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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kameraanordnung eines Fahrzeugs, welche wenigstens eine Kamera aufweist. Hierbei wird eine Position wenigstens einer Umgebungslichtquelle ermittelt, deren Licht auf das Fahrzeug auftrifft. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kameraanordnung, ein Fahrerassistenzsystem mit einer Kameraanordnung und ein Fahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik der
DE 10 2008 057 671 A1 ist es bekannt, die Richtung, aus welcher ein Fahrzeug beleuchtet wird, und die Beleuchtungsstärke zu erfassen. Hierfür werden Belichtungseinstellungen von zwei Bilderfassungseinheiten des Fahrzeugs ausgewertet. Die Information über die reale Beleuchtung des Fahrzeugs wird dann genutzt, um in einem Bild, welches das Fahrzeug in der Vogelperspektive zeigt, die Helligkeit des Bildes so einzustellen, wie es der realen Beleuchtung des Fahrzeugs durch die Umgebungslichtquelle entspricht. Dadurch soll ein realistisches Bild des Fahrzeugs wiedergegeben werden.
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Ein derartiges Verfahren zum Ermitteln der Position einer Umgebungslichtquelle liefert jedoch nicht immer zufrieden stellende Ergebnisse.
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Die Kenntnis der Position einer dominanten Umgebungslichtquelle ist insbesondere wichtig, wenn die Kameraanordnung für ein Fahrerassistenzsystem verwendet wird, da hier Helligkeitseinstellungen mit unterschiedlichen Umgebungslichtbedingungen in Einklang gebracht werden sollten.
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In diesem Zusammenhang schlägt die
US 7 567 291 B2 vor, ein Kamerasystem mit einem einstellbaren, abschwächenden Filter zu verwenden. Dadurch kann das auf einen Bildsensor auftreffende Licht je nach Bedarf abgeschwächt werden kann. Eine solche Lösung ist jedoch nicht sehr flexibel.
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Es kann auch versucht werden, zum Ermitteln der Position der Umgebungslichtquelle eine Mehrzahl von Kameras zu verwenden, um anhand der Farben von Komponenten eines Fahrzeugs im Sichtfeld der jeweiligen Kamera festzustellen, welche Lichtfarbe die Umgebungslichtquelle aufweist. Jedoch kann so nicht festgestellt werden, ob ggf. mehr als eine Umgebungslichtquelle vorliegt. Dies kann dazu führen, dass der Weißabgleich komplett verzogen ist.
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Wenn die Kamera direkt verwendet wird, um die Position der Umgebungslichtquelle zu ermitteln, indem ein Bereich mit besonders großer Helligkeit auf dem von der Kamera erfassten Bild gesucht wird, so können sich ebenfalls Probleme ergeben. Es kann nämlich sein, dass die Umgebungslichtquelle sich in einer derart hohen Position befindet, dass sie von der Kamera nicht erfasst werden kann. Auch kann die Helligkeit der Lichtquelle so stark sein, dass die Kamera, welche das Bild erfasst, geblendet wird. In einem solchen Fall kann es dann ebenfalls sehr schwierig sein festzustellen, ob die helle Lichtquelle in der Tat die dominante Umgebungslichtquelle ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art, eine Kameraanordnung, ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Fahrzeug zu schaffen, welches bzw. welche eine besonders einfache und zuverlässige Ermittlung der Relativposition der Umgebungslichtquelle ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, eine Kameraanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12, ein Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 und durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mittels der wenigstens einen Kamera zumindest ein Bild erfasst. Mittels einer Auswerteeinrichtung der Kameraanordnung wird das zumindest eine Bild auf ein Vorhandensein wenigstens eines Schattens hin ausgewertet. Ein Bildbereich ist hierbei insbesondere als Schatten zu interpretieren, wenn er gegenüber einem an diesen Bildbereich angrenzenden Bildbereich vergleichsweise dunkel und in sich vergleichsweise homogen ist. Wenn in dem Bild wenigstens ein Schatten vorhanden ist, wird ermittelt, ob der wenigstens eine Schatten vom Auftreffen des Lichts auf das Fahrzeug herrührt. Dazu wird mittels der Auswerteeinrichtung der wenigstens eine Schatten mit einer Referenzinformation verglichen und in Abhängigkeit von diesem Vergleich der wenigstens eine Schatten als vom Auftreffen des Lichts auf das Fahrzeug herrührend erkannt. Abhängig von dem wenigstens einen Schatten wird dann die Position der wenigstens einen Umgebungslichtquelle relativ zu dem Fahrzeug bestimmt. Die Kameraanordnung ermöglicht es so festzustellen, ob eine dominante Umgebungslichtquelle vorhanden ist, und zudem, die Position dieser Umgebungslichtquelle zu bestimmen, indem der Schatten des Fahrzeugs erfasst und ausgewertet wird.
