DE102014002134B4

DE102014002134B4 - Vorrichtung zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs und Steuerungsverfahren davon

Info

Publication number: DE102014002134B4
Application number: DE102014002134.3A
Authority: DE
Inventors: Myung Hun Kim
Original assignee: HL Klemove Corp
Current assignee: HL Klemove Corp
Priority date: 2013-02-18
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2024-06-20
Anticipated expiration: 2034-02-18
Also published as: KR101355076B1; US20140232854A1; DE102014002134A1; US9787949B2; JP5843898B2; JP2014158262A

Abstract

Vorrichtung (10) zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs, mit:einem Infrarotbeleuchtungssensor (12) zum Ermitteln eines Infrarotbeleuchtungsbetrags, der von der Sonne ausgestrahlt wird;einer Kamera (11) zum Aufnehmen einer Straße, auf der ein Fahrzeug fährt; undeiner Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit (13), die den Infrarotbeleuchtungsbetrag durch den Infrarotbeleuchtungssensor (12) ermittelt, eine Kamerabelichtungszeit von der Kamera (11) empfängt, Doppelbelichtungsbilder empfängt, die so aufgenommen worden sind, dass sie unterschiedliche Belichtungswerte haben, indem die Belichtungswerte der Kamera (11) angepasst wurden, einen allgemeinen Beleuchtungswert auf der Basis des ermittelten Infrarotbeleuchtungsbetrags, der empfangenen Kamerabelichtungszeit und eines Beleuchtungswerts, der durch eine Bild-Clustering-Analyse der Doppelbelichtungsbilder erhalten wurde, berechnet, eine Änderungsrate in dem berechneten allgemeinen Beleuchtungswert berechnet und eine aktuelle Beleuchtungsumgebung als eine Beleuchtungsumgebung für jeden Zeitabschnitt auf der Basis des berechneten allgemeinen Beleuchtungswerts und der Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert erkennt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Vorrichtung zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs und auf ein Steuerungsverfahren davon, die es erlauben können, dass eine aktuelle Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs exakt erkannt werden kann.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Herkömmlicherweise wird ein Verfahren zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung durch einen Beleuchtungssensor verwendet, um entsprechend der erkannten Beleuchtungsumgebung einen Scheinwerfer ein- und auszuschalten oder um eine Intensität des Scheinwerfers anzupassen.
Aber wenn eine Beleuchtungsumgebung in einer schattigen Berggegend bei Tage oder an einem bewöikten Tag nur durch einen Beleuchtungssensor erkannt wird, kann es passieren, dass die Beleuchtungsumgebung fälschlicherweise als eine Nacht erkannt wird, obwohl es Tag ist. Als Folge davon kann es sein, dass unnötigerweise eine Scheinwerfersteuerung durchgeführt wird.
Außerdem gibt es ein Verfahren zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung durch das Aufnehmen eines Bildes einer Vorderseite unter Verwendung einer Kamera und dann durch das Analysieren des aufgenommenen Bildes. In diesem Fall kann es aber sein, dass eine Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs falsch erkannt wird, weil sich das Verfahren auf die Bildanalyse verlässt und durch ein Objekt oder eine Hintergrundfarbe beeinträchtigt werden kann.
Dementsprechend ist der Stand der Technik problematisch darin, dass es schwierig ist, unterschiedliche Beleuchtungsumgebungen des Fahrzeugs lediglich durch den Beleuchtungssensor oder durch die Kamera zu erfassen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Deshalb ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs und ein Steuerungsverfahren davon bereitzustellen, die es erlauben können, dass unterschiedliche Beleuchtungsumgebungen eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Infrarotbeleuchtungsbetrags und einer Kamerabelichtungszeit erkannt werden können.
Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs und ein Steuerungsverfahren davon bereitzustellen, die es erlauben können, dass unterschiedliche Beleuchtungsumgebungen eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Beleuchtungswerts, der durch eine Bild-Clustering-Analyse einer Vielzahl von Bildern, die unterschiedliche Belichtungswerte aufweisen, erhalten wird, zusammen mit einem Infrarotbeleuchtungsbetrag und einer Kamerabelichtungszeit erkannt werden können.
Weitere Aspekte der Erfindung werden zum Teil in der Beschreibung, die folgt, dargelegt werden und werden zum Teil aus der Beschreibung offensichtlich werden oder können durch das Praktizieren der Erfindung erfahren werden.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Vorrichtung zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs einen Infrarotbeleuchtungssensor zum Ermitteln eines Infrarotbeleuchtungsbetrags, der von der Sonne ausgestrahlt wird, eine Kamera zum Aufnehmen einer Straße, auf der ein Fahrzeug fährt, und eine Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit auf, die den Infrarotbeleuchtungsbetrag durch den Infrarotbeleuchtungssensor ermittelt, eine Kamerabelichtungszeit von der Kamera empfängt, Doppelbelichtungsbilder empfängt, die so aufgenommen worden sind, dass sie unterschiedliche Belichtungswerte haben, indem die Belichtungswerte der Kamera angepasst bzw. eingestellt wurden, einen allgemeinen Beleuchtungswert auf der Basis des ermittelten Infrarotbeleuchtungsbetrags, der empfangenen Kamerabelichtungszeit und eines Beleuchtungswerts, der durch eine Bild-Clustering-Analyse der Doppelbelichtungsbilder erhalten wurde, berechnet, eine Änderungsrate in dem berechneten allgemeinen Beleuchtungswert berechnet und eine aktuelle Beleuchtungsumgebung als eine Beleuchtungsumgebung für jeden Zeitabschnitt auf der Basis des berechneten allgemeinen Beleuchtungswerts und der Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert erkennt.
