DE10338764B4 - Method and system for activating a night vision system - Google Patents
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- G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
Abstract
Verfahren
zur Aktivierung eines Nachtsichtsystems in einem Fahrzeug, mit den
Schritten:
a) Ermitteln der aktuellen Position des Fahrzeugs,
b)
Ermitteln der Position der Sonne relativ zum Fahrzeug unter Verwendung
der ermittelten Positionsdaten des Fahrzeugs,
c) Ermitteln
der Notwendigkeit, einen Fahrer des Fahrzeug durch ein Verfahren
zur Verbesserung der Sicht in einem Fahrzeug zu unterstützen, wobei
die Notwendigkeit zur Unterstützung
unter Verwendung der ermittelten Position der Sonne relativ zum
Fahrzeug ermittelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass
die Notwendigkeit zur Verbesserung der Sicht daraus abgeleitet wird,
ob sich die Sonne in Relationzum Fahrzeug über oder unter dem Horizont
befindet.Method for activating a night vision system in a vehicle, comprising the steps of:
a) determining the current position of the vehicle,
b) determining the position of the sun relative to the vehicle using the determined position data of the vehicle,
c) determining the need to assist a driver of the vehicle by a method of improving visibility in a vehicle, the need for assistance being determined using the detected position of the sun relative to the vehicle,
characterized,
that the need to improve visibility is derived from whether the sun is above or below the horizon in relation to the vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung eines Nachtsichtsystems gemäß Anspruch 1 und ein System zur Aktivierung eines Nachtsichtsystems gemäß Anspruch 4.The The invention relates to a method for activating a night vision system according to claim 1 and a system for activating a night vision system according to claim 4th
In
der
In
der
Aus
der Druckschrift
- – Mittel zum Abstrahlen von Laserlicht mit einer Wellenlänge außerhalb des sichtbaren Spektrums in einem vorgegebenen Raumwinkel,
- – Beobachten des Raumwinkelbereichs, in dem das Laserlicht abgestrahlt wird, mit einer Kamera, und
- – Mittel zum Anzeigen der Bilder der Kamera im Innenraum des Fahrzeugs.
- Means for emitting laser light having a wavelength outside the visible spectrum at a predetermined solid angle,
- - Observing the solid angle range in which the laser light is emitted, with a camera, and
- - Means for displaying the images of the camera in the interior of the vehicle.
Eine
Druckschrift zum Beleg des Oberbegriffe der nebengeordneten Ansprüche ist
aus der
Mit keiner der vorgenannten Techniken ist es möglich, zu Bestimmen ob die Sonne vom Fahrzeug aus gesehen über oder unter der Horizontlinie steht.With none of the aforementioned techniques, it is possible to determine whether the Sun seen from the vehicle over or below the horizon line.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System zur Aktivierung eines Nachtsichtsystems in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, zur Verfügung zu stellen, das eine erweiterte Funktionalität und damit einen erhöhten Nutzen für den Benutzer aufweist.Of the Invention is based on the object, a method and a system for activating a night vision system in a vehicle, in particular a Motor vehicle, available to provide that extended functionality and therefore increased benefits for the User has.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie durch die Merkmale des Anspruchs 4 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.These The object is achieved by the features of claim 1 and by the Characteristics of claim 4 solved. The dependent ones claims relate to advantageous embodiments and further developments of the invention.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren vorgesehen, bei welchem in einem ersten Schritt die aktuelle Position des Fahrzeuges ermittelt wird. Hierfür sind in dem erfindungsgemäßen System Mittel zur Fahrzeugpositionsermittlung vorgesehen. Vorteilhafterweise basieren die Mittel zur Fahrzeugpositionsermittlung auf satellitengestützter Positionsermittlung. Z. B. ist hierfür ein GPS (Global Positioning System) im Fahrzeug vorgesehen.According to the invention is a Provided method in which in a first step, the current position of the vehicle is determined. For this purpose, in the system according to the invention Means provided for vehicle position determination. advantageously, the means for vehicle position determination based on satellite-based position determination. Z. B. is for this a GPS (Global Positioning System) provided in the vehicle.
