DE102021004521B4

DE102021004521B4 - Gated-Kamera-Vorrichtung und Kraftfahrzeug mit einer solchen Gated-Kamera-Vorrichtung

Info

Publication number: DE102021004521B4
Application number: DE102021004521.1A
Authority: DE
Inventors: Fridtjof Stein
Original assignee: Daimler Truck AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2021-09-07
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2024-05-23
Anticipated expiration: 2041-09-08
Also published as: DE102021004521A1

Abstract

Gated-Kamera-Vorrichtung (3), mit mindestens einer Beleuchtungseinrichtung (5), mindestens einem optischen Sensor (7) und einer Steuervorrichtung (9), wobei- die Steuervorrichtung (9) mit der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung (5) und dem mindestens einen optischen Sensor (7) wirkverbunden und eingerichtet ist, um die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung (5) und den mindestens einen optischen Sensor (7) anzusteuern, und- mindestens eine Aufnahme (23) zu erhalten, wobei- die Steuervorrichtung (9) zusätzlich eingerichtet ist, um die mindestens eine Aufnahme (23) mittels mindestens eines Betriebsmodus, ausgewählt aus einer Mehrzahl an Betriebsmodi, auszuwerten, wobei- die Steuervorrichtung (9) eingerichtet ist, um den mindestens einen Betriebsmodus in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter auszuwählen, wobei- der wenigstens eine Betriebsparameter ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus einer Eigengeschwindigkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung (3), einem in einem Beobachtungsbereich des mindestens einen optischen Sensors angeordnetes Objekt, und einer Umgebungshelligkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung (3), wobei- die Steuervorrichtung (9) eingerichtet ist, um die Gated-Kamera-Vorrichtung (3) in einem Tageslicht-Modus (11) zu betreiben, falls die Umgebungshelligkeit größer ist als eine vorbestimmte Schwellen-Helligkeit, wobei- die Steuervorrichtung (9) eingerichtet ist, um die Gated-Kamera-Vorrichtung (3) in einer ersten zeitlichen Reihenfolge, in einem Betriebsmodus, ausgewählt aus einer Objekterkennung (13) und einer ersten Umgebungsvermessung (17.1), einer zweiten Umgebungsvermessung (17.2) und einer dritten Umgebungsvermessung (17.3), zu betreiben, falls die Umgebungshelligkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist und falls eine Geschwindigkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung (3) kleiner oder gleich einer vorbestimmten Schwellen-Geschwindigkeit ist, wobei- die Steuervorrichtung (9) eingerichtet ist, um die Gated-Kamera-Vorrichtung (3) in einer zweiten zeitlichen Reihenfolge, in einem Betriebsmodus, ausgewählt aus einer ersten Objekterkennung (13.1), einer ersten Umgebungsvermessung (17.1), einer zweiten Objekterkennung (13.2), einer zweiten Umgebungsvermessung (17.2) und einer Sichtweitenvermessung (19), zu betreiben, falls die Umgebungshelligkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist, falls die Geschwindigkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung (3) größer als die vorbestimmte Schwellen-Geschwindigkeit ist und falls ein vorausfahrendes Objekt in dem Beobachtungsbereich der Gated-Kamera-Vorrichtung (3) vorhanden ist, und wobei- die Steuervorrichtung (9) eingerichtet ist, um die Gated-Kamera-Vorrichtung (3) in einer dritten zeitlichen Reihenfolge, in einem Betriebsmodus, ausgewählt aus einer ersten Objekterkennung (13.1), einer ersten Umgebungsvisualisierung (15.1), einer zweiten Objekterkennung (13.2), einer zweiten Umgebungsvisualisierung (15.2) und einer Sichtweitenvermessung (19), zu betreiben, falls die Umgebungshelligkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist, falls die Geschwindigkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung (3) größer als die vorbestimmte Schwellen-Geschwindigkeit ist und falls kein vorausfahrendes Objekt in dem Beobachtungsbereich der Gated-Kamera-Vorrichtung (3) vorhanden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gated-Kamera-Vorrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Gated-Kamera-Vorrichtung.
Es sind Gated-Kamera-Vorrichtungen, insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, bekannt, die eingerichtet sind, um jeweils eine vorbestimmte Mess- und Auswertefunktionalität durchzuführen. Für ein Assistenzsystem eines Kraftfahrzeugs werden eine Mehrzahl an unterschiedlichen Mess- und Auswertefunktionalitäten benötigt, um einen sicheren Betrieb des Assistenzsystems und somit des Kraftfahrzeugs zu gewährleisten. Nachteilig an diesen bekannten Gated-Kamera-Vorrichtungen ist, dass diese jeweils nur auf eine vorbestimmte Mess- oder Auswertefunktionalität hin spezifisch ausgelegt sind.
