WO2012130715A1 - Verfahren und vorrichtung zur bereitstellung eines signals für eine lichtsteuerungseinheit - Google Patents

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WO2012130715A1
WO2012130715A1 PCT/EP2012/055083 EP2012055083W WO2012130715A1 WO 2012130715 A1 WO2012130715 A1 WO 2012130715A1 EP 2012055083 W EP2012055083 W EP 2012055083W WO 2012130715 A1 WO2012130715 A1 WO 2012130715A1
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vehicle
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camera
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PCT/EP2012/055083
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Petko Faber
Gregor Schwarzenberg
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/183—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a single remote source
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/14—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights having dimming means
    • B60Q1/1415—Dimming circuits
    • B60Q1/1423—Automatic dimming circuits, i.e. switching between high beam and low beam due to change of ambient light or light level in road traffic
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G01S13/867—Combination of radar systems with cameras
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/801—Lateral distance

Definitions

  • the present invention relates to a method for providing a signal for a light control unit, to a device for providing a signal for a light control unit and to a corresponding computer program product.
  • the determination of the distance to a preceding vehicle is of increased importance.
  • the document DE 43 36 288 C1 describes a device for monitoring the rear or front space of a parking motor vehicle with a video camera with an image sharpening, which can pursue a once recognized object sharply with the autofocus on the entire viewfinder.
  • the device uses this feature to image-based tracking the viewing angle of a pivotally and tiltably formed video camera, whereby a rear or front immersion depth of the vehicle limiting object can be viewed until the bumper touch.
  • the present invention provides a method for providing a signal for a lighting control unit, a device for providing a signal for a lighting control unit and a corresponding lighting control unit.
  • one of the headlamps of the vehicle is set incorrectly if the other road user's light is located at a great distance from the ground. If a too large vertical angle is determined to the light of the other road user, and the headlamp range of the headlamp is set so that an upper cut-off line runs below the light of the other road user, the other road users can still be blinded.
  • the invention is based on the finding that a camera-based distance determination has a system-related error. This can be up to 15 percent of the specified distance. Therefore, it is advantageous to secure a camera-based distance value by a camera-related sensor, for example a radar sensor. Thereby, a headlight range of headlamps of a vehicle can be tuned to a safe certain distance, and thus lead to improved illumination of a road in front of the vehicle, without dazzling other road users
  • the present invention provides a method for providing a signal for a light control unit of at least one headlight of a vehicle having a camera for detecting a vehicle environment, the method comprising the following steps:
  • the present invention provides a device for providing a signal for a lighting control unit of at least one headlamp of a vehicle having a camera for detecting a vehicle environment, the device comprising: means for determining a distance between the vehicle and another vehicle using the camera; means for determining a distance between the vehicle and the other vehicle using a camera-related sensor; means for plausibilizing the distance using the distance, the distance being made plausible if a difference between the distance and the distance is less than a tolerance value; and an interface for providing the distance for the light control unit of the headlamp
  • a light control unit may be understood to mean a control unit for operating one or more headlights of a vehicle with signals necessary for operating the headlights.
  • the light control unit can be integrated in the headlight, it can also be implemented offset from the headlight as a separate component.
  • a vehicle environment may be an area around the vehicle. In particular, the vehicle environment may include a road in a driver's field of vision in front of the vehicle.
  • Distance and distance can be understood as distance. For example, distance or distance may be understood to mean a distance between the vehicle and the other vehicle.
  • a camera-sensor can be understood to mean an active sensor having a transmitting device and a receiving device.
  • the camera-related sensor can send a signal to the other vehicle with the transmitting device and can receive with the receiving device a portion of the signal reflected on the other vehicle. to catch. From a transit time of the signal and a signal speed in the medium between the vehicle and the other vehicle, the distance can be determined.
  • the camera-dependent sensor may be for example a laser sensor, an ultrasonic sensor or a radar sensor.
  • a plausibility check can be understood as a comparison.
  • the plausibility check may be a good-bad comparison with a comparison table.
  • a difference between the distance and the distance may be understood to mean a difference in length between the distance and the distance.
  • the distance in the step of determining, may be determined based on a comparison of an angle between two light objects of a light object pair of the other vehicle with an expected angle, wherein the angle is determined from an image of the camera.
  • a light object pair for example, a pair of taillights of a preceding vehicle or two headlights of an oncoming vehicle can be understood.
  • An angle between two light objects may be understood to mean a curvature at an intersection between a first light beam to a first of the light objects and a second light beam to the second of the light objects.
  • the angle may be determined by a distance of a first pixel image of the first
  • Light object of a second pixel image of the second light object can be represented on an imaging plane of the camera.
  • the intersection of the light beams may be arranged behind a focal plane of the camera.
  • a stored expectation value for the angle can be understood.
  • the expected value may be a distance of the light object from the vehicle corresponding to and stored in a comparison table, and the associated distance output, when the angle in question is determined. This can be easily and quickly estimated the distance to the other vehicle. For such a determination of the distance no complicated object recognition is necessary.
  • the distance in the step of determining, may be determined based on a horizontal angle between the two light objects of the light object pair and an expected horizontal angle, the expected angle being an averaged one
  • the average gap between two vehicle lights may be understood to mean a mean of a gap representative of a plurality of different vehicles, where the gap may be less than an upper limit and greater than a lower limit.
  • the different vehicles may belong to a superordinate uniform vehicle class, so the different vehicles of a class may have common class features, such as a common outer dimension range. This makes it possible to avoid recognition of light objects of the vehicle, since the determination of the distance of the two light objects is made via the horizontal angle and a consideration of a
  • Slope of the vehicle can be omitted, thereby reducing a computational effort for determining the distance can be reduced.
  • an elevation angle to the other vehicle may be determined, and in the step of providing, the elevation angle may be further provided to the lighting control unit.
  • a terrain form in front of the vehicle can either reduce the headlight range when there is a slope in front of the vehicle, or the terrain shape can increase the headlight range and thus cause dazzling of a vehicle in front when there is a slope in front of the vehicle.
  • An elevation angle may be understood to mean an angle in an intersection between a horizontal plane and a beam to the light source. For example, a distance between a pixel image of the light source in a focal plane of the camera and a virtual horizon plane may represent the elevation angle.
  • the virtual horizon plane may be provided, for example, by an artificial horizon, or may be a stored horizon plane to an initialization state.
  • an upper cut-off of a headlight cone can be adapted to a road contour. If the other vehicle is above or below the vehicle, the upper cut-off line can be adjusted up or down.
  • the distance in the step of determining, may be determined using angle information between a light source and an expected horizon plane when the camera is only one
  • An expected horizon plane may be a stored horizontal plane or a step determined in a previous calibration step.
  • the horizon plane may be represented by a horizontal subdivision of a sensor of the camera. In this case, the distance can be greater, the closer an image of the light source at the horizontal plane.
  • a distance information can be estimated when the other vehicle has only a single functioning light. It is also possible to determine the distance to a motorcycle.
  • a radar sensor can be an active radar transmitter and receiver.
  • the receiver can be remotely installed by the transmitter.