In einem zweiten Schritt des Verfahrens wird aus der aktuellen Fahrzeugposition die Position der Sonne relativ zum Fahrzeug ermittelt. Hierfür sind in dem System Mittel zur Ermittlung der Position der Sonne relativ zum Fahrzeug vorgesehen. Hierbei kann es sich z. B. um einen Rechner handeln.In a second step of the procedure is from the current vehicle position determines the position of the sun relative to the vehicle. For this purpose are in the System means for determining the position of the sun relative to Vehicle provided. This may be z. B. to a computer act.
In einem dritten Schritt des Verfahrens wird anhand der ermittelten Position der Sonne in Relation zum Fahrzeug ermittelt, ob die Notwendigkeit besteht, den Fahrer durch ein Nachtsichtsystem zu unterstützen. Hierbei wird ermittelt, ob sich die Sonne in Relation zum Fahrzeug über oder unter dem Horizont befindet. Wird beispielsweise ermittelt, dass sich die Sonne in Relation zum Fahrzeug unter dem Horizont befindet, so wird ein Nachtsichtverfahren gestartet bzw. ein Nachtsichtsystem aktiviert. Der Begriff Nachtsichtsystem wird im folgenden allgemein für die Anordnung zur Verbesserung der Sicht in einem Fahrzeug verwendet. Er ist nicht einschränkend zu verstehen und umfasst eine Nutzung des Nachtsichtsystems zur Verbesserung der Sicht sowohl bei Tag als auch bei Nacht.In a third step of the procedure is determined on the basis of Position of the sun in relation to the vehicle determines if the need consists of supporting the driver through a night vision system. in this connection is determined whether the sun in relation to the vehicle over or located below the horizon. For example, if it is determined that the sun is below the horizon in relation to the vehicle, Thus, a night vision procedure is started or a night vision system activated. The term night vision system will be general in the following for the arrangement used to improve the visibility in a vehicle. He is not restrictive to understand and includes a use of the night vision system for Improving the visibility both during the day and at night.
Das
Nachtsichtsystem arbeitet beispielsweise nach dem folgenden Verfahren:
Abstrahlen von Laserlicht mit einer Wellenlänge außerhalb des sichtbaren Spektrums
in einen vorgegebenen Raumwinkelbereich, Beobachten des Raumwinkelbereichs,
in den das Laserlicht abgestrahlt wird, mit einer Kamera, Anzeigen
der Bilder der Kamera im Innenraum des Fahrzeuges. Zur Durchführung des
Verfahrens umfasst das System Mittel zum Abstrahlen von Laserlicht
mit einer Wellenlänge
außerhalb
des sichtbaren Spektrums, eine Kamera zum Beobachten des Raumwinkelbereichs,
in den das Laserlicht abgestrahlt wird, eine Anzeigevorrichtung
im Innenraum des Fahrzeuges zum Anzeigen der Bilder der Kamera.
Die Mittel zum Abstrahlen von Laserlicht sind dabei bevorzugt zwei
oder mehr in Fahrtrichtung strahlende Infrarot-Laserscheinwerfer.
