WO2018103796A1 - Method and apparatus for camera-based control of a lighting unit of a motor vehicle - Google Patents

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WO2018103796A1
WO2018103796A1 PCT/DE2017/200123 DE2017200123W WO2018103796A1 WO 2018103796 A1 WO2018103796 A1 WO 2018103796A1 DE 2017200123 W DE2017200123 W DE 2017200123W WO 2018103796 A1 WO2018103796 A1 WO 2018103796A1
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lighting
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lighting unit
camera
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Karsten Breuer
Tobias Schwarz
Sascha Semmler
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Conti Temic Microelectronic Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a lighting system of a motor vehicle, which is automatically controlled in the context of a driver assistance system.
  • a driving light automatic is realized.
  • Motor vehicles in particular motor vehicles with camera-based driver assistance systems.
  • a camera system can
  • Information about a scene in the area which is preferably arranged in front of a motor vehicle, are detected and used for example for controlling a cruise control.
  • a light or combined rain light sensor is provided, which is aligned substantially vertically upwards and over which the brightness of the environment can be determined. If poor visibility conditions are determined, a lighting unit can be activated and switched on, for example, to illuminate the roadway.
  • the above-mentioned method has among other things the disadvantage that an additional sensor system has to be provided. This increases the manufacturing complexity and the complexity of
  • a light sensor provides only a limited amount of information and can lead to erroneous results. Also, only the environment of the vehicle is examined; a foresighted analysis of future
  • the object is based on a method according to claim 1 and a use according to claim 9 and a
  • the invention includes the technical teaching to provide a method for camera-based control of a lighting unit of a motor vehicle, which has steps in which in an imaging step by means of a camera system a
  • Scene is mapped onto an image in front of the vehicle, and in an analysis step, the image is analyzed, and in a control step based on the analysis, the lighting unit of the vehicle is controlled.
  • the invention includes the advantage that with only one sensor system in the form of the camera of the driver assistance system, a forward-looking control of the lighting unit is made possible. In particular, can be dispensed with additional sensors. In particular, no step is needed in which the
  • Brightness of the environment affects the control of the lighting unit.
  • a preferred embodiment of the invention provides for structures in the image to be recognized and object classes to be assigned, and the lighting unit to be dependent on the
  • Object classes is controlled. Such a classification can be realized for example by means of semantic segmentation and, if necessary, environmental recognition.
  • the structures can be assigned to the corresponding object classes, for example by using pattern recognition methods-in particular by the use of neural networks.
  • the advantage of this embodiment includes that objects located at any distance from the vehicle can be used to proactively assess a need to turn on an additional lighting unit.
  • the structures are particularly preferred as
  • Road structure object classes associated with bridges, tunnels, underpasses and / or building facades are associated with bridges, tunnels, underpasses and / or building facades.
  • a tunnel or an underpass may lead to an analysis, the result of which leads to the illumination unit being switched on even before an entrance to the tunnel or the beginning of the underpass is reached.
  • the invention can be further improved by the expected duration of a passage along the recognized
  • Road structure is calculated and the lighting unit is turned on only for a calculated duration above a street structure associated threshold.
  • unnecessary controls of the lighting unit are advantageously avoided, which can cause irritation of the driver depending on the light source in addition to increased wear and energy consumption.
  • the motor vehicle under a narrow bridge
  • Lighting unit are suppressed. Even if another control, which is based for example on the ambient brightness, which is detected for example by an additional sensor or via the camera, detects a darkening and thus trigger the switching on of the lighting unit, this mechanism would, due to the expected temporal shortness of Darkening, suppress switching on.
  • the threshold may be, for example, a few seconds, for example one or five or ten seconds.
  • the duration the current or expected speed of the vehicle may also be included.
  • Luminaire unit categories that include headlamps and / or streetlamps. Such external lighting units can be used as a measure of the
  • Luminous units determined and calculated a comparison value of a number of switched on lighting units against a number of switched-off lighting units, and then the lighting is switched on at a comparison value above a predefined threshold value.
  • the comparison value can be, for example, a quotient or a difference. If, for example, a sufficient percentage of oncoming vehicles has switched-on headlights, or a sufficient percentage of the street lamps arranged in the field of view of the camera system is switched on, this can be determined by analyzing the image, whereby switching on the
  • Lighting unit is effected. This is special
  • An embodiment of the invention further provides that a switching state of the lighting units is determined and a number of switched on lighting units within a predefined period of time is determined and the lighting is turned on at a number above a predefined threshold.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the scene is imaged by means of a wide-angle camera, by means of which a lower area below the horizon and an upper area above 45 ° above the horizon are detected, and wherein the brightness of the upper area of the image is analyzed is turned on, and the lighting is turned on when a critical brightness is below.
  • the wide-angle camera can be used as a camera, for example
  • a wide-angle camera of a driver assistance system is additionally used as a light sensor.
  • a further advantageous embodiment provides that the brightness of a central region of the image is analyzed, and a comparison value between the brightness in the upper region and the brightness in the middle region is calculated and the illumination is controlled as a function of the comparison value.
  • the comparison value can be, for example, a quotient or a difference.
  • the center area may be near the vanishing point of the image, and the top area may be at the top of the image. This makes it possible, for example, to suppress the switching on of the lighting unit when only an underpass is passed, in which the middle area is comparatively light and the upper area is comparatively dark.
