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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der automatischen Steuerung von Fahrzeugleuchten, insbesondere betrifft sie ein Steuerverfahren zur Steuerung der Außenbeleuchtungsleuchten des Fahrzeugs und eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Außenbeleuchtungsleuchten des Fahrzeugs.
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Üblicherweise sind Fahrzeuge mit Außenbeleuchtungsleuchten ausgestattet, um dem Fahrer oder anderen Fahrzeugen Beleuchtung oder Signale bereitzustellen. Außenbeleuchtungsleuchten umfassen beispielsweise Fernlicht, Abblendlicht, Nebelleuchten usw.
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Wenn ein Fahrzeug bei schlechten Lichtverhältnissen gefahren wird, ist es oft notwendig, Fern- oder Abblendlicht zu verwenden, um dem Fahrer eine Beleuchtung bereitzustellen. Im Vergleich zum Abblendlicht hat das Fernlicht einen größeren Leuchtbereich. Die Leuchtweite des Fernlichts kann beispielsweise bis zum 2-Fachen der Leuchtweite des Abblendlichts betragen. Wenn sich keine anderen Fahrzeuge vor dem Fahrzeug befinden, wird in der Regel Fernlicht zur Beleuchtung verwendet, um dem Fahrer eine bessere Beleuchtung bereitzustellen. Wenn sich andere Fahrzeuge vor dem Fahrzeug befinden, ist es in Ermangelung anderer Maßnahmen beispielsweise erforderlich, das Fernlicht auszuschalten und das Abblendlicht zur Beleuchtung zu verwenden, um ein Blenden der Fahrer anderer Fahrzeuge zu vermeiden.
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Wenn der Fahrer während der Fahrt manuell zwischen Abblendlichtmodus und Fernlichtmodus umschaltet, kann es für den Fahrer schwierig sein, das Fahrzeug sicher zu führen, und andere Verkehrsteilnehmer werden möglicherweise geblendet. Um diesem Problem zu begegnen, wurde die Technologie der automatischen Steuerung von Fahrzeugleuchten entwickelt, die den Betrieb von Außenbeleuchtungsleuchten automatisch steuert.
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Um die Technologie der automatischen Steuerung von Fahrzeugleuchten zu realisieren, ist es notwendig, andere vor dem Fahrzeug fahrende Fahrzeuge zu erkennen. In komplexen Fahrumgebungen ist dieses Erkennungsergebnis jedoch oft nicht genau genug. Wenn beispielsweise ein Fahrzeug eine Baustelle passiert, an der eine große Anzahl von Anzeigeleuchten angeordnet ist, können die Anzeigeleuchten fälschlicherweise als andere Fahrzeuge erkannt werden, was zu einem fehlerhaften Betrieb der Außenbeleuchtungsleuchten führt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Steuerverfahren und eine verbesserte Steuererkennung zur Steuerung der Außenbeleuchtungsleuchten des Fahrzeugs bereitzustellen, die die Außenbeleuchtungsleuchten genauer steuern können.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerverfahren zur Steuerung der Außenbeleuchtungsleuchten des Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Steuerverfahren die folgenden Schritte umfasst:
- S10: Erfassen von Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs mit Hilfe von Bildern der Umgebung des Fahrzeugs;
- S20: Erkennen der Kategorien der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs basierend auf Formmerkmalen des Trägers der Lichtquelle; und S30: basierend auf den Kategorien der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs, Steuern der Außenbeleuchtungsleuchten des Fahrzeugs entsprechend dem Leuchtbetrieb der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs.
