DE10256644A1

DE10256644A1 - Sonneneinstrahlungssensor mit Hilfe einer Kamera/Bildverarbeitung

Info

Publication number: DE10256644A1
Application number: DE10256644A
Authority: DE
Inventors: Tilmann Seubert; Martin Mühlenberg; Jens Kaphingst
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2004-06-17

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen des Azimutwinkels, des Flächenwinkels, der Lichtintensität und/oder die Helligkeit der Lichtquelle, insbesondere der Sonne (1), mittels eines optischen Systems, wobei das optische System ein Bildverarbeitungssystem mit einem Mittel zur Bildaufnahme (8, Aufnahmemittel) und einem Mittel zur Verarbeitung (Verarbeitungsmittel) des von dem Aufnahmemittel (8) gelieferten Bildsignals umfasst, und das Verfahren folgende Schritte umfasst: DOLLAR A a) mittels des Aufnahmemittels (8) wird ein Bild eines Objekts (3) und/oder eines Schattens (4) des Objekts (3) erfasst und in das Bildsignal umgewandelt, DOLLAR A b) mittels des Verarbeitungsmittels wird das Bildsignal ausgewertet und der Azimutwinkel (beta), der Flächenwinkel (alpha), die Lichtintensität und/oder die Helligkeit der Lichtquelle (1) ermittelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen des Azimutwinkels, des Flächenwinkels, der Lichtintensität und/oder der Helligkeit einer Lichtquelle, insbesondere der Sonne, mittels eines optischen Systems. Desweiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen der Sichtweite sowie ein optisches System zum Durchführen der genannten Verfahren.
Mit dem Azimutwinkel β und dem Flächenwinkel α (siehe 1) kann die Lage einer Lichtquelle zu einem Objekt bestimmt werden. Azimutwinkel β und Flächenwinkel α geben somit beispielsweise den Stand der Sonne zu einem Objekt wieder. Ebenso sind neben dem Stand der Sonne die Lichtintensität und die Helligkeit Größen, mit denen die Lichteinstrahlung einer Lichtquelle insbesondere der Sonne beschrieben werden können.
Die Lichteinstrahlung insbesondere die Sonneneinstrahlung ist eine wichtige, bei der Regelung einer Klimaanlage zu berücksichtigende Störgröße. Dieses gilt insbesondere für Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen, da Kraftfahrzeuge eine vergleichsweise große Fensterfläche aufweisen, durch welche die Lichteinstrahlung die zu regelnde Temperatur beeinflusst. Darüber hinaus ist die Sonneneinstrahlung bei der Regelung einer Klimaanlage von besonderer Bedeutung, weil Menschen nicht nur die unmittelbare Umgebungstemperatur wahrnehmen, sondern auch die empfangene Wärmestrahlung. So empfindet es ein Mensch bei einer Umgebungstemperatur von 20° C im Schatten kälter und weniger angenehm als in der Sonne.
Bei sogenannten Mehrzonenklimaregelungen, bei welchen der Fahrer eines Kraftfahrzeugs und der Beifahrer die von ihnen gewünschten Umgebungstemperaturen getrennt einstellen können, muss die Regelung berücksichtigen, dass möglicherweise der Eine unmittelbar der Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist, während der Andere im Schatten sitzt.