  • Fig. 1 is a diagram of a first embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a diagram of a second embodiment of the invention
  • Fig. 3 is a diagram of a third embodiment of the invention.
  • a scene in front of the vehicle is imaged on an image in an imaging step 101 by means of a camera system, and the image is analyzed in an analysis step 102.
  • structures in the image are first recognized in an object recognition step 103, for example by means of semantic segmentation, and the recognized structures are assigned to object classes.
  • a first comparison step 105 is continued. Otherwise, if no such object classes are detected, then continue with mapping step 101.
  • the switching state of the light units is determined. It is therefore determined whether the respective lighting unit is on or off. Subsequently, in the first comparison step 105, a comparison value of a number of switched on lighting units is calculated against a number of switched-off lighting units. This comparison value can be designed, for example, as quotient or difference. If the comparison value is smaller than a predefined threshold value, then step 101 continues. Otherwise, in the case of a comparison value above a predefined threshold value, the illumination is switched on in a control step 106.
  • the object recognition step 103 is followed, for example, by a second assignment step 104 in addition to the first assignment step 104
  • a second comparison step 108 is continued. Otherwise, if no such object classes are recognized, then continue with mapping step 101.
  • the second comparison step 108 the expected duration of a transit along the recognized road structure is determined. This can be done, for example, by a recognition of structural characteristics such as the length of the road structure and a comparison with the current or expected speed of the vehicle. If the duration is less than a predefined threshold, then
  • Imaging step 101 continued. Otherwise, in the case of a duration above a predefined threshold, and the lighting in one
  • Control step 106 is turned on.
  • a driver assistance system recognizes a number of lighting units 1 in the form of headlights 2, rear lights 3 and street lamps 4.
  • a number of lighting units 1 in the form of headlights 2, rear lights 3 and street lamps 4.
  • the driver assistance system switches on the lighting unit of the vehicle - not shown here - independently.
  • the driver assistance system can
  • Figure 3 recognizes a driver assistance system according to a third embodiment of the invention, a road structure in the form of a tunnel 5. Based on geometric characteristics that can be removed from the image, also allows the spatial length of the tunnel, and thus by means of the speed of the vehicle in which Driver assistance system is arranged to determine the duration of transit. If the time duration is greater than a predefined threshold value, the lighting unit of the vehicle (not shown here) is switched on automatically by the driver assistance system. This switching can already happen before the vehicle enters the shadow area 6 in front of the tunnel 5, that is, before a darkening would be measurable, for example by measuring the brightness of the vehicle environment.
  • the invention is not limited to the above
  • the images are captured using a wide-angle camera, by means of which
  • the brightness information is used, for example, to weightings within the analysis step with.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

The invention relates to a method for camera-based control of a lighting unit of a motor vehicle, including steps in which a scene seen in front of the vehicle is imaged in an image by means of a camera system in an imaging step (101) and the image is analysed by virtue of recognizing structures (2-5) in the image and assigning the recognized structures to object classes in an analysis step (102), and the lighting unit of the vehicle is controlled on the basis of the analysis depending on the identified object classes in a control step (106). The invention also relates to a corresponding driver assistance system.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur kamerabasierten Steuerung einer Beleuchtungseinheit eines Kraftfahrzeugs Method and apparatus for camera-based control of a lighting unit of a motor vehicle
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem eines Kraftfahrzeugs, welches im Rahmen eines Fahrerassistenzsystems automatisch angesteuert wird. Durch dieses Beleuchtungssystem wird eine Fahrlichtautomatik realisiert. The present invention relates to a lighting system of a motor vehicle, which is automatically controlled in the context of a driver assistance system. By this illumination system, a driving light automatic is realized.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich auf The field of application of the invention extends to
Kraftfahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge mit kamerabasierten Fahrerassistenzsystemen. Durch ein Kamerasystem können Motor vehicles, in particular motor vehicles with camera-based driver assistance systems. Through a camera system can
Informationen über eine Szene im Bereich, der vorzugsweise vor einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, erfasst werden und beispielsweise zur Ansteuerung eines Tempomaten verwendet werden .  Information about a scene in the area, which is preferably arranged in front of a motor vehicle, are detected and used for example for controlling a cruise control.