  • the radar sensor can emit electromagnetic energy and receive electromagnetic energy reflected at an object, for example, the vehicle in front.
  • the distance can be determined from a time duration between a time of transmission and a time of reception.
  • a radar sensor can be used particularly advantageously since radar waves are preferably reflected on metal objects, such as a vehicle, and are unaffected by weathering. Furthermore, a radar sensor inherently detects only objects that are larger than a frequency-dependent minimum size.
  • At least one horizontal direction to the other vehicle may be further determined, and in the step of determining, the distance to the preceding vehicle may be further determined using at least the horizontal direction.
  • the horizontal direction relative to a central axis of the vehicle can be determined.
  • the camera-independent sensor can emit the energy in a focused manner toward the other vehicle. As a result, a high energy density can be achieved at the other vehicle and a strong echo can reach back to the camera-dependent sensor.
  • an additional safety parameter may be used for the lighting control if the distance in the plausibility checking step is not plausibility-checked.
  • a security parameter can be understood as information for preventing glare.
  • the safety parameter may be information about a precautionary reduction of the headlight range to be performed. This can compensate for any error contained in the camera-based measurement. The safety parameter can be determined in a previous test run.
  • Also of advantage is a computer program product with program code, which can be stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above, if the program is stored on a device or a computer corresponding device is running.
  • a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory
  • FIG. 1a is an illustration of a vehicle with a device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1b is an illustration of a device for providing a signal for a light control unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1a is an illustration of a vehicle with a device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1b is an illustration of a device for providing a signal for a light control unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for providing a signal to a light control unit according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 3 to Fig. 6 representations of different driving situations and resulting light situations with and without glare.
  • the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of these elements is omitted.
  • FIG. 1 a shows an illustration of a vehicle 100 with a device 102 for providing a signal for a light control unit 104 according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 100 has a camera 106 and a camera-dependent distance sensor 108.
  • a detection area 110 of the camera 106 there is a preceding one
  • Two tail lights 1 14 of the preceding vehicle 112 are spaced from each other. From a viewing angle of the camera 106, the taillights 114 of the preceding vehicle 112 have a measurable angle to each other. In an imaging plane of the camera 106, pixels representing the taillights 114 have a reduced distance from each other. The larger the reduced distance in the imaging plane of the camera 106, the larger the angle the taillights 114 have to each other from the viewpoint of the camera 106, and the smaller the distance between the vehicle 100 and the preceding vehicle 1
  • the device 102 is determined from image information of the camera 106, the distance between the two vehicles 100, 1 12.
  • a lateral direction to the preceding vehicle 112 and / or a height direction to the tail lights 1 14 can be determined from the vehicle 100.
  • the device 102 requests a measurement from the camera-dependent range sensor 108.
  • the distance sensor 108 sends out a signal 1 16 in the direction of the preceding vehicle 112.
  • the signal 116 may be directed.
  • the signal 1 16 is reflected on the preceding vehicle 1 12 and comes back in part as an echo to the vehicle 100.
  • the distance sensor 108 receives the echo, not shown here.
  • Vehicle 100 and the preceding vehicle 1 12 determined.
  • the determined distance and the determined distance are compared in the device 102 with each other. If the distance is within a tolerance range around the distance, then the distance is plausibility. If the distance is not within the tolerance range by the distance, then the distance is not plausibility.
  • a signal for the light control unit 104 ready to a headlamp range of headlights of the vehicle 100 set so that a driver of the preceding vehicle 1 12 is not dazzled. If the distance has not been made plausible, the signal may include a safety parameter. For example, then the headlamp range of the headlamps can be reduced by a predetermined amount to ensure that the driver of the vehicle in front 112 is not dazzled.
  • the device 102 comprises a distance determining means 120, a distance determining means 122, a distance plausibility checking means 124, and an interface 126 for providing the distance.
  • the device 120 is configured to use a camera of a vehicle to determine the distance between the vehicle
  • Means 122 is configured to determine the distance between the vehicle and the other vehicle using a camera-dependent sensor.
  • the device 124 is designed to compare the distance with the distance and to make the distance plausible when a difference between the distance and the distance is smaller than a tolerance value.
  • the interface 126 is configured to provide the distance between the vehicle and the preceding vehicle for a light control unit of at least one headlight of the vehicle.
  • FIG. 2 shows a flowchart of a method 200 for providing a signal for a light control unit of at least one headlight of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle has a camera which is designed to detect a vehicle environment.
  • the method includes a step of determining 202, a step of
  • Determination 204 a step of plausibility 206, and a step of providing 208 on.
  • a distance between the vehicle and another vehicle is determined using the camera. For example, a distance of pixels on a sensor of the camera can be excluded. be evaluated. Headlights of the other vehicle, preferably rear lights or headlights, are displayed as light objects on the sensor. If the other vehicle has a first and a second headlight or rear light, the first headlight at a distance from the second headlight on. Due to legal
  • the distance between the headlamps must not exceed a maximum value and not fall below a minimum value. Within a tolerance range between the minimum value and the maximum value, it is possible to predetermine a median distance value which approximately represents a headlight distance of a multiplicity of different vehicles. The averaged distance value can be compared with the distance of the pixels to the sensor and from this a distance of the other vehicle from the vehicle can be determined to a good approximation. In the determining step 204, using a camera-independent
  • Sensor of the vehicle determines a distance between the vehicle and the other vehicle.
  • a signal transit time can be evaluated, which requires a signal from the camera-dependent sensor in order to get from one transmitter of the sensor to the other vehicle, to be reflected there and to return to a receiver of the sensor.
  • the distance may be determined considering a signal velocity in the air between the own vehicle and the other vehicle and the resulting signal propagation time.
  • the distance is plausibilized using the distance when a difference between the distance and the distance is smaller than a tolerance value. If the difference between the distance below distance is greater than the tolerance value, the distance is not plausibility.
  • an erroneously determined distance can be disregarded, which can be determined, for example, when the camera-dependent sensor determines a signal transit time to an object, wherein the object is different from the other vehicle.
  • the distance is via an interface for a lighting control unit of at least one headlight of the own vehicle provided.
  • the lighting control unit can adjust a lighting range of the headlight so that a driver of the other vehicle is not dazzled.
  • FIG. 2 shows a plausibility-related distance estimation by sensor data fusion for a light control, for example, based on estimated vertical and / or horizontal angles and the estimated distance of a rule-relevant object.
  • the information about the estimated distance is also important, e.g. For vehicles with high taillights to avoid glare or to ensure optimal illumination of existing rule-relevant objects with existing topography of the road surface.
  • Current approaches for distance estimation in lighting functions are purely video-based, which entails an error of 15% due to the model used.
  • the assumed inaccuracy of the estimate is due to the assumption of a mean distance paired light objects, such as a pair of taillights or a pair of headlights, which are not taken into account in the current estimate, the distances between lorries, buses, caravans or vehicles with excess width.
  • the vehicle type such as cars, trucks, or similar.
  • the estimate can be improved, but a certain model error persists.
  • a distance-measuring sensor preferably a radar sensor with angular resolution
  • this can be used to obtain a valid range estimate in the near range up to approximately 200 m, but at least up to the maximum range of the sensor.
