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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit, auf eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
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Um eine Blendung von anderen Verkehrsteilnehmern zu vermeiden ist die Bestimmung des Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug von erhöhter Wichtigkeit.
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Das Dokument
DE 43 36 288 C1 beschreibt eine Einrichtung zur Überwachung des Rück- bzw. Frontraumes eines einparkenden Kraftfahrzeugs mit einer Video-Kamera mit einer Bildscharfsteuerung, welche ein einmal erkanntes Objekt schärfemäßig mit dem Autofokus über das gesamte Sucherfeld verfolgen kann. Die Einrichtung nutzt diese Eigenschaft zu einer bildverarbeitungsgestützten Nachführung des Blickwinkels einer schwenkbar und neigbar ausgebildeten Video-Kamera, wodurch ein die rück- bzw. frontseitige Eintauchtiefe des Fahrzeugs begrenzender Gegenstand bis zur Berührung der Stoßstange eingesehen werden kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit, eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Bei einer aktiven Leuchtweitenregelung eines Fahrzeugs über eine Leuchtenerkennung eines anderen Verkehrsteilnehmers wird ein Scheinwerfer des Fahrzeugs falsch eingestellt, wenn die Leuchte des anderen Verkehrsteilnehmers in einem großen Abstand vom Boden angebracht ist. Wenn ein zu großer Vertikalwinkel zu der Leuchte des anderen Verkehrsteilnehmers ermittelt wird, und die Leuchtweite des Scheinwerfers so eingestellt wird, dass eine obere Hell-Dunkel-Grenze unterhalb der Leuchte des anderen Verkehrsteilnehmers verläuft, kann der andere Verkehrsteilnehmer dennoch geblendet werden.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine kamerabasierte Entfernungsbestimmung einen systembedingten Fehler aufweist. Dieser kann bis zu 15 Prozent des bestimmten Abstandes betragen. Daher ist es vorteilhaft einen kamerabasierten Entfernungswert durch einen kameraunabhängigen Sensor, beispielsweise einen Radarsensor abzusichern. Dadurch kann eine Leuchtweite von Scheinwerfern eines Fahrzeugs auf eine abgesichert bestimmte Entfernung abgestimmt werden, und so zu einer verbesserte Ausleuchtung einer Straße vor dem Fahrzeug führen, ohne andere Verkehrsteilnehmer zu blenden Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, das eine Kamera zur Erfassung eines Fahrzeugumfelds aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Bestimmen eines Abstands zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug unter Verwendung der Kamera;
Ermitteln einer Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug unter Verwendung eines kameraunabhängigen Sensors;
Plausibilisieren des Abstands unter Verwendung der Distanz, wobei der Abstand plausibilisiert wird, wenn eine Differenz zwischen dem Abstand und der Distanz kleiner als ein Toleranzwert ist; und
Bereitstellen des Abstands über eine Schnittstelle für die Lichtsteuerungseinheit des Scheinwerfers.
