Eine solche Einrichtung ist durch die DE 20 52 266 A bekannt. Diese Einrichtung weist eine Sensoreinrichtung in Form eines Fotowiderstands auf, durch die die Helligkeit in der Umgebung des Fahrzeugs ermittelt wird. Die Sensoreinrichtung ist mit einer Auswerteeinrichtung verbunden, durch die abhängig von der ermittelten Umgebungshelligkeit eine Leuchtdichte für das von der Beleuchtungseinrichtung ausgesandte Lichtbündel ermittelt wird. Die Auswerteeinrichtung ist mit einer Ansteuereinrichtung für die Beleuchtungseinrichtung verbunden, durch die der Strom und/oder die Spannung zur Versorgung der Beleuchtungseinrichtung derart eingestellt wird, daß das ausgesandte Lichtbündel die erforderliche Leuchtdichte aufweist. Als Beleuchtungseinrichtung ist dabei eine Nebelschlußleuchte oder eine Schlußleuchte vorgesehen.

Die Leuchtdichte des von der Beleuchtungseinrichtung ausgesandten Lichtbündels soll darüberhinaus auch abhängig von der Sichtweite eingestellt werden, wobei eine Ermittlung der Sichtweite jedoch mittels der als Fotodiode ausgebildeten Sensoreinrichtung nicht möglich ist. Zur Ermittlung der Sichtweite wird in der DE 20 52 266 A auf andere bekannte Verfahren verwiesen, die beispielsweise bei der Schlechtwetterlandung von Flugzeugen verwendet werden.

Für diese Verfahren sind jedoch zusätzliche Einrichtungen am Fahrzeug erforderlich, was zu einem großen Aufwand und zu hohen Kosten führt.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Ermittlung der Helligkeit und der Sichtweite mittels einer einzigen Sensoreinrichtung erfolgt, so daß der Aufbau vereinfacht ist und die Einrichtung kostengünstig ist.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung angegeben. Die Ausbildung gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine sichere Funktion des Bildsensors bei starken Helligkeitsschwankungen. Die Ausbildung gemäß Anspruch 4 ermöglicht auf einfache Weise eine Ermittlung der Sichtweite.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Fahrzeug in schematischer Darstellung, Figur 2 den scheinbaren Kontrast eines Objekts in Abhängigkeit der Entfernung zwischen Objekt und einer Sensoreinrichtung und Figur 3 schematisch den Aufbau einer Sensoreinrichtung zur Ermittlung der Sichtweite.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels In Figur 1 ist ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, dargestellt, das Beleuchtungseinrichtungen aufweist. Als Beleuchtungseinrichtungen weist das Fahrzeug beispielsweise im Frontbereich Scheinwerfer 10 für Abblendlicht und/oder Fernlicht und/oder Nebellicht sowie Fahrtrichtungsanzeiger auf. Das Fahrzeug weist außerdem rückwärtig wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung in Form einer Rückleuchte 14, einer Bremsleuchte, einem Fahrtrichtungsanzeiger und gegebenenfalls einer oder mehrerer Nebelschlußleuchten auf.

Das Fahrzeug weist außerdem eine Einrichtung zur automatischen Einstellung der Leuchtdichte des von wenigstens einer der rückwärtigen Beleuchtungseinrichtungen 14 ausgesandten Lichtbündels auf, die nachfolgend näher erläutert wird. Nachfolgend wird diese Einrichtung beispielhaft für die Rückleuchte 14 beschrieben, wobei diese jedoch in gleicher Weise auch für eine oder mehrere andere der Beleuchtungseinrichtungen verwendet werden kann. Die Rückleuchte 14 weist wenigstens eine Lichtquelle 15 auf, der für deren Betrieb elektrische Energie zugeführt wird.

Die Einrichtung zur automatischen Einstellung der Leuchtdichte des von der Rückleuchte 14 ausgesandten Lichtbündels weist eine Sensoreinrichtung 20 auf, durch die die Helligkeit in der Umgebung des Fahrzeugs ermittelt wird.

