Title:
Stereokameraanordnung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen Stereokameraanordnung
Kind Code:
A1


Abstract:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Stereokameraanordnung bereitzustellen.
Es wird eine Stereokameraanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug (2) vorgeschlagen, mit mindestens einer ersten und einer zweiten Kameraeinrichtung (3, 4), mit mindestens zwei voneinander getrennte Halteeinrichtungen, über die die mindestens erste und zweite Kameraeinrichtung (3, 4) voneinander unabhängig an einer Innenseite einer Fahrzeugscheibe (5) des Kraftfahrzeugs (2) anbringbar sind.




Inventors:
Krökel, Dieter, Dr. (88097, Eriskirch, DE)
Hegemann, Stefan (88239, Wangen, DE)
Lüke, Stefan, Dr. (61191, Rosbach, DE)
Semmler, Sascha, Dr. (89075, Ulm, DE)
Hachfeld, Simon (88131, Lindau, DE)
Application Number:
DE102016217450A
Publication Date:
03/15/2018
Filing Date:
09/13/2016
Assignee:
Conti Temic microelectronic GmbH, 90411 (DE)
Continental Teves AG & Co. OHG, 60488 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102014017128A1N/A2016-05-19
DE102009031650A1N/A2011-01-05
DE102009012758A1N/A2010-09-16
DE102005050363A1N/A2007-04-26



Foreign References:
WO2014015867A12014-01-30
Claims:
1. Stereokameraanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug (2)
mit mindestens einer ersten und einer zweiten Kameraeinrichtung (3, 4),
gekennzeichnet durch
mindestens zwei voneinander getrennte Halteeinrichtungen, über die die mindestens erste und zweite Kameraeinrichtung (3, 4) voneinander unabhängig an einer Innenseite einer Fahrzeugscheibe (5) des Kraftfahrzeugs (2) anbringbar sind.

2. Stereokameraanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens erste und zweite Kameraeinrichtung höhenversetzt zueinander an der Innenseite der Fahrzeugscheibe anbringbar sind.

3. Stereokameraanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameraeinrichtungen jeweils in einem der vier Eckbereiche (P1), in einem oberen Endbereich (P2), in einem unteren Endbereich (P3) oder in einem der seitlichen Endbereiche (P4) der Fahrzeugscheibe (5) anbringbar sind.

4. Stereokameraanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kameraeinrichtung (3) als eine Satellitenkamera und die zweite Kameraeinrichtung (4) als eine intelligente Kamera ausgebildet ist, wobei die intelligente Kamera eine Bildauswerteinheit umfasst, welche ausgebildet ist, eine Entfernung zu einem Objekt mittels der von den Kameraeinrichtungen aufgenommenen Bilder auszuwerten.

5. Stereokameraanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Kameraeinrichtung (3, 4) jeweils als eine Satellitenkamera ausgebildet sind, wobei die Stereokameraanordnung eine Bildauswerteeinheit (7) umfasst oder mit dieser verbindbar ist, welche ausgebildet ist, mittels der von den Kameraeinrichtungen (3, 4) aufgenommenen Bilder eine Entfernung zu einem Objekt auszuwerten.

6. Stereokameraanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens eine dritte Kameraeinrichtung (6), wobei eine bzw. die Bildauswerteinheit (7) ausgebildet ist, mittels der von der ersten und zweiten Kameraeinrichtung (3, 4) aufgenommenen Bilder eine Entfernung zu einem in einem ersten Entfernungsbereich befindlichen Objekt und mittels der von der zweiten und dritten Kameraeinrichtung (4, 6) aufgenommenen Bilder eine Entfernung zu einem in einem zweiten Entfernungsbereich befindlichen Objekt auszuwerten.

7. Stereokameraanordnung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Kameraeinrichtung (3, 4) als eine Weitwinkelkamera umfassend eine Weitwinkeloptik mit einem horizontalen und/oder vertikalen Bildwinkel von +/–50 Grad zur optischen Achse ausgebildet sind, wobei die zweite und die dritte Kameraeinrichtung (4, 6) jeweils einen hochauflösenden Bildaufnahmesensor mit einer Auflösung von zumindest abschnittsweise mindestens fünf Megapixeln aufweisen.

8. Stereokameraanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 7, gekennzeichnet durch mindestens eine weitere Halteeinrichtung, über die die dritte Kameraeinrichtung (6) unabhängig von der ersten und zweiten Kameraeinrichtung (3, 4) an der Innenseite der Fahrzeugscheibe (5) des Kraftfahrzeugs (2 = anbringbar ist.

9. Stereokameraanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Kameraeinrichtung (6) eine Außenkamera eines Kamera-Surround-View-Systems ist.

10. Kraftfahrzeug (2) mit mindestens einer Stereokameraanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die mindestens zwei voneinander getrennten Halteeinrichtungen, über die die mindestens erste und zweite Kameraeinrichtung (3, 4) voneinander unabhängig an einer Innenseite einer Fahrzeugscheibe (5) des Kraftfahrzeugs (2) angebracht sind.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Stereokameraanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Stereokameraanordnung.

Fahrerassistenzsysteme in Kraftfahrzeugen verwenden häufig ein Kamerasystem zur Erkennung von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs, beispielsweise in einem in Fahrtrichtung vorausliegenden Umgebungsbereich. Derartige Kamerasysteme sind z. B im Fahrzeuginnenraum hinter der Windschutzscheibe angeordnet und blicken in Fahrtrichtung durch die Scheibe hindurch.

Einige Fahrerassistenzsysteme, wie etwa Systeme zur Vermeidung von Unfällen, z. B. (Not-)Bremsassistenten, oder Systeme mit einer Längs- bzw. Querführungsunterstützung, z. B. Geschwindigkeitsregelungssysteme oder Fahrspurassistenten, benötigen möglichst genaue Informationen über das Fahrzeugumfeld. Dabei kommt der Erfassung von Objekten sowie der Bestimmung der Entfernung zu diesen Objekten eine wichtige Rolle zu. Zur Bestimmung der Objektentfernung werden derzeit in erster Linie Strahlsensoren verwendet, beispielsweise Ultraschall-, Radar- oder Lidar-Systeme.

Doch auch mittels Stereokameravorrichtungen lassen sich mittels des Stereoeffekts Objektentfernungen bestimmen. Stereokameravorrichtungen bestehen aus zwei in der Regel identischen Kameramodulen bzw. Monokameras, die als separate optische Systeme aufgebaut sind, d. h. mit jeweils einem Bildaufnahmeelement und einem Abbildungssystem (z.B. Objektiv). Die beiden Kameramodule werden mit ihren optischen Achsen meist parallel zueinander ausgerichtet und lateral versetzt nebeneinander hinter der Windschutzscheibe angeordnet, d. h. auf einer Linie parallel zur Fahrzeugquerachse nebeneinander versetzt.

Für die Ausnutzung des Stereoeffekts ist eine genaue Kenntnis der Basisbreite, mit anderen Worten der Augenabstand der Fahrzeugkameras der Stereokameravorrichtung unerlässlich.

Die heutigen Stereokameravorrichtungen sind bislang aus Stabilitäts-, Produktions- und Kalibrierungsgründen auf einer gemeinsamen Tragvorrichtung angeordnet. So ist beispielsweise aus der Druckschrift WO2014015867A1 eine Stereokameravorrichtung mit einer gemeinsamen Tragvorrichtung bekannt. Um eine Abweichung der Basisbreite und somit eine möglichst zuverlässige Bestimmung der Objektentfernung umsetzen zu können, ist die Tragvorrichtung hochstabil auszulegen und aus einem Material mit einem geringen Temperaturausdehnungskoeffizienten zu fertigen, da Fahrzeugkameras hohen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind. Jedoch beansprucht die Tragvorrichtung hierdurch einen erheblichen Bauraum und steht somit im Zielkonflikt ein kompaktes Baumaß für eine unauffällige Anordnung im Fahrzeuginnenraum umzusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Stereokameraanordnung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Stereokameraanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte oder bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und durch die Figuren dargelegt.

