用于识别车辆的周围环境中的天气状况的方法和控制设备的制造方法_2

文档序号:9829949阅读:来源:国知局
与所述侧区域亮度值的预期值进行比较。地面附近的侧区域可以理解为道路的与自身行驶带相邻的行驶带。同样,地面附近的侧区域可以理解为道路的路肩或道路的边坡。地面附近的侧区域例如可能具有污物。同样,地面附近的侧区域例如可能具有堆积的雪。侧区域亮度值可以代表由侧区域反射的亮度。由此例如可以识别在自身行驶带附近行车道是弄脏的还是雪覆盖的。所述侧区域亮度值的期望值可以是代表在确定的天气状况下地面附近的侧区域中的亮度的预期的侧区域亮度值。
[0017]此外,根据另一种实施方式,在所述求取的步骤中可以在所述图像信息中求取另一成像特征,并且所述另一成像特征代表所述周围环境的一部分中的另一反射性对象或自发光对象上的另一光效应。在所述确定的步骤中可以基于所述另一成像特征与至少一个另外的预期值之间的另一比较来确定所述天气信息。通过另一反射性对象或自发光对象的分析处理可以以更高的可靠性确定主导的天气状况。通过监视多个对象、尤其是更远离的对象,可以实现预见性的天气检测。由此可以决定性地改善车辆安全性。
[0018]根据本发明的另一种实施方式,在所述求取的一个附加步骤中可以由附加图像信息求取附加成像特征,其中所述附加图像信息代表在附加时刻所述周围环境的至少一部分的附加图像,并且所述附加成像特征代表在所述附加时刻在所述周围环境的所述部分中的反射性对象或自发光对象上的附加光效应。在所述确定的步骤中还可以基于所述附加成像特征与所述预期值或至少一个附加预期值之间的附加比较来确定所述天气信息,其中还基于所述比较与所述附加比较之间的变化来确定所述天气信息。通过超过多个时刻所述反射性对象或自发光对象的追踪可以实现变化的持续监视。由此能够实现监视动态过程。例如在多个时刻上迎面驶来的车辆的监视可以给出还不能由自身大灯照明的道路的结论。
[0019]此外,本发明提出一种用于识别车辆的周围环境中的天气状况的控制设备,其中所述控制设备具有用于在图像信息中求取成像特征的装置,其中所述图像信息代表所述周围环境的至少一部分的图像并且所述成像特征代表所述周围环境的所述部分中的反射性对象或自发光对象上的光效应。此外,所述控制设备具有用于基于所述成像特征与至少一个预期值之间的比较来确定用于表征所述天气状况的天气信息的装置。通过本发明的控制设备形式的实施变型方案也可以快速和有效地解决本发明所基于的任务。
[0020]控制设备可以理解为处理传感器信号并且据此输出控制信号的电设备。所述控制设备可以具有按硬件方式和/或按软件方式构造的接口。在按硬件方式的构造中,接口例如可以是所谓的系统ASIC的包括所述控制设备的最不同功能的一部分。然而,也可能的是,接口是单独的集成电路或至少部分地由分立部件组成。在按软件方式的构造中,接口可以是软件模块,其例如与其他软件模块共存在微控制设备上。
[0021]具有程序代码的计算机程序产品也是有利的,所述程序代码可以存储在机器可读的载体,如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上并且用于当在与计算机相应的设备上执行程序时根据先前描述的实施方式之一来实施所述方法。
【附图说明】
[0022]下面根据附图示例性地详细阐述本发明。附图示出:
[0023]图1示出具有根据本发明的一个实施例的用于识别车辆的周围环境中的天气状况的控制设备的车辆的示图;
[0024]图2示出根据本发明的一个实施例的用于识别车辆的周围环境中的天气状况的方法的流程图;
[0025]图3至图10示出在黑暗和不同天气状况中道路的图像信息的示图;
[0026]图11示出在黑暗和不同天气状况中道路的多个图像信息中的成像特征的变化的图形。
[0027]在本发明的优选实施例的后续描述中,对于在不同附图中示出并且起类似作用的元件使用相同的或类似的参考标记,其中不重复描述这些元件。
【具体实施方式】
[0028]图1示出具有根据本发明的一个实施例的用于识别车辆的周围环境中的天气状况的控制设备100的车辆的示图。控制设备100具有用于在图像信息中求取成像特征的装置102和用于确定用于表征天气状况的天气信息的装置104。车辆106具有周围环境检测装置108以及车辆控制装置110。此外,车辆106具有用于照明车辆106前方的周围环境的一部分的两个前大灯112。
