发明内容

本发明所基于的任务在于：在具有摄像机的环境传感设备的情况下引起：使可能在至少一个周围环境对象的反光表面上得到的反射在摄像机图像中只是减少地或减弱地或衰减地成像。

该任务通过专利独立权利要求的主题来解决。本发明的有利的实施方式通过专利从属权利要求、下文的描述以及附图来得到。

通过本发明，提供了一种用于机动车的环境传感设备或周围环境传感设备。环境传感设备具有摄像机、偏振滤光装置和处理器装置。摄像机被设立为产生至少一个摄像机图像，在该摄像机图像中使机动车的环境或周围环境成像。偏振滤光装置被设立为：在检测该至少一个摄像机图像时、即在检测该至少一个摄像机图像期间，对来自该环境在摄像机中射入的光就预先确定的偏振方向而言进行衰减或滤波。换言之，就光的偏振而言存在：优先方向，偏振滤光装置允许该优先方向通过；和偏振方向，该偏振方向说明了哪个光在哪个偏振的情况下被衰减。处理器装置被设立为：在至少一个摄像机图像中识别至少一个周围环境对象。例如可以将其他交通成员、例如机动车和/或骑自行车的人和/或行人识别为相应的周围环境对象。但是，也可以将静止的对象、例如基础设施组件（例如交通信号灯和/或路灯）和/或树木和/或停放的机动车和/或具有反光的窗玻璃的房屋识别为相应的周围环境对象。在这种情况下，“识别”是指：至少识别周围环境对象的形状和/或对象类别（命名为机动车、行人、骑自行车的人、交通信号灯……）。这例如可以基于神经网络来实现。用于识别在至少一个摄像机图像中的至少一个周围环境对象的处理器装置本身可以从现有技术中得知。

为了现在避免处理装置也将镜象、即周围环境对象在另一周围环境对象的表面上的反射或者特别亮的顶光同样错误地认为是又一周围环境对象，按照本发明规定：偏振滤光装置被设立为根据控制信号来调整该偏振滤光装置的偏振方向。换言之，通过电和/或数字控制信号可以控制或调整哪个光在哪个偏振的情况下被偏振滤光装置要么允许通过要么衰减。

为了确定偏振方向的所需的取向，该环境传感设备的估计装置被设立为：估计至少一个周围环境对象的至少一个表面的相应的表面法线的相应的取向。即，估计装置例如可以立足于处理器装置的识别结果或者使用该识别结果，因为处理器装置通过它的识别过程来描述至少一个周围环境对象。然后，估计装置可以针对至少一个对象的至少一个表面来估计该表面的取向、也就是说该表面的表面法线。

此外，调节装置被设立为：根据至少一个表面的相应的所估计的取向来分别确定偏振滤光装置的目标偏振方向。换言之，通过该调节装置来规定偏振滤光装置的偏振方向必须如何被取向，以便在至少一个表面上可能会可见的相应的反射不在至少一个摄像机图像中被成像。为此，目标偏振方向被规定为使得在相应的表面上被反射的光通过偏振滤光装置来被衰减或抑制或减少。这是可能的，因为在表面上被反射的光的偏振取决于表面的取向、也就是说表面法线的方向。表面法线是垂直于表面布置的或立起的（虚构的）方向矢量。表面法线的取向与从中得到的被反射的光的偏振之间的关系本身从现有技术中公知。即，目标偏振方向说明了对偏振滤光装置的偏振方向的如下调整，通过该调整，在至少一个摄像机图像中，反射、即在至少一个表面上被反射的光的相应的成像被减少或衰减或抑制。

接着，调节装置产生上述控制信号，通过该控制信号来控制偏振滤光装置，以便该偏振滤光装置按照相应所确定的目标偏振方向来调整该偏振滤光装置的偏振方向。换言之，偏振方向根据至少一个摄像机图像来被适应或取向或适配。

通过本发明得到如下优点：偏振滤光装置动态地或自适应地被运行，其方式是使该偏振滤光装置的偏振方向与在机动车的环境中的当前的周围环境情况适配，使得至少一个周围环境对象的相应的反光表面在使偏振滤光装置的偏振方向取向时被考虑。即，不需要依赖于静态取向的偏振滤光器。

本发明也包括通过其得到附加优点的实施方式。

多个实施方式涉及在偏振滤光装置中可以如何自适应地设计该偏振滤光装置的偏振方向的问题。

在一个实施方式中，偏振滤光装置包括可旋转地安置的具有偏振方向的偏振滤光片。这种偏振滤光片例如可以是玻璃片或塑料片，金属层被气相喷镀或涂覆到该玻璃片或塑料片上，借助于该金属层来实现线栅偏振器。偏振滤光片也可以基于具有偏振作用的晶体来被形成。偏振滤光装置还可包括致动单元，用于使偏振滤光片旋转。该致动单元被设立为：根据上述控制信号来调整偏振滤光片的旋转方位或空间取向。换言之，可以使偏振滤光片旋转并且经此来调整该偏振滤光片的偏振方向的取向。偏振滤光片可以布置在摄像机的光学系统前面或者布置在摄像机的光学系统中。即，该偏振滤光片在摄像机的光路中布置在该摄像机的传感器芯片前面。该实施方式所具有的优点在于：可以使用常规的偏振滤光片来实现偏振滤光装置。