Es wird eine Stereokameraanordnung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Beispielsweise ist die Stereokameraanordnung zur Umgebungserfassung, insbesondere zur Erfassung des vorausliegenden oder um rückwärtigen Umgebungsbereichs des eigenen Kraftfahrzeugs ausgebildet.

Zur Umgebungserfassung umfasst die Stereokameraanordnung mindestens eine erste und eine zweite Kameraeinrichtung. Vorzugsweise weisen die erste und die zweite Kameraeinrichtung jeweils eine Optik zur Projektion von Licht sowie mindestens oder genau einen Bildsensor zur Erfassung des von der Optik projizierten Lichts auf. Bevorzugt sind die erste und die zweite Kamera im Fahrzeuginnenraum hinter einer Windschutzscheibe oder Heckscheibe anzubringende, somit in oder entgegen der Fahrtrichtung gerichtete Kameras.

Erfindungsgemäß umfasst die Stereokameraanordnung mindestens oder genau zwei voneinander getrennte Halteeinrichtungen, über die die mindestens erste und zweite Kameraeinrichtung voneinander unabhängig an einer Innenseite einer Fahrzeugscheibe, im Speziellen einer Windschutzscheibe des eigenen Kraftfahrzeugs anbringbar oder angebracht sind. Somit sind die mindestens erste und die zweite Kameraeinrichtung frei positionierbar, mit anderen Worten voneinander koppelfrei an der Innenseite der Fahrzeugscheibe anbringbar bzw. angebracht. Somit bildet insbesondere die Fahrzeugscheibe die gemeinsame Tragvorrichtung für die mindestens erste und zweite Kameraeinrichtung.

Auf diese Weise kann insbesondere auf eine zusätzliche Tragvorrichtung verzichtet werden. Ein wesentlicher Vorteil ist der Wegfall des durch die bislang benötigte Tragvorrichtung bedingten Temperaturausdehnungskoeffizienten in lateraler Richtung zwischen den mindestens zwei Kameraeinrichtungen. Temperaturbedingte Schwankungen in der Basisbreite und der hiermit verbundenen fehlerbehafteten Entfernungsbestimmungen können somit verhindert oder zumindest erheblich reduziert werden.

Die im Wesentlichen aus Glas gefertigte Fahrzeugscheibe weist insbesondere einen um fast eine Größenordnung geringeren Temperaturausdehnungskoeffizienten als die üblicherweise aus einem Metall gefertigten Tragvorrichtungen auf. Folglich kann durch die Verwendung der Fahrzeugscheibe als die gemeinsame Tragvorrichtung zumindest annähernd eine Redundanz zu aktiven Sensorsystemen wie z. B. zum Radar erzielt werden.

Weiterhin kann durch den Wegfall der Tragvorrichtung ein kompaktes Baumaß der Stereokameravorrichtung umgesetzt werden. Da keine harte Kopplung der beiden Stereokameravorrichtungen vorliegt, ist es weiterhin vorteilhafterweise möglich, die mindestens erste und zweite Kameraeinrichtung nahezu beliebig an der Innenseite des Fahrzeugscheibe anzubringen. Auf diese Weise ist eine unauffällige Anordnung der Kameraeinrichtungen ermöglicht.

Des Weiteren war aufgrund der Tragvorrichtung die Basisbreite bisher beschränkt. Durch die unabhängige Positionierbarkeit der Kameraeinrichtungen zueinander erweitert sich der zur Blickrichtung laterale Abstand der mindestens zwei Kameraeinrichtungen, sodass eine höhere Genauigkeit in der Entfernungsbestimmung erzielbar ist.

Beispielsweise sind die Halteeinrichtungen als Halteelemente ausgebildet, in der die Kameraeinrichtungen jeweils aufgenommen sind. Vorzugsweise sind die Halteeinrichtungen unmittelbar mit der Innenseite der Fahrzeugscheibe verbindbar oder verbunden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die erste und die zweite Kameraeinrichtung versetzt zueinander, insbesondere höhenversetzt zueinander an der Innenseite der Fahrzeugscheibe anbringbar oder angebracht. Somit sind die Kameraeinrichtungen vorzugsweise entlang der einer Hochachse des eigenen Kraftfahrzeugs zueinander versetzt anbringbar bzw. angebracht. Alternativ oder optional ergänzend sind die erste und die zweite Kameraeinrichtung in einem lateralen Abstand, insbesondere entlang einer Querachse des eigenen Kraftfahrzeugs, zueinander angeordnet.

