DE102017120845A1

DE102017120845A1 - Verfahren und Systeme zur adaptiven On-Demand-Infrarot-Fahrspurerkennung

Info

Publication number: DE102017120845A1
Application number: DE102017120845.3A
Authority: DE
Inventors: Xiaofeng F. Song; Valor Yaldo
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2018-03-15
Also published as: CN107826108A; US20180075308A1

Abstract

Verfahren und Systeme zum Betreiben eines Fahrspurerfassungssystems für ein Fahrzeug mit mindestens einer an der Seite angebrachten Infrarot-Lichtquelle sind offenbart. Ein System beinhaltet einen Umgebungslichtsensor, der konfiguriert ist, um eine Bedingung eine Lichtpegelbedingung einer Umgebung des Fahrzeuges zu erkennen; einen Infrarotlichtsensor der konfiguriert ist, um eine Infrarotlicht-Reflexion von einer Fahrspurmarkierung zu erkennen; und eine Steuerung in Verbindung mit dem Umgebungslichtsensor, der Infrarot-Lichtquelle und dem Infrarotlichtsensor, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um Sensordaten zu empfangen, die der Lichtpegelbedingung entsprechen, Ermitteln, ob die Lichtpegelbedingung unterhalb eines Schwellenwerts liegt, der Infrarotlichtquelle das Beleuchten zu befehlen, wenn die Lichtpegelbedingung unterhalb des Schwellenwerts liegt, empfangen von Infrarot-Reflexionsdaten vom Infrarotlichtsensor des Infrarotlichts, das von mindestens einer Fahrspurmarkierung reflektiert wird, und erkennen einer Fahrspurbegrenzung basierend auf den Infrarot-Reflexionsdaten.

Description

EINLEITUNG
Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf das Gebiet von Fahrzeugen, und insbesondere auf Verfahren und Systeme zur adaptiven On-Demand-Fahrspurerkennung unter Verwendung von Infrarotbeleuchtung.
Der Betrieb von modernen Fahrzeugen wird zunehmend automatisierter, d. h. Fahrzeuge übernehmen die Fahrsteuerung mit geringerem Eingriff des Fahrers. Die Fahrzeugautomatisierung wurde kategorisiert nach nummerischen Ebenen von Null, entsprechend keiner Automatisierung mit voller menschlicher Kontrolle, bis Fünf, entsprechend der vollen Automatisierung ohne menschliche Kontrolle. Verschiedene automatisierte Fahrerassistenzsysteme, wie beispielsweise Geschwindigkeitsregelung, adaptive Geschwindigkeitsregelung und Parkassistenzsysteme, entsprechen niedrigeren Automatisierungsebenen, während echte „fahrerlosen” Fahrzeuge mit höheren Automatisierungsebenen übereinstimmen.
Genaue Fahrspurerkennung bei allen Lichtbedingungen wird von autonomen Fahrsystemen genutzt. Zusätzlich kann eine genaue Fahrspurerkennung verwendet werden, um einen Fahrer über ein mögliches Überfahren der Fahrbahnbegrenzung zu informieren, um den Benutzer zu veranlassen, Korrekturmaßnahmen zu ergreifen. Bei einigen Fahrbedingungen, wie beispielsweise, wenn das Fahrzeug durch einen Tunnel oder unter einer Überführung hindurch fährt, kann das Erkennen von Fahrbahnbegrenzungen unter Verwendung von sichtbarem Licht unzureichend sein, um die Position des Fahrzeugs in Bezug auf die Fahrbahnbegrenzungen genau zu erfassen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung bieten eine Reihe von Vorteilen. Beispielsweise ermöglichen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung das Erkennen von Fahrbahnbegrenzungsmarkierungen bei geringem Lichtpegel, wie zum Beispiel, wenn ein Fahrzeug durch einen Tunnel oder unter einer Überführung hindurch fährt oder zur Nachtzeit. Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung können somit eine stabilere Fahrspurerkennung Erkennungsgenauigkeit bereitstellen, während der Bediener und andere Fahrzeugen nicht beeinträchtigt werden.
In einem Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrspurerkennungssystems für ein Fahrzeug offenbart. Das Verfahren beinhaltet die Schritte des Bereitstellens des Fahrzeugs mit mindestens einem Infrarot-Lichtsensor, mindestens einer Infrarot-Lichtquelle, mindestens einem Fahrzeugsensor, der konfiguriert ist, um eine Umgebungshelligkeit zu messen, und eine Steuerung, die mit der mindestens einen Infrarotlichtquelle, dem mindestens einen Infrarotlichtsensor und dem mindestens einen Fahrzeugsensor in Verbindung steht; Empfangen von Sensordaten entsprechend der Umgebungshelligkeit einer Umgebung des Fahrzeugs; Ermitteln, wenn die Umgebungshelligkeit unterhalb eines Schwellenwerts der Umgebungshelligkeit liegt, durch die Steuerung; Berechnen eines Infrarot-Intensitätsstufe basierend auf der Umgebungshelligkeit durch die Steuerung, wenn die Umgebungshelligkeit unterhalb eines Schwellenwerts der Umgebungshelligkeit liegt; Befehlen durch die Steuerung, dass die mindestens eine Infrarot-Lichtquelle bei der berechneten Infrarot-Intensitätsstufe eingeschaltet wird, wenn die Umgebungshelligkeit unterhalb eines Schwellenwerts der Umgebungshelligkeit liegt; Empfangen von Infrarot-Reflexionsdaten von mindestens einem Infrarot-Lichtsensor aus Infrarotlicht von der mindestens einen Infrarotlichtquelle, die von mindestens einer Fahrspurmarkierung reflektiert wird; und Erkennen einer Fahrbahnbegrenzung durch die Steuerung basierend auf den Infrarot-Reflexionsdaten vom Infrarotlicht, das von der mindestens einen Fahrspurmarkierung reflektiert wird.
In einigen Aspekten beinhaltet das Verfahren ferner das Vorhersagen durch die Steuerung, ob das Fahrzeug einen Bereich mit geringem Lichtpegel durchfährt. In einigen Aspekten beinhaltet das Vorhersagen durch die Steuerung, ob das Fahrzeug einen Bereich mit schwacher Beleuchtung durchfährt, das Empfangen von Kartendaten, die einer Fahrzeugposition entsprechen, und Ermitteln, ob die Kartendaten anzeigen, dass ein projizierter Weg des Fahrzeugs innerhalb eines Bereichs mit schwacher Beleuchtung liegt. In einigen Aspekten beinhaltet das Verfahren ferner das Anweisen, durch die Steuerung, dass die mindestens eine Infrarotlichtquelle einschaltet, wenn die Kartendaten anzeigen, dass die projizierte Route des Fahrzeugs innerhalb des Bereichs mit schwacher Beleuchtung liegt. In einigen Aspekten ist die Infrarot-Intensitätsstufe eine vorbestimmte Intensitätsstufe.