[0029]周围环境检测装置108构造用于至少检测周围环境的由前大灯112照明的部分。周围环境检测装置108也可以检测车辆106前方的更大的区域。周围环境检测装置108生成图像信息并且将其提供给车辆106中的其他装置。控制设备100构造用于接收所述图像信息。装置102构造用于在图像信息中求取至少一个成像特征。成像特征尤其可以是由前大灯112照明的对象上或自发光对象一一如另一大灯上的特有的光分布或特有的光效应。因此,例如雪、雨、灰尘或雾能够将前大灯112的光反射至周围环境检测装置108。同样,由前大灯112照射的反射体可以如同自发光对象那样起作用。在此,反射体与周围环境检测装置108之间的直接光路中的天气状况例如能够散射光、折射光或衰减光。由此,使得反射体的图像劣化地一一即失真地或不清晰地成像。如果另一光源一一例如路灯或迎面驶来的车辆的大灯照明车辆106前方的周围环境,则天气状况可能引起与车辆106的预期的周围环境不相应的光效应。例如在干燥道路的情况下,仅仅适度地照明另一光源周围的环境。雪或雾改变另一光源的光分布。雪几乎完全反射但漫反射入射光,从而另一光源周围的环境看起来更亮。雾散射并且折射光,从而另一光源周围的区域看起来平面地发光。在装置102中,控制设备100求取这样的光效应作为成像特征,并且在装置104中将所述成像特征与至少一个预期值进行比较。预期值代表分配给天气状况的光效应的光学特征。由此能够在装置104中给所述成像特征分配天气信息,所述天气信息表征天气状况。车辆控制装置110可以基于天气信息改变车辆参数,以便对当前的天气状况作出反应。在所述实施例中,车辆控制装置110改变用于车辆驱动装置114的参数。例如,可以相应于道路状态来确定用于车轮114的最大驱动转矩。
[0030]对于车辆106中的基于摄像机的硬件系统和软件系统而言令人感兴趣的是,识别当前主导的天气状况一一例如雨、雪、潮湿的行车道、雾、水沫、灰尘等。行驶动态系统一一例如ESP 110能够利用所述知识以便使用其他的调节参数,而基于视频的系统208相反停用或限定地降级确定的功能或者有针对性地匹配预处理的参数以便确保所述系统的尽可能高的可用性。例如在雪覆盖的道路的情况下不能够实现车道保持。在夜间,对于基于摄像机的软件系统而言通常较难识别天气状况,因为例如天空是不可见的,视距可能在50m以下或者路面是未知的。对于在图像中存在最不同种类的壳的对象例如自发光对象或反射性对象的情况,这些对象的图像特征能够给出什么具体天气状况占主导的结论。
[0031]图2示出根据本发明的一个实施例的用于识别车辆的周围环境中的天气状况的方法的流程图。所述方法例如可以在控制设备100上如在图2中示出的那样执行。所述方法具有在图像信息中求取至少一个成像特征的步骤202和确定用于表征天气状况的天气信息的步骤204。
[0032]在步骤202中在图像信息中求取成像特征。图像信息代表车辆的周围环境的至少一部分的图像。成像特征代表周围环境的一部分中的反射性对象或自发光对象上的光效应。图像信息例如可以由摄像机接收。摄像机可以施加在车辆上并且检测车辆前方的周围环境。成像特征可以是图像信息的一部分。如果天气状况改变从对象到摄像机的光程,则对象的图像可能具有与没有天气状况的情况下不同的形式。当亮的光束穿透“天气”时,这可以特别明显地看出。那么微粒一一如水滴、冰晶或灰尘会引起可能使对象的图像模糊的光学效应。如果通过例如雪或雨引起的天气状况使得车辆前方的周围环境强反射,则可能出现另一效应。那么,通常不会直接到达摄像机的光可能反射到摄像机上并且使摄像机炫目。由此例如图像信息的部分区域可能过度曝光并且丢失其所包含的信息的大部分。这样的示例性光学效应可以在步骤202中作为成像特征求取。
[0033]在步骤204中将成像特征与至少一个预期值进行比较。所述预期值可以是类似天气状况下的成像特征的图像。由此可以给所述成像特征分配相应的天气信息。所述天气信息可以表征当前的天气状况。基于所述天气信息,车辆控制装置可以预防性地使控制参数匹配于当前的天气状况。在步骤204中可以将所述成像特征与多个预期值进行比较。这些预期值中的每一个可以代表不同天气状况并且可以分配各一个不同天气信息。
[0034]图3至10示出在夜间不同天气状况的摄像机图像。这些摄像机图像示出车辆前方的驾驶员视野。驾驶员视野由车辆的大灯照明。在摄像机图像中表示了不同的反射性光对象或发光光对象。因此,在夜间根据自发光对象和反射性对象描述天气状况的识别
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