Beispielsweise sind die Kameraeinrichtungen in unterschiedlichen Fahrzeugscheibenbereichen der Fahrzeugscheibe anbringbar oder angebracht. Vorzugsweise sind die Kameraeinrichtungen jeweils in einem der vier Eckbereiche, in einem oberen Endbereich, in einem unteren Endbereich oder in einem der seitlichen Endbereiche der Fahrzeugscheibe anbringbar.

Bevorzugt sind die Kameraeinrichtungen zur Erfassung des Wischvorgangs im Wischbereich der Scheibenwischer anbringbar bzw. angebracht.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erste Kameraeinrichtung als eine Satellitenkamera und die zweite Kameraeinrichtung als eine intelligente Kamera ausgebildet. Insbesondere umfasst die intelligente Kamera, im Speziellen der Bildaufnahmesensor der intelligenten Kamera eine Bildauswerteinheit, welche ausgebildet ist, die Entfernung zu einem Objekt mittels den von mindestens der ersten und zweiten Kameraeinrichtung aufgenommenen Bilder auszuwerten. Bei den auszuwertenden Objekten und der hierzu auszuwertenden Entfernung handelt es sich beispielsweise um weitere Verkehrsteilnehmer, Verkehrszeichen, Kreuzungsbereiche und/oder Ampelanlagen. Unter einer Satellitenkamera ist insbesondere eine Kamera ohne eine Bildauswerteeinheit zu verstehen. Insbesondere ist die Satellitenkamera mit der intelligenten Kamera zur Übertragung der aufgenommenen Bilder an die Bildauswerteeinheit gekoppelt.

Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung sind die erste und zweite Kameraeinrichtung jeweils als eine Satellitenkamera ausgebildet. Insbesondere umfasst die Stereokameraanordnung eine Bildauswerteeinheit oder mit dieser verbindbar, welche ausgebildet ist, mittels den von der Kameraeinrichtung aufgenommenen Bildern eine Entfernung zu einem Objekt auszuwerten. Insbesondere sind die Satellitenkameras mit der Bildauswerteeinheit zur Übertragung der aufgenommenen Bilder gekoppelt. Beispielsweise ist die Bildauswerteeinheit eine zentrale ECU (electronic control unit) des eigenen Kraftfahrzeugs.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Stereoanordnung mindestens eine dritte Kameraeinrichtung. Durch die freie Positionierbarkeit der Kameraeinrichtungen ist es insbesondere möglich, auch die mindestens eine dritte und optional ergänzend weitere Kameraeinrichtungen unauffällig anzubringen.

Weiterhin ist vorzugsweise die Bildauswerteinheit von zumindest einer der Kameraeinrichtungen oder die Bildauswerteeinheit des Kraftfahrzeugs ausgebildet, mittels der von der ersten und zweiten Kameraeinrichtung aufgenommenen Bilder eine Entfernung zu einem in einem ersten Entfernungsbereich befindlichen Objekt und mittels der von der zweiten und dritten Kameraeinrichtung aufgenommenen Bilder eine Entfernung zu einem in einem zweiten Entfernungsbereich befindlichen Objekt auszuwerten. Insbesondere unterscheiden sich die Entfernungsbereiche. Beispielsweise ist unter dem ersten Entfernungsbereich zum eigenen Kraftfahrzeug ein Nahbereich, beispielsweise ein Entfernungsbereich zwischen einem und 50 Metern und/oder unter dem zweiten Entfernungsbereich zum eigenen Kraftfahrzeug ein Fernbereich, beispielsweise ein Entfernungsbereich zwischen 50 und 500 Metern zu verstehen.

Die erste und die zweite Kameraeinrichtung sind vorzugsweise ausgebildet, jeweils ein Bild mit gleich großen Erfassungsbereichen zu erfassen, sodass eine großflächige Abdeckung des Umgebungsbereichs ermöglicht ist.