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Weiterhin schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, das eine Kamera zur Erfassung eines Fahrzeugumfelds aufweist, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale umfasst:
eine Einrichtung zum Bestimmen eines Abstands zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug unter Verwendung der Kamera;
eine Einrichtung zum Ermitteln einer Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug unter Verwendung eines kameraunabhängigen Sensors;
eine Einrichtung zum Plausibilisieren des Abstands unter Verwendung der Distanz, wobei der Abstand plausibilisiert wird, wenn eine Differenz zwischen dem Abstand und der Distanz kleiner als ein Toleranzwert ist; und
eine Schnittstelle zum Bereitstellen des Abstands für die Lichtsteuerungseinheit des Scheinwerfers
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Unter einer Lichtsteuerungseinheit kann ein Steuergerät zum Betreiben eines oder mehrere Scheinwerfer eines Fahrzeugs mit zum Betrieb der Scheinwerfer notwendigen Signalen verstanden werden. Die Lichtsteuerungseinheit kann in den Scheinwerfer integriert sein, sie kann auch abgesetzt vom Scheinwerfer als separates Bauteil ausgeführt sein. Ein Fahrzeugumfeld kann ein Bereich um das Fahrzeug sein. Insbesondere kann das Fahrzeugumfeld eine Straße in einem Fahrersichtfeld vor dem Fahrzeug umfassen. Unter einem Abstand und einer Distanz kann eine Entfernung verstanden werden. Beispielsweise kann unter dem Abstand oder der Distanz eine Strecke zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug verstanden werden. Unter einem kameraunabhängigen Sensor kann ein aktiver Sensor mit einer Sendeeinrichtung und einer Empfangseinrichtung verstanden werden. Der kameraunabhängige Sensor kann mit der Sendeeinrichtung ein Signal auf das andere Fahrzeug senden und mit der Empfangseinrichtung einen am anderen Fahrzeug reflektierten Anteil des Signals empfangen. Aus einer Laufzeit des Signals und einer Signalgeschwindigkeit im Medium zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug kann die Distanz ermittelt werden. Der kameraunabhängige Sensor kann beispielsweise ein Lasersensor, ein Ultraschallsensor oder ein Radarsensor sein. Unter einer Plausibilisierung kann ein Vergleich verstanden werden. Beispielsweise kann die Plausibilisierung ein Gut-Schlecht-Vergleich mit einer Vergleichstabelle sein. Unter einer Differenz zwischen dem Abstand und der Distanz kann ein Längenunterschied zwischen dem Abstand und der Distanz verstanden werden.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann im Schritt des Bestimmens der Abstand basierend auf einem Vergleich eines Winkels zwischen zwei Lichtobjekten eines Lichtobjektpaars des anderen Fahrzeugs mit einem erwarteten Winkel bestimmt werden, wobei der Winkel aus einem Bild der Kamera ermittelt wird. Unter einem Lichtobjektpaar kann beispielsweise ein Rückleuchtenpaar eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder zwei Frontscheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs verstanden werden. Unter einem Winkel zwischen zwei Lichtobjekten kann ein Winkel an einem Schnittpunkt zwischen einem ersten Lichtstrahl zu einem ersten der Lichtobjekte und einem zweiten Lichtstrahl zu dem zweiten der Lichtobjekte verstanden werden. Beispielsweise kann der Winkel durch einen Abstand eines ersten Pixelbilds des ersten Lichtobjekts von einem zweiten Pixelbild des zweiten Lichtobjekts auf einer Abbildungsebene der Kamera repräsentiert werden. Der Schnittpunkt der Lichtstrahlen kann hinter einer Fokusebene der Kamera angeordnet sein. Unter einem erwarteten Winkel kann ein hinterlegter Erwartungswert für den Winkel verstanden werden. Beispielsweise kann der erwartete Winkel einen Abstand des Lichtobjektes von dem Fahrzeug entsprechend und in einer Vergleichstabelle hinterlegt sein, und der zugeordnete Abstand ausgegeben werden, wenn der betreffende Winkel bestimmt wird. Dadurch kann einfach und schnell die Entfernung zu dem anderen Fahrzeug abgeschätzt werden. Für eine solche Bestimmung des Abstands ist keine komplizierte Objekterkennung notwendig.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann im Schritt des Bestimmens der Abstand basierend auf einem horizontalen Winkel zwischen den zwei Lichtobjekten des Lichtobjektpaars und einem erwarteten horizontalen Winkel bestimmt werden, wobei der erwartete Winkel einen gemittelten Zwischenraum zwischen zwei Fahrzeugleuchten repräsentiert. Unter einem gemittelten Zwischenraum zwischen zwei Fahrzeugleuchten kann ein, für eine Vielzahl von unterschiedlichen Fahrzeugen repräsentativer Mittelwert eines Zwischenraums verstanden werden, wobei der Zwischenraum kleiner als ein oberer Grenzwert und größer als eine unterer Grenzwert sein kann. Die unterschiedlichen Fahrzeuge können beispielsweise einer übergeordneten einheitlichen Fahrzeugklasse angehören, so können die unterschiedlichen Fahrzeuge einer Klasse gemeinsame Klassenmerkmale, wie beispielsweise einen gemeinsamen Außenabmessungsbereich aufweisen. Dadurch kann eine Erkennung fahrzeugfremder Lichtobjekte vermieden werden, da die Bestimmung des Abstand der zwei Lichtobjekte über den Horizontalwinkel erfolgt und eine Berücksichtigung einer Schräglage des Fahrzeugs unterbleiben kann, wodurch sich ein Rechenaufwand für die Abstandsbestimmung reduzieren lässt.
