DE10339975B4

DE10339975B4 - Abbildungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10339975B4
Application number: DE10339975A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Toyota-shi Hagisato; Shinya Toyota-shi Kawamata; Ryuji Toyota-shi Yamaguchi; Hidetoshi Kadoma Mimura; Tsuyoshi Kadoma Kumasaka
Original assignee: Panasonic Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Panasonic Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2010-03-18
Anticipated expiration: 2023-08-30
Also published as: US20040042683A1; DE10339975A1; JP4313996B2; JP2004096345A; US7656423B2

Abstract

Abbildungsvorrichtung (1), das eine Unterstützung eines Fahrers hinsichtlich einer visuellen Erkennung bereitstellt, wobei die Nachtsichtvorrichtung aufweist:
eine Bildaufnahmevorrichtung (2), die ein von einem Objekt, von dem ein Bild gemacht werden soll, einfallendes Licht speichert und fotoelektrisch umwandelt und die empfindlich hinsichtlich nahem Infrarotlicht ist, und
ein Ausgangssignal-Regelungsmittel (7) zur Regelung eines Ausgangspegels eines Bildsignals, das durch eine Bildverarbeitung eines Abbildungssignals gewonnen wird, das von der Bildaufnahmevorrichtung (2) ausgegeben wird,
wobei
das Ausgangssignal-Regelungsmittel (7) den Ausgangssignalpegel derart einstellt, dass, wenn ein vorbestimmtes Testmuster unter Standardbedingungen aufgenommen wird, der Spitzenwert des Bildsignals des aufgenommenen Testmusters einen Wert zwischen 50 und 70 IRE annimmt, so dass der Effekt der Lichthofbildung von Scheinwerfern in einem aufgenommenen Bild verringert wird, während eine ausreichende Sichtbarkeit von Fußgängern gewährleistet wird, wenn eine Person und ein ankommendes Fahrzeug mit eingeschalteten Scheinwerfern vorhanden ist, und
die Standardbedingungen folgende sind: eine Tafel-Beleuchtungsquelle zur Beleuchtung des...

Description

Die Erfindung betrifft eine Abbildungsvorrichtung, die für Nachtaufnahmen und dergleichen geeignet ist.
Die JPA 5-56341 offenbart ein Beispiel einer bekannten Abbildungsvorrichtung, die eine CCD verwendet, um ein durch ein optisches Abbildungssystem eintretendes Licht fotoelektrisch umzuwandeln und auszugeben. Die Abbildungsvorrichtung steuert die an das optische Abbildungssystem übertragene Lichtmenge und die Lichtspeicherungszeit einer Bildaufnahmevorrichtung, und steuert unterschiedlich die Verstärkung des Ausgangssignals der Bildaufnahmevorrichtung. In einem vorgegebenen Abbildungsmodus erhöht die Abbildungsvorrichtung die Verstärkung, um die eingestellte Lichtspeicherungszeit zu verkürzen, um unabhängig von der Abbildungssituation eine optimale Belichtungssteuerung zu erreichen.
Bei diesem Abbildungssystem des Standes der Technik können jedoch, je nach den Bedingungen, in denen das Bild aufgenommen wird (d. h. den Abbildungsbedingungen), Problem wie etwa Lichthofbildung in der Bildanzeige auftreten. Wenn zum Beispiel die Abbildungsvorrichtung in einem Hilfssystem zur visuellen Erkennung verwendet wird, die dem Fahrer beim Fahren des Fahrzeugs bei Nacht eine Hilfe bei der visuellen Erkennung bereitstellt, wird die Stärke des Bildausgangssignals hoch eingestellt, so dass der Fahrer Fußgänger oder Hindernisse, die sich vor dem Fahrzeug auf der Straße befinden, erkennen kann. Wenn jedoch das Bildausgangssignals auf diese Weise eingestellt wird, und die Abbildungsvorrichtung zum Beispiel Scheinwerferlicht eines entgegenkommenden Fahrzeugs aufnimmt, tritt eine starke Lichthofbildung auf, so dass eine geeignete Abbildung nicht erreicht werden kann.
Das Dokument EP 986 913 B1 betrifft eine elektronische Brille insbesondere zur Nachtsicht, die einen Brillenteil aufweist, der mittels eines Kabels mit einem Taschenteil verbunden ist. Ein elektronisches Bildverarbeitungssystem, das in dem Taschenteil vorgesehen ist, stellt eine automatische Kontrastoptimierung bereit, die automatisch durchgeführt wird, wenn sich Lichtbedingungen ändern. Um diese Funktion durchzufüh ren, weist das elektronische Bildverarbeitungssystem eine Analyseschaltung auf, die die Grauwertverteilung in dem Bild, das von der elektronischen Kamera aufgezeichnet wird, bestimmt. Diese Information wird an eine Transformationsschaltung übermittelt, die eine modifizierte Grauwertverteilung aus der Originalgrauwertverteilung entsprechend einer Ausgleichskurve erzeugt. Während die Anzahl und die Frequenz diskreter Grauwerte, die erscheinen, dieselben bleiben, wird der Ort der Grauwerte derart modifiziert, dass insgesamt ein größerer Grauwertbereich erhalten wird.
Das Dokument EP 707 424 B1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Nachtsichtverbesserung für Autofahrer. Das Verfahren beinhaltet die Beleuchtung der Fahrbahn mit einer Bestrahlungsvorrichtung des Fahrzeugs. Ein Bild der Fahrbahn wird mit einer Kamera aufgenommen, die hinsichtlich der Strahlung empfindlich und Zeile um Zeile adressierbar ist. Die Kamera ist vertikal positioniert und kann um eine Achse derart gedreht werden, dass jede Zeile vollständig in einer Bildzone ausgebildet ist, für die eine einheitliche Verstärkung benötigt wird. Die Verstärkung für jede Zeile wird entsprechend vorbestimmten Kriterien geregelt, um ein dynamisches Bild zu erhalten. Die Regelung der Verstärkung wird auf der Grundlage einer Analyse von maximalen und mittleren Werten jeder Zeile durchgeführt.
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Das Dokument US 50 03 394 beschreibt ein Fernsehsystem, das Abschnitte zum Begrenzen einer Weißspitzenansteuerung für eine Anzeigevorrichtung enthält, während ein relativ hoher Bildkontrast und eine relativ hohe Bildhelligkeit aufrechterhalten werden. Das System enthält einen Abschnitt zur automatischen Kontrastregelung zum Regeln der Amplitude des Leuchtdichtesignals als Antwort auf den Spitzenwert eines die Leuchtdichte repräsentierenden Bildkomponentensignals, dem ein ”Weiß-Streck”-Regelungsabschnitt zum Betonen von Leuchtdichtekomponenten im mittleren Bereich in Bezug auf Leuchtdichtekomponenten im hohen Bereich als Funktion des Mittelwertes der die Leuchtdichte repräsentierenden Bildkomponente vorausgeht.
