CN103093188A

CN103093188A - 识别道路照明

Info

Publication number: CN103093188A
Application number: CN2012105441073A
Authority: CN
Inventors: G·施瓦曾伯格
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2013-05-08
Also published as: DE102011084613A1; US20130093892A1; EP2584492A3; EP2584492A2

Abstract

本发明涉及一种用于识别道路照明的方法，借助摄像机拍摄在道路表面上反射的光，以及探测所反射的光的亮度的时间调制。

Description

识别道路照明

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于识别道路照明的方法、一种根据权利要求7所述的用于识别道路照明的装置以及一种根据权利要求10所述的具有用于识别道路照明的装置的机动车。

背景技术

已知的是，机动车配备有基于视频的驾驶辅助***，其在夜间行驶期间跟踪发光对象并且将其归类为其他交通、反射或道路照明。为了将所跟踪的发光对象归类为路灯，通常在通过摄像机检测到的图像中分析处理发光对象的位置和运动。这例如在US 5,837,994中进行了描述。还已知的是，实施由发光对象发出的光的频率分析，以便归类发光对象。US 5,837,994探测由发光对象发出的光的强度的通过以交流电压运行引起的时间调制的附加可能性，以便将发光对象归类为道路照明。

已知的是，由存在道路照明可以推断出：机动车在居民区内运动。还已知的是，在封闭的居民区内匹配机动车的车辆照明。

已经表明，借助摄像机直接跟踪发光对象在许多情况下导致发光对象的错误归类。因此，例如将人行道照明、绿茵场的强力照明、房屋上的灯和其他光源错误地归类为道路照明。另一问题在于，用于车道识别的摄像机的视野不适于直接检测道路照明，这要求设置额外的摄像机。

发明内容

因此，本发明的任务在于说明一种用于识别道路照明的改进方法。所述任务通过具有权利要求1的特征的方法解决。本发明的另一任务是提供一种用于识别道路照明的改进装置。所述任务通过具有权利要求7的特征的装置解决。本发明的另一任务是提供一种机动车，其具有用于识别道路照明的改进装置。所述任务通过具有权利要求10的特征的机动车解决。在从属的权利要求中说明优选的改进方案。

在根据本发明的用于识别道路照明的方法中，借助摄像机拍摄在道路表面上反射的光，以及探测所反射的光的亮度的时间调制。有利地，所述方法不要求光源对于摄像机而言的直接可见性。因此，有利地，对于所述方法可以使用向下定向的摄像机，其在其他情况下还用于车道识别。

优选地，探测所反射的光的亮度的与电网的电网频率相关的时间调制。有利地，所述方法利用以下事实：以交流电压驱动道路照明，而以直流电压驱动机动车照明，以便将道路照明和其他光源区分开来。

在本发明的一个实施方式中，借助双模态调节的摄像机来拍摄所反射的光。有利地，双模态调节的摄像机能够可靠地识别所反射的光的亮度的时间调制。

符合目的的是，以图像刷新率来拍摄所反射的光，其中电网的电网频率是图像刷新率的整数倍。有利地，可以特别简单且可靠地识别所反射的光的亮度的时间调制。

在本发明的另一实施方式中，借助单模态调节的摄像机来拍摄所反射的光。有利地，单模态调节的摄像机也能够可靠地识别所反射的光的亮度的时间调制。

在所述实施方式中符合目的的是，以不是电网的电网频率的整数倍的图像刷新率来拍摄所反射的光。有利的是，由此通过单模态调节的摄像机的图像刷新率来避免所反射的光的亮度的时间调制的掩蔽。

根据本发明的用于识别道路照明的装置包括：摄像机，其设置用于拍摄在道路表面上反射的光；分析处理单元，其构造用于识别所反射的光的亮度的时间调制。有利地，所述装置的摄像机可以指向道路表面并且还可以用于车道识别。另一优点是，摄像机仅仅检测实际上照明道路的光源的光。因此，完全不会检测到不照明所行驶的道路的建筑物照明或人行道照明。

在所述装置的实施方式中，摄像机是双模态调节的摄像机，其具有一图像刷新率，其中电网的电网频率是所述图像刷新率的整数倍。有利地，所述装置能够可靠地识别所反射的光的亮度的时间调制。