Jeder Laserscheinwerfer enthält
einen oder mehrere Infrarotlaser, insbesondere Laserdioden, die
im nahen Infrarot arbeiten. Alternativ kann das System auch in einem
anderen Spektralbereich außerhalb
des sichtbaren Spektrums arbeiten, z. B. im fernen Infrarot oder
im ultravioletten Bereich. Ein Nachtsichtsystem und ein Nachtsichtverfahren,
wie es in der Erfindung Anwendung findet, ist bei spielsweise in
der
In einem weiteren Schritt des Verfahrens wird optional die Richtung der Sonneneinstrahlung in das Fahrzeug ermittelt. Hierfür sind Mittel zur Ermittlung der Fahrtrichtung des Fahrzeuges vorgesehen. Die Mittel zur Ermittlung der Fahrtrichtung des Fahrzeuges können als eigener Rechner ausgebildet sein oder aber in die Mittel zur Fahrzeugpositionsermittlung integriert sein. Für die Bestimmung der Richtung der Sonneneinstrahlung wird die Information über die Ausrichtung des Fahrzeuges benötigt, welche z. B. aus der Positionsänderung der ermittelten Position oder z. B. mittels eines Kompasses ableitbar ist. Es ist alternativ oder zusätzlich möglich, die Richtung des Fahrzeuges über Koppelortung festzustellen. Durch eine Kopplung der mittels Koppelortung ermittelten Positionsdaten mit den über GPS ermittelten Positionsdaten ist außerdem eine Erhöhung der Genauigkeit der ermittelten Position erreichbar. Eine weitere Erhöhung der Genauigkeit ist durch optional durch Abgleich mit einer digitalen Karte, sog. Map-Matching, erreichbar.In a further step of the method, the direction of the solar radiation into the vehicle is optionally determined. For this purpose, means are provided for determining the direction of travel of the vehicle. The means for determining the direction of travel of the vehicle can be designed as a separate computer or be integrated into the means for vehicle position determination. For the determination of the direction of solar radiation, the information about the orientation of the vehicle is needed, which z. B. from the change in position of the determined position or z. B. is derivable by means of a compass. It is alternatively or additionally possible to determine the direction of the vehicle via coupling location. In addition, an increase in the accuracy of the determined position can be achieved by coupling the position data determined by means of coupling detection with the position data determined via GPS. A further increase in accuracy can be achieved by optional adjustment by means of a digital map, so-called map matching.
Die Ermittlung der Richtung der Sonneneinstrahlung in das Fahrzeug ist besonders vorteilhaft, da hierdurch Lichtverhältnisse ermittelt werden können, die die Sicht des Fahrers beeinträchtigen. Hierfür kommt zum Beispiel ein den Fahrer blendender Sonnenlichteinfall von flach von vorne in Betracht. In einer solchen Situation ist es vorteilhaft das beschriebene System zur Verbesserung der Sicht zu aktivieren, bzw. das Verfahren zur Verbesserung der Sicht zu starten, um den Fahrer ohne Blendwirkung über den Bildschirm zu informieren. Hierfür ist es vorteilhaft, zusätzlich über einen Lichtsensor die Helligkeit zu messen. Auf diese Weise kann die Ge nauigkeit der Ermittlung der Notwendigkeit einer Sichtunterstützung erhöht werden.The Determining the direction of solar radiation into the vehicle is Particularly advantageous, since this light conditions can be determined, the affect the driver's view. Therefor For example, the driver gets dazzling sunlight from flat from the front into consideration. In such a situation is it is advantageous the system described to improve the view to activate, respectively, the method to improve the view too start to inform the driver without glare on the screen. Therefor it is advantageous in addition to a Light sensor to measure the brightness. In this way, the accuracy of the Ge Determining the need for visual support to be increased.
Die Mittel zur Ermittlung der Positionsdaten des Fahrzeuges und/oder der Daten zur Position der Sonne relativ zum Fahrzeug und/oder der Richtung der Sonneneinstrahlung ins Fahrzeug können als eigenständige Geräte gesondert ausgeführt sein oder bereits Bestandteil eines Navigationssystems sein. Es ist ebenso denkbar, dass die Mittel integraler Bestandteil einer anderen im Fahrzeug verbauten Recheneinrichtung sind. Besonders vorteilhaft ist die Übertragung der Positionsdaten des Fahrzeuges und/oder der Daten zur Position der Sonne relativ zum Fahrzeug und/oder der Richtung der Sonneneinstrahlung ins Fahrzeug über einen Datenbus.The Means for determining the position data of the vehicle and / or the data on the position of the sun relative to the vehicle and / or the Direction of solar radiation into the vehicle can be separated as separate devices accomplished be or already be part of a navigation system. It is also conceivable that the funds are an integral part of a Other installed in the vehicle computing device. Especially advantageous is the transmission the position data of the vehicle and / or the position data the sun relative to the vehicle and / or the direction of the sun's rays into the vehicle a data bus.