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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Visualisierung einer Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges, insbesondere zur Detektion der räumlichen Ausdehnung nicht überfahrbarer Objekte. Auch betrifft die Erfindung ein Beleuchtungselement zum Beleuchten einer Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges. Ferner betrifft die Erfindung ein System mit mehreren solchen Beleuchtungselementen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer genannten Vorrichtung zur Visualisierung einer Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass mit räumlich zueinander versetzt angeordneten und insbesondere als Umfeldkameras ausgebildeten Bildaufnehmern die räumlichen Beziehungen bezüglich insbesondere nicht überfahrbarer Objekt, die sich in einem Umfeld beziehungsweise in einer Umgebung von Fahrzeugen befinden, erkannt werden können. Dabei können durch Einleiten geeigneter Maßnahmen, wie zum Beispiel einer Warnung und/oder eines Eingriffs in die Fahrzeugsteuerung Kollisionen mit solchen Objekten verhindert werden.
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Für das Einbringen von Bildaufnehmern zum Aufnehmen von Bildern in einem um ein Fahrzeug herum liegenden Nahfeld gibt es jedoch häufig Einschränkungen, wie zum Beispiel die diesbezüglichen Kosten oder/und das Fehlen von geeigneten Einbaupositionen für die Bildaufnehmer. Solche Einschränkungen wirken sich dann auf das Durchführen einer räumlichen Fahrzeugumgebungsanalyse entsprechend negativ aus. Für Umfeldkameras beziehungsweise Bildaufnehmer, die insbesondere beim Rangieren und/oder beim Parken und/oder auch beim langsamen Fahren insbesondere im Fahrmodus „Drive by Video", in dem die Verantwortung beziehungsweise die Fahrtführung dem Fahrer überlassen wird, verwendet werden können, gibt es jedoch meistens nicht genügend Einbaupositionen, um eine räumliche Fahrzeugumgebungsanalyse in Form einer Bildanalyse mit zueinander versetzten Umfeldkameras beziehungsweise Bildaufnehmern zu ermöglichen.
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Die räumlichen Beziehungen bezüglich eines sich in der Nähe einer Fahrbahn beziehungsweise eines Untergrundes befindlichen Objektes sind beispielsweise die Position des Objektes bezüglich der Fahrbahn beziehungsweise über den Untergrund, die Höhe, Breite, Länge des Objektes oder auch andere räumliche Ausdehnungen dieses Objektes.
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Eine Fahrbahn eines Fahrzeugs wird dabei allgemein durch die räumlichen Koordinaten der Auflageflächen der zur Fortbewegung des Fahrzeugs verwendeten Mittel, wie zum Beispiel Räder, Ketten, usw., beschrieben. Ferner beschreibt die durch die Auflageflächen definierte Fläche, die zumeist eine Ebene ist, den Untergrund.
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An Fahrzeugen sind oft moderne Beleuchtungselemente (Leuchtmittel) angebracht, bei denen ein jeweils erzeugbarer Lichtstrom und/oder eine erzeugbare Lichtfarbe rasch verändert werden können. Ein solches modernes Beleuchtungselement kann dank seiner häufig punktförmigen Lichtquelle einen starken und gut gebündelten Lichtstrom erzeugen.
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Desweiteren kann ein Fahrzeug häufig von anderen Lichtquellen umgeben sein, das heißt, dass ein Fahrzeug beispielsweise von Lichtströmen, die von anderen Verkehrsteilnehmern oder aus der Fahrzeugumgebung her stammen, umgeben sein kann. Die Lichtströme dieser anderen Lichtquellen variieren häufig beispielsweise aufgrund der Relativbewegung des Fahrzeugs zu diesen Lichtquellen und/oder weil diese Lichtquellen selber zeitlich variable Lichtströme aussenden, zum Beispiel aufgrund ihrer Versorgung mit einer Wechselspannung von 50 oder 60 Hz.
