DE102022116331A1

DE102022116331A1 - Camera for a vehicle, method for operating a camera and system with a camera, e.g. for use as a camera monitor system or all-round view system

Info

Publication number: DE102022116331A1
Application number: DE102022116331.8A
Authority: DE
Inventors: Donald Peyrot; David Hurych; Diego De Araujo Carvalho
Original assignee: Connaught Electronics Ltd
Current assignee: Connaught Electronics Ltd
Priority date: 2022-06-30
Filing date: 2022-06-30
Publication date: 2024-01-04
Also published as: WO2024003126A1

Abstract

Eine Kamera (100) für ein Fahrzeug (EGO) umfasst eine Anordnung optischer Elemente (20) und weist einen Sichtkegel (24) mit einem Winkel und einer Richtung auf. Die Anordnung optischer Elemente (20) umfasst eine erste Flüssigzelle (10), an die eine erste Spannung (V1) anlegbar ist, wodurch die Größe des Winkels des Sichtkegels (24) eingestellt wird. Die Anordnung optischer Elemente (20) umfasst eine zweite Flüssigzelle (12), an die eine zweite Spannung (V2) anlegbar ist, wodurch die Richtung des Sichtkegels (24) eingestellt wird.Die Anmeldung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Kamera und ein System, das eine Kamera und eine Steuereinrichtung umfasst.A camera (100) for a vehicle (EGO) comprises an arrangement of optical elements (20) and has a viewing cone (24) with an angle and a direction. The arrangement of optical elements (20) comprises a first liquid cell (10) to which a first voltage (V1) can be applied, whereby the size of the angle of the viewing cone (24) is adjusted. The arrangement of optical elements (20) comprises a second liquid cell (12) to which a second voltage (V2) can be applied, whereby the direction of the viewing cone (24) is adjusted. The application further relates to a method for operating a camera and a system , which includes a camera and a control device.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Kamera für ein Fahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben einer Kamera und ein System mit einer Kamera und einer Steuereinrichtung.The present application relates to a camera for a vehicle, a method for operating a camera and a system with a camera and a control device.

Hintergrundbackground

Einrichtungen zur Ausführung von Steueraufgaben in Fahrzeugen werden als elektronische Steuereinheiten (ECUs, electronic control units) bezeichnet. Elektronische Steuereinheiten in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, können mindestens eine Verarbeitungseinheit, Speicher, Schnittstellen und gegebenenfalls weitere Komponenten aufweisen, die zum Verarbeiten von Eingabesignalen mit Eingabedaten und zum Erzeugen von Steuersignalen mit Ausgabedaten erforderlich sind. Die Schnittstellen dienen zum Empfang der Eingabesignale oder zur Ausgabe der Steuersignale. Elektronische Steuergeräte für den Betrieb von Fahrfunktionen, sowohl für Fahrerassistenzsysteme (ADAS, advanced driver assistance systems) als auch für autonomes oder teilautonomes Fahren, können Sensordaten von verschiedenen Sensoren einschließlich Kameras als Eingabedaten empfangen.Devices for carrying out control tasks in vehicles are referred to as electronic control units (ECUs). Electronic control units in vehicles, in particular in motor vehicles, can have at least one processing unit, memory, interfaces and possibly further components that are required to process input signals with input data and to generate control signals with output data. The interfaces are used to receive the input signals or to output the control signals. Electronic control devices for the operation of driving functions, both for driver assistance systems (ADAS, advanced driver assistance systems) and for autonomous or semi-autonomous driving, can receive sensor data from various sensors including cameras as input data.

Mit der zunehmenden Integration von Fahrerassistenzsystemen und autonomen oder halbautonomen Systemen in Kraftfahrzeuge steigt die Zahl der in Fahrzeugen installierten Kameras erheblich. Bei autonomen oder teilautonomen Systemen können die Kameras Bildinformationen ausgeben, die in eine elektronische Steuereinheit eingegeben werden können, um den Fahrbetrieb zu unterstützen, beispielsweise Fahrspurüberwachung, Schildererkennung, Kollisionsvermeidung usw.With the increasing integration of driver assistance systems and autonomous or semi-autonomous systems into motor vehicles, the number of cameras installed in vehicles is increasing significantly. In autonomous or semi-autonomous systems, the cameras can output image information that can be input into an electronic control unit to assist driving operations, such as lane monitoring, sign recognition, collision avoidance, etc.