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Dies ist eine besonders einfache und zuverlässige Methode der Ermittlung der Position der Umgebungslichtquelle, da der von der Umgebungslichtquelle verursachte Schattenwurf des Fahrzeugs eindeutige Rückschlüsse auf die Position der Umgebungslichtquelle zulässt. Die Kenntnis der Position der Umgebungslichtquelle kann dann vorteilhaft für einer Vielzahl von Anwendungen genutzt werden, insbesondere bei der Bildverarbeitung von mittels der wenigstens einen Kamera der Kameraanordnung erfassten Bildern. Ebenso kann die Position der Umgebungslichtquelle bei der Einstellung von Funktionseinheiten des Fahrzeugs verwendet werden, wenn die Kameraanordnung in einem Fahrzeug angeordnet ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden beim Zuordnen des wenigstens einen Schattens zu dem Fahrzeug als Referenzinformationen eine Größe und/oder eine Form des Fahrzeugs berücksichtigt. Die Kenntnis solcher geometrischer Gegebenheiten des Fahrzeugs kann nämlich besonders gut bei der Bewertung des wenigstens einen Schattens als vom Auftreffen des Lichts auf das Fahrzeug herrührend berücksichtigt werden. Diese a priori vorgegebenen Merkmale des Fahrzeugs sind zudem leicht verfügbar und beständig.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn beim Ermitteln der Position der wenigstens einen Umgebungslichtquelle relativ zu dem Fahrzeug eine Erstreckungsrichtung des Schattens bezogen auf wenigstens eine Referenzachse des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Als Referenzachse kann hierbei insbesondere die Längsachse oder die Querachse des Fahrzeugs herangezogen werden, welche mit der Fahrzeuglängsrichtung bzw. mit der Fahrzeugquerrichtung zusammenfällt. Durch Berücksichtigung der Erstreckungsrichtung des Schattens lässt sich besonders gut und einfach die Richtung feststellen, aus welcher das Licht der Umgebungslichtquelle einfällt, Zusätzlich oder alternativ können zum Erreichen einer besonders großen Genauigkeit beim Ermitteln der Position der Umgebungslichtquelle die Länge und/oder die Fläche des Schattens berücksichtigt werden. Auch diese Größen sind nämlich, ebenso wie die Erstreckungsrichtung des Schattens direkt abhängig von der Position der dominanten Umgebungslichtquellen.
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Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn beim Zuordnen des wenigstens einen Schattens zu dem Fahrzeug von der Auswerteeinrichtung als Referenzinformation der Schatten zumindest eines Anbauteils des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Je nach Position der Umgebungslichtquelle kann nämlich der Schatten eines Anbauteils, etwa eines Außenspiegels, einer Antenne, einer Dachreling oder dergleichen erkennbar sein oder nicht. Ein solches Anbauteil steht im Schattenbild über die Kontur des Schattens über, welchen ein Grundkörper des Fahrzeugs wirft. Daher ist der Schatten des Anbauteils besonders charakteristisch und kann besonders gut für die Zuordnung des in dem von der Kamera erfassten Bild vorhandenen Schattens zu dem Fahrzeug herangezogen werden.
