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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Feuchtigkeit auf der Scheibe eines Fahrzeugs mittels einer Kameravorrichtung. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Kameravorrichtung zur Umsetzung des Verfahrens.
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Fahrerassistenzsysteme in Fahrzeugen verwenden häufig eine Kameravorrichtung zur Erfassung der Fahrzeugumgebung, beispielsweise zur Erkennung verschiedenster Objekte im Umfeld des Fahrzeugs.
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Die Kameravorrichtung ist dabei in der Regel hinter der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet und blickt in Fahrtrichtung durch die Scheibe hindurch. Bekannt sind beispielsweise Fahrzeugkameras zur Erkennung von Fahrbahnmarkierungen, Nachtsichtkameras und Stereokameras als optische Abstandssensoren.
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Bekannt ist heutzutage bereits die Ausgestaltung einer Kameravorrichtung mit einer Zusatzfunktion bzw. Sekundärfunktion, insbesondere mit einer Funktion zur Ermittlung von Feuchtigkeit auf der Fahrzeugscheibe, d.h. von feuchten Ablagerungen wie beispielsweise Schnee, Eis und Regen.
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In der
DE 10 2004 015 040 A1 ist eine Kameravorrichtung zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung durch eine Fahrzeugscheibe gezeigt, z.B. zur Verkehrszeichenerkennung, die neben der Erfassung der Fahrzeugumgebung eine Sekundärfunktion in Form einer Regenerkennung zur Verfügung stellt. Hierfür weist die Kameravorrichtung eine Strahlungsquelle auf, wobei von der Strahlungsquelle ausgegebene optische Strahlung in die Fahrzeugscheibe zunächst ein- und dann auskoppelbar ist, und wobei der ausgekoppelte Teil der optischen Strahlung von dem Bildaufnahmeelement der Kameravorrichtung erfasst wird. Die von der Strahlungsquelle ausgegebene optische Strahlung wird dabei derart in die Fahrzeugscheibe eingekoppelt, dass diese, wenn sich keine Feuchtigkeit auf der Fahrzeugscheibe befindet, bis zum Ort des Auskoppelns totalreflektiert wird. Für den Fall, dass sich Feuchtigkeit auf der Fahrzeugscheibe befindet, reduziert sich der totalreflektierte Anteil der Strahlung. Anhand der reduzierten Intensität lässt sich mittels der Kameravorrichtung Feuchtigkeit auf der Fahrzeugscheibe ermitteln.
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Eine weitere Fahrzeugkamera mit einer Sekundärfunktion zeigt die
DE 10 2009 000 003 A1 . In diesem Fall dient die Sekundärfunktion ebenfalls zur Erfassung des Zustands einer Fahrzeugscheibe. Die Kameravorrichtung umfasst ein Bildaufnahmeelement, mittels dem primär Bilder aus der Fahrzeugumgebung erfasst und als Bildsignale ausgegebene werden. Die Kameravorrichtung umfasst weiterhin eine Strahlungsquelle zur Ausgabe von optischer Strahlung auf die Fahrzeugscheibe, wobei durch das Bildaufnahmeelement in Abhängigkeit des Scheibenzustands zumindest ein Teil der von der Strahlungsquelle ausgegebenen optischen Strahlung erfassbar ist. Es ist weiterhin eine Auswerteeinheit vorgesehen, welche die vom Bildaufnahmeelement ausgegebenen Bildsignale erfasst und daraus den Scheibenzustand ermittelt, insbesondere durch Ermittlung von Lichtreflexen auf der Fahrzeugscheibe im Kamerabild, welche das Bild der Fahrzeugumgebung überlagern.
