-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Leuchtsystems mit zumindest einem Frontscheinwerfer und eines Bilderfassungssystems eines Fahrzeugs, bei dem zumindest ein Bereich der Umgebung des Fahrzeugs erfasst wird und dieser Bereich mit dem Frontscheinwerfer des Leuchtsystems zumindest teilweise beleuchtet wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Objekterfassungssystem für ein Fahrzeug, welches ein Bilderfassungssystem und ein Leuchtsystem umfasst.
-
Aus der
DE 10 2005 033 863 A1 ist ein Bildaufnahmesystem mit einer Kamera für die Erfassung eines Fahrzeugumfelds bekannt. Das Bildaufnahmesystem umfasst zusätzlich einen Strahlungssensor für die Erfassung einer gepulsten Lichtquelle sowie eine von dem Strahlungssensor steuerbare Steuereinrichtung, die die Diskrepanz zwischen der Belichtungsphase der Kamera und der Einschaltphase der gepulsten Lichtquelle erfasst. Beim Auftreten einer Diskrepanz wird die Belichtungsphase der Kamera mit der Einschaltphase der Lichtquelle synchronisiert. Es soll also erreicht werden, dass immer darin, wenn die Belichtung erfolgt, auch zeitgleich die Lichtquelle ein entsprechendes Licht emittiert.
-
Kameraaufnahmen für Fahrerassistenzsysteme, welche für eine Objekterkennung oder für eine Spurerkennung oder für ein Nacht-Sicht-Gerät verwendet werden, werden unabhängig von der Scheinwerfertaktung durchgeführt. Gerade dann, wenn sich das Fahrzeug bei aktivierten Scheinwerfern bewegt und beispielsweise von Verkehrsschildern oder sonstigen reflektierenden Objekten Reflexionen des Scheinwerferlichts in den Erfassungsbereich der Kamera gelangen, können Fehlinterpretationen der Bildverarbeitung auftreten. Dies kann dazu führen, dass die Bilderfassung aufgrund der reflektierten Lichtstrahlung der Scheinwerfer auf ein entgegenkommendes Fahrzeug mit aktivierten Scheinwerfern schließt und diesbezüglich die eigenen Scheinwerfer so positioniert, dass eine Blendung nicht erfolgen kann. Da jedoch gar kein Fahrzeug entgegenkommt, sondern aufgrund der Fehlinterpretation lediglich darauf geschlossen wird, wäre auch hier eine derartige Verstellung der Scheinwerfer nicht erforderlich und ist vom Fahrer auch gar nicht gewünscht. Weiterhin vermindert das Licht der eigenen Scheinwerfer den Kontrast anderer schwacher Lichtquellen, wodurch diese auch schwer durch die Kamera detektierbar werden. Dadurch können beispielsweise Fahrzeuge, die sich im Asymmetriezweig des Abblendlichts befinden, erst spät erkannt werden.
-
Die Druckschrift
DE 101 34 596 A1 offenbart eine Umgebungsdetektionsvorrichtung zur Detektion eines Umgebungsbereichs eines Kraftfahrzeugs. Dabei ist eine Strahlungsquelle vorgesehen, die zur Ausleuchtung des Umgebungsbereichs ausgebildet ist. Ferner umfasst die Umgebungsdetektionsvorrichtung eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme von Bilddaten des Umgebungsbereichs. Mittels der Strahlungsquelle werden Strahlungsimpulse mit dazwischen liegenden Intervallen erzeugt, wobei wesentlich ist, dass ein menschliches Auge insgesamt eine Strahlungsintensität wahrnimmt, die geringer als eine tatsächliche Intensität jedes einzelnen Impulses ist. Ferner ist die Aufnahmeeinheit für die Dauer der Strahlungsimpulse aufnahmebereit.