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Aus dem Dokument
DE 10 2011 085 689 A1 ist ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Visualisierung einer Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges bekannt. Die Vorrichtung umfasst dabei einen Bildaufnehmer zum Aufnehmen von Bildern von einem Fahrzeugumgebungsbereich und ist dazu ausgebildet, anhand einer Auswertung der mittels des Bildaufnehmers aufgenommenen Bilder Informationen über unterschiedliche im Sichtfeld des Bildaufnehmers zeitweise auftretende fahrzeugexterne Beleuchtungselemente, beispielsweise Straßenlaternen zu ermitteln.
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Ferner sind aus dem Dokument
DE 10 2011 081 394 B3 fahrzeugexterne Beleuchtungselemente, beispielsweise Straßenlaternen, bekannt, die jeweils dazu ausgebildet sind, beim Vorliegen eines mittels eines Fahrzeuges erzeugten Steuersignals, die jeweils erzeugte Beleuchtungsszene zu verändern. Auch ist aus dem Dokument
DE 10 2010 051 602 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem mittels einer Kamera zwei Aufnahmen unter Verwendung eines Blitzgerätes erstellt werden, bei denen ein sich auf einer Fahrbahn befindliches Objekt einmal von rechts mit einem Blitz und einmal von links mit einem Blitz bestrahlt wird. Dabei können die Position des Objektes und die Breite des Objektes anhand der räumlichen Beziehung der Kamera und des Blitzgerätes zu der Fahrbahn und anhand der durch den Blitz über die Fahrbahn verursachten und in den zwei Aufnahmen erscheinenden Schatten des Objektes erkannt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Visualisierung einer Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges mit einem Bildaufnehmer zum Aufnehmen von Bildern von einem Fahrzeugumgebungsbereich bereitgestellt. Dabei ist die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, anhand einer Auswertung von mittels des Bildaufnehmers aufgenommener Bilder Informationen über fahrzeugexterne, insbesondere als Straßenlaternen ausgebildete Beleuchtungselemente, die jeweils im Sichtfeld des Bildaufnehmers zeitweise auftreten und die Fahrzeugumgebung beleuchten, zu ermitteln. Ferner ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, die ermittelten Informationen über die fahrzeugexternen Beleuchtungselemente bei einer aktuellen und/oder einer zukünftigen Erfassung von sich in der Fahrzeugumgebung befindlichen Objekten zu verwenden.
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Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren zur Visualisierung einer Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges bereitgestellt. Dabei werden anhand einer Auswertung von mittels eines am Fahrzeug angebrachten Bildaufnehmers aufgenommenen Bildern Informationen über fahrzeugexterne, insbesondere als Straßenlaternen ausgebildete, Beleuchtungselemente, die im Sichtfeld des Bildaufnehmers zeitweise auftreten und die Fahrzeugumgebung beleuchten, ermittelt. Ferner werden die ermittelten Informationen über die fahrzeugexternen Beleuchtungselemente bei einer aktuellen und/oder einer zukünftigen Erfassung von sich in der Fahrzeugumgebung befindlichen Objekten verwendet.
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Erfindungsgemäß wird auch ein Beleuchtungselement zum Beleuchten einer Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges bereitgestellt. Dabei ist das erfindungsgemäße Beleuchtungselement dazu ausgebildet, zum Beleuchten der Fahrzeugumgebung während mindestens eines ersten Zeitraumes eine erste Beleuchtungsszene und während mindestens eines zweiten Zeitraumes eine gegenüber der ersten Beleuchtungsszene unterschiedliche zweite Beleuchtungsszene zu erzeugen.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Vorzugsweise umfassen die ermittelten Informationen eine An-Aus-Frequenz der fahrzeugexternen Beleuchtungselemente und/oder eine räumliche Verteilung der fahrzeugexternen Beleuchtungselemente.