Wenn in der Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit „A“ einen Infrarotbeleuchtungswert repräsentiert, „B“ einen Beleuchtungswert repräsentiert, der der Kamerabelichtungszeit entspricht, und „C“ einen Beleuchtungswert repräsentiert, der dem Ergebniswert entspricht, der durch die Clustering-Analyse der Doppelbelichtungsbilder erhalten wurde, dann kann der allgemeine Beleuchtungswert durch die folgende Gleichung erhalten werden: $allgemeiner Beleuchtungswert = W 1 \times A + W 2 \times B + W 3 \times C,$
wobei sich W1, W2 und W3 auf Gewichtungen beziehen und die Gewichtungen W1 bis W3 eine Beziehung von W1 > W2 > W3 haben.
Die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit kann feststellen, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um eine der Folgenden handelt: Tag, Nacht, Abenddämmerung und Morgendämmerung.
Wenn der allgemeine Beleuchtungswert gleich oder größer als ein vorbestimmter Beleuchtungswert ist und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert kleiner als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann kann die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit feststellen, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um den Tag handelt; wenn der allgemeine Beleuchtungswert kleiner als ein vorbestimmter Beleuchtungswert ist und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert kleiner als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann kann die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit feststellen, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um die Nacht handelt; wenn der allgemeine Beleuchtungswert allmählich abnimmt und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert gleich oder größer als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann kann die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit feststellen, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um die Abenddämmerung handelt; und wenn der allgemeine Beleuchtungswert allmählich zunimmt und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert gleich oder größer als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann kann die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit feststellen, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um die Morgendämmerung handelt.
Wenn der allgemeine Beleuchtungswert für einen kurzen Zeitraum rapide absinkt, dann kann die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit feststellen, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um einen Eintritt in einen Tunnel handelt.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Vorrichtung zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs einen Infrarotbeleuchtungssensor zum Ermitteln eines Infrarotbeleuchtungsbetrags, der von der Sonne ausgestrahlt wird, eine Kamera zum Aufnehmen einer Straße, auf der ein Fahrzeug fährt, und eine Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit auf, die den Infrarotbeleuchtungsbetrag durch den Infrarotbeleuchtungssensor ermittelt, eine Kamerabelichtungszeit von der Kamera empfängt, einen allgemeinen Beleuchtungswert auf der Basis des ermittelten Infrarotbeleuchtungsbetrags und der empfangenen Kamerabelichtungszeit berechnet, eine Änderungsrate in dem berechneten allgemeinen Beleuchtungswert berechnet und eine aktuelle Beleuchtungsumgebung als wenigstens eine von einem Tag, einer Nacht, einer Abenddämmerung und einer Morgendämmerung auf der Basis der Änderungsrate in dem berechneten allgemeinen Beleuchtungswert erkennt, wobei dann, wenn der allgemeine Beleuchtungswert gleich oder größer als ein vorbestimmter Beleuchtungswert ist und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert kleiner als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit feststellt, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um den Tag handelt; wenn der allgemeine Beleuchtungswert kleiner als ein vorbestimmter Beleuchtungswert ist und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert kleiner als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit feststellt, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um die Nacht handelt; wenn der allgemeine Beleuchtungswert allmählich abnimmt und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert gleich oder größer als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit feststellt, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um die Abenddämmerung handelt; und wenn der allgemeine Beleuchtungswert allmählich zunimmt und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert gleich oder größer als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit feststellt, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um die Morgendämmerung handelt.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs das Ermitteln eines Infrarotbeleuchtungsbetrags durch einen Infrarotbeleuchtungssensor, um einen Infrarotbeleuchtungsbetrag zu ermitteln, der von der Sonne ausgestrahlt wird, das Empfangen einer Kamerabelichtungszeit von einer Kamera zum Aufnehmen einer Straße, auf der ein Fahrzeug fährt, das Empfangen von Doppelbelichtungsbildern, die so aufgenommen worden sind, dass sie unterschiedliche Belichtungswerte aufweisen, indem die Belichtungswerte der Kamera angepasst wurden, das Berechnen eines allgemeinen Beleuchtungswerts auf der Basis des ermittelten Infrarotbeleuchtungsbetrags, der empfangenen Kamerabelichtungszeit und eines Beleuchtungswerts, der durch eine Bild-Clustering-Analyse der Doppelbelichtungsbilder erhalten wurde, das Berechnen einer Änderungsrate in dem berechneten allgemeinen Beleuchtungswert und das Erkennen einer aktuellen Beleuchtungsumgebung als eine Beleuchtungsumgebung für jeden Zeitabschnitt auf der Basis des berechneten allgemeinen Beleuchtungswerts und der Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert.