Aus dem allgemein bekannten Stand der Technik gehen ferner Fahrerassistenzsysteme hervor, bei denen unabhängig vom From the well-known prior art further driver assistance systems emerge, in which regardless of
Kamerasystem ein Licht- oder kombinierter Regen-Lichtsensor vorgesehen ist, welcher im Wesentlichen senkrecht nach oben ausgerichtet ist und über den die Helligkeit der Umgebung ermittelt werden kann. Werden schlechte Sichtbedingungen ermittelt, so kann eine Beleuchtungseinheit beispielsweise zur Beleuchtung der Fahrbahn angesteuert und eingeschaltet werden. Das oben genannte Verfahren hat unter anderem den Nachteil, dass eine zusätzliche Sensorik vorgesehen werden muss . Dies erhöht den fertigungstechnischen Aufwand und die Komplexität von Camera system, a light or combined rain light sensor is provided, which is aligned substantially vertically upwards and over which the brightness of the environment can be determined. If poor visibility conditions are determined, a lighting unit can be activated and switched on, for example, to illuminate the roadway. The above-mentioned method has among other things the disadvantage that an additional sensor system has to be provided. This increases the manufacturing complexity and the complexity of
Wartungsarbeiten. Außerdem liefert ein Lichtsensor nur eine begrenzte Menge an Informationen und kann somit zu fehlerhaften Ergebnissen führen. Ebenfalls wird nur die Umgebung des Fahrzeugs untersucht; eine vorausschauende Analyse zukünftiger Maintenance work. In addition, a light sensor provides only a limited amount of information and can lead to erroneous results. Also, only the environment of the vehicle is examined; a foresighted analysis of future
Bedingungen, beispielsweise um die Beleuchtung schon vor Entstehen der entsprechenden Notwendigkeit einzuschalten, ist dabei nicht möglich. Conditions, for example, the lighting before The emergence of the corresponding need to turn on is not possible.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, bei dem die Ansteuerung der It is therefore an object of the present invention to provide a method in which the control of the
Beleuchtungseinheit mit minimalem technischem Aufwand und vorausschauend realisiert werden kann. Lighting unit with minimal technical effort and can be realized in advance.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie einer Verwendung gemäß Anspruch 9 und einem The object is based on a method according to claim 1 and a use according to claim 9 and a
Fahrerassistenzsystem gemäß Anspruch 10 gelöst. Die jeweils nachfolgenden rückbezogenen Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder. Driver assistance system according to claim 10 solved. The respective following dependent claims give advantageous embodiments of the invention.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, ein Verfahren zur kamerabasierten Steuerung einer Beleuchtungseinheit eines Kraftfahrzeugs vorzusehen, welches Schritte aufweist, bei denen in einem Abbildungsschritt mittels eines Kamerasystems eineThe invention includes the technical teaching to provide a method for camera-based control of a lighting unit of a motor vehicle, which has steps in which in an imaging step by means of a camera system a
Szene vor dem Fahrzeug auf ein Abbild abgebildet wird, und in einem Analyseschritt das Abbild analysiert wird, und in einem Steuerungsschritt anhand der Analyse die Beleuchtungseinheit des Fahrzeugs gesteuert wird. Scene is mapped onto an image in front of the vehicle, and in an analysis step, the image is analyzed, and in a control step based on the analysis, the lighting unit of the vehicle is controlled.
Die Erfindung schließt den Vorteil mit ein, dass mit nur einer Sensorik in Form der Kamera des Fahrerassistenzsystems eine vorausschauende Steuerung der Beleuchtungseinheit ermöglicht ist. Insbesondere kann auf zusätzliche Sensoren verzichtet werden. Insbesondere ist kein Schritt vonnöten, bei dem dieThe invention includes the advantage that with only one sensor system in the form of the camera of the driver assistance system, a forward-looking control of the lighting unit is made possible. In particular, can be dispensed with additional sensors. In particular, no step is needed in which the
Helligkeit der Umgebung die Steuerung der Beleuchtungseinheit beeinflusst . Brightness of the environment affects the control of the lighting unit.
Eine bevorzugte Ausbildungsform der Erfindung sieht vor, dass Strukturen in dem Abbild erkannt und Objektklassen zugeordnet werden, und die Beleuchtungseinheit in Abhängigkeit der A preferred embodiment of the invention provides for structures in the image to be recognized and object classes to be assigned, and the lighting unit to be dependent on the
Objektklassen gesteuert wird. Eine solche Klassifizierung kann beispielsweise mittels semantischer Segmentierung und ggfs. Umgebungserkennung realisiert werden. Object classes is controlled. Such a classification can be realized for example by means of semantic segmentation and, if necessary, environmental recognition.
Die Strukturen können dabei beispielsweise durch Nutzung von Mustererkennungsverfahren - insbesondere durch die Nutzung neuronaler Netze - den entsprechenden Objektklassen zugeordnet werden . The structures can be assigned to the corresponding object classes, for example by using pattern recognition methods-in particular by the use of neural networks.
Der Vorteil dieser Ausbildungsform schließt ein, dass Objekte, die in beliebiger Entfernung zum Fahrzeug angeordnet sind, vorausschauend zur Einschätzung einer Notwendigkeit, eine zusätzliche Beleuchtungseinheit einzuschalten, herangezogen werden können. The advantage of this embodiment includes that objects located at any distance from the vehicle can be used to proactively assess a need to turn on an additional lighting unit.
Besonders bevorzugt werden die Strukturen dabei als The structures are particularly preferred as
Straßenstrukturen erkannt und anschließend Road structures detected and then
Straßenstrukturobj ektklassen zugeordnet, die Brücken, Tunnel, Unterführungen und / oder Gebäudefassaden einschließen.  Road structure object classes associated with bridges, tunnels, underpasses and / or building facades.
Somit ist es vorteilhafterweise möglich, bestimmte Strukturen auf der vorausliegenden Fahrbahn zu erkennen, die eine Thus, it is advantageously possible to recognize certain structures on the road ahead, the one
Abdunkelung und daher eine Notwendigkeit des Einschaltens der Beleuchtungseinheit unmittelbar beeinflussen. Beispielsweise kann ein Tunnel oder eine Unterführung zu einer Analyse führen, deren Ergebnis zu einem Einschalten der Beleuchtungseinheit noch vor Erreichen eines Eingangs des Tunnels oder Anfangs der Unterführung führt. Darkening and therefore directly affect a need to turn on the lighting unit. For example, a tunnel or an underpass may lead to an analysis, the result of which leads to the illumination unit being switched on even before an entrance to the tunnel or the beginning of the underpass is reached.