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Ferner kann im Schritt des Bestimmens ein Höhenwinkel zu dem anderen Fahrzeug bestimmt werden, und im Schritt des Bereitstellens ferner der Höhenwinkel für die Lichtsteuerungseinheit bereitgestellt werden. Eine Geländeform vor dem Fahrzeug kann die Leuchtweite entweder verringern, wenn sich vor dem Fahrzeug eine Steigung befindet, oder die Geländeform kann die Leuchtweite erhöhen und damit zu einer Blendung eines vorausfahrenden Fahrzeugs führen, wenn sich vor dem Fahrzeug ein Gefälle befindet. Unter einem Höhenwinkel kann ein Winkel in einem Schnittpunkt zwischen einer waagrechten Ebene und einem Strahl zu der Lichtquelle verstanden werden. Beispielsweise kann ein Abstand zwischen einem Pixelbild der Lichtquelle in einer Fokusebene der Kamera und einer virtuellen Horizontebene den Höhenwinkel repräsentieren. Die virtuelle Horizontebene kann beispielsweise durch einen künstlichen Horizont bereitgestellt werden oder eine hinterlegte Horizontebene zu einem Initialisierungszustand sein. Durch ein Bereitstellen des Höhenwinkels kann eine obere Hell-Dunkel-Grenze eines Scheinwerferkegels an eine Straßenkontur angepasst werden. Wenn sich das andere Fahrzeug oberhalb oder unterhalb des Fahrzeugs befindet, kann die obere Hell-Dunkel-Grenze nach oben oder unten angepasst werden.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens der Abstand unter Verwendung einer Winkelinformation zwischen einer Lichtquelle und einer erwarteten Horizontebene bestimmt werden, wenn die Kamera nur eine Lichtquelle am anderen Fahrzeug erfasst. Unter einer Winkelinformation kann ein Höhenwinkel verstanden werden. Eine erwartete Horizontebene kann eine hinterlegte oder in einem vorhergehenden Kalibrierungsschritt ermittelte horizontale Ebene sein. Die Horizontebene kann durch eine horizontale Unterteilung eines Sensors der Kamera repräsentiert sein. Dabei kann der Abstand umso größer sein, umso näher ein Abbild der Lichtquelle an der Horizontebene ist. Durch eine Auswertung dieser Winkelinformation kann auch eine Abstandsinformation geschätzt werden, wenn das andere Fahrzeug lediglich eine einzelne funktionierende Leuchte aufweist. Auch eine Entfernungsbestimmung zu einem Motorrad ist so möglich.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann im Schritt des Ermittelns die Distanz unter Verwendung eines Radarsensors ermittelt werden. Ein Radarsensor kann ein aktiver Radarsender und Empfänger sein. Dabei kann der Empfänger abgesetzt von dem Sender verbaut sein. Der Radarsensor kann elektromagnetische Energie aussenden und an einem Objekt, beispielsweise dem vorausfahrenden Fahrzeug reflektierte elektromagnetische Energie empfangen. Aus einer Zeitdauer zwischen einem Zeitpunkt des Aussendens und einem Zeitpunkt des Empfangens kann die Distanz ermittelt werden. Ein Radarsensor kann besonders vorteilhaft verwendet werden, da Radarwellen bevorzugt an Metallobjekten, wie einem Fahrzeug reflektiert werden und von Witterung unbeeinflusst sind. Weiterhin erfasst ein Radarsensor prinzipbedingt nur Objekte, die größer als eine frequenzabhängige Mindestgröße sind.