Wenn bei der Berechnung eines allgemeinen Beleuchtungswerts „A“ einen Infrarotbeleuchtungswert repräsentiert, „B“ einen Beleuchtungswert repräsentiert, der der Kamerabelichtungszeit entspricht, und „C“ einen Beleuchtungswert repräsentiert, der dem Ergebniswert entspricht, der durch die Clustering-Analyse der Doppelbelichtungsbilder erhalten wurde, dann kann der allgemeine Beleuchtungswert durch die folgende Gleichung erhalten werden: $allgemeiner Beleuchtungswert = W 1 \times A + W 2 \times B + W 3 \times C,$
wobei sich W1, W2 und W3 auf Gewichtungen beziehen und die Gewichtungen W1 bis W3 eine Beziehung von W1 > W2 > W3 haben.
Das Erkennen einer Beleuchtungsumgebung kann feststellen, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um eine der Folgenden handelt: Tag, Nacht, Abenddämmerung und Morgendämmerung.
Wenn der allgemeine Beleuchtungswert gleich oder größer als ein vorbestimmter Beleuchtungswert ist und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert kleiner als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann kann festgestellt werden, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um den Tag handelt; wenn der allgemeine Beleuchtungswert kleiner als ein vorbestimmter Beleuchtungswert ist und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert kleiner als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann kann festgestellt werden, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um die Nacht handelt; wenn der allgemeine Beleuchtungswert allmählich abnimmt und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert gleich oder größer als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann kann festgestellt werden, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um die Abenddämmerung handelt; und wenn der allgemeine Beleuchtungswert allmählich zunimmt und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert gleich oder größer als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann kann festgestellt werden, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um die Morgendämmerung handelt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und/oder andere Aspekte der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, ersichtlicher und besser verständlich, in denen:

1 eine Ansicht ist, die eine Konfiguration eines Fahrzeugs veranschaulicht, bei dem eine Vorrichtung zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
2 eine Ansicht ist, die eine Konfiguration einer Kamera und eines Infrarotbeleuchtungssensors von 1 veranschaulicht;
3 ein Steuerblockdiagramm der Vorrichtung zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
4 ein Diagramm zur Erläuterung von Informationen ist, die ausgehend von der Kamera durch eine Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit der Vorrichtung zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung empfangen werden;
5 ein Diagramm zur Erläuterung ist, dass die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit der Vorrichtung zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Beleuchtungswert erhält, indem sie ein Bild-Clustering-Modell an Doppelbelichtungsbilder anlegt; und
6 ein Steuerungsablaufplan ist, der ein Verfahren zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird nun im Einzelnen Bezug auf die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genommen. Diese Ausführungsformen sind als Beispiele bereitgestellt, damit die vorliegende Erfindung umfassend und vollständig sein wird, und sie werden den Schutzumfang der Erfindung den Fachleuten auf dem Gebiet vollständig vermitteln. Die vorliegende Erfindung kann in vielen verschiedenen Formen implementiert werden und soll nicht als auf die hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden. In gewissen Ausführungsformen können Abschnitte, die nicht in Beziehung zu der Beschreibung stehen, in den Zeichnungen weggelassen sein, um zu verhindern, dass das Verständnis der Erfindung durch einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet mehrdeutig bzw. unklar wird. In den Zeichnungen können die Breite, die Länge, die Dicke oder dergleichen von jeder Komponente aus Gründen der einfacheren Beschreibung und der Klarheit übertrieben dargestellt, weggelassen oder schematisch veranschaulicht sein. Wo immer dies möglich ist, werden gleiche Bezugszeichen durch die ganzen Zeichnungen hindurch verwendet, um die gleichen oder ähnliche Teile zu bezeichnen.
In der Patentspezifikation soll der Begriff „und/oder“ wenigstens eine von den vorhergehenden und nachfolgenden Komponenten einschließen. Außerdem bedeutet der Begriff „verbunden/gekoppelt“, dass eine Komponente direkt mit einer anderen Komponente verbunden ist oder dass sie indirekt durch eine andere Komponente verbunden ist. In der Patentspezifikation sollen die Singularformen auch die Pluralformen einschließen, es sei denn, der Kontext gibt dies eindeutig anders an. Es wird weiter klar sein, dass die Begriffe „aufweist“ und/oder „mit“, wenn sie in der Patentspezifikation verwendet werden, das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen bzw. Vorgängen, Elementen und/oder Komponenten bzw. Bauteilen spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen von einer bzw. einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen bzw. Vorgängen, Elementen, Komponenten bzw. Bauteilen und/oder Gruppen davon ausschließen.
1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines Fahrzeugs veranschaulicht, bei dem eine Vorrichtung zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird. 2 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Kamera und eines Infrarotbeleuchtungssensors von 1 veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 kann eine Vorrichtung 10 zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs durch ein ECU (elektronisches Steuergerät) konfiguriert sein, das in einem Fahrzeug 1 montiert ist.
Die Vorrichtung 10 zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs schließt eine Kamera 11, wie etwa eine CCD-Kamera oder einen CMOS-Farbbildsensor, und einen Infrarotbeleuchtungssensor 12 ein.
