[发明专利]用于借助摄像装置探测窗玻璃上雨滴的照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于借助照明光源和摄像装置来识别窗玻璃上雨滴的装置。

背景技术

在US 7,259,367 B2中，提出一种借助摄像装置的雨水感应装置，它通过红外二极管提供窗玻璃拍摄角度传输窗口的大面积照明。这一摄像装置几乎聚焦于无穷远，因此可同时用于驾驶辅助应用程序。由于远距离成像，雨滴在图像中仅可被识别为干扰，得通过对采用同步于像素时钟脉冲的或调制的红外光所拍摄图像的复杂的差分测量，对其进行探测。

在WO 2012/092911 A1中，描述了一种用于识别雨水的装置和方法。在窗玻璃后，尤其是在车内挡风玻璃的后面安置一台摄像装置，并聚焦于窗玻璃前方的远程范围。用于产生至少一个射向玻璃的光束的照明光源以如下方式将至少一束光射向玻璃，即至少使一束被玻璃外侧所反射的光作为外部光反射或外部反射，入射到摄像装置。至少一束入射到摄像装置的光或光反射的光量可由摄像装置来测量。其中，照明光源可产生可见光波长范围内的光。在此必须注意，要使交通参与者不受照明装置的干扰。为此可以使照明强度和持续时间与外部亮度相适应。

然而，采用可见光的照明，即使它符合车辆照明准则，也被认为是干扰性的。其他交通参与者，尤其是行人，在注意到这种照明时，可能会受到干扰。

发明内容

本发明的任务在于，克服现有技术中已知装置的上述困难，并提供一种基于摄像装置识别雨水的优化照明装置。

本发明基于以下基本考虑：在可见光波长范围内的照明具有的优点是，常见的具有颜色分辨率的驾驶辅助摄像机能完全捕获这一光谱范围，而与此相反，红外光在任何情况下都不能通过通常用于优化颜色分辨率的、阻止红外线通过的滤波器，因此不能被这类驾驶辅助摄像装置探测到。在照明装置产生宽辐射角光线的照明几何形状上，由于辐射角宽，尤其在侧面可看到光射出面。因此，可能会烦扰到例如在车辆附近侧面处于挡风玻璃高度上的行人等其他交通参与者。

按本发明所述的、用于识别雨水的装置包括一台摄像装置和一个用于将可见光发射到窗玻璃的照明光源。摄像装置和照明光源的设计和布置方式是，使摄像装置可捕获照明光源发射到窗玻璃上的可见光的信号。在此尤其是，由摄像装置所探测到的信号与在窗玻璃内侧或外侧上和/或在雨滴上反射或散射的照明光源可见光相互关联。可见光贯穿遮光器，该遮光器的作用是，在垂直于照明方向的预定方向上的光被遮光器的结构阻挡或大幅度削弱。如果无遮光器情况下，最多10％的光量在被阻挡方向上传播时，尤其会发生相应光被大幅度削弱的情况。与此相反，在与预定方向和照明方向垂直的方向上的光线可几乎不受阻碍地通过遮光器进行传播。遮光器优选如一百叶窗般作用。它可使光线沿预定方向很好通过，而垂直于该方向的光线被百叶窗的叶片阻挡。

换句话说，遮光器布置在照明光源和窗玻璃外侧之间，并导致已述效果，即沿预定横向方向的光传播被减弱或阻止，优选是在这一横向方向上向两侧传播(即沿正向和负向)。

其优点在于，可控制照明光源的可见光从玻璃射出的方向，从而能避免对位于窗玻璃以外(例如侧面)的目标和人员受到干扰。

摄像装置优选地包括一个图像传感器，例如CCD传感器或CMOS传感器，以及一个镜头或成像系统，用于将来自于一个或多个区域的电磁辐射聚焦到图像传感器上。

照明光源可设计为一个或多个发光二极管(LED)或设计为一个光带。有益的是，照明光源可产生大面积的照明。

优选通过将摄像装置布置在窗玻璃的后面，并且聚焦于窗玻璃前方的远程范围来识别窗玻璃外侧的雨水。

有益的是，从照明光源产生至少一束光，并且射向玻璃的方式是，使至少一束被窗玻璃外侧反射的光入射到摄像装置中。

优选借助摄像装置测量至少一束被窗玻璃外侧反射的光的光反射，并对所测得的至少一束被窗玻璃外侧反射的光的光反射进行分析评估，以探测窗玻璃外侧的雨水。

根据一种有利的实施方式，窗玻璃是车辆的挡风玻璃，预定的(阻挡)方向垂直于照明方向并垂直于车辆纵向或对应于车辆横向。由此，可避免使其他交通参与者，尤其是在车辆旁边侧面处于挡风玻璃高度上的行人眩目或受到烦扰。

在一种优选实施方式中，遮光器包括或者就是光栅，它包括作为结构的叶片。