TERZIS, Anestis (Hainenbachstrasse 9, Heidenheim, 89522, DE)
GLOGER, Joachim (Ziegeleiweg 10, Bibertal, 89346, DE)
TERZIS, Anestis (Hainenbachstrasse 9, Heidenheim, 89522, DE)
| Patentansprüche 1. Fahrzeug (2) mit mehreren Bilderfassungseinheiten (3, 4) zur Erfassung eines seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug (2) befindlichen Bereichs (E3, E4), wobei jeder Bilderfassungseinheit (3, 4) zumindest eine Anzeigeeinheit (5, 6) zugeordnet ist, anhand welcher mittels der zugehörigen Bilderfassungseinheit (3, 4) erfasste Bilder anzeigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinheiten (3, 4) jeweils zumindest eine Infrarotkamera (3.1 , 3.2, 4.1 , 4.2) umfassen, wobei die Infrarotkameras (3.1 , 3.2, 4.1 , 4.2) zur Erfassung von naher Infrarotstrahlung und/oder ferner Infrarotstrahlung ausgebildet sind. 2. Fahrzeug (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildverarbeitungseinheit (9.1 , 10.1 ) zu einer Fusion mittels naher Infrarotstrahlung erfasster Bilder und mittels ferner Infrarotstrahlung erfasster Bilder vorgesehen ist. 3. Fahrzeug (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Infrarotscheinwerfer (7, 8) zur Ausleuchtung der Erfassungsbereiche (E3, E4) der Infrarotkameras (3.1 , 3.2, 4.1 , 4.2) vorgesehen ist. 4. Fahrzeug (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Infrarotscheinwerfer (7, 8) in eine Rückleuchte (2.1 , 2.2) des Fahrzeugs (2) integriert ist. Fahrzeug (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildverarbeitungseinheit (9.1 , 10.1) Erkennung von in den Bildern vorhandenen Objekten vorgesehen ist. |
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit mehreren Bilderfassungseinheiten zur Erfassung eines seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug befindlichen Bereichs, wobei jeder Bilderfassungseinheit zumindest eine Anzeigeeinheit zugeordnet ist, anhand welcher mittels der zugehörigen Bilderfassungseinheit erfasste Bilder anzeigbar sind.
Aus dem Stand der Technik ist es allgemein bekannt, Außenspiegel eines Fahrzeugs durch Kameras und zugehörige Anzeigeeinheiten zu ersetzen oder die Funktion der Außenspiegel durch Kameras und zugehörige Anzeigeeinheiten zu unterstützen.
Die DE 199 51 376 A1 beschreibt ein Fahrzeug mit mehreren als Kameras ausgebildeten Bilderfassungseinheiten zur Erfassung eines seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug befindlichen Bereichs, welche beidseitig im vorderen Bereich des Fahrzeugs an diesem angeordnet sind. Weiterhin weist das Fahrzeug Anzeigeeinheiten auf, wobei jede Anzeigeeinheit einer der Kameras zugeordnet ist und zur Anzeige der mittels der jeweiligen Kamera erfassten Bilder vorgesehen ist, so dass eine Außenspiegelfunktion mittels jeweils einer Kamera und einer Anzeigeeinheit realisierbar ist. Das Fahrzeug umfasst zumindest eine weitere Kamera, welche im Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet ist und welche zur Erfassung eines rückwärtigen Bereichs des Fahrzeugs vorgesehen ist. Die Kamera ist mit einer weiteren Anzeigeeinheit gekoppelt, welche zur Anzeige der mittels der weiteren Kamera erfassten Bilder vorgesehen ist.
Weiterhin ist aus der DE 10 2004 005 798 A1 ein Fahrzeug mit einem Infrarot- Scheinwerfer bekannt. Der Infrarot-Scheinwerfer ist in einer A-Säule, einem Kühlergrill, einer Motorhaube, einem Stoßfänger, einem Dachrahmen und/oder einem
Außenspiegelgehäuse angeordnet. Der Infrarot-Scheinwerfer ist zu einer Beleuchtung einer vor dem Fahrzeug befindlichen Fahrzeugumgebung vorgesehen. Das Fahrzeug umfasst weiterhin eine Infrarot-Kamera, anhand welcher die mittels des Infrarot- Scheinwerfers beleuchtete Fahrzeugumgebung erfassbar ist. Auch ist der Infrarot- Scheinwerfer zur Beleuchtung der Fahrzeugumgebung und zu einem damit verbundenen Betrieb einer Nachtsichtassistenzvorrichtung vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrzeug mit mehreren Kameras zur Erfassung eines seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug befindlichen Bereichs anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Fahrzeug gelöst, welches die im
Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das Fahrzeug weist mehrere Bilderfassungseinheiten zur Erfassung eines seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug befindlichen Bereichs auf, wobei jeder
Bilderfassungseinheit zumindest eine Anzeigeeinheit zugeordnet ist, anhand welcher mittels der zugehörigen Bilderfassungseinheit erfasste Bilder anzeigbar sind.