Die Sensoreinrichtung 20 ist vorzugsweise derart angeordnet, daß diese die Helligkeit, das ist die Leuchdichte, in der in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Umgebung erfaßt.

Die Sensoreinrichtung 20 kann beispielsweise im Innenraum des Fahrzeugs hinter der Windschutzscheibe angeordnet sein.

Alternativ kann die Sensoreinrichtung 20 auch an anderer Stelle im Frontbereich des Fahrzeugs oder im Heckbereich, beispielsweise hinter der Heckscheibe angeordnet sein. Die Sensoreinrichtung 20 weist einen Bildsensor 22, beispielsweise in Form einer Videokamera, und eine Bildverarbeitungseinrichtung 24 auf. Der Bildsensor 22 ist vorzugsweise ein CCD-Bildsensor oder ein CMOS-Bildsensor mit einer Vielzahl von zu einer Matrix von Zeilen und Spalten angeordneten Pixeln, das sind einzelne lichtempfindliche Elemente. Der Bildsensor 22 weist vorzugsweise eine nichtlineare, logarithmische Wandelkennlinie auf, so daß dessen Empfindlichtkeit mit zunehmender Helligkeit abnimmt.

Dies bietet den Vorteil, daß durch den Bildsensor 22 ein großer Bereich unterschiedlicher Helligkeit erfaßt werden kann, ohne daß eine Blendeneinrichtung erforderlich ist, durch die bei großer Helligkeit ein Teil des auf den Bildsensor 22 treffenden Lichts abgeschirmt werden müsste.

Die Bildverarbeitungseinrichtung 24 ist mit einer Steuereinrichtung 25 verbunden, durch die die Rückleuchte 14 angesteuert wird. Durch die Steuereinrichtung 25 wird die Rückleuchte 14, genauer deren Lichtquelle 15, mit einer veränderlichen Stromstärke und/oder mit einer veränderlichen Spannung angesteuert, so daß entsprechend die Leuchtdichte des von der Rückleuchte 14 ausgesandten Lichtbündels veränderlich ist.

Durch die Steuereinrichtung 25 wird die vom Bildsensor 22 erfaßte und durch die Bildverarbeitungseinrichtung 24 ermittelte Umgebungshelligkeit weiter verarbeitet. Abhängig von der ermittelten Umgebungshelligkeit wird die Stromstärke und/oder die Spannung an der Lichtquelle 15 der Rückleuchte 14 durch die Steuereinrichtung 25 derart eingestellt, daß das von der Rückleuchte 14 ausgesandte Lichtbündel eine definierte Leuchtdichte aufweist. Es kann dabei vorgesehen sein, daß mit zunehmender Umgebungshelligkeit die Leuchtdichte des Lichtbündels erhöht wird, indem die Stromstärke und/oder die Spannung für die Versorgung der Lichtquelle erhöht wird. Die Änderung der Leuchtdichte kann dabei in Stufen oder kontinuierlich erfolgen.

Durch die Einrichtung zur automatischen Einstellung der Leuchtdichte wird außerdem die Sichtweite in der Umgebung des Fahrzeugs berücksichtigt und abhängig davon die Leuchtdichte der Rückleuchte 14 eingestellt. Für die Ermittlung der Sichtweite wird dieselbe Sensoreinrichtung 20 verwendet wie für die Ermittlung der Umgebungshelligkeit.

Durch die Bildverarbeitungseinrichtung 24 wird dabei der Kontrast eines Objekts 26 vor dem Fahrzeug ermittelt, das durch den Bildsensor 22 erfaßt wird. Als Objekt 26 kann beispielsweise eine Fahrbahnmarkierung ausgewählt werden, die einen ausgeprägten hell/dunkel Kontrast zur übrigen Fahrbahn aufweist. Das Objekt 26 wird im Bild des Bildsensors 22 zu einem ersten Zeitpunkt tl, zu dem das Fahrzeug und damit der Bildsensor 22 noch weit vom Objekt 26 entfernt sind, detektiert und vermessen. Es wird dann über einen gewissen Zeitraum im Bild verfolgt und zu einem späteren Zeitpunkt t2 wird der Kontrast erneut gemessen, zu dem das Fahrzeug und damit der Bildsensor 22 näher zum Objekt 26 angeordnet sind, da sich das Fahrzeug im Zeitraum zwischen t2 und tl auf das Objekt 26 zubewegt hat.

