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DE10031590A1 - Adaptive Rückfahrkamera - Google Patents

Adaptive Rückfahrkamera

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DE10031590A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung des Rückraumes eines Kraftfahrzeuges und besteht aus einer Kameraeinheit, einer Spiegeleinheit und einer Mikrocomputereinheit. Die Kameraeinheit ist im hinteren Bereich des Kraftfahrzeuges angeordnet. Kameraeinheit und Mikrocomputereinheit sind über ein elektrisches und/oder optoelektronisches und/oder optisches Bussystem miteinander verbunden. Die Kameraeinheit ist fest im Kraftfahrzeug eingebaut und auf die Spiegeleinheit ausgerichtet. Die Spiegeleinheit ist mit Mitteln zum Schwenken ausgestattet, welche in Reaktion auf elektrische und/oder optoelektronische und/oder optische Ansteuersignale steuerbar sind. Die Spiegeleinheit leitet die hinter dem Kraftfahrzeug herrschende Szene auf die Kameraeinheit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung des Rückraumes eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Vorrichtungen zur Überwachung des Rückraumes von Kraftfahrzeugen sind hinlänglich bekannt. So ist beispielsweise aus DE-A-43 36 288 eine Einrichtung zum Überwachen des Rück- bzw. Frontraumes eines einparkenden Kraftfahrzeuges, mit einer im Heck bzw. in der Front des Fahrzeuges eingebauten Videokamera, bekannt. Mit dieser Videokamera steht eine Sicht- und Kontrolleinrichtung im Blickfeld des Fahrzeugführers in Verbindung, welche mit einem Bildschirm ausgestattet ist. Die Videokamera ist mit Mitteln zum Schwenken in Abhängigkeit von elektrischen Ansteuersignalen ausgestattet und mit einer objektbezogenen Bildschärfesteuerung ausgestattet.
Aus EP-A-0 949 189 ist ein Flurförderzeug, insbesondere ein Gabelstapler, mit Rückwärtsgang bekannt. Dieser Gabelstapler weist eine nach hinten gerichtete Kamera und einen vor dem Fahrer angeordneten Bildschirm zur Darstellung des von der Kamera erzeugten Bildes auf.
Aus US-A-5 027 200 ist eine Einrichtung zur Überwachung des Verkehrs vor und hinter einem Fahrzeug bekannt. Diese Einrichtung weist eine Videokamera und einen Bildschirm auf, auf welchem die von der Kamera aufgenommenen Bilder dem Fahrer zur Verfügung gestellt werden.
Aus DE-G-93 03 338 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Überwachungsvorrichtung für den Fahrzeugrückraum bekannt. Diese ist insbesondere dafür vorgesehen, daß bei unübersichtlichen Fahrzeugen eine Näherung eines Objektes oder einer Person an das Fahrzeug erkannt wird.
Aus DE-A-43 03 066 ist eine Parkhilfe für Kraftfahrzeuge bekannt. Diese arbeitet in Form einer Abstandswarneinrichtung, welche ein Sensorsystem, das ein Hindernis in Form eines Gegenstandes oder eines Fahrzeugteiles unter Berücksichtigung eines Mindestabstandes erfaßt und eine elektronische Beschaltung, die ein geeignetes Warnsignal bei Unterschreitung des Mindestabstandes an den Fahrer abgibt, bekannt. Das Sensorensystem ist in einem definierten Winkel zur senkrechten schräg nach unten ausgerichtet. Beim Warnsignal handelt es sich um ein optisches Warnsignal in Form einer Signalleuchte.
Nachteilig bei all diesen Systemen ist, daß die Kamera, welche eine relativ teuere Einheit darstellt, schwenkbar ausgestattet ist. Die Kamera ist zumeist in derart angeordnet, daß sie das gesamte Sichtfeld überstreicht. Die Kamera ist daher meist direkt an einer Schwenkeinrichtungen angeordnet. Dies hat zur Folge, daß die Kamera leicht beschädigt werden kann, da diese nicht geschützt im Fahrzeug verbaut ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, oben aufgezeigte Probleme zu umgehen und die Kamera an einem sicheren Ort im Fahrzeug einzubauen, zugleich aber die Funktionalität und den Überwachungsbereich nicht zu beschränken, sonder zu erweitern.