Die US 2019 / 0 056 498 A1 , US 2018 / 0 203 122 A1 sowie US 2015 / 0 160 340 A1 offenbaren Gated-Kamera-Vorrichtungen, welche in unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden. Dabei wird ein Betriebsmodus in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter ausgewählt. Es wird jedoch in keiner der Offenbarungen eine Mehrzahl an Betriebsparametern kaskadierend nacheinander mit jeweiligen Schwellenwerten verglichen, um einen geeigneten Betriebsmodus auszuwählen. Nachteilig ist hierdurch, dass die Gated-Kamera-Vorrichtung keinen optimalen, insbesondere auf eine Gesamtsituation abgestimmten, Betriebsmodus und insbesondere in keiner vorbestimmten Abfolge einer Mehrzahl an Betriebsmodi, betrieben wird. Hierdurch muss eine Mehrzahl an Gated-Kamera-Vorrichtungen für eine Mehrzahl an Betriebsmodi, insbesondere für eine Mehrzahl an unterschiedlichen Mess- und Auswertefunktionalitäten, genutzt werden, wodurch ein Assistenzsystem eines Kraftfahrzeugs somit nicht platzsparend ausgebildet ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gated-Kamera-Vorrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Gated-Kamera-Vorrichtung 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 eine Gated-Kamera-Vorrichtung mit mindestens einer Beleuchtungseinrichtung, mindestens einem optischen Sensor und einer Steuervorrichtung geschaffen wird. Die Steuervorrichtung ist mit der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung und dem mindestens einen optischen Sensor wirkverbunden und eingerichtet, um die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung und den mindestens einen optischen Sensor anzusteuern, und mindestens eine Aufnahme zu erhalten. Die Steuervorrichtung ist zusätzlich eingerichtet, um die mindestens eine Aufnahme mittels mindestens eines Betriebsmodus, ausgewählt aus einer Mehrzahl an Betriebsmodi, auszuwerten. Weiterhin ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um den mindestens einen Betriebsmodus in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter auszuwählen. Dieser eine Betriebsparameter ist ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einer Eigengeschwindigkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung, einem in einem Beobachtungsbereich des mindestens einen optischen Sensors angeordnetes Objekt, und einer Umgebungshelligkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung. Die Steuervorrichtung ist dabei eingerichtet, um die Gated-Kamera-Vorrichtung in einem Tageslicht-Modus zu betreiben, falls die Umgebungshelligkeit größer ist als eine vorbestimmte Schwellen-Helligkeit. Weiterhin ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um die Gated-Kamera-Vorrichtung in einer ersten zeitlichen Reihenfolge, in einem Betriebsmodus, ausgewählt aus einer Objekterkennung und einer ersten Umgebungsvermessung, einer zweiten Umgebungsvermessung und einer dritten Umgebungsvermessung, zu betreiben, falls die Umgebungshelligkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist und falls eine Geschwindigkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung kleiner oder gleich einer vorbestimmten Schwellen-Geschwindigkeit ist. Auch ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um die Gated-Kamera-Vorrichtung in einer zweiten zeitlichen Reihenfolge, in einem Betriebsmodus, ausgewählt aus einer ersten Objekterkennung, einer ersten Umgebungsvermessung, einer zweiten Objekterkennung, einer zweiten Umgebungsvermessung und einer Sichtweitenvermessung, zu betreiben, falls die Umgebungshelligkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist, falls die Geschwindigkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung größer als die vorbestimmte Schwellen-Geschwindigkeit ist und falls ein vorausfahrendes Objekt in dem Beobachtungsbereich der Gated-Kamera-Vorrichtung vorhanden ist. Ebenfalls ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um die Gated-Kamera-Vorrichtung in einer dritten zeitlichen Reihenfolge, in einem Betriebsmodus, ausgewählt aus einer ersten Objekterkennung, einer ersten Umgebungsvisualisierung, einer zweiten Objekterkennung, einer zweiten Umgebungsvisualisierung und einer Sichtweitenvermessung, zu betreiben, falls die Umgebungshelligkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist, falls die Geschwindigkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung größer als die vorbestimmte Schwellen-Geschwindigkeit ist und falls kein vorausfahrendes Objekt in dem Beobachtungsbereich der Gated-Kamera-Vorrichtung vorhanden ist.
Vorteilhafterweise ist es damit möglich, eine einzige Gated-Kamera-Vorrichtung für die Mehrzahl an Betriebsmodi, insbesondere eine Mehrzahl an unterschiedlichen Mess- und Auswertefunktionalitäten, zu nutzen. Damit kann vorteilhafterweise ein Assistenzsystem eines Kraftfahrzeugs sehr platzsparend ausgebildet werden.
Insbesondere ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um zwischen der Mehrzahl an Betriebsmodi automatisch oder mittels Anweisung eines Nutzers der Gated-Kamera-Vorrichtung zu wechseln.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung mindestens einen Oberflächenemitter, insbesondere einen sogenannten VCSE-Laser, auf. Alternativ oder zusätzlich ist der optische Sensor bevorzugt eine Kamera.
Die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung ist vorzugsweise eingerichtet, um eine vordefinierte Anzahl von Lichtimpulsen auszusenden, vorzugsweise jeweils mit einer Dauer zwischen 5 ns und 20 ns.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Gated-Kamera-Vorrichtung eingerichtet, um mit einer Aufnahmerate von mindestens 20 Hz bis höchstens 90 Hz Aufnahmen aufzunehmen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Gated-Kamera-Vorrichtung, wird beim Start der Gated-Kamera-Vorrichtung initial ein Betriebsmodus der Mehrzahl an Betriebsmodi in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Betriebsparameter ausgewählt. Während des Betriebs der Gated-Kamera-Vorrichtung wird insbesondere zyklisch der wenigstens eine Betriebsparameter erneut ausgewertet und in Abhängigkeit der erneuten Auswertung des mindestens einen Betriebsparameters der initiale Betriebsmodus beibehalten oder ein anderer Betriebsmodus der Mehrzahl an Betriebsmodi ausgewählt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung eingerichtet ist, um in zumindest einem Betriebsmodus, ausgewählt aus der Mehrzahl an Betriebsmodi, die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung und den mindestens einen optischen Sensor mit mindestens einer abgestimmten Ansteuerung zeitlich aufeinander abgestimmt anzusteuern, und um mittels der mindestens einen abgestimmten Ansteuerung die mindestens eine Aufnahme zu erhalten.
Das Verfahren zur Erzeugung von Aufnahmen mittels einer zeitlich aufeinander abgestimmten Ansteuerung der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung und des mindestens einen optischen Sensors ist insbesondere ein als Gated-Imaging-Verfahren bekanntes Verfahren; insbesondere ist der mindestens eine optische Sensor eine Kamera, die nur in einem bestimmten, eingeschränkten Zeitbereich empfindlich geschaltet wird, was als „Gated-Ansteuerung“ bezeichnet wird, die mindestens eine Kamera ist also eine Gated-Kamera. Auch die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung wird entsprechend zeitlich nur in einem bestimmten, ausgewählten Zeitintervall angesteuert, um eine objektseitige Szenerie, insbesondere den sichtbaren Objektbereich, auszuleuchten.