  • the distance of the light object is estimated, for example, via a video-based approach over a mean distance of paired light objects.
  • the light source was estimated to be the estimated horizon and the calibration information of the camera a distance.
  • a request is made for the measurement of the additional sensor based on the previously estimated angle information.
  • the value thus estimated is plausibility-checked with the initial estimated distance value. If the estimate of the value of the additional sensor is within the tolerance range of the initial distance value, this estimate can be used without restriction as an additional parameter for the light control. On the other hand, if the distance estimate is outside the tolerance range, the initial estimate is used as the input for the lighting control, with the restriction that the value may be corrupted by the model-related error.
  • FIG. 3 shows an illustration of a vehicle 100 on a straight road with a flat roadway and a vehicle 112 traveling in front.
  • a distance axle originating at the own vehicle 100 is shown below the roadway. Distances from 0 to 150 m in 50 m increments are indicated on the distance axis.
  • the preceding vehicle 1 12 is located about 80 meters ahead of the vehicle 100.
  • the vehicle 100 travels with light.
  • a headlight cone 300 is emitted from headlights of the vehicle 100 and illuminates the roadway between the vehicle 100 and the preceding vehicle 1 12.
  • a headlight range of the headlight cone 300 is set so that an upper cut-off of the headlight cone 300 at the level of taillights of the preceding vehicle 1 12 is arranged. As a result, dazzling of a driver of the preceding vehicle 112 is avoided.
  • This representation represents an ideal situation. Here, no information about a topography is necessary for a correct adjustment of the headlight cone 300, since a straight road is shown.
  • FIG. 4 shows an illustration of a vehicle 100 on a flat roadway with a preceding vehicle 112.
  • a distance axis originating in the vehicle 100 is shown below the roadway.
  • the preceding vehicle 112 is also located approximately 80 m ahead of the vehicle 100.
  • the vehicle 100 travels with light.
  • a headlight cone 300 is emitted from headlights of the vehicle 100 and illuminates the roadway between the vehicle 100 and the preceding vehicle 1 12.
  • a headlight range of the headlight cone 300 is set so that an upper light-dark boundary of the headlight cone 300 at the level of taillights of the preceding vehicle 112 is arranged. Since the preceding vehicle 1 12 has high taillights, there is a glare 400 of a driver of the preceding vehicle
  • a headlight range of the headlight cone 300 would be reduced due to a distance of the preceding vehicle, and thus the upper Patoscuro Limit of the headlight cone 300 are lowered because a glare-free light range due to the distance between the vehicle 100 and the vehicle in front 1 12 is less than the light range shown here.
  • 5 shows an illustration of a vehicle 100 with a preceding vehicle
  • Vehicle 112 on a roadway with a slight slope As in FIG. 3, a distance axis originating in the vehicle 100 is shown below the roadway. Distances from 0 to 150 m in 50 m increments are indicated on the distance axis. In the situation shown here, the preceding vehicle 112 is located approximately 100 m ahead of the vehicle 100
  • Vehicle 100 drives with light.
  • a headlight cone 300 is emitted from headlights of the vehicle 100 and illuminates the roadway between the vehicle 100 and the preceding vehicle 112. Since there is no information about a topography, a headlight range of the headlight cone 300 is set to be an upper light-dark boundary of the headlight spotlight cone
  • the headlight cone 300 would be arranged on a level road at the height of taillights of the preceding vehicle 1 12. Since the preceding vehicle 1 12 is traveling downhill on the gentle slope, and is therefore below the own vehicle 100, there is a dazzling 400 of a driver of the preceding vehicle 112, since the headlight cone 300 is tilted by the preceding vehicle 112 in FIG a vehicle interior penetrates. At arrival In this case, if a method for providing a signal for a light control device of the vehicle 100 according to an embodiment of the present invention, a headlight range of the headlight cone 300 would be reduced, and thus the upper cut-off of the headlight cone 300 would be lowered the preceding vehicle 1 12 is located on the gentle slope below the vehicle 100.
  • FIG. 6 shows an illustration of a vehicle 100 with a preceding vehicle 112 on a roadway with a slight rise.
  • a distance axis originating in the vehicle 100 is shown below the roadway. Distances from 0 to 150 m in 50 m increments are indicated on the distance axis.
  • the preceding vehicle 112 is located approximately 100 m ahead of the vehicle 100.
  • the vehicle 100 travels with light.
  • a headlight cone 300 is emitted from headlights of the vehicle 100 and illuminates the road ahead of the vehicle
  • a headlight range of the headlight cone 300 is set such that an upper cut-off of the headlight cone 300 would be arranged at a level street at the level of taillights of the preceding vehicle 112. Since the preceding vehicle 1 12 travels uphill on the gentle climb, the headlight cone does not reach the preceding vehicle 12. As a result, the roadway between the vehicle 100 and the preceding vehicle 112 is not ideally illuminated.
  • Lighting control of the vehicle 100 according to an embodiment of the present invention in this case, the upper cut-off line 600 of the headlight cone 300 would be increased, and thus the road between the vehicle 100 and the vehicle in front to be fully lit, since the preceding vehicle 112 is located on the slight rise above the vehicle 100.
  • an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature
  • this can be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment, either only the first Feature or only the second feature.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (200) zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit (104) zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs (100), das eine Kamera (106) zur Erfassung eines Fahrzeugumfelds aufweist, wobei das Verfahren (200) einen Schritt des Bestimmens (202) eines Abstands zwischen dem Fahrzeug (100) und einem anderen Fahrzeug (112) unter Verwendung der Kamera (106) umfasst. Ferner umfasst das Verfahren (200) einen Schritt des Ermittelns (204) einer Distanz zwischen dem Fahrzeug (100) und dem anderen Fahrzeug (112) unter Verwendung eines kameraunabhängigen Sensors (108). Weiterhin umfasst das Verfahren (200) einen Schritt des Plausibilisierens (206) des Abstands unter Verwendung der Distanz, wobei der Abstand plausibilisiert wird, wenn eine Differenz zwischen dem Abstand und der Distanz kleiner als ein Toleranzwert ist. Und schließlich umfasst das Verfahren (200) einen Schritt des Bereitstellens (208) des Abstands über eine Schnittstelle (126) für eine Lichtsteuerungseinheit (104) des Scheinwerfers.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit, auf eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Um eine Blendung von anderen Verkehrsteilnehmern zu vermeiden ist die Bestimmung des Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug von erhöhter Wichtigkeit.