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aktivierung eines Nachtsichtsystems im Fahrzeug bzw. das erfindungsgemäße System zur Aktivierung eines Nachtsichtsystems im Fahrzeug ist damit ein indirektes, rechnerisches Verfahren bzw. System zur Bestimmung des Sonnenstandes. Es enthält Mittel, z. B. einen Rechner, in welchem ein weltweit gültiger Sonnenstandsberechnungsalgorithmus implementiert ist, sowie ein beispielsweise satellitengestütztes System zur Fahrzeugpositionsbestimmung, z. B. GPS, und Einrichtungen zur Bestimmung von Uhrzeit und Datum. Uhrzeit und Datum können beispielsweise über Funk empfangen werden. Alternativ oder zusätzlich können die Einrichtungen zur Bestimmung von Uhrzeit und Datum in den Mitteln zur Fahrzeugpositionsermittlung vorgesehen sein. In diesem Fall wird aus den von den GPS-Satelliten empfangenen Signalen eine hochgenaue Zeit ermittelt. Es kann dabei die im jeweiligen Land gültige Uhrzeit angegeben werden, z. B. gemäß GMT- oder UTC-Standard. Diese Uhrzeit kann zusätzlich auch an den Benutzer ausgegeben werden, ohne dass durch den Benutzer komplizierte Menüeinstellungen zur Einstellung der aktuellen Uhrzeit vorgenommen werden müssen. Vorteilhafterweise ermöglicht es der Sonnenstandsberechnungsalgorithmus zusätzlich, Sonnenfinsternisse im voraus zu ermitteln und entsprechend darauf zu reagieren. Es ist z. B. möglich, bei einer ermittelten Sonnenfinsternis am aktuellen Ort des Fahrzeugs, das Nachtsichtsystem mit dem Nachtsichtverfahren zu aktivieren.The inventive method for activating a night vision system in the vehicle or the system according to the invention to activate a night vision system in the vehicle is thus a indirect, mathematical method or system for determining the Sun's position. It contains Means, e.g. For example, a computer in which a worldwide valid sun position calculation algorithm implemented, as well as, for example, a satellite-based system for vehicle position determination, z. B. GPS, and facilities for Determination of time and date. Time and date, for example, via radio be received. Alternatively or additionally, the facilities for Determination of time and date in means for vehicle position determination be provided. In this case it will be out of the GPS satellites received signals determines a highly accurate time. It can do that valid in the respective country Time can be specified, z. B. according to GMT or UTC standard. This time can additionally can also be output to the user without being complicated by the user settings menu to set the current time. advantageously, allows in addition, the solar altitude calculation algorithm, solar eclipses to identify in advance and to respond accordingly. It is z. Possible, at a detected solar eclipse at the current location of the vehicle, to activate the night vision system with the night vision method.
Alternativ oder zusätzlich zu dem weltweit gültigen Sonnenstandsberechnungsalgorithmus kann z. B. auch eine Tabelle vorgesehen sein, die angibt, ob am aktuellen Ort zur aktuellen Zeit die Sonne über oder unter dem Horizont steht. Alternativ zu einer satellitengestützten Fahrzeugpositionsbestimmung bzw. bei Störung derselben kann die Fahrtrichtung auch mittels eines Kompasses oder aus Radwegdifferenzmessungen ermittelt werden. Der Rechner ist dann in der Lage, aus dem ihm über das Positionsbestimmungssystem bekannten Standort und der Fahrtrichtung des Fahrzeugs in Verbindung mit der Uhrzeit und dem Datum den momentanen Sonnenstand relativ zum Fahrzeug zu ermitteln. Durch einen oder mehrere Lichtsensoren kann zusätzlich ermittelt werden, ob der Himmel bedeckt ist.alternative or additionally to the worldwide valid Sun position calculation algorithm may, for. B. also a table be provided, indicating whether at the current location at the current time the sun is over or below the horizon. Alternatively to a satellite-based vehicle position determination or in case of failure the same direction of travel can also by means of a compass or be determined from Radwegdifferenzmessungen. The calculator is then able to get out of it the positioning system known location and the direction of travel of the vehicle in conjunction with the time and date of the current Determine the position of the sun relative to the vehicle. By one or several light sensors can be additionally determined be, whether the sky is covered.
Die Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The Invention is based on an embodiment shown in the figures explained in more detail.