Insbesondere werden durch die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung die vordefinierte Anzahl von Lichtimpulsen ausgesandt, vorzugsweise jeweils mit einer Dauer zwischen 5 ns und 20 ns. Der Beginn und das Ende der Belichtung des optischen Sensors wird an die Anzahl und Dauer der abgegebenen Lichtimpulse und einen Start der Beleuchtung gekoppelt. Daraus resultierend kann ein bestimmter sichtbarer Objektbereich durch die zeitliche Ansteuerung einerseits der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung und andererseits des mindestens einen optischen Sensors mit entsprechend definierter örtlicher Lage, das heißt insbesondere in bestimmten Abständen einer nahen und einer entfernten Grenze des sichtbaren Objektbereichs von dem mindestens einen optischen Sensor, durch den mindestens einen optischen Sensor erfasst werden. Aus dem Aufbau der Gated-Kamera-Vorrichtung ist eine örtliche Lage des mindestens einen optischen Sensors und der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung bekannt. Vorzugsweise ist außerdem ein örtlicher Abstand zwischen der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung und dem mindestens einen optischen Sensor bekannt und klein im Vergleich zu dem Abstand der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung bzw. des mindestens einen optischen Sensors zu dem sichtbaren Objektbereich. Damit ist im Kontext der vorliegenden technischen Lehre ein Abstand zwischen dem mindestens einen optischen Sensor und dem sichtbaren Objektbereich gleich einem Abstand zwischen der Gated-Kamera-Vorrichtung 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 mindestens einen Beleuchtungseinrichtung und dem Start der Beleuchtung in Verbindung mit dem Start und dem Ende der Belichtung des mindestens einen optischen Sensors mittels des mindestens einen optischen Sensors in einer zweidimensionalen Aufnahme auf einer Bildebene des mindestens einen optischen Sensors abgebildet wird.
Der Beobachtungsbereich ist demgegenüber insbesondere der - objektseitige - Bereich im dreidimensionalen Raum, welcher bei ausreichender Beleuchtung und Belichtung des mindestens einen optischen Sensors mittels des mindestens einen optischen Sensors in einer zweidimensionalen Aufnahme insgesamt - insbesondere maximal - abgebildet werden könnte. insbesondere entspricht der Beobachtungsbereich dem gesamten belichtbaren Bildbereich des mindestens einen optischen Sensors, der theoretisch ausgeleuchtet werden könnte. Der sichtbare Objektbereich ist somit eine Teilmenge des Beobachtungsbereichs im realen Raum. Entsprechend wird auch nur eine Teilmenge der Bildebene des mindestens einen optischen Sensors bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren belichtet, wobei dieser Teilbereich der Bildebene insbesondere zwischen einer Start-Bildzeile und einer End-Bildzeile gegeben ist.
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 Beobachtungsbereich und der sichtbare Objektbereich sind dabei objektseitig gegeben. Ihnen entsprechen durch die Abbildungsgesetze sowie die zeitliche Ansteuerung der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung und des mindestens einen optischen Sensors zugeordnete bildseitige Bereiche auf der Bildebene.
Abhängig von dem Start und dem Ende der Belichtung des mindestens einen optischen Sensors nach dem Beginn der Beleuchtung durch die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung treffen Lichtimpulsphotonen auf den mindestens einen optischen Sensor. Je weiter der sichtbare Objektbereich von der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung und dem mindestens einen 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 mindestens einen Beleuchtungseinrichtung und von dem mindestens einen optischen Sensor entfernt ist.
Es ist also gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens insbesondere möglich, durch eine entsprechend geeignete Wahl der zeitlichen Ansteuerung der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung einerseits und des mindestens einen 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 mindestens einen Beleuchtungseinrichtung einerseits und des mindestens einen optischen Sensors andererseits entsprechend vorgegeben wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird die zeitliche Abstimmung der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung einerseits und des mindestens einen optischen Sensors andererseits vorgegeben, wobei daraus entsprechend der sichtbare Objektbereich vorgegeben wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung eingerichtet ist, um wenigstens einen Betriebsparameter aus einer Situationsauswertung zu erhalten. Damit ist die Gated-Kamera-Vorrichtung vorteilhafterweise eingerichtet, um anhand der Situationsauswertung wenigstens einen Betriebsmodus, ausgewählt aus der Mehrzahl an Betriebsmodi, auszuwählen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung und den mindestens einen optischen Sensor in dem Tageslicht-Modus zu betreiben. Dabei wird vorzugsweise die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung nicht benötigt, insbesondere nicht verwendet, um den Beobachtungsbereich, insbesondere den sichtbaren Objektbereich, zu beleuchten. Insbesondere wird in dem Tageslicht-Modus mittels des mindestens einen optischen Sensors ohne Beleuchtung mittels einer der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung eine Aufnahme erstellt. Anschließend wird die Aufnahme mittels mindestens einem Verfahren, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einer Fahrspurerkennung, einer Verkehrszeichenerkennung und einer Hinderniserkennung, ausgewertet.
Alternativ oder zusätzlich ist die Steuervorrichtung insbesondere eingerichtet, um die Objekterkennung durchzuführen. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Objekterkennung mittels eines Verfahrens gemäß der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2019 008 840 A1 odergemäß der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2020 004 690 A1 durchgeführt. Insbesondere werden bei einem Verfahren gemäß der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2020 004 690 A1 mittels einer ersten abgestimmten Ansteuerung eine erste Aufnahme eines ersten sichtbaren Abstandsbereichs bei einer Beleuchtung mittels einer ersten Beleuchtungseinrichtung der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung mit dem mindestens einen optischen Sensor aufgenommen. Mittels einer zweiten abgestimmten Ansteuerung wird eine zweite Aufnahme eines zweiten sichtbaren Abstandsbereichs bei einer Beleuchtung mittels einer zweiten Beleuchtungseinrichtung der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung mit dem mindestens einen optischen Sensor aufgenommen, wobei sich der erste sichtbare Abstandsbereich und der zweite sichtbare Abstandsbereich zumindest teilweise überschneiden. Weiterhin wird eine Differenz-Aufnahme aus der ersten Aufnahme und der zweiten Aufnahmegebildet. Vorzugsweise wird anschließend in der Differenz-Aufnahme nach Objekten, insbesondere auf Grundlage eines Schattenwurfs des Objekts, gesucht.
Alternativ oder zusätzlich ist die Steuervorrichtung insbesondere eingerichtet, um die Umgebungsvisualisierung durchzuführen. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird dabei einer ersten abgestimmten Ansteuerung ein erster sichtbarer Objektbereich und einer zweiten abgestimmten Ansteuerung ein zweiter sichtbarer Objektbereich zugeordnet, wobei der erste sichtbare Objektbereich und der zweite sichtbare Objektbereich zumindest teilweise verschieden sind. Mittels der ersten abgestimmten Ansteuerung wird eine erste Aufnahme des ersten sichtbaren Objektbereichs aufgenommen. Mittels der zweiten abgestimmten Ansteuerung wird eine zweite Aufnahme des zweiten sichtbaren Objektbereichs aufgenommen. Anschließend werden die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme zu einer Gesamtaufnahme fusioniert. Vorteilhafterweise zeigt die Gesamtaufnahme einen gleichmäßig ausgeleuchteten Bereich des Beobachtungsbereichs, welcher insbesondere von dem ersten Objektbereich und dem zweiten Objektbereich überdeckt wird.