Die Kamera 11 hat einen Erfassungsbereich, der als die Vorderseite in der Vorwärtsbewegungsrichtung des Fahrzeugs 1 beschränkt ist, und nimmt ein Bild auf, das eine Straße vor dem Fahrzeug 1 umfasst.
Die Kamera 11 ist auf einer Mittellinie einer Windschutzscheibe WS des Fahrzeugs 1 positioniert.
Der Infrarotbeleuchtungssensor 12 ist an der Windschutzscheibe WS des Fahrzeugs 1 so angeordnet, dass er nach oben Richtung Himmel gerichtet ist. Der Infrarotbeleuchtungssensor 12 kann zum Beispiel an der Windschutzscheibe parallel zu der vertikalen Richtung des Fahrzeugs angeordnet sein.
Der Infrarotbeleuchtungssensor 12 erfasst einen Infrarotbeleuchtungsbetrag, der von der Sonne ausgestrahlt wird.
Etwa eine Hälfte des Lichts, das von der Sonne ausgestrahlt wird, ist infrarotes Licht, und der Rest ist hauptsächlich sichtbares Licht. Der Infrarotbeleuchtungssensor 12 erfasst einen Infrarotbeleuchtungsbetrag, der von der Sonne ausgestrahlt wird.
Wie in 3 gezeigt ist, weist das Fahrzeug 1 einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20, einen Beschleunigungssensor 21, einen Gierratensensor 22, eine Lenkeinheit 23, eine Bremseinheit 24, eine Scheinwerfersteuerungseinheit 25, eine Kamerasteuerungseinheit 26, etc. auf.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20, der Beschleunigungssensor 21 und der Gierratensensor 22 geben Signale aus, die jeweils einer Geschwindigkeit, einer Beschleunigung und einer Gierrate des Fahrzeugs 1 entsprechen.
Die Lenkeinheit 23 ist so konfiguriert, dass Vorderrad-/Hinterrad-Lenkgetriebe, die durch die Betätigung einer Handhabe angetrieben werden, durch einen Aktuator angetrieben werden.
Die Bremseinheit 24 erlaubt es, dass das Fahrzeug bremsen kann.
Die Scheinwerfersteuerungseinheit 25 führt eine Funktion wie etwa das Ein- und Ausschalten eines Schweinwerfers oder eine Einstellung der Richtung/der Helligkeit davon durch.
Die Kamerasteuerungseinheit oder Kameraregelungseinheit 26 stellt gesetzte Werte bzw. Sollwerte wie etwa einen Objektiv- bzw. Linsen-ISO-Wert, einen Blendenwert, einen Weißabgleichwert und einen Verschlusszeitwert der Kamera 11 automatisch ein.
Eine Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 der Vorrichtung 10 zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs erkennt eine Beleuchtungsumgebung des Fahrzeugs auf der Basis von Signalen, die von der Kamera 11 und dem Infrarotbeleuchtungssensor 12 ausgegeben werden, und steuert bzw. regelt wenigstens eine von der Lenkeinheit 23, der Bremseinheit 24, der Scheinwerfersteuerungseinheit 24 und der Kamerasteuerungseinheit 26 auf der Basis der erkannten Beleuchtungsumgebung, wodurch eine Steuerung bzw. Regelung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Beleuchtungsumgebung durchgeführt wird.
Die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 unterteilt eine Beleuchtungsumgebung entsprechend Zeitabschnitten wie etwa Tag oder Nacht, einem Zeitabschnitt vom Tag zur Nacht (Abenddämmerung) und einem Zeitabschnitt von der Nacht zum Tag (Morgendämmerung), um die unterteilte Beleuchtungsumgebung zu erkennen.
Außerdem unterteilt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 eine Beleuchtungsumgebung entsprechend geographischen Merkmalen, um die unterteilte Beleuchtungsumgebung zu erkennen.
Im Folgenden wird eine Beschreibung dessen gegeben, dass die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 eine Beleuchtungsumgebung entsprechend Zeitabschnitten wie etwa Tag, Nacht, Abenddämmerung und Morgendämmerung unterteilt, um die unterteilte Beleuchtungsumgebung zu erkennen.
Die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 kann einen allgemeinen Beleuchtungswert auf der Basis eines Infrarotbeleuchtungsbetrags, der von dem Infrarotbeleuchtungssensor 12 gemessen wird, und einer Kamerabelichtungszeit, die ausgehend von der Kamera 11 empfangen wird, berechnen, kann eine Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert für einen vorbestimmten Zeitraum berechnen und kann auf der Basis des berechneten allgemeinen Beleuchtungswerts und der Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert feststellen, ob es sich bei einer aktuellen Beleuchtungsumgebung um einen Tag, eine Nacht, eine Abenddämmerung oder eine Morgendämmerung handelt.
Außerdem kann die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13, wie in 4 gezeigt ist, einen allgemeinen Beleuchtungswert auf der Basis eines Beleuchtungswerts, der durch eine Bild-Clustering-Analyse von zwei Bildern erhalten wird, die mit unterschiedlichen Belichtungszeiten durch die Kamera 11 aufgenommen wurden, zusammen mit einem Infrarotbeleuchtungsbetrag, der von dem Infrarotbeleuchtungssensor 12 gemessen wird, und einer Kamerabelichtungszeit, die ausgehend von der Kamera 11 empfangen wird, berechnen und kann auf der Basis des berechneten allgemeinen Beleuchtungswerts und einer Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert feststellen, ob es sich bei einer aktuellen Beleuchtungsumgebung um einen Tag, eine Nacht, eine Abenddämmerung oder eine Morgendämmerung handelt.