在所述装置的另一实施方式中，摄像机是单模态调节的摄像机，其具有不是电网的电网频率的整数倍的图像刷新率。有利地，在所述实施方式中所述装置也能够可靠地识别所反射的光的亮度的时间调制。

根据本发明的机动车具有以上所述类型的装置。有利地，所述机动车能够自主地识别道路照明的存在。

附图说明

现在借助附图详细地阐述本发明。附图示出：

图1：具有道路照明的道路上的机动车的示意图；

图2：用于阐述其亮度非时间调制的光源的第一图；

图3：用于阐述非调制的光源的探测的第二图；

图4：用于阐述具有时间调制的亮度的光源的第三图；

图5：用于阐述时间调制的光源的探测的第四图。

具体实施方式

图1示出机动车200的极其示意性的示图，所述机动车在道路100上行驶。道路100具有道路表面110。机动车200在行驶方向210上运动。

道路100具有道路照明120。道路100可以例如是城市中的道路。道路照明120在所示示例中是路灯。道路照明120朝着道路表面110的方向发出光130。光130部分地在道路表面110上反射并且作为反射光140由道路表面110反射。

机动车200具有摄像机220，其视野230指向道路表面110的在行驶方向210上位于机动车200的前方的区域。摄像机220可以例如用于通过机动车200的驾驶员辅助***自动实施的车道识别。但摄像机220还检测道路照明120的通过道路表面110反射的光140的一部分。摄像机220可以附加地检测由在前行驶的机动车的尾灯发出和由相向行驶的机动车的前大灯发出的光。

机动车200配备有用于识别道路照明120的存在的装置。为此，所述装置识别：由机动车200的摄像机220检测到的反射光140是由道路照明120发出的。

以公共供电网的交流电压驱动道路照明(如图1的道路照明120)。所述交流电压具有例如50Hz或60Hz的频率，对于基于LED的路灯的情况还实现更高的频率。通过以交流电压驱动，由道路照明120发出的光130的强度是时间调制的并且例如以100Hz或120Hz的频率脉动。相反，机动车的前大灯以直流电压驱动。因此，由机动车前大灯发出的光的强度不在时间上调制和脉动。

机动车200的摄像机220可以是单模态调节的摄像机或者是至少双模态调节的摄像机。在所述说明书的上下文中，以下摄像机称作单模态调节的摄像机：其以确定的图像刷新率拍摄图像，其中以相同的曝光时间来拍摄图像中的每一个。在所述说明书的上下文中，以下摄像机称作至少双模态调节的摄像机：其以确定的图像刷新率拍摄图像，但彼此相继的图像的曝光长度不同。例如，双模态调节的摄像机可以以短的曝光时间来拍摄每第二拍摄的图像并且以长的曝光时间来拍摄每另一第二图像。

图2示出用于阐述道路照明的光与其他光源的光的区别的第一图300。在第一图300的水平轴线上绘制了时间310(单位是ms)。在第一图300的竖直轴线上绘制了光强度320(单位任意)。强度变化曲线330说明了由以直流电压驱动的光源发出的光的强度的时间变化。强度变化曲线330在时间上是恒定的。由光源发出的光的强度因此不进行脉动。

此外，图2的第一图300示出双模态调节的摄像机的曝光变化曲线340。双模态调节的摄像机始终交替地以短的第一曝光时间341和长的第二曝光时间342来拍摄图像。

图3示出第二图400，在其水平轴线上绘制了时间410(单位是ms)并且在其竖直轴线上绘制了探测到的亮度420(单位任意)。概念“亮度”在所述说明书的上下文中表示由摄像机拍摄到的图像的特性，由所述特性可以推断出由摄像机拍摄的光的强度。更强的光导致具有更大的亮度的图像。同样，更长的曝光时间得到具有更大亮度的图像。