Die zweite und die dritte Kameraeinrichtung sind vorzugsweise ausgebildet, jeweils ein Bild mit voneinander unterschiedlich großen Erfassungsbereichen zu erfassen. Weiterhin ist bevorzugt, dass der Erfassungsbereich der ersten und zweiten Kameraeinrichtung horizontal und/oder vertikal mindestens doppelt, im Speziellen mindestens vierfach größer als der Erfassungsbereich der dritten Kameraeinrichtung ausgebildet ist. Auf diese Weise wird insbesondere ein unnötiger Rechenaufwand für einen doppelt auszuwertenden Erfassungsbereich vermieden.

Vom konstruktiven Aufbau ist bevorzugt, dass die erste und/oder die zweite Kameraeinrichtung als eine Weitwinkelkamera ausgebildet sind umfassend eine Weitwinkeloptik mit einem horizontalen und/oder vertikalen Bildwinkel von z. B. mindestens +/30 Grad, insbesondere von mindestens +/–50 Grad zur optischen Achse. Die dritte Kameraeinrichtung umfasst beispielsweise eine Optik mit einem horizontalen und/oder vertikalen Bildwinkel von z. B. höchstens +/–15 Grad zur optischen Achse.

Weiterhin ist bevorzugt, dass ein Zentralbildabschnitt der aufzunehmenden bzw. aufgenommenen Bilder der zweiten Kameraeinrichtung und die aufzunehmenden bzw. aufgenommenen Bilder der dritten Kameraeinrichtung mindestens eine doppelte, insbesondere eine vierfache Auflösung als die aufzunehmenden bzw. aufgenommenen Bilder der ersten Kameraeinrichtung aufweisen. Auf diese Weise ist mittels der zweiten und dritten Kameraeinrichtung eine Objekterkennung im Fernbereich ermöglicht. Der Zentralbildabschnitt weist z. B. einen horizontalen, alternativ oder optional ergänzend einen vertikalen Bildwinkel von +/–15 Grad zur optischen Achse auf. Ein an den Zentralbildabschnitt anschließende Peripherbildabschnitt weist z. B. einen horizontalen, alternativ oder optional ergänzend einen vertikalen Bildwinkel von mindestens +/–50 Grad zur optischen Achse auf.

Weiterhin ist bevorzugt, dass die aufzunehmenden bzw. aufgenommenen Bilder der zweiten Kameraeinrichtung jeweils in einem Zentralbildabschnitt zumindest partiell eine höhere, insbesondere mindestens eine doppelte Auflösung als im Peripherbildabschnitt aufweisen. Beispielsweise nimmt die Auflösung mit betragsmäßig zunehmenden horizontalen und/oder vertikalen Bildwinkeln zumindest abschnittsweise ab. Auf diese Weise ist einerseits der Rechenaufwand für die Objektauswertung im Nahbereich auf das Nötigste beschränkt, andererseits eine zuverlässige Objektauswertung im Fernbereich sichergestellt.

Vom konstruktiven Aufbau ist bevorzugt, dass die zweite und/oder die dritte Kameraeinrichtung jeweils einen hochauflösenden Bildaufnahmesensor mit einer Auflösung von zumindest abschnittsweise mindestens fünf Megapixeln aufweist. Als eine beispielhafte Alternative kann vorgesehen sein, dass die zweite Kameraeinrichtung eine nichtlineare Optik, im Speziellen eine anamorphotische Optik umfasst.

Demnach ist der Zielkonflikt, mit einem realisierbaren Bildverarbeitungsaufwand die Auswertung von Objekten einerseits in einem möglichst großen Erfassungsbereich, andererseits im Fernbereich zu ermöglichen, gelöst.