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Anders ausgedrückt werden mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Visualisierung einer Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges Informationen (Wissen) über zeitweise im Sichtfeld eines am Fahrzeug angebrachten und beispielsweise als Fernsichtkamera ausgebildeten Bildaufnehmers auftretende unterschiedliche fahrzeugexterne Beleuchtungselemente genutzt und ausgewertet. Dabei wurde berücksichtigt, dass beispielsweise mittels einer Fernsichtkamera erkennbar ist, dass neben einem am Fahrzeugt vorhandenen Blinklicht, Bremslicht und neben anderen durch das Fahrzeug selbst initiierten Beleuchtungsänderungen das aktuelle und/oder auch das zukünftige Sichtfeld des Bildaufnehmers durch räumlich versetzte Beleuchtungselemente (Beleuchtungen), wie zum Beispiel Straßenlaternen, beleuchtet wird. Ferner kann dabei auch eine An-Aus-Frequenz von solchen fahrzeugexternen Beleuchtungselementen, die insbesondere eine An-Aus-Frequenz von 50Hz, 100Hz, 60Hz, 120Hz haben, ermittelt werden. Dabei kann auch die räumliche Beziehung von mindestens zwei in der Fahrzeugumgebung bereits vorhandenen räumlich verteilten Beleuchtungselementen beziehungsweise Lichtquellen bestimmt werden. Die genannten Informationen (Wissen) können dann zum Durchführen einer weiteren Fahrzeugumgebungserfassung beziehungsweise Fahrzeugumfelddetektion übermittelt werden. Dabei treten die genannten fahrzeugexternen Beleuchtungselemente bevorzugt zeitweise im Sichtfeld des Bildaufnehmers auf, das heißt, während einer entsprechenden Vorbefahrt. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung weiter dazu ausgebildet, mindestens ein an dem Fahrzeug vorhandenes weiteres Beleuchtungselement derartig anzusteuern, das mindestens ein vordefinierter Fahrzeugumgebungsteilbereich, der mittels des mindestens einen weiteren Beleuchtungselements beleuchtbar ist und in mindestens einem mittels des Bildaufnehmers aufgenommenen Bild als mindestens ein Bildelement erscheint, jeweils eine vordefinierte Helligkeit aufweist.
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Folglich können vordefinierte Fahrzeugumgebungsbereiche, die als Bildelemente in den mittels des Bildaufnehmers aufgenommenen Bildern erscheinen, bevorzugt beleuchtet werden.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung weiter dazu ausgebildet, ein Zeitschema der mittels des Bildaufnehmers durchführbaren Bildaufnahme mit einem Zeitschema der mittels der fahrzeugexternen Beleuchtungselemente erzeugten Beleuchtung und/oder mit einem Zeitschema der mittels des mindestens einem an dem Fahrzeug vorhandenen weiteren Beleuchtungselementes erzeugten Beleuchtung zu synchronisieren.
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Dabei umfasst ein Zeitschema der mittels eines fahrzeugexternen Beleuchtungselementes und/oder mittels eines an dem Fahrzeug vorhandenen weiteren Beleuchtungselementes erzeugten Beleuchtung beispielsweise eine Beleuchtungsdauer und/oder die Zeitpunkte, zu denen mittels des entsprechenden Beleuchtungselements beleuchtet wird.
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Ferner umfasst ein Zeitschema der mittels des Bildaufnehmers durchführbaren Bildaufnahme beispielsweise eine Belichtungszeit, ein Bildabtasten, eine Shutter-Zeit, einen Rolling-Shutter-Effekt und/oder eine Bildwiederholungsfrequenz.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung weiter dazu ausgebildet, anhand einer bekannten räumlichen Beziehung mindestens eines fahrzeugexternen Beleuchtungselements zu dem Bildaufnehmer und einer Fahrbahn und anhand mindestens eines sich zumindest teilweise auf der Fahrbahn erstreckenden Schattens, der durch ein sich in der Fahrzeugumgebung befindliches und von dem mindestens einen fahrzeugexternen Beleuchtungselement beleuchtetes Objekt verursacht ist und in mindestens einem mittels des Bildaufnehmers aufgenommenen Bild und/oder in mehreren zeitlich nacheinander mittels des Bildaufnehmers aufgenommenen Bildern erscheint, eine räumliche Ausdehnung dieses Objektes zu bestimmen.