Das Dokument EP 547 325 A2 beschreibt ein Videosystem mit einer rückkopplungsgesteuerten ”Weiß-Streck”-Verarbeitung und Helligkeitskompensation. Ein nichtlinearer Prozessor und ein Helligkeitsregelungsprozessor sind in Kaskade zwischen einen Eingang zum Empfangen eines Videoeingangssignals, das zu verarbeiten ist, und einen Ausgang zum Bereitstellen eines verarbeiteten Videoausgangssignals geschaltet. Ein Steuersignal zum Steuern der Übertragungscharakteristika des nichtlinearen Prozessors wird durch einen Verstärker bereitgestellt, der einen ersten Eingang, der zum Empfangen eines mittleren Bildpegels verbunden ist, das ein Signal angibt, das von dem verarbeiteten Videoausgangssignal abgeleitet wird, und einen zweiten Eingang aufweist, der zum Empfangen eines Bezugspegelsignals, das diesem zugeführt wird, verbunden ist. Ein Helligkeitsregelungssignal wird an einen Steuereingang des Helligkeitsregelungsprozessors zum Regeln des Helligkeitspegels des verarbeiteten Videoausgangssignals angelegt. Schaltmittel sind vorgesehen, um mindestens einen Teil des Bezugpegelsignals für den Verstärker aus dem Helligkeitsregelungssignal, das dem Helligkeitsregelungsprozessor zugeführt wird, abzuleiten, um eine Änderungstendenz des Helligkeitsregelungssignals zu verringern, um die Übertragungscharakteristika des nichtlinearen Prozessors zu ändern.
Das Dokument US 2002/0067413 A1 beschreibt ein System und ein Verfahren zum Steuern eines Nachtsichtsystems in einem Fahrzeug. Eine Fahrzeugnachsichtkamera weist eine optische Linse und ein CCD-Bildsensorarray geringen Lichtes auf, das ein Bild, das durch die optische Linse aufgenommen wird, in ein elektronisches Signal umwandelt. Ein Signalprozessor empfängt das elektronische Signal und ist in der Lage, eine Verstärkung des elektronischen Signals automatisch zu regeln. Eine Zeitpunktsteuerung steuert automatisch eine elektronische Irisgröße des CCD-Bildsensorarrays, das das elektronische Signal in ein Bild auf der Anzeige umwandelt. Ein Leuchtdichteschwellenwertdetektor bestimmt die Leuchtdichte des elektronischen Signals und erzeugt ein Leuchtdichtenschwellenwertdetektorausgangssignal zum Ermöglichen oder Verhindern der automatischen Regelung der Verstärkung des elektronischen Signals und der elektronischen Irisgröße des CCD-Bildsensorarrays.
In dem Buch ”Video Cameras: Theory and Servicing” von McGinty, Gerald P., 1984, Howard W. Sams Co. Inc., sind Verfahren zum Betreiben, Kalibrieren und Einstellen von Videokameras beschrieben.
In Anbetracht der vorgenannten Probleme stellt die Erfindung somit eine Abbildungsvorrichtung bereit, die entsprechend den Abbildungsbedingungen eine geeignete Abbildung ermöglicht.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Abbildungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 geschaffen.
Bei dieser Abbildungsvorrichtung regelt das Ausgangssignal-Regelungsmittel vorzugsweise den Ausgangspegel des Bildsignals, indem sie eine Lichtspeicherungszeit der Bildaufnahmevorrichtung auf der Grundlage des Abbildungssignals ändert.
Gemäß diesem ersten Aspekt wird die Aufrechterhaltung der Sichtbarkeit von Menschen und Hindernissen in der Bildanzeige und die Reduzierung der Lichthofbildung, wenn intensives Licht einfällt, möglich, indem das Bildausgangssignal dadurch niedrig gehalten wird, dass, wenn das vorbestimmte Testmuster unter Standardbedingungen aufgenommen wird, der Betrag des Spitzenwerts des Bildsignals so eingestellt wird, dass er einen Wert zwischen 50 und 70 IRE annimmt.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sind die Standardbedingungen folgende: Eine Tafel-Beleuchtungsquellenvorrichtung emittiert Licht mit einer Farbtemperatur von 5100 ± 100 K, einer Beleuchtungsstärke von 2750 ± 150 Lux und einer Leuchtdichte von 1050 ± 50 cd/m², und eine Raumbeleuchtung ist auf 500 bis 1500 Lux eingestellt.
Vorzugsweise wird eine Graufstufentafel als Testmuster verwendet.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Abbildungsvorrichtung gemäß Anspruch 4 geschaffen.
Vorzugsweise regelt das Ausgangssignal-Regelungsmittel den Ausgangspegel des Bildsignals durch Einstellen einer Verstärkung eines Verstärkers, der das Bildsignal verstärkt. Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird der vorbestimmte Wert des Spitzenwerts innerhalb eines Bereichs von 50 bis 70 IRE eingestellt.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung verhindert eine Regelung des Ausgangspegels des Bildsignals, derart dass der Spitzenwert der Signalwelle des Bildsignals einen vorbestimmten Wert nicht übersteigt, dass die Bildanzeige übermäßig hell ist, wenn intensives Licht einfällt.
Gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt der Erfindung ist vorzugsweise ein Beleuchtungsstärken-Erfassungsmittel vorgesehen, um eine Beleuchtungsstärke des einfallenden Lichts zu erfassen, wobei das Regelungsmittel eine Regelgröße des Ausgangspegels auf der Grundlage von Erfassungsergebnissen des Beleuchtungsstärken-Erfassungsmittels ändert und den Ausgangspegel eines aufgenommenen Bildes von dem Bildsignal regelt, so dass die Leuchtdichte des aufgenommenen Bildes einen Wert annimmt, der niedriger als ein vorbestimmter Wert ist.
Das Ausgangssignal-Regelungsmittel regelt vorzugsweise den Ausgangspegel des Bildsignals durch Ändern der Regelgröße in Bezug auf eine Vorspannung der Bildaufnahmevorrichtung.
Durch Erfassen der Beleuchtungsstärke des einfallenden Lichts mit Hilfe der Beleuchtungsstärken-Erfassungsvorrichtung, Ändern der Regelgröße des Ausgangspegels des Bildsignals auf der Grundlage des erfassten Ergebnisses, und Verhindern, dass die Bildanzeige so hell wie oder heller als ein vorbestimmter Wert wird, ist es möglich, die Regelgröße sofort zu ändern, wenn intensives Licht einfällt, und somit zu verhindern, dass die Bildanzeige übermäßig hell ist.
