass sich das Computersystem der Steuerung 204 auch anderweitig von der in 2 dargestellten Ausführungsform unterscheiden kann, zum Beispiel dadurch, dass das Computersystem der Steuerung 204 mit einem oder mehreren entfernten Computersystemen und/oder anderen Steuerungssystemen gekoppelt sein oder diese anderweitig nutzen kann.
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3 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 300 zur Steuerung der Fernlichtfunktionalität für Scheinwerfer eines Fahrzeugs, gemäß beispielhaften Ausführungsformen. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren 300 in Verbindung mit dem Fahrzeug 100 von 1, einschließlich dessen Steuersystem 102, und einschließlich des Steuersystems 200 von 2 (und/oder Komponenten davon) implementiert werden. Der Prozess 300 wird weiter unten auch in Verbindung mit den 4 und 5 beschrieben, die illustrative Beispiele einer Implementierung des Prozesses 300 von 3 in Verbindung mit dem Fahrzeug 100 von 1 darstellen, wie es auf einer Fahrbahn mit anderen Fahrzeugen vor dem Fahrzeug 100 dargestellt ist, in Übereinstimmung mit verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen.
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Wie in 3 dargestellt, beginnt der Prozess 300 in verschiedenen Ausführungsformen bei 302. In verschiedenen Ausführungsformen beginnt der Prozess 300, wenn ein oder mehrere Ereignisse auftreten, die darauf hinweisen, dass eine Fahrzeugfahrt stattfindet oder stattfinden wird, z. B. wenn ein Fahrer, Bediener oder Passagier in das Fahrzeug 100 einsteigt, ein Motor des Fahrzeugs 100 eingeschaltet wird, ein Getriebe des Fahrzeugs 100 in einen „Fahr“-Modus versetzt wird oder Ähnliches.
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Sensordaten werden bei 303 gesammelt. In verschiedenen Ausführungsformen werden Kameradaten von der einen oder den mehreren Kameras 212 von 2 erhalten, einschließlich Kameradaten mit Bildern eines Weges oder einer Fahrbahn und jeglicher erkannter Objekte darin oder in der Nähe davon, vor dem Fahrzeug 100 (d. h., In bestimmten Ausführungsformen können zusätzliche Sensordaten auch von einem oder mehreren anderen Sensoren des Sensorarrays 202 von 2 erhalten werden, z. B. einschließlich anderer Arten von Sensordaten von anderen Erfassungssensoren 214, um Objekte vor dem Fahrzeug 100 zu identifizieren (z. B. unter Verwendung von RADAR, LiDAR, SONAR oder ähnlichem) und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. über einen oder mehrere Geschwindigkeitssensoren 216 und/oder andere Fahrzeugdaten.
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In verschiedenen Ausführungsformen wird bei 304 ein Bildrahmen aus den Kameradaten gewonnen. In verschiedenen Ausführungsformen entspricht jedes Bildframe den Kameradaten für Bereiche vor dem Fahrzeug 100 zu einem bestimmten Zeitpunkt.
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In verschiedenen Ausführungsformen werden das horizontale Sichtfeld (HFOV) und das vertikale Sichtfeld (VFOV) bei 306 unter Verwendung der Sensordaten kalibriert. In verschiedenen Ausführungsformen werden das HFOV und VFOV durch den Prozessor 222 von 2 unter Verwendung der Sensordaten 303 kalibriert. Ebenfalls in verschiedenen Ausführungsformen kann die Region of Interest (ROI) in 308 erst nach der exakten Kalibrierung des HFOV und VFOV genau identifiziert werden.
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In verschiedenen Ausführungsformen wird bei 308 eine Region von Interesse identifiziert. In verschiedenen Ausführungsformen wird der interessierende Bereich (ROI) durch den Prozessor 222 von 2 als ein Bereich des Bildes aus den Kameradaten identifiziert, der ein erkanntes Objekt vor dem Fahrzeug 100 umgibt (z. B. auf oder in der Nähe eines Weges oder einer Fahrbahn vor dem Fahrzeug 100), basierend auf dem horizontalen und vertikalen Sichtfeld. In verschiedenen Ausführungsformen ist die weitere Verarbeitung dann auf diesen bestimmten Bereich des Bildes beschränkt.