Das Dokument DE 43 36 288 C1 beschreibt eine Einrichtung zur Überwachung des Rück- bzw. Frontraumes eines einparkenden Kraftfahrzeugs mit einer Video- Kamera mit einer Bildscharfsteuerung, welche ein einmal erkanntes Objekt schärfemäßig mit dem Autofokus über das gesamte Sucherfeld verfolgen kann. Die Einrichtung nutzt diese Eigenschaft zu einer bildverarbeitungsgestützten Nachführung des Blickwinkels einer schwenkbar und neigbar ausgebildeten Video-Kamera, wodurch ein die rück- bzw. frontseitige Eintauchtiefe des Fahrzeugs begrenzender Gegenstand bis zur Berührung der Stoßstange eingesehen werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit, eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit sowie ein entspre- chendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Bei einer aktiven Leuchtweitenregelung eines Fahrzeugs über eine Leuchtenerkennung eines anderen Verkehrsteilnehmers wird ein Scheinwerfer des Fahrzeugs falsch eingestellt, wenn die Leuchte des anderen Verkehrsteilnehmers in einem großen Abstand vom Boden angebracht ist. Wenn ein zu großer Vertikalwinkel zu der Leuchte des anderen Verkehrsteilnehmers ermittelt wird, und die Leuchtweite des Scheinwerfers so eingestellt wird, dass eine obere Hell-Dunkel- Grenze unterhalb der Leuchte des anderen Verkehrsteilnehmers verläuft, kann der andere Verkehrsteilnehmer dennoch geblendet werden.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine kamerabasierte Entfernungsbestimmung einen systembedingten Fehler aufweist. Dieser kann bis zu 15 Prozent des bestimmten Abstandes betragen. Daher ist es vorteilhaft einen kamerabasierten Entfernungswert durch einen kameraunabhängigen Sensor, beispielsweise einen Radarsensor abzusichern. Dadurch kann eine Leuchtweite von Scheinwerfern eines Fahrzeugs auf eine abgesichert bestimmte Entfernung abgestimmt werden, und so zu einer verbesserte Ausleuchtung einer Straße vor dem Fahrzeug führen, ohne andere Verkehrsteilnehmer zu blenden
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, das eine Kamera zur Erfassung eines Fahrzeugumfelds aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Bestimmen eines Abstands zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug unter Verwendung der Kamera;
Ermitteln einer Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug unter Verwendung eines kameraunabhängigen Sensors;
Plausibilisieren des Abstands unter Verwendung der Distanz, wobei der Abstand plausibilisiert wird, wenn eine Differenz zwischen dem Abstand und der Distanz kleiner als ein Toleranzwert ist; und Bereitstellen des Abstands über eine Schnittstelle für die Lichtsteuerungseinheit des Scheinwerfers.
Weiterhin schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, das eine Kamera zur Erfassung eines Fahrzeugumfelds aufweist, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale umfasst: eine Einrichtung zum Bestimmen eines Abstands zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug unter Verwendung der Kamera; eine Einrichtung zum Ermitteln einer Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug unter Verwendung eines kameraunabhängigen Sensors; eine Einrichtung zum Plausibilisieren des Abstands unter Verwendung der Distanz, wobei der Abstand plausibilisiert wird, wenn eine Differenz zwischen dem Abstand und der Distanz kleiner als ein Toleranzwert ist; und eine Schnittstelle zum Bereitstellen des Abstands für die Lichtsteuerungseinheit des Scheinwerfers
Unter einer Lichtsteuerungseinheit kann ein Steuergerät zum Betreiben eines oder mehrere Scheinwerfer eines Fahrzeugs mit zum Betrieb der Scheinwerfer notwendigen Signalen verstanden werden. Die Lichtsteuerungseinheit kann in den Scheinwerfer integriert sein, sie kann auch abgesetzt vom Scheinwerfer als separates Bauteil ausgeführt sein. Ein Fahrzeugumfeld kann ein Bereich um das Fahrzeug sein. Insbesondere kann das Fahrzeugumfeld eine Straße in einem Fahrersichtfeld vor dem Fahrzeug umfassen. Unter einem Abstand und einer Distanz kann eine Entfernung verstanden werden. Beispielsweise kann unter dem Abstand oder der Distanz eine Strecke zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug verstanden werden. Unter einem kameraunabhängigen Sensor kann ein aktiver Sensor mit einer Sendeeinrichtung und einer Empfangseinrichtung verstanden werden. Der kameraunabhängige Sensor kann mit der Sendeeinrichtung ein Signal auf das andere Fahrzeug senden und mit der Empfangseinrichtung einen am anderen Fahrzeug reflektierten Anteil des Signals emp- fangen. Aus einer Laufzeit des Signals und einer Signalgeschwindigkeit im Medium zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug kann die Distanz ermittelt werden. Der kameraunabhängige Sensor kann beispielsweise ein Lasersensor, ein Ultraschallsensor oder ein Radarsensor sein. Unter einer Plausibilisie- rung kann ein Vergleich verstanden werden. Beispielsweise kann die Plausibilisierung ein Gut-Schlecht-Vergleich mit einer Vergleichstabelle sein. Unter einer Differenz zwischen dem Abstand und der Distanz kann ein Längenunterschied zwischen dem Abstand und der Distanz verstanden werden. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann im Schritt des Bestimmens der Abstand basierend auf einem Vergleich eines Winkels zwischen zwei Lichtobjekten eines Lichtobjektpaars des anderen Fahrzeugs mit einem erwarteten Winkel bestimmt werden, wobei der Wnkel aus einem Bild der Kamera ermittelt wird. Unter einem Lichtobjektpaar kann beispielsweise ein Rückleuchtenpaar eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder zwei Frontscheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs verstanden werden. Unter einem Winkel zwischen zwei Lichtobjekten kann ein Wnkel an einem Schnittpunkt zwischen einem ersten Lichtstrahl zu einem ersten der Lichtobjekte und einem zweiten Lichtstrahl zu dem zweiten der Lichtobjekte verstanden werden. Beispiels- weise kann der Wnkel durch einen Abstand eines ersten Pixelbilds des ersten
Lichtobjekts von einem zweiten Pixelbild des zweiten Lichtobjekts auf einer Abbildungsebene der Kamera repräsentiert werden. Der Schnittpunkt der Lichtstrahlen kann hinter einer Fokusebene der Kamera angeordnet sein. Unter einem erwarteten Winkel kann ein hinterlegter Erwartungswert für den Wnkel verstan- den werden. Beispielsweise kann der erwartete Wnkel einen Abstand des Lichtobjektes von dem Fahrzeug entsprechend und in einer Vergleichstabelle hinterlegt sein, und der zugeordnete Abstand ausgegeben werden, wenn der betreffende Winkel bestimmt wird. Dadurch kann einfach und schnell die Entfernung zu dem anderen Fahrzeug abgeschätzt werden. Für eine solche Bestimmung des Abstands ist keine komplizierte Objekterkennung notwendig.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann im Schritt des Bestimmens der Abstand basierend auf einem horizontalen Wnkel zwischen den zwei Lichtobjekten des Lichtobjektpaars und einem erwarteten ho- rizontalen Wnkel bestimmt werden, wobei der erwartete Wnkel einen gemittelten
Zwischenraum zwischen zwei Fahrzeugleuchten repräsentiert. Unter einem ge- mittelten Zwischenraum zwischen zwei Fahrzeugleuchten kann ein, für eine Vielzahl von unterschiedlichen Fahrzeugen repräsentativer Mittelwert eines Zwischenraums verstanden werden, wobei der Zwischenraum kleiner als ein oberer Grenzwert und größer als eine unterer Grenzwert sein kann. Die unterschiedli- chen Fahrzeuge können beispielsweise einer übergeordneten einheitlichen Fahrzeugklasse angehören, so können die unterschiedlichen Fahrzeuge einer Klasse gemeinsame Klassenmerkmale, wie beispielsweise einen gemeinsamen Außen- abmessungsbereich aufweisen. Dadurch kann eine Erkennung fahrzeugfremder Lichtobjekte vermieden werden, da die Bestimmung des Abstand der zwei Licht- Objekte über den Horizontalwinkel erfolgt und eine Berücksichtigung einer
Schräglage des Fahrzeugs unterbleiben kann, wodurch sich ein Rechenaufwand für die Abstandsbestimmung reduzieren lässt.