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Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Ermittlung von Feuchtigkeit auf einer Fahrzeugscheibe, insbesondere mit einer Kameravorrichtung, die primär auf einen Fernbereich fokussiert ist und bei der mittels einer Strahlungsquelle und geeigneter Bildverarbeitung eine Regen- bzw. Feuchtigkeitserkennung als Sekundärfunktion realisiert ist, ist die Tatsache, dass nicht immer eine sichere und zuverlässige Erkennung von Feuchtigkeit möglich ist, beispielsweise bei ungünstigen Lichtverhältnissen in der Fahrzeugumgebung. Bei den bislang eingesetzten Verfahren und Vorrichtungen ist es nicht immer möglich, die optische Strahlung der Fahrzeugumgebung von der optischen Strahlung der Strahlungsquelle zu trennen. Dadurch, dass der Fokus der verwendeten Kameravorrichtungen auf einen Fernbereich ausgerichtet ist, sind Strukturen und Lichtreflexe, die an feuchten Ablagerungen auf der Scheibe entstehen, im Unschärfebereich der Kameravorrichtung und können nur schwierig mittels einer Bildverarbeitung detektiert werden. Zudem ist es für die Kameravorrichtung bzw. den Bildverarbeitungsalgorithmus schwierig, Bildinformationen im Schärfebereich (Fernbereich) von Bildinformationen im Unschärfebereich (Oberfläche der Fahrzeugscheibe) zu trennen bzw. zu filtern und damit eindeutig auf den Scheibenzustand zu schließen.
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Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen eine zuverlässigere und sicherere Erkennung von Feuchtigkeit auf einer Fahrzeugscheibe möglich ist, als mit den bislang bekannten Lösungen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.
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Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, die Ermittlung von Feuchtigkeit auf einer Fahrzeugscheibe, mittels einer Kameravorrichtung zu realisieren, die primär auf einen Fernbereich fokussiert ist, wobei die Fahrzeugscheibe mittels zumindest einer Strahlungsquelle mit optischer Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge beleuchtet wird, insbesondere mit unterschiedlich farbigem Licht. Die Beleuchtung mit optischer Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge kann insbesondere mit meiner LED-Beleuchtung umgesetzt werden, z.B. mit verschiedenen Farben innerhalb einer LED (z.B. Multicolor-LED) oder aber mit einzelnen verschiedenfarbigen LEDs. Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, dieselbe Szene bzw. dasselbe Bild mit denselben Wassertropen (oder anderen feuchten Ablagerungen) auf der Fahrzeugscheibe in kurzer Zeit insbesondere mit verschieden farbigem Licht zu beleuchten und durch farbliche Lichtmuster, d.h. durch Lichtreflexe bzw. Kantenbildungen, die an feuchten Ablagerungen auf der Scheibe entstehen, in denselben Bildpositionen mit unterschiedlichen Farben bzw. Wellenlängenbereich passend zur Beleuchtung, eine einfache Feuchtigkeitserkennung zu realisieren. Durch die aufeinanderfolgende Beleuchtung mit insbesondere unterschiedlich farbigem Licht, können auf einfach Weise alle anderen Informationen aus dem Bild herausgefiltert werden. Durch eine geeignete Synchronisierung der von einer Strahlungsquelle ausgegebenen optischen Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge mit der Bildaufnahme bzw. der Bildverarbeitung des aufgenommenen Bildes, können hierbei unscharfe Bildinformationen der Fahrzeugscheibe von scharfen Bildinformationen des Fernbereichs auf einfache Weise voneinander getrennt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Erkennung von Feuchtigkeit auf einer Scheibe eines Fahrzeugs, insbesondere von feuchten Ablagerungen, wie beispielsweise Schnee, Eis und/oder Regen. Die Information über Feuchtigkeit kann insbesondere von Fahrzeugsystemen bzw. für Fahrerassistenzfunktionen genutzt werden, beispielsweise für Systeme zur automatischen Ansteuerung von Scheibenwischern, Scheibenheizungen oder eines Schiebedach und/oder zur Konditionierung von verschiedenen Fahrstabilitätssystemen, wie ESP, ABS, etc.