Diese Aufgabe wird anhand der Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Kameraeinheit, einer Mikrocomputereinheit, einer Reflektoreinheit, welche insbesondere als Spiegel ausgeführt ist. Die Reflektoreinheit ist mit Mitteln zum Schwenken ausgestattet.
Die Kamera steht mit der Mikrocomputereinheit in Verbindung. Das von der Kamera aufgenommene Bild wird von der Mikrocomputereinheit verarbeitet und einem Fahrer auf einem im Sichtbereich des Fahrers angeordneten Display angezeigt. Die Reflektoreinheit ist in der Weise am oder im Fahrzeug angeordnet, daß die Kamera auf die Reflektoreinheit ausrichtbar ist und diese die gesamte Szene hinter dem Fahrzeug erfaßt. Die Mittel zum Schwenken der Reflektoreinheit stehen mit der Mikrocomputereinheit in Verbindung. Die Mikrocomputereinheit steuert diese Mittel elektromechanisch. Bei diesen Mitteln handelt es sich beispielsweise um Stellaktoren. Der rückwärtige Bereich des Kraftfahrzeuges wird von der Reflektoreinheit erfaßt und diese Szene von der Kamera über die Reflektoreinheit aufgenommen. Auf diese Weise ist es möglich, die Kameraeinheit fix im Fahrzeug zu verbauen, an einem sicheren, geschützten Ort und dennoch die Szene hinter dem Fahrzeug zu überwachen.
Die weitere Ausgestaltung der Erfindung wird anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels gemäß einer FIGUR näher erläutert.
Die FIGUR zeigt schematisch einen Pkw P. Im Pkw P ist eine Mikrocomputereinheit µC angeordnet. Diese Mikrocomputereinheit µC ist über ein Bussystem M mit weiteren Einheiten, wie einer Kameraeinheit K, einer Spiegeleinheit S, einem Schwenkneigedom D, an welchem die Spiegeleinheit S angeordnet ist, sowie einer Displayeinheit T verbunden. Die Mikrocomputereinheit µC übernimmt zugleich die Masterfunktion des Bussystemes M. Bei dem Bussystem M handelt es sich in bevorzugter Weise um einen optischen und/oder optoelektronischen und/oder elektrischen Bus. In einer besonderen Ausgestaltungsform der Erfindung handelt es sich um ein Bussystem, welches nach den MOST- oder Firewire-Spezifikationen ausgelegt ist. Als besonders für das Bussystem M geeignet hat sich eine Ringtopologie ergeben.
Die Kameraeinheit K ist im hinteren Teil des Pkws P fest eingebaut bzw. verbaut. Als besonders geeignet hat sich bei Kombis eine Verbauung in einem der Radkästen und bei Stufenhecklimousinen in der Hutablage ergeben. Die Kameraeinheit K, die Optik der Kameraeinheit K, ist auf die Spiegeleinheit S ausgerichtet. Die Spiegeleinheit S ist an dem Schwenkneigedom D angeordnet. Die Spiegeleinheit S ist in der Art im oder am PKW P angeordnet, daß sie den rückwärtigen Raum des Pkws P überwacht und zugleich die zu erfassende Szene hinter dem PKW an die Kameraeinheit K spiegelt.
Am oder im Armaturenbrett, im Bereich des Fahrers, ist eine Bedieneinheit B angeordnet. Über diese Bedieneinheit B kann ein Fahrer die Spiegeleinheit S verändern und den Schwenkneigedom D steuern und somit den zu überwachenden Bereich verändern. Es besteht auch die Möglichkeit die Spiegeleinheit, welche in diesem Fall als in ihrer Form veränderbare Kunststoffeinheit mit einer verspiegelten Oberfläche realisiert ist, konkav oder konvex über Aktuatoren in der Spiegeleinheit S zu verändern. Dies hat zur Folge, daß Szenen hinter dem PKW P fokusiert werden können. In einer normalen Ausgestaltung der Erfindung ist die Spielgeleinheit S aus Verbundglas mit Verspiegelung ausgeführt.