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Ein radialer Gradient wird für den Bildrahmen bei 310 identifiziert. In verschiedenen Ausführungsformen identifiziert der Prozessor 222 von 2 einen radialen Gradienten innerhalb des interessierenden Bereichs von 308 als einen Bereich des Übergangs durch mehrere Stufen von Helligkeit zu Dunkelheit (oder umgekehrt) innerhalb des interessierenden Bereichs des Bildes. In verschiedenen Ausführungsformen werden die Pixel des interessierenden Bereichs über den Prozessor 222 abgetastet, um einen Gradienten zu identifizieren.
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Beispielsweise wird mit Bezug auf 4 eine erste Implementierung bereitgestellt, die ein erstes Bild 400 mit einem erkannten Objekt zeigt, das sich entlang einer Fahrbahn vor dem Fahrzeug 100 befindet (in 4 nicht dargestellt). Wie in 4 gezeigt, enthält das erste Bild 400 einen radialen Gradienten 402, der die Scheinwerfer des erkannten Objekts (d.h. eines erkannten entgegenkommenden Fahrzeugs) umgibt. Wie in 4 gezeigt, erstreckt sich der radiale Gradient 402 in diesem Beispiel von einer Mitte 404 zu einem äußeren Rand 406. Wie ebenfalls in 4 dargestellt, zeigt der radiale Gradient 402 beispielhaft einen Übergang zwischen einem hellsten Bereich in der Mitte 404, einem dunkelsten Bereich am äußeren Rand 406 und verschiedenen unterschiedlichen Schattierungen (z. B. unterschiedliche Grautöne), die jeweils von der Mitte 404 zum äußeren Rand 406 hin inkrementell dunkler sind.
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Zurück zu 3: In verschiedenen Ausführungsformen wird die Größe des radialen Gradienten bei 312 berechnet und überwacht. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Größe des radialen Gradienten eine Zählung der Anzahl von Pixeln im Gradienten und/oder in einem Komponentenbereich darin. Zum Beispiel umfasst in einer Ausführungsform die Größe des radialen Gradienten eine Zählung von Pixeln von der Mitte 404 bis zu einer einzelnen äußeren Ecke des äußeren Randes 406 (z. B. entsprechend einem Radius des radialen Gradienten 402). Als zusätzliches Beispiel umfasst in bestimmten anderen Ausführungsformen die Größe des radialen Gradienten eine Anzahl von Pixeln über die gesamte Oberfläche des äußeren Randes 406 (z. B. entsprechend einer Fläche des radialen Gradienten 402).
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In verschiedenen Ausführungsformen wird auch eine Dichte des radialen Gradienten berechnet und bei 314 überwacht. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Dichte des radialen Gradienten eine Differenz zwischen den minimalen und maximalen Farbtönen im radialen Gradienten.
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In verschiedenen Ausführungsformen wird bei 316 bestimmt, ob die Größe des radialen Gradienten größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. In verschiedenen Ausführungsformen nimmt der Prozessor 222 von 2 eine Bestimmung vor, ob die Anzahl der Pixel im radialen Gradienten, wie bei 312 gezählt, einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. In verschiedenen Ausführungsformen ist der Schwellenwert auch eine kalibrierbare Nachschlagetabelle, die sowohl aus Radiuszählungen als auch aus Flächenzählungen besteht. In verschiedenen Ausführungsformen wird, wenn festgestellt wird, dass die Größe des radialen Gradienten größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, mit Schritt 320 fortgefahren, der weiter unten beschrieben wird. Ebenfalls in verschiedenen Ausführungsformen geht der Prozess ansonsten zum oben beschriebenen Schritt 310 über.
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In verschiedenen Ausführungsformen wird bei 318 bestimmt, ob die Dichte des radialen Gradienten größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. In verschiedenen Ausführungsformen nimmt der Prozessor 222 von 2 eine Bestimmung vor, ob die Differenz zwischen den minimalen und maximalen Farbtönen der Pixelanzahl im radialen Gradienten, wie bei 314 bestimmt, einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. In verschiedenen Ausführungsformen ist der Schwellenwert für die Dichte auch eine kalibrierbare Nachschlagetabelle, die einen exponentiellen/linearen/logarithmischen Anstieg der Dichtewerte umfasst. In verschiedenen Ausführungsformen, wenn festgestellt wird, dass die Dichte des radialen Gradienten größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, geht der Prozess zu Schritt 320 über, der weiter unten beschrieben wird. Ebenfalls in verschiedenen Ausführungsformen geht der Prozess ansonsten zum oben beschriebenen Schritt 310 über.