Die genannten sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden klar anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen zur Darstellung gleicher Elemente verwendet werden. In den Zeichnungen sind:
1 ein Blockdiagramm einer Abbildungsvorrichtung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Ansicht, die eine Einstellung des Ausgangssignals der in 1 gezeigten Abbildungsvorrichtung darstellt;
3 eine Ansicht, die ein Testmuster darstellt, das bei der in 2 gezeigten Einstellung des Ausgangssignals verwendet wird;
4 eine Ansicht, die ein Bildsignal der in 2 gezeigten Einstellung des Ausgangssignals darstellt;
5 ein Blockdiagramm eines Hilfssystems zur visuellen Erkennung, das die in 1 gezeigte Abbildungsvorrichtung verwendet;
6 eine Kennlinie, die einen Ausgangssignal-Einstellwert der in 1 gezeigten Abbildungsvorrichtung und ein Lichthofflächenverhältnis in einem aufgenommenen Bild zeigt;
7 ein mit einem in 5 gezeigten Hilfssystem zur visuellen Erkennung aufgenommenes Bild;
8 ein weiteres mit einem in 5 gezeigten Hilfssystem zur visuellen Erkennung aufgenommenes Bild;
9 noch ein weiteres mit einem in 5 gezeigten Hilfssystem zur visuellen Erkennung aufgenommenes Bild;
10 noch ein weiteres mit einem in 5 gezeigten Hilfssystem zur visuellen Erkennung aufgenommenes Bild;
11 ein Blockdiagramm einer Abbildungsvorrichtung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
12A und 12B Ansichten, die eine Ausgangssignal-Regelung bei der in 11 gezeigten Abbildungsvorrichtung darstellen; und
13 ein Blockdiagramm einer Abbildungsvorrichtung nach einer dritten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Nachfolgend sind beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Elemente einer beispielhaften Ausführungsform, die denen einer weiteren beispielhaften Ausführungsform entsprechen, sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf eine erneute Beschreibung wird verzichtet.
Erste Beispielhafte Ausführungsform
1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Abbildungsvorrichtung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Wie in der Zeichnung gezeigt ist, ist die Abbildungsvorrichtung 1 gemäß dieser beispeilhaften Ausführungsform mit einer CCD 2 (”Charge Coupled Device” = ”Ladungsgekoppelte Schaltung”) versehen. Die CCD 2 ist eine Bildaufnahmevorrichtung, die ein von einem Objekt, von dem ein Bild aufgenommen werden soll, einfallendes Licht speichert und fotoelektrisch umwandelt. Ein optisches Abbildungssystem 3 ist vor der CCD 2 angebracht. Das optische Abbildungssystem 3 ist aus einem Satz von Kameralinsen, einem Absorptionsfilter für sichtbares Licht und dergleichen aufgebaut. Dadurch, dass das optische Abbildungssystem 3 mit einem Absorptionsfilter für sichtbares Licht ausgestattet ist, ist die CCD 2 für Strahlung im nahen Infrarotbereich empfindlich. Das einfallende Licht, welches das Eingangsbild ist, tritt durch das optische Abbildungssystem 3 und trifft auf die CCD 2.
Auf der Ausgangsseite der CCD 2 ist, in dieser Reihenfolge, ein Verstärker 4, eine CDS (”Correlated Double Sampling” = ”Korrelierte Doppelabtastung”) 5 und eine AGC (”Auto Gain Control” = ”Automatische Verstärkungsregelung”) 6 angeordnet. Der Verstärker 4 ist ein analoger Verstärker, der ein Abbildungssignal der CCD 2 verstärkt. Die CDS 5 ist eine CDS-Schaltung, die Rauschen in der gespeicherten Ladung der CCD 2 reduziert. Die AGC 6 ist eine Schaltung, die die Verstärkung des Abbildungssignals automatisch einstellt.
Auf der Ausgangsseite der AGC 6 ist ein Regelungsabschnitt 7 angeordnet. Der Regelungsabschnitt 7 empfängt und verarbeitet Signale, die von der AGC 6 ausgegeben werden, und gibt Steuersignale an die AGC 6 und an einen CCD-Ansteuerungsabschnitt 8.
Der CCD-Ansteuerungsabschnitt 8 ist ein CCD-Ansteuerungsabschnitt, der die Speicherungsoperation, die Leseoperation, die Rücksetzoperation, die Bypassspannung und dergleichen der CCD 2 steuert. Der CCD-Ansteuerungsabschnitt 8 funktioniert als eine elektronische Blende, die die Belichtungszeit, i. e. die Verschlusszeit, der CCD 2 dadurch steuert, dass die Speicherungszeit der CCD 2 durch eine Änderung eines Steuerimpulses oder dergleichen geändert wird. Ein Verstärker 9 ist an der Ausgangsseite des Regelungsabschnitts 7 angeordnet. Der Verstärker 9 ist ein Verstärker, der ein von dem Regelungsabschnitt 7 ausgegebenes Bildsignal verstärkt.
Nachfolgend ist die Regelung des Ausgangssignals der Abbildungsvorrichtung 1 beschrieben.
In 1 regelt die Abbildungsvorrichtung 1 den Ausgangspegel des Abbildungssignals, das ausgegeben wird, so dass er eine vorbestimmte Regelgröße annimmt. Diese Regelung des Ausgangssignals wird von dem Regelungsabschnitt 7 und dem CCD-Ansteuerungsabschnitt 8 ausgeführt.
Das heißt, der Regelungsabschnitt 7 berechnet aus dem Abbildungssignal den Durchschnittswert des Leuchtdichte pegels des Gesamtbildes. Wenn dieser Durchschnittswert größer als eine voreingestellte Regelgröße ist, erhöht der CCD-Ansteuerungsabschnitt 8 die Verschlussgeschwindigkeit der CCD 2, um die Belichtungszeit zu verkürzen. Ist dieser Durchschnittswert kleiner als die voreingestellte Regelgröße, setzt der CCD-Ansteuerungsabschnitt 8 die Verschlussgeschwindigkeit der CCD 2 herab, um die Belichtungszeit des Bildsignals zu verlängern.
Durch diese Art der Regelung des Ausgangssignals kann ein gleichmäßiges Bildsignal ausgegeben werden, selbst wenn sich die Helligkeit des Objekts, von dem ein Bild gemacht werden soll, ändert.
Nachfolgend ist die Einstellung des Ausgangssignals der Abbildungsvorrichtung 1 beschrieben.
2 ist eine Ansicht, die eine Einstellung des Ausgangssignals der Abbildungsvorrichtung veranschaulicht. 3 ist eine Ansicht, die ein Testmuster darstellt. 4 ist eine Ansicht, die ein Abbildungssignal darstellt.
Wie in 2 gezeigt ist, stellt die Abbildungsvorrichtung 1 das Ausgangssignal unter vorbestimmten Standardbedingungen ein. Bei der Einstellung des Ausgangssignals der Abbildungsvorrichtung 1 wird zuerst ein Testmuster 20 in einer Position vor der Abbildungsvorrichtung 1 angeordnet. Eine Messvorrichtung 22 ist über ein Kabel 21 mit der Ausgangsseite der Abbildungsvorrichtung 1 verbunden. Eine Stromversorgung 24 ist ebenfalls über das Kabel 21 mit der Abbildungsvorrichtung 1 verbunden.