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Entsprechend den Formmerkmalen des Trägers der Lichtquelle kann die Kategorie der Lichtquelle genauer erkannt werden. Insbesondere ist es möglich, genauer zu erkennen, ob die Lichtquelle in der Umgebung des Fahrzeugs die Leuchte eines anderen Fahrzeugs ist. Auf diese Weise kann die Genauigkeit der automatischen Steuerung der Außenbeleuchtungsleuchten des Fahrzeugs beim Durchführen des Leuchtbetriebs, der an die Umgebung des Fahrzeugs angepasst ist, verbessert werden. Beispielsweise ist es möglich zu vermeiden, dass der Leuchtbereich der Außenbeleuchtungsleuchten des Fahrzeugs fälschlicherweise reduziert wird, weil eine fahrzeugfremde Lichtquelle fälschlicherweise als Fahrzeuglichtquelle erkannt wird.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umf⌷ssen die K⌷tegorien der Lichtquellen f⌷hrzeugfremde Lichtquellen und F⌷hrzeuglichtquellen, wobei die f⌷hrzeugfremden Lichtquellen insbesondere B⌷ustellenlichtquellen und/oder St⌷dtbeleuchtung umf⌷ssen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umf⌷sst d⌷s Steuerverf⌷hren die Durchführung von Schritt S15 gleichzeitig mit oder vor Schritt S20: Bestimmen des F⌷hrszen⌷rios, in dem sich d⌷s F⌷hrzeug befindet, b⌷sierend ⌷uf den erf⌷ssten Lichtquellen in der Umgebung des F⌷hrzeugs oder mit Hilfe einer digit⌷len K⌷rte, wobei d⌷s F⌷hrszen⌷rio ein B⌷ustellenszen⌷rio und/oder ein St⌷dtszen⌷rio umf⌷sst. D⌷s Steuerverf⌷hren umf⌷sst ferner die Durchführung von Schritt S16 n⌷ch Schritt S15: Bestimmen, b⌷sierend ⌷uf dem F⌷hrszen⌷rio, in dem sich d⌷s F⌷hrzeug befindet, ob mit Schritt S20 und Schritt S30 fortgef⌷hren werden soll, wobei mit Schritt S20 und Schritt S30 in dem F⌷ll fortgef⌷hren wird, d⌷ss bestimmt wird, d⌷ss sich d⌷s F⌷hrzeug in einem B⌷ustellenszen⌷rio befindet; und/oder, wenn bestimmt wird, d⌷ss sich d⌷s F⌷hrzeug in einem St⌷dtszen⌷rio befindet, direktes Steuern der Außenbeleuchtungsleuchten des F⌷hrzeugs, um den St⌷dtbeleuchtungsmodus durchzuführen, ohne d⌷ss die Schritte S20 und S30 durchgeführt werden müssen. Durch Bestimmen des F⌷hrszen⌷rios, in dem sich d⌷s F⌷hrzeug befindet, ist es möglich, den Leuchtbetrieb der Außenbeleuchtungsleuchten besser ⌷n die Umgebung des F⌷hrzeugs ⌷nzup⌷ssen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden in Schritt S20 die K⌷tegorien der Lichtquellen in der Umgebung des F⌷hrzeugs zusätzlich ⌷nh⌷nd mindestens eines der folgenden Merkm⌷le identifiziert: der Beweglichkeit der Lichtquelle; der Flimmermerkm⌷le der Lichtquelle; der Str⌷hlmerkm⌷le der Lichtquelle; der Formmerkm⌷le der Lichtquelle. Auf diese Weise ist es möglich, die Gen⌷uigkeit der Kl⌷ssifizierungsergebnisse der Lichtquelle zu verbessern.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden in Schritt S20 die K⌷tegorien der Lichtquellen in der Umgebung des F⌷hrzeugs ⌷ls F⌷hrzeuglichtquellen oder ⌷ls f⌷hrzeugfremde Lichtquellen erk⌷nnt, indem festgestellt wird, ob die Formmerkm⌷le der Träger der Lichtquellen mit den Formmerkm⌷len eines F⌷hrzeugs übereinstimmen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden in Schritt S30, wenn erk⌷nnt wird, d⌷ss sich eine F⌷hrzeuglichtquelle im Leuchtbereich der Außenbeleuchtungsleuchten des F⌷hrzeugs befindet oder befinden wird, die Außenbeleuchtungsleuchten des F⌷hrzeugs so gesteuert, d⌷ss sie ⌷ls Re⌷ktion ⌷uf F⌷hrzeuglichtquellen einen Leuchtbetrieb durchführen, der eine Blendung von Verkehrsteilnehmern vermeidet, die dem Träger der F⌷hrzeuglichtquelle zugeordnet sind. Auf diese Weise können die Außenbeleuchtungsleuchten beim Durchführen eines Leuchtbetriebs zur Vermeidung einer Blendung F⌷hrzeuglichtquellen in der Umgebung des F⌷hrzeugs gezielt berücksichtigen, ohne f⌷hrzeugfremde Lichtquellen, wie beispielsweise B⌷ustellenlichtquellen, berücksichtigen zu müssen. Gleichzeitig mit der Vermeidung von Blendung ⌷nderer Verkehrsteilnehmer k⌷nn die für d⌷s F⌷hrzeug verwendete Beleuchtung weitestgehend gewährleistet werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umf⌷sst der Leuchtbetrieb zur Vermeidung von Blendung von Verkehrsteilnehmern, die dem Träger der F⌷hrzeuglichtquelle zugeordnet sind, mindestens einen der folgenden Vorgänge: Ändern des Leuchtbereichs des Fernlichts des F⌷hrzeugs, wobei, insbesondere wenn sich die F⌷hrzeuglichtquelle im ⌷ktuellen Leuchtbereich des Fernlichts des F⌷hrzeugs befindet oder befinden wird, der Leuchtbereich des Fernlichts des F⌷hrzeugs so geändert wird, d⌷ss der Leuchtbereich des Fernlichts des F⌷hrzeugs den Bereich vermeidet, in dem sich die F⌷hrzeuglichtquelle befindet; Verringern der Helligkeit des Fernlichts des F⌷hrzeugs; Aussch⌷lten des Fernlichts des F⌷hrzeugs; Einsch⌷lten des Abblendlichts des F⌷hrzeugs.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird in Schritt S30 d⌷s Fernlicht des F⌷hrzeugs zur Beleuchtung verwendet, wenn erk⌷nnt wird, d⌷ss die Lichtquellen in der Umgebung des F⌷hrzeugs keine F⌷hrzeuglichtquellen umf⌷ssen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umf⌷sst Schritt S10 Folgendes: Erh⌷lten von Bildern der Umgebung des F⌷hrzeugs mittels einer F⌷hrzeugk⌷mer⌷einrichtung; Erf⌷ssen von Lichtquellenmerkm⌷len ⌷us dem Bild.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Außenbeleuchtungsleuchten des F⌷hrzeugs bereitgestellt, wobei die Steuervorrichtung Folgendes umf⌷sst:
- eine Erfassungseinheit, die dazu konfiguriert ist, Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs durch Bilder der Umgebung des Fahrzeugs erfassen zu können;
- eine Erkennungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Kategorien von Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs anhand der Formmerkmale des Trägers der Lichtquelle erkennen zu können; und
- eine Steuereinheit, die dazu konfiguriert ist, basierend auf den Kategorien der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs die Außenbeleuchtungsleuchten des Fahrzeugs entsprechend dem Leuchtbetrieb der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs steuern zu können.