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In Bezug auf die Schritte 316 und 318 fährt der Prozess in bestimmten Ausführungsformen mit Schritt 320 fort, wenn sowohl die Größe als auch die Dichte des radialen Gradienten ihre jeweiligen Schwellenwerte überschreiten (und kehrt ansonsten zu Schritt 310 zurück). Im Gegensatz dazu wird in bestimmten anderen Ausführungsformen mit Schritt 320 fortgefahren, wenn entweder die Größe oder die Dichte oder beide größer als ihre jeweiligen vorbestimmten Schwellenwerte sind (und andernfalls zu Schritt 310 zurückkehren).
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In Schritt 320 wird ein Gradientenindex zugewiesen. In verschiedenen Ausführungsformen weist der Prozessor 222 von 2 einen Indexwert zu, der einen geografischen Ort des radialen Gradienten darstellt. Darüber hinaus wird in bestimmten Ausführungsformen eine Intensität des automatischen Fernlichts für die Scheinwerfer in Schritt 322 reduziert, insbesondere durch Anweisungen, die vom Prozessor 222 von 2 bereitgestellt werden (z. B. wie über das Sichtsystem 112 durch das Karosseriesteuermodul 118 an das Außenbeleuchtungsmodul 120 von 1 übertragen). Darüber hinaus geht der Prozess auch in bestimmten Ausführungsformen zu Schritt 323 über, der unten beschrieben wird.
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Während des Schritts 322 wird ein Scan möglicher Scheinwerfer innerhalb des radialen Gradienten durchgeführt, und es wird bestimmt, ob Scheinwerfer eines anderen Fahrzeugs im radialen Gradienten identifiziert wurden. In bestimmten Ausführungsformen beinhaltet Schritt 322 eine Bestimmung durch den Prozessor 222 von 2, ob eine genauere Untersuchung der Kameradaten (d. h. in einem zukünftigen Bild, wenn sich das erkannte Objekt dem Fahrzeug 100 nähert) ergibt, dass Scheinwerfer eines anderen Fahrzeugs tatsächlich durch den radialen Gradienten dargestellt werden.
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In 5 ist beispielsweise ein zweites Bild 500 dargestellt, das zeitlich auf das erste Bild 400 von 4 folgt. Wie in 5 gezeigt, zeigt das nachfolgende (zweite) Bild 500, wenn sich das erkannte Objekt dem Fahrzeug 100 von 1 nähert, dass zwei Scheinwerfer 502 eines anderen Fahrzeugs 100 im zweiten Bild vorhanden sind. In verschiedenen Ausführungsformen dient dies als Bestätigung der anfänglichen Feststellung (die auf dem radialen Gradienten basierte), dass sich ein anderes Fahrzeug dem Fahrzeug 100 von 1 nähert.
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Zurück zu 3: Wenn in verschiedenen Ausführungsformen festgestellt wird, dass Scheinwerfer eines anderen Fahrzeugs nicht innerhalb des radialen Gradienten gefunden werden, wird die automatische Fernlichtfunktion für die Scheinwerfer 104 des Fahrzeugs 100 bei 324 eingeschaltet (oder wieder eingeschaltet). In verschiedenen Ausführungsformen kehrt der Prozess dann zu 304 zurück.
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Umgekehrt wird in verschiedenen Ausführungsformen, wenn festgestellt wird, dass sich die Scheinwerfer eines anderen Fahrzeugs innerhalb des radialen Gradienten befinden, mit der Verfolgung des anderen Fahrzeugs bei 326 begonnen (z. B. über Befehle, die vom Prozessor 222 an die Sensoranordnung 202 von 2 gegeben werden), und das automatische Fernlicht wird bei 328 durch Befehle ausgeschaltet, die vom Prozessor 222 von 2 gegeben werden (z. B. wie sie über das Sichtsystem 112 durch das Karosseriesteuermodul 118 an das Außenbeleuchtungsmodul 120 von 1 übertragen werden).
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In verschiedenen Ausführungsformen wird den Scheinwerfern des anderen Fahrzeugs ein Scheinwerferindex (z. B. in Bezug auf den geografischen Standort) bei 330 zugewiesen, und für die Scheinwerfer des anderen Fahrzeugs werden zweidimensionale Koordinaten, die aus dem Bildbereich berechnet werden, bei 332 bereitgestellt, basierend auf dem geografischen Standort des physischen Fahrzeugs. Zusätzlich werden in verschiedenen Ausführungsformen die zweidimensionalen Koordinaten unter Verwendung von Eigenwerten bei 334 in Breiten- und Längswerte transformiert.