Erfindungsgemäß umfassen die Bilderfassungseinheiten jeweils zumindest eine
Infrarotkamera, wobei die Infrarotkameras zur Erfassung von naher Infrarotstrahlung und/oder ferner Infrarotstrahlung ausgebildet sind.
Dadurch ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, den seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug befindlichen Bereich auch bei schlechter Sicht, insbesondere bei Dunkelheit, Nebel und Niederschlägen, bildlich zu erfassen und dem Fahrer des
Fahrzeugs über die Anzeigeeinheiten auszugeben. Somit wird für den Fahrer des Fahrzeugs insbesondere bei Dunkelheit und schlechten Sichtverhältnissen eine verbesserte Sicht gegenüber herkömmlichen Außenspiegeln oder mittels herkömmlicher Kameras ersetzten Außenspiegel erreicht. Auch ist ein Erfassungsbereich der
Bilderfassungseinheiten in besonders vorteilhafter Weise größer als der eines herkömmlichen Außenspiegels, was zu einer weiteren Verbesserung der Sicht des Fahrers führt.
Aus der Ausbildung der Infrarotkameras zur Erfassung von naher Infrarotstrahlung und/oder ferner Infrarotstrahlung, d. h. als so genannte NIR- und/oder FIR-Kameras, ist insbesondere bei Dunkelheit und eingeschränkten Sichtverhältnissen eine optimierte Sicht für den Fahrer des Fahrzeugs realisierbar, da eine Erfassung von Objekten ohne Wärmeabgabe im näheren Umfeld des Fahrzeugs mittels der NIR-Kameras und/oder eine Erfassung mit hoher Reichweite von Wärme abgebenden Objekten mittels der FIR- Kameras möglich ist.
Aufgrund des Ersatzes der herkömmlichen Außenspiegel durch die erfindungsgemäße Kombination aus Bilderfassungseinheiten und Anzeigeeinheiten ist ein verringerter Luftwiderstand bzw. Cw-Wert des Fahrzeugs verringert, woraus eine Verringerung eines Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs und somit eines Schadstoffausstoßes folgt. Auch die Verringerung des Fahrzeuggewichts infolge des Wegfalls von Außenspiegeln trägt zu einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und somit zu einer Verringerung des
Schadstoffausstoßes bei. Zusätzlich zeichnet sich das Fahrzeug aufgrund der
verbesserten Aerodynamik durch eine verbesserte Aeroakustik aus. Als besonderer Vorteil ergibt sich aus den geringen Abmessungen der Bilderfassungseinheiten gegenüber herkömmlichen Außenspiegeln die Möglichkeit der Verringerung der
Fahrzeugbreite oder die Möglichkeit, bei gleich bleibender Fahrzeugbreite einen
Innenraum des Fahrzeugs zu vergrößern.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Fahrzeug nach dem Stand der Technik in einer Draufsicht und ein Sichtfeld von Außenspiegeln des Fahrzeugs und
Fig. 2 schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug in einer Draufsicht.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Figur 1 ist ein Fahrzeug 1 nach dem Stand der Technik dargestellt. Das Fahrzeug 1 umfasst zwei Außenspiegel 1.1 , 1.2, welche sich jeweils durch einen in einer Draufsicht dargestellten Erfassungsbereich E1 , E2 auszeichnen, der sich seitlich neben dem
Fahrzeug 1 und hinter diesem erstreckt und ein Sichtfeld der Außenspiegel 1.1 , 1.2 bildet. Ausgehend von einem Blickpunkt P eines Fahrers des Fahrzeugs 1 weisen die
Erfassungsbereiche E1 , E2 in einem vorgegebenen minimalen Abstand A zu dem Blickpunkt P auf einer Höhe der Oberfläche, auf welchem sich das Fahrzeug 1 bewegt, eine vorgeschriebene minimale Breite B auf. Der Abstand A beträgt dabei insbesondere 4 m und die Breite B 1 m. Mit anderen Worten: Auf Bodenniveau weisen die
Erfassungsbereiche E1 , E2 in einem zum Heckbereich des Fahrzeugs 1 gerichteten Abstand A vom Blickpunkt P des Fahrers eine Breite B auf.