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Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt bevorzugt eine Kameravorrichtung zum Einsatz, die im Innenraum eines Fahrzeugs hinter einer Scheibe angeordnet ist und bei der mittels eines Bildaufnahmeelements Bilder aus einer Fahrzeugumgebung durch die Scheibe hindurch erfassbar sind, insbesondere indem die Kameravorrichtung mit Blickrichtung durch die Scheibe hindurch angeordnet und auf einen Fernbereich bzw. auf unendlich fokussiert ist, beispielsweise auf Entfernungen größer als 10 m und/oder auf Entfernungen im Bereich von 10 bis 50 m.
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Die Kameravorrichtung kann weiterhin wenigstens eine Strahlungsquelle umfassen, mittels derer optische Strahlung ausgebbar ist, insbesondere auf und/oder in die Scheibe des Fahrzeugs, sowie auf einen Bereich der Scheibe durch den die Kameravorrichtung blickt und die Fahrzeugumgebung erfasst. Die wenigstens eine Strahlungsquelle ist dabei bevorzugt derart ausgeordnet, dass bei Vorhandensein von Feuchtigkeit auf der Scheibe die von der Strahlungsquelle ausgegebene optische Strahlung bzw. zumindest ein Teil der optischen Strahlung durch das Bildaufnahmeelement erfassbar ist. Die von der Strahlungsquelle ausgegebene optische Strahlung kann dabei das Bild aus der Fahrzeugumgebung zumindest teilweise, d.h. in einzelnen Bildbereichen, überlagern, beispielsweise in Form von unscharfen Strukturen bzw. Lichtmustern.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit grundsätzlich bei jeder aus dem Stand der Technik bekannten, insbesondere auf einen Fernbereich fokussierten, Kameravorrichtung zum Einsatz kommen, die im Fahrzeuginnenraum hinter einer Fahrzeugscheibe angeordnet ist, insbesondere mit Blickrichtung durch die Scheibe hindurch, wobei die Fahrzeugscheibe, bzw. deren Oberfläche, im Unschärfebereich der Kameravorrichtung liegt und wobei die Kameravorrichtung zur Feuchtigkeitserkennung wenigstens eine Strahlungsquelle umfasst, die optische Strahlung auf und/oder in die Fahrzeugscheibe derart ausgibt, dass bei Feuchtigkeit auf der Fahrzeugscheibe zumindest ein Teil der optischen Strahlung durch die Kameravorrichtung erfassbar ist, insbesondere als unscharfe Lichtmuster bzw. Strukturen, welche das mittels der Kameravorrichtung erfasste Bild der Fahrzeugumgebung zumindest teilweise überlagern.
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Bei der Scheibe des Fahrzeugs, hinter der die Kameravorrichtung angeordnet ist und auf welcher mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung Feuchtigkeit erfasst wird, handelt es sich vorzugweise um die Windschutzscheibe des Fahrzeugs.
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Bei der Fahrzeugumgebung handelt es sich vorzugsweise um einen Bereich der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere um den in Fahrtrichtung vorausliegenden Verkehrsraum.
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Bei der von der zumindest einen Strahlungsquelle ausgegebenen optischen Strahlung handelt es sich vorzugsweise um elektromagnetische Strahlung, die von der Strahlungsquelle, beispielsweise in Abhängigkeit von Steuersignalen, ausgeben wird, wobei die spektrale Zusammensetzung bzw. die Wellenlänge der von der Strahlungsquelle ausgegebenen optischen Strahlung vorzugsweise bestimmbar ist. Dabei kann sowohl optische Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich (etwa im Bereich von 400 bis 700 nm) als auch optische Strahlung im unsichtbaren Wellenlängenbereich, z.B. infrarotes oder ultraviolettes Licht, von der zumindest einen Strahlungsquelle ausgegeben werden.