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Ferner kann gemäß einer weiteren Ausführungsform im Schritt des Bestimmens ferner zumindest eine horizontale Richtung zu dem anderen Fahrzeug bestimmt werden, und im Schritt des Ermittelns die Distanz zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ferner unter Verwendung zumindest der horizontalen Richtung ermittelt werden. Beispielsweise kann die horizontale Richtung relativ zu einer Mittelachse des Fahrzeugs bestimmt werden. Durch die Verwendung der horizontalen Richtung im Schritt des Ermittelns kann der kameraunabhängige Sensor die Energie gebündelt in Richtung auf das andere Fahrzeug aussenden. Dadurch kann eine hohe Energiedichte am anderen Fahrzeug erreicht werden und ein starkes Echo kann zurück zu dem kameraunabhängigen Sensor gelangen. Weiterhin kann die Interpretation von fehlerhaft aufgefangenen Echos als Nutzsignal vermieden werden, da ein gerichtetes Empfangen des Echos durchgeführt wird und somit ein Empfang von Radar-Echos nur aus einer bestimmten Richtung möglich ist.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform kann im Schritt des Bereitstellens ein zusätzlicher Sicherheitsparameter für die Lichtsteuerung verwendet werden, wenn der Abstand im Schritt des Plausibilisierens nicht plausibilisiert wird. Unter einem Sicherheitsparameter kann eine Information zum Verhindern einer Blendung verstanden werden. Beispielsweise kann der Sicherheitsparameter eine Information über eine durchzuführende vorsorgliche Verringerung der Leuchtweite sein. Damit kann ein möglicherweise in der kameragestützten Messung enthaltener Fehler kompensiert werden. Der Sicherheitsparameter kann in einem vorausgegangenen Testlauf ermittelt werden.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einer Vorrichtung oder einem, einem Computer entsprechenden Gerät ausgeführt wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1a eine Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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1b eine Darstellung einer Vorrichtung zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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3 bis 6 Darstellungen verschiedener Fahrsituationen und resultierender Lichtsituationen mit und ohne Blendung.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1a zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 102 zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 weist eine Kamera 106 und einen kameraunabhängigen Entfernungssensor 108 auf. In einem Erfassungsbereich 110 der Kamera 106 befindet sich ein vorausfahrendes Fahrzeug 112. Zwei Rückleuchten 114 des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 sind voneinander beabstandet angeordnet. Aus einem Blickwinkel der Kamera 106 weisen die Rückleuchten 114 des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 zueinander einen messbaren Winkel auf. In einer Abbildungsebene der Kamera 106 weisen Bildpunkte, die die Rückleuchten 114 repräsentieren, voneinander einen verkleinerten Abstand auf. Je größer der verkleinerte Abstand in der Abbildungsebene der Kamera 106 ist, umso größer ist der Winkel, den die Rückleuchten 114 zueinander aus dem Blickwinkel der Kamera 106 aufweisen, und umso kleiner ist ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 112. In der Vorrichtung 102 wird aus Bildinformationen der Kamera 106 der Abstand zwischen den zwei Fahrzeugen 100, 112 bestimmt. Weiterhin kann eine Seitenrichtung zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 112 und/oder eine Höhenrichtung zu den Rückleuchten 114 von dem Fahrzeug 100 aus bestimmt werden. Ansprechend auf die Abstandsbestimmung fordert die Vorrichtung 102 von dem kameraunabhängigen Entfernungssensor 108 eine Messung an. Dazu sendet der Entfernungssensor 108 ein Signal 116 in Richtung auf das vorausfahrende Fahrzeug 112 aus. Das Signal 116 kann gerichtet sein. Das Signal 116 wird am vorausfahrenden Fahrzeug 112 reflektiert und kommt teilweise als Echo zum Fahrzeug 100 zurück. Der Entfernungssensor 108 empfängt das, hier nicht dargestellte Echo. In der Vorrichtung 102 wird eine Distanz zwischen dem eigenen Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 112 ermittelt. Die ermittelte Distanz und der bestimmte Abstand werden in der Vorrichtung 102 miteinander verglichen. Wenn die Distanz innerhalb eines Toleranzbereichs um den Abstand ist, dann ist der Abstand plausibilisiert. Wenn die Distanz nicht innerhalb des Toleranzbereichs um den Abstand ist, dann ist der Abstand nicht plausibilisiert. Abhängig davon, ob der Abstand plausibilisiert worden ist oder nicht, stellt die Vorrichtung 102 ein Signal für die Lichtsteuerungseinheit 104 bereit, um eine Leuchtweite von Scheinwerfern des Fahrzeugs 100 so einzustellen, dass ein Fahrer des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 nicht geblendet wird. Wenn der Abstand nicht plausibilisiert worden ist, kann das Signal einen Sicherheitsparameter umfassen. Beispielsweise kann dann die Leuchtweite der Scheinwerfer um einen vorbestimmten Betrag reduziert werden, um sicher zu gehen, dass der Fahrer des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 nicht geblendet wird.