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In bestimmten Ausführungsformen wird das automatische Fernlicht bei 336 teilweise ausgeschaltet. Beispielsweise können in bestimmten Ausführungsformen bestimmte Fernlichter, die in Richtung des zusätzlichen Fahrzeugs von 5 gerichtet sind, bei 336 ausgeschaltet werden, während andere Fernlichter, die nicht in Richtung des zusätzlichen Fahrzeugs von 5 gerichtet sind, bei 336 im Fernlichtmodus bleiben können. In verschiedenen Ausführungsformen werden solche Anweisungen über den Prozessor 222 von 2 bereitgestellt (z. B. wie über das Sichtsystem 112 durch das Karosseriesteuermodul 118 an das Außenbeleuchtungsmodul 120 von 1 übertragen). Ebenfalls in bestimmten Ausführungsformen wird die Verfolgung des zusätzlichen Fahrzeugs in verschiedenen Iterationen von Schritt 326 fortgesetzt, bis das zusätzliche Fahrzeug nicht mehr in den Kameradaten-Bildrahmen vorhanden ist, woraufhin der Prozess zu Schritt 304 in Bezug auf die Erkennung eines neuen Objekts zurückkehrt.
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Dementsprechend werden Verfahren, Systeme und Fahrzeuge zur Steuerung der automatischen Fernlichtfunktionalität für Scheinwerfer von Fahrzeugen bereitgestellt. In verschiedenen Ausführungsformen werden Kameradaten verwendet, um einen radialen Gradienten in den Kamerabildern von Scheinwerfern eines erkannten Fahrzeugs, das sich vor dem Fahrzeug 100 von 1 befindet, zu erkennen und zu untersuchen, um die automatische Fernlichtfunktionalität zu steuern. In verschiedenen Ausführungsformen wird das automatische Fernlicht reduziert oder ausgeschaltet, wenn der radiale Gradient anzeigt, dass sich ein anderes Fahrzeug vor dem Fahrzeug 100 befindet, um so die Blendung des anderen Fahrzeugs zu reduzieren. Durch die Verwendung des radialen Gradienten können die offenbarten Verfahren, Systeme und Fahrzeuge potenziell eine frühere Erkennung eines sich nähernden Fahrzeugs ermöglichen, insbesondere in Situationen, in denen es einen Hügel und/oder eine geneigte Straße gibt, wodurch die Blendung für den Fahrer des sich nähernden Fahrzeugs weiter minimiert wird.
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Es wird deutlich, dass die Systeme, Fahrzeuge, Anwendungen und Implementierungen von den in den Figuren dargestellten und hier beschriebenen abweichen können. Beispielsweise können sich in verschiedenen Ausführungsformen das Fahrzeug 100, das Steuersystem 102, dessen Komponenten und/oder andere Komponenten von den in 1 dargestellten und/oder oben im Zusammenhang damit beschriebenen unterscheiden. Es wird auch anerkannt, dass sich die Komponenten des Steuersystems 200 von 2 in verschiedenen Ausführungsformen unterscheiden können. Es wird weiterhin anerkannt, dass die Schritte des Prozesses 300 unterschiedlich sein können und/oder dass verschiedene Schritte davon gleichzeitig und/oder in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden können, als die in 3 dargestellten und/oder oben beschriebenen. Es wird auch gewürdigt, dass sich Implementierungen des Verfahrens 300 von den in 4 und/oder 5 dargestellten und/oder wie oben beschrieben unterscheiden können.
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Obwohl in der vorangegangenen detaillierten Beschreibung mindestens eine beispielhafte Ausführungsform vorgestellt wurde, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass es eine große Anzahl von Variationen gibt. Es sollte auch gewürdigt werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Offenbarung in irgendeiner Weise zu begrenzen. Vielmehr soll die vorstehende detaillierte Beschreibung dem Fachmann eine praktische Anleitung zur Umsetzung der beispielhaften Ausführungsform oder der beispielhaften Ausführungsformen geben. Es sollte verstanden werden, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung, wie in den beigefügten Ansprüchen und den gesetzlichen Äquivalenten davon dargelegt, abzuweichen.