In diesem Fall kann, wenn „A“ einen Infrarotbeleuchtungswert repräsentiert, „B“ einen Beleuchtungswert repräsentiert, der der Kamerabelichtungszeit entspricht, und „C“ einen Beleuchtungswert repräsentiert, der dem Ergebniswert entspricht, der durch eine Bild-Clustering-Analyse von zwei Bildern erhalten wurde, die mit unterschiedlichen Belichtungswerten aufgenommen wurden, ein allgemeiner Beleuchtungswert durch die folgende Gleichung erhalten werden. $Allgemeiner Beleuchtungswert = W 1 \times A + W 2 \times B + W 3 \times C,$
wobei sich W1, W2 und W3 auf Gewichtungen beziehen.
Die Gewichtungen W1 bis W3 haben eine Beziehung von W1 > W2 > W3. In diesem Fall kann die Gewichtung W1 des Infrarotbeleuchtungswerts als ein relativ größerer Wert im Vergleich zu einem Wert festgesetzt werden, der die anderen Gewichtungen W2 und W3 summiert. Dadurch kann der Infrarotbeleuchtungswert A als ein Hauptwert für die Erkennung einer Beleuchtungsumgebung verwendet werden und können die restlichen Beleuchtungswerte B und C zusätzlich verwendet werden.
Der Kamerabelichtungswert ist ein Wert, der durch eine korrekte Kombination einer Öffnungsblende und eines Verschlusses der Kamera 11 gebildet wird und sich auf eine Zeit, für die ein CCD-Element oder ein CMOS-Element dem Licht ausgesetzt wird, in der dieses also belichtet wird, und auf einen Betrag an Licht bezieht, der empfangen wird.
Die Zeit, in der belichtet wird, entspricht einem Verschlusszeitwert, und der Betrag an Licht entspricht einem Blendenwert. Der Belichtungswert wird durch das Summieren der zwei Werte bestimmt.
Im Falle einer plötzlichen Bewegung von der Dunkelheit ins Licht oder umgekehrt können Menschen ein Objekt in einem Augenblick optisch nicht wahrnehmen, sondern können ein Objekt optisch erst wahrnehmen, nachdem eine gewisse Zeit verstrichen ist.
Dies wird durch eine Bewegung der Iris (Regenbogenhaut) im menschlichen Auge ermöglicht. Wenn ein Betrag an Licht groß ist, verringert sich der Betrag an Licht, während die Pupille durch eine Bewegung der Iris geschlossen wird, wodurch erlaubt wird, dass ein Betrag an Licht, der auf den Augapfel auftrifft, verringert wird. Wenn ein Betrag an Licht klein ist, erhöht sich der Betrag an Licht, während die Pupille durch eine Bewegung der Iris geöffnet wird, wodurch erlaubt wird, dass ein Betrag an Licht, der auf den Augapfel auftrifft, vergrößert wird. Die Iris passt einen Öffnungsgrad der Pupille durch das Erfühlen eines Grads an Licht an, wodurch ermöglicht wird, dass ein Betrag an Licht flexibel angepasst werden kann.
Die Kamera passt eine Belichtung durch das Öffnen der Öffnungsblende, um einen einfallenden Betrag an Licht zu vergrößern, wenn eine Annäherung an einen Zustand einer niedrigen Beleuchtung stattfindet, und durch das Schließen der Öffnungsblende an, um einen einfallenden Betrag an Licht zu verringern, wenn eine Annäherung an einen Zustand einer hohen Beleuchtung stattfindet, und der Beleuchtungswert wird durch einen Blendenwert und einen Verschlusszeitwert bestimmt.
In der Kamera kann ein geeigneter Belichtungswert automatisch bestimmt und von der Kamera empfangen werden.
Ein helleres Bild kann erhalten werden, wenn der Belichtungswert höher ist, wohingegen ein dunkleres Bild erhalten werden kann, wenn der Belichtungswert niedriger ist. Infolgedessen kann es dann, wenn der Belichtungswert geändert wird, möglich sein, Bilder mit einer Helligkeit zu erhalten, die sich voneinander unterscheiden.
Wie in 5 gezeigt ist, bekommt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 zwei Bilder, die mit unterschiedlichen Belichtungswerten von der Kamera 11 aufgenommen wurden, und erlangt dann einen Beleuchtungswert, der durch eine Bild-Clustering-Analyse der bekommenen zwei Doppelbelichtungsbilder gewonnen wurde.
In diesem Fall sind die zwei Doppelbelichtungsbilder zwei Bilder, die unter Verwendung eines ersten Belichtungswerts für das Aufnehmen eines optimalen Straßenbildes und eines zweiten Belichtungswerts für das Aufnehmen eines dunkleren Straßenbildes als das optimale Straßenbild erhalten wurden.