Wie in 3 gezeigt ist, wird als Testmuster 20 eine Graustufentafel verwendet. Es kann zum Beispiel eine transparente ITE- oder einer Typ-III-Graustufentafel (γ = 0,45) verwendet und an eine Tafelbeleuchtungsquelle 23 (Musterbox CCV51F, hergestellt von Dai Nippon Printing Co., Ltd.) angebracht werden. Eine Vorrichtung, z. B. ein Synchronoskop, das den Bildsignalpegel des aufgenommenen Testmusters 20 messen kann, kann als Messvorrichtung 22 verwendet werden.
Die Abbildungsvorrichtung 1 ist so aufgestellt, dass das Testmuster 20 gerade den von der Abbildungsvorrichtung 1 aufgenommenen Bereich ausfüllt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Entfernung zwischen der Abbildungsvorrichtung 1 und dem Testmuster 20 entsprechend den Eigenschaften des optischen Abbildungssystems 3 der Abbildungsvorrichtung 1 bestimmt.
Unter Bezugnahme auf 2 versorgt eine Stromversorgung 24 die Abbildungsvorrichtung 1, um diese in Betrieb zu setzen. Die Tafelbeleuchtungsquelle 23 sendet ein Licht aus, das eine Farbtemperatur von 5100 ± 100°K, eine Beleuchtungsstärke von 2750 ± 150 Lux und eine Leuchtdichte von 1050 ± 50 cd/m² aufweist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Raumbeleuchtung auf 500 bis 1500 Lux eingestellt.
Unter diesen Standardbedingungen nimmt die Abbildungsvorrichtung 1 das Testmuster 20 auf und gibt das Bildsignal des aufgenommenen Testmusters 20 an die Messvorrichtung 22.
Unter Bezugnahme auf 4, ist ein Bildsignal S des Testmusters 20 auf einem Monitor 22a der Messvorrichtung 22 angezeigt. Dieses Bildsignal S ist ein Signal, bei dem sich die Spannung entsprechend dem Muster des Testmusters 20 stufenartig verändert hat. Zum Beispiel ist ein Bildsignal S1, das der Linie A-A in 3 entspricht, ein Signal, bei dem die Spannung stufenartig zunimmt, während ein Bildsignal S2, das der Linie B-B in 3 ent spricht, ein Signal ist, bei dem die Spannung stufenartig abnimmt. Aus Gründen der Einfachheit sind die Bildsignale S1 und S2, die ursprünglich getrennt dargestellt sind, in 4 einander überlappend dargestellt.
Anschließend wird das Ausgangssignal der Abbildungsvorrichtung 1 so eingestellt, dass der Einstellwert des Ausgangssignals, i. e. ein Spitzenwert (Spitzenwerthöhe) P des Bildsignals S einen Wert von 50 bis 70 IRE (Institute of Radio Engineers) annimmt. Man erhält den Spitzenwert P des Bildsignals S, indem man den Durchschnittswert eines Spitzenwerts P1 des Bildsignals S1 und einen Spitzenwert P2 des Bildsignals P2 nimmt. Vorzugsweise wird das Ausgangssignal der Abbildungsvorrichtung 1 so eingestellt, dass der Spitzenwert P des Bildsignals S einen Wert von 65 ± 3 IRE annimmt. Bei einer typischen Abbildungsvorrichtung wird der Spitzenwert des Ausgangs-Abbildungssignals auf ungefähr 80 IRE eingestellt. Im Gegensatz dazu wird das Ausgangssignal bei der Abbildungsvorrichtung 1 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform klein eingestellt.
Wenn der Betrag des Spitzenwertes P des Bildsignals S im Falle, dass das Graustufentestmuster 20 eingegeben worden ist, so eingestellt wird, dass es 50 bis 70 IRE beträgt, nimmt das Bildsignal einen Ausgangswert von 38 bis 43 IRE an, wenn der Gesamtanzeige Weiß eingegeben wird. Ebenso, nimmt das Bildsignal einen Ausgangswert von 40 bis 42 IRE an, wenn die Höhe des Spitzenwertes P des Bildsignals S auf 65 ± 3 IRE eingestellt ist und wenn der Gesamtanzeige Weiß eingegeben wird.
Indem eine Regelung des Ausgangssignals durchgeführt wird, wobei das Ausgangssignal auf diese Weise eingestellt wird, ist eine geeignete Abbildung, die sich in ausreichendem Maße an Änderungen der Bedingungen anpasst, unter denen die Abbildung gemacht wird (nachfolgend als ”Abbildungsbedingungen” bezeichnet), möglich.
Während die Einstellung des Ausgangssignal-Einstellwertes der Abbildungsvorrichtung 1 bei der Herstellung vorgenommen wird, beträgt der voreingestellte Wert des Ausgangssignal-Einstellwertes, der zu dieser Zeit eingestellt wird vorzugsweise 50 bis 70 IRE, selbst wenn das Ausgangssignal durch den Anwender nach der Herstellung einstellbar ist. Wenn dies getan wird, ist eine geeignete Abbildung von der Zeit an möglich, ab der die Abbildungsvorrichtung 1 verwendet wird, so dass der Anwender das Ausgangssignal nicht einstellen muss.
5 ist ein Blockdiagramm, das schematisch ein Hilfssystem 50 zur visuellen Erkennung (im Folgenden kurz: ”Hilfssystem 50”) eines Fahrzeugs zeigt, das die Abbildungsvorrichtung 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform verwendet.
Wie in der Zeichnung gezeigt ist, ist das Hilfssystem 50 ein System, das dem Fahrer eine Hilfe bei der visuellen Erkennung bereitstellt, wenn er bei Nacht fährt. Das Hilfssystem 50 umfasst als Abbildungsmittel die Abbildungsvorrichtung 1. Die Abbildungsvorrichtung 1 ist in einer solchen Position, zum Beispiel auf der Windschutzscheibe, angeordnet, dass sie ein Bild eines Bereichs vor dem Fahrzeug aufnimmt. Die Abbildungsvorrichtung kann mit einer Vorrichtung ausgestattet sein, die gegenüber einem Licht im nahen Infrarotbereich empfindlich ist.
Zum Beispiel kann ein Absorptionsfilter für sichtbares Licht in Richtung der Vorderseite des optischen Abbildungssystems 3 der CCD 2 angeordnet sein, wodurch es möglich ist, ein Bild zu erzeugen, das um Elemente im nahen Infrarotbereich herum zentriert ist. ”Im nahen Infra rotbereich” bezieht sich in diesem Fall auf Licht mit einer Wellenlänge zwischen 780 und 1500 nm.