Beispielsweise umfasst die Stereokameraanordnung mindestens eine weitere Halteeinrichtung, über die die dritte Kameraeinrichtung unabhängig von der ersten und zweiten Kameraeinrichtung an der Innenseite der Fahrzeugscheibe des Kraftfahrzeugs anbringbar ist. Als eine beispielhafte Alternative handelt es sich bei der dritten Kameraeinrichtung um eine Außenkamera eines Kamera-Surround-View-Systems. Beispielsweise ist die Außenkamera eines Kamera-Surround-View-Systems an einem Dachknoten oder an einem Stoßfänger des eigenen Kraftfahrzeugs angeordnet. Durch die Kombination der im Innenraum anzubringenden Kameraeinrichtungen und der Außenkamera kann vorteilhafterweise auf eine weitere im Innenraum anzubringende Kameraeinrichtung verzichtet werden. Zugleich können durch die Kombination von verschiedenen Optiken, Bildaufnahmesensoren und/oder Basisbereiten vorteilhafterweise sowohl Tiefenmessungen im Nah- als auch gleichzeitig im Fernbereich erzielt werden. Insbesondere im Vergleich zum One-Box-Design ist eine platzsparende Anordnung erzielt. Wesentlich für die Entfernungsbestimmung ist die genaue Kenntnis über die Relativpositionen der Kameraeinrichtungen, welche z. B. durch Anschlagskanten für die Anordnung der Kameraeinrichtung präzise bestimmbar sind.

Vorzugsweise ist die Stereokameraanordnung mit einer Fahrerassistenzvorrichtung des eigenen Kraftfahrzeugs verbindbar oder in diese integrierbar, wobei die Fahrerassistenzvorrichtung insbesondere ausgebildet ist, anhand der mittels der Bildauswerteeinheit ausgewerteten Entfernung zu einem Objekt entsprechende Maßnahmen einzuleiten, wie z. B. eine Warnung an den Fahrer auszugeben und/oder aktiv in die Fahrzeugdynamik einzugreifen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Stereokameraanordnung nach der vorhergehenden Beschreibung. Die mindestens erste und zweite Kameraeinrichtung sind über die mindestens zwei voneinander getrennten Halteeinrichtungen voneinander unabhängig an einer Innenseite einer Fahrzeugscheibe des Kraftfahrzeugs angebracht. Vorzugsweise umfasst das Kraftfahrzeug die Bildauswerteeinheit, welche ausgebildet ist, mittels der von den Kameraeinrichtungen aufgenommenen Bilder eine Entfernung zu einem Objekt auszuwerten. Die Kameraeinrichtungen sind vorzugsweise hinter einer Windschutzscheibe oder einer Heckscheibe im Innenraum des Kraftfahrzeugs angebracht.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

1 in einer schematischen Darstellung eine Fahrzeugscheibe mit möglichen Anbringungspositionen von Kameraeinrichtungen einer Stereokameraanordnung im Wischbereich von gleichläufigen Scheibenwischern;

2 in einer schematischen Darstellung die Fahrzeugscheibe mit möglichen Anbringungspositionen der Kameraeinrichtungen im Wischbereich von gegenläufigen Scheibenwischern;

3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Stereokameraanordnung;

4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Stereokameraanordnung;

5 ein drittes Ausführungsbeispiel der Stereokameraanordnung.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.

Es wird eine Stereokameraanordnung 1 für ein Kraftfahrzeug 2 vorgeschlagen. Die Stereokameraanordnung 1 umfasst mindestens eine erste und eine zweite Kameraeinrichtung 3, 4, optional ergänzend eine dritte bis n Kameraeinrichtungen für die Berechnung von Distanzen mittels des Stereoeffekts. Die Kameraeinrichtungen 3, 4, 6 können mit gleichen, alternativ mit verschiedenen Optiken ausgebildet sein.

Die Stereokameraanordnung umfasst mindestens oder genau zwei voneinander getrennte, somit insbesondere separate, unabhängig voneinander positionierbare Halteeinrichtungen, über die die mindestens erste und zweite Kameraeinrichtung 3, 4 voneinander unabhängig an einer Innenseite einer Fahrzeugscheibe 5 des Kraftfahrzeugs 2 anbringbar bzw. angebracht sind. Bei der Fahrzeugscheibe 5 handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um die Windschutzscheibe, als eine beispielhafte Alternative kann es sich bei der Fahrzeugscheibe 5 um eine Heckscheibe handeln.

