WO2018086728A1 - Fernlichtassistenzsystem - Google Patents

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WO2018086728A1
WO2018086728A1 PCT/EP2017/001250 EP2017001250W WO2018086728A1 WO 2018086728 A1 WO2018086728 A1 WO 2018086728A1 EP 2017001250 W EP2017001250 W EP 2017001250W WO 2018086728 A1 WO2018086728 A1 WO 2018086728A1
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radar
beam assistance
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    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93274—Sensor installation details on the side of the vehicles

Definitions

  • the invention relates to a high-beam assistance system with an optical camera according to the type defined in greater detail in the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to the use of such a high-beam assistance system.
  • a high-beam assistance system or a so-called high-beam assistant is known from the general state of the art.
  • the high-beam assistance system is a safety / comfort element which is used in vehicles to automate the focussing and dimming of the high beam in the dark.
  • About a typically mounted in the front of the mirror is the camera
  • the high-beam assistant then automatically switches the high beam on and off or changes the light distribution generated by the high beam in front of the vehicle, depending on whether other road users have been recognized or not. Without the driver of the vehicle must be actively involved in the operation of the automatic high beam, so on the one hand, a good view can be achieved, and on the other hand, the dazzle of others
  • a preceding lighted vehicle safely exclude. This depends, for example, on the laterally restricted viewing angle of the camera and, depending on the installation height of the camera, possibly restricted viewing angle in the vertical direction.
  • certain visual impairments such as For example, misted windows or the like impair the functionality of the camera as a sensor for the high-beam assistance system.
  • the object of the present invention is now a
  • this object is achieved by a high-beam assistance system having the features in claim 1.
  • a particularly preferred use is given for this purpose.
  • the high-beam assistance system uses an optical camera similar to the above-mentioned prior art.
  • at least one further environmental sensor monitors at least one area not covered by the camera.
  • Such an area not covered by the camera can, for example, be an area laterally next to the vehicle or laterally in front of the vehicle, which due to the typically restricted viewing angle of the camera is not or not completely detected.
  • a vehicle in this area via the camera for example a vehicle on the adjacent lane, in particular one which has just overtaken the vehicle with the high-beam assistance system, it would be necessary for the vehicle to control the vehicle and its taillights and, in particular, the road below to recognize the vehicle. This is in an overtaking vehicle depending on the time at which it is on the track of the vehicle with the
  • High-beam assistance system switches in, not or only delayed possible.
  • the high beam is then typically switched off too late via a conventional high beam assist system.
  • This sensor may be, for example, a radar, a lidar, ultrasonic sensors, laser scanners or the like.
  • Environmental sensor is mounted so that it monitors an area to the side of the vehicle.
  • the region facing the counter-track area may be preferred here, since vehicles which are to be overtaken, for example, or the like, are to be expected on this side.
  • two environmental sensors are mounted so that they monitor both areas laterally next to the vehicle.
  • Environmental sensor is mounted in a different installation height from the installation height of the camera. Cameras are typically suitable for center and far field detection of the environment of the vehicle. Depending on the installation height of the camera, this detection starts, for example, in the direction of travel, a certain distance in front of the vehicle and is typically within its maximum range
  • the beginning of the detection of a certain distance in front of the vehicle is disadvantageous when objects are located between the vehicle and this beginning of the camera detection. These can not be detected by the camera, so that a gap in the detection arises here, in particular if the objects do not move within this range in time, if the detection range of the camera has already passed this section while the vehicle is moving.
  • the cameras are similar to passenger cars mounted behind the windshield of the vehicle to be protected by this and to benefit from the windshield wipers in the rain. If it happens that a vehicle that has passed the lorry, before this einschert, then it may happen that this vehicle is still between the truck and the area in which the center and far field detection begins by the camera , The vehicle is therefore not recognized as such, so that the conventional high beam assistance system in Case of detected in front of the truck vehicle responded. In such a situation, the further environmental sensor according to the invention is now used. The sensor data acquired by the further environmental sensor fill the gap remaining in the captured data of the camera between the vehicle and the beginning of the range of its detection.
  • the high-beam assistance system By means of the high-beam assistance system according to the invention, such situations are now prevented by the fact that vehicles located in this gap of the detection by the camera are recognized as such via the at least one further environmental sensor, which according to an advantageous development of the idea may be a radar.
  • the at least one further environmental sensor which according to an advantageous development of the idea may be a radar.
  • the at least one further environmental sensor can be a radar system, as already mentioned above.
  • the radar system in addition to a
  • Front radar also include one or more side radars, for example, to be able to detect an overtaking vehicle at a very early stage and before the end of shearing in front of the vehicle with the high beam assistance system.
  • the at least one further environmental sensor is positioned below the camera.
  • the camera system is positioned at the top or bottom of the windshield so that it can enjoy the effect of windshield wipers comes. If the further environmental sensor is now positioned below, then it can exactly fill in the gap that results from the very high installation point of the camera, especially in the case of commercial vehicles.
  • the further environmental sensor is positioned more than 0.9 m, preferably more than 1 m, below the optical camera.
  • Ambient sensor is greater than the camera's angle of view.
  • Cameras typically have a viewing angle which allows safe and reliable detection in the mid and long range already mentioned.
  • a viewing angle of the camera can be, for example, in the order of 50 °. In many cases, this is then not enough to reliably detect objects located close to or in front of the vehicle, this is especially true with a correspondingly high installation height of the camera in the vehicle.
  • this gap can be closed. It makes sense if this ambient sensor in the horizontal has a larger viewing angle than the camera, to ensure not only in the vertical, due to its preferably below the camera installation position, a horizontal in relation to the camera larger detection area so by a merger of
  • Further sensor data can thus be used to keep the lighting system dimmed and to avoid the high beam from fading out.