Damit eine Kfz-Klimaanlage unter Berücksichtigung der von Fahrer und Beifahrer verschieden gewünschten Umgebungstemperaturen geregelt werden kann, ist also notwendig, dass bei der Regelung die Sonneneinstrahlung berücksichtigt wird.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zum Erfassen der Lichteinstrahlung bekannt. Bei einem der Verfahren wird ein Lichteinstrahlungssensor 20 gemäß der 2 verwendet. In einem derartigen Sensor sind mehrere Fotodioden zusammengefasst und so angeordnet, dass sie die Winkel und die Intensität der Sonneneinstrahlung messen können. In der Regel sind dazu in dem Gehäuse Optiken 21 integriert, um die Sonneneinstrahlung zu bündeln, die unter den zu bestimmenden Winkeln eintrifft. Ferner können bei fortgeschrittener Miniaturisierung die Fotodioden auf einem Chip integriert sein. Ein derartiger Sensor gemäß 2 kann unsichtbar hinter einem schwarzen infrarotlichtdurchlässigem Kunststoffgehäuse integriert werden. Die Auswertung der Sonneneinstrahlung auf jede der Fotodioden erfolgt üblicherweise durch ein in unmittelbarer Umgebung der Fotodioden angeordnetes Mittel zur Verarbeitung (Verarbeitungsmittel) der Sensorsignale.
Dadurch kann eine Verkabelung minimiert werden. Dieses Verarbeitungsmittel ermittelt aus den Sensorsignalen den Flächenwinkel α, den Azimutwinkel β und die Intensität und Helligkeit der Einstrahlung, um sie an das Klimasteuergerät zu übertragen. In dem Klimasteuergerät wird dann die weitere Regelung der Klimaanlage vorgenommen.
Die Integration eines derartigen Lichteinstrahlungssensors in das Fahrzeug ist zwar mittlerweile beherrscht, jedoch ist die Integration mit Kosten verbunden. Im Allgemeinen wird er ins Armaturenbrett integriert, welches das Design des Armaturenbretts stört und Integration- und Verkablungskosten verursacht. Die Verwendung der bisherigen Lichteinstrahlungssensoren ist daher unerwünscht.
Darüber hinaus ist ein derartiger Lichteinstrahlungssensor auch technisch aufwändig. Sinnvollerweise würden nämlich Flächenwinkel- und Azimutwinkelbereiche über jeweils drei Fotodioden abgedeckt. Daraus wird die Position der Lichtquelle, d. h. der Sonne interpoliert. Um jede Position der Lichtquelle erfassen zu können ergibt dies vorteilhaft mindestens sieben Fotodioden in einem Lichteinstrahlungssensor.
Darüber hinaus sind auch beispielsweise Lichteinstrahlungssensoren bekannt, die mit Hilfe eines Fotoarrays und einem Lichtspalt arbeiten. Dieses Verfahren kann auch als Umkehrung des Prinzips der Sonnenuhr bezeichnet werden und ist beispielsweise in der Druckschrift DE 100 46 785 A1 offenbart.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, bei welchem die Lichteinstrahlung, d. h. insbesondere der Flächenwinkel, der Azimutwinkel, die Lichtintensität und die Helligkeit einer Lichtquelle ermittelt werden kann, ohne dass dazu die aus dem Stand der Technik bekannten aufwendigen Lichteinstrahlungssensoren mit Fotodioden verwendet werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das optische System ein Bildverarbeitungssystem mit einem Mittel zur Bildaufnahme (Aufnahmemittel) und einem Mittel zur Verarbeitung des von dem Aufnahmemittel gelieferten Bildsignals (Verarbeitungsmittel) umfasst und dass das Verfahren folgende Schritte aufweist:

a) Mittels des Aufnahmemittels wird ein Bild eines Objekts und/oder eines Schattens des Objekts erfasst und in das Bildsignal umgewandelt.
b) Mittels des Verarbeitungsmittels wird das Bildsignal ausgewertet und der Azimutwinkel, der Flächenwinkel, die Lichtintensität und/oder die Helligkeit der Lichtquelle ermittelt.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Idee zugrunde, mittels eines Aufnahmemittels, hierbei kann es sich beispielsweise um eine CCD- oder CMOS- Kamera handeln, das Bild des Objekts und/oder des Schattens des Objekts aufzunehmen, das aufgenommene Bild in ein elektronisches vorzugsweise digitales Bildsignal umzuwandeln und dann das Bildsignal mittels des Verarbeitungsmittels beispielsweise einem Mikroprozessor auszuwerten, um daraus die Größen für die Lichteinstrahlung, wie die Lage der Lichtquelle, die Lichtintensität und/oder die Helligkeit der Lichtquelle zu ermitteln. Dabei kann das Objekt und/oder der Schatten, dessen Bild mittels der Aufnahmemittel aufgenommen wird, Teil des optischen Systems sein.

D. h. das Objekt hat eine feste Lage relativ zu dem Aufnahmemittel. Wird das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt, kann das Aufnahmemittel eine im Bereich der Windschutzscheibe angebrachte Miniaturkamera sein, welche ein Objekt, beispielsweise auf der Motorhaube (zum Beispiel einen Mercedes-Stern) aufnimmt.

Es ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren jedoch ebenso möglich, dass das Objekt und/oder des Schattens des Objekts, dessen Bild mittels der Aufnahmenmittel aufgenommen wird, eine variable Lage zu dem Aufnahmemittel hat. Dann muss während das Aufnahmemittel das Bild des Objekts und/oder des Schattens des Objekts erfasst, die Lage des Objekts beziehungsweise des Schattens zu dem Aufnahmemittel ermittelt werden. Ebenso ist es möglich, dass die Lage kurz vor oder kurz nach der Aufnahme des Bildes ermittelt wird. Wird das erfindungsgemäße Verfahren bei einem Kraftfahrzeug zum Ermitteln der Lichteinstrahlung der Sonne angewandt, kann es sich bei einem derartigen Objekt ohne feste Lagebeziehung zu dem Aufnahmemittel beispielsweise um Bäume, vorausfahrende Fahrzeuge, Straßenschilder oder ähnliches handeln.

Damit der Azimutwinkel und der Flächenwinkel aus dem Bildsignal ermittelt werden kann, muss zunächst mittels des Verarbeitungsmittels der Schatten des Objekts aus Bildsignal gefiltert werden. Falls die Form des Objekts dem Verarbeitungsmittel nicht bekannt ist, muss ferner das Objekt selbst aus dem Bildsignal herausgefiltert werden. Aus einem Vergleich der Form des Objekts mit der Form des Schattens kann nun der Azimutwinkel und der Höhenwinkel der Lichtquelle ermittelt werden. Insbesondere kann dabei der Azimutwinkel der Lichtquelle zum Aufnahmemittel aus geometrischen Abmessungen des Schattens des Objekts insbesondere der Länge des Schattens ermittelt werden. Der Flächenwinkel der Lichtquelle zum Aufnahmemittel kann aus den geometrischen Abmessungen des Schattens des Objekts und insbesondere aus der Richtung des Schattens des Objekts ermittelt werden.