Zu diesem Zweck werden in einem Zustand, in dem die ersten und zweiten Belichtungswerte jeweils vorbestimmt und in einem Speicherabschnitt gespeichert sind, ein erstes Bild, wenn der Kamerabelichtungswert, der von der Kamera erhalten wird, der erste Belichtungswert ist, und ein zweites Bild, wenn der Kamerabelichtungswert, der von der Kamera erhalten wird, der zweite Belichtungswert ist, erlangt bzw. erfasst.
In der Bild-Clustering-Analyse der Doppelbelichtungsbilder wird jedes der zwei Bilder zuerst als ein maximaler Wert, ein minimaler Wert und ein mittlerer Wert entsprechend der Helligkeit davon erhalten, wobei die erhaltenen jeweiligen Werte eingegeben werden, und ein Beleuchtungswert, der einer Änderung in der Beleuchtung entspricht, wird unter Verwendung eines Clustering-Modells erhalten, das einen vorbestimmten Beleuchtungsraum hat.
Das Bild-Clustering-Verfahren, das in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein wohl bekanntes Verfahren, das in einem Dokument von David Acunzo et al: „Context-Adaptive Approach for Vehicle Detection Under Varying Lighting Conditions" (Kontextadaptiver Lösungsansatz für eine Fahrzeugerfassung unter variierenden Lichtverhältnissen), veröffentlicht am 30. September 2007 und verkündet in der IEEE Intelligent Transportation Systems Conference, offenbart worden ist.
Wenn ein allgemeiner Beleuchtungswert berechnet wird, stellt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 auf der Basis einer Änderungsrate in dem berechneten allgemeinen Beleuchtungswert fest, ob es sich bei einer aktuellen Beleuchtungsumgebung um einen Tag, eine Nacht, eine Abenddämmerung oder eine Morgendämmerung handelt.
Wenn der allgemeine Beleuchtungswert gleich oder größer als ein vorbestimmter Beleuchtungswert ist und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert kleiner als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann stellt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 fest, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um den Tag handelt.
Wenn außerdem der allgemeine Beleuchtungswert kleiner als ein vorbestimmter Beleuchtungswert ist und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert kleiner als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann stellt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 fest, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um die Nacht handelt.
Wenn außerdem der allgemeine Beleuchtungswert allmählich abnimmt und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert gleich oder größer als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann stellt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 fest, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um die Abenddämmerung handelt.
Wenn außerdem der allgemeine Beleuchtungswert allmählich zunimmt und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert gleich oder größer als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann stellt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 fest, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um die Morgendämmerung handelt.
Wenn außerdem der allgemeine Beleuchtungswert für einen kurzen Zeitraum rapide abnimmt, dann stellt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 fest, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um einen Eintritt in einen Tunnel handelt.
6 ist ein Steuerungsablaufplan, der ein Verfahren zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 6 ermittelt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 einen Infrarotbeleuchtungsbetrag, der von der Sonne ausgestrahlt wird, durch den Infrarotbeleuchtungssensor 12 (Betriebsmodus 100) und empfängt eine Kamerabelichtungszeit von der Kamera 11 (Betriebsmodus 110).
Außerdem empfängt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 Doppelbelichtungsbilder, welche zwei Bilder sind, die mit unterschiedlichen Belichtungswerten durch die Kamera 11 aufgenommen wurden (Betriebsmodus 120). Dann führt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 eine Bild-Clustering-Analyse bei den empfangenen Doppelbelichtungsbildern durch, um so einen Beleuchtungswert zu erhalten (Betriebsmodus 130). Im vorliegenden Fall wird der Beleuchtungswert in Abhängigkeit davon ermittelt, zu welcher der Beleuchtungsgruppen eine Gruppe gehört, in der Faktoren wie ein maximaler Wert, ein minimaler Wert und ein mittlerer Wert unter Helligkeitswerten des Belichtungsbildes in einen vordefinierten Beleuchtungsraum in einem Bild-Clustering-Modell gestreut werden und die gestreuten Faktoren gesammelt werden.
Dann berechnet die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 einen allgemeinen Beleuchtungswert auf der Basis des Infrarotbeleuchtungsbetrags, der Kamerabelichtungszeit und des Beleuchtungswerts, der durch die Bild-Clustering-Analyse der Doppelbelichtungsbilder erhalten worden ist, die bei den Betriebsmodi 100 bis 130 erhalten worden sind (Betriebsmodus 140).
Nachdem der allgemeine Beleuchtungswert berechnet ist, berechnet die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 eine Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert für einen vorbestimmten Zeitraum (Betriebsmodus 150).
Dann stellt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 auf der Basis des allgemeinen Beleuchtungswerts und der Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert fest, ob es sich bei einer aktuellen Beleuchtungsumgebung um einen Tag, eine Nacht, eine Abenddämmerung oder eine Morgendämmerung handelt.
Die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 stellt fest, ob es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um einen Tag handelt oder nicht (Betriebsmodus 160). Wenn der allgemeine Beleuchtungswert gleich oder größer als ein vorbestimmter Beleuchtungswert ist und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert kleiner als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann stellt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 fest, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um einen Tag handelt.
