DE102021002915A1

DE102021002915A1 - Verfahren zum Betreiben einer Gated-Kamera, Steuervorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, Sichtweitenmessvorrichtung mit einer solchen Steuervorrichtung und Kraftfahrzeug mit einer solchen Sichtweitenmessvorrichtung

Info

Publication number: DE102021002915A1
Application number: DE102021002915.1A
Authority: DE
Inventors: Fridtjof Stein
Original assignee: Daimler Truck AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2022-12-08
Also published as: EP4352547A1; CN117441114A; WO2022258527A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Gated-Kamera (5), die eine Beleuchtungseinrichtung (9) und einen optischen Sensor (7) aufweist, wobei- eine Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung (9) und des optischen Sensors (7) zeitlich aufeinander abgestimmt werden, wobei- einer ersten abgestimmten Ansteuerung ein sichtbarer Objektbereich (19) zugeordnet wird, wobei- mittels der ersten abgestimmten Ansteuerung eine erste Aufnahme (29.1) des sichtbaren Objektbereichs (19) aus einem ersten Abstand (23.1) der Gated-Kamera (5) zu dem sichtbaren Objektbereich (19) aufgenommen wird, wobei- eine zweite abgestimmte Ansteuerung derart gewählt wird, dass der zweiten abgestimmten Ansteuerung der sichtbare Objektbereich (19) zugeordnet wird, wobei- mittels der zweiten abgestimmten Ansteuerung zeitlich nach der ersten Aufnahme (29.1) eine zweite Aufnahme (29.2) des sichtbaren Objektbereichs (19) aus einem zweiten, von dem ersten Abstand (23.1) verschiedenen Abstand (23.2) der Gated-Kamera (5) zu dem sichtbaren Objektbereich (19) aufgenommen wird, wobei- die erste Aufnahme (29.1) und die zweite Aufnahme (29.2) anhand mindestens eines Kriteriums verglichen werden, wobei- auf Grundlage des Vergleichs auf eine Sichtweite (31) der Gated-Kamera (5) geschlossen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Gated-Kamera, eine Steuervorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, eine Sichtweitenmessvorrichtung mit einer solchen Steuervorrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Sichtweitenmessvorrichtung.
Zur Berechnung einer Sichtweite sind Verfahren bekannt, bei welchen ein Kontrast oder ein Spektrum einer Aufnahme ausgewertet wird. Insbesondere sind Verfahren bekannt, bei welchen ein abnehmender Kontrast einer Spurmarkierung mit zunehmender Entfernung bewertet wird. Nachteilig an den bekannten Verfahren ist, dass atmosphärische Reflexionen einen großen Einfluss auf den Kontrast und/oder das Spektrum der Aufnahme haben - insbesondere nachts erzeugen Partikel entlang der Sichtstrahlen durch Streuung starke Reflexionen - und dadurch die Berechnung der Sichtweite sehr fehleranfällig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Gated-Kamera, eine Steuervorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, eine Sichtweitenmessvorrichtung mit einer solchen Steuervorrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Sichtweitenmessvorrichtung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile zumindest teilweise behoben, vorzugsweise vermieden sind.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Ausführungsformen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Betreiben einer Gated-Kamera, die eine Beleuchtungseinrichtung und einen optischen Sensor aufweist, geschaffen wird, wobei eine Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung und des optischen Sensors zeitlich aufeinander abgestimmt werden. Einer ersten abgestimmten Ansteuerung wird ein sichtbarer Objektbereich zugeordnet, wobei mittels der ersten Ansteuerung eine erste Aufnahme des sichtbaren Objektbereichs aus einem ersten Abstand der Gated-Kamera zu dem sichtbaren Objektbereich aufgenommen wird. Eine zweite abgestimmte Ansteuerung wird derart gewählt, dass der zweiten abgestimmten Ansteuerung der sichtbare Objektbereich zugeordnet wird, wobei mittels der zweiten abgestimmten Ansteuerung zeitlich nach der ersten Aufnahme eine zweite Aufnahme des sichtbaren Objektbereichs aus einem zweiten, von dem ersten Abstand verschiedenen Abstand der Gated-Kamera zu dem sichtbaren Objektbereich aufgenommen wird. Die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme werden anhand mindestens eines Kriteriums verglichen, wobei auf Grundlage des Vergleichs auf eine Sichtweite der Gated-Kamera geschlossen wird.