Die Intensität des Lichtes, welches von der Lichtquelle abgestrahlt wird, kann aus Differenzen der Helligkeitswerte im Bildsignal, d. h. dem Kontrast ermittelt werden. Die Helligkeit der Lichtquelle kann dagegen aus einem Mittelwert der Helligkeitswerte im Bildsignal ermittelt werden.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem Bildverarbeitungssystem, welches ein Mittel zur Aufnahme des Bildes eines Objektes (Aufnahmemittel), ein Mittel zur Verarbeitung des von dem Aufnahmemittel zur Verfügung gestellten Bildsignals (Verarbeitungsmittel) und den vorteilhaften Ausführungen das Objekt selbst umfassen. Als Objekt ist grundsätzlich jede Protuberanz geeignet, welche einen für das Aufnahmemittel hinreichende Größe hat und einen für die Ermittlung des Azimutwinkels und des Flächenwinkels geeigneten Schattenwurf ermöglicht. Bei dem Aufnahmemittel kann es sich beispielsweise um ein Aufnahmemittel handeln, welches auch für eine Fahrspurerkennung benutzt wird. Das Verarbeitungsmittel kann in ein Verarbeitungsmittel für andere Funktionen integriert sein.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren und eine erfindungsgemäße Anordnung können ebenfalls dazu genutzt werden, um die Sichtweite zu ermitteln. Eine derartige Sichtweitenerfassung ist insbesondere bei Nacht, bei Nebel, bei Regen, bei Schnee und bei Gischt der vorrausfahrenden Fahrzeuge erwünscht. Für eine derartige Erfassung der Sichtweite ist eine künstliche Beleuchtung des Objektes, welches von dem Aufnahmemittel aufgenommen, wird erforderlich. Dabei kann es sich entweder, um eine eigene Lichtquelle des Objekts, zum Beispiel eine Leuchtdiode, oder aber um eine Beleuchtung des Objekts von außen handeln. Die Wellenlänge und die Dauer der Beleuchtung sollen vorzugsweise so gewählt sein, dass sie – falls das Verfahren beziehungsweise das optische System in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird – den Fahrer nicht stören. Dieses kann beispielsweise dadurch gewährleistet werden, dass Blitze von geringer Dauer (wenige Millisekunden oder kürzer) oder aber Licht in nahem Infrarotbereich (ca. 850 mm Wellenlänge) verwendet wird. Derartiges Infrarotlicht ist für den Menschen unsichtbar, jedoch noch im Empfindlichkeitsbereich der üblichen Siliziumbildsensoren. Vorzugsweise kann eine derartige Beleuchtungseinrichtung auch in dem Aufnahmemittel integriert sein.

Zur Ermittlung der Sichtweite werden die über die Lichtintensität und die Helligkeit aus dem Bildsignal des Aufnahmemittels gewonnenen Informationen genutzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren und ein erfindungsgemäßes optisches System werden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigt in schematischer Darstellung

1 eine Definition des Azimutwinkels und des Flächenwinkels,

2 einen aus dem Stand der Technik bekannten Lichteinstrahlungssensor,

3 ein von der Sonne beleuchtetes Objekt mit Schatten,

4 ein erfindungsgemäßes optisches System,

5 ein bei bestimmten. Fahrzeugen bereits vorhandenes beleuchtetes Objekt mit Schatten,

6 ein beleuchtetes Objekt für die Sichtweitenerfassung,

7 eine Darstellung von beleuchteten Objekten ohne feste Lagebeziehung zu dem Aufnahmemittel und

8 ein in der Windschutzscheibe angebrachtes Objekt mit Schatten.

In 3 ist ein Objekt 3 dargestellt, welches auf einer Projektionsfläche 2 angebracht ist. Das Objekt 3 ragt über die Projektionsfläche hinaus und wirft aufgrund der Lichteinstrahlung der Sonne 1 einen Schatten 4 auf die Projektionsfläche. Aus den geometrischen Abmessungen dieses Schattens 4 im Vergleich zu den geometrischen Abmessungen des Objekts selbst lassen sich Rückschlüsse aus dem Stand der Sonne 1 relativ zu dem Objekt 3 machen. So gibt die Länge des Schattens beispielsweise eine Angabe über den Azimutwinkel β zwischen dem Objekt 3 beziehungsweise der Projektionsfläche 2 und der Sonne 1, während die Richtung des Schattens eine Information über den Flächenwinkel α zwischen einer Gerade zwischen dem Objekt 3 und der Sonne einerseits und einer Bezugsgeraden andererseits ergibt. Da das Sonnenlicht, welches auf der Erde eintrifft, annähernd parallele Lichtstrahlen hat, kann man davon ausgehen, dass die Lage der Sonne relativ zu dem Objekt 3 die gleiche Lage ist wie die Lage der Sonne relativ zu einem nicht dargestellten Aufnahmemittel. Die in der 3 dargestellte Projektionsfläche ist leicht gewölbt. Eine derartige Wölbung in der Projektionsfläche 2, auf welche der Schatten 4 des Objekts 3 fällt, kann, sofern die Wölbung der Projektionsfläche 2 bekannt ist, rechnerisch bei der Ermittelung des Azimutwinkels β und des Flächenwinkels α berücksichtigt werden.