Dabei zeigen:there demonstrate:
In
In
Schritt a) des Verfahrens wird mittels der Mittel zur Fahrzeugpositionsermittelung
Wird
in Schritt b) beispielsweise ermittelt, dass sich die Sonne unterhalb
des Horizonts befindet, so wird in Schritt c) in der Einrichtung
In
die Ermittlung der Notwendigkeit in Schritt c) können zusätzlich optional die Daten eines
Lichtsensors einbezogen werden. Der Lichtsensor steht hierfür mit der
Einrichtung
Das
Ortungssystem, das als Mittel zur Fahrzeugpositionsermittlung
In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung sind in den Mitteln zur Fahrzeugpositionsermittlung
Das Nachsichtsystem arbeitet nach einem Verfahren mit den Schritten i), ii) und iii).
- i) Abstrahlen von Laserlicht mit einer Wellenlänge außerhalb des sichtbaren Spektrums in einen vorgegebenen Raumwinkelbereich,
- ii) Beobachten des Raumwinkelbereichs, in den das Laserlicht abgestrahlt wird, mit einer Kamera,
- iii) Anzeigen der Bilder der Kamera im Innenraum des Fahrzeuges.
- i) emitting laser light having a wavelength outside the visible spectrum in a predetermined solid angle range,
- ii) observing the solid angle range in which the laser light is emitted with a camera,
- iii) displaying the images of the camera inside the vehicle.
Hierfür verwendet
das Nachtsichtsystem die Mittel
In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung sind die in
An
den GPS-Empfänger
Soweit
die Ortungseinheit
Die
Ortungseinheit
Die
Ortungseinheit gibt die beschriebenen ermittelten Daten auf den
Datenbus
Wie
aus den obigen Erläuterungen
erkennbar, verarbeitet die Ortungseinheit
Das
Datenbussystem enthält
eine Navigationseinheit
Des
weiteren gibt die Navigationseinheit
Optional
kann die Ortungseinheit
Optional
kann die Ortungseinheit
Die Sonnenstandsdaten sind insbesondere beim Einsatz in Verbindung mit einer Außenlichtsteuerung des Fahrzeuges von Vorteil. Beispielsweise kann so ein rückwärtiger flacher Sonnenlichteinfall ermittelt werden und bei Erkennen eines solchen rückwärtigen flachen Sonnenlichteinfalls selbsttätig das Abblendlicht aktiviert werden.The Sun position data are especially when used in conjunction with an exterior light control of the vehicle advantageous. For example, such a backward flatter Sunlight incidence can be detected and upon detection of such a rear flat Sunlight incidentally that Low beam are activated.
Vorteilhaft
ist die Verwendung von über
den Datenbus zur Verfügung
gestellten Positionsdaten und Sonnenstandsdaten in Verbindung mit
einer Klimaanlage. Ausgehend von Positionsdaten und Sonnenstandsdaten
wird für
eine Klimaanlagensteuerung die Richtung der Sonneneinstrahlung in
das Fahrzeug ermittelt. Diese Sonneneinstrahldaten können Bestandteil
der Sonnenstandsdaten sein. Die Sonneneinstrahldaten werden dann
vorteilhafterweise von den Mitteln
Die durch das Ortungsmodul in standardisierter Form bereitgestellten Informationen hinsichtlich Position, Sonnenstand, Ortungsgenauigkeitsklassifihation (Ortungsgüte), Fahrtrichtungswinkel, Drehrichtung, Höhenlage, Fahrzeugneigung etc. lassen sich über den Datenbus flexibel von den verschiedenen, auf Ortungsinformationen basierenden Systemen verwenden, z.B. für Lichtsteuerung, Klimaanlagensteuerung, Notruf, Taxiruf, Navigation, Kurvenwarner, Stichprobenfahrzeug-Verkehrslagebestimmung, Fahrdynamikregelung, Antiblockiersystem, Antriebsschlupfregelung, Getriebe, Motorelektronik, Kombiinstrument und Komfort-Informationen.The provided by the locating module in standardized form Information regarding position, position of the sun, location accuracy classification (Locating quality), Driving direction, direction of rotation, altitude, vehicle inclination etc. can be over the data bus flexible from the different, to location information use based systems, e.g. for lighting control, air conditioning control, Emergency call, taxi call, navigation, curve warning, sampling vehicle traffic situation determination, Vehicle dynamics control, anti-lock braking system, traction control, Transmission, engine electronics, instrument cluster and comfort information.
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