Die Ausgangsseite der Abbildungsvorrichtung 1 ist mit einem Steuerungsabschnitt 51 verbunden. Dieser Steuerungsabschnitt 51 besteht zum Beispiel aus einer CPU, einem ROM, einem RAM, einer Eingangssignal-Schaltung, einer Ausgangssignal-Schaltung, eine Stromversorgungs-Schaltung und dergleichen, und steuert das Gesamtsystem.
Das Hilfssystem 50 ist mit einem Nah-Infrarot-Flutlichtgerät 52 (im Folgenden kurz: ”Flutlichtgerät”) ausgestattet. Das Flutlichtgerät 52 ist ein Beleuchtungsmittel zur Überflutung eines Bereichs vor dem Fahrzeug mit Licht im nahen Infrarotbereich und wird durch Signale gesteuert, die es von dem Steuerungsabschnitt 51 empfängt. Das Flutlichtgerät 52 kann Licht im infraroten Bereich in einen Bereich projizieren, der zum Beispiel dem Bereich, der von einem Fernlicht eines Scheinwerfers beleuchtet wird, entspricht.
Das Hilfssystem 50 ist darüber hinaus mit einem Anzeigeabschnitt 53 ausgestattet. Der Anzeigeabschnitt 53 ist ein Anzeigemittel zur Anzeige eines von der Abbildungsvorrichtung 1 aufgenommenen Bildes. Das Flutlichtgerät 52 ist so angebracht, dass das Bild für den Fahrer sichtbar ist. Ferner ist ein Satz von Schaltern 54 vorgesehen, um das Hilfssystem 50 AN bzw. AUS zu schalten und dergleichen.
Das Hilfssystem 50 wird während einer Fahrt bei Nacht oder zu anderen Zeiten verwendet, wenn die Sicht schlecht ist. Das Flutlichtgerät 52 überflutet einen Bereich vor dem Fahrzeug mit einem Licht im nahen Infrarotbereich. Die Abbildungsvorrichtung 1, die für Licht im nahen Infrarotbereich empfindlich ist, nimmt dann den Bereich vor dem Fahrzeug, der mit dem Licht im nahen Infrarotbereich beleuchtet ist, auf. Die Abbildungsvorrichtung 1 gibt dann ein Bildsignal an den Steuerungsabschnitt 51 aus. Der Steuerungsabschnitt 51 gibt anschließend das Bildsignal an den Anzeigeabschnitt 53 aus, und das aufgenommene Bild, das auf dem Bildsignal basiert, wird dann auf dem Anzeigeabschnitt 53 angezeigt.
Die Anzeige des aufgenommenen Bildes, während das Licht im nahen Infrarotbereich ausgesendet wird, hilft dem Fahrer des Fahrzeugs, Fußgänger und Hindernissen leichter zu erkennen als beim Geradeausschauen mit bloßem Auge, und hilft daher dem Fahrer bei der visuellen Erkennung des vor ihm liegenden Bereichs. Da ferner das Licht, das diesen Bereich überflutet, Licht im nahen Infrarotbereich ist, werden entgegenkommende Fahrer nicht beeinträchtigt.
Wenn hingegen ein Fahrzeug entgegenkommt, dessen Scheinwerfer eingeschaltet sind, ist der Pegel des einfallenden Lichts extrem hoch. In diesem Fall ist es möglich, die Lichthofbildung in dem angezeigten Bild, das auf dem Bildsignal der Abbildungsvorrichtung 1 basiert, zu reduzieren, indem das Ausgangssignal geregelt wird (d. h. indem der Ausgangspegel des Abbildungssignals geregelt wird), wodurch es möglich ist, eine geeignete Abbildung und eine angemessene Bildanzeige zu erhalten.
6 zeigt die Beziehung zwischen dem Ausgangssignal-Einstellwert und dem aufgenommenen Bild.
In der Zeichnung bezeichnet die horizontale Achse den Ausgangssignal-Einstellwert, und die vertikale Achse bezeichnet das Lichthofflächenverhältnis in dem aufgenommenen Bild. Das Lichthofflächenverhältnis wird berechnet, indem die Leuchtdichte des Gesamtbildes durch einen Teil des Bildes geteilt wird, das eine hohe Leuchtdichte aufweist.
Wenn, wie es in der Zeichnung gezeigt ist, der Ausgangssignal-Einstellwert so eingestellt ist, dass er beginnend von 0 IRE allmählich zunimmt, nimmt das Lichthofflächenverhältnis bis auf einen niedrigen Wert von 40 bis 50 IRE ab. Wenn dann der Ausgangssignal-Einstellwert wieder ansteigt, beginnt das Lichthofflächenverhältnis von ungefähr 70 IRE an stark anzusteigen. Daher kann ein hinsichtlich der Sichtbarkeit von Fußgängern und Hindernissen in geeigneter Weise aufgenommenes Bild mit einem niedrig eingestellten Ausgangssignal nicht gewonnen werden, obwohl eine Einstellung des Ausgangssignals von 10 bis 70 IRE ausreichend ist.
7 bis 10 sind aufgenommene Bilder, für den Fall, dass eine vorbestimmte Einstellung des Ausgangssignals durch die Abbildungsvorrichtung 1 vorgenommen wird.
7 ist ein Bild, das bei einem Ausgangssignal-Einstellwert von 70 IRE aufgenommen wurde. 8 ist ein Bild, das bei einem Ausgangssignal-Einstellwert von 50 IRE aufgenommen wurde. 9 ist ein Bild, das bei einem Ausgangssignal-Einstellwert von 100 IRE aufgenommen wurde. 10 ist ein Bild, das bei einem Ausgangssignal-Einstellwert von 30 IRE aufgenommen wurde. Die 7 bis 10 sind Nachtaufnahmen einer Straße, auf der sich eine Person und ein entgegenkommendes Fahrzeug mit eingeschalteten Scheinwerfern befinden, betrachtet in Fahrtrichtung eines Fahrzeugs, das mit der Abbildungsvorrichtung 1 ausgestattet war. In den 7 bis 9 sind die Person, die Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs und die umgebenden Bereiche der Scheinwerfer schraffiert dargestellt, um anzudeuten, dass sie sichtbar sind. Ebenso sind in 10 die Person, die Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs und die umgebenden Bereiche der Scheinwerfer kreuz-schraffiert, um anzudeuten, dass es so dunkel ist, dass sie schlecht zu sehen sind.
Bei dem in 7 gezeigten Bild, das mit einem Ausgangssignal-Einstellwert von 70 IRE aufgenommen ist, ist eine leichte Lichthofbildung des Scheinwerferlichts des entgegenkommenden Fahrzeugs zu erkennen. Jedoch ist der Lichthofeffekt nicht stark ausgeprägt, und die Person ist deutlich zu erkennen. Bei dem Bild der 8, das mit einem Ausgangssignal-Einstellwert von 50 IRE aufgenommen ist, ist die Leuchtdichte des Bildes niedrig, und die Lichthofbildung ist im Vergleich zu 7 verringert. Die Person ist noch erkennbar.