Bei der Projektionsfläche 2 kann es sich beispielsweise um eine Motorhaube eines Kraftfahrzeugs handeln, wobei dann das Objekt 3 auf der Motorhaube befestigt ist. Ebenso ist es möglich, dass es sich bei der Projektionsfläche um ein Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs handelt.

Sofern das Objekt 3 auf der Motorhaube eines Pkws 5 befestigt ist, kann das Aufnahmemittel 8 im Innenraum des Pkws 5 im Bereich der Windschutzscheibe angebracht sein. Das Aufnahmemittel 8 muss dann so ausgerichtet sein, dass das Objekt 3 und/oder sein Schatten 4 ständig im Strahlengang 7 des Aufnahmemittels 8 liegt (4).

Als Objekte 3, welche den Schatten 4 werfen, können beispielsweise ohnehin vorhandene hervorstehende Fahrzeugteile benutzt werden, so zum Beispiel Fahrzeugembleme (siehe 5), Zierelemente, Antennen, Spiegel, Griffe, Wischer, Dachträger usw.

Der Kontrast zwischen dem Schatten 4, der Projektionsfläche 2 und der ebenfalls von dem Aufnahmemittel 8 erfassten Umgebung ist ein Maß für die Intensität des eingestrahlten Lichts. Die Intensität des Lichts kann durch eine Analyse der Differenzen der Helligkeitswerte in dem von dem Aufnahmemittel 8 geliefertem Bildsignal gewonnen werden.

Aus dem Bild des Objektes 3, der Projektionsfläche 2, des Schattens 4 und der von dem Aufnahmemittel 8 erfassten Umgebung kann ebenfalls eine Information über die Gesamthelligkeit gewonnen werden. Hierzu können die Helligkeitswerte in dem Bildsignal beispielsweise ermittelt werden.

Ferner können die Informationen über die Intensität (Kontrast) und/oder der Helligkeit Informationen über die Sichtweite gewonnen werden. Während die Informationen über die Lage der Lichtquelle, d. h. der Sonne 1 zum Aufnahmemittel beziehungsweise Objekt 3 nur bei Tag zur Regelung der Klimaanlage benötigt wird, ist eine Sichtweitensensierung auch bei Nacht, Nebel, Regen, Schnee und/oder Gischt nötig. Hierzu ist in der Regel eine künstliche Beleuchtung des Merkmals erforderlich. Dies kann entweder dadurch erfolgen, dass das Merkmal eine eigene Lichtquelle 6 enthält also selbst leuchtet, wie dies zum Beispiel in 6 dargestellt ist. Bei dem in der 6 dargestellten Objekt 3 ist eine Leuchtdiode 6 mit einer dem Bearbeitungsmittel bekannten Leuchtkraft integriert. Aus dem von dem Aufnahmemittel erfassten Licht dieser eigenen Lichtquelle des Objekts 3 kann im Vergleich zu der bekannten Lichtstärke der Lichtquelle 6 eine weitere Information über die Sichtweite gewonnen werden. Ebenso ist es aber auch möglich, dass das Merkmal von einer weiteren Einrichtung beleuchtet wird, wobei dem Verarbeitungsmittel dann bekannt ist, welche Helligkeit das beleuchtete Objekt 3 bei einer normalen guten Sichtweite hat.

Die Wellenlänge und die Dauer der Beleuchtung sollte soweit das beleuchtete Objekt im Sichtbereich des Fahrers ist, so gewählt sein, dass die Beleuchtung den Fahrer nicht stört. Geeignet sind beispielsweise Blitze von geringer Dauer (z. B. wenige Millisekunden oder kürzer) oder im nahen Infrarotbereich (ca. 850 mm Wellenlänge) oder anderes unsichtbares, jedoch im Empfindlichkeitsbereich der üblichen Aufnahmemittel liegendes Licht. Eine derartige externe Beleuchtungseinrichtung kann beispielsweise auch in dem Aufnahmemittel integriert sein.