In einem weiteren Aspekt beinhaltet ein Kraftfahrzeug eine Fahrzeugkarosserie; einen Spiegel, der mit einer Seite der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, wobei der Spiegel ein Gehäuse, eine Infrarotlichtquelle und einen Infrarotsensor beinhaltet; einen Umgebungslichtsensor; und eine Steuerung in Verbindung mit der Infrarotlichtquelle, dem Infrarotsensor und dem Umgebungslichtsensor. Die Steuerung ist konfiguriert, um Sensordaten vom Umgebungslichtsensor entsprechend einer Umgebungshelligkeitsstufe einer Umgebung des Fahrzeugs zu empfangen; Ermitteln, ob das Umgebungslicht unterhalb einem Umgebungslichtpegel-Schwellenwert liegt; Berechnen einer Infrarot-Intensitätsstufe basierend auf der Umgebungshelligkeitsstufe, wenn die Umgebungshelligkeitsstufe unterhalb des Umgebungslichtpegel-Schwellenwerts liegt; Befehlen der mindestens einen Infrarot-Lichtquelle zum Einschalten der berechneten Infrarot-Intensitätsstufe, wenn die Umgebungslichtpegel unterhalb des Umgebungslichtpegel-Schwellenwerts liegt; Empfangen von Infrarot-Reflexionsdaten von mindestens einem Infrarot-Lichtsensor des Infrarotlichts von der mindestens einen Infrarotlichtquelle, die von mindestens einer Fahrspurmarkierung reflektiert wird; und erkennen einer Fahrbahnbegrenzung basierend auf den Infrarot-Reflexionsdaten aus dem von der mindestens einen Fahrbahnmarkierung reflektierten Infrarotlicht.
In einigen Aspekten ist die Infrarot-Intensitätsstufe eine vorbestimmte Intensitätsstufe. In einigen Aspekten ist der Umgebungslichtsensor eine optische Kamera. In einigen Aspekten ist die Steuerung ferner konfiguriert, um vorherzusagen, ob das Fahrzeug einen Bereich mit schwacher Beleuchtung durchfährt. In einigen Aspekten beinhaltet das Vorhersagen, ob das Fahrzeug einen Bereich mit schwacher Beleuchtung durchfährt, das Empfangen von Kartendaten, die einer Fahrzeugposition entsprechen, und Ermitteln, ob die Kartendaten anzeigen, dass eine projizierter Route des Fahrzeugs innerhalb eines Bereichs mit schwacher Beleuchtung liegt. In einigen Aspekten ist die Steuerung ferner konfiguriert, um zu befehlen, dass die mindestens eine Infrarot-Lichtquelle einschaltet, wenn die Kartendaten anzeigen, dass die projizierte Route des Fahrzeugs innerhalb des Bereichs mit schwacher Beleuchtung liegt.
In noch einem weiteren Aspekt wird ein System zum Betreiben eines Fahrspurerfassungssystems für ein Fahrzeug mit mindestens einer an der Seite angebrachten Infrarot-Lichtquelle offenbart. Das System beinhaltet einen Umgebungslichtsensor, der konfiguriert ist, um eine Bedingung eines Umgebungslichtpegels einer Umgebung des Fahrzeugs zu erkennen; einen Infrarotlichtsensor der konfiguriert ist, um eine Infrarotlicht-Reflexion von einer Fahrspurmarkierung zu erkennen; und eine Steuerung in Verbindung mit dem Umgebungslichtsensor, der Infrarot-Lichtquelle und dem Infrarotlichtsensor, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um Sensordaten zu empfangen, die der Bedingung des Umgebungslichtpegels entsprechen, Ermitteln, ob die Bedingung des Umgebungslichtpegels unterhalb eines Schwellenwerts liegt, der Infrarot-Lichtquelle das Beleuchten zu befehlen, wenn die Lichtpegelbedingung unterhalb des Schwellenwerts liegt, empfangen von Infrarot-Reflexionsdaten vom Infrarotlichtsensor des Infrarotlichts, das von mindestens einer Fahrspurmarkierung reflektiert wird, und erkennen einer Fahrspurbegrenzung basierend auf den Infrarot-Reflexionsdaten.
In einigen Aspekten ist die Steuerung ferner konfiguriert, um eine Infrarot-Intensitätsstufe basierend auf der Lichtpegelbedingung zu berechnen, wenn die Lichtpegelbedingung unterhalb des Schwellenwerts liegt. In einigen Aspekten ist die Infrarot-Intensitätsstufe eine vorbestimmte Intensitätsstufe. In einigen Aspekten ist der Umgebungslichtsensor eine optische Kamera. In einigen Aspekten ist die Steuerung ferner konfiguriert, um vorherzusagen, ob das Fahrzeug einen Bereich mit schwacher Beleuchtung durchfährt. In einigen Aspekten beinhaltet das Vorhersagen, ob das Fahrzeug einen Bereich mit schwacher Beleuchtung durchfährt, das Empfangen von Kartendaten, die einer Fahrzeugposition entsprechen, und Ermitteln, ob die Kartendaten anzeigen, dass ein projizierter Weg des Fahrzeugs innerhalb eines Bereichs mit schwacher Beleuchtung liegt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird hierin in Verbindung mit den nachfolgenden Figuren beschrieben, wobei gleiche Zahlen für gleiche Elemente stehen.
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit mindestens einer Infrarot-Lichtquelle gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine schematische Darstellung eines seitlich angebrachten Rückspiegels eines Fahrzeugs, wie beispielsweise des Fahrzeugs von 1, der eine nach unten gerichtete Infrarot-Lichtquelle darstellt, die gemäß einer Ausführungsform am Rückspiegel angebracht ist.
3 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, wie beispielsweise des Fahrzeugs von 1, die einen Infrarot-Beleuchtungsbereich gemäß einer Ausführungsform darstellt.
4 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrspurerfassungssystems für ein Fahrzeug, wie beispielsweise das Fahrzeug von 1, gemäß einer Ausführungsform.
5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen von Fahrspurbegrenzungen unter Verwendung von On-Demand-, adaptiven Infrarot-Beleuchtungen gemäß einer Ausführungsform.
6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen von Fahrspurbegrenzungen unter Verwendung von On-Demand-, adaptiven Infrarot-Beleuchtungen gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Die vorstehenden und andere Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher. Mit Verständnis dafür, dass diese Zeichnungen nur einige Ausführungsformen gemäß der Offenbarung darstellen und nicht als Einschränkung ihres Umfangs zu betrachten sind, wird die Offenbarung mit zusätzlicher Spezifität und Detail durch die Verwendung der begleitenden Zeichnungen beschrieben. Alle Abmessungen, die in den Zeichnungen oder an anderer Stelle hierin offenbart sind, dienen lediglich der Veranschaulichung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; einige Merkmale können größer oder kleiner dargestellt sein, um die Einzelheiten bestimmter Komponenten zu veranschaulichen. Folglich sind die offenbarten aufbau- und funktionsspezifischen Details nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachleuten die verschiedenen Arten und Weisen der Nutzung der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Wie Fachleute verstehen, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die dargestellten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Beliebige Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen und Implementierungen erwünscht sein.
Eine bestimmte Terminologie kann in der nachfolgenden Beschreibung auch lediglich zum Zwecke der Referenz verwendet werden und soll folglich nicht einschränkend sein. Begriffe, wie „oberhalb“ und „unterhalb“, beziehen sich beispielsweise auf Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Begriffe, wie „vorn“, „hinten“, „links“, „rechts“, „Heck“ und „Seite“, beschreiben die Ausrichtung und/oder die Örtlichkeit von Teilen der Komponenten oder Elementen innerhalb eines konsistenten, aber beliebigen Rahmens, welche durch Bezugnahmen auf den Text und die zugehörigen Zeichnungen bei der Beschreibung der zu erörternden Komponenten oder Elementen verdeutlicht werden. Darüber hinaus können Begriffe, wie „erste/r“, „zweite/r“, „dritte/r“ und so weiter, verwendet werden, um separate Komponenten zu beschreiben. Solche Terminologie kann die oben ausdrücklich erwähnten Wörter beinhalten sowie Ableitungen davon und Wörter von vergleichbarer Bedeutung.