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Das bedeutet, dass bevorzugt anhand der bekannten räumlichen Beziehung mindestens eines sich in der Fahrzeugumgebung befindlichen fahrzeugexternen Beleuchtungselementes zu einer am Fahrzeug angebrachten Kamera und zu einem Untergrund, wie beispielsweise einer Fahrbahn, und anhand eines Schattens eines sich auf dem Untergrund oder in der Nähe des Untergrundes befindlichen Objekts auf eine räumliche Ausdehnung dieses Objektes, das heißt, auf zumindest eine räumliche Größe und/oder Position dieses Objektes, geschlussfolgert werden kann.
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Anders ausgedruckt, kann bei der Erfindung die Bestimmung einer räumlichen Ausdehnung eines Objekts anhand seines Schattens, insbesondere anhand einer Verfolgung (Tracking) der Veränderung seines Schattens, erfolgen.
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Vorzugsweise ist ein erfindungsgemäßes Beleuchtungselement zum Beleuchten einer Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges ein fahrzeugexternes Beleuchtungselement, insbesondere eine Straßenlaterne, oder ein am Fahrzeug angebrachtes weiteres Beleuchtungselement.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System mit mehreren erfindungsgemäßen Beleuchtungselementen. Dabei umfasst das erfindungsgemäße System eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, die Beleuchtungselemente derartig anzusteuern, dass diese die entsprechende erste Beleuchtungsszene und/oder die entsprechende zweite Beleuchtungsszene synchron zueinander erzeugen.
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Das bedeutet, dass mindestens ein fahrzeugexternes Beleuchtungselement, wie beispielsweise zumindest eine Straßenlaterne, die unter anderem die Fahrbahn beleuchtet, so ausgerichtet sein kann, dass diese in mindestens einem ersten Zeitbereich die erste Beleuchtungsszene und in mindestens einem zweiten Zeitbereich die von der ersten Beleuchtungsszene unterschiedliche zweite Beleuchtungsszene erzeugt, beispielsweise indem das mindestens eine fahrzeugexterne Beleuchtungselement die erste Beleuchtungsszene dann erzeugt, wenn seine Versorgungswechselspannung positiv ist, und die zweite Beleuchtungsszene dann erzeugt, wenn seine Versorgungswechselspannung negativ ist.
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Ferner können mehrere räumlich zueinander versetzt angeordnete Beleuchtungselemente, wie beispielsweise Straßenlaternen, die unter anderem die Fahrbahn beleuchten, so ausgerichtet sein, dass diese alle synchron zueinander in dem mindestens einen ersten Zeitbereich die erste Beleuchtungsszene und in dem mindestens einen zweiten Zeitbereich die von der ersten Beleuchtungsszene unterschiedliche zweite Beleuchtungsszene erzeugen, beispielsweise indem die mehreren Beleuchtungselemente über eine Phasenlage ihrer Versorgungswechselspannung miteinander synchronisiert werden.