Die Breite B vergrößert sich mit wachsender Entfernung vom Blickpunkt des Fahrers in der Art, dass die Erfassungsbereiche E1 , E2 auf Bodenniveau bei Erreichen eines vorgegebenen weiteren Abstands C eine minimale Breite D aufweisen. Der Abstand C beträgt dabei insbesondere 20 m und die Breite D 4 m. Dabei sind/ist eine Ausrichtung und/oder Position der Außenspiegel 1.1 , 1.2 des Fahrzeugs 1 derart an unterschiedliche Sitzpositionen des Fahrers und daraus resultierende unterschiedliche Blickpunkte P anpassbar, dass die Erfassungsbereiche E1 , E2 an den dargestellten Abständen A, C zumindest die Breiten B, D aufweisen.
Figur 2 zeigt ein erfindungemäßes Fahrzeug 2, wobei im vorderen Bereich der
Längsseiten des Fahrzeugs 2, insbesondere im Bereich der A-Säulen des Fahrzeugs 2, jeweils eine in Richtung des Fahrzeughecks gerichtete Bilderfassungseinheit 3, 4 angeordnet ist. Die Bilderfassungseinheiten 3, 4 sind zur Erfassung jeweils eines seitlich neben und seitlich hinter dem Fahrzeug 2 befindlichen Bereichs E3, E4 vorgesehen, wobei die Bereiche E3, E4 insbesondere die beschriebenen Merkmale der in Figur 1 dargestellten Erfassungsbereiche E1 , E2 aufweisen. In nicht dargestellten
Ausführungsbeispielen sind die Bilderfassungseinheiten 3, 4 an anderen Positionen am Fahrzeug 2, beispielsweise im Heckbereich des Fahrzeugs 2 und/oder auf dessen Dach, angeordnet, so dass eine Vergrößerung der erfassten Bereiche E3, E4 möglich ist.
Die Bilderfassungseinheiten 3, 4 sind dabei zum Ersatz der Außenspiegel 1.1 , 1.2 vorgesehen. Hierzu sind die Bilderfassungseinheiten 3, 4 jeweils mit einer
Anzeigeeinheit 5, 6 gekoppelt, welche im Innenraum des Fahrzeugs 2 angeordnet sind und dem Fahrer des Fahrzeugs 2 mittels der Bilderfassungseinheiten 3, 4 in den
Bereichen E3, E4 erfasste Bilder ausgeben. Dabei sind die Anzeigeeinheiten 5, 6 im Sichtbereich der herkömmlichen Außenspiegel 1.1 , 1.2 angeordnet. In alternativen nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen können die Anzeigeeinheiten 5, 6 abweichend auch an anderen Positionen im Innenraum des Fahrzeugs 2, beispielsweise in oder auf einem Armaturenträger, angeordnet sein.
Weiterhin können die aus den Bilderfassungseinheiten 3, 4 und den zugehörigen
Anzeigeeinheiten 5, 6 gebildeten Einheiten auch zusätzlich zu den herkömmlichen Außenspiegeln 1.1 , 1.2 vorgesehen sein. Dabei wird die Funktion der
Außenspiegel 1.1 , 1.2 durch die bildliche Darstellung der Bereiche E3, E4 unterstützt.
Die Bilderfassungseinheiten 3, 4 umfassen jeweils zwei Infrarotkameras 3.1 , 3.2, 4.1 , 4.2 zur Erfassung der Bereiche E3, E4. Jeweils eine der Infrarotkameras 3.1 , 4.1 ist zur Erfassung von naher Infrarotstrahlung als so genannte NIR-Kamera und die jeweils andere Infrarotkamera 3.2, 4.2 zur Erfassung von ferner Infrarotstrahlung als so genannte FIR-Kamera ausgebildet.
Mittels der Infrarotkameras 3.1 , 3.2, 4.1 , 4.2 wird die Umgebung des Fahrzeugs 2 in den Bereichen E3, E4 erfasst.
Die als FIR-Kameras ausgebildeten Infrarotkameras 3.2, 4.2 registrieren direkt eine Abstrahlungswärme von Objekten und Personen und wandeln diese Wärmeinformationen in eine bildhafte Darstellung um.