Es gibt eine oder mehrere Frontkameras, die hauptsächlich für maschinelle Bilderkennung (Computer Vision) verwendet werden und zur Fahrspurüberwachung, Schildererkennung, Kollisionsvermeidung usw. dienen. Es gibt eine oder mehrere Einparkkameras, die hauptsächlich für menschliche Bilderkennung verwendet werden, um anzuzeigen, was sich direkt hinter dem Fahrzeug befindet, um den Fahrer beim Einparken zu unterstützen. Es gibt mindestens ein Kamera-Monitor-System (CMS, camera monitor system), das hauptsächlich für menschliche Bilderkennung verwendet wird, um die Sicht auf die Rückseite des Fahrzeugs anzuzeigen und Seitenspiegel zu ersetzen. Es gibt ein Rundumsicht-System (SVS, Surround View System), das hauptsächlich für maschinelle Bilderkennung verwendet wird, um die gesamte Umgebung des Fahrzeugs zu überwachen. Möglicherweise gibt es zudem Kameras im Innenraum des Fahrzeugs, mit denen ein Fahrer oder ein Beifahrer erfasst werden kann. Diese können für menschliche Bilderkennung und/oder maschinelle Bilderkennung verwendet werden, beispielsweise zum Autorisieren von Fahrern, Blickerfassung usw.There are one or more front cameras, mainly used for machine vision (computer vision), for lane monitoring, sign recognition, collision avoidance, etc. There are one or more parking cameras primarily used for human image recognition to display what is directly behind the vehicle to assist the driver in parking. There is at least one camera monitor system (CMS), which is mainly used for human image recognition to display the rear view of the vehicle and replace side mirrors. There is a Surround View System (SVS), which is mainly used for machine vision to monitor the entire surroundings of the vehicle. There may also be cameras inside the vehicle that can be used to record a driver or passenger. These can be used for human image recognition and/or machine vision, for example authorizing drivers, eye tracking, etc.

Menschliche Bilderkennung bezieht sich auf den Sehsinn des Menschen und seine Fähigkeit, durch die Augen einfallendes Licht in Bilder umzuwandeln. Bilder für menschliche Bilderkennung in einem Fahrzeug können beispielsweise auf einem Display für einen Menschen angezeigt werden.Human image recognition refers to humans' sense of vision and their ability to convert light entering through the eyes into images. For example, images for human image recognition in a vehicle can be displayed on a display for a human.

Maschinelle Bilderkennung ist ein Bereich der künstlichen Intelligenz, der sich damit beschäftigt, wie Computer aus digitalen Bildern oder Videos umfassendes Verständnis gewinnen können. Aus technischer Sicht geht es darum, Aufgaben zu verstehen und zu automatisieren, zu denen das visuelle System des Menschen in der Lage ist. Die Bilddaten können in vielen Formen vorliegen, z.B. als Videosequenzen, Ansichten von mehreren Kameras usw. Zu Teilbereichen der maschinellen Bilderkennung im Automobilbereich gehören z.B. Szenenrekonstruktion, Objekterfassung, Objekterkennung usw.Machine image recognition is a field of artificial intelligence that deals with how computers can gain comprehensive understanding from digital images or videos. From a technical perspective, it's about understanding and automating tasks that the human visual system is capable of. The image data can be in many forms, e.g. as video sequences, views from multiple cameras, etc. Sub-areas of machine vision in the automotive sector include, for example, scene reconstruction, object detection, object recognition, etc.

In der US10609148 wird ein intelligentes Auto mit einer Reihe von Sensoren beschrieben. Die Sensoren beinhalten eine Kamera mit einer Linse, die Flüssigkeit aufnimmt, um eine Brennweite der Linse zu ändern.In the US10609148 describes an intelligent car with a series of sensors. The sensors include a camera with a lens that absorbs fluid to change a focal length of the lens.

In der US2014036084 wird eine Fahrzeugkamera mit einer Linsenanordnung, einem Gehäuse und einem Bildsensor beschrieben. Die Linsenanordnung umfasst eine verstellbare Linse, deren Krümmungsradius über eine geeignete Spannung an der Linse gesteuert werden kann.In the US2014036084 A vehicle camera with a lens arrangement, a housing and an image sensor is described. The lens assembly includes an adjustable lens whose radius of curvature can be controlled via an appropriate voltage on the lens.

In der US2014340510 wird ein Sichtsystem für ein Fahrzeug mit mehreren Kameras beschrieben. Mindestens eine der Kameras kann eine abstimmbare Linse aufweisen, mit der die Brennweite der Linse angepasst werden kann.In the US2014340510 A vision system for a vehicle with multiple cameras is described. At least one of the cameras may have a tunable lens that allows the focal length of the lens to be adjusted.