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Bei der Strahlungsquelle kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere LEDs (LED; Light Emitting Diode) handeln oder auch um eine oder mehrere Mehrfarben-LEDs (Multicolor-LEDs), d.h. LEDs die in der Lage sind elektromagnetische Strahlung mit unterschiedlichen Wellenlängen bzw. unterschiedlich farbiges Licht zu erzeugen und auszugeben. Die zumindest eine Strahlungsquelle der Kameravorrichtung kann ebenfalls im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet sein, beispielsweise direkt hinter der Fahrzeugscheibe im Einbauraum der Kameravorrichtung und insbesondere derart, dass die zweite optische Strahlung direkt und/oder in einem definierten Winkel auf die Scheibe des Fahrzeugs ausgegeben wird. Dabei kann die Scheibe von dergleichen Position aus beleuchtet werden, z.B. mittels nur einer Strahlungsquelle, und/oder von verschiedenen Positionen aus, z.B. mittels mehrerer Strahlungsquellen.
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Die optische Strahlung kann mittels der zumindest einen Strahlungsquelle insbesondere frei auf die Fahrzeugscheibe ausgegebenen werden. Es können aber auch beispielsweise eines oder mehrere Einkoppelelemente vorgesehen sein, z.B. Lichtleiter aus Glas, über die die von der zumindest einen Strahlungsquelle ausgegebene optische Strahlung in die Scheibe eingekoppelt wird. Die von der Strahlungsquelle ausgegebene optische Strahlung kann insbesondere auch unter einem derartigen Winkel auf und/oder in die Scheibe ausgegeben werden, dass die optische Strahlung über Totalreflektion in der Scheibe geführt wird. Die von der zumindest einen Strahlungsquelle ausgegebene optische Strahlung wird dabei vorzugsweise nur dann von dem Bildaufnahmeelement der Kameravorrichtung erfasst, wenn sich Feuchtigkeit auf der Fahrzeugscheibe befindet, insbesondere wenn die von der zumindest einen Strahlungsquelle ausgegebene optische Strahlung von feuchten Ablagerungen, z.B. Regentropfen, in Richtung der auf den Fernbereich fokussierten Kameravorrichtung reflektiert wird.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden wenigstens zwei Messungen durchgeführt. Bei jeder der Messungen wird dabei von der zumindest einen Strahlungsquelle optische Strahlung mit einer unterschiedlichen Wellenlänge ausgegebenen, d.h. insbesondere verschiedenfarbiges Licht. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden weiterhin die bei den wenigstens zwei Messungen vom Bildaufnahmeelement ausgegebenen Bildsignale erfasst und zur Ermittlung von Feuchtigkeit ausgewertet. Bei den Bildsignalen, die bei den wenigstens zwei Messungen erfasst werden, handelt es sich dabei vorzugsweise um je ein Bild je Messung, das vom Bildaufnahmeelement in Form von Bildsignalen ausgegebenen wurde, wobei es sich insbesondere um in Bild der Fahrzeugumgebung handelt, welches bei Vorhandensein von Feuchtigkeit auf der Scheibe von der optischen Strahlung, die von der Strahlungsquelle bei den Messungen ausgegebenen wurde, überlagert ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit beispielsweise derart ausgebildet, dass bei einer ersten Messung von der zumindest einen Strahlungsquelle optische Strahlung aus einem ersten Wellenlängenbereich ausgegeben wird und ein erstes vom Bildaufnahmeelement ausgegebenes Bild erfasst wird, und bei einer zweiten Messung von der zumindest einen Strahlungsquelle optische Strahlung aus einem zweiten Wellenlängenbereich ausgegeben und ein zweites Bild erfasst wird.
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Die Bildsignale bzw. die Bilder können dabei beispielsweise mittels einer Bildverarbeitungseinrichtung erfasst und zur Erkennung von Feuchtigkeit auf der Fahrzeugscheibe ausgewertet werden. Bei der Auswertung kann insbesondere verglichen werden in welchen Bereichen der Bilder gleiche Strukturen bzw. Lichtreflexe mit unterschiedlichen Farben bzw. mit unterschiedlicher Wellenlänge auftauchen, passend zu den von der Strahlungsquelle ausgegebenen Wellenlängen, wobei diese Strukturen dann auf feuchte Ablagerungen im Nahbereich, d.h. auf der Fahrzeugscheibe, deuten. Über eine bestimmte Anzahl derartiger Strukturen kann beispielsweise auf Regen geschlossen werden.