Alternativ oder zusätzlich ist die Steuervorrichtung insbesondere eingerichtet, um die Umgebungsvermessung durchzuführen. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Umgebungsvermessung mittels eines Verfahrens gemäß der Veröffentlichung Gated2Depth: Real-Time Dense Lidar From Gated Images von Tobias Gruber, Frank Julca-Aguilar, Mario Bijelic und Felix Heide - veröffentlicht unter https://arxiv.orq/pdf/1902.04997.pdf - durchgeführt. Vorteilhafterweise ist es möglich, mittels der Umgebungsvermessung einen Lidar-Sensor zu ersetzen.
Alternativ oder zusätzlich ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um die Sichtweitenvermessung durchzuführen. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird dabei einer ersten abgestimmten Ansteuerung ein sichtbarer Objektbereich zugeordnet, wobei mittels der ersten Ansteuerung eine erste Aufnahme des sichtbaren Objektbereichs aus einem ersten Abstand der Gated-Kamera-Vorrichtung 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-Vorrichtung 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-Vorrichtung geschlossen wird. Vorzugsweise wird als Vergleich eine Differenz-Aufnahme als Differenz der ersten Aufnahme und der zweiten Aufnahme erzeugt, wobei die Differenz-Aufnahme anhand des mindestens einen Kriteriums ausgewertet wird. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise 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. insbesondere wird 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.
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. $S_{w} = S_{2} + S_{o b} + \frac{L d_{s w} - L d_{2}}{\partial_{S} L d}$
$S_{w} = S_{1} + S_{o b} + \frac{{Ld}_{sw} - {Ld}_{1}}{\partial_{S} Ld}$
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 $\partial_{S} L d = \frac{L d_{2} - L d_{1}}{S_{1} - S_{1}}$
berechnet.
Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um die Umgebungshelligkeit mit einer vorbestimmten Schwellen-Helligkeit zu vergleichen. Insbesondere wird der Tageslicht-Modus als Betriebsmodus ausgewählt, falls die Umgebungshelligkeit größer ist als die vorbestimmte Schwellen-Helligkeit. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise mindestens ein Betriebsmodus, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus der Objekterkennung, der Umgebungsvisualisierung, der Umgebungsvermessung und der Sichtweitenvermessung, ausgewählt, falls die Umgebungshelligkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist.
Alternativ oder zusätzlich ist die Steuervorrichtung vorzugsweise eingerichtet, um die Eigengeschwindigkeit der Gated-Kamera mit einer vorbestimmten Schwellen-Geschwindigkeit zu vergleichen. Falls die Eigengeschwindigkeit größer ist als die vorbestimmte Schwellen-Geschwindigkeit, wird insbesondere der mindestens eine Betriebsmodus ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus der Objekterkennung, der Umgebungsvisualisierung, der Umgebungsvermessung und der Sichtweitenvermessung. Falls die Eigengeschwindigkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Geschwindigkeit ist, wird insbesondere der mindestens eine Betriebsmodus ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus der Objekterkennung und der Umgebungsvermessung.
Alternativ oder zusätzlich ist die Steuervorrichtung vorzugsweise eingerichtet, um ein Objekt in dem Beobachtungsbereich der Gated-Kamera zu detektieren. Falls in dem Beobachtungsbereich der Gated-Kamera ein Objekt detektiert wird, wird insbesondere der mindestens eine Betriebsmodus ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus der Objekterkennung, der Umgebungsvermessung und der Sichtweitenvermessung. Falls in dem Beobachtungsbereich der Gated-Kamera kein Objekt detektiert wird, wird insbesondere der mindestens eine Betriebsmodus ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus der Objekterkennung, der Umgebungsvisualisierung, der Umgebungsvermessung und der Sichtweitenvermessung.
Alternativ oder zusätzlich ist die Steuervorrichtung vorzugsweise eingerichtet, um in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Betriebsparameter insbesondere eine zeitliche Reihenfolge von wenigstens einem Betriebsmodus, insbesondere einer Mehrzahl an Betriebsmodi, auszuwählen und/oder zu bestimmen, wobei die Betriebsmodi gemäß der ausgewählten und/oder bestimmten zeitlichen Reihenfolge - vorzugsweise zeitgesteuert - aktiviert, insbesondere gewechselt, werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung eingerichtet ist, um zwischen mindestens zwei Betriebsmodi, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus der Objekterkennung, der Umgebungsvisualisierung, der Umgebungsvermessung und der Sichtweitenvermessung, zu wechseln.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um zwischen der Objekterkennung und der Umgebungsvermessung - vorzugsweise zeitgesteuert - zu wechseln. Vorteilhafterweise kann damit das die Gated-Kamera-Vorrichtung aufweisende Kraftfahrzeug bei einer langsamen Fahrt, insbesondere mit einer Geschwindigkeit die kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Geschwindigkeit ist, bei Dunkelheit, insbesondere bei einer Helligkeit die kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist, sicher betrieben werden. Besonders bevorzugt wird in einer ersten zeitlichen Reihenfolge die Objekterkennung, eine erste Umgebungsvermessung, eine zweite Umgebungsvermessung und eine dritte Umgebungsvermessung durchgeführt, wobei ein Wechsel zwischen den Betriebsmodi vorzugsweise zeitgesteuert erfolgt. Zusätzlich wird vorzugsweise die erste zeitliche Reihenfolge der Betriebsmodi zyklisch durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt bei der Objekterkennung, der ersten Umgebungsvermessung, der zweiten Umgebungsvermessung und der dritten Umgebungsvermessung jeweils mindestens drei Aufnahmen erhalten. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt die Aufnahmen der Gated-Kamera-Vorrichtung mit einer Aufnahmerate von 90 Hz erhalten.