Durch die freie Positionierbarkeit der Kameraeinrichtungen 3, 4 kann Material eingespart und kleinere Bauformen vergleichsweise zu Oneboxdesign realisiert werden, welche eine Vielzahl an Design- und Anordnungsmöglichkeiten ermöglicht. Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil ist die Realisierbarkeit von deutlich vergrößerten Basisbreiten zwischen den Kameraeinrichtungen 3, 4, 6 vergleichsweise zum Oneboxdesign, sodass sich eine höhere Genauigkeit bei der Entfernungsmessung erzielen lässt. Weiterhin ist eine vereinfachte Kombination von zwei bis n Kameraeinrichtungen 3, 4, 6, n für eine zuverlässige Distanzberechnung zu Objekten umsetzbar.

In den 1 und 2 sind rein exemplarisch verschiedene Anbringspositionen P für die frei positionierbaren ersten und zweiten Kameraeinrichtungen 3, 4, optional ergänzend für die dritte oder weiteren Kameraeinrichtungen 6, n an der Innenseite einer Fahrzeugscheibe 5 dargestellt.

Die Kameraeinrichtungen sind beispielsweise in Wischbereich anzuordnen. In der 1 sind mögliche Anbringungspositionen der Kameraeinrichtungen im Wischbereich von gleichläufigen Scheibenwischern, in der 2 im Wischbereich von gegenläufigen Scheibenwischern dargestellt.

Die erste und zweite Kameraeinrichtung 3, 4 können in unterschiedlichen Fahrzeugscheibenbereichen P1, P2, P3, P4 und/oder höhenversetzt zueinander an der Innenseite der Fahrzeugscheibe 5 angeordnet sein. Unter einem Fahrzeugscheibenbereich P1, P2, P3, P4 ist in dem Zusammenhang insbesondere einer der vier Eckbereiche P1, ein oberer Endbereich P2 wie z. B. hinter dem Rückspiegel, ein unterer Endbereich P3 wie z. B. hinter der Cockpitverdeckung oder einer der seitlichen Endbereiche P4 der Fahrzeugscheibe zu verstehen. Beispielsweise sind die erste und die zweite Kameraeinrichtung 3, 4 mit einem lateralen Basisabstand von einem halben Meter zueinander angeordnet.

Beispielsweise ist zumindest eine der Kameraeinrichtungen 3, 4, 6, n in dem unteren Endbereich P3 hinter der Cockpitverdeckung der Windschutzscheibe 5 zugewandten Seite anzubringen oder angebracht. Die mindestens eine weitere der Kameraeinrichtungen 3, 4, 6, n ist beispielsweise hinter dem Rückspiegel der Windschutzscheibe 5 zugewandten Seite anzubringen bzw. angebracht.

So ist es rein beispielhaft möglich, zumindest eine der Kameraeinrichtungen 3, 4, 6, n in dem ersten der beiden Endbereiche P4 und die mindestens weitere der Kameraeinrichtungen 3, 4, 6, n in dem zweiten der beiden Endbereiche P4 anzubringen, sodass eine volle Raumausnutzung erfolgt und folglich im Vergleich zu einer Anbringung im gleichen Fahrzeugscheibenbereich die Messfähigkeit der Objektentfernungen erhöht ist.

Die 3 bis 5 zeigen mögliche Bauvarianten der Stereokameraanordnung 1 mit den voneinander unabhängig an der Innenseite der Fahrzeugscheibe anzubringenden, somit frei positionierbaren Kameraeinrichtungen.

In 3 ist als ein erstes Ausführungsbeispiel die Stereokameraanordnung 1 mit der ersten und zweiten Kameraeinrichtung 3, 4 dargestellt, wobei die erste Kameraeinrichtung 3 als eine Satellitenkamera und die zweite Kameraeinrichtung 4 als eine intelligente Kamera ausgebildet ist. Beispielsweise umfasst die zweite Kameraeinrichtung 4 eine Bildauswerteinheit 7, welche ausgebildet ist, eine Entfernung zu einem Objekt mittels der von den Kameraeinrichtungen 3, 4 aufgenommenen Bilder auszuwerten. Bei einer intelligenten Kameraeinrichtung plus Satellit besteht somit die Möglichkeit einer standardisierten intelligenten Monokamera, die um eine Satellitenkamera ergänzt werden kann.