Bei optimalen Sichtbedingungen, das heißt bei großer Sichtweite, sind die Ergebnisse der Kontrastmessungen zu den Zeitpunkten tl und t2 zumindest annähernd gleich. Bei schlechter Sicht, das heißt geringer Sichtweite beispielsweise bei Nebel, Regen, Rauch oder dergleichen ist der Kontrast zum Zeitpunkt t2 größer als zum Zeitpunkt tl.

Figur 2 zeigt die Abhängigkeit des vom Fahrzeug aus meßbaren scheinbaren Kontrasts c des Objekts 26 als Funktion der Entfernung x. Bei einer Entfernung x = 0 ist der gemessene Kontrast gleich dem tatsächlichen oder objektiven Kontrast c0, das heißt dem Kontrast, der direkt an der Oberfläche des Objekts 26 vorhanden ist. Mit zunehmender Entfernung nimmt der scheinbare Kontrast c, das ist der von fern meßbare, von der Trübung der Atmosphäre beeinflußte Kontrast exponentiell nach der Formel -X/g C (x) = c0. e ab, wobei 5 als Sichtweite definiert werden kann. Wie man leicht aus der obigen Formel herleiten kann, kann die Sichtweite 8 anhand von zwei Kontrastmessungen in beliebigen Entfernungen xl und x2 zum Objekt 26 wie folgt bestimmt werden : Der erhaltene Meßwert der Sichtweite 8 ist also völlig unabhängig vom realen Kontrast c0. Für eine korrekte Auswertung der gemessenen Kontrastwerte ist folglich keine Information über die Art des für die Messung ausgewählten Objekts 26 erforderlich.

Figur 3 zeigt stark schematisiert ein Blockdiagramm der Sensoreinrichtung 20 zur Ermittlung der Sichtweite. Die Sensoreinrichtung 20 weist den Bildsensor 22 und die Bildverarbeitungseinrichtung 24 auf. Im Strahlengang des auf den Bildsensor 22 treffenden Lichts ist eine Abbildungsoptik 28 angeordnet. Die optische Achse des Bildsensors 22 und der Abbildungsoptik 28 ist im wesentlichen parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet. Der durch den Bildsensor 22 durch die Abbildungsoptik 28 erfaßte Bereich ist in Figur 3 schraffiertes kegelförmiges Volumen dargestellt. Die Ausführung des Bildsensors 22 mit logarithmischer Wandelkennlinie vereinfacht die Kontrastmessung, da der Kontrast zwischen zwei unterschiedlich hellen Stellen eines Objekts 26, das heißt das Verhältnis der von diesen Stellen abgestrahlten Lichtintensitäten, der Differenz der Signale entspricht, die von den entsprechenden Pixeln des Bildsensors 22 geliefert werden. Die Messung eines Kontrasts erfordert in der an den Bildsensor 22 angeschlossenen Bildverarbeitungseinrichtung 24 lediglich die Bildung einer Differenz, aber keine rechenaufwendige Division.

In der Bildverarbeitungseinrichtung 24 wird in einem ersten Schritt ein Objekt 26 in einem durch den Bildsensor 22 gelieferten Bild ausgewählt und eine Messung des Kontrastes c (xl) des Objekts 26 vorgenommen, wobei die Entfernung xl zwischen dem Bildsensor 22 und dem Objekt 26 nicht bekannt ist. In einem nächsten Schritt wird das Objekt 26 in vom Bildsensor 22 in schneller Folge gelieferten Bildern verfolgt, während sich das Fahrzeug weiter bewegt. Ein nächster Verfahrensschritt beinhaltet die neuerliche Messung eines Kontrastwerts c (x2) des Objekts 26. Der während der Verfolgung des Objekts 26 vom Fahrzeug zurückgelegte Weg (xl-x2) wird von der Bildverarbeitungseinrichtung 24 durch Integrieren eines beispielsweise vom Fahrzeugtachometer zugeführten Geschwindigkeitssignals über die Zeit mit Hilfe eines externen Zeittaktsignals ermittelt. Die Ermittlung des Weges kann auch erfolgen durch Verfolgen der Änderung eines an einem Rad des Fahrzeugs abgegriffenen Drehwinkelsignals zwischen zwei Messungen. Anschließend wird die Sichtweite 8 nach der vorstehend angegebenen Formel berechnet.