在一个实施方式中，偏振滤光装置包括：用于检测至少一个摄像机图像的图像点的摄像机的传感器芯片也分别具有多个子像素传感器（即针对每个图像点有多个子像素传感器）。这些子像素传感器具有不同的偏振方向。换言之，每个图像点在传感器芯片中不仅仅通过单个像素传感器来被成像，而且针对每个图像点都存在多个像素传感器，使得这些像素传感器正好是子像素传感器，该单个像素传感器例如可以分别针对红色、黄色、蓝色（RGB）的检测来被设计。每个子像素传感器都可具有自己的偏振滤光片，其中每个图像点的多个子像素传感器的偏振方向不一样地被取向。因此，通过选择这些子像素传感器中的一个子像素传感器或者这些子像素传感器中的一些子像素传感器并且通过仅转发这些子像素传感器的图像点数据，可以产生摄像机图像，其中进行具有偏振作用的光检测。在这种情况下得到如下优点：摄像机图像的具有不同的偏振方向的不同的图像区域都可以被检测。针对每个图像点可以设置所描述的类型的2个或超过两个子像素传感器。

多个实施方式涉及通过估计装置可以如何估计至少一个表面的相应的表面法线的问题。

在一个实施方式中，估计装置为了估计相应的表面法线的取向而具有用于检测3D图像信息（3D——三维）的传感装置。估计装置被设立为：基于3D图像信息通过确定相应的表面的空间取向来确定至少一个表面的相应的表面法线的取向。即可以确定表面如何在空间中布置或取向。然后，也可以以公知的方式来推断该表面的表面法线的空间取向。即，对相应的表面进行测量并且然后可以针对表面法线来确定该表面法线的取向。如果表面弯曲，则该表面可以想象中地或虚拟地被分成多个部分表面，并且针对每个部分表面都可以确定自己的表面法线。但是，也可以规定：针对整个表面计算平均表面法线。例如可以使用激光扫描仪和/或激光雷达和/或雷达和/或TOF摄像机（TOF——Time of Flight（飞行时间））和/或3D摄像机，作为传感装置。估计装置还可包括程序模块，该程序模块例如可以通过上述处理器装置来被实施并且该程序模块可以基于3D图像信息来确定取向。

在一个实施方式中，估计装置为了估计至少一个表面的相应的表面法线的取向而被设立为运行数字表面模型，该数字表面模型根据至少一个摄像机图像来估计至少一个周围环境对象的相应的形状和/或姿态（空间位置和取向）并且据此针对相应的周围环境对象的至少一个表面来确定相应的表面法线的取向。为此，估计装置可以基于程序模块或软件模块来形成，该程序模块或软件模块例如可以通过上述处理器装置来被运行。表面模型例如可以规定：基于至少一个摄像机图像，使针对周围环境对象的标准模型适配，即例如该标准模型的关于周围环境对象的大小和/或姿态和/或形状的至少一个参数例如通过迭代适配来这样被适配或者一直被适配，直至该标准模型对应于周围环境对象的存在于至少一个摄像机图像中的成像或者对该成像进行正确预测，这可以通过周围环境对象的成像与表面模型的比较来被实现或检查或决定。如果接着表面模型与在至少一个摄像机图像中可识别出的成像匹配，则校验或确保该表面模型正确地模拟或描述周围环境对象的至少一个表面。然后，基于表面模型可以确定至少一个表面的相应的表面法线的取向。

可以规定：关于一个周围环境对象或者关于超过一个周围环境对象，分别只确定或检查唯一的表面或者超过一个表面。

如已经描述的那样，偏振滤光装置可设置用于检测整个摄像机图像的唯一的偏振方向，或者替代于此针对摄像机图像的多个分开的区域、例如针对各个图像点提供相应的偏振方向，该偏振方向可以与其它区域的相应的偏振方向无关地被调整。但是，现在可能发生：针对在至少一个摄像机图像中可识别出或被成像的表面的数目，确定相应的目标偏振方向并且在这种情况下该数目大于可同时在偏振滤光装置中实际被调整或预先给定的可能的不同的偏振方向的数目。即，换言之，尽管多个不同的偏振方向会是必要的，但接着需要进行减少或进行选择，以便借助于控制信号来对可调整的偏振方向的可能的数目进行预先给定或调整，即例如只有唯一的偏振方向或者预先确定的数目大于1。