1 veranschaulicht schematisch ein Kraftfahrzeug 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrzeug 10 beinhaltet im Allgemeinen eine Karosserie 11 und Räder 15. Die Karosserie 11 umschließt die anderen Komponenten des Fahrzeugs 10. Die Räder 15 sind jeweils mit der Karosserie 11 in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 11 drehbar gekoppelt. Das Fahrzeug 10 beinhaltet ferner seitlich angebrachte Rückspiegel 17, die mit der Karosserie 11 gekoppelt sind. Jeder der seitlich angebrachten Rückspiegel oder Spiegel 17 beinhaltet ein Gehäuse 18. Das Fahrzeug 10 ist in der dargestellten Ausführungsform als Pkw dargestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass auch jedes andere Fahrzeug, einschließlich Motorräder, Lastwagen, Sportfahrzeuge (SUVs) oder Freizeitfahrzeuge (RVs) usw. verwendet werden können.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet ein Antriebssystem 13, das in verschiedenen Ausführungsformen einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, wie beispielsweise einen Traktionsmotor und/oder ein Brennstoffzellenantriebssystem, beinhalten kann. Das Fahrzeug 10 beinhaltet zudem ein Getriebe 14, das so konfiguriert ist, dass es Leistung vom Antriebssystem 13 auf eine Vielzahl von Fahrzeugrädern 15 gemäß wählbaren Drehzahlverhältnissen überträgt. Nach verschiedenen Ausführungsformen kann das Getriebe 14 ein Stufenverhältnis-Automatikgetriebe, ein stufenlos verstellbares Getriebe oder ein anderes geeignetes Getriebe beinhalten. Das Fahrzeug 10 beinhaltet zusätzlich Radbremsen (nicht dargestellt), die so konfiguriert sind, dass sie ein Bremsmoment an die Fahrzeugräder 15 liefern. Die Radbremsen können in verschiedenen Ausführungsformen Reibungsbremsen, ein regeneratives Bremssystem, wie beispielsweise eine elektrische Maschine und/oder andere geeignete Bremssysteme, beinhalten. Das Fahrzeug 10 beinhaltet zusätzlich ein Lenksystem 16. Obgleich zur Veranschaulichung als Lenkrad und Lenksäule dargestellt, beinhaltet in einigen Ausführungsformen das Lenksystem 16 ggf. kein Lenkrad.
In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet das Fahrzeug 10 ferner ein Navigationssystem 28, das konfiguriert ist, um Standortinformationen in Form von GPS-Koordinaten (Längengrad, Breitengrad und Höhe/Höhenlage) an eine Steuerung 22 bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen kann das Navigationssystem 28 ein Globales Navigationssatellitensystem (GNSS) sein, das konfiguriert ist, um mit globalen Navigationssatelliten zu kommunizieren, um eine autonome geo-räumliche Positionierung des Fahrzeugs 10 zu ermöglichen. In der veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet das Navigationssystem 28 eine Antenne, die elektrisch mit einem Empfänger verbunden ist.
Unter weiterer Bezugnahme auf 1 beinhaltet das Fahrzeug 10 auch eine Vielzahl von Sensoren 26, die zum Messen und Erfassen von Daten über ein oder mehrere Fahrzeugmerkmale, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugrichtung und Umgebungshelligkeitsbedingungen, konfiguriert sind. In der veranschaulichten Ausführungsform beinhalten die Sensoren 26 einen Beschleunigungsmesser, einen Geschwindigkeitssensor, einen Richtungssensor, ein Gyroskop, einen Lenkwinkelsensor oder andere Sensoren, die erkennbare Fahrzeugbedingungen oder die Umgebung des Fahrzeugs wahrnehmen und können RADAR, LIDAR, optische Kameras, thermische Kameras, Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren, Lichtstärken-Erfassungssensoren und/oder zusätzliche Sensoren beinhalten. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Fahrzeug 10 auch eine Vielzahl von Stellgliedern 30, die konfiguriert sind, um Steuerbefehle zu empfangen, um Lenkung, Schaltung, Drosselklappe, Bremsen oder andere Aspekte des Fahrzeugs 10 zu steuern.
Das Fahrzeug 10 beinhaltet mindestens eine Steuerung 22. Während als eine einzige Einheit zu Veranschaulichungszwecken dargestellt, kann die Steuerung 22 zusätzlich eine oder mehrere andere „Steuerungen“ beinhalten. Die Steuerung 22 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder eine grafische Verarbeitungseinheit (GPU) beinhalten, die mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder Medien in Verbindung steht. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder Medien können flüchtige und nicht-flüchtige Speicher in einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Speicher mit direktem Zugriff (RAM) und einem Keep-Alive-Memory (KAM) beinhalten. KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während die CPU ausgeschaltet ist. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder Medien können unter Verwendung einer beliebigen einer Anzahl an bekannten Speichervorrichtungen, wie beispielsweise PROMs (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), EPROMs (elektrische PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder beliebigen anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichervorrichtungen, implementiert sein, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuerung 22 beim Steuern des Fahrzeugs verwendet werden.
Wie in 2 veranschaulicht, beinhaltet das Fahrzeug 10 auch eine Infrarot-Lichtquelle 20. In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise der in 2 dargestellten Ausführungsform, kann die Infrarot-Lichtquelle 20 mit dem Gehäuse 18 des seitlich angebrachten Rückblickspiegels 17 unter Verwendung einer beliebigen Art von mechanischem Verbinder oder Befestigungselement gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen ist die Infrarot-Lichtquelle 20 während eines Formvorgangs mit dem Gehäuse 18 verbunden. Die Infrarot-Lichtquelle 20 emittiert Infrarotlicht, das einen kegelförmigen Bereich 102 beleuchtet. In einigen Ausführungsformen ist ein Infrarot-Lichtsensor oder eine Infrarotkamera 21, einer der Sensoren 26, nahe der Infrarot-Lichtquelle 20 angebracht. Die Infrarot-Lichtsensor 21 erfasst Infrarotlicht, das von Fahrspur-Begrenzungsmarkierungen reflektiert wird, und ermöglicht das Erfassen der Fahrspur-Begrenzungsmarkierungen bei geringen Lichtverhältnissen. In einigen Ausführungsformen ist der Infrarotlichtsensor 21 einheitlich mit der Infrarotlichtquelle 20 gebildet. In einigen Ausführungsformen ist der Infrarotlichtsensor 21 von der Infrarotlichtquelle 20 getrennt.