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Zum besseren Verständnis der Prinzipien, Merkmale und Vorteile der Erfindung wird nachfolgend auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen, die die vorliegende Erfindung detaillierter beschreiben. Die Zeichnungen umfassen Folgendes:
- 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einer Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens zur Steuerung der Außenbeleuchtungsleuchten des Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 3 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens zur Steuerung der Außenbeleuchtungsleuchten des Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 4A und 4B zeigen schematisch ein Anwendungsszenario des Steuerverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
- 5 zeigt schematisch ein weiteres Anwendungsszenario des Steuerverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Um das zu lösende technische Problem, die technische Lösung und die vorteilhaften technischen Wirkungen der Erfindung besser verständlich zu machen, wird die vorliegende Erfindung nachfolgend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und einer Vielzahl von beispielhaften Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele nur zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung dienen sollen und nicht den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einschränken sollen.
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1 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einer Steuervorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst das Fahrzeug Außenbeleuchtungsleuchten 2, die zur Beleuchtung und/oder Signalisierung verwendet werden. Beispielsweise können die Außenbeleuchtungsleuchten 2 Abblendlicht, Fernlicht, Nebelscheinwerfer, Nebelschlussleuchte usw. umfassen.
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Das Fahrzeug umfasst ferner eine Steuervorrichtung 1 zur Steuerung der Außenbeleuchtungsleuchten 2 des Fahrzeugs. Die Steuervorrichtung 1 kann eine Erfassungseinheit 11, eine Erkennungseinheit 12 und eine Steuereinheit 13 umfassen. Die Erfassungseinheit 11 ist dazu konfiguriert, Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs durch Bilder der Umgebung des Fahrzeugs erfassen zu können. Die Erkennungseinheit 12 ist dazu konfiguriert, die Kategorien von Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs anhand der Formmerkmale der Träger der Lichtquellen erkennen zu können. Die Steuereinheit 13 ist dazu konfiguriert, basierend auf den Kategorien der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs die Außenbeleuchtungsleuchten 2 des Fahrzeugs entsprechend dem Leuchtbetrieb der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs steuern zu können.
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Das Fahrzeug kann ferner verschiedene fahrzeugseitige Umgebungssensoren umfassen, beispielsweise eine Fahrzeugkameraeinrichtung mit Frontkamera 31, linker Sichtkamera 32, Rückfahrkamera 33 und rechter Sichtkamera 34, einen Radarsensor und einen Lidar-Sensor umfassen. Mit Hilfe dieser fahrzeugseitigen Umgebungssensoren kann das Fahrzeug beispielsweise eine Vielzahl von Funktionen wie Erkennen des Fahrzustands, Erfassen des Fahrzustands und Erkennen von Straßenstrukturen ausführen, um das teilweise oder vollständig autonome Fahren zu unterstützen. Es sei darauf hingewiesen, dass die fahrzeugseitigen Umgebungssensoren zusätzlich zu den vorstehend genannten Sensoren ferner andere Arten und eine andere Anzahl von Sensoren umfassen können und dass die Erfindung in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt ist.