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So kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Zeitschema des Bildaufnehmers (englisch Shutter) durch Auswerten der aufgenommenen Bilder beziehungsweise Teilbilder an die Phasenlage der Wechselspannung, mittels der die Beleuchtungselemente versorgt werden, angepasst werden. So werden beispielsweise in einem größeren Bereich, wie zum Beispiel in Westeuropa, viele ortsfeste Beleuchtungselemente mit einer Wechselspannung von 50 Hz versorgt, die anhand des Energieversorgungsnetzes miteinander mit nur sehr geringen Abweichungen synchronisiert sind. Beispielsweise kann durch Variation der Phasenlage einer eine konstante Verschlusszeit von beispielsweise 10 ms erzeugenden Verschlussansteuerung eines Bildaufnehmers, die bevorzugt zu Zeitpunkten, zu denen sich der Bildaufnehmer nicht bewegt, das heißt, in statischen Szenen erfolgt, in denen sich der Bildaufnehmer nicht bewegt und bei denen davon ausgegangen wird, dass diese von externen durch Netzwechselspannung synchronisierten Beleuchtungselementen bestrahlt werden, nach einer Phasenlage der Verschlussansteuerung gesucht werden, bei der das jeweilige Bild bei einem maximalen Lichtstrom der Beleuchtungselemente aufgenommen wird und/oder nach einer Phasenlage der Verschlussansteuerung, bei der das jeweilige Bild bei einem minimalen Lichtstrom der Beleuchtungselemente aufgenommen wird. Mit dem Wissen, dass die Netzwechselspannung sich in ihrer Frequenz und sogar in ihrer Phasenlage nur sehr langsam ändert, können durch geeignete Synchronisation, die auf der so gewonnenen Informationen über die Phasenlage der Netzwechselspannung basiert, unterschiedliche Beleuchtungsszenen erreicht werden.
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Eine besonders vorteilhafte Nutzung der Informationen über fahrzeugexterne Beleuchtungselemente kann bei entsprechender Gestaltung der Beleuchtungselemente erreicht werden. Beispielsweise könnte der Umstand genutzt werden, dass die Netzwechselspannung üblicherweise drei gegeneinander um jeweils 120° versetzte Leitungsphasen L1, L2, L3 umfasst. Werden nacheinander folgende und im Wesentlichen punktförmig abstrahlende Beleuchtungselemente (Leuchten) entlang des Weges einer Fahrstrecke, wie zum Beispiel einer Fahrbahn, jeweils durch unterschiedliche Leitungsphasen versorgt, das heißt, dass beispielsweise ein Beleuchtungselement mittels der Leitungsphase L1, ein nach diesem folgendes Beleuchtungselement mittels der Leitungsphase L2, ein nach diesem folgendes Beleuchtungselement mittels der Leitungsphase L3 und ein nach diesem folgendes Beleuchtungselement wiederum mittels der Leitungsphase L1, usw., versorgt werden, so kann die erfindungsgemäße Vorrichtung unter Nutzung der ermittelten Informationen über die Frequenz und Phasenlage sowie über die räumliche Anordnung der Beleuchtungselemente (Lichtquellen) eine detaillierte örtliche Orientierung bereitstellen und die genannten Informationen bei der Bildauswertung nutzen.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird mittels der Phasenlage der Netzwechselspannung nicht nur die Intensität des Lichtstroms sondern auch dessen Richtung gesteuert. Moderne Leuchtmittel, wie zum Beispiel LEDs, können bevorzugt so betrieben werden, dass diese bei einer Polarität der Phase der Leitungsphasen L1, L2 und/oder L3, das heißt, beispielsweise bei positiver Polarität gegenüber dem Bezugsleiter „Null“, den jeweiligen Lichtstrom in eine Richtung und bei einer entgegengesetzten Polarität, das heißt, beispielsweise bei negativer Polarität gegenüber dem Bezugsleiter „Null“, in eine andere Richtung, insbesondere in eine entgegengesetzte Richtung abstrahlen. Auf diese Weise erreicht man noch feiner differenzierte Beleuchtungsszenen.
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Vorzugsweise dank der nur sehr geringen Frequenz- und sogar Phasenschwankungen der Netzwechselspannung verlieren die ermittelten Informationen über fahrzeugexterne Beleuchtungselemente auch während der Fahrt nur sehr langsam ihre Gültigkeit und können bei jeder Vorbeifahrt an einer weiteren Beleuchtungseinrichtung wieder resynchronisiert werden.