3 veranschaulicht schematisch das Fahrzeug 10, das entlang einer Straße in einer Fahrtrichtung 204 fährt. Die Straße weist Fahrspur-Markierungsbegrenzungen 202 auf. Das Fahrzeug 10 ist mit einer Frontkamera 23, einem der Sensoren 26, ausgestattet. Wie dargestellt, ist eine Frontkamera 23 auf dem Dach des Fahrzeugs 10 positioniert, das der Vorderseite des Fahrzeugs 10 in Fahrtrichtung 204 zugewandt ist. Die Frontkamera 23 stellt Bilder eines Bereichs 104 vor dem Fahrzeug 10 und auch Informationen über den Beleuchtungszustand der Umgebung des Fahrzeugs 10 bereit. Zusätzlich stellt die Frontkamera 23 Informationen über die Umgebung vor dem Fahrzeug 10 entlang der vorhergesagten Fahrtroute bereit. Diese Informationen beinhalten, zum Beispiel und ohne Einschränkung, einen bevorstehenden Tunnel oder eine Überführung oder einen anderen Bereich mit geringem Lichtpegel. Darüber hinaus stellt die Frontkamera 23 Informationen über die Umgebungslichtbedingung der Umgebung des Fahrzeugs 10 bereit. Wie nachfolgend ausführlicher erörtert wird, erfasst die Frontkamera 23, wenn sich das Fahrzeug 10 nähert und in einen Bereich mit geringem Lichtpegel eintritt, Bilder, welche die Umgebungslichtbedingung veranschaulichen. Die Bilder werden von der Steuerung 22 verarbeitet, um die Beleuchtungsbedingung zu erkennen. Die Steuerung 22 verarbeitet die Beleuchtungsbedingungsinformationen, berechnet eine gewünschte Infrarot-Intensitätsstufe und weist die Beleuchtung von einer Infrarot-Lichtquelle an, wie beispielsweise der Infrarot-Lichtquelle 20, die auf dem Spiegel 17 angebracht ist. Das Infrarotlicht von der Infrarot-Lichtquelle 20 beleuchtet den Bereich 102, der die Fahrspur-Begrenzungsmarkierungen 202 beinhaltet, die eine Fahrspur auf einer Straße angeben, wie beispielsweise Fahrspurmarkierungslinien. Das Infrarotlicht wird von den Fahrspurmarkierungen reflektiert und von dem in 2 dargestellten Infrarotlichtsensor 21 empfangen. Das reflektierte Licht wird durch die Steuerung 22 verarbeitet, um zu ermitteln, ob das Fahrzeug 10 eine Fahrt innerhalb der Fahrspurmarkierungen beibehält oder ob das Fahrzeug 10 die Fahrspurmarkierungen nach links oder rechts überfährt.
Wenn nach der Verarbeitung der reflektierten Lichtinformationen die Steuerung 22 bestimmt, dass das Fahrzeug 10 von der Fahrspur abkommt, beispielsweise durch Verlust der Erkennung der Fahrspurmarkierungen, kann die Steuerung 22 Benachrichtigungssysteme auslösen, die den Fahrzeugbetreiber über das Verlassen der Fahrspur benachrichtigen. Diese Benachrichtigungsarten beinhalten, ohne Beschränkung, visuelle, hörbare, tastbare oder andere Arten von Warnsignalen. Während die Frontkamera 23 in 3 als auf dem Dach des Fahrzeugs 10 angebracht dargestellt ist, könnte die Frontkamera 23 an einer beliebigen Stelle auf dem Fahrzeug 10 angebracht werden, die eine Sicht vorwärts vom Fahrzeug 10 entlang des vorhergesagten Bewegungsweges oder von Bildern, welche die Informationen über die Umgebungslichtbedingung bereitstellen. Zusätzlich könnte, während die Infrarot-Lichtquelle 20 unterhalb des seitlich angebrachten Rückspiegels 17 montiert ist, die Infrarot-Lichtquelle 20 an einer beliebigen Stelle am Fahrzeug 10 angebracht werden, um die Fahrspurmarkierungen zu beleuchten.
Unter Bezugnahme auf 4 beinhaltet die Steuerung 22 ein infrarotbasiertes Fahrspurerfassungssystem 24 zum Beleuchten von Fahrspurmarkierungen unter Verwendung von Infrarotlicht bei schlechten Lichtverhältnissen und zum Erfassen der Fahrspurmarkierungen unter Verwendung einer Infrarotlicht-Reflexion von den Markierungen. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das Infrarot-basierte Fahrspurerfassungssystem 24 konfiguriert, um Kartendaten entsprechend einem Fahrzeugstandort und/oder Sensordaten zu erhalten, die einer Umgebungslichtbedingung der Umgebung des Fahrzeugs 10 entsprechen, Ermitteln, ob das Fahrzeug 10 durch einen Bereich mit geringem Lichtpegel hindurch fährt oder ob der projizierte Weg des Fahrzeugs 10 in einem Bereich mit geringem Lichtpegel liegt, das Beleuchten von einer Infrarot-Lichtquelle bei einer vorbestimmten oder berechneten Intensitätsstufe befehlen, empfangen von Infrarot-Reflexionsdaten und erkennen einer Fahrspurbegrenzung basierend auf den Infrarotlicht-Reflexionsdaten. Zusätzlich kann die Steuerung 22 einen Ausgang erzeugen, der die Fahrspurerkennungsbestimmung anzeigt, die von anderen Fahrzeugsystemen verwendet werden kann, wie beispielsweise einem automatisierten Fahrassistenzsystem (ADAS), einem Benutzerbenachrichtigungssystem und/oder einem Spurhalte-/Überwachungssystem.
Das Fahrspurerfassungssystem 24 beinhaltet ein Sensor-Fusionsmodul 40 zum Empfangen von Eingaben auf Fahrzeugeigenschaften, wie beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugrichtung, Umgebungslichtbedingung der Umgebung des Fahrzeugs 10 oder andere Merkmale. Das Sensor-Fusionsmodul 40 ist konfiguriert, um eine Eingabe 27 von der Vielzahl von Sensoren zu empfangen, wie beispielsweise die in 1 dargestellten Sensoren 26, einschließlich der Frontkamera 23 und des Infrarotlichtsensors 21. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Sensor-Fusionsmodul 40 ein Videoverarbeitungsmodul 39, das konfiguriert ist, um Bilddaten von den Sensoren 26 zu verarbeiten, wie beispielsweise die von der Frontkamera 23 und dem Infrarotlichtsensor 21 empfangenen Daten. Zusätzlich ist das Sensor-Fusionsmodul 40 auch konfiguriert, um Navigationsdaten 29 einschließlich Längen-, Breiten- und Höheninformationen (z. B. GPS-Koordinaten) vom Navigationssystem 28 zu empfangen. Das Sensor-Fusionsmodul ist auch konfiguriert, um Kartendaten 49 aus einer auf einem Speichermedium 48 gespeicherten Kartendatenbank zu empfangen. Die Karteninformationen 49 beinhalten sind aber nicht beschränkt auf Straßenarten- und Straßenbedingungsdaten, einschließlich Tunnel, Überführungen usw. entlang einer vorhergesagten Fahrtroute des Fahrzeugs 10.
Das Sensor-Fusionsmodul 40 verarbeitet und synthetisiert die Eingaben von der Vielfalt der Sensoren 26, des Navigationssystems 28 und der Kartendatenbank 48 und erzeugt einen Sensor-Fusionsausgang 41. Der Sensor-Fusionsausgang 41 beinhaltet verschiedene berechnete Parameter, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine Umgebungslichtbedingung der Umgebung, durch die das Fahrzeug 10 hindurch fährt, eine projizierte Route des Fahrzeugs 10 und eine aktuelle Position des Fahrzeugs 10 relativ zur projizierten Route. In einigen Ausführungsformen beinhaltet der Sensor-Fusionsausgang 41 auch Parameter, die angeben oder vorhersagen, ob das Fahrzeug 10 durch einen Bereich mit geringem Lichtpegel, wie beispielsweise einen Tunnel oder unter einer Autobahnbrücke, fährt.
Das Fahrspurerfassungssystem 24 beinhaltet auch ein Intensitätsberechnungsmodul 42 zum Berechnen einer gewünschten Intensität der Infrarot-Lichtquelle 20. Die Intensität der Infrarot-Lichtquelle 20 ist abhängig vom Umgebungslichtpegel, welche durch das Sensor-Fusionsmodul 40, basierend auf den Eingängen der Sensoren 26 einschließlich der Frontkamera 23, bestimmt wird. Das Intensitätsberechnungsmodul 42 verarbeitet und synthetisiert den Sensorfusionsausgang 41 und erzeugt eine berechnete Intensitätsausgabe 43. Die berechnete Intensitätsausgabe 43 beinhaltet verschiedene berechnete Parameter, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine berechnete Intensitätsstufe des Infrarotlichts, das von der Infrarot-Lichtquelle 20 emittiert werden soll.