Ferner kann im Schritt des Bestimmens ein Höhenwinkel zu dem anderen Fahrzeug bestimmt werden, und im Schritt des Bereitstellens ferner der Höhenwinkel für die Lichtsteuerungseinheit bereitgestellt werden. Eine Geländeform vor dem Fahrzeug kann die Leuchtweite entweder verringern, wenn sich vor dem Fahrzeug eine Steigung befindet, oder die Geländeform kann die Leuchtweite erhöhen und damit zu einer Blendung eines vorausfahrenden Fahrzeugs führen, wenn sich vor dem Fahrzeug ein Gefälle befindet. Unter einem Höhenwinkel kann ein Winkel in einem Schnittpunkt zwischen einer waagrechten Ebene und einem Strahl zu der Lichtquelle verstanden werden. Beispielsweise kann ein Abstand zwischen einem Pixelbild der Lichtquelle in einer Fokusebene der Kamera und einer virtuellen Horizontebene den Höhenwinkel repräsentieren. Die virtuelle Horizontebene kann beispielsweise durch einen künstlichen Horizont bereitgestellt werden oder eine hinterlegte Horizontebene zu einem Initialisierungszustand sein. Durch ein Bereitstellen des Höhenwinkels kann eine obere Hell- Dunkel-Grenze eines Scheinwerferkegels an eine Straßenkontur angepasst werden. Wenn sich das andere Fahrzeug oberhalb oder unterhalb des Fahrzeugs befindet, kann die obere Hell-Dunkel-Grenze nach oben oder unten angepasst werden.
In einer zusätzlichen Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens der Abstand unter Verwendung einer Winkelinformation zwischen einer Lichtquelle und einer erwarteten Horizontebene bestimmt werden, wenn die Kamera nur eine
Lichtquelle am anderen Fahrzeug erfasst. Unter einer Wnkelinformation kann ein Höhenwinkel verstanden werden. Eine erwartete Horizontebene kann eine hinterlegte oder in einem vorhergehenden Kalibrierungsschritt ermittelte horizontale Ebene sein. Die Horizontebene kann durch eine horizontale Unterteilung eines Sensors der Kamera repräsentiert sein. Dabei kann der Abstand umso größer sein, umso näher ein Abbild der Lichtquelle an der Horizontebene ist. Durch eine
Auswertung dieser Winkelinformation kann auch eine Abstandsinformation geschätzt werden, wenn das andere Fahrzeug lediglich eine einzelne funktionierende Leuchte aufweist. Auch eine Entfernungsbestimmung zu einem Motorrad ist so möglich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann im Schritt des Ermitteins die Distanz unter Verwendung eines Radarsensors ermittelt werden. Ein Radarsensor kann ein aktiver Radarsender und Empfänger sein. Dabei kann der Empfänger abgesetzt von dem Sender verbaut sein. Der Radar- sensor kann elektromagnetische Energie aussenden und an einem Objekt, beispielsweise dem vorausfahrenden Fahrzeug reflektierte elektromagnetische Energie empfangen. Aus einer Zeitdauer zwischen einem Zeitpunkt des Aussendens und einem Zeitpunkt des Empfangens kann die Distanz ermittelt werden. Ein Radarsensor kann besonders vorteilhaft verwendet werden, da Radarwellen bevorzugt an Metallobjekten, wie einem Fahrzeug reflektiert werden und von Witterung unbeeinflusst sind. Weiterhin erfasst ein Radarsensor prinzipbedingt nur Objekte, die größer als eine frequenzabhängige Mindestgröße sind.
Ferner kann gemäß einer weiteren Ausführungsform im Schritt des Bestimmens ferner zumindest eine horizontale Richtung zu dem anderen Fahrzeug bestimmt werden, und im Schritt des Ermitteins die Distanz zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ferner unter Verwendung zumindest der horizontalen Richtung ermittelt werden. Beispielsweise kann die horizontale Richtung relativ zu einer Mittelachse des Fahrzeugs bestimmt werden. Durch die Verwendung der horizontalen Rich- tung im Schritt des Ermitteins kann der kameraunabhängige Sensor die Energie gebündelt in Richtung auf das andere Fahrzeug aussenden. Dadurch kann eine hohe Energiedichte am anderen Fahrzeug erreicht werden und ein starkes Echo kann zurück zu dem kameraunabhängigen Sensor gelangen. Weiterhin kann die Interpretation von fehlerhaft aufgefangenen Echos als Nutzsignal vermieden werden, da ein gerichtetes Empfangen des Echos durchgeführt wird und somit ein Empfang von Radar-Echos nur aus einer bestimmten Richtung möglich ist. In einer zusätzlichen Ausführungsform kann im Schritt des Bereitstellens ein zusätzlicher Sicherheitsparameter für die Lichtsteuerung verwendet werden, wenn der Abstand im Schritt des Plausibilisierens nicht plausibilisiert wird. Unter einem Sicherheitsparameter kann eine Information zum Verhindern einer Blendung verstanden werden. Beispielsweise kann der Sicherheitsparameter eine Information über eine durchzuführende vorsorgliche Verringerung der Leuchtweite sein. Damit kann ein möglicherweise in der kameragestützten Messung enthaltener Fehler kompensiert werden. Der Sicherheitsparameter kann in einem vorausgegan- genen Testlauf ermittelt werden.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einer Vorrichtung oder einem, einem Computer entsprechenden Gerät ausgeführt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a eine Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 b eine Darstellung einer Vorrichtung zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3 bis Fig. 6 Darstellungen verschiedener Fahrsituationen und resultierender Lichtsituationen mit und ohne Blendung. In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 a zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 102 zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 weist eine Kamera 106 und einen kameraunabhängigen Entfernungssensor 108 auf. In ei- nem Erfassungsbereich 1 10 der Kamera 106 befindet sich ein vorausfahrendes