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1b zeigt eine Darstellung einer Vorrichtung 102 zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 102 weist eine Einrichtung 120 zum Bestimmen eines Abstands, eine Einrichtung 122 zum Ermitteln einer Distanz, eine Einrichtung 124 zum Plausibilisieren des Abstands, sowie eine Schnittstelle 126 zum Bereitstellen des Abstands auf. Die Einrichtung 120 ist ausgebildet, um unter Verwendung einer Kamera eines Fahrzeugs den Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug zu bestimmen. Die Einrichtung 122 ist ausgebildet, um unter Verwendung eines kameraunabhängigen Sensors die Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug zu ermitteln. Die Einrichtung 124 ist ausgebildet, um den Abstand mit der Distanz zu vergleichen und den Abstand zu plausibilisieren, wenn eine Differenz zwischen dem Abstand und der Distanz kleiner als ein Toleranzwert ist. Die Schnittstelle 126 ist ausgebildet, um den Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug für eine Lichtsteuerungseinheit zumindest eines Scheinwerfers des Fahrzeugs bereitzustellen.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zur Bereitstellung eines Signals für eine Lichtsteuerungseinheit zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug weist eine Kamera auf, die ausgebildet ist ein Fahrzeugumfeld zu erfassen. Das Verfahren weist einen Schritt des Bestimmens 202, einen Schritt des Ermittelns 204, einen Schritt des Plausibilisierens 206, sowie einen Schritt des Bereitstellens 208 auf.
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In Schritt des Bestimmens 202 wird unter Verwendung der Kamera ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug bestimmt. Dazu kann beispielsweise ein Abstand von Bildpunkten auf einem Sensor der Kamera ausgewertet werden. Scheinwerfer des anderen Fahrzeugs, vorzugsweise Rückscheinwerfer oder Frontscheinwerfer, werden als Lichtobjekte auf den Sensor abgebildet. Wenn das andere Fahrzeug einen ersten und einen zweiten Frontscheinwerfer oder Rückscheinwerfer aufweist, weist der erste Frontscheinwerfer einen Abstand von dem zweiten Frontscheinwerfer auf. Aufgrund gesetzlicher Regelungen darf der Abstand zwischen den Scheinwerfern einen Höchstwert nicht überschreiten und einen Mindestwert nicht unterschreiten. Innerhalb eines Toleranzbereichs zwischen dem Mindestwert und dem Höchstwert kann ein gemittelter Abstandswert vorbestimmt werden, der näherungsweise einen Scheinwerferabstand einer Vielzahl verschiedener Fahrzeuge repräsentiert. Der gemittelte Abstandswert kann mit dem Abstand der Bildpunkte auf den Sensor verglichen werden und daraus in guter Näherung ein Abstand des anderen Fahrzeugs vom Fahrzeug bestimmt werden.