Bei dem Bild der 9, das mit einem Ausgangssignal-Einstellwert von 100 IRE aufgenommen ist, ist der Effekt der Lichthofbildung der Scheinwerferlichter des entgegenkommenden Fahrzeugs ausgeprägt, und die Leuchtdichte des Gesamtbildes ist hoch. Bei dem Bild der 10, das mit einem Ausgangssignal-Einstellwert von 30 IRE aufgenommen ist, ist die Lichthofbildung der Scheinwerferlichter wenig ausgeprägt, jedoch ist die Helligkeit des Gesamtbildes so weit reduziert, dass die Person nur sehr schwer zu erkennen ist.
Wenn folglich der Ausgangssignal-Einstellwert zwischen 50 und 70 IRE beträgt (7 und 8), ist die Lichthofbildung der Scheinwerferlichter reduziert, während eine ausreichende Sichtbarkeit von Fußgängern und Hindernissen gewährleistet ist. Ist der Ausgangssignal-Einstellwert hingegen größer als 70 IRE (9), ist die Lichthofbildung ausgeprägt, und wenn der Ausgangssignal-Einstellwert geringer als 50 IRE ist (10), ist die Sichtbarkeit der Person soweit reduziert, dass es schwierig ist, eine geeignete Bildanzeige zu erhalten.
Wie oben beschrieben, wird der Betrag des Spitzenwertes P des Bildsignals S bei der Abbildungsvorrichtung 1 der beispielhaften Ausführungsform auf 50 bis 70 IRE eingestellt, wenn das Testmuster 20 unter Standardbedingungen aufgenommen wird. Daraus folgt, dass selbst dann, wenn sich die Abbildungsbedingungen stark ändern, die Sichtbarkeit des Objektes, von dem ein Bild aufgenommen werden soll, aufrecht erhalten werden kann, während die Lichthofbildung reduziert werden kann, so dass eine geeignete Abbildung möglich ist und ein angemessenes Bild angezeigt werden kann.
Die Abbildungsvorrichtung 1 ist insbesondere als Abbildungsmittel für das Hilfssystem 50 bei Nachtfahrten zweckdienlich, wenn sich die Abbildungsbedingungen stark ändern. Das heißt, als Abbildungsmittel für das Hilfssystem 50, wenn ein Fahrzeug bei Nacht gefahren wird, wo sich die Abbildungsbedingungen stark ändern, ermöglicht die Abbildungsvorrichtung 1 sowohl eine geeignete Abbildung als auch eine angemessene Bildanzeige, die mit dem Hilfssystem 50 gewonnen wird, wodurch die Leistungsfähigkeit des Hilfssystems 50 verbessert wird.
Bei der ersten Ausführungsform wurde ein Fall beschrieben, bei der die Erfindung bei dem Hilfssytem 50 angewandt wurde, das bei Nachtfahrten eine Hilfe für den Fahrer bei der visuellen Erkennung bereitstellt. Die Abbildungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern kann auch bei anderen Systemen und dergleichen eingesetzt werden.
Zweite beispielhafte Ausführungsform
Nachfolgend ist eine Abbildungsvorrichtung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
11 ist ein Blockdiagramm, das schematisch Hauptabschnitte einer Abbildungsvorrichtung 1a gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform zeigt. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, ist die Abbildungsvorrichtung 1a gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform im wesentlichen gleich aufgebaut wie die Abbildungsvorrichtung 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die Abbildungsvorrichtung 1a gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform mit einem Spitzenwert-Erfassungsabschnitt 11 ausgestattet ist.
Der Spitzenwert-Erfassungsabschnitt 11 erfasst den Spitzenwert einer Signalwelle des Bildsignals, das von dem Regelungsabschnitt 7 ausgegeben wird. Wenn dieser Spitzenwert einen vorbestimmten Wert übersteigt, steuert der Spitzenwert-Erfassungsabschnitt 11 so den Ausgangspegel des Bildsignals, dass der Spitzenwert des Bildsignals mit dem vorbestimmten Wert übereinstimmt. Aus dem gleichen Grund wie der, der bei der ersten beispielhaften Ausführungsform angegeben wurde, wird der vorbestimmte Wert vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 50 bis 70 IRE eingestellt.
Wenn bei der Abbildungsvorrichtung 1a gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform das einfallende Licht sehr intensiv ist, so dass eine Bildsignalwelle S10 den vorbestimmten Wert übersteigt, wie es in 12A gezeigt ist, wird die Verstärkung des Verstärkers 9 angepasst, und der Ausgangspegel des Bildsignals wird so gesteuert, dass der Spitzenwert der Bildsignalwelle S10 mit dem vorbestimmten Wert übereinstimmt, wie es in 12B gezeigt ist. Daraus folgt, dass verhindert wird, dass das aufgenommene Bild der Abbildungsvorrichtung 1a aufgrund der Lichthofbildung oder dergleichen hell dargestellt wird, so dass eine angemessene Abbildung möglich ist und ein entsprechend aufgenommenes Bild angezeigt werden kann.
Ebenso, wie bei der Abbildungsvorrichtung 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, so ist auch die Abbildungsvorrichtung 1a als Abbildungsmittel für das Hilfssytem 50 zweckdienlich, wenn man ein Fahrzeug bei Nacht fährt, wo sich die Abbildungsbedingungen stark ändern.
Wie oben beschrieben, wird bei der Abbildungsvorrichtung 1a gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der Ausgangspegel des Bildsignals, wenn der Spitzenwert der Signalwelle des Bildsignals den vorbestimmten Wert übersteigt, so gesteuert, dass der Spitzenwert des Bildsignals mit dem vorbestimmten Wert übereinstimmt. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass das aufgenommene Bild mit übermäßiger Helligkeit angezeigt wird, wenn ein intensives Licht einfällt. Demzufolge kann ein aufgenommenes Bild, das für die Abbildungsbedingungen geeignet ist, angezeigt werden.
Ferner, wenn die Abbildungsvorrichtung 1a gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform als Abbildungsmittel für das Hilfssystem 50 verwendet wird, kann verhindert werden, dass das aufgenommene Bild mit übermäßiger Helligkeit angezeigt wird, selbst wenn die Abbildungsvorrichtung 1a ein intensives Licht wie etwa das Licht von Scheinwerfern eines entgegenkommenden Fahrzeugs empfängt. Daher ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, in der die Anzeige des aufgenommenen Bildes das Fahren des Fahrzeugs behindert.