Die Bedieneinheit B ist in bevorzugter Weise als Joystick ausgestaltet. Durch Betätigung der Bedieneinheit B wird der Schwenkneigedom D entsprechend bewegt. Bei Betätigen der Bedieneinheit B werden Signale an die Mikrocomputereinheit µC geleitet. Diese leitet die ermittelten Steuerdaten an den Schwenkneigedom D weiter, welcher wiederum somit die Spiegeleinheit S entsprechend bewegt.
Die Kameraeinheit K erfaßt über die Spiegeleinheit S die Szene hinter dem PKW P. Durch entsprechende Bewegung des Schwenkneigedoms D, welche an die Spiegeleinheit S angeordnet ist, können verschiedene Bereiche überwacht werden. So ergibt sich in einer Stellung der Sichtbereich A für normale "Rückspiegelfunktion", der Sichtbereich B, der insbesondere beim Einparken hilfreich ist.
In einer Ausgestaltungsform der Erfindung ist in der Kameraeinheit K eine Fuzzi-Logik integriert, welche die durch die Spiegeleinheit S hervorgerufene spiegelbildliche Drehung der tatsächlich vorhandenen überwachten Szene hinter dem PKW P in für den Fahrer gewohnter Form auf der Displayeinheit T angezeigt. Hierdurch werden Spiegelverzerrungen ausgeglichen, sowie die Spiegelverdrehung des Bildes. Der Fahrer des Pkws P sieht auf der Displayeinheit T die gewohnte Darstellung ohne der Verzerrungen und die Drehungen, hervorgerufen durch die Spiegeleinheit S. Über eine Menüdarstellung kann der Fahrer verschiedene Optionen für die Darstellung auf der Displayeinheit T wählen.
Bei der Displayeinheit T handelt es sich um einen LCD- oder einen TFT- Bildschirm.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist eine Speichereinheit in das Bussystem M integriert. Diese Speichereinheit speichert jeweils die aufgenommenen Szenen der Kameraeinheit K. Hierdurch ist es möglich für den Fahrer eine Fahrt zu rekonstruieren oder den PKW P zu überwachen und eventuelle Beschädigungen seitens Dritter zu dokumentieren. Bei dieser Speichereinheit handelt es sich um einen Festspeicher und nicht um einen flüchtigen Speicher. Die Speichereinheit ist an einem Ort im PKW P angeordnet, welcher auch im Falle eines Unfalles bestens geschützt ist, wie beispielsweise unter der Rückbank des Pkws P oder unter dem Fahrer- oder Beifahrersitz oder in der Mittelkonsole.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Schwenkneigedom D durch einen Motor, insbesondere Elektromotor, und einem Relais realisiert. Auf diese Weise läßt sich die Schwenkfunktion kostengünstig realisieren.
Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Kombination aus Kameraeinheit K, Spiegeleinheit S und Displayeinheit T vereinfacht sich die Handhabung eines Fahrzeuges für einen Fahrer erheblich. Es entfällt die bisher übliche Spiegeleinstellung bei wechselnden Fahrern, da die Displayeinheit T im Sichtbereich des Fahrers angeordnet ist und auch die Kameraeinheit K und die Spiegeleinheit S nicht verändert werden muß, auch wenn sich die Augenhöhe des Fahrers, durch Fahrerwechsel, ändert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird durch die Anbringung der Kameraeinheit-Spiegeleinheit-Kombination am Beginn der Frontpartie des PKW P als Ersatz eines Außenrückspiegels, wobei die Displayeinheit T an die Stelle des bisherigen Außenrückspiegels rückt oder komplett durch die Displayeinheit T, welche im Fahrzeuginnenraum angeordnet ist, ersetzt ist, der Blickweg und damit der tote Winkel des Pkws P für den Fahrer reduziert werden, gegenüber einem herkömmlich bekannten Rückspiegel.