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um zwischen der Objekterkennung, der Umgebungsvermessung und der Sichtweitenvermessung - vorzugsweise zeitgesteuert - zu wechseln. Vorteilhafterweise kann damit das die Gated-Kamera-Vorrichtung aufweisende Kraftfahrzeug bei einer schnellen Fahrt, insbesondere mit einer Geschwindigkeit die größer ist als die vorbestimmte Schwellen-Geschwindigkeit, mit einem vorausfahrenden Objekt bei Dunkelheit, insbesondere bei einer Helligkeit die kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist, sicher betrieben werden. Besonders bevorzugt wird in einer zweiten zeitlichen Reihenfolge eine erste Objekterkennung, die erste Umgebungsvermessung, eine zweite Objekterkennung, die zweite Umgebungsvermessung und die Sichtweitenvermessung durchgeführt, wobei ein Wechsel zwischen den Betriebsmodi vorzugsweise zeitgesteuert erfolgt. Zusätzlich wird vorzugsweise die zweite zeitliche Reihenfolge der Betriebsmodi zyklisch durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt bei der ersten Objekterkennung, der zweiten Objekterkennung, der ersten Umgebungsvermessung und der zweiten Umgebungsvermessung jeweils mindestens drei Aufnahmen erhalten. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt bei der Sichtweitenvermessung mindestens zwei Aufnahmen erhalten. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt die Aufnahmen der Gated-Kamera-Vorrichtung mit einer Aufnahmerate von 90 Hz erhalten.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um zwischen der Objekterkennung, der Umgebungsvisualisierung und der Sichtweitenvermessung - vorzugsweise zeitgesteuert - zu wechseln. Vorteilhafterweise kann damit das die Gated-Kamera-Vorrichtung aufweisende Kraftfahrzeug bei einer schnellen Fahrt, insbesondere mit einer Geschwindigkeit die größer ist als die vorbestimmte Schwellen-Geschwindigkeit, ohne ein vorausfahrendes Objekt bei Dunkelheit, insbesondere bei einer Helligkeit die kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist, sicher betrieben werden. Besonders bevorzugt wird in einer dritten zeitlichen Reihenfolge die erste Objekterkennung, eine erste Umgebungsvisualisierung, die zweite Objekterkennung, eine zweite Umgebungsvisualisierung und die Sichtweitenvermessung durchgeführt, wobei ein Wechsel zwischen den Betriebsmodi vorzugsweise zeitgesteuert erfolgt. Zusätzlich wird vorzugsweise die dritte zeitliche Reihenfolge der Betriebsmodi zyklisch durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt bei der ersten Objekterkennung, der zweiten Objekterkennung, der ersten Umgebungsvisualisierung und der zweiten Umgebungsvisualisierung jeweils mindestens drei Aufnahmen erhalten. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt bei der Sichtweitenvermessung mindestens zwei Aufnahmen erhalten. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt die Aufnahmen der Gated-Kamera-Vorrichtung mit einer Aufnahmerate von 90 Hz erhalten.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um in einem ersten Schritt die Umgebungshelligkeit mit der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit zu vergleichen. Falls die Umgebungshelligkeit größer ist als die vorbestimmte Schwellen-Helligkeit wird die Gated-Kamera-Vorrichtung in dem Tageslicht-Modus betrieben. Falls die Umgebungshelligkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist, wird in einem zweiten Schritt die Geschwindigkeit des die Gated-Kamera-Vorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs mit der vorbestimmten Schwellen-Geschwindigkeit verglichen. Falls die Geschwindigkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Geschwindigkeit ist, wechselt die Steuervorrichtung den Betriebsmodus - vorzugsweise zeitgesteuert - zwischen der Objekterkennung und der Umgebungsvermessung. Falls die Geschwindigkeit größer ist als die vorbestimmte Schwellen-Geschwindigkeit, wird in einem dritten Schritt geprüft, ob ein vorausfahrendes Objekt in dem Beobachtungsbereich der Gated-Kamera vorhanden ist. Falls ein vorausfahrendes Objekt detektiert wird, wechselt die Steuervorrichtung den Betriebsmodus - vorzugsweise zeitgesteuert - zwischen der Objekterkennung, der Umgebungsvermessung und der Sichtweitenvermessung.
Falls kein vorausfahrendes Objekt detektiert wird, wechselt die Steuervorrichtung den Betriebsmodus - vorzugsweise zeitgesteuert - zwischen der Objekterkennung, der Umgebungsvisualisierung und der Sichtweitenvermessung.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens eine optische Sensor ein Teleobjektiv und/oder ein Weitwinkelobjektiv aufweist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der mindestens eine optische Sensor ein Teleobjektiv und ein Weitwinkelobjektiv auf, wobei das Teleobjektiv und das Weitwinkelobjektiv vorzugsweise wechselbar an dem mindestens einen optischen Sensor angeordnet sind. Vorteilhafterweise kann damit das Objektiv des mindestens einen optischen Sensors in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus gewechselt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Gated-Kamera-Vorrichtung einen ersten optischen Sensor mit dem Teleobjektiv und einen zweiten optischen Sensor mit dem Weitwinkelobjektiv auf. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung eingerichtet, um den ersten optischen Sensor und den zweiten optischen Sensor anzusteuern.
Vorzugsweise wird für die Objekterkennung das Teleobjektiv zum Erhalten der Aufnahme, insbesondere der Aufnahmen, genutzt. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise für die Umgebungsvisualisierung das Teleobjektiv zum Erhalten der Aufnahme, insbesondere der Aufnahmen, genutzt. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise für die Umgebungsvermessung das Weitwinkelobjektiv zum Erhalten der Aufnahme, insbesondere der Aufnahmen, genutzt. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise für die Sichtweitenvermessung das Teleobjektiv oder das Weitwinkelobjektiv zum Erhalten der Aufnahme, insbesondere der Aufnahmen, genutzt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gated-Kamera-Vorrichtung eine Visualisierungsvorrichtung aufweist, wobei die Visualisierungsvorrichtung eingerichtet ist, um die Umgebungsvisualisierung anzuzeigen. Alternativ oder zusätzlich ist die Visualisierungsvorrichtung vorzugsweise eingerichtet, um erkannte Objekte und/oder die Umgebungsvermessung anzuzeigen.