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So können mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens durch geeignete Ansteuerung der Belichtung des Bildaufnehmers beispielsweise eine Vielzahl von Teilbildern der Szene aufgenommen werden, wobei die Belichtungsdauer eines Teilbildes bevorzugt einen Bruchteil der Periodendauer der Netzwechselspannung beträgt. Dabei können mehrere jeweils der Phasenlage entsprechende phasenlagensynchrone Bilder beziehungsweise Bildfolgen dadurch erzeugt werden, dass jeweils aufeinanderfolgende Teilbilder durch additive Überlagerung zu einem Gesamtbild aufsummiert werden, wobei ein Beginn und ein Ende aufeinanderfolgend addierter Teilbilder entsprechend der versetzten Phasenlagen der Netzwechselspannung zueinander versetzt sind.
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Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Visualisierung einer Fahrzeugumgebung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
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1 eine in einer Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges vorhandene Objektszene, bei der ein sich auf einer Fahrbahn des Fahrzeuges befindliches Objekt von zwei fahrzeugexternen Beleuchtungselementen beleuchtet wird.
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Ausführungsform der Erfindung
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1 zeigt eine in einer Fahrzeugumgebung beziehungsweise in einem Fahrzeugumfeld eines Fahrzeuges vorhandene Objektszene 10, bei der ein sich auf der Fahrbahn 11 des Fahrzeuges befindliches Objekt 20 von mehreren fahrzeugexternen, insbesondere als Straßenlaternen ausgebildeten, Beleuchtungselementen 30, 40 beleuchtet wird. Zur Vereinfachung der Darstellung wurden in der 1 nur zwei fahrzeugexterne Beleuchtungselemente 30, 40 eingezeichnet. In der 1 wird auch jeder in dem Lichtstrahl 31, 41 des entsprechenden Beleuchtungselementes 30, 40 von dem Objekt 20 erzeugte Schatten 21, 22 dargestellt. Ferner ist in der 1 auch die Projektion eines insbesondere als Kamera ausgebildeten und an dem Fahrzeug angebrachten Bildaufnehmers 50 in der Ebene der Objektszene 10 dargestellt.
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Befindet sich ein Objekt 20, das sich auf dem Boden beziehungsweise auf der Fahrbahn 11 oder in der Nähe des Bodens beziehungsweise der Fahrbahn 11 liegt, in dem Beobachtungs- beziehungsweise Sichtfeld des am Fahrzeug angebrachten Bildaufnehmers 50, so kann mittels dieses Bildaufnehmers 50 die Höhe des Objektes 20 nur schwer bestimmt werden. Bei einer Fahrzeugumgebungsdetektion, insbesondere im Fahrzeugnahfeld, gibt es die besonderes vorteilhafte Situation, dass ein zumeist einigermaßen eben ausgebildeter Untergrund, wie zum Beispiel eine Fahrbahn 11, existiert, der sich im Beobachtungs- beziehungsweise Sichtfeld des Bildaufnehmers 50 befindet und sich insbesondere wegen seiner räumlich beschränkten Ausdehnung als Projektionsfläche eignet.
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Existiert jedoch Kenntnis über die räumliche Position zumindest eines Beleuchtungselementes 30, 40 bezüglich des Bildaufnehmers 50, so kann mittels des Bildaufnehmers 50 anhand mindestens eines durch das Objekt 20 im Lichtstrahl 31, 41 von mindestens einem Beleuchtungselement 30, 40 erzeugten Schattens 21, 22 eine räumliche Ausdehnung des Objektes 20 bestimmt werden, das heißt, dass auf dieser Weise neben der Höhe des Objektes 20 auch weitere räumliche Größen des Objektes 20 bestimmt werden können.