Für die Ermittlung der Sichtweite ist jedoch nicht nur die von dem Aufnahmemittel und dem Verarbeitungsmittel so gewonnenen Information zur Sichtweite nötig. Vielmehr wir die tatsächliche Sichtweite durch noch weitere Größen beeinflusst. Bei diesen Größen kann es sich beispielsweise um die Informationen eines Regensensors handeln. Ein solcher Regensensor kann beispielsweise Informationen darüber liefern, ob es regnet, ob Gischt eines vorausfahrenden Fahrzeugs die Sicht behindert oder ob es schneit. In die Ermittlung der Sichtweite aus technischen Aufnahmen heraus können personenspezifische Größen einfließen. Durch eine biometrische Identifikation des Fahrers kann die Sichtweite personalisiert berechnet werden. Zu den personenspezifischen Größen können Fehlsichtigkeit, Sehvermögen, Alter, Müdigkeit, Gesundheitszustand u. a. Merkmale einfließen.

Im Weiteren wird auf 9 Bezug genommen. Bei den bisherigen Betrachtungen ist von einem schattenwerfenden Objekt 3 ausgegangen worden, welches erhaben über eine Projektionsfläche 2 hervorragt. Eine andere Möglichkeit besteht jedoch darin, ein Objekt (z. B. einen Keil, einen Spalt oder ähnliches) auf der Windschutzscheibe anzubringen oder in die Windschutzscheibe zu integrieren. Das Aufnahmemittel zum Beispiel eine Kamera könnte dann entweder auf das Objekt selbst oder aber auf den Schatten des Objekts gerichtet sein, um ein Bild des Objekts oder des Schattens aufzunehmen und in ein Bildsignal umzuwandeln, welches an das Verarbeitungsmittel übermittelt wird.

Ferner ist es möglich, wie in 8 dargestellt, ein Bild der Umgebung aufzunehmen und dabei Objekte und dessen Schatten zu erfassen, welche keine feste Lagebeziehung zu dem Aufnahmemittel haben. Dabei könnte es sich beispielsweise um ein vorausfahrendes Kraftfahrzeug 9a oder um ein Objekt am Fahrbahnrand zum Beispiel einen Baum 9b handeln. Hierzu kann, um die Lichteinstrahlung der Sonne 1 bestimmen zu können, ein Bild oder eine Bildfolge aufgenommen werden. Anhand zum Beispiel eines Kantenbestimmungsalgorithmus werden dann aus dem gewonnenen Bildsignal das Objekt 3 und dessen Schatten 4 bestimmt. Beim Kantendetektieralgorithmus kann es sich um eine Auswertung im Ortsbereich handeln, zum Beispiel Korrelationsmasken oder Faltungsmasken, vorzugsweise mit einstellbaren Maskenparametern, oder um eine Hough-Transformation. Es kann jedoch auch eine Auswertung im Ortsfrequenzbereich erfolgen, zum Beispiel Fast Fourier Transformation (FFT), Digital Cosinus Transformation (DCT), andere sogenannte unitäre Transformationen oder aber Wavelet-Transformationen, gegebenenfalls mit anschließender Ortsbestimmung der Kanten. Eine mögliche Ausführung besteht in der Auswertung des Flächenwinkels der Sonnenstrahlung aus den Amplitudenspektrum.