Bei der zweiten beispielhaften Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, in dem der Spitzenwert-Erfassungsabschnitt 11 den Ausgangspegel des Bildsignals so einstellt, dass der von dem Spitzenwert-Erfassungsabschnitt 11 erfasste Wert mit einem vorbestimmten Wert übereinstimmt. Der Ausgangspegel des Bildsignals kann jedoch auch so gesteuert werden, dass der Spitzenwert mit dem vorbestimmten Wert übereinstimmt, indem der Durchschnittsausgangspegel des Bildsignals verwendet wird, ohne dabei den Spitzenwert zu erfassen. Zum Beispiel kann eine Einstellung des Ausgangssignals so ausgeführt werden, dass der Spitzenwert unter vorbestimmten Bedingungen innerhalb eines Bereichs von 50 bis 70 IRE gehalten wird, und der Durchschnittsausgangspegel des Bildsignals kann dann gewonnen werden. Indem der Ausgangspegel des Bildsignals so eingestellt wird, dass der Durchschnittsausgangspegel des Bildsignals während der tatsächlichen Verwendung mit dem des vorbestimmten Pegels übereinstimmt, wobei der Durchschnitt des Ausgangspegels der vorbestimmte Pegel ist, kann der Ausgangspegel des Bildsignals so eingestellt werden, dass der Spitzenwert effektiv mit dem vorbestimmten Wert übereinstimmt. In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass, wie bei der vorherigen ersten beispielhaften Ausführungsform, die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung zur Aufnahme des Testmusters unter Standardbedingungen ist.
Darüber hinaus kann der gleiche Effekt erreicht werden, wenn der vorbestimmte Wert ein Wert ist, der eine vorbestimmte Breite hat, wie wenn der vorbestimmte Wert ein Wert bei einem bestimmten Punkt ist. Wenn zum Beispiel ein Wert mit einer Breite von 65 ± 3 IRE als der vorbestimmte Wert verwendet wird und der Spitzenwert des Bildsignals 68 IRE übersteigt, genügt es, das Ausgangssignal so einzustellen, dass der Spitzenwert des Bildsignals höchstens 68 IRE beträgt. Entsprechend, wenn der Spitzenwert des Bildsignals bei gleicher Wertbreite niedriger als 62 IRE ist, genügt es, das Ausgangssignal so einzustellen, dass der Spitzenwert de Bildsignals wenigstens 62 IRE beträgt. Demzufolge ist es möglich, sowohl unregelmäßige Schwankungen zu verhindern als auch ein Bild mit überragender Qualität anzuzeigen.
Dritte beispielhafte Ausführungsform
Nachfolgend ist eine dritte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
13 ist ein Blockdiagramm, das schematisch Hauptabschnitte einer Abbildungsvorrichtung 1b gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, ist die Abbildungsvorrichtung 1b der dritten beispielhaften Ausführungsform im wesentlichen gleich aufgebaut wie die der Abbildungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die Abbildungsvorrichtung 1b gemäß der dritten Ausführungsform mit einem Beleuchtungssensor 12 ausgestattet ist, der eine Beleuchtungsstärke des einfallenden Lichts erfasst.
Der Beleuchtungssensor 12 ist so angeordnet, dass er das einfallende Licht empfangen kann, welches das mit Hilfe der CCD 2 aufzunehmende Objekt darstellt, und dient als Beleuchtungsstärken-Erfassungsmittel zur Erfassung der Beleuchtungsstärke des einfallenden Lichts. Das Ausgangssignal des Beleuchtungssensors 12 wird an den Regelungsabschnitt 7 gegeben. Der Regelungsabschnitt 7 ändert in geeigneter Weise die Einstellung einer Regelgröße auf der Grundlage der Erfassungsresultate des Beleuchtungssensors 12, und steuert den Ausgangspegel des Bildsignals so, dass die Helligkeit des aufgenommenen Bildes wenigstens gleich einem vorbestimmten Wert ist. Ein Vorspan nungswert der CCD 2 zum Beispiel kann als Regelgröße verwendet werden. Ebenso kann zum Beispiel ein Durchschnittsleuchtdichtewert der Gesamtanzeige des aufgenommenen Bildes als der vorbestimmte Wert für die Helligkeit des aufgenommenen Bildes verwendet werden. Insbesondere wird das Testmuster vorzugsweise unter Standardbedingungen aufgenommen, die mit jenen vergleichbar sind, die bei der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben sind, wobei die Einstellung des Ausgangssignals so ausgeführt wird, dass der Spitzenwert des Bildsignals Werte zwischen 50 und 70 IRE annimmt, und der durchschnittliche Leuchtdichtewert des Gesamtbildes zu diesem Zeitpunkt als der vorbestimmte Wert für die Helligkeit des aufgenommenen Bildes verwendet wird.
Alternativ kann das Ausgangssignal des Beleuchtungssensors 12 in eine weitere Steuer- bzw. Regeleinheit gegeben werden, der Parameter, der dem Bildsignal entspricht, kann in geeigneter Weise durch diese weitere Steuer- bzw. Regeleinheit eingestellt werden, und der in dem Regelungsabschnitt 7 eingestellte Parameter kann geändert werden.
Nachfolgend ist der Betrieb der Abbildungsvorrichtung 1b gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform mit einem Beispiel beschrieben, bei dem die Abbildungsvorrichtung 1b als Abbildungsmittel für das Hilfssystem 50 verwendet wird.
Wenn bestimmt worden ist, dass keine helle Lichtquelle wie etwa die Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs vorhanden ist, wird in dem Bereich, von dem ein Bild gemacht wird, die Regelgröße erhöht, so dass das aufgenommene Bild aufgehellt wird. In diesem Fall werden Fußgänger und eine Ansicht der vor dem Fahrzeug liegenden Straße hell dargestellt, so dass man eine gute Sichtbarkeit erhält.
Wenn andererseits ein intensives Licht wie etwa das von Scheinwerfern eines entgegenkommenden Fahrzeugs einfällt, wird die Regelgröße herabgesetzt, um das aufgenommene Bild abzudunkeln. Demzufolge ist es möglich, zu verhindern, dass das aufgenommene Bild zu hell angezeigt wird, so dass Situationen vermieden werden, in denen die Anzeige des aufgenommenen Bildes das Fahren des Fahrzeugs beeinträchtigt. Eine Abdunklung des aufgenommenen Bildes verhindert darüber hinaus wirksam die Lichthofbildung.
Ferner, wenn ein sehr intensives Licht wie das Fernlicht von Scheinwerfern eines entgegenkommenden Fahrzeugs einfällt, wird die Regelgröße noch weiter herabgesetzt, so dass das aufgenommene Bild noch dunkler gemacht wird. Demzufolge wird die Sichtbarkeit von Fußgängern und Hindernissen reduziert. Es ist jedoch möglich, zu vermeiden, dass das aufgenommene Bild zu hell dargestellt wird, wodurch es möglich wird, zuverlässig eine Situation zu vermeiden, in der die Anzeige des aufgenommenen Bildes das Steuern des Fahrzeugs beeinträchtigt.