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Existiert eine relative Bewegung zwischen dem Bildaufnehmer 50, den Beleuchtungselementen 30, 40 und dem Objekt 20, so verändern sich die von der Objektszene 10 mittels des Bildaufnehmers 50 aufgenommene Bilder, insbesondere die von dem Objekt 20 erzeugten und in diesen Bildern erscheinenden Schatten 21, 22. Aus einer Verfolgung (Tracking) der Veränderung jedes von dem Objekt 20 erzeugten und in den genannten Bildern erscheinenden Schattens 21, 22 kann die räumliche Ausbildungsart, beziehungsweise das räumliche Modell, des Objektes 20, das heißt, die räumliche Ausdehnung des Objektes 20, bestimmt beziehungsweise präzisiert werden.
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Verändert mindestens eines der fahrzeugexternen Beleuchtungselemente 30, 40 seine Helligkeit und/oder seine Farbe, so können diese Veränderungen für die Bestimmung des räumlichen Modells des Objektes 20 herangezogen werden. Im Allgemeinen gilt, dass je größer solche Veränderungen sind, desto größer beziehungsweise präziser der durch die genannten Schattenveränderungen bereitgestellte Informationsgewinn ist. Folglich sind insbesondere das Ein- und das Ausschalten des gesamten Lichtstroms der einzelnen fahrzeugexternen Beleuchtungselemente 30, 40 und/oder, wenn die fahrzeugexternen Beleuchtungselemente 30, 40 ein farblich zusammengesetztes Licht erzeugen, die Veränderung der Lichtfarbe der einzelnen Beleuchtungselemente 30, 40 besonders vorteilhaft.
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Ferner kann durch eine Synchronisation des Beleuchtungsverhaltens der fahrzeugexternen Beleuchtungselemente 30, 40 mit denjenigen Zeitpunkten, zu denen die mittels des Bildaufnehmers 50 durchgeführte Bildaufnahme jeweils erfolgt, eine Fahrzeugumgebungserfassung beziehungsweise eine Fahrzeugumfelddetektion verbessert werden, zum Beispiel indem mindestens ein Bild der Objektszene 10 bei eingeschalteten fahrzeugexternen Beleuchtungselementen 30, 40 und mindestens ein nachfolgendes Bild der Objektszene 10 bei ausgeschalteten Beleuchtungselementen 30, 40 mittels des Bildaufnehmers 50 aufgenommen werden.
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In dem Fall, in dem sehr gute Beleuchtungsverhältnisse herrschen, kann eine von dem Bildaufnehmer 50 genutzte Belichtungszeit pro Bild auf einen Bruchteil der für die Aufnahme eines Bildes verwendeten Zeit, wie zum Beispiel auf 1/30 s, 1/25 s beziehungsweise 1/10 s, reduziert werden. Bei Vorliegen einer solchen hellen Objektszene 10 ist es jedoch auch besonders schwierig durch in die Objektszene 10 zusätzlich eingebrachtes Licht eine derartige Helligkeit der Objektszene 10 bereitzustellen, dass das Objekt 20 noch genügend Schatten 21, 22 verursacht, da die zum Erzeugen vom Licht abgebbare Leistung von Beleuchtungselementen 30, 40 beziehungsweise Leuchtmitteln, zumeist durch die mittlere Verlustleistung dieser verlustbehafteten Beleuchtungselementen 30, 40 beziehungsweise Leuchtmittel beschränkt ist.
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Deswegen wird es bevorzugt, die von den Beleuchtungselementen 30, 40 erzeugte Beleuchtung 31, 41 mit einem Zeitschema der mittels des Bildaufnehmers 50 durchgeführten Bildaufnahme zu synchronisieren. Dabei können die Beleuchtungselemente 30, 40 beispielsweise immer an den Zeitpunkten (Momenten) eingeschaltet werden, zu denen die Wahrscheinlichkeit besteht, dass das Objekt 20 einen Schatten 21, 22 erzeugt. An weiteren Zeitpunkten, zu denen diese Wahrscheinlichkeit nicht besteht, können die Beleuchtungselemente 30, 40 abgeschaltet oder mit erheblich reduzierter Leistung weiterbetrieben werden. So können diese fahrzeugexternen Beleuchtungselemente 30, 40 wieder abkühlen, wodurch die mittlere abgebbare Leistung dieser Beleuchtungselemente 30, 40 auch nicht überschritten wird.