Vorteilhafterweise ist es mittels der Visualisierungsvorrichtung möglich, einem Fahrer des die Gated-Kamera-Vorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs insbesondere bei Dunkelheit Informationen, insbesondere die Umgebungsvisualisierung, anzuzeigen und somit die Fahrsicherheit zu erhöhen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gated-Kamera-Vorrichtung eine erste Beleuchtungseinrichtung und eine zweite Beleuchtungseinrichtung aufweist, wobei die erste Beleuchtungseinrichtung und die zweite Beleuchtungseinrichtung horizontal voneinander beabstandet sind.
Vorteilhafterweise ist damit eine sichere, robuste und zuverlässige Durchführung der Objekterkennung möglich.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Gated-Kamera-Vorrichtung oder einer Gated-Kamera-Vorrichtung nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen geschaffen wird. In Zusammenhang mit dem Kraftfahrzeug ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Gated-Kamera-Vorrichtung 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 ersten Ausführungsbeispiels eines Kraftfahrzeugs,
2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Kraftfahrzeugs,
3 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels zur Auswahl eines Betriebsmodus, und
4 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Umgebungsvisualisierung.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer Gated-Kamera-Vorrichtung 3. Die Gated-Kamera-Vorrichtung 3 weist mindestens eine Beleuchtungseinrichtung 5, insbesondere eine erste Beleuchtungseinrichtung 5.1 und eine zweite Beleuchtungseinrichtung 5.2, mindestens einen optischen Sensor 7 und eine Steuervorrichtung 9 auf. Die Steuervorrichtung 9 ist hier nur schematisch dargestellt und ist in nicht explizit dargestellter Weise mit der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung 5, insbesondere der ersten Beleuchtungseinrichtung 5.1 und der zweiten Beleuchtungseinrichtung 5.2, und dem mindestens einen optischen Sensor 7 wirkverbunden und eingerichtet zu deren jeweiliger Ansteuerung und um mindestens eine Aufnahme 23 zu erhalten. Zusätzlich ist die Steuervorrichtung 9 eingerichtet, um die mindestens eine Aufnahme 23 mittels mindestens eines Betriebsmodus, ausgewählt aus einer Mehrzahl an Betriebsmodi, auszuwerten und um den mindestens ein Betriebsmodus in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter auszuwählen.
Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung 9 zusätzlich eingerichtet, um in zumindest einem Betriebsmodus, ausgewählt aus der Mehrzahl an Betriebsmodi, die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung 5, insbesondere die erste Beleuchtungseinrichtung 5.1 und die zweite Beleuchtungseinrichtung 5.2, und den mindestens einen optischen Sensor 7 mit mindestens einer abgestimmten Ansteuerung zeitlich aufeinander abgestimmt anzusteuern. Dabei wird mittels der mindestens einen abgestimmten Ansteuerung die mindestens eine Aufnahme 23 erhalten.
Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung 9 zusätzlich eingerichtet, um den wenigstens einen Betriebsparameter aus einer Situationsauswertung zu erhalten.
Vorzugsweise ist der mindestens eine Betriebsmodus ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einem Tageslicht-Modus 11, einer Objekterkennung 13, einer Umgebungsvisualisierung 15, einer Umgebungsvermessung 17 und einer Sichtweitenvermessung 19.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Betriebsparameter ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einer Eigengeschwindigkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung 3, insbesondere der Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1, einem in einem Beobachtungsbereich des mindestens einen optischen Sensors 7 angeordnetes Objekt, insbesondere ein vorausfahrendes Objekt des Kraftfahrzeugs 1, und einer Umgebungshelligkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung 3.
Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung 9 zusätzlich eingerichtet, um zwischen mindestens zwei Betriebsmodi, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus der Objekterkennung 13, der Umgebungsvisualisierung 15, der Umgebungsvermessung 17 und der Sichtweitenvermessung 19 zu wechseln.
Zusätzlich weist die Gated-Kamera-Vorrichtung 3 vorzugsweise eine Visualisierungsvorrichtung 21 auf. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung 9 in nicht explizit dargestellter Weise zusätzlich mit der Visualisierungsvorrichtung 21 wirkverbunden und eingerichtet zu deren Ansteuerung. Vorzugsweise ist die Visualisierungsvorrichtung 21 eingerichtet, um die Umgebungsvisualisierung 15, insbesondere eine Gesamtaufnahme 25, anzuzeigen.
Die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung 5 weist vorzugsweise mindestens einen Oberflächenemitter, insbesondere eine LED, insbesondere eine Mehrzahl an LEDs, oder einen VCSE-Laser, insbesondere eine Mehrzahl an VCSE-Laser, auf. Vorzugsweise sind die erste Beleuchtungseinrichtung 5.1 und die zweite Beleuchtungseinrichtung 5.2 horizontal voneinander beabstandet angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist der mindestens eine optische Sensor 7 vorzugsweise eine Kamera. Alternativ oder zusätzlich weist der mindestens eine optische Sensor 7 ein Teleobjektiv und/oder ein Weitwinkelobjektiv auf.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Kraftfahrzeugs 1.
Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die jeweils vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
Die Gated-Kamera-Vorrichtung 3 weist, insbesondere zusätzlich zu der Gated-Kamera-Vorrichtung aus 1, einen ersten optischen Sensor 7.1 und einen zweiten optischen Sensor 7.2 auf. Vorzugsweise weist der erste optische Sensor 7.1 das Teleobjektiv und der zweite optische Sensor 7.2 das Weitwinkelobjektiv auf.
Die Steuervorrichtung 9 ist daher in nicht explizit dargestellter Weise mit der ersten Beleuchtungseinrichtung 5.1, der zweiten Beleuchtungseinrichtung 5.2, dem ersten optischen Sensor 7.1 und dem zweiten optischen Sensor 7.2 wirkverbunden und eingerichtet zu deren jeweiliger Ansteuerung und um mindestens eine Aufnahme 23 zu erhalten.
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels zur Auswahl des Betriebsmodus.
In einem ersten Schritt a) wird eine Umgebungshelligkeit mit einer vorbestimmten Schwellen-Helligkeit verglichen. Falls die Umgebungshelligkeit größer ist als die vorbestimmte Schwellen-Helligkeit wird die Gated-Kamera-Vorrichtung 3 in dem Tageslicht-Modus 11 betrieben.