Die Erfindung kann weiter verbessert werden indem die zu erwartende Dauer einer Durchfahrt entlang der erkannten The invention can be further improved by the expected duration of a passage along the recognized
Straßenstruktur errechnet wird und die Beleuchtungseinheit nur bei einer errechneten Dauer oberhalb eines der Straßenstruktur zugeordneten Schwellwerts eingeschaltet wird. Somit werden vorteilhafterweise unnötige Ansteuerungen der Beleuchtungseinheit vermieden, die je nach Leuchtmittel neben erhöhtem Verschleiß und Energieverbrauch auch eine Irritierung des Fahrers verursachen können. Wird beispielsweise erkannt, dass das Kraftfahrzeug unter einer schmalen Brücke Road structure is calculated and the lighting unit is turned on only for a calculated duration above a street structure associated threshold. Thus, unnecessary controls of the lighting unit are advantageously avoided, which can cause irritation of the driver depending on the light source in addition to increased wear and energy consumption. For example, it is recognized that the motor vehicle under a narrow bridge
hindurchfahren wird, so kann ein Einschalten der is driving through, so can turn on the
Beleuchtungseinheit unterdrückt werden. Selbst wenn eine andere Ansteuerung, die beispielsweise auf der Umgebungshelligkeit basiert, welche beispielsweise durch einen zusätzlichen Sensor oder über die Kamera festgestellt wird, eine Abdunkelung feststellt und somit das Einschalten der Beleuchtungseinheit auslösen könnte, so würde dieser Mechanismus, aufgrund der zu erwartenden zeitlichen Kürze der Abdunkelung, das Einschalten unterdrücken. Der Schwellwert kann beispielsweise wenige Sekunden, beispielsweise eine oder fünf oder zehn Sekunden betragen. Bei der Berechnung der Dauer kann auch die derzeitige oder zu erwartende Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit einbezogen werden . Eine vorteilhafte Ausbildungsform der Erfindung sieht vor, dass Strukturen auch als Leuchteinheiten erkannt werden und Lighting unit are suppressed. Even if another control, which is based for example on the ambient brightness, which is detected for example by an additional sensor or via the camera, detects a darkening and thus trigger the switching on of the lighting unit, this mechanism would, due to the expected temporal shortness of Darkening, suppress switching on. The threshold may be, for example, a few seconds, for example one or five or ten seconds. When calculating the duration, the current or expected speed of the vehicle may also be included. An advantageous embodiment of the invention provides that structures are also recognized as lighting units and
Leuchteinheitsobj ektklassen zugeordnet werden, die Scheinwerfer und / oder Straßenlampen einschließen. Solche externen Leuchteinheiten können als Maß für die Luminaire unit categories that include headlamps and / or streetlamps. Such external lighting units can be used as a measure of the
Wahrscheinlichkeit angenommen werden, dass eine Ansteuerung der eigenen Beleuchtungseinheit erforderlich ist. Dabei wird eine Korrelation zwischen der Häufigkeit des Auftretens dieser Leuchteinheiten und der Notwendigkeit zu deren Verwendung angenommen, die sich in der Praxis als überraschend zutreffend erwiesen hat.  Probability to be assumed that a control of the own lighting unit is required. In doing so, a correlation is assumed between the frequency of occurrence of these lighting units and the need for their use, which has proven surprisingly true in practice.
Vorteilhafterweise wird dabei ein Schaltzustand der Advantageously, a switching state of the
Leuchteinheiten ermittelt und ein Vergleichswert von einer Anzahl von eingeschalteten Leuchteinheiten gegenüber einer Anzahl von ausgeschalteten Leuchteinheiten errechnet, und anschließend die Beleuchtung bei einem Vergleichswert oberhalb eines vordefinierten Schwellwerts eingeschaltet. Luminous units determined and calculated a comparison value of a number of switched on lighting units against a number of switched-off lighting units, and then the lighting is switched on at a comparison value above a predefined threshold value.
Der Vergleichswert kann dabei beispielsweise ein Quotient oder eine Differenz sein. Falls beispielsweise ein ausreichender Prozentsatz der entgegenkommenden Fahrzeuge eingeschaltete Scheinwerfer aufweist, oder ein ausreichender Prozentsatz der im Blickfeld des Kamerasystems angeordneten Straßenlampen eingeschaltet ist, so kann dies mittels der Analyse des Abbilds festgestellt werden wodurch das Einschalten der The comparison value can be, for example, a quotient or a difference. If, for example, a sufficient percentage of oncoming vehicles has switched-on headlights, or a sufficient percentage of the street lamps arranged in the field of view of the camera system is switched on, this can be determined by analyzing the image, whereby switching on the
Beleuchtungseinheit bewirkt wird. Dies ist besonders  Lighting unit is effected. This is special
vorteilhaft, da diese Methode auch bei schlechter Sicht, die sich noch nicht durch geringe Helligkeit bemerkbar macht, angewendet werden kann. advantageous, since this method can be applied even in poor visibility, which is not yet noticeable by low brightness.