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Besonders einfach und genau lässt sich die Position der Umgebungslichtquelle ermitteln, wenn als Referenzinformation eine Form und/oder eine Größe des zumindest einen Anbauteils berücksichtigt werden. Je nach der Position der Umgebungslichtquelle, beispielsweise je nach Sonnenstand, ändern sich nämlich die Form und die Größe des Schattenbilds eines Außenspiegels oder dergleichen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Lage des Schattens des zumindest einen Anbauteils relativ zu dem Schatten eines Grundkörpers des Fahrzeugs als Referenzinformation berücksichtigt werden. Die entsprechende Bildinformation ist nämlich besonders markant und daher in besonderem Maße dazu geeignet, die Position der Umgebungslichtquelle anhand des Schattenwurfs zu ermitteln.
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Von der Bildauswertung her besonders einfach ist es des Weiteren, wenn beim Zuordnen des wenigstens einen Schattens zu dem Fahrzeug als Referenzinformation von der Auswerteeinrichtung eine Helligkeit des wenigstens einen Schattens und/oder eine Schärfe einer Grenze des wenigstens einen Schattens berücksichtigt werden. Bei vergleichsweise steil auf das Fahrzeug auftreffendem Licht der Umgebungslichtquelle ergibt sich nämlich ein besonders dunkler Schatten, und die Grenze des Schattens ist besonders scharf, also besonders gut gegenüber dem an den Schatten angrenzenden Bereich abgesetzt. Diese Referenzinformationen erlauben also besonders einfache Rückschlüsse auf die Position der Umgebungslichtquelle.
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Von der Auswerteeinrichtung können beim Zuordnen des wenigstens einen Schattens zu dem Fahrzeug als Referenzinformationen auch die Lage zumindest einer Grenze des wenigstens einen Schattens in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder die Form zumindest einer Grenze des wenigstes einen Schattens berücksichtigt werden. Steht nämlich die Umgebungslichtquelle oberhalb und hinter dem Fahrzeug, so befindet sich die Grenze des Schattenbilds des Fahrzeugs vor dem Fahrzeug. Wenn zudem die Form der Grenze des Schattenbilds der Form des Fahrzeugs entspricht, so ist dies ein weiterer verlässlicher und einfach erhältlicher Hinweis darauf, dass es sich bei dem ausgewerteten Schattenbild um den Schattenwurf des Fahrzeugs handelt.
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Um einen Schattenwurf an jeder Stelle der Umgebung des Fahrzeugs erfassen zu können, hat es sich weiter als vorteilhaft gezeigt, wenn mittels wenigstens zweier Kameras der Kameraanordnung die Umgebung des Fahrzeugs in einem Winkelbereich von 0° bis 360° um eine Hochachse des Fahrzeugs erfasst wird. Dann spielt es nämlich für das Erfassen des Schattens in der Umgebung des Fahrzeugs keine Rolle, aus welcher Richtung das Licht auf das Fahrzeug auftrifft. Eine solche Kameraanordnung kann insbesondere zum Darstellen des Fahrzeugs in der Vogelperspektive ausgebildet sein.
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Es kann weiter vorgesehen sein, dass bei der Ermittlung der Position der Sonne als der wenigstens einen Umgebungslichtquelle ein Funksignal berücksichtigt wird, welches es zulässt, die geographische Position des Fahrzeugs zu ermitteln. Anhand der GPS-Koordinaten des Fahrzeugs kann nämlich dessen Orientierung relativ zur Sonne ermittelt werden. Wenn also Sonnenlicht vorhanden ist, welches für einen Schattenwurf des Fahrzeugs sorgt, so kann diese GPS-Information zur Absicherung herangezogen werden, dass es sich bei einem in dem Bild vorhandenen Schatten tatsächlich um den Schatten des Fahrzeugs handelt. Das ausschließliche Heranziehen eines GPS-Signals zur Ermittlung der Position einer Umgebungslichtquelle könnte hingegen zu falschen Ergebnissen führen, wenn kein Sonnenlicht auf das Fahrzeug auftrifft oder wenn die dominante Umgebungslichtquelle eben nicht die Sonne ist. Das Heranziehen des GPS-Signals bei der Ermittlung der Position der Sonne als Umgebungslichtquelle anhand der Analyse des Schattens kann jedoch die Zuverlässigkeit der Ermittlung erhöhen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die jeweiligen Helligkeitseinstellungen von wenigstens zwei Kameras der Kameraanordnung beim Einstufen eines in dem Bild vorhandenen Bildbereichs als Schatten berücksichtigt. Wenn nämlich eine von den wenigstens zwei Kameras der Kameraanordnung einem stärkeren Lichteinfall ausgesetzt ist als die zweite der wenigstens zwei Kameras, kann auch dies für die Lokalisierung der Umgebungslichtquelle als einfach auswertbare Referenzinformation herangezogen werden.