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 4 beinhaltet das Fahrspurerfassungssystem 24 ein Steuermodul 44 zum Steuern der Infrarot-Lichtquelle 20. Das Steuermodul 44 empfängt die berechnete Intensitätsausgabe 43 und erzeugt einen Steuerausgang 45, der verschiedene Parameter beinhaltet, einschließlich, aber nicht beschränkt auf ein Steuersignal, um die Infrarot-Lichtquelle 20 zu befehlen, Infrarotlicht mit der berechneten Intensitätsstufe zu emittieren. In einigen Ausführungsformen wird die Intensitätsstufe durch das Intensitätsberechnungsmodul 42 basierend auf der Umgebungslichtbedingung berechnet, welche von den Sensoren 26, einschließlich der Frontkamera 23, erfasst wird. In einigen Ausführungsformen ist die Intensitätsstufe ein vorbestimmter Wert.
Das Fahrspurerfassungssystem 24 beinhaltet ein Fahrspur-Begrenzungserfassungsmodul 46 zum Erkennen einer Fahrspurbegrenzung basierend auf den Infrarotlicht-Reflexionen der Fahrspurbegrenzungsmarkierungen. Die Fahrspur-Begrenzungserfassungsmodul 46 verarbeitet und synthetisiert den Sensorfusionsausgang 41, der Daten von den Sensoren 26 einschließlich des Infrarotsensors 21 beinhaltet und einen Erkennungsausgang 47 erzeugt. Der Erkennungsausgang 47 beinhaltet verschiedene berechnete Parameter, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Standort des Fahrzeugs 10 bezüglich der Fahrspur-Begrenzungsmarkierungen (z. B. über die Fahrspurbegrenzung nach links, über die Fahrspurbegrenzung nach rechts oder zwischen der Fahrspur-Begrenzungsmarkierungen). Der Standort des Fahrzeugs 10 bezüglich der Fahrspurmarkierungen basiert auf der Reflexion des Infrarotlichts von den vom Infrarotsensor 21 empfangenen Fahrspurmarkierungen. Der Erkennungsausgang 47 wird in einigen Ausführungsformen durch ein automatisiertes Fahrassistenzsystem (ADAS) 50, ein Fahrspurhalte- oder Fahrspurüberwachungssystem 52 und/oder ein Benutzerbenachrichtigungssystem 54 empfangen.
Wie vorstehend erläutert, werden verschiedene Parameter, einschließlich der Standort des Fahrzeugs 10 in Bezug auf anstehende, bekannte, schwache Lichtbereiche, wie durch das Navigationssystem 28 angegeben, die Kartendaten 49 und die Lichtpegel, wie sie von den Sensoren 26 erfasst werden, verwendet, um festzustellen, wann Infrarotlicht verwendet wird, um die Fahrspurmarkierungen zu beleuchten. 5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 500, das die Bestimmung veranschaulicht, wann eine Infrarot-Lichtquelle 20 basierend auf Navigations- und Kartendaten der projizierten Fahrtroute des Fahrzeugs eingeschaltet werden soll. Die Navigationsdaten werden aus dem Navigationssystem 28 erhalten und die Kartendaten werden von einer oder mehreren Kartendatenbanken 48 erhalten, welche der Steuerung 22 zugeordnet sind. Das Verfahren 500 kann in Verbindung mit dem Fahrzeug 10, der Steuerung 22 und den verschiedenen Modulen des Fahrspurerfassungssystems 24 gemäß exemplarischen Ausführungsformen verwendet werden. Die Abfolge der Vorgänge innerhalb des Verfahrens 500 ist nicht auf die in 5 dargestellte sequenzielle Abarbeitung beschränkt, sondern kann in einer oder mehreren unterschiedlichen Reihenfolgen gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden.
Beginnend bei 502, wie in 5 dargestellt, geht das Verfahren 500 zu Schritt 504 über. Bei 504 empfängt das Sensor-Fusionsmodul 40 des Fahrspurerfassungssystems 24 Navigationsdaten 29 und Kartendaten 49. Zusammen bilden die Navigationsdaten 29 und die Kartendaten 49 Informationen über den Standort des Fahrzeugs 10, die projizierte Route des Fahrzeugs 10 entlang einer Fahrbahn und anstehende Bereiche mit geringem Lichtpegel entlang der projizierten Route des Fahrzeugs 10. Diese Bereiche mit geringem Lichtpegel beinhalten Tunnels, Autobahnüberführungen, Brücken usw.
Als nächstes wird bei 506 basierend auf den Kartendaten und den Navigationsdaten eine Bestimmung durchgeführt, ob die projizierte Route des Fahrzeugs 10 einen Bereich mit geringem Lichtpegel beinhaltet. Ein Bereich mit geringem Lichtpegel ist als ein Bereich definiert, in dem sichtbares Licht nicht ausreicht, um die Fahrspurmarkierungen zu beleuchten, um die Fahrspurmarkierungen genau zu erfassen und die Route des Fahrzeugs 10 zwischen den Fahrspurmarkierungen zu überwachen, und das Fahrzeug 10 wird für eine vorbestimmte Zeit den geringen Lichtpegelbedingungen und/oder einer geringen Lichtpegelentfernung ausgesetzt. In einem Bereich mit geringem Lichtpegel liegt der Lichtpegel unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts. In einigen Ausführungsformen liegt der vorbestimmte Lichtpegelschwellenwert zwischen etwa 0,5 und 2 Lux. In einigen Ausführungsformen beträgt der vorbestimmte Lichtpegelschwellenwert etwa 0,5 Lux, etwa 1,0 Lux, etwa 1,5 Lux oder etwa 2,0 Lux. In einigen Ausführungsformen liegt der vorbestimmte Lichtpegelschwellenwert zwischen etwa 0,25 Lux und 2,5 Lux. In einigen Ausführungsformen beträgt die Zeit des geringen Lichtpegels zwischen etwa 0,3 und 0,5 Sekunden. In einigen Ausführungsformen liegt der Abstand des geringen Lichtpegels zwischen etwa 10 und 20 Metern.
Wenn die Daten anzeigen, dass das Fahrzeug 10 nicht oder nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit oder eines Abstands in einen Bereich mit einem geringen Lichtpegel eintritt, fährt das Verfahren 500 mit 508 fort. Wenn das Fahrzeug 10 ein ADAS-System, wie beispielsweise das ADAS 50 beinhaltet, kann das ADAS 50 eine konfigurierbare Länge eines vorbestimmten „Blick nach vorn“ entlang der Fahrtroute des Fahrzeugs 10 Ermitteln. In einigen Ausführungsformen liegt der vorbestimmte Blick nach vorn zwischen etwa 300 bis 3.000 m. In einigen Ausführungsformen beträgt der vorbestimmte Blick nach vorn etwa 500 Meter, etwa 1.000 Meter, etwa 1.500 Meter, etwa 2.000 Meter oder etwa 2.500 Meter. In einigen Ausführungsformen ist der vorbestimmte Blick nach vorn unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit. In einigen Ausführungsformen beträgt die vorbestimmte Zeit etwa 5 Sekunden. In einigen Ausführungsformen liegt die vorgegebene Zeit zwischen etwa 3 und 10 Sekunden, zwischen 3 und 8 Sekunden oder zwischen 4 und 6 Sekunden. In einigen Ausführungsformen beträgt die vorbestimmte Zeit etwa 5 Sekunden, etwa 8 Sekunden, etwa 10 Sekunden oder etwa 15 Sekunden.