In der US2015156383 beinhaltet ein Sichtsystem eines Fahrzeugs eine Kamera, die an einem Fahrzeug angeordnet ist und ein Sichtfeld aufweist. Die Kamera enthält einen Bildwandler und eine Linse, wobei die Linse eine Flüssigkeitsoptik aufweist. Eine Steuerung kann eine Spannung an der Flüssigkeitsoptik variieren, um die Flüssigkeitsoptik so einzustellen, dass (i) eine Neigung der Linse und/oder (ii) eine Brennweite der Linse eingestellt wird.In the US2015156383 A vision system of a vehicle includes a camera that is arranged on a vehicle and has a field of view. The camera contains an image converter and a lens, the lens having liquid optics. A controller may vary a voltage on the liquid optics to adjust the liquid optics to adjust (i) a tilt of the lens and/or (ii) a focal length of the lens.

In der US2016021312 wird ein Rundumsicht-Überwachungssystem für Fahrzeuge beschrieben. Das Rundumsicht-Überwachungssystem und ein aktives Sicherheitssystem verwenden gemeinsam eine Kamera. Die Kamera kann eine Flüssiglinse mit sowohl Schmalwinkel- als auch Weitwinkeleigenschaft enthalten. Die Flüssiglinse kann so gesteuert werden, dass sie die Weitwinkeleigenschaft aufweist, während das Rundumsicht-Überwachungssystem in Betrieb ist, und die Flüssiglinse kann so gesteuert werden, dass sie die Schmalwinkeleigenschaft aufweist, während das aktive Sicherheitssystem in Betrieb ist.In the US2016021312 A surround-view vehicle monitoring system is described. The surround view monitoring system and an active security system use together a camera. The camera may contain a liquid lens with both narrow-angle and wide-angle capabilities. The liquid lens can be controlled to have the wide angle characteristic while the surround view monitoring system is in operation, and the liquid lens can be controlled to have the narrow angle characteristic while the active security system is in operation.

In der WO2012145313 wird eine Fahrzeugkamera mit einer Linsenanordnung vorgestellt, die eine Gruppe von Linsen umfasst. Die Linsenanordnung umfasst eine Linse, die ihre Form ändern kann, um ihre Fokaldistanz so anzupassen, dass die effektive Brennweite der Gruppe von Linsen in der Linsenanordnung angepasst wird.In the WO2012145313 A vehicle camera is presented with a lens arrangement that includes a group of lenses. The lens assembly includes a lens that can change shape to adjust its focal distance to adjust the effective focal length of the group of lenses in the lens assembly.

In der US2019306430 wird ein Kameramodul offenbart, das eine Flüssiglinse umfasst, die elektronisch einstellbar ist, um eine Autofokusfunktion oder eine optische Bildstabilisierungsfunktion auszuführen.In the US2019306430 discloses a camera module that includes a liquid lens that is electronically adjustable to perform an autofocus function or an optical image stabilization function.

KurzdarstellungShort presentation

Eine Kamera für ein Fahrzeug umfasst eine Anordnung optischer Elemente und weist einen Sichtkegel mit einem Winkel und einer Richtung auf. Die Anordnung optischer Elemente umfasst eine erste Flüssigzelle, an die eine erste Spannung anlegbar ist, wodurch die Größe des Winkels des Sichtkegels der Kamera eingestellt wird, zu der die Anordnung optischer Elemente gehört. Die erste Flüssigzelle ist eine optische Linse, die mindestens eine Flüssigkeit umfasst. Die erste Flüssigzelle weist eine elektrisch variable Brennweite auf. Mit der variablen Brennweite der ersten Flüssigzelle ist die Veränderbarkeit des Winkels des Sichtkegels der Anordnung optischer Elemente verbunden, zu denen die erste Flüssigzelle gehört. Daher kann durch Anlegen einer ersten Spannung an die erste Flüssigzelle die Breite des Sichtfelds der Kamera verändert werden. Hierdurch kann die Kamera zwischen einem breiteren und einem schmaleren Sichtfeld verstellt werden. Die erste Flüssigzelle ermöglicht eine Anpassung der Brennweite der Kamera durch Anlegen einer ersten Spannung an die erste Flüssigzelle. Die Änderung der Brennweite entspricht einer Änderung des Sichtfelds der Kamera. Die Anordnung optischer Elemente umfasst ferner eine zweite Flüssigzelle, an die eine zweite Spannung anlegbar ist, wodurch die Richtung des Sichtkegels der Kamera eingestellt wird, zu der die Anordnung optischer Elemente gehört. Die zweite Flüssigzelle ist eine optische Linse, die mindestens eine Flüssigkeit umfasst. Sie weist eine elektrisch verstellbare optische Achse auf. Die Veränderbarkeit der optischen Achse entspricht der Richtung des Sichtkegels derjenigen Anordnung optischer Elemente, zu der die zweite Flüssigzelle gehört.A camera for a vehicle includes an arrangement of optical elements and has a cone of vision with an angle and a direction. The arrangement of optical elements comprises a first liquid cell to which a first voltage can be applied, whereby the size of the angle of the viewing cone of the camera to which the arrangement of optical elements belongs is adjusted. The first liquid cell is an optical lens that includes at least one liquid. The first liquid cell has an electrically variable focal length. The variable focal length of the first liquid cell is associated with the changeability of the angle of the viewing cone of the arrangement of optical elements, to which the first liquid cell belongs. Therefore, by applying a first voltage to the first liquid cell, the width of the camera's field of view can be changed. This allows the camera to be adjusted between a wider and a narrower field of view. The first liquid cell enables the focal length of the camera to be adjusted by applying a first voltage to the first liquid cell. Changing the focal length corresponds to a change in the camera's field of view. The arrangement of optical elements further comprises a second liquid cell to which a second voltage can be applied, whereby the direction of the cone of vision of the camera to which the arrangement of optical elements belongs is adjusted. The second liquid cell is an optical lens that includes at least one liquid. It has an electrically adjustable optical axis. The changeability of the optical axis corresponds to the direction of the cone of vision of the arrangement of optical elements to which the second liquid cell belongs.