  • Such data can come in particular from other sensors or be data which from the evaluation of the particular
  • Camera image or other sensors such as a
  • Navigation system or the like can be detected.
  • a twilight sensor for example, if street lights have been detected by the vehicle's optical camera, city driving or tunneling may occur
  • Another option is to switch the high beam light on at all times fade when a certain speed of the vehicle is reached, for example, a speed of more than 50 km / h, so typically can be assumed that a trip outside the city.
  • the high-beam assistance system is suitable for every type of vehicle. It has already been explained on the basis of the example above that it can ideally solve existing problems, in particular, if the installation heights of the optical camera on the one hand and the other environmental sensor on the other hand differ considerably. Such a situation occurs in particular in the field of commercial vehicles, as they have a much greater height than passenger cars and typically have the driver and thus the windshield and the camera installed behind her at a much higher installation height.
  • the particularly preferred use of the high-beam assistance system according to the invention is therefore in a commercial vehicle, in particular in a truck without a so-called snout or hood. Above all, but not exclusively in such applications arises for the camera a gap in their detection immediately in front of the vehicle, which in the
  • the high-beam assistance system according to the invention can now be ideally closed by the at least one further environmental sensor.
  • Fig. 1 is a principle side view of a situation for the use of
  • Fig. 2 is a principle plan view of a situation for the use of
  • the high-beam assistance system according to the invention is described below purely by way of example for a commercial vehicle, in the form of a heavy goods vehicle.
  • the high-beam assist system according to the invention is not preferred for this purpose Embodiment limited, but can of course be used for any vehicles.
  • Truck 1 is such that an optical mono or stereo camera 3 is mounted behind an indicated windshield 4.
  • the assembly can be done comparable to most passenger cars in the upper part of the windshield 4.
  • the camera 3 is due to the very high construction of the
  • the viewing angle of the camera is to ensure a reliable detection, in particular in the range of a medium and greater distance with a viewing angle ß of, for example, about 50 °.
  • Viewing angle ß of the camera 3 is of the passenger car 2, only the upper
  • a radar system with a front radar 7 is now additionally used.
  • This front radar 7 is installed at a much lower installation height h above the road than the camera.
  • the installation height h is typically on the order of 0.3 to a maximum of 1 m above the surface of the road.
  • This front radar 7 now detects by way of example the region indicated by the dotted lines, which has at least within the distance I in front of the front of the truck 1 only a comparatively small overlap with the viewing angle ⁇ of the camera 3.
  • the front radar 7 is able to recognize the passenger car 2 as such, so that by using the sensor data of the camera 3 or the front radar 7, a structure becomes possible, which suppresses the fade in the
  • High-beam assistant allows so that the driver of the passenger car 2 after overtaking the truck 1 is not blinded by its Femlicht, which remains suppressed.
  • front radar 7 For detection by front radar 7, the
  • Passenger car 2 is only partially in the detection area to be reliably detected.
  • moving vehicles such as the passenger car 2, and already recognized as moving and later stopped vehicles can be reliably detected.
  • FIG. 2 In the illustration of Figure 2 is a plan view of a similar situation is shown. This shows that a detection even at a greater distance between the truck 1 and the passenger car 2 with respect to the horizontal viewing angle of the camera 3, which is again denoted here by ß, may be difficult.
  • the passenger car 2 which is still at the shearing in front of the truck 1 after overtaking, not quite and therefore not reliably recognized as such. It would be desirable, however, already in this situation, according fade down the flared main beam, so suppress the actual high beam request.
  • the front radar 7 typically has a much larger horizontal viewing angle ⁇ . If the angle of view of the camera 3 in the horizontal as well as the angle of view in the vertical, for example, 50 °, then the viewing angle of the radar ⁇ can be in particular about 90 ° and recorded, as can be seen from the illustration, the
  • FIG. 3 shows an exemplary and preferred control unit network for implementing the functionality, again using the example of a high-beam assistant.
  • the box marked 3 again symbolizes the camera 3, which could also be referred to as a front camera 3.
  • the radar system 7 is in the form of the front radar. Dashed lines are also the optional
  • Assistance system control unit 11 more data known.
  • the assistance system control unit 11 could also be designed differently and designed to be integrated in one of the environmental sensors 7, 8, 9 or the radar system or the camera 3, for example.
  • the box labeled 12 symbolizes the communication interfaces to operating elements such as, for example, a light switch and the position of the high-beam lever.
  • the box denoted by 13 symbolizes the communication interface for controlling the light, ie the active use of the high beam on the one hand or the low beam on the other hand.
  • a status display is symbolized by the box designated 14, so that it is displayed in the cockpit that the high beam assistance system is active, and whether this is currently in one or the other mode.
  • Part of such a control can also be a function for activating or deactivating the high-beam assistant. This can be performed, for example, in the box 14 with integrated, or be connected as an independent function on the bus system.
  • a designated 15 box stands for the recognition of a lighted vehicle through the front camera 3.
  • a moving vehicle is detected via the front radar 7.
  • the side radars 8, 9 in the designated 17 box a corresponding Detection done.
  • These data are now combined in box 18 via an OR link.
  • a signal designated by 19 that a vehicle is ahead is thus generated.
  • the detection designated by the box 20 which can be effected in particular by a brightness sensor or the image processing of the data of the camera 3, it can be recognized whether it is light or dark.
  • the high beam is basically suppressed.
  • the box marked 21 thus symbolizes that a day trip has been recognized.