Vorteilhafterweise blendet die Gated-Kamera Reflexionen aus, die aufgrund von atmosphärischen Störungen außerhalb des sichtbaren Objektbereichs entstehen, sodass diese Reflexionen in der ersten Aufnahme und/oder in der zweiten Aufnahme nicht zu sehen sind. Die atmosphärischen Störungen dämpfen vorzugsweise das zu dem optischen Sensor zurückkommende Licht der Beleuchtungseinrichtung in Abhängigkeit von dem ersten Abstand und von dem zweiten Abstand, sodass vorteilhafterweise auf eine Sichtweite der Gated-Kamera geschlossen werden kann. Zusätzlich kann vorteilhafterweise auf Grundlage dieses Verfahrens die Sichtweite der Gate-Kamera bestimmt werden, bis zu welcher eine genaue, robuste, und/oder gering fehleranfällige Objekterkennung und/oder Objektvermessung möglich ist.
Das Verfahren zur Erzeugung von Aufnahmen mittels einer zeitlich aufeinander abgestimmten Ansteuerung einer Beleuchtungseinrichtung und eines optischen Sensors ist insbesondere ein als Gated-Imaging-Verfahren bekanntes Verfahren; insbesondere ist der optische Sensor eine Kamera, die nur in einem bestimmten, eingeschränkten Zeitbereich empfindlich geschaltet wird, was als „Gated-Ansteuerung“ bezeichnet wird. Auch die Beleuchtungseinrichtung wird entsprechend zeitlich nur in einem bestimmten, ausgewählten Zeitintervall angesteuert, um eine objektseitige Szenerie, insbesondere den sichtbaren Objektbereich, auszuleuchten.
Insbesondere wird durch die Beleuchtungseinrichtung eine vordefinierte Anzahl von Lichtimpulsen ausgesandt, vorzugsweise mit einer Dauer zwischen 5 ns und 20 ns. Der Beginn und das Ende der Belichtung des optischen Sensors wird an die Anzahl und die Dauer der abgegebenen Lichtimpulse und einen Start der Beleuchtung gekoppelt. Daraus resultierend kann ein bestimmter sichtbarer Objektbereich durch die zeitliche Ansteuerung einerseits der Beleuchtungseinrichtung und andererseits des optischen Sensors mit entsprechend definierter örtlicher Lage, das heißt insbesondere in bestimmten Abständen einer nahen und einer entfernten Grenze des sichtbaren Objektbereichs von dem optischen Sensor, durch den optischen Sensor erfasst werden. Aus dem Aufbau der Gated-Kamera ist eine örtliche Lage des optischen Sensors und der Beleuchtungseinrichtung bekannt. Vorzugsweise ist außerdem ein örtlicher Abstand zwischen der Beleuchtungseinrichtung und dem optischen Sensor bekannt und klein im Vergleich zu dem Abstand der Beleuchtungseinrichtung bzw. des optischen Sensors zu dem sichtbaren Objektbereich. Damit ist im Kontext der vorliegenden technischen Lehre ein Abstand zwischen dem optischen Sensor und dem sichtbaren Objektbereich gleich einem Abstand zwischen der Gated-Kamera und dem sichtbaren Objektbereich.
Der sichtbare Objektbereich ist dabei derjenige - objektseitige - Bereich im dreidimensionalen Raum, welcher durch die Anzahl und die Dauer der Lichtimpulse der Beleuchtungseinrichtung und dem Start der Beleuchtung in Verbindung mit dem Start und dem Ende der Belichtung des optischen Sensors mittels des optischen Sensors in einer zweidimensionalen Aufnahme auf einer Bildebene des optischen Sensors abgebildet wird.