Eine Ausbildungsform der Erfindung sieht ferner vor, dass ein Schaltzustand der Leuchteinheiten ermittelt wird und ein eine Anzahl von eingeschalteten Leuchteinheiten innerhalb eines vordefinierten Zeitraums ermittelt wird und die Beleuchtung bei einer Anzahl oberhalb eines vordefinierten Schwellwerts eingeschaltet wird. An embodiment of the invention further provides that a switching state of the lighting units is determined and a number of switched on lighting units within a predefined period of time is determined and the lighting is turned on at a number above a predefined threshold.
Dadurch wird eine Analyse mit erhöhter Sicherheit und This will provide an analysis with increased safety and security
verringerter Fehlerquote geschaffen, da das Ergebnis der Analyse und die Ansteuerung der Beleuchtungseinheit somit unabhängig von der Anzahl von ausgeschalteten Leuchteinheiten ist. Sobald eine ausreichende Anzahl eingeschalteter Leuchteinheiten innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls erkannt wird, wird die eigene Beleuchtungseinheit angesteuert. Reduced error rate created, since the result of the analysis and the control of the lighting unit is thus independent of the number of switched off lighting units. As soon as a sufficient number of switched on lighting units is detected within a certain time interval, the own lighting unit is controlled.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Szene mittels einer Weitwinkelkamera abgebildet wird, durch welche ein unterer Bereich unterhalb des Horizonts und ein oberer Bereich oberhalb von 45° über dem Horizont erfasst wird, und wobei die Helligkeit des oberen Bereichs des Abbilds analysiert wird, und die Beleuchtung bei Unterschreiten einer kritischen Helligkeit eingeschaltet wird. Die Weitwinkelkamera kann beispielsweise als Kamera mit A further advantageous embodiment of the invention provides that the scene is imaged by means of a wide-angle camera, by means of which a lower area below the horizon and an upper area above 45 ° above the horizon are detected, and wherein the brightness of the upper area of the image is analyzed is turned on, and the lighting is turned on when a critical brightness is below. The wide-angle camera can be used as a camera, for example
Fischaugenobjektiv oder als Kamera mit erhöhtem vertikalen Sichtwinkel ausgebildet sein. Fisheye lens or be designed as a camera with increased vertical viewing angle.
Vorteilhafterweise ist es somit mit nur einer Kamera möglich, neben dem Straßenverlauf und anderen Verkehrsteilnehmern auch beispielsweise den Himmel und dessen Helligkeit zu erfassen. Üblicherweise werden Weitwinkelkameras lediglich zur Erfassung von möglichst weitem horizontalen Bildbereich verwendet, um beispielsweise möglichst viele horizontal verteilte Advantageously, it is thus possible with only one camera, in addition to the road and other road users, for example, to capture the sky and its brightness. Usually, wide-angle cameras are only used to capture the widest possible horizontal image area, for example as many horizontally distributed as possible
Verkehrsteilnehmer oder möglichst viele horizontal angeordnete Streckenabschnitte erfassen zu können. Dadurch, dass die Kamera ebenfalls vertikale Abschnitte insbesondere oberhalb von 45° über der Horizontalen erfasst, kann durch eine einfache Analyse des entsprechenden Bildabschnitts eine helligkeitsbezogene Ansteuerung der Beleuchtungseinheit realisiert werden. Traffic participants or as many horizontally arranged sections to be able to capture. Because the camera also detects vertical sections, in particular above 45 ° above the horizontal, a brightness-related control of the lighting unit can be realized by a simple analysis of the corresponding image section.
Mit anderen Worten wird also eine Weitwinkelkamera eines Fahrerassistenzsystems zusätzlich als Lichtsensor verwendet. In other words, therefore, a wide-angle camera of a driver assistance system is additionally used as a light sensor.
Eine weiter vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Helligkeit eines mittleren Bereichs des Abbilds analysiert wird, und ein Vergleichswert zwischen der Helligkeit im oberen Bereich und der Helligkeit im mittleren Bereich errechnet wird und die Beleuchtung in Abhängigkeit vom Vergleichswert gesteuert wird. A further advantageous embodiment provides that the brightness of a central region of the image is analyzed, and a comparison value between the brightness in the upper region and the brightness in the middle region is calculated and the illumination is controlled as a function of the comparison value.
Der Vergleichswert kann dabei beispielsweise ein Quotient oder eine Differenz sein. Der mittlere Bereich kann im Bereich des Fluchtpunkts des Bildes liegen, und der obere Bereich kann am oberen Rand des Bildes liegen. Dadurch wird ermöglicht, beispielsweise das Einschalten der Beleuchtungseinheit zu unterdrücken, wenn lediglich eine Unterführung passiert wird, bei welcher der mittlere Bereich vergleichsweise hell und der obere Bereich vergleichsweise dunkel ist. The comparison value can be, for example, a quotient or a difference. The center area may be near the vanishing point of the image, and the top area may be at the top of the image. This makes it possible, for example, to suppress the switching on of the lighting unit when only an underpass is passed, in which the middle area is comparatively light and the upper area is comparatively dark.