  • the box 22 asks more conditions. For this purpose, for example, images of the camera 3 can be evaluated, for example, so as to detect street lamps, for example. If street lamps are present, then in box 23, a trip is detected and passed on, for example, within the city or within a tunnel.
  • the box 24 designates further alternative data, which may be included here, for example, the driving speed of the truck 1 or the like. In box 25, all these data 19, 21, 23, 24 are combined with each other via an OR operation. In the event that one of the data records is satisfied, then as indicated by the box 26, it comes to a suppression request for the automatic high beam.
  • Assist system control unit 11 with, for example, in the box 27, if the running light is turned on, in the box 28, the position of the main beam lever and in the box 29, if an automatic high beam is required, or if the driver would rather make the operation of the high beam itself ,
  • the high-beam assistance system is particularly advantageous if the headlights are designed so that they completely differentiate between an opened and a dimmed mode. This would be for example for halogen or
  • Xenon / bixenon headlights or so-called full-LED headlights are an advantage.
  • Here is the preferred use of the high beam assistance system.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fernlichtassistenzsystem in einem Fahrzeug (1) mit einer optischen Kamera (3), bei welchem in Abhängigkeit von erfassten Daten (19) der Kamera (3) eine Ansteuerung eines automatischen Fernlichts erfolgt. Das erfindungsgemäße Fernlichtassistenzsystem ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer Umgebungssensor (7, 8, 9) vorgesehen ist, welcher zumindest einen von der Kamera (3) nicht erfassten Bereich überwacht, wobei in Abhängigkeit von erfassten Daten (19) des wenigstens einen weiteren Umgebungssensors (7, 8, 9) eine alternative Ansteuerung des automatischen Fernlichts erfolgt.

Description

Fernlichtassistenzsystem
Die Erfindung betrifft ein Fernlichtassistenzsystem mit einer optischen Kamera nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung eines derartigen Fernlichtassistenzsystems.
Ein Fernlichtassistenzsystem bzw. ein sogenannter Fernlichtassistent ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Das Fernlichtassistenzsystem ist dabei ein Sicherheits-/Komfortelement, welches in Fahrzeugen eingesetzt wird, um das Auf- und Abblenden des Fernlichts bei Dunkelheit zu automatisieren. Über eine typischerweise im Bereich der Vorderseite des Innenspiegels angebrachte Kamera wird das
Scheinwerferlicht entgegenkommender und das Rücklicht vorausfahrender Fahrzeuge bis zu einer relevanten Entfernung von dem Fahrzeug registriert. Der Fernlichtassistent schaltet das Fernlicht dann selbstständig ein und aus bzw. verändert die vom Fernlicht erzeugte Lichtverteilung vor dem Fahrzeug je nachdem, ob andere Verkehrsteilnehmer erkannt worden sind oder nicht. Ohne dass der Fahrer des Fahrzeugs aktiv in die Bedienung des automatischen Fernlichts involviert werden muss, kann so einerseits eine gute Sicht erzielt werden, und andererseits kann das Blenden von anderen
Verkehrsteilnehmern durch das Fernlicht vermieden werden.
Das Ansteuern eines automatischen Fernlichts über eine Kamera als Sensor zur Erfassung anderer Verkehrsteilnehmer kann dabei in bestimmten Verkehrssituationen nicht ausreichend sein, um ein Blenden eines anderen Verkehrsteilnehmers,
insbesondere eines vorausfahrenden beleuchteten Fahrzeugs, sicher auszuschließen. Dies hängt beispielsweise mit dem seitlich eingeschränkten Blickwinkel der Kamera und einem, je nach Einbauhöhe der Kamera, gegebenenfalls eingeschränkten Blickwinkel in vertikaler Richtung zusammen. Außerdem können gewisse Sichtbeeinträchtigungen wie beispielsweise beschlagene Scheiben oder dergleichen die Funktionalität der Kamera als Sensor für das Fernlichtassistenzsystem beeinträchtigen.
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein
Fernlichtassistenzsystem weiter zu verbessern und insbesondere die oben genannten Nachteile zu minimieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Fernlichtassistenzsystem mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Im Anspruch 10 ist eine besonders bevorzugte Verwendung hierfür angegeben.
Das erfindungsgemäße Fernlichtassistenzsystem nutzt ähnlich wie der oben genannte Stand der Technik eine optische Kamera. Erfindungsgemäß ist es so, dass wenigstens ein weiterer Umgebungssensor zumindest einen von der Kamera nicht erfassten Bereich überwacht. Ein solcher von der Kamera nicht erfasster Bereich kann beispielsweise ein Bereich seitlich neben dem Fahrzeug bzw. seitlich vor dem Fahrzeug sein, welcher aufgrund des typischerweise eingeschränkten Blickwinkels der Kamera nicht oder noch nicht vollständig erfasst wird. Um über die Kamera ein Fahrzeug in diesem Bereich zu erfassen, beispielsweise ein Fahrzeug auf der benachbarten Spur, insbesondere eines, welches das Fahrzeug mit dem Fernlichtassistenzsystem gerade überholt hat, wäre es notwendig, durch die Kamera das Fahrzeug und seine Rücklichter sowie insbesondere die Straße unterhalb des Fahrzeugs zu erkennen. Dies ist bei einem überholenden Fahrzeug je nach Zeitpunkt, zu welchem es auf die Spur des Fahrzeugs mit dem
Fernlichtassistenzsystem einschwenkt, nicht oder lediglich verzögert möglich. In diesem Fall wird das Fernlicht über ein herkömmliches Fernlichtassistenzsystem dann typischerweise zu spät abgeschaltet. Aus diesem Grund kann nun über den wenigstens einen weiteren Umgebungssensor ein solcher von der Kamera nicht erfasster Bereich überwacht werden. Bei diesem Sensor kann es sich beispielsweise um ein Radar, ein Lidar, Ultraschallsensoren, Laserscanner oder ähnliches handeln.