-
Die Druckschrift
DE 100 02 069 A1 offenbart eine Anordnung zur Verbesserung der Sicht in einem Fahrzeug. Dabei umfasst die Anordnung eine Beleuchtungsoptik, eine Empfangsoptik zum Empfangen reflektierter Anteile des abgestrahlten Lichts und eine Anzeigeoptik zum Anzeigen der Bilder. Die Beleuchtungsoptik ist dabei als Infrarot-Lichtquelle ausgebildet. Bei dieser Anordnung ist eine Vorrichtung zur Erfassung der Blendung der Empfangsoptik durch eine fahrzeugfremde Beleuchtungsoptik vorgesehen. Diese Vorrichtung ist in der Lage, den Zeittakt des infraroten gepulsten Lichts der Beleuchtungsoptik derart zu ändern, dass die Blendung ausgeschaltet wird.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie ein Objekterfassungssystem für ein Fahrzeug zu schaffen, bei dem derartige Fehlinterpretationen und somit unerwünschte Betriebseinstellungen von Komponenten des Objekterfassungssystems vermieden werden können.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist, und ein Objekterfassungssystem, welches die Merkmale nach Anspruch 9 aufweist, gelöst.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Leuchtsystems mit zumindest einem Frontscheinwerfer und eines Bilderfassungssystems eines Fahrzeugs wird mit dem Bilderfassungssystem zumindest ein Bereich der Umgebung des Fahrzeugs erfasst und dieser Bereich mit dem Frontscheinwerfer zumindest teilweise beleuchtet. Während einer Bilderfassungsphase des Bilderfassungssystems wird die von dem Leuchtsystem emittierte Lichtintensität zumindest zeitweise im Vergleich zur emittierten Lichtintensität in einer von der Bilderfassungsphase unterschiedlichen Normalphase zumindest reduziert, wobei das Leuchtsystem in der Bilderfassungsphase zumindest zeitweise vollständig deaktiviert wird. Bei einer derartigen Vorgehensweise ist dann die emittierte Lichtintensität des Leuchtsystems zumindest zeitweise gleich Null. Durch diese Vorgehensweise kann erreicht werden, dass gerade dann, wenn das Bilderfassungssystem Bilder der Umgebung aufnimmt, gegebenenfalls keine zu starken Lichtreflexionen von dem durch das Leuchtsystem emittierten Licht auftreten und in den Detektionsbereich des Bilderfassungssystems eintreten können. Dadurch können Fehlinterpretationen von in der Umgebung des Bilderfassungssystems detektierten Objekten vermieden werden. Des Weiteren wird dadurch der Kontrastverminderung entgegengewirkt und so die Erkennungsleistung des Bilderfassungssystems erhöht.
-
Vorzugsweise wird das Leuchtsystem in der Bilderfassungsphase zumindest zeitweise auf einen Wert größer Null gedimmt. Es wird somit hier nicht ein komplettes Abschalten des Leuchtsystems durchgeführt, sondern dies mit vermindert emittierter Lichtintensität weiterbetrieben. Vorzugsweise wird ein Dimmen auf einen Wert durchgeführt, welcher unterhalb dem Detektionsschwellwert des Bilderfassungssystems liegt. Insbesondere mögliche Reflexionen liegen dann unterhalb des Schwellwerts des Bilderfassungssystems.
-
Vorzugsweise wird bei jeder Aufnahme eines Bildes durch das Bilderfassungssystem die Intensität des Leuchtsystems gedimmt. Dadurch ist es nicht nötig, die Dynamik und den Kontrast des Bilderfassungssystems nach ein paar wenigen Bildern wieder neu anzupassen. Des Weiteren kann dadurch erreicht werden, dass bei jedem Bild die Lichtintensität des Leuchtsystems reduziert werden kann und nicht nur bei Kontrollbildaufnahmen, beispielsweise, wenn überprüft werden soll, ob eine schwache Heckleuchte eines anderen Fahrzeugs oder ein Verkehrschild detektiert wurde.
-
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass erst nach zumindest zwei Bildern ein Vergleichsbild aufgenommen wird.
-
Besonders bevorzugt wird die Reduzierung der Lichtintensität über eine Zeitdauer durchgeführt, welche so kurz definiert wird, dass die Intensitätsreduzierung vom menschlichen Auge unerkannt bleibt. Gerade dadurch kann dann erreicht werden, dass der Fahrer oder ein anderer Fahrzeuginsasse durch die Lichtintensitätsänderung nicht beeinträchtigt oder irritiert wird und somit wird er auch nicht in seiner Aufmerksamkeit beeinträchtigt.
-
Vorzugsweise weist das Leuchtsystem zumindest eine Halogenlampe und/oder eine Gasentladungslampe als Lichtquelle auf, wobei die Lichtintensität des Leuchtsystems dadurch reduziert wird, dass in der Bilderfassungsphase zumindest zeitweise ein optisches Element, insbesondere eine Blende oder ein Chopper, in den Strahlengang vor der Halogenlampe und/oder der Gasentladungslampe eingebracht wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass als optisches Element ein Flüssigkristall-Display entsprechend angeordnet ist.
-
Besonders bevorzugt erweist es sich, wenn das Leuchtsystem zumindest eine Leuchtdiode als Lichtquelle aufweist und die Lichtintensität des von der Leuchtdiode emittierten Lichts in der Bilderfassungsphase reduziert wird. Gerade bei einer Realisierung mit Leuchtdioden kann somit der Aufwand an Komponenten deutlich reduziert werden und die Variation der Lichtintensität durch geschickte Ansteuerung der Leuchtdioden ermöglicht werden. Dadurch kann sehr präzise und schnell die Änderung der Lichtintensität erzeugt werden, wodurch auch sehr kurze Zeitintervalle mit reduzierter Lichtintensität erzeugt werden können. Gerade dies ist besonders dahingehend vorteilhaft, dass diese Variation der Lichtintensität dann auch für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist und somit diesbezüglich unerkannt bleibt.