分析处理单元在其亮度方面分析处理根据图2的第一图300的曝光时间变化曲线340拍摄的图像。由此得到在第二图400中示出的亮度变化曲线430。可看出，每第二个由摄像机拍摄的图像具有低的第一亮度431，而其余图像具有高的第二亮度432。以短的第一曝光时间341拍摄的图像因此具有低的第一亮度431。以长的第二曝光时间342拍摄的图像具有高的第二亮度432。不存在亮度变化曲线430的额外变型。因此，分析处理单元可以推断出：通过摄像机探测到的反射光具有在时间上不变的强度并且由以直流电压驱动的光源发出。因此，所述光源不是道路照明。

图4示出第三图500，在其水平轴线上绘制了时间510(单位是ms)并且在竖直轴线上绘制了光强度520(单位任意)。示出了脉动的光源、即以交流电压驱动的光源的强度变化曲线530。可看到，由光源发出的光的强度在低强度531和高强度532之间振荡。因此，所述光源可能是道路照明。

同样在图4的第三图500中示出了双模态调节的摄像机的曝光时间变化曲线540。曝光时间变化曲线540在短的第一曝光时间541和长的第二曝光时间542之间来回变换。因此，摄像机始终交替地以短的第一曝光时间541和长的第二曝光时间542来拍摄图像。

以确定的图像刷新率进行曝光时间变化曲线540中短的第一曝光时间541和第二曝光时间542之间的变换。以向光源供电的交流电压网的电网频率进行强度变化曲线530中低强度531和高强度532之间的变换。所述电网频率例如可以是50Hz或60Hz。摄像机的图像刷新率可以是电网频率的整数倍。因此，图像刷新率例如是50Hz或60Hz或者是100Hz或120Hz。

图5示出第四图600，在其水平轴线上绘制了时间610(单位是ms)并且在其竖直轴线上绘制了探测到的亮度620(单位任意)。示出了根据第三图500的曝光时间变化曲线540拍摄的图像的亮度的亮度变化曲线630。一些图像具有低的第一亮度631。其他图像具有高的第二亮度631。但第一亮度631和第二亮度632不是交替地出现。亮度变化曲线630取决于强度变化曲线530的频率和摄像机的曝光时间变化曲线540的图像刷新率的关系。光源的强度530以向光源供电的电网的电网频率脉动。电网频率例如是50Hz或60Hz。摄像机以如下图像刷新率拍摄图像：所述图像刷新率的大小如此确定，使得电网频率是图像刷新率的整数倍。由此得出在第四图600中示出的亮度变化曲线630，其不根据图像刷新率脉动。由此可以推断出，由光源发出的光的强度530是脉动的，即光源以交流电压驱动，因此光源可能是道路照明。

图2至5已经阐述：如果脉动的频率是摄像机的图像刷新率的整数倍，则可以借助双模态调节的摄像机区分脉动的光源与不脉动的光源。但还可能的是，借助单模态调节的摄像机区分脉动的光源与不脉动的光源。在此单模态调节的摄像机应具有不是用于驱动脉动的光源的电网频率的整数倍的图像刷新率。

Claims

1.一种用于识别道路照明(120)的方法，其特征在于，借助摄像机(220)拍摄在道路表面(110)上反射的光(140)，以及探测所反射的光(140)的亮度(620)的时间调制(630)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，探测所反射的光(140)的亮度(620)的与电网的电网频率相关的时间调制(630)。

3.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，借助至少双模态调节的摄像机(220)来拍摄所反射的光(140)。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，以一图像刷新率来拍摄所反射的光(140)，其中，电网的电网频率是所述图像刷新率的整数倍。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，借助单模态调节的摄像机(220)来拍摄所反射的光(140)。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，以一图像刷新率来拍摄所反射的光(140)，所述图像刷新率不是电网的电网频率的整数倍。

7.一种用于识别道路照明(120)的装置，其具有：

摄像机(220)，其设置用于拍摄在道路表面(110)上反射的光(140)；

分析处理单元，其构造用于识别所反射的光(140)的亮度(620)的时间调制(630)。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述摄像机(220)是至少双模态调节的摄像机，其中，所述摄像机(220)具有一图像刷新率，其中，电网的电网频率是所述图像刷新率的整数倍。

9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述摄像机(220)是单模态调节的摄像机，其中，所述摄像机(220)具有一图像刷新率，所述图像刷新率不是电网的电网频率的整数倍。

10.一种机动车，其具有根据权利要求7至9中任一项所述的装置。