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Im Schritt des Ermittelns 204 wird unter Verwendung eines kameraunabhängigen Sensors des Fahrzeugs eine Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug ermittelt. Dazu kann beispielsweise eine Signallaufzeit ausgewertet werden, die ein Signal des kameraunabhängigen Sensors benötigt, um von einem Sender des Sensors zu dem anderen Fahrzeug zu gelangen, dort reflektiert zu werden und zurück zu einem Empfänger des Sensors zu gelangen. Die Distanz kann unter Berücksichtigung einer Signalgeschwindigkeit in der Luft zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug und der resultierenden Signallaufzeit ermittelt werden.
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In Schritt des Plausibilisierens 206 wird der Abstand unter Verwendung der Distanz plausibilisiert, wenn eine Differenz zwischen dem Abstand und der Distanz kleiner als ein Toleranzwert ist. Wenn die Differenz zwischen dem Abstand unter Distanz größer als der Toleranzwert ist, wird der Abstand nicht plausibilisiert. Dadurch kann verhindert werden, dass in der Lichtsteuerungseinheit die Scheinwerfer so angesteuert werden, dass sie blenden. Ebenso kann eine fehlerhaft bestimmte Distanz unberücksichtigt bleiben, die beispielsweise ermittelt werden kann, wenn der kameraunabhängige Sensor eine Signallaufzeit zu einem Objekt ermittelt, wobei das Objekt unterschiedlich von dem anderen Fahrzeug ist.
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Im Schritt des Bereitstellens 208 wird der Abstand über eine Schnittstelle für eine Lichtsteuerungseinheit zumindest eines Scheinwerfers des eigenen Fahrzeugs bereitgestellt. Damit kann die Lichtsteuerungseinheit eine Leuchtweite des Scheinwerfers so einstellen, dass ein Fahrer des anderen Fahrzeugs nicht geblendet wird.
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Mit anderen Worten zeigt 2 eine plausibilisierte Entfernungsschätzung durch Sensordatenfusion für eine Lichtsteuerung beispielsweise auf Basis geschätzter Vertikal- und/oder Horizontalwinkel und der geschätzten Entfernung eines regelrelevanten Objektes. Für eine videobasierte Lichtsteuerung im Fahrzeug ist neben den Informationen über die Position der Lichtobjekte im Bild auch die Information über die geschätzte Entfernung wichtig, um z. B. für Fahrzeuge mit hohen Rückleuchten eine Blendung zu vermeiden oder bei vorhandener Topographie der Fahrbahnoberfläche eine optimale Ausleuchtung bei vorhandenen regelrelevanten Objekten zu gewährleisten. Aktuelle Ansätze zur Entfernungsschätzung bei Lichtfunktionen sind rein videobasiert, was auf Grund des genutzten Models einen Fehler von 15% nach sich zieht. Die anzunehmende Ungenauigkeit der Schätzung ist bedingt durch die Annahme eines mittleren Abstandes gepaarter Lichtobjekte, wie ein Rückleuchtenpaar oder ein Scheinwerferpaar, wobei in der aktuellen Abschätzung die Leuchtenabstände bei LKWs, Bussen, Wohnwagen oder Fahrzeugen mit Überbreite nichtberücksichtigt sind. Wird bei der Entfernungsschätzung der Fahrzeugtyp, wie PKW, LKW, o. Ä. berücksichtigt, kann die Schätzung verbessert werden, ein gewisser Modellfehler bleibt jedoch bestehen.
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Ein durch eine zulässige Schrägstellung eines Fahrzeuges entstehender Fehler wird bei der Entfernungsschätzung vollständig vernachlässigt, um einen Berechnungsaufwand zu reduzieren. Die Schrägstellung kann jedoch durch eine Anpassung ebenso berücksichtigt werden.
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Ist in einem Fahrzeug ein abstandsmessender Sensor, vorzugsweise ein Radarsensor mit Winkelauflösung, vorhanden, kann dieser genutzt werden, um eine valide Entfernungsschätzung im Nahbereich bis ca. 200 m, mindestens jedoch bis zur maximalen Reichweite des Sensors zu erhalten.