Soweit hier und im Folgenden von „objektseitig“ die Rede ist, ist ein Bereich im realen Raum angesprochen. Soweit hier und im Folgenden von „bildseitig“ die Rede ist, ist ein Bereich auf der Bildebene des optischen Sensors angesprochen. Der sichtbare Objektbereich ist dabei objektseitig gegeben. Dies entspricht einem durch die Abbildungsgesetze sowie die zeitliche Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung und des optischen Sensors zugeordneten bildseitigen Bereich auf der Bildebene.
Abhängig von dem Start und dem Ende der Belichtung des optischen Sensors nach dem Beginn der Beleuchtung durch die Beleuchtungseinrichtung treffen Lichtimpulsphotonen auf den optischen Sensor. Je weiter der sichtbare Objektbereich von der Beleuchtungseinrichtung und dem optischen Sensor entfernt ist, desto länger ist die zeitliche Dauer bis ein Photon, welches in diesem Objektbereich reflektiert wird, auf den optischen Sensor trifft. Dabei verlängert sich der zeitliche Abstand zwischen einem Ende der Beleuchtung und einem Beginn der Belichtung, je weiter der sichtbare Objektbereich von der Beleuchtungseinrichtung und von dem optischen Sensor entfernt ist.
Es ist also gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens insbesondere möglich, durch eine entsprechend geeignete Wahl der zeitlichen Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung einerseits und des optischen Sensors andererseits die Lage und die räumliche Breite des sichtbaren Objektbereichs, insbesondere einen Abstand zwischen der nahen Grenze und der entfernten Grenze des sichtbaren Objektbereichs, zu definieren.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird der sichtbare Objektbereich vorgegeben, wobei daraus die zeitliche Abstimmung der Beleuchtungseinrichtung einerseits und des optischen Sensors andererseits entsprechend vorgegeben wird.
Die Beleuchtungseinrichtung weist in einer bevorzugten Ausgestaltung mindestens einen Oberflächenemitter, insbesondere einen sogenannten VCSE-Laser, auf. Alternativ oder zusätzlich ist der optische Sensor bevorzugt eine Kamera.
Im Kontext der vorliegenden technischen Lehre sind der erste Abstand der Gated-Kamera zu dem sichtbaren Objektbereich und der zweite Abstand der Gated-Kamera zu dem sichtbaren Objektbereich jeweils Abstände der Gated-Kamera zu der nahen Grenze des sichtbaren Objektbereichs.
Im Kontext der vorliegenden technischen Lehre wird der sichtbare Objektbereich vorzugsweise in einem Koordinatensystem fixiert angeordnet, wobei die Gated-Kamera in dem Koordinatensystem variabel - insbesondere an zwei verschiedenen Positionen - angeordnet wird.
Vorzugsweise wird als sichtbarer Objektbereich eine leere insbesondere statische Straßenoberfläche genutzt, wobei der sichtbare Objektbereich zusätzlich vorzugsweise eine Randbebauung und/oder einen Randbewuchs aufweist.
Nachteilig auf die Messung der Sichtweite wirkt sich insbesondere ein Objekt aus, welches ausschließlich zum Zeitpunkt nur einer Aufnahme, ausgewählt aus der ersten Aufnahme und der zweiten Aufnahme, in dem sichtbaren Objektbereich vorhanden ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Gated-Kamera mit einer insbesondere konstanten Geschwindigkeit relativ zu dem sichtbaren Objektbereich verlagert. In diesem Fall kann eine Differenz zwischen dem ersten Abstand und dem zweiten Abstand aus der Geschwindigkeit, mit welcher die Gated-Kamera verlagert wird, und einer Zeitspanne zwischen dem Aufnehmen der ersten Aufnahme und dem Aufnehmen der zweiten Aufnahme berechnet werden. Vorzugsweise wird die Zeitspanne klein gewählt, falls in dem sichtbaren Objektbereich mindestens ein Objekt, insbesondere ein sich bewegendes oder bewegtes Objekt, vorhanden ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme insbesondere vor dem Vergleich mittels eines Bildregistrierungsverfahrens zueinander ausgerichtet werden. Alternativ oder zusätzlich wird in zumindest einer Aufnahme, ausgewählt aus der ersten Aufnahme und der zweiten Aufnahme, mindestens ein bewegtes Objekt oder Bewegungsartefakt entfernt.