Wird über diesen wenigstens einen weiteren Umgebungssensor ein anderer
Verkehrsteilnehmer in dem von ihm überwachten Bereich erkannt, dann kann über eine alternative Ansteuerung des automatischen Fernlichts dieses entsprechend betätigt, in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel abgeschaltet, werden. Der Fernlichtassistent sorgt also dafür, dass das Fernlicht abgeblendet wird, auch wenn der potenziell geblendete Verkehrsteilnehmer durch die Kamera noch gar nicht erfasst ist.
Wie bereits erwähnt kann es in einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fernlichtassistenzsystems vorgesehen sein, dass der wenigstens eine weitere
Umgebungssensor so montiert ist, dass er einen Bereich seitlich des Fahrzeugs überwacht. Insbesondere kann hier der der Gegenspur zugewandte Bereich bevorzugt werden, da auf dieser Seite mit Fahrzeugen, welche beispielsweise überholen oder dergleichen, zu rechnen ist. Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann es aber auch vorgesehen sein, dass zwei Umgebungssensoren so montiert sind, dass sie beide Bereiche seitlich neben dem Fahrzeug überwachen.
Eine weitere außerordentlich günstige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Idee sieht es nun alternativ oder ergänzend hierzu vor, dass der wenigstens eine weitere
Umgebungssensor in einer von der Einbauhöhe der Kamera abweichenden Einbauhöhe montiert ist. Kameras sind typischerweise für eine Mitten- und Fernfelderfassung der Umgebung des Fahrzeugs geeignet. Diese Erfassung beginnt je nach Einbauhöhe der Kamera beispielsweise in Fahrtrichtung blickend eine gewisse Wegstrecke vor dem Fahrzeug und ist in ihrer maximalen Reichweite typischerweise von den
Sichtverhältnissen abhängig. Insbesondere der Beginn der Erfassung ein gewisses Wegstück vor dem Fahrzeug ist dann von Nachteil, wenn Objekte sich zwischen dem Fahrzeug und diesem Beginn der Kameraerfassung befinden. Diese können durch die Kamera nicht erfasst werden, sodass hier eine Lücke in der Erfassung entsteht, insbesondere wenn die Objekte sich zeitlich erst dann in diesem Bereich bewegen, wenn der Erfassungsbereich der Kamera diesen Abschnitt bei der Fahrt des Fahrzeugs bereits passiert hat.
Dies gilt insbesondere für die Anwendung in Nutzfahrzeugen. Hier sind die Kameras vergleichbar wie bei Personenkraftwagen hinter der Windschutzscheibe des Fahrzeugs montiert, um durch diese entsprechend geschützt zu sein und bei Regen von den Scheibenwischern zu profitieren. Kommt es nun dazu, dass ein Fahrzeug, welches den Lastkraftwagen überholt hat, vor diesem einschert, dann kann es dazu kommen, dass dieses Fahrzeug sich noch zwischen dem Lastkraftwagen und dem Bereich, in dem die Mitten- und Fernfelderfassung durch die Kamera beginnt, befindet. Das Fahrzeug wird also nicht als solches erkannt, sodass das herkömmliche Fernlichtassistenzsystem im Falle eines vor dem Lastkraftwagen erkannten Fahrzeugs reagiert. In einer solchen Situation wird nun der erfindungsgemäße weitere Umgebungssensor genutzt. Die durch den weiteren Umgebungssensor erfassten Sensordaten füllen die Lücke, welche in den erfassten Daten der Kamera zwischen dem Fahrzeug und dem Beginn des Bereichs ihrer Erfassung verbleibt.
Um beispielsweise über ein Kamerasystem einen Personenkraftwagen zuverlässig erfassen zu können, welcher vor einem Lastkraftwagen fährt bzw. nach einem
Überholvorgang vor diesem einschert, ist typischerweise das Fahrzeug sowie die Straße unterhalb des Fahrzeugs in den erfassten Bilddaten notwendig. Wenn das Fahrzeug nun so einschert, dass sich im Blickwinkel der Kamera lediglich ein Teil des Daches und beispielsweise die hintere Heckscheibe befinden, dann kann das Fahrzeug nicht als solches erkannt werden.
Durch das erfindungsgemäße Fernlichtassistenzsystem werden solche Situationen nun dadurch verhindert, dass über den wenigstens einen weiteren Umgebungssensor, welcher gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee ein Radar sein kann, in dieser Lücke der Erfassung durch die Kamera befindliche Fahrzeuge als solche erkannt werden. Durch die Nutzung der Daten beider Sensoren, nicht in Form einer Redundanz, sondern in Form einer Oder- Verknüpfung, um die Reichweite zu verbessern, kann so die gewünschte Funktionalität des Abblendens im Rahmen einer Fernlichtassistenz zuverlässig ausgelöst werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann der wenigstens eine weitere Umgebungssensor dabei, wie oben schon erwähnt, ein Radarsystem sein. Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann das Radarsystem neben einem
Frontradar auch einen oder mehrere Seitenradare umfassen, um beispielsweise ein überholendes Fahrzeug schon sehr früh und vor dem Ende des Einscherens vor das Fahrzeug mit dem Fernlichtassistenzsystem erfassen zu können.
Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Idee ist es ferner vorgesehen, dass der wenigstens eine weitere Umgebungssensor unterhalb der Kamera positioniert ist. Ein solcher Aufbau kann insbesondere bei Nutzfahrzeugen von entscheidendem Vorteil sein. Typischerweise ist das Kamerasystem im Bereich der Windschutzscheibe oben oder unten so positioniert, dass es in den Genuss der Wirkung der Scheibenwischer kommt. Wird der weitere Umgebungssensor nun unterhalb positioniert, dann kann er genau die Lücke, die sich durch den insbesondere bei Nutzfahrzeugen sehr hohen Einbaupunkt der Kamera ergibt, ideal ausfüllen. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee ist der weitere Umgebungssensor dabei mehr als 0,9 m, vorzugsweise mehr als 1 m, unterhalb der optischen Kamera positioniert.
In einer weiteren sehr günstigen Weiterbildung der Idee ist es darüber hinaus
vorgesehen, dass der horizontale Blickwinkel des wenigstens einen weiteren
Umgebungssensors größer als der Blickwinkel der Kamera ist. Kameras haben typischerweise einen Blickwinkel, welcher eine sichere und zuverlässige Erfassung in dem schon erwähnten Mitten- und Fernbereich ermöglicht. Ein solcher Blickwinkel der Kamera kann beispielsweise in der Größenordnung von 50° liegen. In vielen Fällen reicht dies dann nicht aus, um dicht vor oder neben dem Fahrzeug befindliche Objekte zuverlässig zu erkennen, dies gilt insbesondere bei entsprechend hoher Einbauhöhe der Kamera in dem Fahrzeug. Indem nun wenigstens ein weiterer Umgebungssensor verwendet wird, kann diese Lücke geschlossen werden. Dabei ist es sinnvoll, wenn dieser Umgebungssensor in der Horizontalen einen größeren Blickwinkel als die Kamera aufweist, um nicht nur in der Vertikalen, bedingt durch seine bevorzugt unterhalb der Kamera liegende Einbauposition, eine auch in der Horizontalen gegenüber der Kamera größeren Erkennungsbereich zu gewährleisten, um so durch eine Fusion der
Sensordaten die im Blickfeld der Kamera verbleibenden Lücken zuverlässig zu schließen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Idee kann es außerdem vorgesehen sein, dass weitere Sensordaten in die Ansteuerung, insbesondere in eine Entscheidung zur Unterdrückung des automatischen Fernlichts einfließen. Weitere Sensordaten können also verwendet werden, um das Lichtsystem abgeblendet zu halten und ein Aufblenden des Fernlichts zu vermeiden. Solche Daten können insbesondere von weiteren Sensoren stammen oder auch Daten sein, welche aus der Auswertung insbesondere des
Kamerabildes oder auch anderer Sensoriken wie beispielsweise eines
Navigationssystems oder ähnliches erfasst werden können. So ist es beispielsweise möglich, am Tag, wenn die Umgebung z.B. über einen Dämmerungssensor oder als„hell" erkannt worden ist, das Fernlicht zu unterdrücken. Wenn z.B. Straßenlaternen von der optischen Kamera des Fahrzeugs erkannt worden sind, kann von einer Stadtfahrt oder einer Tunnelfahrt ausgegangen werden, bei welcher das Fernlicht ebenfalls unterdrückt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Fernlicht erst dann überhaupt aufzublenden, wenn eine gewisse Geschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht ist, beispielsweise eine Geschwindigkeit von mehr als 50 km/h, sodass typischerweise von einer Fahrt außerhalb der Stadt ausgegangen werden kann.
Prinzipiell ist das Fernlichtassistenzsystem für jede Art von Fahrzeug geeignet. Anhand des Beispiels oben wurde bereits erläutert, dass es insbesondere dann bestehende Probleme ideal lösen kann, wenn die Einbauhöhen der optischen Kamera einerseits und des weiteren Umgebungssensors andererseits sich erheblich unterscheiden. Eine solche Situation tritt insbesondere im Bereich von Nutzfahrzeugen auf, da diese gegenüber Personenkraftwagen eine sehr viel größere Höhe aufweisen und typischerweise den Fahrer und damit die Windschutzscheibe sowie die hinter ihr installierte Kamera auf einer sehr viel höheren Einbauhöhe haben. Die besonders bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Fernlichtassistenzsystems ist deshalb in einem Nutzfahrzeug, insbesondere in einem Lastkraftwagen ohne eine sogenannte Schnauze bzw. Haube. Vor allem aber nicht ausschließlich bei derartigen Anwendungen entsteht für die Kamera eine Lücke in ihrer Erfassung unmittelbar vor dem Fahrzeug, welche in dem
erfindungsgemäßen Fernlichtassistenzsystem nun ideal durch den wenigstens einen weiteren Umgebungssensor geschlossen werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Idee ergeben sich auch anhand des
Ausführungsbeispiels, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine prinzipmäßige Seitenansicht einer Situation zur Nutzung des
erfindungsgemäßen Fernlichtassistenzsystems;
Fig. 2 eine prinzipmäßige Draufsicht einer Situation zur Nutzung des
erfindungsgemäßen Fernlichtassistenzsystem;
Fig. 3 eine beispielhafte Darstellung des genutzten Steuergeräteverbunds; und
Fig. 4 ein Funktionsdiagramm des Fernlichtassistenten.
Das erfindungsgemäße Fernlichtassistenzsystem wird nachfolgend rein beispielhaft für ein Nutzfahrzeug, in Form eines Lastkraftwagens, näher beschrieben. Das
erfindungsgemäße Fernlichtassistenzsystem ist jedoch nicht auf dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel eingeschränkt, sondern kann selbstverständlich für beliebige Fahrzeuge eingesetzt werden.