Bei 508 wird das Infrarotlicht 20 nicht zum Beleuchten angefragt, und das Erkennen der Fahrspur-Begrenzungsmarkierungen reicht mit sichtbarem Licht und sichtbaren Lichtsensoren aus. Das Verfahren 500 kehrt zu 504 zurück, und das Verfahren verläuft, wie nachfolgend beschrieben.
Wenn bei 506 die Navigations- und Kartendaten anzeigen, dass das Fahrzeug 10 aktuell durch einen Bereich mit geringem Lichtpegel fährt oder in einen Bereich mit geringem Lichtpegel innerhalb der vorbestimmten Zeit oder Entfernung eintritt, wie vorstehend erläutert, geht das Verfahren 500 zu 510 über. Bei 510 erzeugt das Steuermodul 44 das Steuersignal 45, um die Infrarot-Lichtquelle 20 einzuschalten. Die Infrarot-Lichtquelle 20 kann auf einer vorbestimmten Intensitätsstufe eingeschaltet werden, oder die Intensitätsstufe kann durch das Intensitätsberechnungsmodul 42 basierend auf dem erwarteten Bereich des geringen Lichtpegels entlang der projizierten Route des Fahrzeugs 10 bestimmt werden. Zum Beispiel und ohne Einschränkung erzeugt das Steuermodul 44, wenn die projizierte Route des Fahrzeugs 10 einen Tunnel beinhaltet, das Steuersignal 45, um zu befehlen, die Infrarot-Lichtquelle 20 auf einer ersten Intensitätsstufe einzuschalten. Wenn die projizierte Route des Fahrzeugs 10 eine Überführung beinhaltet, erzeugt das Steuermodul 44 das Steuersignal 45, um der Infrarot-Lichtquelle 20 zu befehlen, sich auf eine zweite Intensitätsstufe, die kleiner als die erste Intensitätsstufe ist, einzuschalten, da der Umgebungslichtpegel voraussichtlich höher sein wird, wenn das Fahrzeug unter einer Überführung fährt, als wenn das Fahrzeug 10 durch einen Tunnel fährt. In einigen Ausführungsformen wird die Infrarot-Lichtquelle 20 angeordnet, Infrarotlicht mit Intensitätsstufen zu emittieren, die zwischen etwa 1 bis 3 Lux für sichtbares Licht äquivalent sind. In einigen Ausführungsformen liegt die erste Intensitätsstufe zwischen etwa 0,5 Lux und 2 Lux. In einigen Ausführungsformen liegt die zweite Intensitätsstufe zwischen etwa 1 Lux und 3 Lux.
Das Verfahren 500 fährt dann mit Schritt 512 fort. Bei 512 empfängt das Sensor-Fusionsmodul 40 Sensordaten von den Sensoren 26 einschließlich des Infrarotsensors 21. Der Sensordaten beinhalten Reflexionsdaten von dem von der Infrarot-Lichtquelle 20 emittierten Infrarotlicht, das von den Fahrspurmarkierungen reflektiert und vom Infrarotsensor 21 empfangen wird. Anschließend erkennt bei 514 das Fahrspur-Begrenzungserfassungsmodul 46, ob das Fahrzeug 10 durch die Analyse der Sensordaten 41 die Position in der Fahrspur beibehalten hat. Die Analyse beinhaltet das Ermitteln, ob die Reflexionen der Fahrspurmarkierungen auf beiden Seiten des Fahrzeugs 10 erkannt werden oder ob das Fahrzeug 10 über die linke oder rechte Seitenspurbegrenzung gefahren ist. Der Ausgang vom Fahrspur-Begrenzungserfassungsmodul 46 kann auf andere Fahrzeugsysteme übertragen werden, beispielsweise und ohne Einschränkung, auf das ADAS 50, das Spurhaltesystem 52 und das Benutzerbenachrichtigungssystem 54, das in 2 dargestellt ist. Das Verfahren 500 kehrt zu 504 zurück, und das Verfahren 500 verläuft, wie vorstehend beschrieben.
6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 600 zum Veranschaulichen der Bestimmung, wann eine Infrarot-Lichtquelle 20 basierend auf der erkannten Lichtpegelbedingung einschaltet. Die Lichtpegelbedingung wird aus den Sensordaten 27 ermittelt, die von den Sensoren 26 einschließlich der Frontkamera 23 erhalten werden, die vom Sensor-Fusionsmodul 40 der Steuerung 22 verarbeitet und analysiert wird. Das Verfahren 600 kann in Verbindung mit dem Fahrzeug 10, der Steuerung 22 und den verschiedenen Modulen des Fahrspurerfassungssystems 24 gemäß exemplarischen Ausführungsformen verwendet werden. Die Abfolge der Vorgänge innerhalb des Verfahrens 600 ist nicht auf die in 6 dargestellte sequenzielle Abarbeitung beschränkt, sondern kann in einer oder mehreren unterschiedlichen Reihenfolgen gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden.
Beginnend bei 602, wie in 6 dargestellt, geht das Verfahren 600 zu Schritt 604 über. Bei 604 empfängt das Sensor-Fusionsmodul 40 des Fahrspurerfassungssystems 24 Sensordaten 27 von den Sensoren 26, einschließlich der Frontkamera 23. Die Sensordaten 27 werden durch das Sensor-Fusionsmodul 40 einschließlich des Videoverarbeitungsmoduls 39 analysiert und verarbeitet, um eine Bedingung des Umgebungslichtpegels zu Ermitteln.
Anschließend wird bei 606 basierend auf den Sensordaten 27 eine Bestimmung durchgeführt, ob das Fahrzeug 10 durch einen Bereich mit geringem Licht fährt. Die Bestimmung, ob das Fahrzeug 10 durch einen Bereich mit geringen Lichtverhältnissen hindurch fährt, basiert auf einem Vergleich des von den Sensoren 26, einschließlich der Frontkamera 23, erfassten Umgebungslichtpegels auf einen vorgegebenen Schwellenwert. Wie vorstehend erörtert, liegt der Schwellenwert zwischen etwa 0,5 und 2,0 Lux. In einigen Ausführungsformen beträgt der vorbestimmte Lichtpegelschwellenwert etwa 0,5 Lux, etwa 1,0 Lux, etwa 1,5 Lux oder etwa 2,0 Lux. In einigen Ausführungsformen liegt der vorbestimmte Lichtpegelschwellenwert zwischen etwa 0,25 Lux und 2,5 Lux. Wenn der erfasste Lichtpegel unter dem vorbestimmten Schwellenwert liegt, zeigen die Sensordaten an, dass das Fahrzeug 10 durch einen Bereich mit geringen Lichtverhältnissen fährt. Wenn die Daten anzeigen, dass das Fahrzeug 10 nicht durch einen Bereich mit geringen Lichtverhältnissen hindurch fährt, das heißt, der erfasste Lichtpegel über dem vorbestimmten Schwellenwert liegt, geht das Verfahren 600 zu 608 über. Bei 608 wird das Infrarotlicht 20 nicht zum Beleuchten angefragt, und das Erkennen der Fahrspurmarkierungen reicht mit sichtbarem Licht und sichtbaren Lichtsensoren aus. Das Verfahren 600 kehrt zu 604 zurück, und das Verfahren verläuft, wie nachfolgend beschrieben.