Vorteilhafterweise kann mittels des Bildregistrierungsverfahrens eine Eigenbewegung - insbesondere eine Höhenänderung und/oder eine Änderung der Roll-Nick-Gier-Winkel - der Gated-Kamera kompensiert werden.
Bewegungsartefakte und/oder bewegte Objekte, die insbesondere nur in der ersten Aufnahme oder der zweiten Aufnahme zu sehen sind, beeinflussen die Vergleichbarkeit der beiden Aufnahmen. Daher kann vorteilhafterweise durch eine Entfernung des mindestens einen bewegten Objekts oder Bewegungsartefakts die Vergleichbarkeit der beiden Aufnahmen erhöht werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Vergleich eine Differenz-Aufnahme als Differenz der ersten Aufnahme und der zweiten Aufnahme erzeugt wird, wobei die Differenz-Aufnahme anhand des mindestens einen Kriteriums ausgewertet wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als das mindestens eine Kriterium eine Dämpfung einer Leuchtdichte - insbesondere in einem Verhältnis zu einer Differenz aus dem ersten Abstand der Gated-Kamera zu dem sichtbaren Objektbereich und dem zweiten Abstand der Gated-Kamera zu dem sichtbaren Objektbereich - verwendet wird. Vorteilhafterweise kann mittels der Dämpfung der Leuchtdichte in einfacher und/oder robuster Weise auf eine Sichtweite der Gated-Kamera geschlossen werden.
Vorzugsweise wird die Dämpfung der Leuchtdichte anhand der Differenz-Aufnahme bestimmt. Vorteilhafterweise kann damit sehr präzise und zuverlässig die Dämpfung der Leuchtdichte bestimmt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sichtweite der Gated-Kamera mittels der Dämpfung der Leuchtdichte - insbesondere in dem Verhältnis zu der Differenz aus dem ersten Abstand der Gated-Kamera zu dem sichtbaren Objektbereich und dem zweiten Abstand der Gated-Kamera zu dem sichtbaren Objektbereich - und einer vorgegebenen Schwellen-Leuchtdichte berechnet wird.
Vorteilhafterweise ist die Leuchtdichte einer Aufnahme größer, je kleiner der Abstand zwischen der Gated-Kamera, insbesondere des optischen Sensors, und dem sichtbaren Objektbereich, insbesondere der nahen Grenze des sichtbaren Objektbereichs, ist. Damit ist eine Änderung der Leuchtdichte von der ersten Aufnahme zu der zweiten Aufnahme immer negativ. Damit kann die Sichtweite, bei welcher insbesondere die vorgegebene Schwellen-Leuchtdichte vorliegt, zumindest näherungsweise mit einer der beiden folgenden Formeln berechnet werden. $S_{w} = S_{2} + S_{o b} + \frac{L d_{s w} - L d_{2}}{\partial_{s} L d}$
$S_{w} = S_{1} + S_{o b} + \frac{L d_{s w} - L d_{1}}{\partial_{s} L d}$
Dabei wird die Sichtweite S_w, der erste Abstand S₁, der zweite Abstand S₂, eine Entfernung S_ob zwischen der nahen und der entfernten Grenze des sichtbaren Objektbereichs, die Leuchtdichte der ersten Aufnahme Ld₁, die Leuchtdichte der zweiten Aufnahme Ld₂, die Schwellen-Leuchtdichte Ld_sw und die Änderung der Leuchtdichte in Abhängigkeit der Abstände ∂_sLd verwendet, wobei sich die Änderung der Leuchtdichte in Abhängigkeit der Abstände mittels der Formel $\partial_{s} L d = \frac{L d_{2} - L d_{1}}{s_{2} - s_{1}}$