Der vorstehend erläuterte Ablauf zur Ermittlung der Sichtweite kann modifiziert werden, um die Sichtweite 8 mit noch höherer Genauigkeit ermitteln zu können. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß nicht nur zwei Kontrastwerte für das ausgewählte Objekt 26 gemessen werden, sondern eine Mehrzahl von Kontrastwerten, so daß die in Figur 2 dargestellte Kurve unter Verwendung einer Vielzahl von Meßwerten nach dem Verfahren der kleinsten Quadrate angepaßt und Sichtweite 8 so mit hoher Genauigkeit ermittelt werden kann. Ferner ist es möglich, nicht nur ein Objekt 26 auszuwählen, sondern in jedem vom Bildsensor 22 gelieferten Bild Kontrastmessungen an einer Vielzahl von Objekten vorzunehmen, um so über eine Vielzahl an jeweils unterschiedlichen Objekten aufgenommenen Meßwerten der Sichtweite 8 zu verfügen.

Um geeignete Objekte für eine Messung zu finden, muß die Bildverarbeitungseinrichtung 24 diejenigen Bereiche eines vom Bildsensor 22 gelieferten Bildes ausfindig machen, die einen vorgegebenen Mindestkontrast erreichen. Falls das Fahrzeug sich tatsächlich durch Nebel bewegt, so kann es unter Umständen vorkommen, daß Objekte erst ab einer geringen Entfernung vom Fahrzeug diesen Mindestkontrast erreichen. Dann kann die erste Kontrastmessung erst in geringem Abstand des Objekts vom Fahrzeug vorgenommen werden und die Zeit für eine zweite Messung kann knapp werden.

Diesem Problem kann begegnet werden, indem der Bildsensor 22 sein Blickfeld nicht in Fahrtrichtung nach vorne sondern entgegengesetzt zur Fahrtrichtung nach hinten hat. Es können auch zwei Bildsensoren 22 vorgesehen werden, von denen der eine sein Blickfeld in Fahrtrichtung nach vorne und der andere sein Blickfeld entgegen Fahrtrichtung nach hinten hat. Durch die Bildverarbeitungseinrichtung 24 können dann Bilder des nach hinten gerichteten Bildsensors 22 ausgewählt werden falls bei Bildern des nach vorne gerichteten Bildsensors 22 Schwierigkeiten auftreten. Bei dem nach hinten gerichteten Bildsensor 22 kann aus allen im Blickfeld befindlichen Objekten für die Kontrastmessung das jeweils kontraststärkste ausgewählt werden, weil dieses das Objekt ist, das auch mit zunehmender Entfernung des Fahrzeugs vom Objekt am längsten sichtbar und für eine Messung geeignet bleiben wird.

Der Bildverarbeitungseinrichtung 24 kann ein Bildspeicher 30 zugeordnet sein, der dazu dient, vom Bildsensor 22 gelieferte Bilder für eine begrenzte Zeitspanne zu puffern.