Bei gleichem Erfassungswinkel des Blickfeldes kann, gegenüber einem herkömmlichen Rückspiegel, die Spiegelfläche reduziert werden, was zu einer Reduzierung des Luftwiderstandes führt.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Kameraeinheit K im inneren des Pkw P angeordnet, währen die Spiegeleinheit S außen am Pkw angeordnet ist. Hierdurch ist die Kameraeinheit K vor Diebstahl, Beschädigung, Vandalismus und Verschmutzung geschützt.
Bezugszeichenliste
K Kameraeinheit
P PKW
S Spiegeleinheit
µC Mikrocomputereinheit
D Schwenkneigedom
T Diplayeinheit
B Bedieneinheit
M Bussystem

Claims (16)

1. Vorrichtung zur Überwachung des Rückraumes eines Kraftfahrzeuges (P) bestehend aus einer Kameraeinheit (K) und einer Mikrocomputereinheit (µC), wobei die Kameraeinheit (K) mit der Mikrocomputereinheit (µC) über ein elektrisches und/oder optoelektronisches und/oder optisches Bussystem (M) verbunden ist, und die Kameraeinheit (K) im hinteren Bereich des Kraftfahrzeuges (P) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kameraeinheit (K) fest im Kraftfahrzeug (P) eingebaut und auf eine Reflektoreinheit (S) ausgerichtet ist, die Reflektoreinheit (S) mit Mitteln (D) zum Schwenken ausgestattet ist welche in Reaktion auf elektrische und/oder optoelektronische und/oder optische Ansteuersignale steuerbar sind und die Reflektoreinheit (S) die hinter dem Kraftfahrzeug (P) herrschende Szene auf die Kameraeinheit (K) leitet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoreinheit (S) eine verspiegelte Oberfläche aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoreinheit (S) ein Spiegel aus Verbundglas ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Armaturenbrettes im Fahrzeug (P) eine Displayeinheit (T) angeordnet ist, welche die von der Kamera (K) erfaßte Szene visuallisiert.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Die Mikrocomputereinheit (µC), die Kameraeinheit (K), die Mittel (D) zum Schwenken der Reflektoreinheit (S), die Displayeinheit (T) und die Bedieneinheit (B) über das Bussystem (M) miteinander verbunden sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Displayeinheit (T) ein TFT- oder ein LCD-Bildschirm ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (D) zum Bewegen ein Schwenkneigedom ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kameraeinheit (K) mit einer Fuzzi-Logikeinheit ausgestattet ist, welche die Verzerrungen und Drehungen der erfaßten Szene, hervorgerufen durch die Reflektoreinheit (S) auf dem von der Kameraeinheit (K) erfaßten Szene herausfiltert, so daß bei der Darstellung auf der Displayeinheit (T) die für einen Fahrer gewohnte Darstellung dargestellt wird.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Mittel (D) zum Schwenken der Reflektoreinheit (S) vom Fahrer des Kraftfahrzeugs (K) über die Bedieneinheit (B) bedienbar sind.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoreinheit (S) konkav und konvex verformbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung der Reflektoreinheit vom Fahrer des Kraftfahrzeuges (K) über die Bedieneinheit (B) veränderbar ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im weiteren eine Speichereinheit an das Bussystem (M) angeschlossen, welche jeweils von der Kameraeinheit (K) erfaßten Szenen speichert.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit im Fahrzeug an einer Stelle angeordnet ist, welche selbst bei schweren Unfällen größtmögliche Sicherheit vor Beschädigungen gewährt.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit von der Mikrocomputereinheit (µC) gesteuert wird.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bussystem (M) ein MOST-Bus oder ein Firewire-Bus ist.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kameraeinheit (K) eine Videokamera ist.
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