berechnet.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass basierend auf der Sichtweite der Gated-Kamera eine Höchstgeschwindigkeit für ein die Gated-Kamera aufweisendes Kraftfahrzeug bestimmt wird. Vorteilhafterweise wird die Höchstgeschwindigkeit für das die Gated-Kamera aufweisende insbesondere autonom fahrende Kraftfahrzeug derart eingestellt, dass die Sichtweite größer ist als ein der Höchstgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zugeordneter Bremsweg. Damit ist es vorteilhafterweise möglich, dass das insbesondere autonom fahrende Kraftfahrzeug auch unter widrigen atmosphärischen Bedingungen zuverlässig betrieben werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sichtweite der Gated-Kamera mittels einer Kommunikationsvorrichtung versendet wird. Vorteilhafterweise ist es damit möglich, dass das die Gate-Kamera aufweisende Kraftfahrzeug die ermittelte Sichtweite mit anderen Kraftfahrzeugen teilt. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich die Sichtweite an ein Rechenzentrum zu versenden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird ein erfindungsgemäßes Verfahren oder ein Verfahren gemäß einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen zyklisch - insbesondere mit regelmäßigen zeitlichen Abständen - durchgeführt. Damit wird die Sichtweite vorteilhafterweise situationsbedingt ermittelt und vorteilhafterweise ist damit eine adaptive Anpassung der Höchstgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs möglich.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Steuervorrichtung geschaffen wird, die zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens oder eines Verfahrens gemäß einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen eingerichtet ist. Die Steuervorrichtung ist vorzugsweise als Rechenvorrichtung, besonders bevorzugt als Computer, oder als Steuergerät, insbesondere als Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ausgebildet. In Zusammenhang mit der Steuervorrichtung ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.
Die Steuervorrichtung ist bevorzugt eingerichtet, um mit der Gated-Kamera, insbesondere mit der Beleuchtungseinrichtung und dem optischen Sensor, wirkverbunden zu werden, und eingerichtet zu deren jeweiliger Ansteuerung. Zusätzlich ist die Steuervorrichtung bevorzugt eingerichtet, um mit der Kommunikationsvorrichtung wirkverbunden zu werden, und eingerichtet zu deren Ansteuerung.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Sichtweitenmessvorrichtung geschaffen wird, die eine Gated-Kamera, die eine Beleuchtungseinrichtung und einen optischen Sensor aufweist, und eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung oder eine Steuervorrichtung nach einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aufweist. In Zusammenhang mit der Sichtweitenmessvorrichtung ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren und der Steuervorrichtung erläutert wurden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Sichtweitenmessvorrichtung zusätzlich eine Kommunikationsvorrichtung auf, die eingerichtet ist, um eine Sichtweite der Gated-Kamera zu versenden.