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Zusätzlich oder alternativ kann die jeweilige Helligkeit von mit wenigstens zwei Kameras der Kameraanordnung erfassten Bildern als Referenzinformation berücksichtigt werden, um festzustellen, dass es sich bei der im Bild vorhandenen dunklen Struktur mit hoher Wahrscheinlichkeit um einen Schatten des Fahrzeugs handelt, der Rückschlüsse auf die Position der Umgebungslichtquelle zulässt.
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Basierend auf der Position der wenigstens einen Umgebungslichtquelle relativ zu dem Fahrzeug kann ein Weißabgleich (white balance) der wenigstens einen Kamera vorgenommen werden. Dieser dient dazu, die Kamera auf die Farbtemperatur des Lichtes am Aufnahmeort einzustellen. Dann erscheint das von der Kamera aufgenommene Bild in den auch von dem menschlichen Auge erfassbaren, realistischen Farben. Auch Helligkeitseinstellungen von Kameras der Kameraanordnung können optimiert werden, wenn die Position der Umgebungslichtquelle relativ zu dem Fahrzeug bekannt ist.
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Basierend auf der Kenntnis der Position der Umgebungslichtquelle können auch wenigstens eine Farbe und/oder wenigstens eine Helligkeit zumindest eines Bildbereichs des mit der wenigstens einen Kamera erfassten Bilds verändert werden. Dann können unerwünschte lokale Unterschiede in der Helligkeit oder Farbe von mit der Kamera erfassten Bildern einfach kompensiert werden. Auch dies dient der Darstellung eines besonders realistischen Bilds der Umgebung durch die Kameraanordnung.
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Die Kenntnis der Position der Umgebungslichtquelle ist des Weiteren vorteilhaft verwendbar, um eine Ausrichtung des Strahls von Scheinwerfern des Fahrzeugs zu optimieren. Beispielsweise kann dafür gesorgt werden, das der Strahl eines Scheinwerfers so ausgerichtet wird, das ein Fahrer eines entgegenkommenden Fahrzeugs nicht zusätzlich vom Scheinwerfer des die Kameraanordnung aufweisenden Fahrzeugs geblendet wird, wenn dieser Fahrer bereits der bei der Morgendämmerung oder Abenddämmerung niedrig stehenden Sonne entgegenblickt.
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Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn basierend auf der Position der wenigstens einen Umgebungslichtquelle eine Unterscheidung zwischen einer Lichtquelle eines sich in der Umgebung des Fahrzeugs befindenden weiteren Fahrzeugs und der wenigstens einen Umgebungslichtquelle vorgenommen wird. Wenn nämlich eine Kamera das Licht von Scheinwerfern eines entgegenkommenden Fahrzeugs erfasst, so kann es Schwierigkeiten bereiten, diese Scheinwerfer von der niedrig stehenden Sonne als Umgebungslichtquelle zu unterscheiden. Wird jedoch über den von der Sonne hervorgerufenen Schatten des Fahrzeugs auf die Position der Sonne geschlossen, so kann diese Unterscheidung zwischen dem Sonnenlicht und dem Licht von Scheinwerfern eines entgegenkommenden Fahrzeugs besonders einfach getroffen werden. Dies gilt im Übrigen auch, wenn zusätzlich oder alternativ zu dem Sonnenlicht eine Straßenbeleuchtung oder dergleichen dominante Umgebungslichtquellen vorhanden sind.