Wenn bei 606 die Daten anzeigen, dass das Fahrzeug 10 aktuell durch einen Bereich mit geringem Lichtpegel fährt, geht das Verfahren 600 zu 610 über. Bei 610 berechnet das Intensitätsberechnungsmodul 42 eine gewünschte Infrarotbeleuchtungs- oder Intensitätsstufe basierend auf dem erfassten Umgebungslichtpegel. Zum Beispiel und ohne Einschränkung, wenn das Fahrzeug 10 durch einen Tunnel fährt, ist der Umgebungslichtpegel niedriger als wenn das Fahrzeug 10 unter einer Überführung hindurch fährt. Somit wird die gewünschte Intensitätsstufe der Infrarot-Lichtquelle 20 als ein höherer Wert berechnet, wenn das Fahrzeug 10 durch einen Tunnel fährt, als wenn das Fahrzeug 10 unter einer Überführung hindurch fährt. In einigen Ausführungsformen entspricht die gewünschte Intensitätsstufe etwa 1 bis 3 Lux für sichtbares Licht.
Anschließend erzeugt bei 612 das Steuermodul 44 das Steuersignal 45, um die Infrarot-Lichtquelle 20 einzuschalten. Das Verfahren 600 fährt dann mit Schritt 614 fort. Bei 614 empfängt das Sensor-Fusionsmodul 40 Sensordaten von den Sensoren 26, einschließlich des Infrarotsensors 21. Der Sensordaten beinhalten Reflexionsdaten von dem von der Infrarot-Lichtquelle 20 emittierten Infrarotlicht, das von den Fahrspur-Begrenzungsmarkierungen reflektiert und vom Infrarotsensor 21 empfangen wird. Anschließend erkennt bei 616 das Fahrspur-Begrenzungserfassungsmodul 46, ob das Fahrzeug 10 seine Position in der Fahrspur beibehalten hat. Die Analyse beinhaltet das Ermitteln, ob die Reflexionen der Fahrspurmarkierungen auf beiden Seiten des Fahrzeugs 10 erkannt werden oder ob das Fahrzeug 10 über die linke oder rechte Seitenspurbegrenzung gefahren ist. Der Ausgang vom Fahrspur-Begrenzungserfassungsmodul 46 kann auf andere Fahrzeugsysteme übertragen werden, beispielsweise und ohne Einschränkung, auf das ADAS 50, das Spurhaltesystem 52 und das Benutzerbenachrichtigungssystem 54, das in 2 dargestellt ist. Das Verfahren 600 kehrt zu 604 zurück, und das Verfahren 600 verläuft, wie vorstehend beschrieben.
Auf die Verfahren 500 und 600 wird jedoch in einigen Ausführungsformen gesondert eingegangen, für Fahrzeuge, die mit Navigationssystemen und optischen Sensoren ausgerüstet sind, könnten die Verfahren 500 und 600 gleichzeitig betrieben werden. Wenn die Verfahren 500 und 600 gleichzeitig betrieben werden, werden die Informationen über bevorstehende Bereiche mit geringem Lichtpegel, welche bei 504 im Verfahren 500 bestimmt wurden, und die Ergebnisse der Umgebungslichtpegelerfassung, die bei 604 im Verfahren 600 durchgeführt wurden, werden verglichen und entweder die bei 504 analysierten Informationen oder die bei 604 ermittelten Ergebnisse oder die bei 504 und 604 erhaltenen Informationen verwendet, um zu ermitteln, ob die Infrarot-Lichtquelle 20 beleuchtet werden soll. Zum Beispiel und ohne Einschränkung, wenn die Informationen über bevorstehende Bereiche mit geringem Lichtpegel, die bei 504 analysiert wurden, einen anstehenden Bereich mit geringem Lichtpegel anzeigt, aber die Ergebnisse der Umgebungslichtpegelerfassung, die bei 604 durchgeführt wurden, zeigen keine geringe Lichtpegelbedingung an, wird die Infrarot-Lichtquelle 20 die Infrarot-Lichtquelle anweisen zu beleuchten, wie vorstehend mit Bezug auf das Verfahren 500 erläutert wurde. Umgekehrt, wenn die Ergebnisse der Umgebungslichtpegelerfassung, die bei 604 durchgeführt wurden, anzeigen, dass sich das Fahrzeug in einem Bereich mit geringen Lichtpegel befindet oder sich annähert, aber die Informationen über die bevorstehenden Bereiche mit geringem Lichtpegel, die bei 504 bestimmt wurden, nicht auf einen bevorstehenden Bereich mit geringem Lichtpegel hinweisen, wird die Infrarot-Lichtquelle 20 angewiesen, wie vorstehend mit Bezug auf das Verfahren 600 erläutert, zu beleuchten.
Es sollte betont werden, dass viele Variationen und Modifikationen an den hierin beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, deren Elemente als unter anderen akzeptablen Beispielen befindlich zu verstehen sind. Alle derartigen Modifikationen und Variationen sollen hierin in den Umfang dieser Offenbarung eingeschlossen und durch die folgenden Patentansprüche geschützt werden. Darüber hinaus kann jeder der hierin beschriebenen Schritte gleichzeitig oder in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die sich von den hierin beschriebenen Schritten unterscheidet. Darüber hinaus können, wie es offensichtlich sein sollte, die Merkmale und Attribute der hierin offenbarten spezifischen Ausführungsformen auf unterschiedliche Weise kombiniert werden, um zusätzliche Ausführungsformen zu bilden, die alle in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
Hierin verwendete bedingte Sprache, wie z. B. „kann“, „könnte“, „z. B.“ und dergleichen, sind generell, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben oder anderweitig in dem verwendeten Kontext verstanden, so zu verstehen, dass bestimmte Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente und/oder Zustände umfassen, während anderer Ausführungsformen dies nicht tun. Somit bedeutet diese Bedingungssprache im Allgemeinen nicht, dass Merkmale, Elemente und/oder Zustände in irgendeiner Weise für eine oder mehrere Ausführungsformen erforderlich sind, oder dass eine oder mehrere Ausführungsformen notwendigerweise zum Entscheiden eine Logik, ob mit oder ohne Autor-Eingabe oder -Aufforderung, enthalten, ob diese Merkmale, Elemente und/oder Zustände in irgendeiner besonderen Ausführungsform enthalten sind oder durchgeführt werden sollen.
Darüber hinaus kann die folgende Terminologie hierin verwendet worden sein. Die Singularformen „ein“, „eine”, „die” und „der” schließen Referenzen im Plural mit ein, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes vorschreibt. Somit umfasst beispielsweise der Bezug auf ein Element den Bezug auf eine oder mehrere Elemente. Die Begriffe „diejenigen“ und „solche“ beziehen sich auf ein, zwei oder mehr und gelten allgemein für die Auswahl einiger oder aller Mengen. Der Begriff „Vielzahl” bezieht sich auf zwei oder mehr eines Elements. Der Begriff „etwa“ oder „annähernd“ bedeutet, dass Mengen, Abmessungen, Größen, Formulierungen, Parameter, Formen und andere Merkmale nicht exakt sein müssen, sondern je nach Wunsch angenähert und/oder größer oder kleiner sein können, was akzeptable Toleranzen, Umrechnungsfaktoren, Abrunden, Messfehler und dergleichen und andere Faktoren, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind, widerspiegelt. Der Begriff „im Wesentlichen” bedeutet, dass die genannte Eigenschaft, der Parameter oder der Wert nicht genau erreicht werden müssen, sondern dass Abweichungen oder Variationen, wie beispielsweise Toleranzen, Messfehler, Messgenauigkeitsbeschränkungen und andere Faktoren, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist, in Mengen auftreten können, die den Effekt den die Eigenschaft zur Verfügung stellen soll, nicht ausschließt.