Bei dieser Weiterbildung kann zunächst ein vom Bildsensor 22 geliefertes Bild im Bildspeicher 30 ohne weitere Bearbeitung zwischengespeichert werden. Nachdem das Fahrzeug einen vorgegebenen Weg zurückgelegt hat und der Bildsensor 22 ein neues Bild geliefert hat, wird in diesem jüngeren Bild ein geeignetes Objekt für die Kontrastmessung gewählt und dessen Kontrast gemessen. Bei diesem Objekt kann es sich um die kontraststärkste Region des jüngeren Bildes handeln, das heißt die Messung des Kontrastes kann der Auswahl des Objektes auch vorangehen. Insbesondere bei Verwendung eines Bildsensors 22 mit logarithmischer Wandelkennlinie ist die Ermittlung des kontraststärksten Objekts mit geringem Rechenaufwand möglich. Der Kontrast c (x2) des Objekts im jüngeren Bild wird zwischengespeichert und das ausgewählte Objekt wird im älteren Bild identifiziert. Diese Identifikation kann durch Rückverfolgen des Objekts mit Hilfe einer Vielzahl von ebenfalls im Bildspeicher 30 aufgezeichneten, zwischenzeitlich erzeugten Bildern erfolgen. Alternativ können hierzu auch Kreuzkorrelationstechniken eingesetzt werden. Nach Ermittlung des Objekts im älteren Bild wird dessen Kontrast ermittelt und die Sichtweite 8 nach der vorstehend angegebenen Formel ermittelt. Dieses Verfahren ist auch bei geringen Sichtweiten ohne weiteres anwendbar, weil das im jüngeren Bild ausgewählte Objekt im älteren Bild auch dann ohne weiteres identifizierbar sein kann, wenn es nur noch einen sehr geringen Kontrast aufweist.

Die durch die Bildverarbeitungseinrichtung 24 wie vorstehend ermittelte Sichtweite 8 wird der Steuereinrichtung 25 zugeführt und durch diese weiter verarbeitet, indem durch die Steuereinrichtung 25 abhängig von der Sichtweite 8 eine erforderliche Leuchtdichte für das von der Rückleuchte 14 ausgesandte Lichtbündel ermittelt wird und schließlich eine Stromstärke und/oder Spannung ermittelt wird, mit der die Lichtquelle 15 der Rückleuchte 14 versorgt werden muß, um die erforderliche Leuchtdichte des ausgesandten Lichtbündels zu erreichen. Je geringer die ermittelte Sichtweite ist, desto höher muß die Leuchtdichte des von der Rückleuchte 14 ausgesandten Lichtbündels sein, um eine ausreichende Sichtbarkeit für den nachfolgenden Verkehr zu gewährleisten.

Die Leuchtdichte kann durch die Steuereinrichtung 25 in Stufen oder kontinuierlich eingestellt werden. Durch die Steuereinrichtung 25 wird außerdem wie vorstehend angegeben die Umgebungshelligkeit bei der Einstellung der Leuchtdichte berücksichtigt. Vorzugsweise wird durch die Steuereinrichtung 25 die Leuchtdichte des von der Rückleuchte 14 ausgesandten Lichtbündels derart eingestellt, daß die Erkennbarkeit und die Auffälligkeit des von der Rückleuchte 14 ausgesandten Lichtbündels unabhängig von der Helligkeit und der Sichtweite in der Umgebung des Fahrzeugs zumindest annähernd konstant ist.

Die Sensoreinrichtung 20 mit dem Bildsensor 22 und der Bildverarbeitungseinrichtung 24 kann auch für andere Systeme im Fahrzeug verwendet werden, beispielsweise für eine adaptive Geschwindigkeitsregeleinrichtung, für eine automatisierte Fahrzeugführung oder für eine Verkehrszeichenerkennungseinrichtung. Die Sensoreinrichtung 20 ist dabei nur einmal erforderlich und kann für unterschiedliche Funktionen genutzt werden.

Zusätzlich kann auch vorgesehen sein, daß abhängig von der ermittelten Sichtweite 8 die mögliche Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt wird. Wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeitsregelanlage ausgerüstet ist, so kann auch vorgesehen sein, daß durch diese automatisch der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängig von der Sichtweite angepasst wird, das heißt mit abnehmender Sichtweite verringert wird. Außerdem kann die Sensoreinrichtung 20 auch verwendet werden, um wenigstens eine der vorderen und/oder der rückwärtigen Beleuchtungseinrichtungen des Fahrzeugs abhängig von der Helligkeit und der Sichtweite in der Umgebung des Fahrzeugs einzuschalten und/oder auszuschalten.