Eine Flüssigzelle mit einstellbarem Sichtkegelwinkel und/oder einstellbarer Sichtkegelrichtung wird mitunter auch als Flüssiglinse mit einstellbarem Sichtkegelwinkel und/oder einstellbarer Sichtkegelrichtung bezeichnet. Der Winkel des Sichtkegels bezieht sich auf den Öffnungswinkel des Kegels, wobei die Spitze des Kegels der Scheitelpunkt des Winkels ist.A liquid cell with an adjustable viewing cone angle and/or adjustable viewing cone direction is sometimes also referred to as a liquid lens with an adjustable viewing cone angle and/or adjustable viewing cone direction. The viewing cone angle refers to the opening angle of the cone, with the apex of the cone being the apex of the angle.

Bei einer Flüssigzelle kann es sich zum Beispiel um eine Zweiphasen-Flüssigzelle handeln, die auch Flüssiglinse genannt wird. Eine Zweiphasen-Flüssiglinse kann zwei nicht mischbare Flüssigkeiten (z.B. wässrig und Öl) mit möglichst gleicher Dichte, aber unterschiedlichen Brechungsindizes und elektrischen Eigenschaften in einer Kammer verwenden. In einigen Ausführungsformen kann eine elektrische Spannung das elektrische Feld steuern, was die Krümmung der polaren Flüssigkeit (wässrig, z.B. Wasser) verändert. Dadurch wird die Linse veranlasst, ihre Brennweite zu ändern. Dies ermöglicht ein Fokussieren oder Zoomen. In einigen Ausführungsformen können vier radial angeordnete Elektroden eine dosierte keilförmige Verzerrung oder Verschiebung der polaren Flüssigkeit ermöglichen. In anderen Beispielen kann eine Einphasen-Flüssigzelle, in der MEMS-Technologie (MEMS: Micro Electro Mechanical System, mikroelektromechanisches System) z.B. auch Einphasen-Flüssiglinse genannt, verwendet werden. MEMS kann eingesetzt werden, um eine transparente Membran zu verformen und so einem Flüssigkeitsvolumen eine andere Form zu geben, die den gewünschten Brechungseffekt hat.A liquid cell can, for example, be a two-phase liquid cell, also called a liquid lens. A two-phase liquid lens can use two immiscible liquids (e.g. aqueous and oil) with the same density as possible but different refractive indices and electrical properties in one chamber. In some embodiments, an electrical voltage may control the electrical field, which changes the curvature of the polar liquid (aqueous, e.g., water). This causes the lens to change its focal length. This enables focusing or zooming. In some embodiments, four radially arranged electrodes may enable metered wedge-shaped distortion or displacement of the polar liquid. In other examples, a single-phase liquid cell, also called a single-phase liquid lens in MEMS technology (MEMS: Micro Electro Mechanical System), can be used. MEMS can be used to deform a transparent membrane to give a volume of liquid a different shape that has the desired refractive effect.

In anderen Beispielen kann eine Flüssigkristalllinse als Flüssigzelle verwendet werden. Eine abstimmbare Flüssigkristalllinse lässt sich durch Anordnen einer Flüssigkristallschicht zwischen zwei Elektroden herstellen. Die Abstimmbarkeit kann durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektroden erreicht werden.In other examples, a liquid crystal lens can be used as a liquid cell. A tunable liquid crystal lens can be made by placing a liquid crystal layer between two electrodes. Tunability can be achieved by applying an electrical voltage to the electrodes.