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Um die Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen, kann die Erfassungseinheit 11 beispielsweise drahtgebunden oder drahtlos mit der Frontkamera 31 verbunden sein, um ein durch die Frontkamera 31 aufgenommenes Bild der Umgebung vor dem Fahrzeug zu erhalten. Dann werden beispielsweise in der Erfassungseinheit 11 mit Hilfe von trainierten maschinellen Lernmodellen Lichtquellenmerkmale aus dem aufgenommenen Bild erfasst. Bei diesem Vorgang kann die Erfassungseinheit 11 zusätzlich relevante Lichtquellenmerkmale erfassen, wie beispielsweise die Anzahl der Lichtquellen, die Position der Lichtquellen relativ zum Fahrzeug usw. Die Erfassungseinheit 11 kann ferner mit der linken Sichtkamera 32, der Rückfahrkamera 33 und/oder der rechten Sichtkamera 34 verbunden sein, um eine umfassendere Erfassung anderer Fahrzeuge in der Umgebung des Fahrzeugs zu ermöglichen, die durch die Außenbeleuchtungsleuchten 2 beeinflusst werden könnten. Beispielsweise können über die linke Sichtkamera 32 zusätzlich andere Fahrzeuge erfasst werden, die sich von der linken Fahrzeugseite aus im Leuchtbereich der Außenbeleuchtungsleuchten 2 des Fahrzeugs befinden. Zusätzlich ist die Erfassungseinheit 11 beispielsweise ferner mit anderen Arten von fahrzeugseitigen Umgebungssensoren des Fahrzeugs verbunden, um zusätzliche Erkennungsdaten zur Verifizierung oder Ergänzung der Bilderkennungsergebnisse zu verwenden. In einer anderen Ausführungsform kann die Erfassungseinheit 11 auch direkt als die vorstehend genannten fahrzeugseitigen Umgebungssensoren ausgebildet sein oder diese umfassen.
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Die Erkennungseinheit 12 kann mit der Erfassungseinheit 11 verbunden sein, um die Erfassungsergebnisse der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs zu erhalten. Wenn die Erfassungseinheit 11 das Vorhandensein von Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst, kann die Erkennungseinheit 12 die Kategorien der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs anhand der Formmerkmale der Träger der Lichtquellen weiter erkennen. Beispielsweise kann die Erkennungseinheit 12 die Kategorien der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs mit Hilfe von trainierten maschinellen Lernmodellen erkennen. Die Kategorien der Lichtquellen können beispielsweise fahrzeugfremde Lichtquellen und Fahrzeuglichtquellen umfassen. Fahrzeugfremde Lichtquellen umfassen insbesondere Stadtbeleuchtung und Baustellenlichtquellen usw. Baustellenlichtquellen umfassen beispielsweise Baustellenwarnleuchten, Baustellenbeleuchtung, Baustellenleitanzeigen, Verkehrszeichenreflektoren usw. Fahrzeuglichtquellen können die Leuchten eines Kraftfahrzeugs oder eines Nichtkraftfahrzeugs umfassen, wie beispielsweise die Scheinwerfer und Rückleuchten eines Fahrzeugs usw.
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Es sollte dem Fachmann klar sein, dass die in der vorliegenden Erfindung verwendeten maschinellen Lernmodelle verschiedene Arten von maschinellen Lernmodellen sein können, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet sind, beispielsweise herkömmliche Klassifikat⌷ren ⌷der faltungsneurale Netzm⌷delle usw. Obw⌷hl in 1 eine Ausführungsf⌷rm gezeigt wird, bei der die Erfassungseinheit 11 und die Erkennungseinheit 12 als zwei miteinander verbundene Einheiten ausgebildet sind, können jed⌷ch in einer anderen Ausführungsf⌷rm die Erfassungseinheit 11 und die Erkennungseinheit 12 miteinander integriert sein. In diesem Fall kann beispielsweise ein einziges maschinelles Lernm⌷dell verwendet werden, um die Lichtquellenmerkmale aus dem Bild zu extrahieren und die Kateg⌷rien der Lichtquellenmerkmale zu erkennen.
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Die Erfassungseinheit 11 und die Erhaltungseinheit sind beispielsweise jeweils mit der Steuereinheit 13 verbunden und stellen die entsprechenden Erfassungsergebnisse und Klassifizierungsergebnisse über die Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs für die Steuereinheit 13 bereit. Die Steuereinheit 13 kann basierend auf den Erfassungsergebnissen und Klassifizierungsergebnissen über die Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs ein Steuersignal zur Steuerung der Außenbeleuchtungsleuchten 2 erzeugen und an die Außenbeleuchtungsleuchten 2 senden. Dadurch können die Außenbeleuchtungsleuchten 2 des Fahrzeugs genauer aut⌷matisch gesteuert werden, um einen Leuchtbetrieb durchzuführen, der an die Umgebung des Fahrzeugs in Abhängigkeit v⌷n den Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs angepasst ist.
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Es s⌷llte dem Fachmann klar sein, dass der in dieser Schrift verwendete Begriff „Lichtquelle“ sowohl lichtemittierende Körper, die Licht emittieren, als auch Objekte, die Licht reflektieren, umfasst.