-
Es kann auch vorgesehen sein, dass als Lichtquelle zumindest ein Laser, zumindest ein Laserscanner oder zumindest ein Beamer verwendet werden. Als Leuchtdiode kann auch eine organische LED (OLED) vorgesehen sein.
-
Vorzugsweise wird zur Reduzierung der Lichtintensität auf einen vorgebbaren Wert die Pulsweitenmodulation der Leuchtdiode mit der Bilderfassungsphase synchronisiert. Es kann hier somit sehr exakt der Wert eingestellt werden, auf den die Lichtintensität reduziert werden soll.
-
Vorzugsweise wird das Leuchtsystem in den von der Bilderfassungsphase unterschiedlichen Phasen mit einer emittierten Lichtintensität betrieben, welche größer dem Nennbetriebswert der Lichtquelle ist. Durch diese Vorgehensweise kann erreicht werden, dass bei einer Mittelung der emittierten Lichtintensität ein Wert erreicht wird, welcher den geforderten Mindestlichtwerten entspricht. Es wird somit in den Normalphasen des Betriebs mehr Licht ausgestrahlt, als bei einem Betrieb mit konstanter Lichtemission mit im Wesentlichen gleicher Lichtintensität.
-
Vorzugsweise sind die Zeitdauern, in denen die Lichtintensität zumindest zeitweise reduziert wird, im einstelligen Millisekundenbereich.
-
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können insbesondere Reflexionen des von dem eigenen Leuchtsystem des Fahrzeugs emittierten Lichts auf beispielsweise Schildern oder anderen Reflektoren nicht mehr zu Fehlinterpretationen im Hinblick auf beispielsweise entgegenkommende Fahrzeuge führen. Durch diese Intensitätsreduzierung stört das eigene emittierte Licht somit nicht mehr die Aufnahmen des Bilderfassungssystems.
-
Gerade bei einem Dimmbetrieb, bei dem die Lichtintensität nicht vollständig auf Null reduziert wird, sondern so eingestellt wird, dass die Reflexionen unterhalb des Schwellwerts des Bilderfassungssystems liegen, kann dadurch auch eine Verbesserung der Kontrastverminderung erreicht werden.
-
Insbesondere im Dimmbetrieb kann auch ermöglicht werden, das Bild des Bilderfassungssystems über eine oder mehrere Dunkelphasen beziehungsweise Phasen mit reduzierter Lichtintensität in einer oder mehrerer Perioden der Pulsweitenmodulation stückweise zu belichten.
-
Ein erfindungsgemäßes Objekterfassungssystem für ein Fahrzeug umfasst ein Bilderfassungssystem, das zur Beobachtung zumindest eines Bereichs der Umgebung des Fahrzeugs ausgebildet ist. Das Objekterfassungssystem umfasst des Weiteren ein Leuchtsystem, welches zum zumindest teilweisen Befeuchten des Bereichs der Umgebung ausgebildet ist. Während einer Bilderfassungsphase des Bilderfassungssystems wird die von dem Leuchtsystem emittierte Lichtintensität zumindest zeitweise im Vergleich zur emittierten Lichtintensität in einer von der Bilderfassungsphase unterschiedlichen Normalphase zumindest reduziert.
-
Vorzugsweise ist die Reduzierung der Lichtintensität über eine Zeitdauer durchführbar, welche so kurz definiert ist, dass die Intensitätsreduzierung vom menschlichen Auge unerkannt bleibt.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Objekterfassungssystems anzusehen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Objekterfassungssystems; und
-
2 eine schematische Darstellung eines Kurvenverlaufs von Ein- und Ausschaltphasen des Leuchtsystems und des Bilderfassungssystems des erfindungsgemäßen Objekterfassungssystems.
-
In 1 ist in einer schematischen Darstellung ein Objekterfassungssystem 1 gezeigt, welches in einem Fahrzeug angeordnet ist. Das Objekterfassungssystem 1 umfasst elf Leuchtsystem, welches zumindest einen Frontscheinwerfer 2, insbesondere zwei Frontscheinwerfer, aufweist. Der Frontscheinwerfer 2 umfasst im Ausführungsbeispiel als Lichtquellen eine Mehrzahl von Leuchtdioden 3, 4 und 5, welche über eine Steuereinheit 8 angesteuert werden.