Die Steuervorrichtung ist bevorzugt mit der Gated-Kamera, insbesondere mit der Beleuchtungseinrichtung und dem optischen Sensor, wirkverbunden und eingerichtet zu deren jeweiliger Ansteuerung. Zusätzlich ist die Steuervorrichtung bevorzugt mit der Kommunikationsvorrichtung wirkverbunden und eingerichtet zu deren Ansteuerung.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Sichtweitenmessvorrichtung oder einer Sichtweitenmessvorrichtung nach einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen geschaffen wird. In Zusammenhang mit dem Kraftfahrzeug ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren, der Steuervorrichtung und der Sichtweitenmessvorrichtung erläutert wurden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Kraftfahrzeug als autonom fahrendes Kraftfahrzeug ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist das Kraftfahrzeug vorzugsweise als Lastkraftwagen ausgebildet. Es ist aber auch möglich, dass das Kraftfahrzeug als ein Personenkraftwagen, ein Nutzfahrzeug, oder ein anderes Kraftfahrzeug ausgebildet ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kraftfahrzeugs und eines sichtbaren Objektbereichs zum Zeitpunkt eines Aufnehmens einer ersten Aufnahme,
2 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des Kraftfahrzeugs und des sichtbaren Objektbereichs zum Zeitpunkt eines Aufnehmens einer zweiten Aufnahme, und
3 eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben einer Gated-Kamera.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer Sichtweitenmessvorrichtung 3 zum Zeitpunkt eines Aufnehmens einer ersten Aufnahme 29.1. Die Sichtweitenmessvorrichtung 3 weist eine Gated-Kamera 5 und eine Steuervorrichtung 7 auf. Weiterhin weist die Gated-Kamera 5 eine Beleuchtungseinrichtung 9 - vorzugsweise einen Laser, insbesondere einen VSCE-Laser - und einem optischen Sensor 11 - vorzugsweise eine Kamera - auf. Zusätzlich weist die Sichtweitenmessvorrichtung 3 vorzugsweise eine Kommunikationsvorrichtung 13 auf. Die Steuervorrichtung 7 ist hier nur schematisch dargestellt und in nicht explizit dargestellter Weise mit der Gated-Kamera 5, insbesondere der Beleuchtungseinrichtung 9 und dem optischen Sensor 11, verbunden und eingerichtet zu deren jeweiliger Ansteuerung. Zusätzlich ist die Steuervorrichtung 7 vorzugsweise in nicht explizit dargestellter Weise mit der Kommunikationsvorrichtung 13 verbunden und eingerichtet zu deren Ansteuerung. Dargestellt in 1 ist insbesondere ein Beleuchtungs-Frustum 15 der Beleuchtungseinrichtung 9 und ein Beobachtungsbereich 17 des optischen Sensors 11.
Schraffiert dargestellt ist außerdem ein sichtbarer Objektbereich 19, der sich als Teilmenge des Beleuchtungs-Frustums 15 der Beleuchtungseinrichtung 9 und dem Beobachtungsbereich 17 des optischen Sensors 11 ergibt. Der sichtbare Objektbereich 19 weist eine nahe Grenze 21.1 und eine entfernte Grenze 21.2 auf. Der sichtbare Objektbereich 19, insbesondere die nahe Grenze 21.1, hat einen ersten Abstand 23.1 von der Gated-Kamera 5, insbesondere von dem optischen Sensor 11. Weiterhin haben die nahe Grenze 21.1 und die entfernte Grenze 21.2 eine Entfernung 25.
2 zeigt eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des Kraftfahrzeugs 1 und des sichtbaren Objektbereichs 19 zum Zeitpunkt eines Aufnehmens einer zweiten, der ersten Aufnahme 29.1 zeitlich nachfolgenden Aufnahme 29.2.
Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
Das Kraftfahrzeug 1 hat sich in dem Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt des Aufnehmens der ersten Aufnahme 29.1 und dem Zeitpunkt des Aufnehmens der zweiten Aufnahme 29.2 um eine Strecke 27 in Richtung des sichtbaren Objektbereichs 19 bewegt. Somit hat der sichtbare Objektbereich 19, insbesondere die nahe Grenze 21.1, einen zweiten Abstand 23.2 von der Gated-Kamera 5, insbesondere von dem optischen Sensor 11.
Weiterhin weisen die nahe Grenze 21.1 und die entfernte Grenze 21.2 die Entfernung 25 auf.
Die Steuervorrichtung 7 ist insbesondere eingerichtet, um ein Verfahren zum Betreiben der Gated-Kamera 5 durchzuführen und eine Sichtweite der Gated-Kamera 5 zu bestimmen.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Betreiben der Gated-Kamera 5.