Wie oben beschrieben ist, verhindert die Abbildungsvorrichtung 1b gemäß der dritten Ausführungsform, dass das aufgenommene Bild mit übermäßiger Helligkeit dargestellt wird, indem die Regelgröße sofort verändert wird, wenn intensives Licht einfällt. Die Abbildungsvorrichtung 1b tut dies dadurch, dass die Beleuchtungsstärke des einfallenden Lichts mit Hilfe des Beleuchtungssensors 12 erfasst wird, die Regelgröße des Ausgangspegels des Bildsignals auf der Grundlage der erfassten Ergebnisse geändert wird und verhindert wird, dass die Helligkeit des Abbildungssignals aufgenommenen Bildes gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert wird. Daher kann ein Bild dar gestellt werden, das angemessen den Abbildungsbedingungen entspricht.
Ferner, wenn die Abbildungsvorrichtung 1 gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform als Abbildungsmittel für das Hilfssystem 50 verwendet wird, ist es möglich, zu verhindern, dass das aufgenommene Bild mit übermäßiger Helligkeit angezeigt wird, selbst wenn die Abbildungsvorrichtung 1a ein intensives Licht wie das von Scheinwerfern eines entgegenkommenden Fahrzeugs empfängt. Demzufolge ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, in der die Anzeige des aufgenommenen Bildes das Fahren des Fahrzeugs beeinträchtigt.
Bei der zweiten und der dritten beispielhaften Ausführungsform ist es vorzuziehen, das Ausgangssignal so einzustellen, das der Spitzenwert, wenn das Testmuster unter Standardbedingungen zum Zeitpunkt der Herstellung aufgenommen wird, innerhalb eines Bereichs von 50 bis 70 IRE als dem voreingestellten Wert gehalten wird, wie bei der ersten beispielhaften Ausführungsform der Fall ist. Indem das Ausgangssignals auf diese eingestellt wird stimmt der Ausgangspegel des Bildsignals, der dem voreingestellten Wert, d. h. dem normalen Ausgangspegel, entspricht, mit dem Ausgangspegel überein, der für eine Nachtabbildung geeignet ist, so dass die Regelungsbreite des Ausgangspegels bei der zweiten und dritten beispielhaften Ausführungsform schmäler gemacht werden kann.

Claims

Abbildungsvorrichtung (1), das eine Unterstützung eines Fahrers hinsichtlich einer visuellen Erkennung bereitstellt, wobei die Nachtsichtvorrichtung aufweist: eine Bildaufnahmevorrichtung (2), die ein von einem Objekt, von dem ein Bild gemacht werden soll, einfallendes Licht speichert und fotoelektrisch umwandelt und die empfindlich hinsichtlich nahem Infrarotlicht ist, und ein Ausgangssignal-Regelungsmittel (7) zur Regelung eines Ausgangspegels eines Bildsignals, das durch eine Bildverarbeitung eines Abbildungssignals gewonnen wird, das von der Bildaufnahmevorrichtung (2) ausgegeben wird, wobei das Ausgangssignal-Regelungsmittel (7) den Ausgangssignalpegel derart einstellt, dass, wenn ein vorbestimmtes Testmuster unter Standardbedingungen aufgenommen wird, der Spitzenwert des Bildsignals des aufgenommenen Testmusters einen Wert zwischen 50 und 70 IRE annimmt, so dass der Effekt der Lichthofbildung von Scheinwerfern in einem aufgenommenen Bild verringert wird, während eine ausreichende Sichtbarkeit von Fußgängern gewährleistet wird, wenn eine Person und ein ankommendes Fahrzeug mit eingeschalteten Scheinwerfern vorhanden ist, und die Standardbedingungen folgende sind: eine Tafel-Beleuchtungsquelle zur Beleuchtung des Testmusters emittiert Licht mit einer Farbtemperatur von 5100 ± 100 K, einer Beleuchtungsstärke von 2750 ± 150 Lux und einer Leuchtdichte von 1050 ± 50 cd/m², und eine Raumbeleuchtung ist auf 500 bis 1500 Lux eingestellt.
Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal-Regelungsmittel (7) den Ausgangspegel des Bildsignals regelt, indem es eine Lichtspeicherungszeit der Bildaufnahmevorrichtung (2) auf der Grundlage des Abbildungssignals ändert.
Abbildungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Testmuster eine Graustufentafel verwendet wird.
Abbildungsvorrichtung (1a) das eine Unterstützung eines Fahrers hinsichtlich einer visuellen Erkennung bereitstellt, wobei die Nachtsichtvorrichtung aufweist: eine Bildaufnahmevorrichtung (2), die ein von einem Objekt, von dem ein Bild gemacht werden soll, einfallendes Licht speichert und fotoelektrisch umwandelt und die empfindlich hinsichtlich nahem Infrarotlicht ist, und ein Ausgangssignal-Regelungsmittel (7) zur Regelung des Ausgangspegels eines Bildsignals, das durch eine Bildverarbeitung eines Abbildungssignals gewonnen wird, das von der Bildaufnahmevorrichtung (2) ausgegeben wird, wobei das Ausgangssignal-Regelungsmittel (7), wenn ein Spitzenwert des Ausgangssignalpegels einen vorbestimmten Wert übersteigt, den Ausgangssignalpegel derart regelt, dass der Spitzenwert des Ausgangssignalpegels mit dem vorbestimmten Wert übereinstimmt, und der vorbestimmte Wert innerhalb eines Bereichs zwischen 50 und 70 IRE eingestellt ist, so dass der Effekt der Lichthofbildung von Scheinwerfern in einem aufgenommenen Bild verringert wird, während eine ausreichende Sichtbarkeit von Fußgängern gewährleistet wird, wenn eine Person und ein ankommendes Fahrzeug mit eingeschalteten Scheinwerfern vorhanden ist.
Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal-Regelungsmittel (7) den Ausgangssignalpegel steuert, indem es eine Verstärkung eines Verstärkers (9) anpasst, der das Bildsignal verstärkt.
Abbildungsvorrichtung (1b) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem aufweist: ein Beleuchtungsstärken-Erfassungsmittel (12) zur Erfassung einer Beleuchtungsstärke des einfallenden Lichts, wobei das Ausgangssignal-Regelungsmittel (7) eine Regelgröße des Ausgangspegels des Bildsignals auf der Grundlage von Erfassungsergebnissen des Beleuchtungsstärken-Erfassungsmittels (12) ändert und den Ausgangspegel des Bildsignals derart regelt, dass die Leuchtstärke des aufgenommenen Bildes einen Wert annimmt, der niedriger als ein vorbestimmter Wert ist.
Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Ausgangssignal-Regelungsmittel (7) den Ausgangspegel des Bildsignals regelt, indem es die Regelgröße in Bezug auf eine Vorspannung der Bildaufnahmevorrichtung (2) ändert.