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2 zeigt ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens zur Steuerung der Außenbeleuchtungsleuchten 2 des Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsf⌷rm der v⌷rliegenden Erfindung. Das Steuerverfahren umfasst mindestens die Schritte S10-S30.
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In Schritt S10 werden Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs mit Hilfe v⌷n Bildern der Umgebung des Fahrzeugs erfasst. Um das Erfassen der Lichtquellen zu erreichen, ist es beispielsweise möglich, ein Bild der Umgebung v⌷r dem Fahrzeug mit Hilfe einer fahrzeugseitigen Kamera aufzunehmen und dieses Bild mit Hilfe eines trainierten Klassifikat⌷rs und/⌷der eines faltungsneuralen Netzes zu analysieren, um die Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs aus diesem Bild zu erfassen. Darüber hinaus können auch andere Arten von fahrzeugseitigen Sensoren verwendet werden, um das Erfassen von Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs zu unterstützen.
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Wird eine Lichtquelle in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst, kann die Kategorie der Lichtquelle in der Umgebung des Fahrzeugs in Schritt S20 anhand der Formmerkmale des Trägers der Lichtquelle bestimmt werden. So können beispielsweise auch Kategorien von Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs mit Hilfe von trainierten Klassifikatoren und/oder faltungsneuralen Netzen erkannt werden. In Schritt S20 können beispielsweise die Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs in fahrzeugfremde Lichtquellen und Fahrzeuglichtquellen unterteilt werden. Fahrzeugfremde Lichtquellen können beispielsweise weiter in Stadtbeleuchtung und Baustellenlichtquellen unterteilt werden. Baustellenlichtquellen umfassen beispielsweise Baustellenwarnleuchten, Baustellenbeleuchtung, Baustellenleitanzeigen, Verkehrszeichenreflektoren usw. Fahrzeuglichtquellen können die Leuchten eines Kraftfahrzeugs oder eines Nichtkraftfahrzeugs umfassen, wie beispielsweise die Scheinwerfer und Rückleuchten eines Fahrzeugs usw.
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In Schritt S20 werden die Kategorien der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs als Fahrzeuglichtquellen oder als fahrzeugfremde Lichtquellen erkannt, indem festgestellt wird, ob die Formmerkmale des Trägers der Lichtquelle mit den Formmerkmalen eines Fahrzeugs übereinstimmen. In der vorliegenden Erfindung bedeutet „Träger der Lichtquelle“ den mit der Lichtquelle beladenen Körper. Beispielsweise ist ein Träger eines Scheinwerfers ein mit dem Scheinwerfer beladenes Fahrzeug, und ein Träger einer Baustellenwarnleuchte ist eine mit der Baustellenwarnleuchte beladene Warnbake. Wenn die Formmerkmale des Trägers der Lichtquelle mit den Formmerkmalen eines Fahrzeugs übereinstimmen, was bedeutet, dass der Träger der Lichtquelle ein Fahrzeug ist, dann erkennt die Erkennungseinheit 12 die Lichtquelle als Fahrzeuglichtquelle und umgekehrt für eine fahrzeugfremde Lichtquelle.
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Um den Träger der Lichtquelle umfassender und genauer zu identifizieren, können die vorher bestimmten Formmerkmale des Fahrzeugs die Formmerkmale verschiedener Fahrzeugtypen abdecken. Die vorher bestimmten Fahrzeugformmerkmale können beispielsweise Fahrzeuge mit unterschiedlichen Antriebsarten, wie motorisierte oder nicht motorisierte Fahrzeuge, und Fahrzeuge mit unterschiedlicher Anzahl von Rädern, wie Fahrzeuge mit 2, 3 oder 4 Rädern usw., umfassen.
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Insbesondere können die Formmerkmale eines Fahrzeugs durch ein mit dem Bild des Fahrzeugs trainiertes maschinelles Lernmodell vorher bestimmt und in der Erkennungseinheit 12 gespeichert werden. Das maschinelle Lernmodell kann die Formmerkmale des Trägers der Lichtquelle extrahieren und feststellen, ob der Träger der Lichtquelle ein Fahrzeug ist. Fahrzeugformmerkmale können auch durch vorher bestimmte Fahrzeugformmerkmalparameter wie Fahrzeugbreite, Fahrzeughöhe, Verhältnis von Fahrzeughöhe zu Fahrzeugbreite usw. dargestellt werden.
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In Schritt S20 kann die Erkennungseinheit 12 ferner die Kategorie der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs zusätzlich anhand mindestens eines der folgenden Merkmale erkennen: der Beweglichkeit der Lichtquelle; der Flimmermerkmale der Lichtquelle; der Strahlmerkmale der Lichtquelle; der Formmerkmalen der Lichtquelle.