-
Des Weiteren umfasst das Objekterfassungssystem 1 ein Bilderfassungssystem 7, insbesondere eine Kamera, beispielsweise eine CCD-Kamera oder eine CMOS-Kamera. Das Bilderfassungssystem 7 ist zur Beobachtung der Fahrzeugumgebung ausgebildet. Insbesondere ist es so an dem Fahrzeug angeordnet und orientiert, dass es ein Vorfeld des Fahrzeugs beobachten kann. Der Erfassungsbereich des Bilderfassungssystems 7 sowie der Leuchtbereich der Frontscheinwerfer 2 sind so angeordnet, dass sie zumindest bereichsweise überlappen.
-
Des Weiteren ist symbolisch ein im Vorfeld des Fahrzeugs angeordneter Lichtreflektor 6, beispielsweise ein Verkehrsschild oder dergleichen, dargestellt.
-
Nachfolgend wird die Funktionsweise des Objekterfassungssystems 1 näher erläutert.
-
Im aktivierten Zustand der Frontscheinwerfer 2 emittieren die Leuchtdioden 3 bis 5 Licht mit einer vordefinierten Lichtintensität. Vorzugsweise werden in einer derartigen Normalphase des Betriebs die Leuchtdioden 3 bis 5 mit einer Nennleistung betrieben.
-
In dieser Normalphase ist das Bilderfassungssystem 7 nicht zur Aufnahme von Bildern der Umgebung des Fahrzeugs aktiviert.
-
Die Leuchtdioden 3 bis 5 werden über die Steuereinheit 8 mit einer Pulsweitenmodulation angesteuert. Die Pulsweitenmodulation ist mit der Bildaufnahme des Bilderfassungssystems 7 synchronisiert.
-
Um nun ein Bild mit dem Bilderfassungssystem 7 aufnehmen zu können und in diesem Zusammenhang Fehlinterpretationen durch von dem Frontscheinwerfer 2 emittierten und über den Lichtreflektor 6 reflektierten Licht zu vermeiden, wird während einer Bildaufnahmephase beziehungsweise Bilderfassungsphase der Frontscheinwerfer 2 in einer ersten Ausführung deaktiviert. Dies bedeutet, dass die Leuchtdioden 3 bis 5 gemäß der Darstellung in 2, in der ein Diagramm von Kurvenverläufen I und II gezeigt ist, deaktiviert sind. In diesem Diagramm gemäß 2 ist bis zum Zeitpunkt t1 eine Normalbetriebsphase gezeigt, in der die Leuchtdioden 3 bis 5 angeschaltet sind, wie dies durch den Kurvenverlauf I gezeigt ist. Während dieser Zeitphase ist gemäß dem Kurvenverlauf II das Bilderfassungssystem 7 deaktiviert. Zum Zeitpunkt t1 wird dann eine Bildaufnahme durch das Bilderfassungssystem 7 durchgeführt, wobei zu diesem Zeitpunkt t1 dann die Leuchtdioden 3 bis 5 vollständig deaktiviert werden. Die Bildaufnahme dauert bis zum Zeitpunkt t2, wobei zum Zeitpunkt t2 dann die Bildaufnahme beendet wird und die Leuchtdioden 3 bis 5 wieder aktiviert werden. Dies ist durch die Kurvenverläufe I und II dargestellt. Die Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 beträgt nur wenige Millisekunden. Dadurch kann erreicht werden, dass die Reduzierung der Lichtintensität der Leuchtdioden 3 bis 5, im Ausführungsbeispiel die vollständige Deaktivierung, durch das menschliche Auge unerkannt bleibt, da aufgrund dieser sehr kurzen Zeitdauer das menschliche Auge zu träge ist, um diese Intensitätsänderung wahrnehmen zu können.
-
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass anstelle einer vollständigen Deaktivierung der Leuchtdioden 3 bis 5 in der Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 lediglich eine Dimmung durchgeführt wird. Bei einem derartigen Betrieb wird somit die Lichtintensität nicht auf einen Wert Null, sondern auf einen Wert größer Null ausgehend von der sonstigen emittierten Lichtintensität reduziert. Bei einem derartigen Dimmbetrieb ist es auch möglich, dass das Bild über mehrere Dunkelphasen beziehungsweise Phasen mit reduzierter Lichtintensität der Pulsweitenmodulationsperioden teilweise integriert wird.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ein Bild durch das Bilderfassungssystem 7 am Stück aufgenommen wird. Während dieser Bilderfassungsphase werden die Leuchtdioden 3 bis 5 nur soweit gedimmt, dass die Reflexion und somit das an dem Lichtreflektor 6 reflektierte Licht der Leuchtdioden 3 bis 5 unterhalb dem Detektionsschwellwert des Bilderfassungssystems 7 bleibt und die Kontrastminimierung einen nur unwesentlichen Einfluss hat.