In der Darstellung der Figur 1 ist ein Lastkraftwagen 1 als Nutzfahrzeug sowie ein Personenkraftwagen 2 als zu erkennendes Objekt näher dargestellt. Bei dem
Lastkraftwagen 1 ist es so, dass eine optische Mono- oder Stereokamera 3 hinter einer angedeuteten Windschutzscheibe 4, montiert ist. Die Montage kann dabei vergleichbar wie bei den meisten Personenkraftwagen im oberen Bereich der Windschutzscheibe 4 erfolgen. Idealerweise ist die Kamera 3 aufgrund des sehr hohen Aufbaus des
Lastkraftwagens 1 jedoch wie hier dargestellt am unteren Rand der Windschutzscheibe 4 montiert. Die optische Achse der Kamera 3, welche in der Darstellung mit dem
Bezugszeichen 5 bezeichnet und durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist, weicht dabei typischerweise um einen gewissen Winkel α von der mit dem Bezugszeichen 6 bezeichneten und strichzweipunktiert dargestellten Waagrechten ab. Die Kamera 3 ist also leicht nach unten geneigt, beispielsweise um einen Winkel von ca. 5° bei dem hier gezeigten Einbau am unteren Ende der Windschutzscheibe 4. Bei einem Nutzfahrzeug 1 ist die in der Darstellung der Figur mit H bezeichnete Einbauhöhe der Kamera 3 über der Fahrbahn dennoch vergleichsweise groß, sie liegt beispielsweise in der Größenordnung von ca. 1 ,5 m bis zu mehr als 3 m im Falle des Einbaus am oberen Ende der
Windschutzscheibe 4.
Der Blickwinkel der Kamera ist um eine zuverlässige Erfassung insbesondere im Bereich einer mittleren und größeren Entfernung zu gewährleisten mit einem Blickwinkel ß von beispielsweise ca. 50° ausgestattet. Wenn der Personenkraftwagen 2 den
Lastkraftwagen 1 nun beispielsweise gerade überholt hat, und vor dem Lastkraftwagen 1 wieder einschert, kann es zu der in Figur 1 dargestellten Situation kommen. Im
Blickwinkel ß der Kamera 3 liegt von dem Personenkraftwagen 2 nur der obere
Heckbereich. Um zuverlässig den Personenkraftwagen 2 als Fahrzeug erkennen zu können, ist zumindest das vollständige Erkennen seiner Rücklichter, insbesondere das Erkennen sowohl des Fahrzeugs als auch der Fahrbahn unterhalb des Fahrzeugs, notwendig. Dies würde bei dem hier dargestellten Blickwinkel erst in einem mit L bezeichneten Abstand möglich sein. Der tatsächliche Abstand I, welcher kleiner als der Abstand L ist, liegt jedoch darunter. Der Personenkraftwagen 2 befindet sich also nicht in dem Bereich, welcher durch die Kamera 3 zuverlässig erfasst werden kann. Eine an das Vorhandensein des Personenkraftwagens 2 gekoppelte Funktionalität des Fernlichtassistenzsystems kann also nicht genutzt werden, da der Personenkraftwagen 2 nicht als solcher erkannt wird. Das Abblenden des Fernlichts würde in dieser Situation also erst dann erfolgen, wenn der Abstand zwischen dem Lastkraftwagen 1 und dem Personenkraftwagen 2 auf den Abstand L angewachsen ist. In dieser Zeit würde eine starke Blendung des Fahrers des Personenkraftwagens 2 erfolgen. Dies ist höchst unerwünscht.
Um dieser Problematik abzuhelfen wird nun zusätzlich ein weiterer Umgebungssensor, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Figur 1 ein Radarsystem mit einem Frontradar 7, genutzt. Dieser Frontradar 7 ist auf einer sehr viel niedrigeren Einbauhöhe h über der Fahrbahn eingebaut als die Kamera. Die Einbauhöhe h liegt typischerweise in der Größenordnung von 0,3 bis maximal 1 m über der Oberfläche der Straße. Dieser Frontradar 7 erfasst nun beispielhaft den durch die punktierten Linien angedeuteten Bereich, welcher zumindest innerhalb des Abstands I vor der Front des Lastkraftwagens 1 nur eine vergleichsweise kleine Überlappung mit dem Blickwinkel ß der Kamera 3 aufweist.
Der Frontradar 7 ist in der Lage, den Personenkraftwagen 2 als solchen zu erkennen, sodass durch eine Nutzung der Sensordaten der Kamera 3 oder des Frontradars 7 ein Aufbau möglich wird, welcher eine Unterdrückung des Aufblendens in dem
Fernlichtassistent ermöglicht, sodass der Fahrer des Personenkraftwagens 2 nach dem Überholen des Lastkraftwagens 1 nicht durch dessen Femlicht, welches aufgeblendet bleibt, geblendet wird. Für die Erkennung durch Frontradar 7 muss der
Personenkraftwagen 2 dabei nicht vollständig im Öffnungswinkel des Radars enthalten sein. Es reicht vielmehr aus, wenn das zu erfassende Objekt, hier also der
Personenkraftwagen 2, sich nur teilweise im Erfassungsbereich befindet, um zuverlässig erkannt zu werden. Außerdem kann über den Frontradar 7 können bewegte Fahrzeuge, wie beispielsweise der Personenkraftwagen 2, und bereits als bewegt erkannte und später angehaltene Fahrzeuge zuverlässig erkannt werden.