Fahrzeug 112. Zwei Rückleuchten 1 14 des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 sind voneinander beabstandet angeordnet. Aus einem Blickwinkel der Kamera 106 weisen die Rückleuchten 114 des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 zueinander einen messbaren Winkel auf. In einer Abbildungsebene der Kamera 106 weisen Bildpunkte, die die Rückleuchten 114 repräsentieren, voneinander einen verkleinerten Abstand auf. Je größer der verkleinerte Abstand in der Abbildungsebene der Kamera 106 ist, umso größer ist der Wnkel, den die Rückleuchten 114 zueinander aus dem Blickwinkel der Kamera 106 aufweisen, und umso kleiner ist ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 1 12. In der Vorrichtung 102 wird aus Bildinformationen der Kamera 106 der Abstand zwischen den zwei Fahrzeugen 100, 1 12 bestimmt. Weiterhin kann eine Seitenrichtung zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 112 und/oder eine Höhenrichtung zu den Rückleuchten 1 14 von dem Fahrzeug 100 aus bestimmt werden. Ansprechend auf die Abstandsbestimmung fordert die Vorrichtung 102 von dem kameraunabhängigen Entfernungssensor 108 eine Messung an. Dazu sendet der Entfernungssensor 108 ein Signal 1 16 in Richtung auf das vorausfahrende Fahrzeug 112 aus. Das Signal 116 kann gerichtet sein. Das Signal 1 16 wird am vorausfahrenden Fahrzeug 1 12 reflektiert und kommt teilweise als Echo zum Fahrzeug 100 zurück. Der Entfernungssensor 108 empfängt das, hier nicht dar- gestellte Echo. In der Vorrichtung 102 wird eine Distanz zwischen dem eigenen
Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 1 12 ermittelt. Die ermittelte Distanz und der bestimmte Abstand werden in der Vorrichtung 102 miteinander verglichen. Wenn die Distanz innerhalb eines Toleranzbereichs um den Abstand ist, dann ist der Abstand plausibilisiert. Wenn die Distanz nicht innerhalb des To- leranzbereichs um den Abstand ist, dann ist der Abstand nicht plausibilisiert. Abhängig davon, ob der Abstand plausibilisiert worden ist oder nicht, stellt die Vor- richtung 102 ein Signal für die Lichtsteuerungseinheit 104 bereit, um eine Leuchtweite von Scheinwerfern des Fahrzeugs 100 so einzustellen, dass ein Fahrer des vorausfahrenden Fahrzeugs 1 12 nicht geblendet wird. Wenn der Abstand nicht plausibilisiert worden ist, kann das Signal einen Sicherheitsparameter umfassen. Beispielsweise kann dann die Leuchtweite der Scheinwerfer um einen vorbestimmten Betrag reduziert werden, um sicher zu gehen, dass der Fahrer des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 nicht geblendet wird.
Fig. 1 b zeigt eine Darstellung einer Vorrichtung 102 zur Bereitstellung eines Sig- nals für eine Lichtsteuerungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 102 weist eine Einrichtung 120 zum Bestimmen eines Abstands, eine Einrichtung 122 zum Ermitteln einer Distanz, eine Einrichtung 124 zum Plausibilisieren des Abstands, sowie eine Schnittstelle 126 zum Bereitstellen des Abstands auf. Die Einrichtung 120 ist ausgebildet, um un- ter Verwendung einer Kamera eines Fahrzeugs den Abstand zwischen dem
Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug zu bestimmen. Die Einrichtung 122 ist ausgebildet, um unter Verwendung eines kameraunabhängigen Sensors die Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug zu ermitteln. Die Einrichtung 124 ist ausgebildet, um den Abstand mit der Distanz zu vergleichen und den Abstand zu plausibilisieren, wenn eine Differenz zwischen dem Abstand und der Distanz kleiner als ein Toleranzwert ist. Die Schnittstelle 126 ist ausgebildet, um den Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug für eine Lichtsteuerungseinheit zumindest eines Scheinwerfers des Fahrzeugs bereitzustellen.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug weist eine Kamera auf, die ausgebildet ist ein Fahrzeugumfeld zu er- fassen. Das Verfahren weist einen Schritt des Bestimmens 202, einen Schritt des
Ermitteins 204, einen Schritt des Plausibilisierens 206, sowie einen Schritt des Bereitstellens 208 auf.
In Schritt des Bestimmens 202 wird unter Verwendung der Kamera ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug bestimmt. Dazu kann beispielsweise ein Abstand von Bildpunkten auf einem Sensor der Kamera ausge- wertet werden. Scheinwerfer des anderen Fahrzeugs, vorzugsweise Rückscheinwerfer oder Frontscheinwerfer, werden als Lichtobjekte auf den Sensor abgebildet. Wenn das andere Fahrzeug einen ersten und einen zweiten Frontscheinwerfer oder Rückscheinwerfer aufweist, weist der erste Frontscheinwerfer einen Abstand von dem zweiten Frontscheinwerfer auf. Aufgrund gesetzlicher
Regelungen darf der Abstand zwischen den Scheinwerfern einen Höchstwert nicht überschreiten und einen Mindestwert nicht unterschreiten. Innerhalb eines Toleranzbereichs zwischen dem Mindestwert und dem Höchstwert kann ein ge- mittelter Abstandswert vorbestimmt werden, der näherungsweise einen Schein- werferabstand einer Vielzahl verschiedener Fahrzeuge repräsentiert. Der gemit- telte Abstandswert kann mit dem Abstand der Bildpunkte auf den Sensor verglichen werden und daraus in guter Näherung ein Abstand des anderen Fahrzeugs vom Fahrzeug bestimmt werden. Im Schritt des Ermitteins 204 wird unter Verwendung eines kameraunabhängigen
Sensors des Fahrzeugs eine Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug ermittelt. Dazu kann beispielsweise eine Signallaufzeit ausgewertet werden, die ein Signal des kameraunabhängigen Sensors benötigt, um von einem Sender des Sensors zu dem anderen Fahrzeug zu gelangen, dort reflektiert zu werden und zurück zu einem Empfänger des Sensors zu gelangen. Die Distanz kann unter Berücksichtigung einer Signalgeschwindigkeit in der Luft zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug und der resultierenden Signallaufzeit ermittelt werden. In Schritt des Plausibilisierens 206 wird der Abstand unter Verwendung der Distanz plausibilisiert, wenn eine Differenz zwischen dem Abstand und der Distanz kleiner als ein Toleranzwert ist. Wenn die Differenz zwischen dem Abstand unter Distanz größer als der Toleranzwert ist, wird der Abstand nicht plausibilisiert. Dadurch kann verhindert werden, dass in der Lichtsteuerungseinheit die Scheinwer- fer so angesteuert werden, dass sie blenden. Ebenso kann eine fehlerhaft bestimmte Distanz unberücksichtigt bleiben, die beispielsweise ermittelt werden kann, wenn der kameraunabhängige Sensor eine Signallaufzeit zu einem Objekt ermittelt, wobei das Objekt unterschiedlich von dem anderen Fahrzeug ist.
Im Schritt des Bereitstellens 208 wird der Abstand über eine Schnittstelle für eine Lichtsteuerungseinheit zumindest eines Scheinwerfers des eigenen Fahrzeugs bereitgestellt. Damit kann die Lichtsteuerungseinheit eine Leuchtweite des Scheinwerfers so einstellen, dass ein Fahrer des anderen Fahrzeugs nicht geblendet wird.