Eine Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung 9 und des optischen Sensors 11 werden zeitlich aufeinander abgestimmt.
In einem ersten Schritt a) wird einer ersten abgestimmten Ansteuerung der sichtbare Objektbereich 19 zugeordnet. Weiterhin wird mittels der ersten abgestimmten Ansteuerung die erste Aufnahme 29.1 des sichtbaren Objektbereichs 19 aus dem ersten Abstand 23.1 der Gated-Kamera 5 zu dem sichtbaren Objektbereich 19 aufgenommen.
In einem zweiten Schritt b) wird eine zweite abgestimmte Ansteuerung derart gewählt, dass der zweiten abgestimmten Ansteuerung der sichtbare Objektbereich 19 zugeordnet wird. Weiterhin wird mittels der zweiten abgestimmten Ansteuerung zeitlich nach der ersten Aufnahme 29.1 eine zweite Aufnahme 29.2 des sichtbaren Objektbereichs 19 aus einem zweiten, von dem ersten Abstand 23.1 verschiedenen Abstand 23.2 der Gated-Kamera 5 zu dem sichtbaren Objektbereich 19 aufgenommen.
In einem dritten Schritt c) werden die erste Aufnahme 29.1 und die zweite Aufnahme 29.2 anhand mindestens eines Kriteriums verglichen, wobei auf Grundlage des Vergleichs auf eine Sichtweite 31 der Gated-Kamera 5 geschlossen wird.
Vorzugsweise wird als das mindestens eine Kriterium eine Dämpfung einer Leuchtdichte - insbesondere in einem Verhältnis zu einer Differenz aus dem ersten Abstand 23.1 der Gated-Kamera 5 zu dem sichtbaren Objektbereich 19 und dem zweiten Abstand 23.2 der Gated-Kamera 5 zu dem sichtbaren Objektbereich 19 - verwendet.
Vorzugsweise wird mittels der Dämpfung der Leuchtdichte - insbesondere in dem Verhältnis zu der Differenz aus dem ersten Abstand 23.1 der Gated-Kamera 5 zu dem sichtbaren Objektbereich 19 und dem zweiten Abstand 23.2 der Gated-Kamera 5 zu dem sichtbaren Objektbereich 19 - und einer vorgegebenen Schwellen-Leuchtdichte die Sichtweite 31 der Gated-Kamera 5 berechnet.
In einem optionalen vierten Schritt d) werden vorzugsweise die erste Aufnahme 29.1 und die zweite Aufnahme 29.2 insbesondere vor dem Vergleich in dem dritten Schritt c) mittels eines Bildregistrierungsverfahrens zueinander ausgerichtet. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise in zumindest einer Aufnahme 29, ausgewählt aus der ersten Aufnahme 29.1 und der zweiten Aufnahme 29.2, mindestens ein bewegtes Objekt oder Bewegungsartefakt entfernt.
In einem optionalen fünften Schritt e) wird vorzugsweise als Vergleich eine Differenz-Aufnahme 33 als Differenz der ersten Aufnahme 29.1 und der zweiten Aufnahme 29.2 erzeugt - insbesondere vor dem Vergleich in dem dritten Schritt c). Vorzugsweise wird dann in dem dritten Schritt c) die Differenz-Aufnahme 33 anhand des mindestens einen Kriteriums ausgewertet.
In einem optionalen sechsten Schritt f) wird vorzugsweise basierend auf der Sichtweite 31 der Gated-Kamera 5 eine Höchstgeschwindigkeit 35 für das die Gated-Kamera 5 aufweisende Kraftfahrzeug 1 bestimmt.