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In einem ersten Schritt 202 wird die Entfernung des Lichtobjektes beispielsweise über einen videobasierten Ansatz über einen mittleren Abstand gepaarter Lichtobjekte geschätzt. Für Fahrzeuge mit nur einer Lichtquelle kann über den Abstand der Lichtquelle zum geschätzten Horizont und der Kalibrier-Information der Kamera eine Entfernung geschätzt werden.
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In einem zweiten Schritt 204 wird beispielsweise an den zusätzlichen Sensor auf Basis der bisher geschätzten Winkelinformationen gezielt ein Request zur Vermessung der gestellt.
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In einem dritten Schritt 206 wird beispielsweise der so geschätzte Wert mit dem Initial geschätzten Entfernungswert plausibilisiert. Liegt die Schätzung des Wertes des zusätzlichen Sensors im Toleranzbereich des initialen Entfernungswertes, kann diese Schätzung als zusätzlicher Parameter für die Lichtsteuerung ohne Einschränkung genutzt werden. Liegt die Entfernungsschätzung hingegen außerhalb des Toleranzbereiches, wird der Initiale Schätzwert als Input für die Lichtsteuerung verwendet, mit der Einschränkung, dass der Wert unter Umständen durch den modellbedingten Fehler verfälscht ist.
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3 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 auf einer geraden Straße mit ebener Fahrbahn und einem vorausfahrenden Fahrzeug 112. In der Darstellung ist unterhalb der Fahrbahn eine Entfernungsachse mit Ursprung beim eigenen Fahrzeug 100 gezeigt. Auf der Entfernungsachse sind Entfernungen von 0 bis 150 m in 50 m Schritten angetragen. In dieser Situation befindet sich das vorausfahrende Fahrzeug 112 in circa 80 m Entfernung vordem Fahrzeug 100. Das Fahrzeug 100 fährt mit Licht. Ein Scheinwerferkegel 300 wird von Scheinwerfern des Fahrzeugs 100 ausgestrahlt und beleuchtet die Fahrbahn zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 112. Eine Leuchtweite des Scheinwerferkegels 300 ist so eingestellt, dass eine obere Hell-Dunkel-Grenze des Scheinwerferkegels 300 auf Höhe von Rückleuchten des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 angeordnet ist. Dadurch wird eine Blendung eines Fahrers des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 vermieden. Diese Darstellung stellt eine ideale Situation dar. Hier ist für eine richtige Einstellung des Scheinwerferkegels 300 keine Information über eine Topographie notwendig, da eine gerade Straße dargestellt ist.
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4 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 auf einer ebenen Fahrbahn mit einem vorausfahrenden Fahrzeug 112. Wie in 3 ist unterhalb der Fahrbahn eine Entfernungsachse mit Ursprung beim Fahrzeug 100 gezeigt. Auf der Entfernungsachse sind Entfernungen von 0 bis 150 m in 50 m Schritten angetragen. In der hier dargestellten Situation befindet sich das vorausfahrende Fahrzeug 112 ebenfalls in circa 80 m Entfernung vor dem Fahrzeug 100. Das Fahrzeug 100 fährt mit Licht. Ein Scheinwerferkegel 300 wird von Scheinwerfern des Fahrzeugs 100 ausgestrahlt und beleuchtet die Fahrbahn zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 112. Eine Leuchtweite des Scheinwerferkegels 300 ist so eingestellt, dass eine obere hell-dunkel-Grenze des Scheinwerferkegels 300 auf Höhe von Rückleuchten des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 angeordnet ist. Da das vorausfahrende Fahrzeug 112 hohe Rückleuchten aufweist, kommt es zu einer Blendung 400 eines Fahrers des vorausfahrenden Fahrzeugs 112. Bei Anwendung eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Signals für eine Lichtsteuerungseinrichtung des Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung würde in diesem Fall eine Leuchtweite des Scheinwerferkegels 300 aufgrund eines Abstands des vorausfahrenden Fahrzeugs reduziert werden, und damit die obere Hell-Dunkel-Grenze des Scheinwerferkegels 300 abgesenkt werden, da eine blendfreie Leuchtweite aufgrund der Entfernung zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 112 geringer ist als die hier dargestellte Leuchtweite.