Mit anderen Worten zeigt Fig. 2 eine plausibilisierte Entfernungsschätzung durch Sensordatenfusion für eine Lichtsteuerung beispielsweise auf Basis geschätzter Vertikal- und/oder Horizontalwinkel und der geschätzten Entfernung eines regelrelevanten Objektes. Für eine videobasierte Lichtsteuerung im Fahrzeug ist neben den Informationen über die Position der Lichtobjekte im Bild auch die Information über die geschätzte Entfernung wichtig, um z.B. für Fahrzeuge mit hohen Rückleuchten eine Blendung zu vermeiden oder bei vorhandener Topographie der Fahrbahnoberfläche eine optimale Ausleuchtung bei vorhandenen regelrelevanten Objekten zu gewährleisten. Aktuelle Ansätze zur Entfernungsschätzung bei Lichtfunktionen sind rein videobasiert, was auf Grund des genutzten Models einen Fehler von 15% nach sich zieht. Die anzunehmende Ungenauigkeit der Schätzung ist bedingt durch die Annahme eines mittleren Abstandes gepaarter Lichtobjekte, wie ein Rückleuchtenpaar oder ein Scheinwerferpaar, wobei in der aktuellen Abschätzung die Leuchtenabstände bei LKWs, Bussen, Wohnwagen oder Fahrzeugen mit Überbreite nichtberücksichtigt sind. Wird bei der Entfernungsschätzung der Fahrzeugtyp, wie PKW, LKW, o.Ä. berücksichtigt, kann die Schätzung verbessert werden, ein gewisser Modellfehler bleibt jedoch bestehen.
Ein durch eine zulässige Schrägstellung eines Fahrzeuges entstehender Fehler wird bei der Entfernungsschätzung vollständig vernachlässigt, um einen Berech- nungsaufwand zu reduzieren. Die Schrägstellung kann jedoch durch eine Anpassung ebenso berücksichtigt werden.
Ist in einem Fahrzeug ein abstandsmessender Sensor, vorzugsweise ein Radarsensor mit Winkelauflösung, vorhanden, kann dieser genutzt werden, um eine valide Entfernungsschätzung im Nahbereich bis ca. 200 m, mindestens jedoch bis zur maximalen Reichweite des Sensors zu erhalten.
In einem ersten Schritt 202 wird die Entfernung des Lichtobjektes beispielsweise über einen videobasierten Ansatz über einen mittleren Abstand gepaarter Lichtobjekte geschätzt. Für Fahrzeuge mit nur einer Lichtquelle kann über den Ab- stand der Lichtquelle zum geschätzten Horizont und der Kalibrier-Information der Kamera eine Entfernung geschätzt werden.
In einem zweiten Schritt 204 wird beispielsweise an den zusätzlichen Sensor auf Basis der bisher geschätzten Winkelinformationen gezielt ein Request zur Vermessung der gestellt.
In einem dritten Schritt 206 wird beispielsweise der so geschätzte Wert mit dem Initial geschätzten Entfernungswert plausibilisiert. Liegt die Schätzung des Wertes des zusätzlichen Sensors im Toleranzbereich des initialen Entfernungswertes, kann diese Schätzung als zusätzlicher Parameter für die Lichtsteuerung ohne Einschränkung genutzt werden. Liegt die Entfernungsschätzung hingegen außerhalb des Toleranzbereiches, wird der Initiale Schätzwert als Input für die Lichtsteuerung verwendet, mit der Einschränkung, dass der Wert unter Umständen durch den modellbedingten Fehler verfälscht ist.
Fig. 3 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 auf einer geraden Straße mit ebener Fahrbahn und einem vorausfahrenden Fahrzeug 112. In der Darstellung ist unterhalb der Fahrbahn eine Entfernungsachse mit Ursprung beim eigenen Fahrzeug 100 gezeigt. Auf der Entfernungsachse sind Entfernungen von 0 bis 150 m in 50 m Schritten angetragen. In dieser Situation befindet sich das vorausfahrende Fahrzeug 1 12 in circa 80 m Entfernung vor dem Fahrzeug 100. Das Fahrzeug 100 fährt mit Licht. Ein Scheinwerferkegel 300 wird von Scheinwerfern des Fahrzeugs 100 ausgestrahlt und beleuchtet die Fahrbahn zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 1 12. Eine Leuchtweite des Scheinwerferkegels 300 ist so eingestellt, dass eine obere Hell-Dunkel-Grenze des Scheinwerferkegels 300 auf Höhe von Rückleuchten des vorausfahrenden Fahrzeugs 1 12 angeordnet ist. Dadurch wird eine Blendung eines Fahrers des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 vermieden. Diese Darstellung stellt eine ideale Situation dar. Hier ist für eine richtige Einstellung des Scheinwerferkegels 300 keine Information über eine Topographie notwendig, da eine gerade Straße dargestellt ist.
Fig. 4 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 auf einer ebenen Fahrbahn mit einem vorausfahrenden Fahrzeug 112. We in Fig. 3 ist unterhalb der Fahrbahn eine Entfernungsachse mit Ursprung beim Fahrzeug 100 gezeigt. Auf der Entfer- nungsachse sind Entfernungen von 0 bis 150 m in 50 m Schritten angetragen. In der hier dargestellten Situation befindet sich das vorausfahrende Fahrzeug 112 ebenfalls in circa 80 m Entfernung vor dem Fahrzeug 100. Das Fahrzeug 100 fährt mit Licht. Ein Scheinwerferkegel 300 wird von Scheinwerfern des Fahrzeugs 100 ausgestrahlt und beleuchtet die Fahrbahn zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 1 12. Eine Leuchtweite des Scheinwerferkegels 300 ist so eingestellt, dass eine obere hell-dunkel-Grenze des Scheinwerferkegels 300 auf Höhe von Rückleuchten des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 angeordnet ist. Da das vorausfahrende Fahrzeug 1 12 hohe Rückleuchten aufweist, kommt es zu einer Blendung 400 eines Fahrers des vorausfahrenden Fahrzeugs
1 12. Bei Anwendung eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Signals für eine Lichtsteuerungseinrichtung des Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung würde in diesem Fall eine Leuchtweite des Scheinwerferkegels 300 aufgrund eines Abstands des vorausfahrenden Fahr- zeugs reduziert werden, und damit die obere Hell-Dunkel-Grenze des Scheinwerferkegels 300 abgesenkt werden, da eine blendfreie Leuchtweite aufgrund der Entfernung zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 1 12 geringer ist als die hier dargestellte Leuchtweite. Fig. 5 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem vorausfahrenden
Fahrzeug 112 auf einer Fahrbahn mit einem leichten Gefälle. Wie in Fig. 3 ist unterhalb der Fahrbahn eine Entfernungsachse mit Ursprung beim Fahrzeug 100 gezeigt. Auf der Entfernungsachse sind Entfernungen von 0 bis 150 m in 50 m Schritten angetragen. In der hier dargestellten Situation befindet sich das voraus- fahrende Fahrzeug 112 in circa 100 m Entfernung vor dem Fahrzeug 100. Das
Fahrzeug 100 fährt mit Licht. Ein Scheinwerferkegel 300 wird von Scheinwerfern des Fahrzeugs 100 ausgestrahlt und beleuchtet die Fahrbahn zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 112. Da keine Information über eine Topographie vorliegt ist eine Leuchtweite des Scheinwerferkegels 300 ist so eingestellt, dass eine obere Hell-Dunkel-Grenze des Scheinwerferkegels
300 auf ebener Straße auf Höhe von Rückleuchten des vorausfahrenden Fahrzeugs 1 12 angeordnet wäre. Da das vorausfahrende Fahrzeug 1 12 auf dem leichten Gefälle bergab fährt, und sich damit unterhalb des eigenen Fahrzeug 100 befindet, kommt es zu einer Blendung 400 eines Fahrers des vorausfahren- den Fahrzeugs 112, da der Scheinwerferkegel 300 durch eine Schräglage des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 in einem Fahrzeuginnenraum dringt. Bei An- wendung eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Signals für eine Lichtsteuerungseinrichtung des Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung würde in diesem Fall eine Leuchtweite des Scheinwerferkegels 300 reduziert werden, und damit die obere Hell-Dunkel-Grenze des Schein- werferkegels 300 abgesenkt werden, da sich das vorausfahrende Fahrzeug 1 12 auf dem leichten Gefälle unterhalb des Fahrzeug 100 befindet.