为此，一个实施方式规定：估计装置和/或处理器装置分别被设立为确定至少一个表面的相应的反射率。即确定相应的表面可以反射多少光或者多少百分比的光。即例如确定相应的表面反照的强度和/或相应的表面的光滑程度。这通过值来表示，该值这里被描述为反射率。估计装置被设立为：借助于控制信号，只针对表面中的其反射率大于预先确定的阈值的这种表面来减少反射的成像。即，只考虑其反射率高于阈值的那些表面、即最强烈反光的表面。除此之外或替代于此，可以规定：所选择的表面的数目小于预先确定的最高数目。该最高数目可以通过偏振滤光装置以所描述的方式被预先给定，其方式是该偏振滤光装置只具有有限数目的可同时调整的偏振方向。该最高数目可以为1或者大于1。在所描述的具有子像素传感器的传感器芯片的情况下，该最高数目可以对应于图像点的数目。通过针对反射率使用该阈值，得到如下优点：只考虑对其来说存在使得其中处理器装置由于反射而识别出错误的周围环境对象的预先确定的最低概率的这种表面。反射率例如可以依据周围环境对象的对象类型来被识别。处理器装置可以借助于所描述的对象识别来识别对象类型。

如果偏振滤光装置只有一个偏振方向，则可以规定：利用控制信号只预先给定唯一的目标偏振方向。该目标偏振方向可以是针对特定周围环境对象并且在该特定周围环境对象处针对特定表面所确定的偏振方向。例如可以是在至少一个摄像机图像中当前可识别出的最大表面。但是，目标偏振方向例如也可以是多个被确定的方向的平均值，所述多个被确定的方向是针对不同的表面来被确定的。

在一个实施方式中，估计装置和/或处理器装置分别被设立为：给至少一个周围环境对象分配相应的关键程度。该关键程度涉及在机动车与该周围环境对象之间可能存在的碰撞风险。在这种情况下，可以动用驾驶辅助装置，该驾驶辅助装置可以分析交通情况并且例如报告周围环境对象的碰撞路线。估计装置被设立为：借助于控制信号，只针对关键程度最高的那个周围环境对象减少反射的成像。换言之，即只针对最关键的对象检查其中是否可能会看到应被减少或抑制的反射。经此，有利地防止了：例如由于在反射中识别出臆想的另一周围环境对象处在臆想的碰撞路线上，所以臆想的周围环境对象导致机动车的自动紧急制动。

本发明也包括一种机动车，该机动车包括按照本发明的环境传感设备的实施方式。该机动车所具有的优点在于：该机动车在其环境中或在其周围环境中可以探测或识别至少一个周围环境对象并且在这种情况下防止在表面上的反射中识别出或探测到臆想的另一周围环境对象，但是该臆想的另一周围环境对象实际上并不存在。

按照本发明的机动车优选地被设计为汽车，尤其是被设计为载客车或载货车或客运巴士。

通过运行按照本发明的环境传感设备，得到一种方法，该方法同样是本发明的组成部分。换言之，该方法包括：抑制在机动车的环境传感设备中运行的摄像机的至少一个摄像机图像中的反射（镜像和/或顶光）的成像。在这种情况下，摄像机产生至少一个上述摄像机图像，在该摄像机图像中使机动车的周围环境或环境成像。在此，偏振滤光装置对来自环境在摄像机中射入的光就预先确定的偏振方向而言进行衰减，使得该光只是被衰减地或被减少地成像在至少一个摄像机图像中。处理器装置在至少一个摄像机图像中识别至少一个周围环境对象。按照本发明，现在估计装置估计在至少一个周围环境对象中的至少一个表面的相应的表面法线的相应的取向。这可以针对一个周围环境对象或者针对超过一个周围环境对象来被执行。在这种情况下，对于每个周围环境对象来说都可以针对一个表面或针对超过一个表面来执行这一点。调节装置根据至少一个表面的相应的所估计的取向来确定偏振滤光器的相应的目标偏振方向，通过该目标偏振方向，在至少一个摄像机图像中减少在相应的表面上的反射的相应的成像。调节装置按照相应所确定的目标偏振方向来产生控制信号。如果偏振滤光装置不能同时针对如对应于所识别出的表面那样的不同的区域调整出这么多不同的偏振方向，则在这种情况下也可以进行针对一个周围环境对象或一些周围环境对象的所描述的选择并且在这种情况下可以进行针对一个表面或一些表面的所描述的选择。接着，偏振滤光器根据控制信号来调整该偏振滤光器的偏振方向。

本发明也包括按照本发明的方法的扩展方案，这些扩展方案具有如已经结合按照本发明的机动车的扩展方案所描述的特征。出于该原因，这里没有再一次描述按照本发明的方法的相对应的扩展方案。

本发明也包括所描述的实施方式的特征的组合。