Beispiele für Flüssigzellen, die in dieser Anmeldung beschrieben werden, können sich auf jede Flüssiglinsentechnologie beziehen, die es ermöglicht, den Sichtkegelwinkel und/oder die Sichtkegelrichtung einzustellen, z.B. Flüssiglinsen, Flüssigkristalllinsen und jede andere Technologie, die Flüssiglinsen verwendet. Die Anordnung optischer Elemente umfasst eine Abfolge optischer Elemente, auch Stapel genannt. Die optischen Elemente können beispielsweise eine oder mehrere Linsen, ein oder mehrere Prismen oder andere optische Elemente umfassen. Die Anordnung optischer Elemente wird daher manchmal auch als Linsenstapel bezeichnet.Examples of liquid cells described in this application may refer to any liquid lens technology that allows the cone of view angle and/or direction of view to be adjusted, e.g., liquid lenses, liquid crystal lenses, and any other technology that uses liquid lenses. The arrangement of optical elements includes a sequence of optical elements, also called a stack. The optical elements can include, for example, one or more lenses, one or more prisms or other optical elements. The arrangement of optical elements is therefore sometimes referred to as a lens stack.

In einer Ausführungsform befindet sich die zweite Flüssigzelle an einem Ende der Abfolge, das einem Bildwandler der Kamera zugewandt ist. Die zweite Flüssigzelle kann wie ein Prisma oder ein Fresnel-Prisma wirken, um das die Anordnung optischer Elemente passierende Licht abzulenken. Die zweite Flüssigzelle dient der Neuausrichtung des Sichtkegels der Kamera. Die zweite Flüssigzelle ermöglicht dies, ohne dass die Anordnung optischer Elemente mechanisch bewegt werden muss. Die zweite Flüssigzelle ermöglicht es somit, ein Objekt im Sichtkegel der Kamera beispielsweise von einem Randbereich in einen mittleren Bereich des Sichtkegels zu verschieben.In one embodiment, the second liquid cell is located at an end of the sequence that faces an image converter of the camera. The second liquid cell can act like a prism or a Fresnel prism to deflect the light passing through the array of optical elements. The second liquid cell is used to realign the camera's cone of view. The second liquid cell makes this possible without the arrangement of optical elements having to be moved mechanically. The second liquid cell thus makes it possible to move an object in the camera's cone of vision, for example from an edge region to a central region of the cone of vision.

In einer Ausführungsform umfasst die Anordnung optischer Elemente eine Abfolge von Linsen, wobei sich eine Okularlinse zwischen der ersten Flüssigzelle und der zweiten Flüssigzelle befindet. Die Okularlinse ist eine Art von Linse, die sich in der Regel am nächsten zu dem Punkt befindet, an dem das Bild tatsächlich entsteht, im Falle der Kamera also das Bild. Die Okularlinse kann die Bildbrennweite bestimmen, also den Ort, an dem das Bild erzeugt wird. Sie dient der Vergrößerung des Bildes. In dieser Ausführung befindet sich die Okularlinse vor der zweiten Flüssigzelle, so dass das von der Okularlinse vergrößerte Bild durch die zweite Flüssigzelle auf den Bildwandler abgelenkt werden kann.In one embodiment, the arrangement of optical elements comprises a sequence of lenses, with an eyepiece lens located between the first liquid cell and the second liquid cell. The eyepiece lens is a type of lens that is usually located closest to the point where the image is actually formed, which in the case of the camera is the image. The eyepiece lens can determine the image focal length, i.e. the location where the image is created. It is used to enlarge the image. In this embodiment, the eyepiece lens is located in front of the second liquid cell, so that the image magnified by the eyepiece lens can be deflected onto the image converter by the second liquid cell.

In einer Ausführungsform umfasst die Abfolge von Linsen eine Eintrittslinse, die dem Sichtkegel der Kamera zugewandt ist, und mindestens eine Korrekturlinse. Die Korrekturlinse befindet sich zwischen der Eintrittslinse und der ersten Flüssigzelle. Die Eintrittslinse dient dazu, das Sichtfeld der Anordnung optischer Elemente zu bestimmen. Die Korrekturlinse oder die Korrekturlinsen dienen dazu, verschiedene Abbildungsfehler der Kamera zu kompensieren. Konkret dienen die eine oder die mehreren Korrekturlinsen dazu, Bildkrümmung oder dergleichen auszugleichen.In one embodiment, the sequence of lenses includes an entrance lens facing the cone of view of the camera and at least one correction lens. The corrective lens is located between the entrance lens and the first liquid cell. The entrance lens serves to determine the field of view of the arrangement of optical elements. The correction lens or lenses serve to compensate for various imaging errors in the camera. Specifically, the one or more correction lenses serve to compensate for image curvature or the like.