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Stehen mehrere gegenüber dem Bildaufnehmer 50 räumlich unterschiedlich positionierte Beleuchtungselemente 30, 40 zur Verfügung, so kann das Objekt 20 auch mehrere unterschiedliche Schatten 21, 22 erzeugen, wodurch eine genauere Bestimmung der räumlichen Beziehungen des Objektes 20 zu dem Bildaufnehmer 50, den Beleuchtungselementen 30, 40 und dem Untergrund beziehungsweise der Fahrbahn 11 ermöglicht wird. Ferner können auch bei Vorliegen einer relativen Bewegung zwischen dem Objekt 20, dem Bildaufnehmer 50 und den Beleuchtungselementen 30, 40 die räumlichen Beziehungen des Objektes 20 zu dem Bildaufnehmer 50, den Beleuchtungselementen 30, 40 und dem Untergrund beziehungsweise der Fahrbahn 11 genauer bestimmt und/oder bezüglich ihres Zeitverhaltens verfolgt werden. Das Vorhandensein von räumlich um und/oder am Fahrzeug verteilten Beleuchtungselementen 30, 40 beziehungsweise Lichtquellen ermöglicht die Realisierung von räumlich unterschiedlich verteilten Beleuchtungen 31, 41 und dadurch auch die Erzeugung von unterschiedlichsten Schattenbildungen 21, 22, die insbesondere für die Erfassung von Objektszenen 10 bei Nacht sehr vorteilhaft sind.
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Beispiele für räumlich um und/oder am Fahrzeug räumlich verteilte Beleuchtungselemente beziehungsweise Lichtquellen sind Blink-, Brems-, Orientierungslichter, Lichter vorbeifahrender oder umgebender Objekte, beziehungsweise solche bei der Bewegung beziehungsweise während der Fahrt eines Fahrzeuges vorbeiziehenden Lichtquellen, wie zum Beispiel Straßenlaternen.
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Durch Synchronisation der von beispielsweise als Straßenlaternen ausgebildeten fahrzeugexternen Beleuchtungselementen 30, 40 erzeugten Beleuchtung 31, 41 mit dem Belichtungsschema des Bildaufnehmers 50 kann eine räumliche Ortung beziehungsweise Detektion verbessert werden. Vorzugsweise kann dabei ein fahrzeugexternes Beleuchtungselement 30, 40, wie zum Beispiel eine Straßenlaterne, für eine Zeit von beispielsweise 10 ms Licht in eine Richtung strahlen und anschließend für eine weitere Zeit von beispielsweise 10ms Licht in eine andere Richtung strahlen.
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Wird insbesondere die Belichtungszeit des Bildaufnehmers 50 mit der von beispielsweise als Straßenlaternen ausgebildeten fahrzeugexternen Beleuchtungselementen 30, 40 erzeugten Beleuchtung 31, 41 synchronisiert, so wird eine räumliche Ortung beziehungsweise Detektion erleichtert. Vorzugsweise können dabei fahrzeugexterne Beleuchtungselemente 30, 40, wie zum Beispiel Straßenlaternen, die sich beispielsweise in stark befahren Bereichen, insbesondere in Parkhäusern, Parkplätzen oder Haltestellen beziehungsweise Bushaltestellen befinden, in einer Phase ihrer Versorgungswechselspannung bevorzugt in eine Richtung leuchten und in einer gegenläufigen Phase ihrer Versorgungswechselspannung bevorzugt in eine andere Richtung leuchten.
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Neben der voranstehenden schriftlichen Offenbarung wird hiermit zur weiteren Offenbarung der Erfindung ergänzend auf die Darstellung in der 1 Bezug genommen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011085689 A1 [0008]
- DE 102011081394 B3 [0009]
- DE 102010051602 A1 [0009]