In der Darstellung der Figur 2 ist eine Draufsicht auf eine ähnliche Situation dargestellt. Diese zeigt, dass eine Erfassung selbst bei einer größeren Entfernung zwischen dem Lastkraftwagen 1 und dem Personenkraftwagen 2 auch hinsichtlich der horizontalen Blickwinkel der Kamera 3, welche hier wiederum mit ß bezeichnet ist, schwierig sein kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Personenkraftwagen 2, welcher sich noch beim Einscheren vor den Lastkraftwagen 1 nach dem Überholen befindet, nicht ganz und damit nicht zuverlässig als solcher erkannt. Wünschenswert wäre es jedoch bereits in dieser Situation, das aufgeblendete Fernlicht entsprechend abzublenden, also die eigentliche Fernlichtanforderung zu unterdrücken. Erreicht wird dies nun wiederum vergleichbar wie in dem oben beschriebenen Beispiel dadurch, dass der Frontradar 7 typischerweise einen sehr viel größeren horizontalen Blickwinkel γ aufweist. Beträgt der Blickwinkel der Kamera 3 in der Horizontalen ebenso wie der Blickwinkel in der Vertikalen beispielsweise 50°, dann kann der Blickwinkel des Radars γ insbesondere ca. 90° betragen und erfasst, wie es aus der Darstellung zu erkennen ist, den
Personenkraftwagen 2 bereits sehr viel früher.
Optional ist es hier denkbar, dass ergänzend zu dem Frontradar 7 weitere Radarsensoren 8, 9 zu dem Radarsystem gehören, welche als sogenannte Seitenradare ausgebildet sind, und den Bereich seitlich neben und schräg vor dem Lastkraftwagen 1 entsprechend erfassen. Ihre in der Darstellung der Figur 2 gewählte Positionierung ist dabei rein beispielhaft zu verstehen. Solche Seitenradare 8, 9 werden häufig auch an der Seite des Fahrzeugs, beispielsweise im Bereich der Radkästen, eingesetzt. Selbstverständlich fallen auch solche direkt an der Seite des Fahrzeugs verbaute Seitenradare unter die Definition und Idee der Erfindung. Durch die zusätzliche Verwendung der Daten dieser optionalen Seitenradare 8, 9 kann die Erkennung noch weiter verbessert werden, und insbesondere die Erkennung des Personenkraftwagens 2 zu einem noch früheren Zeitpunkt erfolgen, als wenn lediglich das Frontradar 7 entsprechend eingesetzt wird. Dabei zählt selbstverständlich auch bei einem überholenden Personenkraftwagen 2, wie er während des Einscherens in der Darstellung der Figur 2 in einer Draufsicht dargestellt ist, der in Figur 1 erläuterte vertikale Erfassungsbereich zusätzlich zu dem horizontalen Erfassungsbereich gemäß der Darstellung in Figur 2.
Ferner ist es möglich, über das Radarsystem und insbesondere das Seitenradar 8, 9 Personenkraftwagen 2 zu erkennen, welche sich ausschließlich neben und nicht vor dem Lastkraftwagen 1 befinden, sodass auf diese nicht reagiert werden muss. Dies gilt selbstverständlich auch für unbeleuchtete Fahrzeuge, welche am Straßenrand abgestellt bzw. geparkt sind. Auch hier kann über das Radarsystem sehr schnell und zuverlässig ein solches Fahrzeug aussortiert werden, da hier die fehlende Bewegung erkannt wird. Durch die Kamera 3 ist dies prinzipiell auch möglich, wobei hier primär ein Erkennen des unbeleuchteten Fahrzeugs erfolgen wird, da dies durch die Kamera sehr viel besser zu erfassen ist, als ob das Fahrzeug sich bewegt oder nicht. Hier ist das Radar 7 bzw. das Radarsystem mit den Radaren 7, 8 und 9, sofern vorhanden, von Vorteil.
In der Darstellung der Figur 3 ist ein beispielhafter und bevorzugter Steuergeräteverbund zur Umsetzung der Funktionalität, wiederum am Beispiel eines Fernlichtassistenten, dargestellt. Die mit 3 bezeichnete Box symbolisiert wiederum die Kamera 3, welche auch als Frontkamera 3 bezeichnet werden könnte. Daneben befindet sich das Radarsystem 7 in Form des Frontradars. Gestrichelt angedeutet sind außerdem die optionalen
Seitenradare 8 und 9 links und rechts des Lastkraftwagens 1 dargestellt. Über ein Bussystem 10, insbesondere den ohnehin vorhandenen CAN-Bus des Fahrzeugs, sind die Frontkamera 3, das Frontradar 7 sowie die beiden Seitenradare 8, 9 nun mit einer Assistenzsystemsteuereinheit 11 verbunden. Diese Assistenzsystemsteuereinheit 11 dient zur Ansteuerung des Fernlichtassistenten. Wiederum über den CAN-Bus oder gegebenenfalls auch ein alternatives Bussystem sind dieser
Assistenzsystemsteuereinheit 11 weitere Daten bekannt. Selbstverständlich könnte die Assistenzsystemsteuereinheit 11 auch anderweitig ausgebildet sein und beispielsweise in einem der Umgebungssensoren 7, 8, 9 oder das Radarsystem bzw. die Kamera 3 mit integriert ausgeführt sein. In der Darstellung der Figur 3 symbolisiert beispielsweise die mit 12 bezeichnete Box die Kommunikationsschnittstellen zu Bedienelementen wie beispielsweise einem Lichtschalter und der Stellung des Fernlichthebels. Die mit 13 bezeichnete Box symbolisiert die Kommunikationsschnittstelle zur Ansteuerung des Lichts, also zur aktiven Nutzung des Fernlichts einerseits oder des Abblendlichts andererseits. Darüber hinaus ist durch die mit 14 bezeichnete Box eine Statusanzeige symbolisiert, sodass in dem Cockpit angezeigt wird, dass das Fernlichtassistenzsystem aktiv ist, und ob dieser sich gerade in dem einen oder dem anderen Modus befindet. Teil einer solchen Ansteuerung kann auch eine Funktion zur Aktivierung oder Deaktivierung des Fernlichtassistenten sein. Diese kann beispielsweise in die Box 14 mit integriert ausgeführt sein, oder als eigenständige Funktion über das Bussystem angebunden werden.