Wenn als ein Ergebnis der Feststellung des Betriebsmodus 160 festgestellt wird, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um einen Tag handelt, dann führt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 eine Steuerung bzw. Regelung entsprechend einer Tages-Beleuchtungsumgebung durch. Zum Beispiel erlaubt es die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13, dass die Bremseinheit und die Kamerasteuerungseinheit entsprechend der Tages-Beleuchtungsumgebung gesteuert bzw. geregelt werden (Betriebsmodus 200).
Wenn in der Zwischenzeit als ein Ergebnis der Feststellung des Betriebsmodus 160 festgestellt wird, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung nicht um einen Tag handelt, dann stellt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 fest, ob es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um eine Nacht handelt oder nicht (Betriebsmodus 170). Wenn der allgemeine Beleuchtungswert kleiner als ein vorbestimmter Beleuchtungswert ist und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert kleiner als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann stellt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 fest, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um eine Nacht handelt.
Wenn als ein Ergebnis der Feststellung des Betriebsmodus 170 festgestellt wird, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um eine Nacht handelt, dann führt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 eine Steuerung bzw. Regelung entsprechend einer Nacht-Beleuchtungsumgebung durch (Betriebsmodus 200).
Wenn in der Zwischenzeit als ein Ergebnis der Feststellung des Betriebsmodus 170 festgestellt wird, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung nicht um eine Nacht handelt, dann stellt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 fest, ob es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um eine Abenddämmerung handelt oder nicht (Betriebsmodus 180). Wenn der allgemeine Beleuchtungswert allmählich abnimmt und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert gleich oder größer als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann stellt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 fest, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um eine Abenddämmerung handelt.
Wenn als ein Ergebnis der Feststellung des Betriebsmodus 180 festgestellt wird, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um eine Abenddämmerung handelt, dann führt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 eine Steuerung bzw. Regelung entsprechend einer Abenddämmerungs-Beleuchtungsumgebung durch (Betriebsmodus 200).
Wenn in der Zwischenzeit als ein Ergebnis der Feststellung des Betriebsmodus 180 festgestellt wird, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung nicht um eine Abenddämmerung handelt, dann stellt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 fest, ob es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um eine Morgendämmerung handelt oder nicht (Betriebsmodus 190). Wenn der allgemeine Beleuchtungswert allmählich zunimmt und die Änderungsrat in dem allgemeinen Beleuchtungswert gleich oder größer als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, dann stellt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 fest, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um eine Morgendämmerung handelt.
Wenn als ein Ergebnis der Feststellung des Betriebsmodus 190 festgestellt wird, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um eine Morgendämmerung handelt, dann führt die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit 13 eine Steuerung bzw. Regelung entsprechend einer Morgendämmerungs-Beleuchtungsumgebung durch (Betriebsmodus 200).
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich wird, können es eine Vorrichtung zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs und ein Steuerungsverfahren davon in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erlauben, dass unterschiedliche Beleuchtungsumgebungen eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Infrarotbeleuchtungsbetrags, einer Kamerabelichtungszeit und einer Vielzahl von Bildern mit unterschiedlichen Belichtungswerten erkannt werden können, wodurch ermöglicht wird, dass ein Tag und eine Nacht genau und zuverlässig erkannt werden können. Außerdem kann es möglich sein, eine Änderung in der Beleuchtungsumgebung von der Nacht zu einer Morgendämmerung, eine Änderung in der Beleuchtungsumgebung von einem Tag zu einer Abenddämmerung und eine Änderung in dem Beleuchtungszustand, wie etwa einen Eintritt in einen Tunnel, exakt und zuverlässig erkennen zu können. Deshalb kann ein Fahrerunterstützungssystem für die Steuerung bzw. Regelung eines Scheinwerfers oder einer Kamera effektiv entsprechend den Umgebungsverhältnissen des Fahrzeugs gesteuert bzw. geregelt werden.
Obwohl einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass Änderungen an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dass von den Prinzipien und dem Erfindungsgedanken der Erfindung abgewichen wird, deren Schutzumfang in den Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist.