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Erfindungsgemäß können auch drei oder mehr Messungen durchgeführt werden, wobei analog zur vorangegangenen Beschreibung, bei jeder Messung von der Strahlungsquelle vorzugsweise optische Strahlung mit jeweils einer anderen Wellenlänge ausgegeben wird und bei jeder Messung die vom Bildaufnahmeelement ausgegebenen Bildsignale bzw. Bilder der Fahrzeugumgebung erfasst und ausgewertet werden.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Tatsache, dass durch die Beleuchtung der Fahrzeugscheibe mit optischer Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge, gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, die Erkennung von Feuchtigkeit auf der Fahrzeugscheibe wesentlich vereinfacht wird, da die optische Strahlung, die aus dem Unschärfebereich der Kameravorrichtung erfasst wird, auf einfach Weise von optischer Strahlung getrennt werden, die aus der Fahrzeugumgebung erfasst wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die zumindest zwei Messung aufeinander folgend und insbesondere in sehr kurzem Zeitabstand, z.B. innerhalb eines Zeitfensters von 5ms, durchgeführt. Vorzugsweise werden die zumindest zwei Messungen direkt aufeinander folgend durchgeführt, d.h. die zumindest eine Strahlungsquelle wird direkt von einer Wellenlänge einer vorangehenden Messung auf die Wellenlänge der darauffolgenden Messung umgeschaltet, wobei erfindungsgemäß bei jeder Messung wenigstens ein vom Bildaufnahmeelement in Form von Bildsignalen ausgegebenes Bild erfasst und die bei den Messungen erfassten Bilder zur Ermittlung von Feuchtigkeit ausgewertet werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Ermittlung von Feuchtigkeit auf der Fahrzeugscheibe durch einen Vergleich der Bilder, die bei den wenigstens zwei Messungen mittels des Bildaufnahmeelements erfassten und in Form von Bildsignalen ausgegebenen werden.
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Bei dem Vergleich der Bilder werden bevorzugt unscharfe Lichtmuster bzw. Strukturen in den Bildern ermittelt, die eine im Wesentlichen identische Form aufweisen und/oder in gleichen Bildbereichen der Bilder ermittelt werden. Bei den unscharfen Lichtmustern handelt es sich dabei insbesondere um in den Bildern erkannte unscharfe Strukturen, deren spektrale Zusammensetzung bzw. deren Wellenlängen jeweils den Wellenlängen entsprechen, die bei den einzelnen Messungen von der Strahlungsquelle ausgegebenen wurden. Die genannten unscharfen Lichtmuster können insbesondere dann entstehen, wenn die von der zumindest einen Strahlungsquelle ausgegebene optische Strahlung an feuchten Ablagerungen auf der Fahrzeugscheibe gebrochen, gestreut und/oder reflektiert wird, beispielsweise an Regen- bzw. Wassertropfen.
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Unter unscharfen Lichtmustern mit im Wesentlichen identischer Form sind dabei insbesondere Lichtmuster zu verstehen, deren Form von Bild zu Bild gar keine oder nur geringe Unterschiede aufweisen, beispielsweise wenn es zwischen der Erfassung einzelner Bilder aufeinander folgender Messungen zu einem Verlaufen von einzelnen feuchten Ablagerungen kommt. Unter unscharfen Lichtmustern, die in gleichen Bildbereichen ermittelt werden, sind insbesondere Lichtmuster zu verstehen, die in allen Bildern ermittelt werden und deren Position, z.B. Abstände zu den Bildrändern, in allen Bildern identisch ist.