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Die Fahrzeugkameraeinrichtung kann innerhalb eines bestimmten Zeitraums kontinuierlich eine Vielzahl von Bildern der Umgebung des Fahrzeugs aufnehmen. Die Erkennungseinheit 12 stellt durch Vergleich und Analyse der Vielzahl von Bildern fest, ob die Lichtquelle im Bild während des Zeitraums in derselben Position geblieben ist. Somit kann es bei der Erkennung der Kategorie der Lichtquelle helfen. Hat sich beispielsweise die Position einer in der Vielzahl von Bildern erfassten Lichtquelle verschoben, kann festgestellt werden, dass es sich bei der Lichtquelle nicht um eine Baustellenlichtquelle handelt, da Baustellenlichtquellen während des Einsatzes in der Regel fest positioniert sind.
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Die Erkennungseinheit 12 kann die Kategorie der Lichtquelle ferner anhand der Strahlmerkmale der Lichtquelle erkennen. Die Strahlmerkmale können Farbe, Farbtemperatur, Intensität und andere Merkmale des durch die Lichtquelle emittierten Lichts umfassen.
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Die Flimmermerkmale der Lichtquelle können ebenfalls verwendet werden, um die Kategorie der Lichtquelle zu erkennen. Beispielsweise werden für die Stadtbeleuchtung häufig Leuchtstoffleuchten verwendet und diese mit Wechselstrom betrieben, was dazu führt, dass das Licht von Leuchtstoffleuchten mit einer hohen Frequenz flimmert, die für das menschliche Auge nicht erkennbar ist. Bei Scheinwerfern hingegen tritt dieses hochfrequente Flimmern nicht auf. So kann die Erkennungseinheit 12 die Kategorie der Lichtquelle anhand ihrer Flimmerfrequenz erkennen.
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Darüber hinaus kann die Kategorie der Lichtquelle ferner durch die Formmerkmale der Lichtquelle selbst erkannt werden.
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Nach der Durchführung von Schritt S20 können anschließend in Schritt S30 basierend auf den Kategorien der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs die Außenbeleuchtungsleuchten 2 des Fahrzeugs entsprechend dem Leuchtbetrieb der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs gesteuert werden.
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Wenn beispielsweise in Schritt S20 erkannt wird, dass sich im Leuchtbereich der Außenbeleuchtungsleuchten 2 des Fahrzeugs eine Fahrzeuglichtquelle befindet oder befinden wird, kann die Steuereinheit 13 die Außenbeleuchtungsleuchten 2 des Fahrzeugs so steuern, dass sie als Reaktion auf die Fahrzeuglichtquelle einen Leuchtbetrieb durchführen, der eine Blendung von Verkehrsteilnehmern vermeidet, die dem Träger der Fahrzeuglichtquelle zugeordnet sind, indem sie beispielsweise mindestens einen der folgenden Vorgänge durchführen: Ändern des Leuchtbereichs des Fernlichts des Fahrzeugs; Verringern der Helligkeit des Fernlichts des Fahrzeugs; Ausschalten des Fernlichts des Fahrzeugs; Einschalten des Abblendlichts des Fahrzeugs.
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Insbesondere wenn sich die Fahrzeuglichtquelle im aktuellen Leuchtbereich des Fernlichts des Fahrzeugs befindet oder befinden wird, kann der Leuchtbereich des Fernlichts des Fahrzeugs so geändert werden, dass der Leuchtbereich des Fernlichts des Fahrzeugs den Bereich vermeidet, in dem sich die Fahrzeuglichtquelle befindet. Somit kann nicht nur verhindert werden, dass das Fernlicht des Fahrzeugs andere Verkehrsteilnehmer blendet, sondern es kann auch in größtmöglichem Umfang eine gute Beleuchtung für den Fahrer des Fahrzeugs bereitgestellt werden.
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Alternativ kann, wenn sich die Fahrzeuglichtquelle im aktuellen Leuchtbereich des Fernlichts des Fahrzeugs befindet, die Helligkeit des Fernlichts des Fahrzeugs auch so reduziert werden, dass das Fernlicht des Fahrzeugs andere Verkehrsteilnehmer nicht blendet, während gleichzeitig eine möglichst gute Beleuchtung für den Fahrer des Fahrzeugs bereitgestellt wird.
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Darüber hinaus kann das Umschalten vom Fernlichtmodus in den Abblendlichtmodus auch durch Ausschalten des Fernlichts und Einschalten des Abblendlichts erreicht werden, um zu verhindern, dass das Fernlicht des Fahrzeugs andere Verkehrsteilnehmer blendet.
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In Schritt S30 kann basierend auf der Kategorie der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs das Fernlicht des Fahrzeugs auch zur Beleuchtung verwendet werden, wenn erkannt wird, dass die Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs keine Fahrzeuglichtquelle umfassen. Beispielsweise können die Außenbeleuchtungsleuchten 2 des Fahrzeugs so gesteuert werden, dass sie vom gerade verwendeten Abblendlichtmodus in den Fernlichtmodus zurückschalten.