Claims

Vorrichtung (10) zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs, mit: einem Infrarotbeleuchtungssensor (12) zum Ermitteln eines Infrarotbeleuchtungsbetrags, der von der Sonne ausgestrahlt wird; einer Kamera (11) zum Aufnehmen einer Straße, auf der ein Fahrzeug fährt; und einer Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit (13), die den Infrarotbeleuchtungsbetrag durch den Infrarotbeleuchtungssensor (12) ermittelt, eine Kamerabelichtungszeit von der Kamera (11) empfängt, Doppelbelichtungsbilder empfängt, die so aufgenommen worden sind, dass sie unterschiedliche Belichtungswerte haben, indem die Belichtungswerte der Kamera (11) angepasst wurden, einen allgemeinen Beleuchtungswert auf der Basis des ermittelten Infrarotbeleuchtungsbetrags, der empfangenen Kamerabelichtungszeit und eines Beleuchtungswerts, der durch eine Bild-Clustering-Analyse der Doppelbelichtungsbilder erhalten wurde, berechnet, eine Änderungsrate in dem berechneten allgemeinen Beleuchtungswert berechnet und eine aktuelle Beleuchtungsumgebung als eine Beleuchtungsumgebung für jeden Zeitabschnitt auf der Basis des berechneten allgemeinen Beleuchtungswerts und der Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert erkennt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei dann, wenn in der Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit (13) „A“ einen Infrarotbeleuchtungswert repräsentiert, „B“ einen Beleuchtungswert repräsentiert, der der Kamerabelichtungszeit entspricht, und „C“ einen Beleuchtungswert repräsentiert, der dem Ergebniswert entspricht, der durch die Clustering-Analyse der Doppelbelichtungsbilder erhalten wurde, der allgemeine Beleuchtungswert durch die folgende Gleichung erhalten wird: $allgemeiner Beleuchtungswert = W 1 \times A + W 2 \times B + W 3 \times C,$
wobei sich W1, W2 und W3 auf Gewichtungen beziehen und die Gewichtungen W1 bis W3 eine Beziehung von W1 > W2 > W3 haben.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit (13) feststellt, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um eine der Folgenden handelt: Tag, Nacht, Abenddämmerung und Morgendämmerung.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei dann: wenn der allgemeine Beleuchtungswert gleich oder größer als ein vorbestimmter Beleuchtungswert ist und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert kleiner als ein vorbestimmter Änderungswert ist, die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit (13) feststellt, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um den Tag handelt; wenn der allgemeine Beleuchtungswert kleiner als ein vorbestimmter Beleuchtungswert ist und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert kleiner als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit (13) feststellt, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um die Nacht handelt; wenn der allgemeine Beleuchtungswert allmählich abnimmt und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert gleich oder größer als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit (13) feststellt, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um die Abenddämmerung handelt; und wenn der allgemeine Beleuchtungswert allmählich zunimmt und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert gleich oder größer als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit (13) feststellt, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um die Morgendämmerung handelt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei dann, wenn der allgemeine Beleuchtungswert für einen kurzen Zeitraum rapide abnimmt, die Beleuchtungsumgebungs-Erkennungseinheit (13) feststellt, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um einen Eintritt in einen Tunnel handelt.
Verfahren zur Erkennung einer Beleuchtungsumgebung eines Fahrzeugs, das die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln (100) eines Infrarotbeleuchtungsbetrags durch einen Infrarotbeleuchtungssensor (12), um einen Infrarotbeleuchtungsbetrag zu ermitteln, der von der Sonne ausgestrahlt wird; Empfangen (110) einer Kamerabelichtungszeit von einer Kamera (11), um eine Straße aufzunehmen, auf der ein Fahrzeug fährt; Empfangen (120) von Doppelbelichtungsbildern, die so aufgenommen worden sind, dass sie unterschiedliche Belichtungswerte haben, indem die Belichtungswerte der Kamera (11) angepasst wurden; Berechnen (140) eines allgemeinen Beleuchtungswerts auf der Basis des ermittelten Infrarotbeleuchtungsbetrags, der empfangenen Kamerabelichtungszeit und eines Beleuchtungswerts, der durch eine Bild-Clustering-Analyse (130) der Doppelbelichtungsbilder erhalten worden ist; Berechnen (150) einer Änderungsrate in dem berechneten allgemeinen Beleuchtungswert; und Erkennen einer aktuellen Beleuchtungsumgebung als eine Beleuchtungsumgebung für jeden Zeitabschnitt auf der Basis des berechneten allgemeinen Beleuchtungswerts und der Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei dann, wenn bei dem Berechnen (140) eines allgemeinen Beleuchtungswerts „A“ einen Infrarotbeleuchtungswert repräsentiert, „B“ einen Beleuchtungswert repräsentiert, der der Kamerabelichtungszeit entspricht, und „C“ einen Beleuchtungswert repräsentiert, der dem Ergebniswert entspricht, der durch die Clustering-Analyse (130) der Doppelbelichtungsbilder erhalten wurde, der allgemeine Beleuchtungswert durch die folgende Gleichung erhalten wird: $allgemeiner Beleuchtungswert = W 1 \times A + W 2 \times B + W 3 \times C,$
wobei sich W1, W2 und W3 auf Gewichtungen beziehen und die Gewichtungen W1 bis W3 eine Beziehung von W1 > W2 > W3 haben.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Erkennen einer Beleuchtungsumgebung feststellt, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um eine der Folgenden handelt: Tag, Nacht, Abenddämmerung und Morgendämmerung.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei dann: wenn der allgemeine Beleuchtungswert gleich oder größer als ein vorbestimmter Beleuchtungswert ist und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert kleiner als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, festgestellt wird, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um den Tag handelt; wenn der allgemeine Beleuchtungswert kleiner als ein vorbestimmter Beleuchtungswert ist und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert kleiner als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, festgestellt wird, dass es sich bei der aktuellen Beleuchtungsumgebung um die Nacht handelt; wenn der allgemeine Beleuchtungswert allmählich abnimmt und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert gleich oder größer als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, festgestellt wird, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um die Abenddämmerung handelt; und wenn der allgemeine Beleuchtungswert allmählich zunimmt und die Änderungsrate in dem allgemeinen Beleuchtungswert gleich oder größer als eine vorbestimmte Änderungsrate ist, festgestellt wird, dass es sich bei der Beleuchtungsumgebung um die Morgendämmerung handelt.