Zur Realisierung der Bilderfassung mittels der als NIR-Kameras ausgebildeten
Infrarotkameras 3.1 , 4.1 ist eine Ausleuchtung des Umfeldes des Fahrzeugs 2
erforderlich. Das von Objekten, der Straße und von Personen reflektierte Licht ist von den Infrarotkameras 3.1 , 4.1 erfassbar und in ein Bild umwandelbar.
Zu dieser Ausleuchtung sind an dem Fahrzeug 2 zwei Infrarotscheinwerfer 7, 8 angeordnet, anhand welcher zumindest die von den Infrarotkameras 3.1 , 4.1 erfassten Bereiche E3, E4 ausleuchtbar sind. Die Infrarotscheinwerfer 7, 8 sind jeweils in eine Rückleuchte 2.1 , 2.2 des Fahrzeugs 2 integriert. Alternativ umfasst das Fahrzeug 2 lediglich einen Infrarotscheinwerfer oder mehr als zwei Infrarotscheinwerfer, wobei stets zumindest die von den Infrarotkameras 3.1 , 4.1 erfassten Bereiche E3, E4 ausleuchtbar sind. Die mittels der Infrarotkameras 3.1 , 3.2, 4.1 , 4.2 erfassten Bilder werden jeweils einer der jeweiligen Bilderfassungseinheit 3, 4 zugeordneten Bildverarbeitungseinheit 9.1 , 10.1 zugeführt. Mittels der Bildverarbeitungseinheit 9.1 , 10.1 werden die Bilder derart verarbeitet, dass sie dem Fahrer mittels der Anzeigeeinheiten 5, 6 ausgebbar sind. In nicht dargestellten Weiterbildungen können die mittels der
Infrarotkameras 3.1 , 3.2, 4.1 , 4.2 erfassten Bilder alternativ einer zentralen
Bildverarbeitungseinheit zugeführt werden.
Die Bildverarbeitungseinheiten 9.1 , 10.1 sind jeweils in eine Steuervorrichtung 9, 10 integriert, welche zur Steuerung der Bilderfassungseinheiten 3, 4 und der
Anzeigeeinheiten 5, 6 vorgesehen sind. Anhand der Bildverarbeitungseinheiten 9.1 , 10.1 werden die mittels der Infrarotkameras 3.1 , 4.1 im nahen Infrarotstrahlungsbereich erfassten und die mittels der Infrarotkameras 3.2, 4.2 im fernen Infrarotstrahlungsbereich erfassten Bilder miteinander kombiniert bzw. fusioniert und werden jeweils als einzelnes Bild auf der jeweiligen zugehörigen Anzeigeeinheit 5, 6 ausgegeben.
Aus der Fusion der anhand der NIR-Kameras und FIR-Kameras erfassten Bilddaten folgt in besonderer Weise, dass die Vorteile beider Technologien kombiniert werden. Aus dieser Kombination ergibt sich, dass eine Erfassung von Objekten ohne Wärmeabgabe im näheren Umfeld des Fahrzeugs 2 anhand der NIR-Kameras und gleichzeitig eine Erfassung mit hoher Reichweite von Wärme abgebenden Objekten anhand der FIR- Kameras möglich ist und somit insbesondere bei Dunkelheit und eingeschränkten
Sichtverhältnissen eine optimierte Sicht für den Fahrer des Fahrzeugs 2 realisierbar ist.
Zusätzlich zu den Infrarotkameras 3.1 , 3.2, 4.1 , 4.2 können die
Bilderfassungseinheiten 3, 4 weitere optische Sensoren, insbesondere Kameras umfassen, anhand welcher bei guten Sichtverhältnissen, beispielsweise bei Tageslicht, optimierte Bilder der Umgebung des Fahrzeugs 2 in den Bereichen E3, E4 erfassbar sind.
Zusätzlich sind anhand der Bildverarbeitungseinheiten 9.1 , 10.1 in den erfassten Bildern Objekte, wie beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer, Fahrzeuge und/oder Bauwerke, mittels Objekterkennungsalgorithmen erkennbar und vorzugsweise zusätzlich
identifizierbar. Die erkannten und vorzugsweise identifizierten Objekte werden dem Fahrer markiert mittels der Anzeigeeinheiten 5, 6 ausgegeben. Diese Markierung erfolgt insbesondere als farbliche Markierung, so dass der Fahrer Objekte in der Fahrzeugumgebung schneller wahrnehmen kann und Kollisionen mit den Objekten vermieden werden können.