Durch Anpassen der ersten und der zweiten Spannung kann somit die Breite des Sichtfeldes sowie die Richtung des Sichtfeldes der Kamera eingestellt werden. Auf diese Weise ist es möglich, mit nur einer richtig eingestellten Kamera verschiedene Zwecke zu realisieren. Die Kamera kann beispielsweise als SBS-Kamera dienen, die die beiden Außenspiegelkameras ersetzt, und sie kann als CMS-Kamera dienen. Der Zweck der Kamera hängt dann von der ersten und der zweiten Spannung ab, die an der ersten und der zweiten Flüssigzelle anliegen.By adjusting the first and second voltages, the width of the field of view and the direction of the field of view of the camera can be adjusted. In this way it is possible to achieve various purposes with just one properly adjusted camera. For example, the camera can serve as an SBS camera that replaces the two exterior mirror cameras, and it can serve as a CMS camera. The purpose of the camera then depends on the first and second voltages applied to the first and second liquid cells.

In einem Beispiel der Kamera ist die Größe des Sichtkegelwinkels zwischen knapp über 0° und etwa 210°, insbesondere zwischen etwa 30° und etwa 195°, einstellbar. Die Richtung des Sichtkegels der Kamera kann ebenfalls bis zu 90° in beide Richtungen verstellt werden. Der breitere Sichtkegelwinkel (mit entsprechend kürzerer Brennweite) kann z.B. für eine Kamera verwendet werden, die einem Nahfeldzweck dient, wie z.B. für Einparkaufgaben. Die Kamera mit einem schmaleren Sichtkegel (mit entsprechend längerer Brennweite) kann zum Beispiel zur Unterstützung von Fahrfunktionen eingesetzt werden.In one example of the camera, the size of the viewing cone angle is adjustable between just over 0° and approximately 210°, in particular between approximately 30° and approximately 195°. The direction of the camera's viewing cone can also be adjusted up to 90° in both directions. The wider cone of view angle (with a correspondingly shorter focal length) can be used, for example, for a camera that serves a close-field purpose, such as parking tasks. The camera with a narrower cone of vision (with a correspondingly longer focal length) can be used, for example, to support driving functions.

Zudem kann der Winkel des Sichtkegels auf einen Wert zwischen 20° und 40°, insbesondere etwa 30°, einstellbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Winkel des Sichtkegels auf einen Wert zwischen 110° und 130°, insbesondere etwa 120°, eingestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Winkel des Sichtkegels auf einen Wert zwischen 170° und 210°, insbesondere etwa 195°, eingestellt werden. Dadurch kann eine Kamera als Kamera mit drei verschiedenen Sichtfeldbreiten eingesetzt werden. Dabei kann es sich zum Beispiel um eine Fernfeld-Front-/Rückfahrkamera, eine Nahfeld-Front-/Rückfahrkamera, eine rückwärtige Verkehrskamera oder eine Seitenkamera mit verschiedenen Blickwinkeln handeln.In addition, the angle of the viewing cone can be adjustable to a value between 20° and 40°, in particular approximately 30°. Alternatively or additionally, the angle of the viewing cone can be set to a value between 110° and 130°, in particular approximately 120°. Alternatively or additionally, the angle of the viewing cone can be set to a value between 170° and 210°, in particular approximately 195°. This allows one camera to be used as a camera with three different field of view widths. This can be, for example, a far-field front/rear camera, a near-field front/rear camera, a rear traffic camera or a side camera with different viewing angles.

In einer Ausführungsform ist die Größe des Sichtkegelwinkels auf einen Wert zwischen 60° und 80°, insbesondere etwa 70°, einstellbar. Dieser konkrete Winkel des Sichtkegels kann zum Beispiel für Seiten-, Front- oder Rückkameras verwendet werden.In one embodiment, the size of the viewing cone angle can be adjusted to a value between 60° and 80°, in particular approximately 70°. This specific angle of the viewing cone can be used for side, front or rear cameras, for example.

In einer Ausführungsform sind die von der Kamera ausgegebenen Bilddaten für maschinelle Bilderkennung und/oder menschliche Bilderkennung geeignet. Dies bedeutet, dass die Kamera als Kamera dienen kann, deren erzeugte Bilddaten einem Benutzer im Fahrzeug angezeigt werden, oder dass sie als Kamera verwendet werden kann, deren ausgegebene Bilddaten in eine elektronische Steuereinheit des Fahrzeugs eingegeben werden, um für Fahrsteuerfunktionen verwendet zu werden.In one embodiment, the image data output by the camera is suitable for machine image recognition and/or human image recognition. This means that the camera can serve as a camera whose generated image data is displayed to a user in the vehicle, or it can be used as a camera whose output image data is input to an electronic control unit of the vehicle to be used for driving control functions.