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Dabei können alle Schritte des Steuerverfahrens beispielsweise unter Verwendung der in 1 gezeigten Steuervorrichtung 1 umgesetzt werden.
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3 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens zur Steuerung der Außenbeleuchtungsleuchten 2 des Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Gegensatz zu dem in 2 gezeigten Steuerverfahren umfasst das in 3 gezeigte Steuerverfahren zusätzlich die optionalen Schritte S15 und S16.
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Wie in 3 gezeigt, kann nach der Durchführung von Schritt S10 in Schritt S15 das Fahrszenario, in dem sich das Fahrzeug befindet, basierend auf den erfassten Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs oder mit Hilfe einer digitalen Karte bestimmt werden. Die Fahrszenarien umfassen ein Baustellenszenario und/oder ein Stadtszenario.
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Baustellenszenarien stellen Szenarien dar, in denen das Fahrzeug Baustellen passiert. Wenn beispielsweise die Anzahl oder Dichte von Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs einen bestimmten Schwellenwert erreicht, kann bestimmt werden, dass sich das Fahrzeug in einem Baustellenszenario befindet.
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Stadtszenarien stellen Szenarien dar, in denen das Fahrzeug in einer gut beleuchteten städtischen Umgebung fährt. Zum Beispiel ist es möglich, wie oben beschrieben, anhand der Flimmerfrequenz der Lichtquelle zu erkennen, ob die Lichtquelle eine Stadtbeleuchtungsleuchte ist, wodurch bestimmt werden kann, ob das Fahrzeug in einer städtischen Umgebung fährt. Darüber hinaus kann die Anzahl oder Dichte von Straßenleuchten in der Umgebung des Fahrzeugs anhand eines Bilds der Umgebung des Fahrzeugs bestimmt werden, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug in einer gut beleuchteten städtischen Umgebung fährt.
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Darüber hinaus können auch digitale Karten in Kombination mit den Navigationsdaten des Fahrzeugs verwendet werden, um das Fahrszenario des Fahrzeugs zu bestimmen. Dann kann in Schritt S16 je nach Fahrszenario, in dem sich das Fahrzeug befindet, festgestellt werden, ob mit Schritt S20 und Schritt S30 fortgefahren werden soll. Wird festgestellt, dass sich das Fahrzeug in einem Baustellenszenario befindet, kann mit der Durchführung von Schritt S20 und Schritt S30 fortgefahren werden. Wenn festgestellt wird, dass sich das Fahrzeug in einem Stadtszenario befindet, können die Außenbeleuchtungsleuchten 2 des Fahrzeugs direkt so gesteuert werden, dass sie den Stadtbeleuchtungsmodus durchführen, ohne dass Schritt S20 und Schritt S30 durchgeführt werden müssen. Beispielsweise ist im Stadtbeleuchtungsmodus die Verwendung von Fernlicht nicht erlaubt, unabhängig davon, ob sich andere Fahrzeuge in der Umgebung des Fahrzeugs befinden.
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4A und 4B zeigen schematisch ein Anwendungsszenario eines Steuerverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In dem in 4A dargestellten Anwendungsszenario passiert das Fahrzeug 100 eine Baustelle (hier schematisch als schraffierter Bereich dargestellt). In der Baustelle ist eine Vielzahl von Baustellenlichtquellen angeordnet (hier ist nur ein Teil der Baustellenlichtquellen schematisch dargestellt). In der Umgebung des Fahrzeugs 100 befinden sich zwei andere Fahrzeuge, die auf derselben Straße wie das Fahrzeug 100 fahren, wobei das erste Fahrzeug 200 vor dem Fahrzeug 100 in derselben Richtung wie das Fahrzeug 100 fährt und das zweite Fahrzeug 300 auf der Nachbarspur in der entgegengesetzten Richtung wie das Fahrzeug 100 fährt.
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Mit Hilfe der Frontkamera des Fahrzeugs 100 können Bilder von der Umgebung vor dem Fahrzeug 100 aufgenommen werden. Anhand dieses Bildes können dann die Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs 100 erfasst werden. Dabei umfassen beispielsweise die Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs 100, die erfasst werden können, Folgendes: Rückleuchten 201 des ersten Fahrzeugs 200, Scheinwerfer 301 des zweiten Fahrzeugs 300 und eine Vielzahl von Baustellenwarnleuchten 400 in der Baustelle. Anhand der Anzahl oder Dichte der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs 100 kann beispielsweise bestimmt werden, dass sich das Fahrzeug 100 in einem Baustellenszenario befindet.