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Die erfindungsgemäße Kameraanordnung, welche insbesondere für ein Fahrzeug vorgesehen sein kann, ist zum Ermitteln der Position wenigstens einer Umgebungslichtquelle relativ zu dem Fahrzeug ausgebildet, wenn Licht der Umgebungslichtquelle auf das Fahrzeug auftrifft. Die Kameraanordnung ist des Weiteren zur Auswertung zumindest eines Bildes einer Fahrzeugumgebung ausgebildet. Dafür ist mittels einer Auswerteeinrichtung der Kameraanordnung das zumindest eine Bild auf ein Vorhandensein wenigstens eines Schattens hin auswertbar. Des Weiteren ist durch die Auswerteeinrichtung dann, wenn in dem Bild wenigstens ein Schatten vorhanden ist ermittelbar, ob der wenigstens eine Schatten vom Auftreffen des Lichts auf das Fahrzeug herrührt. Hierfür ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, den wenigstens einen Schatten mit einer Referenzinformation zu vergleichen und in Abhängigkeit von dem Vergleich den wenigstens einen Schatten als vom Auftreffen des Lichts auf das Fahrzeug herrührend zu erkennen. Zudem ist die Auswerteinrichtung dazu ausgelegt, abhängig von dem wenigstens einen Schatten die Position der wenigstens einen Umgebungslichtquelle relativ zu dem Fahrzeug zu bestimmen. Eine derartige Kameraanordnung ermöglicht eine besonders zuverlässige und einfache Ermittlung der Relativposition der Umgebungslichtquelle.
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Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem umfasst eine erfindungsgemäße Kameraanordnung. Hierbei ist ein die Position der wenigstens einen Umgebungslichtquelle angebender Datenwert von wenigstens einer Funktionseinheit des Fahrerassistenzsystems verwertbar. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn in Bildern, welche wenigstens eine Kamera der Kameraanordnung aufnehmen, die Umgebung des Fahrzeugs dargestellt wird. Ebenso kann die Information betreffend die Position der Umgebungslichtquelle bei der Einstellung von fahrzeugeigenen Lichtquellen, beispielsweise von Scheinwerfern, berücksichtigt werden.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Kameraanordnung oder ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem.
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Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die erfindungsgemäße Kameraanordnung, das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem und des erfindungsgemäße Fahrzeug.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
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1 ein Bild, welches ein Fahrzeug in der Vogelperspektive zeigt, wobei eine in vergleichsweise hoher Position hinter dem Fahrzeug angeordnete Lichtquelle dazu führt, dass das Fahrzeug einen Schatten in die durch das Bild erfasste Umgebung des Fahrzeugs wirft;
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2 ein Bild, bei welchem die Lichtquelle ebenfalls hinter dem Fahrzeug angeordnet, jedoch der Schatten aufgrund der niedrigeren Position der Lichtquelle länger ist als in dem Bild gemäß 1;
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3 ein weiteres Bild mit dem Schattenwurf des Fahrzeugs, wobei das Licht der Lichtquelle ebenfalls von hinten auf das Fahrzeug auftrifft, jedoch die Haupteinfallseinrichtung des Lichts mit der Fahrzeuglängsachse eine Winkel von etwa 12 Grad einschließt;
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4 ein weiteres Bild mit dem Schattenwurf des Fahrzeugs, wobei das Licht der Lichtquelle ebenfalls von hinten auf das Fahrzeug auftrifft, jedoch die Haupteinfallseinrichtung des Lichts mit der Fahrzeuglängsachse eine Winkel von etwa 36 Grad einschließt;
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5 ein weiteres Bild mit dem Schattenwurf des Fahrzeugs, wobei die Lichtquelle schräg vor dem Fahrzeug und oberhalb desselben angeordnet ist; und
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6 schematisch eine zwei Kameras umfassende Kameraanordnung, welche zum Aufnehmen und Auswerten der in 1 bis 5 gezeigten Bilder ausgebildet ist.