Die Steuervorrichtungen 9, 10 sind zur Übertragung von Daten mit einem nicht dargestellten Datenbus-System des Fahrzeugs 2 gekoppelt. Über das Datenbus-System empfangen die Steuervorrichtungen 9, 10 insbesondere Helligkeitsinformationen der Umgebung des Fahrzeugs 2 von einem oder mehreren am oder im Fahrzeug 2 angeordneten nicht dargestellten Helligkeitssensoren, so dass eine Steuerung der Infrarotscheinwerfer 7, 8 möglich ist. Zu dieser Steuerung sind die
Steuervorrichtungen 9, 10 mit den Infrarotscheinwerfern 7, 8 gekoppelt.
Die Steuervorrichtungen 9, 10 sind vorzugsweise weiterhin mit nicht dargestellten Bedieneinheiten gekoppelt, anhand welcher der Fahrer des Fahrzeugs 2 eine Ausrichtung und/oder Position der jeweiligen Bilderfassungseinheit 3, 4 und eine Ausrichtung und Parameter der Anzeigeeinheiten 5, 6 vorgeben kann.
In einer nicht gezeigten alternativen Lösung, in welcher die Bilderfassungseinheiten 3, 4 jeweils eine Infrarotkamera umfassen oder eine Fusion und/oder Bearbeitung der erfassten Bilddaten nicht erforderlich ist, ist auch eine direkte Übertragung der Bilder von den Bilderfassungseinheiten 3, 4 zu den Anzeigeeinheiten 5, 6 möglich.
Zu einer weiteren Verbesserung der Sicht bei Dunkelheit ist in nicht dargestellter Weise eine weitere Bilderfassungseinheit mit zugehöriger Anzeigeeinheit vorgesehen, anhand derer ein Erfassungsbereich hinter dem Fahrzeug 2 erfassbar ist. Die
Bilderfassungseinheit umfasst ebenfalls zumindest eine Infrarotkamera zur Erfassung von naher Infrarotstrahlung und/oder ferner Infrarotstrahlung. Mittels dieser aus der
Bilderfassungseinheit und der Anzeigeeinheit gebildeten Einheit wird ein Sichtfeld eines herkömmlichen im Fahrzeug angeordneten Innen- bzw. Rückspiegels erfasst und ersetzt den Rückspiegel oder ist zusätzlich zu diesem vorgesehen.
In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind die
Bildverarbeitungseinheiten 9.1 , 10.1 und/oder die Steuervorrichtungen 9, 10 mit einer Nachtsichtassistenzvorrichtung gekoppelt, anhand welcher ein vor dem Fahrzeug 2 befindlicher Bereich der Umgebung erfassbar ist. Dabei werden die
Bildverarbeitungseinheiten 9.1 , 10.1 und/oder die Steuervorrichtungen 9, 10 vorzugsweise gleichzeitig zum Betrieb der Nachtsichtassistenzvorrichtung verwendet oder verwenden Ressourcen dieser. Hierdurch sind Kosten-, Material- und
Gewichtseinsparungen erzielbar.
Alternativ ist es möglich, dass die die Außenspiegelfunktion realisierenden
Bilderfassungseinheiten 3, 4 und Anzeigeeinheiten 5, 6 sowie die die
Innenspiegelfunktion realisierende Bilderfassungseinheit und die Anzeigeeinheit mit einer oder mehreren Bildverarbeitungseinheiten gekoppelt sind, welche Bestandteil der bereits im Fahrzeug vorhanden Nachtsichtassistenzvorrichtung sind. Auch hierdurch sind
Kosten-, Material- und Gewichtseinsparungen möglich.
Bezugszeichenliste
1 Fahrzeug
1.1 Außenspiegel
1.2 Außenspiegel
Fahrzeug
.1 Rückleuchte
.2 Rückleuchte
3 Bilderfassungseinheit
3.1 Infrarotkamera
3.2 Infrarotkamera
Bilderfassungseinheit
4.1 Infrarotkamera
4.2 Infrarotkamera
5 Anzeigeeinheit
6 Anzeigeeinheit
7 Infrarotscheinwerfer
8 Infrarotscheinwerfer
9 Steuervorrichtung
9.1 Bildverarbeitungseinheit
10 Steuervorrichtung
10.1 Bildverarbeitungseinheit
A Abstand
B Breite
C Abstand
D Breite
E1 Erfassungsbereich
E2 Erfassungsbereich
E3 Bereich
E4 Bereich
P Blickpunkt