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Anschließend können die Kategorien der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs 100 basierend auf Formmerkmalen des Trägers der Lichtquelle erkannt werden. Beispielsweise werden die Rücklichter 201 des ersten Fahrzeugs 200 als Fahrzeuglichtquellen erkannt, weil die Formmerkmale des Trägers der Rücklichter 201 des ersten Fahrzeugs 200 mit den Formmerkmalen eines Fahrzeugs übereinstimmen. In ähnlicher Weise werden die Scheinwerfer 301 des zweiten Fahrzeugs 300 als Fahrzeuglichtquellen erkannt. Die Formmerkmale des Trägers der Baustellenwarnleuchte 400, d. h. der Warnbake, entsprechen dagegen nicht den Formmerkmalen eines Fahrzeugs, sodass die Baustellenwarnleuchte 400 als fahrzeugfremde Lichtquelle erkannt wird. Optional kann die Erkennungseinheit des Fahrzeugs anhand der Formmerkmale erkennen, dass der Träger der Baustellenwarnleuchte 400 mit den Formmerkmalen einer Warnbake übereinstimmt, und damit die Kategorie der Baustellenwarnleuchte 400 genauer als Baustellenlichtquelle oder sogar als Baustellenwarnleuchte erkennen.
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Nach Erkennen der Kategorien der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs 100 können die Außenbeleuchtungsleuchten des Fahrzeugs 100 entsprechend dem Leuchtbetrieb der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs 100 gesteuert werden. Wenn beispielsweise erkannt wird, dass sich die Rücklichter 201 des ersten Fahrzeugs 200 und die Scheinwerfer 301 des zweiten Fahrzeugs 300 innerhalb des Leuchtbereichs der Außenbeleuchtungsleuchten des Fahrzeugs 100 befinden, kann der Leuchtbereich des Fernlichts des Fahrzeugs 100 so geändert werden, dass der Leuchtbereich des Fernlichts des Fahrzeugs 100 den Bereich vermeidet, in dem sich die Rücklichter 201 des ersten Fahrzeugs 200 und die Scheinwerfer 301 des zweiten Fahrzeugs 300 befinden. Dadurch kann eine Blendung der Fahrer des ersten Fahrzeugs 200 und des zweiten Fahrzeugs 300 durch das Fernlicht des Fahrzeugs 100 vermieden werden. Wie in 4B gezeigt, wird der Leuchtbereich des Fernlichts des Fahrzeugs 100 eingeengt, um das erste Fahrzeug 200 und das zweite Fahrzeug 300 zu vermeiden. Der eingeengte Leuchtbereich bietet jedoch dem Fahrer des Fahrzeugs 100 immer noch eine gute Beleuchtung. Diese Beleuchtung ist insbesondere derjenigen überlegen, die das Abblendlicht des vorliegenden Fahrzeugs 100 bereitstellen kann. 4B veranschaulicht ferner, dass während des Prozesses der Änderung des Leuchtbereichs des Fernlichts des Fahrzeugs 100 keine Notwendigkeit besteht, fahrzeugfremde Lichtquellen zu vermeiden. Daher deckt der Leuchtbereich des eingeengten Fernlichts immer noch das Baustellenwarnlicht 400 ab.
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5 zeigt schematisch ein weiteres Anwendungsszenario des Steuerverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In dem in 5 gezeigten Anwendungsszenario passiert das Fahrzeug 100 ebenfalls eine Baustelle. Mit Hilfe der Frontkamera des Fahrzeugs 100 können Bilder von der Umgebung vor dem Fahrzeug 100 aufgenommen werden. Anhand dieser Bilder können dann die Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs 100 erfasst werden. Hier können beispielsweise Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs 100 erfasst werden, umfassend eine Vielzahl von Baustellenwarnleuchten 400 an der Baustelle. Ebenso kann anhand der Anzahl oder Dichte der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs 100 bestimmt werden, dass sich das Fahrzeug in einem Baustellenszenario befindet.
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Anschließend können die Kategorien der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs 100 basierend auf Formmerkmalen des Trägers der Lichtquelle erkannt werden. Dabei wird beispielsweise erkannt, dass alle Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs 100 Baustellenlichtquellen sind.
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Nachdem die Kategorien der Lichtquellen in der Umgebung des Fahrzeugs 100 erkannt wurden, kann festgestellt werden, dass sich innerhalb des Leuchtbereichs der Außenbeleuchtungsleuchten des Fahrzeugs keine Fahrzeuglichtquelle befindet. Daher kann das Fahrzeug 100 weiterhin das Fernlicht für die Beleuchtung verwenden, ohne Vorgänge wie das Umschalten in den Abblendlichtmodus, das Verringern der Helligkeit des Fernlichts oder das Ändern des Leuchtbereichs des Fernlichts durchführen zu müssen.
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Obwohl bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hier im Detail beschrieben sind, dienen sie nur zu Erläuterungszwecken und sollten nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung angesehen werden. Ohne vom Geist und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, sind verschiedene Ersetzungen, Änderungen und Modifikationen denkbar.