Kurze Beschreibung der Figuren Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung von bevorzugten Brief description of the figures Other measures that improve the invention will be discussed below together with the description of preferred
Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand von drei Figuren näher dargestellt. Es zeigen Embodiments of the invention with reference to three figures shown in more detail. Show it
Fig. 1 ein Schema eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, und Fig. 2 ein Schema eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, und Fig. 1 is a diagram of a first embodiment of the invention, and Fig. 2 is a diagram of a second embodiment of the invention, and
Fig. 3 ein Schema eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung . Fig. 3 is a diagram of a third embodiment of the invention.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung Detailed description of the invention
Gemäß Figur 1 wird bei einem Verfahren nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Abbildungsschritt 101 mittels eines Kamerasystems eine Szene vor dem Fahrzeug auf ein Abbild abgebildet, und in einem Analyseschritt 102 das Abbild analysiert . According to FIG. 1, in a method according to a first exemplary embodiment of the invention, a scene in front of the vehicle is imaged on an image in an imaging step 101 by means of a camera system, and the image is analyzed in an analysis step 102.
Innerhalb des Analyseschritts 102 werden zunächst in einem Objekterkennungsschritt 103 beispielsweise mittels semantischer Segmentierung Strukturen in dem Abbild erkannt und die erkannten Strukturen Objektklassen zugeordnet. Within the analysis step 102, structures in the image are first recognized in an object recognition step 103, for example by means of semantic segmentation, and the recognized structures are assigned to object classes.
Die Strukturen werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Leuchteinheitsobj ektklassen und Straßenstrukturobj ektklassen zugeordnet . The structures are assigned in the present embodiment Lichtinheitsobj Ektklassen and Straßenstrukturobj ektklassen.
Wenn in einem ersten Zuordnungsschritt 104 mindestens eine Leuchteinheit wie beispielsweise mindestens ein Scheinwerfer, Rücklicht und / oder eine Straßenlampe erkannt wird, so wird mit einem ersten Vergleichsschritt 105 fortgefahren. Andernfalls, falls keine solchen Objektklassen erkannt werden, wird mit Abbildungsschritt 101 fortgefahren. If, in a first assignment step 104, at least one lighting unit, such as at least one headlight, rear light and / or a street lamp, is detected, a first comparison step 105 is continued. Otherwise, if no such object classes are detected, then continue with mapping step 101.
In dem ersten Vergleichsschritt 105 wird der Schaltzustand der Leuchteinheiten ermittelt. Es wird also ermittelt, ob die jeweilige Leuchteinheit ein- oder ausgeschaltet ist. Daraufhin wird in dem ersten Vergleichsschritt 105 ein Vergleichswert von einer Anzahl von eingeschalteten Leuchteinheiten gegenüber einer Anzahl von ausgeschalteten Leuchteinheiten errechnet. Dieser Vergleichswert kann beispielsweise als Quotient oder Differenz ausgebildet sein. Falls der Vergleichswert kleiner ist als ein vordefinierter Schwellwert, wird mit Abbildungsschritt 101 fortgefahren . Andernfalls, im Falle eines Vergleichswerts oberhalb eines vordefinierten Schwellwerts, wird und die Beleuchtung in einem Steuerungsschritt 106 eingeschaltet. In the first comparison step 105, the switching state of the light units is determined. It is therefore determined whether the respective lighting unit is on or off. Subsequently, in the first comparison step 105, a comparison value of a number of switched on lighting units is calculated against a number of switched-off lighting units. This comparison value can be designed, for example, as quotient or difference. If the comparison value is smaller than a predefined threshold value, then step 101 continues. Otherwise, in the case of a comparison value above a predefined threshold value, the illumination is switched on in a control step 106.
An den Objekterkennungsschritt 103 schließt sich neben dem ersten Zuordnungsschritt 104 beispielsweise ein zweiter The object recognition step 103 is followed, for example, by a second assignment step 104 in addition to the first assignment step 104
Zuordnungsschritt 105 an. Assignment step 105.
Wenn in dem zweiten Zuordnungsschritt 107 mindestens eine Straßenstruktur wie beispielsweise mindestens eine Brücke, ein Tunnel, eine Unterführungen und / oder eine Gebäudefassade erkannt wird, so wird mit einem zweiten Vergleichsschritt 108 fortgefahren. Andernfalls, falls keine solchen Objektklassen erkannt werden, wird mit Abbildungsschritt 101 fortgefahren. In dem zweiten Vergleichsschritt 108 wird die zu erwartende Dauer einer Durchfahrt entlang der erkannten Straßenstruktur ermittelt. Dies kann beispielsweise über eine Erkennung von strukturellen Eigenschaften wie der Länge der Straßenstruktur und einen Abgleich mit der aktuellen oder zu erwartenden Geschwindigkeit des Fahrzeugs geschehen. Falls die Dauer kleiner ist als ein vordefinierter Schwellwert, wird mit If at least one road structure such as at least one bridge, a tunnel, an underpass and / or a building facade is detected in the second allocation step 107, then a second comparison step 108 is continued. Otherwise, if no such object classes are recognized, then continue with mapping step 101. In the second comparison step 108, the expected duration of a transit along the recognized road structure is determined. This can be done, for example, by a recognition of structural characteristics such as the length of the road structure and a comparison with the current or expected speed of the vehicle. If the duration is less than a predefined threshold, then
Abbildungsschritt 101 fortgefahren. Andernfalls, im Falle einer Dauer oberhalb eines vordefinierten Schwellwerts, wird und die Beleuchtung in einem Imaging step 101 continued. Otherwise, in the case of a duration above a predefined threshold, and the lighting in one
Steuerungsschritt 106 eingeschaltet. Control step 106 is turned on.