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5 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem vorausfahrenden Fahrzeug 112 auf einer Fahrbahn mit einem leichten Gefälle. Wie in 3 ist unterhalb der Fahrbahn eine Entfernungsachse mit Ursprung beim Fahrzeug 100 gezeigt. Auf der Entfernungsachse sind Entfernungen von 0 bis 150 m in 50 m Schritten angetragen. In der hier dargestellten Situation befindet sich das vorausfahrende Fahrzeug 112 in circa 100 m Entfernung vor dem Fahrzeug 100. Das Fahrzeug 100 fährt mit Licht. Ein Scheinwerferkegel 300 wird von Scheinwerfern des Fahrzeugs 100 ausgestrahlt und beleuchtet die Fahrbahn zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 112. Da keine Information über eine Topographie vorliegt ist eine Leuchtweite des Scheinwerferkegels 300 ist so eingestellt, dass eine obere Hell-Dunkel-Grenze des Scheinwerferkegels 300 auf ebener Straße auf Höhe von Rückleuchten des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 angeordnet wäre. Da das vorausfahrende Fahrzeug 112 auf dem leichten Gefälle bergab fährt, und sich damit unterhalb des eigenen Fahrzeug 100 befindet, kommt es zu einer Blendung 400 eines Fahrers des vorausfahrenden Fahrzeugs 112, da der Scheinwerferkegel 300 durch eine Schräglage des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 in einem Fahrzeuginnenraum dringt. Bei Anwendung eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Signals für eine Lichtsteuerungseinrichtung des Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung würde in diesem Fall eine Leuchtweite des Scheinwerferkegels 300 reduziert werden, und damit die obere Hell-Dunkel-Grenze des Scheinwerferkegels 300 abgesenkt werden, da sich das vorausfahrende Fahrzeug 112 auf dem leichten Gefälle unterhalb des Fahrzeug 100 befindet.
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6 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem vorausfahrenden Fahrzeug 112 auf einer Fahrbahn mit einem leichten Anstieg. Wie in 3 ist unterhalb der Fahrbahn eine Entfernungsachse mit Ursprung beim Fahrzeug 100 gezeigt. Auf der Entfernungsachse sind Entfernungen von 0 bis 150 m in 50 m Schritten angetragen. In der hier dargestellten Situation befindet sich das vorausfahrende Fahrzeug 112 in circa 100 m Entfernung vor dem Fahrzeug 100. Das Fahrzeug 100 fährt mit Licht. Ein Scheinwerferkegel 300 wird von Scheinwerfern des Fahrzeugs 100 ausgestrahlt und beleuchtet die Fahrbahn vor dem Fahrzeug 100. Da keine Information über eine Topographie der Fahrbahn vor dem Fahrzeug 100 vorliegt, und nur eine eingeschränkte Entfernungsinformation zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 112 vorliegt, ist eine Leuchtweite des Scheinwerferkegels 300 ist so eingestellt, dass eine obere Hell-Dunkel-Grenze des Scheinwerferkegels 300 bei ebener Straße auf Höhe von Rückleuchten des vorausfahrenden Fahrzeugs 112 angeordnet wäre. Da das vorausfahrende Fahrzeug 112 auf dem leichten Anstieg bergauf fährt, erreicht der Scheinwerferkegel das vorausfahrende Fahrzeug 112 nicht. Dadurch wird die Fahrbahn zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 112 nicht ideal ausgeleuchtet. Bei Anwendung eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Signals für eine Lichtsteuerung des Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung würde in diesem Fall die obere Hell-Dunkel-Grenze 600 des Scheinwerferkegels 300 angehoben werden, und damit die Fahrbahn zwischen dem Fahrzeug 100 und dem vorausfahrenden Fahrzeug ganz ausgeleuchtet werden, da sich das vorausfahrende Fahrzeug 112 auf dem leichten Anstieg oberhalb des Fahrzeugs 100 befindet.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder” Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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