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Ein in 1 gezeigtes Bild 10 zeigt eine Umgebung 12 eines Fahrzeugs 14, auf welches von hinten und oben das Licht einer (nicht gezeigten) Lichtquelle auftrifft. Die Umgebung 12 des Fahrzeugs 14 wird hierbei von zwei (oder mehr) Kameras 16, 18 einer Kameraanordnung 20 erfasst (vergleiche 6). Die Kameraanordnung 20 ermöglicht es, die Umgebung 12 des Fahrzeugs 14 in einem Winkelbereich von 0 bis 360 Grad um eine Hochachse des Fahrzeugs 14 herum zu erfassen. Die Kameras 16, 18 ermöglichen also einen Rundumblick um das Fahrzeug 14. Insbesondere können sie den Boden im Umkreis des Fahrzeugs 14 erfassen. Die Kameraanordnung 20 ist zudem dazu ausgelegt, das Fahrzeug 14 in dem Bild 10 in einer Vogelperspektive darzustellen.
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Bei dem in 1 gezeigten Bild 10 befindet sich die Lichtquelle hinter dem Fahrzeug 14. Daher wirft das Fahrzeug 14 einen Schatten 22, welche sich in der Umgebung 12 am Boden vor dem Fahrzeug 14 abzeichnet. Eine Auswerteeinrichtung 24 der Kameraanordnung 20 (vergleiche 6) ist dazu ausgebildet, das Bild 10 auf das Vorhandensein eines Schattens 22 hin zu analysieren.
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Zudem wird mittels der Auswerteeinrichtung 24 erkannt, ob der Schatten 22 vom Auftreffen des Lichts der Lichtquelle auf das Fahrzeug 14 herrührt. Ist dies der Fall, so wird anhand des Schattens 22 auf die Position der Lichtquelle relativ zu dem Fahrzeug 14 rückgeschlossen. Die Kenntnis der Position der Lichtquelle in der Umgebung 12 des Fahrzeugs 14 kann dann für eine Reihe von Einstellungen der Kameras 16, 18 oder für ein optimales Einstellen der Scheinwerfer des Fahrzeugs 14 genutzt werden. Insbesondere können anhand der von der Auswerteeinrichtung 24 ermittelten Position der Lichtquelle der Weißabgleich, Helligkeitseinstellungen und/oder Farbanpassungen in mit den Kameras 16, 18 erfassten Bildern vorgenommen werden.
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Um anhand des Schattens 22 auf die Position der Lichtquelle schließen zu können, ist es insbesondere möglich, dessen Länge L und seine Erstreckungsrichtung auszuwerten. Als Erstreckungsrichtung kann hierbei insbesondere eine größte Länge L des Schattens 22 berücksichtigt werden, welche von einem Punkt in der Außenkontur des Fahrzeugs 14 ausgeht. Dann kann der Winkel zwischen dieser größten Länge L und beispielsweise der Fahrzeuglängsachse X zum Bestimmen der Erstreckungsrichtung des Schattens 22 herangezogen werden. Bei dem Bild 10 gemäß 1 erstreckt sich entsprechend der Schatten 22 in Richtung der Fahrzeuglängsachse X.
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Es kann auch die Form des Schattens 22 berücksichtigt werden, wobei hier insbesondere die Form einer Grenze 26 des Schattens 22 eine Aussage darüber zulässt, ob der Schatten 22 tatsächlich von dem Fahrzeug 14 stammt oder nicht. Dadurch, dass die Größe und die Form des Fahrzeugs 14 bekannt sind, kann anhand der Form des Schattens 22 einfach auf dessen Herrühren vom auf das Fahrzeug 14 auftreffenden Licht geschlossen werden.