Gemäß Figur 2 erkennt ein Fahrerassistenzsystem nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Anzahl von Leuchteinheiten 1 in Form von Scheinwerfern 2, Rücklichtern 3 und Straßenlampen 4. In einem Analyseschritt 102 wir deren According to FIG. 2, a driver assistance system according to a second exemplary embodiment of the invention recognizes a number of lighting units 1 in the form of headlights 2, rear lights 3 and street lamps 4. In an analysis step 102, we will recognize them
Schaltzustand ermittelt. Sofern der Quotient oder die Differenz von eingeschalteten Leuchteinheiten 1 gegenüber ausgeschalteten Leuchteinheiten 1 größer ist als ein vordefinierter Schwellwert, schaltet das Fahrerassistenzsystem die Beleuchtungseinheit des - hier nicht weiter dargestellten - Fahrzeugs selbstständig ein. Alternativ kann das Fahrerassistenzsystem die Switching status determined. If the quotient or the difference of switched-on lighting units 1 with respect to switched off lighting units 1 is greater than a predefined threshold value, the driver assistance system switches on the lighting unit of the vehicle - not shown here - independently. Alternatively, the driver assistance system can
Beleuchtungseinheit auch bereits dann selbstständig  Lighting unit already then independently
einschalten, wenn eine absolute Anzahl von Leuchteinheiten, beispielsweise innerhalb einer vordefinierten Dauer, erkannt wird . turn on when an absolute number of light units, for example within a predefined duration, is detected.
Gemäß Figur 3 erkennt ein Fahrerassistenzsystem nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Straßenstruktur in Form eines Tunnels 5. Anhand geometrischer Eigenschaften, die dem Abbild entnehmbar sind, lässt sich außerdem die räumliche Länge des Tunnels, und somit mittels der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, in dem das Fahrerassistenzsystem angeordnet ist, die zeitliche Dauer der Durchfahrt ermitteln. Sofern die zeitliche Dauer größer ist als ein vordefinierter Schwellwert, wird die Beleuchtungseinheit des - hier nicht weiter dargestellten - Fahrzeugs durch das Fahrerassistenzsystem selbstständig eingeschaltet. Dieses Einschalten kann bereits geschehen bevor das Fahrzeug in den Schattenbereich 6 vor dem Tunnel 5 eintritt, also bevor eine Verdunkelung beispielsweise durch Messung der Helligkeit der Fahrzeugumgebung messbar wäre. According to Figure 3 recognizes a driver assistance system according to a third embodiment of the invention, a road structure in the form of a tunnel 5. Based on geometric characteristics that can be removed from the image, also allows the spatial length of the tunnel, and thus by means of the speed of the vehicle in which Driver assistance system is arranged to determine the duration of transit. If the time duration is greater than a predefined threshold value, the lighting unit of the vehicle (not shown here) is switched on automatically by the driver assistance system. This switching can already happen before the vehicle enters the shadow area 6 in front of the tunnel 5, that is, before a darkening would be measurable, for example by measuring the brightness of the vehicle environment.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorstehend The invention is not limited to the above
beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom described preferred embodiments. There are Rather, modifications thereof are conceivable, which of
Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, dass die Abbilder mithilfe einer Weitwinkelkamera erfasst werden, mittels derer Protection scope of the following claims are included. For example, it is also possible that the images are captured using a wide-angle camera, by means of which
gleichzeitig Helligkeitsinformationen im Bereich oberhalb des Fahrzeugs oder oberhalb eines Winkels 45° über einer Horizontalen ermittelt werden können, wobei die Helligkeitsinformationen beispielsweise zu Gewichtungen innerhalb des Analyseschritts mit herangezogen werden. at the same brightness information in the range above the vehicle or above an angle 45 ° above a horizontal can be determined, the brightness information is used, for example, to weightings within the analysis step with.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur kamerabasierten Steuerung einer 1. Method for camera-based control of a
Beleuchtungseinheit eines Kraftfahrzeugs, Schritte aufweisend, bei denen Lighting unit of a motor vehicle, comprising steps in which
in einem Abbildungsschritt (101) mittels eines Kamerasystems eine Szene vor dem Fahrzeug auf ein Abbild abgebildet wird, und in einem Analyseschritt (102) das Abbild analysiert wird indem Strukturen in dem Abbild erkannt werden und die erkannten Strukturen Objektklassen zugeordnet werden, und in an imaging step (101) by means of a camera system a scene in front of the vehicle is imaged onto an image, and in an analysis step (102) the image is analyzed by recognizing structures in the image and assigning the recognized structures to object classes, and
in einem Steuerungsschritt (106) die Beleuchtungseinheit des Fahrzeugs anhand der Analyse in Abhängigkeit der erkannten Objektklassen gesteuert wird. in a control step (106), the lighting unit of the vehicle is controlled on the basis of the analysis as a function of the recognized object classes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Strukturen als Straßenstrukturen erkannt werden. 2. The method of claim 1, wherein the structures are recognized as road structures.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Strukturen durch Nutzung von Mustererkennungsverfahren den entsprechenden Objektklassen zugeordnet werden. 3. The method of claim 1 or 2, wherein the structures are assigned by using pattern recognition method the corresponding object classes.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Strukturen durch Nutzung neuronaler Netze den entsprechenden Objektklassen zugeordnet werden. 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the structures are assigned by using neural networks the corresponding object classes.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, wobei die Klassifizierung der Straßenstrukturen mittels semantischer Segmentierung erfolgt. 5. The method according to any one of claims 2, 3 or 4, wherein the classification of the road structures by means of semantic segmentation.