Falls die Umgebungshelligkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist, wird in einem zweiten Schritt b) eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 mit einer vorbestimmten Schwellen-Geschwindigkeit verglichen. Falls die Geschwindigkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Geschwindigkeit ist, wird die Gated-Kamera-Vorrichtung 3 in mindestens einem Betriebsmodus, ausgewählt aus der Objekterkennung 13 und der Umgebungsvermessung 17, betrieben. Besonders bevorzugt wird in einer ersten zeitlichen Reihenfolge nacheinander - vorzugsweise zeitgesteuert - die Objekterkennung 13, eine erste Umgebungsvermessung 17.1, eine zweite Umgebungsvermessung 17.2 und eine dritte Umgebungsvermessung 17.3 durchgeführt.
Zusätzlich wird vorzugsweise die erste zeitliche Reihenfolge zyklisch durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt bei der Objekterkennung 13, der ersten Umgebungsvermessung 17.1, der zweiten Umgebungsvermessung 17.2 und der dritten Umgebungsvermessung 17.3 jeweils mindestens drei Aufnahmen 23 erhalten. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt die Aufnahmen 23 der Gated-Kamera-Vorrichtung 3 mit einer Aufnahmerate von 90 Hz erhalten.
Falls die Geschwindigkeit größer ist als die vorbestimmte Schwellen-Geschwindigkeit, wird in einem dritten Schritt c) geprüft, ob ein vorausfahrendes Objekt in dem Beobachtungsbereich der Gated-Kamera-Vorrichtung 3, insbesondere des mindestens einen optischen Sensors 7, vorhanden ist. Falls ein vorausfahrendes Objekt detektiert wird, wird die Gated-Kamera-Vorrichtung 3 in mindestens einem Betriebsmodus, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus der Objekterkennung 13, der Umgebungsvermessung 17 und der Sichtweitenvermessung 19, betrieben. Besonders bevorzugt wird in einer zweiten zeitlichen Reihenfolge nacheinander - vorzugsweise zeitgesteuert - eine erste Objekterkennung 13.1, die erste Umgebungsvermessung 17.1, eine zweite Objekterkennung 13.2, die zweite Umgebungsvermessung 17.2 und eine Sichtweitenvermessung 19 durchgeführt. Zusätzlich wird vorzugsweise die zweite zeitliche Reihenfolge zyklisch durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt bei der ersten Objekterkennung 13.1, der zweiten Objekterkennung 13.2, der ersten Umgebungsvermessung 17.1 und der zweiten Umgebungsvermessung 17.2 jeweils mindestens drei Aufnahmen 23 erhalten. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt bei der Sichtweitenvermessung 19 mindestens zwei Aufnahmen 23 erhalten. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt die Aufnahmen 23 der Gated-Kamera-Vorrichtung 3 mit einer Aufnahmerate von 90 Hz erhalten.
Falls kein vorausfahrendes Objekt detektiert wird, wird die Gated-Kamera-Vorrichtung 3 in mindestens einem Betriebsmodus, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus der Objekterkennung 13, der Umgebungsvisualisierung 15 und der Sichtweitenvermessung 19, betrieben. Besonders bevorzugt wird in einer dritten zeitlichen Reihenfolge nacheinander - vorzugsweise zeitgesteuert - die erste Objekterkennung 13.1, eine erste Umgebungsvisualisierung 15.1, die zweite Objekterkennung 13.2, eine zweite Umgebungsvisualisierung 15.2 und die Sichtweitenvermessung 19 durchgeführt. Zusätzlich wird vorzugsweise die dritte zeitliche Reihenfolge zyklisch durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt bei der ersten Objekterkennung 13.1, der zweiten Objekterkennung 13.2, der ersten Umgebungsvisualisierung 15.1 und der zweiten Umgebungsvisualisierung 15.2 jeweils mindestens drei Aufnahmen 23 erhalten. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt bei der Sichtweitenvermessung 19 mindestens zwei Aufnahmen 23 erhalten. Alternativ oder zusätzlich werden besonders bevorzugt die Aufnahmen 23 der Gated-Kamera-Vorrichtung mit einer Aufnahmerate von 90 Hz erhalten.
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Umgebungsvisualisierung 15.
In einem ersten Schritt S1 werden eine Ansteuerung der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung 5 und des mindestens einen optischen Sensors 7 zeitlich aufeinander abgestimmt.
In einem ersten zweiten Schritt S2.1 wird einer ersten abgestimmten Ansteuerung ein erster sichtbarer Objektbereich zugeordnet. In einer ersten Ausführungsform weist eine nahe Grenze des ersten sichtbaren Objektbereichs vorzugsweise einen Abstand von 5 m zu der Gated-Kamera-Vorrichtung 3 und eine entfernte Grenze des ersten sichtbaren Objektbereichs einen Abstand von 20 m zu der Gated-Kamera-Vorrichtung 3 auf. In einer zweiten Ausführungsform weist die nahe Grenze des ersten sichtbaren Objektbereichs vorzugsweise einen Abstand von 20 m zu der Gated-Kamera-Vorrichtung 3 und die entfernte Grenze des ersten sichtbaren Objektbereichs einen Abstand von 80 m zu der Gated-Kamera-Vorrichtung 3 auf.
In einem zweiten zweiten Schritt S2.2 wird einer zweiten abgestimmten Ansteuerung ein zweiter sichtbarer Objektbereich zugeordnet, wobei der erste sichtbare Objektbereich und der zweite sichtbare Objektbereich zumindest teilweise verschieden sind. In der ersten Ausführungsform weist eine nahe Grenze des zweiten sichtbaren Objektbereichs vorzugsweise einen Abstand von 20 m zu der Gated-Kamera-Vorrichtung 3 und die entfernte Grenze des zweiten sichtbaren Objektbereichs einen Abstand von 80 m zu der Gated-Kamera-Vorrichtung 3 auf. In der zweiten Ausführungsform weist die nahe Grenze des zweiten sichtbaren Objektbereichs vorzugsweise einen Abstand von 80 m zu der Gated-Kamera-Vorrichtung 3 und die entfernte Grenze des zweiten sichtbaren Objektbereichs einen Abstand von 250 m zu der Gated-Kamera-Vorrichtung 3 auf.
In einem ersten dritten Schritt S3.1 wird mittels der ersten abgestimmten Ansteuerung eine erste Aufnahme 23.1 des ersten sichtbaren Objektbereichs aufgenommen.