In einer Ausführungsform ist die Kamera so konfiguriert, dass sie an einem Fahrzeug mit einem Sichtkegel außerhalb des Fahrzeugs angebracht werden kann. In dieser Ausführungsform kann die Kamera so konfiguriert sein, dass sie als Rundumsicht-Kamera oder als eine Kamera betrieben wird, die eine Ausgabe erzeugt, die von einem System zur Unterstützung des Fahrbetriebs verwendet werden kann. Sie kann auch als Einparkkamera oder als Ersatzkamera für die Seitenspiegel des Fahrzeugs verwendet werden. Die Verwendung hängt von den Einstellungen ab, die an der ersten und der zweiten Flüssigzelle der Anordnung optischer Elemente der Kamera vorgenommen werden.In one embodiment, the camera is configured to be mounted on a vehicle with a cone of vision outside the vehicle. In this embodiment, the camera may be configured to operate as a surround-view camera or as a camera that produces output that may be used by a driving support system. It can also be used as a parking camera or as a replacement camera for the vehicle's side mirrors. Usage depends on the settings made to the first and second liquid cells of the camera's optical element array.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Kamera so konfiguriert, dass sie an einem Fahrzeug mit einem Sichtkegel innerhalb des Fahrzeugs angebracht werden kann. Die Kamera kann so konfiguriert sein, dass sie als Kamera zum Aufnehmen eines Fahrers und/oder eines oder mehrerer Fahrgäste verwendet werden kann, je nachdem, wie die erste und die zweite Flüssigzelle der Anordnung optischer Elemente eingestellt sind. Das Aufnehmen eines Fahrers oder eines Fahrgastes des Fahrzeugs kann mit ein und derselben Kamera erfolgen, indem einfach die an die erste und die zweite Flüssigzelle angelegte Spannung angepasst wird.In another embodiment, the camera is configured to be mounted on a vehicle with a cone of vision within the vehicle. The camera may be configured to be used as a camera for recording a driver and/or one or more passengers, depending on how the first and second liquid cells of the optical element array are set. Recording a driver or a passenger of the vehicle can be done with one and the same camera by simply adjusting the voltage applied to the first and second liquid cells.

In einem Verfahren zum Betreiben einer der vorstehend beschriebenen Kameras werden ein oder mehrere Eingabesignale empfangen und eine erste Spannung an die erste Flüssigzelle angelegt, wodurch die Größe des Sichtkegelwinkels der Kamera eingestellt wird. Die erste Spannung hängt von dem einen oder den mehreren Eingabesignalen ab. An die zweite Flüssigzelle wird eine zweite Spannung angelegt, wodurch die Richtung des Sichtkegels der Kamera eingestellt wird. Die zweite Spannung hängt von dem einen oder den mehreren Eingabesignalen ab. Mit diesem Verfahren kann die Kamera, wie vorstehend beschrieben, an verschiedene Benutzer angepasst werden.In a method of operating one of the cameras described above, one or more input signals are received and a first voltage is applied to the first liquid cell, thereby adjusting the size of the camera's cone of view angle. The first voltage depends on the one or more input signals. A second voltage is applied to the second liquid cell, thereby adjusting the direction of the camera's cone of view. The second voltage depends on the one or more input signals. This method allows the camera to be adapted to different users as described above.

Ein System, das so konfiguriert ist, dass es das vorstehend beschriebene Verfahren durchführt, umfasst eine der vorstehend beschriebenen Kameras und eine Steuereinrichtung (controller). Die Steuereinrichtung kann in einer elektronischen Steuereinheit des Fahrzeugs enthalten sein.A system configured to perform the method described above includes one of the cameras described above and a controller. The control device can be contained in an electronic control unit of the vehicle.

Kurzbeschreibung der FigurenShort description of the characters

Lediglich beispielhaft werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen einige Ausführungsformen beschrieben. Gleiche Elemente werden durchgängig mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Darstellungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu.

1a und 1b veranschaulichen schematisch eine Anordnung optischer Elemente mit einer Flüssigzelle
2a und 2b veranschaulichen schematisch eine Anordnung optischer Elemente mit zwei Flüssigzellen.
3a, 3b und 3c veranschaulichen schematisch Objekte in einem Sichtkegel einer Kamera.
4 veranschaulicht schematisch eine Kamera und eine elektronische Steuereinheit.
5 veranschaulicht schematisch ein Fahrzeug mit zwei Kameras. 6 veranschaulicht schematisch ein Fahrzeug mit mehreren Kameras.

By way of example only, some embodiments are described below with reference to the accompanying drawings. The same elements are designated with the same reference numerals throughout. The illustrations are not necessarily to scale.

1a and 1b schematically illustrate an arrangement of optical elements with a liquid cell
2a and 2 B schematically illustrate an arrangement of optical elements with two liquid cells.
3a , 3b and 3c schematically illustrate objects in a camera's cone of view.
4 schematically illustrates a camera and an electronic control unit.
5 schematically illustrates a vehicle with two cameras. 6 schematically illustrates a vehicle with multiple cameras.