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Bei einer besonderen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dann auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit auf der Scheibe des Fahrzeugs geschlossen, wenn bei dem Vergleich der vom Bildaufnahmeelement bei den Messungen ausgegebenen Bildern eine bestimmte Anzahl an Lichtmustern ermitteltet wird, insbesondere deren Form bzw. Struktur in den einzelnen Bildern der verschiedenen Messungen identisch ist und/oder die in gleichen Bildbereichen erkannt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bei der Ermittlung von Feuchtigkeit die Bildinformationen der Fahrzeugumgebung aus den Bildern herausgefiltert.
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Die erfindungsgemäße Kameravorrichtung umfasst vorzugsweise eine Steuerungs- und/oder Auswerteeinheit, zur Ansteuerung der wenigstens einen Strahlungsquelle und zur Synchronisation von Beleuchtung und Bildverarbeitung bei den wenigstens zwei Messungen derart, dass bei den wenigstens zwei Messungen jeweils optische Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge von der Strahlungsquelle ausgegeben wird und synchron zur Ausgabe der optischen Strahlung jeweils wenigstens ein von dem Bildaufnahmeelement in Form von Bildsignalen ausgegebenes Bild der Fahrzeugumgebung, beispielsweise von einer Bildverarbeitungseinrichtung, gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erfasst und ausgewertet wird. Bei der Steuerungs- und/oder Auswerteeinheit zur Synchronisation von Beleuchtung und Bildverarbeitung kann es sich insbesondere auch um die Bildverarbeitungseinrichtung handeln, d.h. die Synchronisation von Beleuchtung Bildverarbeitung erfolgt vorzugsweise direkt durch die Bildverarbeitungseinrichtung, mittels derer die Bilder der wenigstens zwei Messungen ausgewertet werden.
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Weitere Vorteile sowie optionale Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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1 zeigt ein Beispiel für eine Kameravorrichtung zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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2a und 2b zeigen beispielhaft Bilder, die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bei zwei Messungen mit unterschiedlicher Beleuchtung vom Bildaufnahmeelement erfasst werden können.
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In 1 ist ein Beispiel für eine Kameravorrichtung gezeigt, welche im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, zur Ermittlung von Feuchtigkeit 1 auf der Scheibe 2 eines Fahrzeugs, zum Einsatz kommen kann. Die Kameravorrichtung ist in diesem Fall hinter der Windschutzscheibe 2 im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet. Die Kameravorrichtung umfasst ein Gehäuse 3, ein Bildaufnahmeelement 4, das auf einer Leiterplatte 5 angeordnet ist, sowie ein Objektiv 6 mit mehreren Linsen 7, das als Abbildungssystem zur Projektion von optischer Strahlung 8 aus einem Fernbereich auf eine für optischer Strahlung 8, 12 sensitive Fläche des Bildaufnahmeelements 4 dient und damit zur Erfassung eines Bildes der Fahrzeugumgebung. Die Kameravorrichtung ist mit Blickrichtung durch einen Bereich 9 der Windschutzscheibe 2 ausgerichtet, in diesem Fall zur Erfassung eines in Fahrtrichtung vorausliegenden Verkehrsraumes des Fahrzeugs. Die Windschutzscheibe 2 selbst befindet sich damit im Unschärfebereich der Kameravorrichtung, d.h. auf der Windschutzscheibe 2 befindliche Objekte 1 führen zu keiner bildscharfen auf dem Bildaufnahmeelement 4. Die Kameravorrichtung entsprechend 1 dient primär zur Erfassung und Ausgabe von Bildern B1, B2 aus dem in Fahrtrichtung vorausliegenden Umgebungsbereich des Fahrzeugs, insbesondere in Form von Bildsignalen, z.B. zur Objekt-, Fahrspur- und/oder Verkehrszeichenerkennung.