Numerische Daten können hierin in einem Bereichsformat ausgedrückt oder dargestellt werden. Es versteht sich, dass ein derartiges Bereichsformat nur zur Vereinfachung und Kürze halber verwendet wird und somit flexibel interpretiert werden sollte, um nicht nur die numerischen Werte einzuschließen, die explizit als die Grenzen des Bereichs genannt wurden, sondern auch interpretiert werden, um alle einzelnen numerischen Werte oder Teilbereiche einzuschließen, die in diesem Bereich eingeschlossen sind, als ob jeder numerische Wert und Teilbereich explizit genannt wird. Zur Veranschaulichung sollte ein nummerischer Bereich von „etwa 1 bis 5” interpretiert werden, um nicht nur die explizit genannten Werte von etwa 1 bis etwa 5 einzuschließen, sondern auch, um auch einzelne Werte und Teilbereiche innerhalb des angegebenen Bereichs einzuschließen. Somit sind in diesem numerischen Bereich einzelne Werte, wie beispielsweise 2, 3 und 4 und Teilbereiche, wie „etwa 1 bis etwa 3“, „etwa 2 bis etwa 4“ und „etwa 3 bis etwa 5“, „1 bis 3“, „2 bis 4“, „3 bis 5” usw. Das gleiche Prinzip gilt für Bereiche, die nur einen numerischen Wert (z. B. „größer als etwa 1“) nennen und unabhängig von der Breite des Bereichs oder der beschriebenen Eigenschaften gelten sollten. Eine Vielzahl von Elementen kann zur Vereinfachung in einer gemeinsamen Liste dargestellt werden. Allerdings sollten diese Listen so ausgelegt werden, als ob jedes Element der Liste einzeln als separates und eindeutiges Element identifiziert wird. Somit sollte kein einzelnes Element einer derartigen Liste als de facto gleichwertig eines anderen Elements derselben Liste nur auf der Grundlage ihrer Darstellung in einer gemeinsamen Gruppe ohne Angabe des Gegenteils ausgelegt werden. Darüber hinaus, wenn die Begriffe „und” und „oder” in Verbindung mit einer Liste von Elementen verwendet werden, sind sie weit auszulegen, da ein oder mehrere der aufgeführten Elemente allein oder in Kombination mit anderen aufgeführten Elementen verwendet werden können. Der Begriff „alternativ” bezieht sich auf die Auswahl einer von zwei oder mehr Alternativen und ist nicht dazu bestimmt, die Auswahl nur auf die aufgeführten Alternativen oder nur auf eine der aufgeführten Alternativen zu beschränken, es sei denn, der Kontext gibt eindeutig etwas Anderes an.
Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können von einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer, der jede vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann, bereitgestellt und/oder implementiert werden. Gleichermaßen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten oder ausführbare Anweisungen durch eine Steuereinheit oder einen Computer in vielfältiger Weise gespeichert werden, darunter ohne Einschränkung die dauerhafte Speicherung auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie z. B. einem ROM, und als änderbare Informationen auf beschreibbaren Speichermedien, wie z. B. Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM, sowie anderen magnetischen und optischen Medien. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können zudem in einem softwareausführbaren Objekt implementiert werden. Alternativ dazu können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise in geeigneten Hardwarekomponenten, wie beispielsweise anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuereinheiten oder anderen Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination von Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten enthalten sein. Die besagten exemplarischen Vorrichtungen können sich als Teil eines Fahrzeugcomputersystems On-Bord oder Off-Board befinden und eine Fernkommunikation mit Vorrichtungen an einem oder mehreren Fahrzeugen durchführen.
Obgleich exemplarische Ausführungsformen vorstehend beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen in keiner Weise alle möglichen Formen beschreiben, die die Ansprüche in sich begreifen. Vielmehr dienen die in der Spezifikation verwendeten Worte der Beschreibung und nicht der Einschränkung und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere exemplarische Aspekte der vorliegenden Offenbarung auszubilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein könnten, um Vorteile zu bieten oder anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Merkmale vorgezogen zu werden, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass eine oder mehrere Merkmale oder Charakteristiken beeinträchtigt werden können, um die gewünschten Gesamtsystemeigenschaften zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Eigenschaften können unter anderem Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit, usw. beinhalten. Daher liegen Ausführungsformen, die im Vergleich zu anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik als weniger wünschenswert in Bezug auf eine oder mehrere Merkmale beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Fahrspurerfassungssystems für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen des Fahrzeugs mit mindestens einem Infrarotlichtsensor, mindestens einer Infrarot-Lichtquelle, mindestens einem Fahrzeugsensor, der konfiguriert ist, um einen Umgebungslichtpegel zu messen, und eine Steuerung, die mit der mindestens einen Infrarot-Lichtquelle in Verbindung steht, mindestens einen Infrarotlichtsensor und den mindestens einen Fahrzeugsensor; Empfangen von Sensordaten, die dem Umgebungslichtpegel einer Umgebung des Fahrzeugs entsprechen; Ermitteln, ob der Umgebungslichtpegel unterhalb eines Umgebungslicht-Schwellenwerts liegt, durch die Steuerung; Anweisen, durch die Steuerung, dass die mindestens eine Infrarot-Lichtquelle auf der berechneten Infrarotintensitätsstufe eingeschaltet wird, wenn der Umgebungslichtpegel unterhalb des Umgebungslicht-Schwellenwerts liegt; Empfangen, durch die Steuerung, von Infrarot-Reflexionsdaten von mindestens einem Infrarotlichtsensor des Infrarotlichts von der mindestens einen Infrarot-Lichtquelle, die von mindestens einer Fahrspurmarkierung reflektiert wird; und Erfassen einer Fahrspurbegrenzung basierend auf den Infrarot-Reflexionsdaten durch die Steuerung aus dem von der mindestens einen Fahrspurmarkierung reflektierten Infrarotlicht.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Berechnen einer Infrarot-Intensitätsstufe basierend auf dem Umgebungslichtpegel durch die Steuerung, wenn der Umgebungslichtpegel unterhalb des Umgebungslichtschwellenwerts liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Vorhersagen durch die Steuerung, ob das Fahrzeug einen Bereich mit geringen Lichtverhältnissen durchfährt.
Verfahren nach Anspruch 3, worin das Vorhersagen durch die Steuerung, ob das Fahrzeug einen Bereich mit geringen Lichtverhältnissen durchfährt, das Empfangen von Kartendaten, die einer Fahrzeugposition entsprechen, und Ermitteln, durch die Steuerung, ob die Kartendaten anzeigen, dass eine projizierte Route des Fahrzeugs innerhalb eines Bereichs mit geringen Lichtverhältnissen liegt.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend das Anweisen, dass die mindestens eine Infrarot-Lichtquelle einschaltet, wenn die Kartendaten anzeigen, dass die projizierte Route des Fahrzeugs innerhalb des Bereichs mit geringen Lichtverhältnissen liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Infrarot-Intensitätsstufe eine vorbestimmte Intensitätsstufe ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das Auslösen eines Benachrichtigungssystems durch die Steuerung, wenn die Steuerung das Erkennen der mindestens einen Fahrspurmarkierung verliert.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Erzeugen eines Ausgangs durch die Steuerung, der das Ermitteln einer Fahrspurerkennung anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Empfangen von Kartendaten und Navigationsdaten, die einer Fahrzeugposition entsprechen, durch die Steuerung, eine projizierte Route des Fahrzeugs und einen oder mehrere Bereiche mit niedrigem Lichtpegel entlang der projizierten Route des Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend das Ermitteln, durch die Steuerung, ob das Fahrzeug einem niedrigen Lichtpegelzustand des Bereichs mit niedrigem Lichtpegel für eine vorbestimmte Zeit des niedrigen Lichtpegels ausgesetzt ist.