6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Strukturen 6. The method of claim 2, wherein the structures
Straßenstrukturobj ektklassen zugeordnet werden, die Brücken, Tunnel (5) , Unterführungen und / oder Gebäudefassaden  Road structural object classes, the bridges, tunnels (5), underpasses and / or building facades
einschließen . lock in .
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die zu erwartende Dauer einer Durchfahrt entlang der erkannten 7. The method according to any one of claims 2 to 6, wherein the expected duration of a passage along the recognized
Straßenstruktur errechnet wird und die Beleuchtungseinheit nur bei einer errechneten Dauer oberhalb eines der Straßenstruktur zugeordneten Schwellwerts eingeschaltet wird. Road structure is calculated and the lighting unit only is turned on for a calculated duration above a threshold associated with the road structure.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Strukturen als Leuchteinheiten (1) erkannt werden. 8. The method according to any one of the preceding claims, wherein the structures are recognized as lighting units (1).
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Strukturen 9. The method of claim 8, wherein the structures
Leuchteinheitsobj ektklassen zugeordnet werden, die Scheinwerfer (2), Rücklichter (3) und / oder Straßenlampen (4) einschließen. Luminaire unit categories which include headlamps (2), taillights (3) and / or street lamps (4).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei ein Schaltzustand der Leuchteinheiten (1) ermittelt wird und ein Vergleichswert von einer Anzahl von eingeschalteten 10. The method according to any one of claims 8 or 9, wherein a switching state of the lighting units (1) is determined and a comparison value of a number of switched on
Leuchteinheiten (1) gegenüber einer Anzahl von ausgeschalteten Leuchteinheiten (1) errechnet wird und die Beleuchtung bei einem Vergleichswert oberhalb eines vordefinierten Schwellwerts eingeschaltet wird. Lighting units (1) compared to a number of switched off lighting units (1) is calculated and the lighting is turned on at a comparison value above a predefined threshold.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei ein Schaltzustand der Leuchteinheiten (1) ermittelt wird und ein eine11. The method according to any one of claims 8 or 9, wherein a switching state of the lighting units (1) is determined and a a
Anzahl von eingeschalteten Leuchteinheiten (1) innerhalb eines vordefinierten Zeitraums ermittelt wird und die Number of switched on lighting units (1) within a predefined period is determined and the
Beleuchtungseinheit bei einer Anzahl oberhalb eines Lighting unit at a number above one
vordefinierten Schwellwerts eingeschaltet wird. pre-defined threshold is turned on.
12. Verwendung eines Weitwinkelkamerasystems als Kamerasystem in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Szene mittels einer Weitwinkelkamera abgebildet wird, durch welche ein unterer Bereich unterhalb einer Horizontalen und ein oberer Bereich oberhalb von 45° über der Horizontalen erfasst wird, und wobei die Helligkeit des oberen Bereichs des Abbilds analysiert wird, und die Beleuchtung bei Unterschreiten einer kritischen Helligkeit eingeschaltet wird. 12. Use of a wide-angle camera system as a camera system in a method according to one of claims 1 to 11, wherein the scene is imaged by means of a wide-angle camera, by which a lower region below a horizontal and an upper region is detected above 45 ° above the horizontal, and wherein the brightness of the upper portion of the image is analyzed, and the illumination is turned on when it falls below a critical brightness.
13. Fahrerassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Kamera zum Abbilden einer Szene in einem Bereich vor dem Kraftfahrzeug; eine Beleuchtungseinheit zum Beleuchten der Szene; eine Steuerungseinheit zur Analyse der mittels Kamera erfassten Abbilder und zur Steuerung der Beleuchtungseinheit; 13. A driver assistance system of a motor vehicle, comprising a camera for imaging a scene in an area in front of the motor vehicle; a lighting unit for lighting the scene; a control unit for analyzing the images captured by the camera and for controlling the lighting unit;
wobei die Steuerungseinheit dazu eingerichtet ist, ein Verfahren durchzuführen, bei dem wherein the control unit is adapted to perform a method in which
in einem Abbildungsschritt (101) mittels eines Kamerasystems eine Szene vor dem Fahrzeug auf ein Abbild abgebildet wird, und in einem Analyseschritt (102) das Abbild analysiert wird indem Strukturen in dem Abbild erkannt werden und die erkannten Strukturen Objektklassen zugeordnet werden, und in an imaging step (101) by means of a camera system a scene in front of the vehicle is imaged onto an image, and in an analysis step (102) the image is analyzed by recognizing structures in the image and assigning the recognized structures to object classes, and
in einem Steuerungsschritt (106) die Beleuchtungseinheit des Fahrzeugs anhand der Analyse in Abhängigkeit der erkannten Objektklassen gesteuert wird. in a control step (106), the lighting unit of the vehicle is controlled on the basis of the analysis as a function of the recognized object classes.
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