In 4 ist als ein zweites Ausführungsbeispiel die Stereokameraanordnung 1 mit der ersten und zweiten Kameraeinrichtung 3, 4 dargestellt, wobei die erste und zweite Kameraeinrichtung 3, 4 jeweils als eine Satellitenkamera ausgebildet sind. Beispielsweise ist die Stereokameraanordnung 1 mit eine Bildauswerteeinheit 7 oder ist mit dieser verbindbar, welche ausgebildet ist, mittels der von der Kameraeinrichtung aufgenommenen Bilder eine Entfernung zu einem Objekt auszuwerten. Bei der Bildauswerteeinheit 7 handelt es sich beispielsweise um eine zentrale ECU.

In 5 ist als ein drittes Ausführungsbeispiel die Stereokameraanordnung 1 mit einer möglichen Kombination von drei Kameraeirichtungen 3, 4, 6, ausgebildet als Satellitenkameras und einer Bildauswerteeinheit 7 dargestellt.

Eine erste der Kameraeinrichtungen 3, 4, 6, z. B. die erste Kameraeinrichtung 3 ist beispielsweise eine Weitwinkelkamera ausgebildet mit einem horizontalen und/oder vertikalen Bildwinkel von +/–50 Grad zur optischen Achse. Beispielsweise weist die Kameraeinrichtung 3 einen Bildaufnahmesensor mit einer Auflösung von mindestens einem Megapixel und/oder von höchstens zwei Megapixeln auf.

Eine zweite der Kameraeinrichtungen 3, 4, 6, z. B. die zweite Kameraeinrichtung 4 ist beispielsweise eine hochauflösende Weitwinkelkamera 4 ausgebildet mit einem horizontalen und/oder vertikalen Bildwinkel von +/–50 Grad zur optischen Achse. Beispielsweise weist die zweite Kameraeinrichtung 4 einen Bildaufnahmesensor mit einer Auflösung von mindestens drei Megapixeln, insbesondere von mindestens fünf Megapixeln, im Speziellen von mindestens sieben Megapixeln auf. Als beispielhafte Alternative kann die zweite Kameraeinrichtung 4 als eine Weitwinkelkamera mit einer nichtlinearen Optik ausgebildet sein, die z. B. mindestens oder genau zwei verschiedene Auflösungen ermöglicht. Beispielsweise weist ein Zentralbildabschnitt der aufzunehmenden bzw. aufgenommenen Bilder der zweiten Kameraeinrichtung 4 mindestens eine doppelte Auflösung als ein Peripherbildabschnitt der aufzunehmenden bzw. aufgenommenen Bilder auf.

Eine dritte der Kameraeinrichtungen 3, 4, 6, z. B. die dritte Kameraeinrichtung 6 umfasst beispielsweise eine Optik ausgebildet mit einem horizontalen und/oder vertikalen Bildwinkel von z. B. höchstens +/–15 Grad zur optischen Achse.

Die Kameraeinrichtungen 3, 4, 6 gemäß dem in der 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ermöglichen einerseits z. B. für das automatisierte Fahren die auch in großer Entfernung auszuwertende Distanzauswertung zu Objekten, andererseits ist ein für den Fernbereich erforderliche Auflösung erzielt. Somit sind die gegensätzlichen Anforderungen der Erfassung des Zentralbereichs mit großer Reichweite und der Erfassung eines Weitwinkelbereichs z. B. für die Querverkehrserkennung mit der erfindungsgemäßen Stereokameraanordnung 1 zuverlässig umgesetzt.

Natürlich ist ebenso eine anderweitige als die zur 5 beschriebene Kombination von verschiedenen Optiken, Bildaufnahmesensoren und Basisbreiten denkbar. Handelt es sich bei der dritten Kameraeinrichtung 6 beispielsweise um eine Surround-View-Außenkamera, ist bevorzugt vorgesehen, dass die dritte Kameraeinrichtung 6 als die Weitwinkelkamera ausgebildet ist.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • WO 2014015867 A1 [0006]