Daraus lässt sich der Stand der Sonne (Azimutwinkel, Flächenwinkel) berechnen. Damit dieser berechnet werden kann, muss zunächst die Lage des beobachteten Objekts 3 relativ zu dem Aufnahmemittel bestimmt werden. Dieses geschieht beispielsweise durch Bildauswertung, zum Beispiel durch Auswertung des optischen Flusses oder es kann eine Bestimmung absolut über GPS oder ähnlichem erfolgen. Für eine noch feinere Auswertung kann auch die Änderung der Fahrzeugposition zu den Objekten und so eine Änderung der Einstrahlung der Sonne berechnet werden. Hierfür können Eigengeschwindigkeit und Eigenbeschleunigung des Fahrzeuges, die Gierrate des Fahrzeugs und ähnliches berücksichtigt werden. Ebenso kann mit Hilfe einer Erkennung von Objekten 9 ohne feste Lagebeziehung zum Aufnahmemittel die Sichtweite bestimmt werden. Nachts kann für die Bestimmung der Sichtweite dann die Beleuchtung der Objekte 9 durch die Fahrzeugscheinwerfer ausgenutzt werden. Mit diesem Verfahren wäre es dann möglich ohne Objekt 3 am eigenen Fahrzeug die Einstrahlung der Sonne oder die Sichtweite zu bestimmen. Ein Objekt 3 mit fester Lagebeziehung muss dann in solchen Fällen nicht am Fahrzeug vorgesehen werden.

Claims

Verfahren zum Erfassen des Azimutwinkels, des Flächenwinkels, der Lichtintensität und/oder die Helligkeit der Lichtquelle, insbesondere der Sonne (1), mittels eines optischen Systems, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System ein Bildverarbeitungssystem mit einem Mittel zur Bildaufnahme (8, Aufnahmemittel) und einem Mittel zur Verarbeitung (Verarbeitungsmittel) des von dem Aufnahmemittel (8) gelieferten Bildsignals umfasst, und dass das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) mittels des Aufnahmemittels (8) wird ein Bild eines Objekts (3) und/oder eines Schattens (4) des Objekts (3) erfasst und in das Bildsignal umgewandelt, b) mittels des Verarbeitungsmittels wird das Bildsignal ausgewertet und der Azimutwinkel (β), der Flächenwinkel (α), die Lichtintensität und/oder die Helligkeit der Lichtquelle (1) ermittelt.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (3) Teil des optischen Systems ist und eine feste Lage relativ zu dem Aufnahmemittel hat.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Objekts (3) zum Aufnahmemittel ermittelt wird, vor, während oder nachdem das Aufnahmemittel das Bild des Objekts (3) erfasst hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Bildsignal Informationen über den Schatten (4) herausgefiltert werden
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Azimutwinkel (β) der Lichtquelle (1) zum Aufnahmemittel aus geometrischen Abmessungen des Schattens (4) des Objekts (3), insbesondere der Länge des Schattens (4) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenwinkel (α) der Lichtquelle (1) zum Aufnahmemittel aus der geometrischen Abmessung des Schattens (4) des Objekts (3) und insbesondere aus der Richtung des Schattens (4) des Objekts (3) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität des Lichts der Lichtquelle (1) aus Differenzen der Helligkeitswerte im Bildsignal und/oder der Entfernung der Lichtquelle zum Aufnahmemittel berechnet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeit des Lichts aus den durchschnittlichen Helligkeitswerten oder Grauwerten im Bildsignal ermittelt wird.
Verfahren zur Ermittlung der Sichtweite, wobei die Sichtweite aus einem gemäß eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 gewonnenen Wertes der Lichtintensität und Helligkeit ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System Teil eines Fahrzeugs ist und dass Informationen über das Fahrzeug in Ermittlung des Azimutwinkels, des Flächenwinkels, der Sichtweite, der Intensität und/oder der Helligkeit einfließen.
Optisches System zur Durchführung eines der Verfahren gemäß eines der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System ein Bildverarbeitungssystem umfasst, welches ein Mittel zur Aufnahme von Bildern und Erzeugung von Bildsignalen (Aufnahmemittel 8) und ein Mittel zur Verarbeitung von Bildsignalen (Verarbeitungsmittel), insbesondere einen Mikrorechner, umfasst.
Optisches System nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System ein Objekt umfasst, das über ein eigenes Leuchtmittel (6) beleuchtbar ist.