In einem optionalen siebten Schritt g) wird vorzugsweise die Sichtweite 31 der Gated-Kamera 5 mittels der Kommunikationsvorrichtung 13 versendet. Insbesondere wird die Sichtweite 31 der Gated-Kamera 5 mittels der Kommunikationsvorrichtung 13 an ein Rechenzentrum und/oder mindestens ein weiteres Kraftfahrzeug versendet.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Gated-Kamera (5), die eine Beleuchtungseinrichtung (9) und einen optischen Sensor (7) aufweist, wobei - eine Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung (9) und des optischen Sensors (7) zeitlich aufeinander abgestimmt werden, wobei - einer ersten abgestimmten Ansteuerung ein sichtbarer Objektbereich (19) zugeordnet wird, wobei - mittels der ersten abgestimmten Ansteuerung eine erste Aufnahme (29.1) des sichtbaren Objektbereichs (19) aus einem ersten Abstand (23.1) der Gated-Kamera (5) zu dem sichtbaren Objektbereich (19) aufgenommen wird, wobei - eine zweite abgestimmte Ansteuerung derart gewählt wird, dass der zweiten abgestimmten Ansteuerung der sichtbare Objektbereich (19) zugeordnet wird, wobei - mittels der zweiten abgestimmten Ansteuerung zeitlich nach der ersten Aufnahme (29.1) eine zweite Aufnahme (29.2) des sichtbaren Objektbereichs (19) aus einem zweiten, von dem ersten Abstand (23.1) verschiedenen Abstand (23.2) der Gated-Kamera (5) zu dem sichtbaren Objektbereich (19) aufgenommen wird, wobei - die erste Aufnahme (29.1) und die zweite Aufnahme (29.2) anhand mindestens eines Kriteriums verglichen werden, wobei - auf Grundlage des Vergleichs auf eine Sichtweite (31) der Gated-Kamera (5) geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Aufnahme (29.1) und die zweite Aufnahme (29.2) insbesondere vor dem Vergleich mittels eines Bildregistrierungsverfahrens zueinander ausgerichtet werden, und/oder zumindest einer Aufnahme (29), ausgewählt aus der ersten Aufnahme (29.1) und der zweiten Aufnahme (29.2), mindestens ein bewegtes Objekt oder Bewegungsartefakt entfernt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Vergleich eine Differenz-Aufnahme (33) als Differenz der ersten Aufnahme (29.1) und der zweiten Aufnahme (29.2) erzeugt wird, wobei die Differenz-Aufnahme anhand des mindestens einen Kriteriums ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als das mindestens eine Kriterium eine Dämpfung einer Leuchtdichte - insbesondere in einem Verhältnis zu einer Differenz aus dem ersten Abstand (23.1) der Gated-Kamera (5) zu dem sichtbaren Objektbereich (19) und dem zweiten Abstand (23.2) der Gated-Kamera (5) zu dem sichtbaren Objektbereich (19) - verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei mittels der Dämpfung der Leuchtdichte - insbesondere in dem Verhältnis zu der Differenz aus dem ersten Abstand (23.1) der Gated-Kamera (5) zu dem sichtbaren Objektbereich (19) und dem zweiten Abstand (23.2) der Gated-Kamera (5) zu dem sichtbaren Objektbereich (19) - und einer vorgegebenen Schwellen-Leuchtdichte die Sichtweite (31) der Gated-Kamera (5) berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei basierend auf der Sichtweite (31) der Gated-Kamera (5) eine Höchstgeschwindigkeit (35) für ein die Gated-Kamera (5) aufweisendes Kraftfahrzeug (1) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sichtweite (31) der Gated-Kamera (5) mittels einer Kommunikationsvorrichtung (13) versendet wird.
Steuervorrichtung (7), eingerichtet zur Durchführung eines Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Sichtweitenmessvorrichtung (3) mit einer Gated-Kamera (5), die eine Beleuchtungseinrichtung (9) und einen optischen Sensor (11) aufweist, einer Steuervorrichtung (7) nach Anspruch 8 und vorzugsweise einer Kommunikationsvorrichtung (13), die eingerichtet ist, um eine Sichtweite (13) der Gated-Kamera (5) zu versenden.
Kraftfahrzeug (1) mit einer Sichtweitenmessvorrichtung (3) nach Anspruch 9.