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Insbesondere aus dem in 2 gezeigten Bild 10 ist ersichtlich, das auch weitere Eigenschaften des Schattens 22 als Referenzinformation dazu herangezogen werden können, festzustellen ob der Schatten 22 von dem Fahrzeug 14 stammt und wo sich folglich die Lichtquelle befindet. So ergibt sich in dem Bild 10 gemäß 2 eine besonders scharte Grenze 26 des Schattens 22. Zudem ist auf Grund des niedrigeren Stands der Lichtquelle, bei welcher es sich insbesondere um die Sonne handeln kann, die Länge L des Schattens 22 größer als in dem 1 gezeigtem Bild 10.
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Des Weiteren ist im Bereich des Schattens 22 des Fahrzeugs 14 das jeweilige Schattenbild 28, 30 von dem linken Außenspiegel 32 und dem rechten Außenspiegel 34 des Fahrzeugs 14 erkennbar. Es können sowohl das Vorhandensein dieser Schattenbilder 28, 30 sowie deren Form, Größe und/oder Lage im Vergleich zum Rest des Schattens 22 besonders gut für die Bestimmung der Position der Lichtquelle herangezogen werden.
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Bei dem in 3 gezeigten Bild 10 trifft das Licht der Lichtquelle unter einem Winkel α von ca. 12° zur Fahrzeuglängsachse X von hinten auf das Fahrzeug 14 auf. Entsprechend ist das Schattenbild 28 des linken Außenspiegels 32 im Schatten 22 erkennbar, nicht jedoch das des rechten Außenspiegels 34. Zudem sind die Fläche und die Form des Schattens 22 größer als bei dem direkt von hinten kommenden Licht gemäß dem Bild 10 in 2, da die Lichtquelle versetzt zur Fahrzeuglängsachse X angeordnet ist.
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Während bei dem in 3 gezeigten Bild 10 der Winkel α etwa 12° beträgt, schließt die Haupteinfallsrichtung des Lichts bei dem in 4 gezeigten Bild 10 mit der Fahrzeuglängsachse X einen Winkel von etwa 36° ein. Durch das Auftreffen des Lichts der Lichtquelle auf das Fahrzeug 14 von schräg hinten mit einem vergleichsweise flachen Einfallswinkel ist eine vordere Grenze 26 des Schattens 22 noch vergleichsweise scharf, während eine Grenze 36 des Schattens 22 auf der linken Seite des Fahrzeugs 14 weniger deutlich von einem dem Schatten 22 umgebenden Teilbereich der Umgebung 12 im Bild 10 abgesetzt ist.
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Jedoch hat auch bei dem Bild 10 gemäß 4 der Schatten 22 eine für den jeweiligen Stand der Lichtquelle spezifische und gut auswertbare Größe und Form. Dadurch kann anhand dieser Referenzinformationen besonders gut auf die Lage der Lichtquelle relativ zu dem Fahrzeug 14 rückgeschlossen werden.
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Bei dem in 5 gezeigten Bild 10 trifft das Licht der sich oberhalb des Fahrzeugs befindenden Lichtquelle von schräg rechts vorne auf das Fahrzeug 14 auf, und zwar unter einem Winkel α einer von ca. 45° zu der Fahrzeuglängsachse X. Entsprechend sind auch hier die Länge, die Fläche und die Form des Schattens 22 für die jeweilige Position der Lichtquelle relativ zu dem Fahrzeug 10 charakteristisch. Die Größe und die Form des Fahrzeugs 14, welche bekannt sind, schlagen sich im jeweiligen Erscheinungsbild des Schattens 22 nieder. Diese Informationen können daher auch in diesem Fall der Anordnung der Lichtquelle relativ zu dem Fahrzeug 14 besonders dazu genutzt werden, anhand von den Schatten 22 betreffenden Referenzinformationen auf die Position der Lichtquelle rückzuschließen.
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Die in 6 schematisch gezeigte Kameraanordnung 20 kann insbesondere in ein Fahrerassistenzsystem des Fahrzeug 14 integriert sein, etwa um die Ausrichtung von Strahlen von Scheinwerfern des Fahrzeug 14 in Abhängigkeit der Position dominanter Umgebungslichtquellen vorzunehmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008057671 A1 [0002]
- US 7567291 B2 [0005]