In der Darstellung der Figur 4 ist nun eine Funktionsdarstellung der Fusion der
Sensordaten dargestellt. Eine mit 15 bezeichnete Box steht für das Erkennen eines beleuchteten Fahrzeugs durch die Frontkamera 3. Über die mit 16 bezeichnete Box wird ein fahrendes Fahrzeug über den Frontradar 7 erkannt. Ergänzend hierzu kann optional auch über die Seitenradare 8, 9 in der mit 17 bezeichneten Box eine entsprechende Erkennung erfolgen. Diese Daten werden nun in der Box 18 über eine Oder- Verknüpfung miteinander kombiniert. Sobald über die Kamera 3 oder einen der Radarsensoren 7, 8, 9 ein Fahrzeug erkannt worden ist, wird also ein mit 19 bezeichnetes Signal, dass ein Fahrzeug voraus ist, generiert. Über die Kommunikationsschnittstelle 12 gemäß Figur 3 können dann weitere Daten erfasst und abgefragt werden. So ist beispielsweise im Rahmen der durch die Box 20 bezeichneten Erfassung, welche insbesondere durch einen Helligkeitssensor oder die Bildverarbeitung der Daten der Kamera 3 erfolgen kann, zu erkennen, ob es hell oder dunkel ist. Im Falle einer großen Helligkeit ist das Fernlicht grundsätzlich unterdrückt. Die mit 21 bezeichnete Box symbolisiert also, dass eine Tagfahrt erkannt worden ist. Die Box 22 fragt weitere Bedingungen ab. Hierfür können beispielsweise wiederum Bilder der Kamera 3 ausgewertet werden, um so beispielsweise Straßenlaternen zu erkennen. Sind Straßenlaternen vorhanden, dann wird in der Box 23 eine Fahrt beispielsweise innerhalb der Stadt oder innerhalb eines Tunnels erkannt und weitergegeben. Die Box 24 bezeichnet weitere alternative Daten, welche hier einfließen können, beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit des Lastkraftwagens 1 oder ähnliches. In der Box 25 werden nun all diese Daten 19, 21 , 23, 24 über eine Oder-Verknüpfung miteinander kombiniert. Im Falle, dass einer der Datensätze erfüllt ist, kommt es dann wie durch die Box 26 angedeutet, zu einer Unterdrückungsanforderung für das automatische Fernlicht. Darüber hinaus können weitere Funktionalitäten in die
Assistenzsystemsteuereinheit 11 mit einfließen, beispielsweise in der Box 27, ob das Fahrtlicht eingeschaltet ist, in der Box 28 die Stellung des Fernlichthebels und in der Box 29, ob ein automatisches Fernlicht angefordert ist, oder ob der Fahrer die Bedienung des Fernlichts lieber selbst vornehmen will.
Das Fernlichtassistenzsystem ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Scheinwerfer so ausgestaltet sind, dass diese vollständig zwischen einem aufgeblendeten und einem abgeblendeten Modus unterscheiden. Dies wäre beispielsweise für Halogen- bzw.
Xenon/Bixenonscheinwerfer oder sogenannte Full-LED-Scheinwerfer von Vorteil. Hier liegt also der bevorzugte Einsatz des Fernlichtassistenzsystems.

Claims

Patentansprüche
Fernlichtassistenzsystem in einem Fahrzeug (1) mit einer optischen Kamera (3), bei welchem in Abhängigkeit von erfassten Daten (19) der Kamera (3) eine
Ansteuerung eines automatischen Fernlichts erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein weiterer Umgebungssensor (7, 8, 9) vorgesehen ist, welcher zumindest einen von der Kamera (3) nicht erfassten Bereich überwacht, wobei in Abhängigkeit von erfassten Daten (19) des wenigstens einen weiteren
Umgebungssensors (7, 8, 9) eine alternative Ansteuerung des automatischen Fernlichts erfolgt.
Fernlichtassistenzsystem nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine weitere Umgebungssensor (7, 8, 9) so montiert ist, dass er einen Bereich seitlich des Fahrzeuges (1) überwacht.
Fernlichtassistenzsystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Umgebungssensoren (8, 9) so montiert sind, dass sie beide Bereiche seitlich des Fahrzeuges (1) überwachen.
Fernlichtassistenzsystem nach Anspruch 1 , 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine weitere Umgebungssensor (7, 8, 9 in einer von einer
Einbauhöhe (H) der Kamera (3) abweichenden Einbauhöhe (h) montiert ist.
5. Fernlichtassistenzsystem nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der weitere Umgebungssensor (7, 8, 9) unterhalb der Kamera (3) positioniert ist.
6. Fernlichtassistenzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine weitere Umgebungssensor ein Radarsystem (7, 8, 9) ist.
7. Fernlichtassistenzsystem nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Radarsystem zumindest einen Frontradar (7) umfasst.
8. Fernlichtassistenzsystem nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Radarsystem zumindest einen Seitenradar (8,9) umfasst.
9. Fernlichtassistenzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
weitere Sensordaten (21 , 23, 24) aus dem Fahrzeug (1) in die Ansteuerung des automatischen Fernlichts einfließen.
10. Verwendung des Fernlichtassistenzsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 9, in einem Nutzfahrzeug (1).
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