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Die Kameravorrichtung ist zudem zur Umsetzung einer Sekundärfunktion ausgebildet, insbesondere zur Ermittlung von Feuchtigkeit 1 auf der Windschutzscheibe 2 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, und umfasst hierzu eine Strahlungsquelle 10, die in Beispiel aus 1 innerhalb einer Aussparung einer Streulichtblende 11 der Kameravorrichtung auf einer Leiterplatte 5 angeordnet ist.
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Bei der Strahlungsquelle 10 handelt sich beispielsweise um eine LED, mittels derer optische Strahlung 12 auf die Windschutzscheibe 2 ausgebbar ist, insbesondere auf den Bereich 9, durch den Kameravorrichtung die Bilder B1, B2 aus der Fahrzeugumgebung erfasst. Für den Fall, dass sich gemäß 1 Feuchtigkeit 1 auf der Windschutzscheibe 2 befindet, wird zumindest ein Teil der von der Strahlungsquelle 10 ausgegebenen optischen Strahlung 12 vom Bildaufnahmeelement 4 erfasst, beispielsweise aufgrund von Reflektion, Streuung und/oder Brechung der optischen Strahlung 12 an Wassertropfen 1 in Richtung des Objektivs 6 der Kameravorrichtung, z.B. an der Grenzfläche der Medien Glas (Scheibe) und Wasser (Regentropfen). Die von dem Bildaufnahmeelement 4 erfassten und in Form von Bildsignalen ausgegebenen Bilder B1, B2 der Fahrzeugumgebung, werden in dem Fall durch die von der Strahlungsquelle 10 ausgegebenen optischen Strahlung 12 überlagert, beispielsweise in Gestalt von unscharfen Strukturen bzw. Lichtmustern 1.1, 1.2 und 1.3, wie beispielhaft in den 2a und 2b dargestellt.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden wenigstens zwei Messungen durchgeführt, bei denen von der Strahlungsquelle 10 optische Strahlung 12 mit unterschiedlicher Wellenlänge W1, W2 ausgegeben wird, und die bei den wenigstens zwei Messungen vom Bildaufnahmeelement 4 als Bildsignale ausgegebenen Bilder B1, B2, erfasst und zur Ermittlung von Feuchtigkeit 1 ausgewertet werden. Hierzu können die bei den wenigstens zwei Messungen erfassten Bilder B1, B2 beispielsweise mittels einer zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildeten Bildverarbeitungseinrichtung (nicht dargestellt) ausgewertet werden. Die Auswertung bzw. die Ermittlung von Feuchtigkeit 1 erfolgt dabei vorzugsweise durch einen Vergleich der bei den wenigstens zwei Messungen erfassten Bilder B1, B2, wobei in den erfassten Bildern B1, B2 unscharfe Lichtmuster 1.1, 1.2 und 1.3 ermittelt werden, die eine identische Form aufweisen und/oder die in gleichen Bildbereichen ermittelt werden und deren Wellenlängen W1, W2 jeweils der Wellenlänge W1, W2 der bei den wenigstens zwei Messungen von der Strahlungsquelle 10 ausgegebenen optischen Strahlung 12 entspricht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Feuchtigkeit (Regentropfen)
- 2
- Windschutzscheibe
- 3
- Gehäuse
- 4
- Bildaufnahmeelement
- 5
- Leiterplatten
- 6
- Objektiv
- 7
- Linsen
- 8
- optische Strahlung aus Fernbereich
- 9
- Blickbereich der Kameravorrichtung durch die Windschutzscheibe
- 10
- Strahlungsquelle
- 11
- Streulichtblende
- 12
- optische Strahlung
- B1
- Bild aus erster Messung
- B2
- Bild aus zweiter Messung
- W1
- erste Wellenlänge
- W2
- zweite Wellenlänge
- 1.1
- erste unscharfe Struktur
- 1.2
- zweite unscharfe Struktur
- 1.3
- dritte unscharfe Struktur
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004015040 A1 [0005]
- DE 102009000003 A1 [0006]