Fig. 6 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem vorausfahrenden Fahrzeug 112 auf einer Fahrbahn mit einem leichten Anstieg. Wie in Fig. 3 ist un- terhalb der Fahrbahn eine Entfernungsachse mit Ursprung beim Fahrzeug 100 gezeigt. Auf der Entfernungsachse sind Entfernungen von 0 bis 150 m in 50 m Schritten angetragen. In der hier dargestellten Situation befindet sich das vorausfahrende Fahrzeug 112 in circa 100 m Entfernung vor dem Fahrzeug 100. Das Fahrzeug 100 fährt mit Licht. Ein Scheinwerferkegel 300 wird von Scheinwerfern des Fahrzeugs 100 ausgestrahlt und beleuchtet die Fahrbahn vor dem Fahrzeug
100. Da keine Information über eine Topographie der Fahrbahn vor dem Fahrzeug 100 vorliegt, und nur eine eingeschränkte Entfernungsinformation zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 112 vorliegt, ist eine Leuchtweite des Scheinwerferkegels 300 ist so eingestellt, dass eine obere Hell-Dunkel-Grenze des Schein- werferkegels 300 bei ebener Straße auf Höhe von Rückleuchten des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 angeordnet wäre. Da das vorausfahrende Fahrzeug 1 12 auf dem leichten Anstieg bergauf fährt, erreicht der Scheinwerferkegel das vorausfahrende Fahrzeug 1 12 nicht. Dadurch wird die Fahrbahn zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 112 nicht ideal ausgeleuch- tet. Bei Anwendung eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Signals für eine
Lichtsteuerung des Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung würde in diesem Fall die obere Hell-Dunkel-Grenze 600 des Scheinwerferkegels 300 angehoben werden, und damit die Fahrbahn zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug ganz ausgeleuchtet werden, da sich das vorausfahrende Fahrzeug 112 auf dem leichten Anstieg oberhalb des Fahrzeugs 100 befindet.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder" Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Verfahren (200) zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit (104) für zumindest einen Scheinwerfers eines Fahrzeugs (100), das eine Kamera (106) zur Erfassung eines Fahrzeugumfelds aufweist, wobei das Verfahren (200) die folgenden Schritte umfasst:
Bestimmen (202) eines Abstands zwischen dem Fahrzeug (100) und einem anderen Fahrzeug (1 12) unter Verwendung der Kamera (106);
Ermitteln (204) einer Distanz zwischen dem Fahrzeug (100) und dem anderen Fahrzeug (1 12) unter Verwendung eines kameraunabhängigen Sensors (108);
Plausibilisieren (206) des Abstands unter Verwendung der Distanz, wobei der Abstand plausibilisiert wird, wenn eine Differenz zwischen dem Abstand und der Distanz kleiner als ein Toleranzwert ist; und
Bereitstellen (208) des Abstands über eine Schnittstelle (126) für die Lichtsteuerungseinheit (104) des Scheinwerfers.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 1 , bei dem im Schritt des Bestimmens (202) der Abstand basierend auf einem Vergleich eines Winkels zwischen zwei Lichtobjekten (1 14) eines Lichtobjektpaars des anderen Fahrzeugs (1 12) mit einem erwarteten Winkel bestimmt wird, wobei der Winkel unter Verwendung der Kamera (106) ermittelt wird.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 2, bei dem im Schritt des Bestimmens (202) der Abstand basierend auf einem horizontalen Wnkel zwischen den zwei Lichtobjekten (1 14) des Lichtobjektpaars und einem erwarteten horizon talen Winkel bestimmt wird, wobei der erwartete Wnkel einen gemittelten Zwischenraum zwischen zwei Fahrzeugleuchten (114) repräsentiert. Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Bestimmens (202) ferner ein Höhenwinkel zu dem anderen Fahrzeug (1 12) bestimmt wird, und im Schritt des Bereitstellens (208) ferner der Höhenwinkel für die Lichtsteuerungseinheit (104) bereitgestellt wird.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Bestimmens (202) der Abstand unter Verwendung einer Winkelinformation zwischen einer Lichtquelle (1 14) und einer erwarteten Horizontebene bestimmt wird, wenn die Kamera (106) nur eine Lichtquelle am anderen Fahrzeug (1 12) erfasst.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Ermitteins (204) die Distanz unter Verwendung eines Radarsensors (108) ermittelt wird.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Bestimmens (202) ferner zumindest eine horizontale Richtung zu dem anderen Fahrzeug (1 12) bestimmt wird, und im Schritt des Ermitteins (204) die Distanz zu dem vorausfahrenden Fahrzeug (112) ferner unter Verwendung zumindest der horizontalen Richtung ermittelt wird.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Bereitstellens (208) ein zusätzlicher Sicherheitsparameter für die Lichtsteuerungseinheit (104) verwendet wird, wenn der Abstand im Schritt des Plausibilisierens (206) nicht plausibilisiert wird.
Vorrichtung (102) zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit (104) zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs (100), das eine Kamera (106) zur Erfassung eines Fahrzeugumfelds aufweist, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale umfasst: eine Einrichtung (120) zum Bestimmen eines Abstands zwischen dem Fahrzeug (100) und einem anderen Fahrzeug (1 12) unter Verwendung der Kamera (106); eine Einrichtung (122) zum Ermitteln einer Distanz zwischen dem Fahrzeug (100) und dem anderen Fahrzeug (1 12) unter Verwendung eines kameraunabhängigen Sensors (108); eine Einrichtung (124) zum Plausibilisieren des Abstands unter Verwendung der Distanz, wobei der Abstand plausibilisiert wird, wenn eine Differenz zwischen dem Abstand und der Distanz kleiner als ein Toleranzwert ist; und eine Schnittstelle (126) zum Bereitstellen des Abstands für die Lichtsteue- rungseinheit (104) des Scheinwerfers.
10. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Programm auf einem Informationssystem ausgeführt wird.
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