DE4129751A1 - Anordnung zur verbesserung der sicht, insbesondere in fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbesserung der Sicht, insbesondere in Fahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, nach Patent . . . (Patentanmeldung P 41 07 850).

Beim Patent . . . (Patentanmeldung P 41 07 850) wird mit­ tels einer Beleuchtungsoptik ein Raumwinkelbereich, der vorzugsweise in einer Ebene aufgeweitet und senkrecht dazu eng gebündelt ist, ausgeleuchtet. Eine Empfangsoptik nimmt das von in dem Raumwinkelbereich beleuchteten Objekten zu­ rückgestreute Licht auf und erzeugt ein Bild des Be­ obachtungsraums. Neben diesem aufgrund der Beleuchtung durch die Beleuchtungsoptik rückgestreuten Licht als Nutzsignal tritt auch noch Störlicht auf, wel­ ches die Erkennung des wesentlichen Bildinhalts erschweren kann. Als Störlicht treten bei Anwendung der Anordnung in einem Straßenfahrzeug vor allem das Scheinwerferlicht von fremden Fahrzeugen oder das Laserlicht gleichartiger An­ ordnungen in fremden Fahrzeugen sowie Reflexionen solcher Störlichtquellen in Erscheinung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine An­ ordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art anzugeben, bei welcher der Störlichteinfluß reduziert ist.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Un­ teransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Die Erfindung nutzt die Erkenntnis aus, daß die in Frage kommenden Störlichtquellen im Regelfall nur langsam zeit­ veränderlich sind und durch hinreichend kurz gewählte In­ tervallfolgezeiten als statisch betrachtet werden können.

Die Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die Ab­ bildung noch weiter erläutert. Als Lichtquelle der Be­ leuchtungseinrichtung sei dabei eine Halbleiterlaseranord­ nung angenommen, die gepulst betrieben werden kann. Die Auswertung der Empfangssignale in der Empfangsoptik er­ folgt in Intervallen, wobei die Empfangsoptik vorzugsweise ebenfalls pulsartig betrieben ist, beispielsweise in der Art eines elektronischen Verschlusses eines Lichtverstär­ kers mit gepulster elektrischer Spannung UE oder als CCD- Detektorarray mit geschalteten Detektorelementen oder De­ tektorgates.

Die Laseranordnung emittiert während Sendeintervallen IS1, IS3, ISy..., die zu den Zeitpunkten t1, t3, t5, . . . beginnen und jeweils eine Intervalldauer von TI um­ fassen, infrarotes Licht der Leistung P_o, das über opti­ sche Elemente der Beleuchtungsoptik als Lichtbündel in einen bestimmten Raumwinkelbereich abgestrahlt wird. Das von Gegenständen in dem ausgeleuchteten Raumwinkel zur Empfangsoptik rückgestreute Licht wird dort während der Empfangsintervalle IE1, IE3, IE5,. . ., die zeitgleich zu den Sendeintervallen liegen, aufgenommen und erzeugt Momentanbilder B1, B3, B5, . . ., welche zusätzlich zu dem Nutzsignal auch noch Störsignale enthalten. In den Zeitabschnitten von t1 + TI bis t3, von t3 + TI bis t5 usw., in denen die Laseranordnung kein Licht emittiert, sind weitere Empfangs-Zwischenintervalle IE2, IE4,... ein­ gefügt, in denen von der Empfangsoptik weitere Momentan­ bilder B2, B4,....aufgenommen werden, die nur Störsignale enthalten. Unter der Voraussetzung quasistatischen Verhal­ tens der Störlichtquellen sind die Störsignale der Momen­ tanbilder B2, B4,... aus den Zwischenintervallen IE2, IE4,.... gleich oder bei unterschiedlicher Intervalllänge zumindest proportional den Störsignalanteilen in den zeit­ lich benachbarten Momentanbildern B1, B3, B5,.... aus den Intervallen IE1, IE3, IE5,...., so daß in diesen z. B. durch einfache, ggf. gewichtete bildpunktweise Subtraktion B1-B2, B3-B4,...störsignalbefreite Bilder des ausgeleuch­ teten Beobachtungsraums gewonnen werden können.

Die Sendeintervalle IS1, IS3, IS5,... und die Empfangsin­ tervalle IE1, IE3, IE5,... sind im Regelfall synchron und die Intervalllänge liegt beispielsweise in der Größenord­ nung von 10 µs. Die Empfangsintervalle IE1, IE3, IE5,.... und die Empfangs-Zwischenintervalle IE2, IE4,...sind vor­ zugsweise, aber nicht notwendigerweise gleich lang. Bei Verwendung eines CCD-Detektorarrays in der Empfangsoptik sind Dauer TI und Abstand der Intervalle IE1, IE2,..... vorteilhafterweise auf die optimalen Parameter des CCD-Ar­ rays wie Integrationszeit und Bildwiederholzeit abge­ stimmt. Bei geschwenktem Lichtbündel sind vorteilhafter­ weise Schwenkschrittfolgezeit bzw. Schwenkgeschwindigkeit und Intervallfolgezeit so aufeinander abgestimmt, daß in jeder Schwenkschrittstellung bzw. während einer für das Überstreichen eines Auflösungswinkelinkrements der Emp­ fangsoptik benötigten Zeit jeweils mindestens ein Laserim­ puls emittiert wird, so daß jede Bildzeile ein laserbe­ leuchtetes Teilbild aufnimmt. Bei kontinuierlichem Schwen­ ken der Beleuchtungsoptik synchron zum Lichtbündel kann es von Vorteil sein, bei der Subtraktion den Mittelwert der Momentanbilder aus zwei aufeinanderfolgenden Zwischenin­ tervallen als Störsignal zu subtrahieren.

Claims (5)

1. Anordnung zur Verbesserung der Sicht, insbesondere in Fahrzeugen, bei welcher eine Beleuchtungsoptik einen Raum­ winkelbereich ausleuchtet und eine Empfangsoptik ein Bild des ausgeleuchteten Raumwinkels aufnimmt, nach Patent P......(Patentanmeldung P 41 07 850), dadurch gekennzeich­ net, daß die Beleuchtungsoptik den Raumwinkel nur in wie­ derkehrenden Beleuchtungsintervallen ausleuchtet, während die Aufnahmeoptik sowohl während der Beleuchtungsinter­ valle als auch in dazwischenliegenden Zwischenintervallen Bilder aufnimmt und die Bildsignale aus mindestens einem Beleuchtungsintervall und mindestens einem Zwischeninter­ vall in der Empfangsoptik oder einer nachfolgenden Bild­ verarbeitungseinrichtung verknüpft werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsignale aus einem Zwischenintervall von dem ent­ sprechenden Bildsignalen eines Beleuchtungsintervalls sub­ trahiert werden.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Beleuchtungsoptik eine gepulste Halbleiterlaseranordnung enthält.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsintervalle und die Zwischenintervalle zeitlich gleich lang sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsoptik ein CCD-Detektorar­ ray enthält.