In einem zweiten dritten Schritt S3.2 wird mittels der zweiten abgestimmten Ansteuerung eine zweite Aufnahme 23.2 des zweiten sichtbaren Objektbereichs aufgenommen.
Vorzugsweise werden für die Aufnahme der ersten Aufnahme 23.1 und/oder der zweiten Aufnahme 23.2 mittels der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung mindestens 400 Lichtimpulse bis höchstens 1200 Lichtimpulse ausgesendet.
In einem vierten Schritt S4 werden die erste Aufnahme 23.1 und die zweite Aufnahme 23.2 zu der Gesamtaufnahme 25 fusioniert. Besonders bevorzugt werden die erste Aufnahme 23.1 und die zweite Aufnahme 23.2 vor eine Fusionierung zu der Gesamtaufnahme 25 mittels eines Bildregistrierungsverfahrens bearbeitet.
In einem optionalen fünften Schritt S5 wird die Gesamtaufnahme 25 mittels der Visualisierungsvorrichtung 21 ausgegeben.

Claims

Gated-Kamera-Vorrichtung (3), mit mindestens einer Beleuchtungseinrichtung (5), mindestens einem optischen Sensor (7) und einer Steuervorrichtung (9), wobei - die Steuervorrichtung (9) mit der mindestens einen Beleuchtungseinrichtung (5) und dem mindestens einen optischen Sensor (7) wirkverbunden und eingerichtet ist, um die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung (5) und den mindestens einen optischen Sensor (7) anzusteuern, und - mindestens eine Aufnahme (23) zu erhalten, wobei - die Steuervorrichtung (9) zusätzlich eingerichtet ist, um die mindestens eine Aufnahme (23) mittels mindestens eines Betriebsmodus, ausgewählt aus einer Mehrzahl an Betriebsmodi, auszuwerten, wobei - die Steuervorrichtung (9) eingerichtet ist, um den mindestens einen Betriebsmodus in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter auszuwählen, wobei - der wenigstens eine Betriebsparameter ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus einer Eigengeschwindigkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung (3), einem in einem Beobachtungsbereich des mindestens einen optischen Sensors angeordnetes Objekt, und einer Umgebungshelligkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung (3), wobei - die Steuervorrichtung (9) eingerichtet ist, um die Gated-Kamera-Vorrichtung (3) in einem Tageslicht-Modus (11) zu betreiben, falls die Umgebungshelligkeit größer ist als eine vorbestimmte Schwellen-Helligkeit, wobei - die Steuervorrichtung (9) eingerichtet ist, um die Gated-Kamera-Vorrichtung (3) in einer ersten zeitlichen Reihenfolge, in einem Betriebsmodus, ausgewählt aus einer Objekterkennung (13) und einer ersten Umgebungsvermessung (17.1), einer zweiten Umgebungsvermessung (17.2) und einer dritten Umgebungsvermessung (17.3), zu betreiben, falls die Umgebungshelligkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist und falls eine Geschwindigkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung (3) kleiner oder gleich einer vorbestimmten Schwellen-Geschwindigkeit ist, wobei - die Steuervorrichtung (9) eingerichtet ist, um die Gated-Kamera-Vorrichtung (3) in einer zweiten zeitlichen Reihenfolge, in einem Betriebsmodus, ausgewählt aus einer ersten Objekterkennung (13.1), einer ersten Umgebungsvermessung (17.1), einer zweiten Objekterkennung (13.2), einer zweiten Umgebungsvermessung (17.2) und einer Sichtweitenvermessung (19), zu betreiben, falls die Umgebungshelligkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist, falls die Geschwindigkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung (3) größer als die vorbestimmte Schwellen-Geschwindigkeit ist und falls ein vorausfahrendes Objekt in dem Beobachtungsbereich der Gated-Kamera-Vorrichtung (3) vorhanden ist, und wobei - die Steuervorrichtung (9) eingerichtet ist, um die Gated-Kamera-Vorrichtung (3) in einer dritten zeitlichen Reihenfolge, in einem Betriebsmodus, ausgewählt aus einer ersten Objekterkennung (13.1), einer ersten Umgebungsvisualisierung (15.1), einer zweiten Objekterkennung (13.2), einer zweiten Umgebungsvisualisierung (15.2) und einer Sichtweitenvermessung (19), zu betreiben, falls die Umgebungshelligkeit kleiner oder gleich der vorbestimmten Schwellen-Helligkeit ist, falls die Geschwindigkeit der Gated-Kamera-Vorrichtung (3) größer als die vorbestimmte Schwellen-Geschwindigkeit ist und falls kein vorausfahrendes Objekt in dem Beobachtungsbereich der Gated-Kamera-Vorrichtung (3) vorhanden ist.
Gated-Kamera-Vorrichtung (3) nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (9) eingerichtet ist, um in zumindest einem Betriebsmodus, ausgewählt aus der Mehrzahl an Betriebsmodi, die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung (5) und den mindestens einen optischen Sensor (7) mit mindestens einer abgestimmten Ansteuerung zeitlich aufeinander abgestimmt anzusteuern, und um mittels der mindestens einen abgestimmten Ansteuerung die mindestens eine Aufnahme (23) zu erhalten.
Gated-Kamera-Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (9) eingerichtet ist, um den wenigstens einen Betriebsparameter aus einer Situationsauswertung zu erhalten.
Gated-Kamera-Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (9) eingerichtet ist, um zwischen mindestens zwei Betriebsmodi ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus der Objekterkennung (13), der Umgebungsvisualisierung (15), der Umgebungsvermessung (17) und der Sichtweitenvermessung (19) zu wechseln.
Gated-Kamera-Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine optische Sensor (7) ein Teleobjektiv und/oder ein Weitwinkelobjektiv aufweist.
Gated-Kamera-Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Visualisierungsvorrichtung (21), wobei die Visualisierungsvorrichtung (21) eingerichtet ist, um die Umgebungsvisualisierung (15) anzuzeigen.
Gated-Kamera-Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer ersten Beleuchtungseinrichtung (5.1) und einer zweiten Beleuchtungseinrichtung (5.2), wobei die erste Beleuchtungseinrichtung (5.1) und die zweite Beleuchtungseinrichtung (5.2) horizontal voneinander beabstandet angeordnet sind.
Kraftfahrzeug (1) mit einer Gated-Kamera-Vorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.