Ausführliche BeschreibungDetailed description

1a zeigt eine Anordnung optischer Elemente 20 und einen Bildwandler 22 einer Kamera 100. Die Anordnung optischer Elemente 20 umfasst eine Abfolge optischer Elemente, z.B. Linsen, einen sogenannten Stapel. An einem Ende des Stapels befindet sich eine Eintrittslinse 14, die dem Sichtkegel 24 der Kamera 100 zugewandt ist. Die Eintrittslinse 14 bestimmt den Sichtkegel der Anordnung optischer Elemente 20. In einer Ausführungsform kann die Eintrittslinse eine Weitwinkellinse sein, z.B. eine Fischaugen- oder eine Panomorph-Linse, die einen sehr weiten Sichtwinkel ermöglicht. 1a shows an arrangement of optical elements 20 and an image converter 22 of a camera 100. The arrangement of optical elements 20 includes a sequence of optical elements, for example lenses, a so-called stack. At one end of the stack there is an entrance lens 14 which faces the viewing cone 24 of the camera 100. The entrance lens 14 determines the cone of vision of the arrangement of optical elements 20. In one embodiment, the entrance lens can be a wide-angle lens, for example a fisheye or a panomorph lens, which enables a very wide angle of view.

Nach der Eintrittslinse 14 folgen zwei Korrekturlinsen 16. Die Korrekturlinsen 16 dienen zum Ausgleich von Abbildungsfehlern. Zu den Abbildungsfehlern gehören Ungenauigkeiten in der Bilderzeugung durch das optische System der Kamera 100. Das optische System, auch Optik genannt, der Kamera 100 umfasst beispielsweise die Anordnung optischer Elemente 20.After the entrance lens 14 there are two correction lenses 16. The correction lenses 16 serve to compensate for imaging errors. The imaging errors include inaccuracies in the image generation by the optical system of the camera 100. The optical system, also called optics, of the camera 100 includes, for example, the arrangement of optical elements 20.

Auf die beiden Korrekturlinsen 16 folgt eine erste Flüssigzelle 10. An die erste Flüssigzelle 10 kann eine erste Spannung V1 angelegt werden, wodurch die Breite des Sichtfelds der Flüssigzelle 10 eingestellt wird. Die Brennweite der Linse hängt mit der Breite des Sichtfelds zusammen. Sowohl das Sichtfeld als auch die Brennweite der Flüssigzelle 10 können durch Anlegen einer ersten Spannung V1 an die erste Flüssigzelle 10 eingestellt werden. Auf die erste Flüssigzelle 10 folgt eine Okularlinse 18. Die Okularlinse 18 definiert die Bildbrennweite der Anordnung optischer Elemente 20. Sie dient der Vergrößerung des Bildes, das auf dem Bildwandler 22 erzeugt wird. In der in 1a gezeigten Ausführung befindet sich die Okularlinse an dem an den Bildwandler 22 angrenzenden Ende des Linsenstapels.The two correction lenses 16 are followed by a first liquid cell 10. A first voltage V1 can be applied to the first liquid cell 10, whereby the width of the field of view of the liquid cell 10 is adjusted. The focal length of the lens is related to the width of the field of view. Both the field of view and the focal length of the liquid cell 10 can be adjusted by applying a first voltage V1 to the first liquid cell 10. The first liquid cell 10 is followed by an eyepiece lens 18. The eyepiece lens 18 defines the image focal length of the arrangement of optical elements 20. It serves to enlarge the image that is generated on the image converter 22. In the in 1a In the embodiment shown, the eyepiece lens is located at the end of the lens stack adjacent to the image converter 22.

1b zeigt den gleichen Aufbau wie 1a. Hier wurde die erste Spannung an die erste Flüssigzelle 10 angelegt, wodurch die Breite des Sichtkegels 24 der Kamera 100 eingestellt wurde. Dies ist in 1b dargestellt, in der die Breite des Sichtkegels 24 kleiner ist als in 1a. Dies bedeutet, dass ein kleinerer Teil der Umgebung der Kamera 100 in die Anordnung optischer Elemente 20 reflektiert und von dem Bildwandler 22 in ein Bild umgewandelt wird. Daher kann in der Anordnung optischer Elemente 20, wie in 1a und 1b gezeigt, die Größe des Winkels des Sichtkegels 24 der Kamera 100 durch Anlegen einer ersten Spannung V1 an die erste Flüssigzelle 10 oder durch Ändern der an die erste Flüssigzelle 10 angelegten ersten Spannung V1 eingestellt werden. 1b shows the same structure as 1a . Here the first voltage was applied to the first liquid cell 10, whereby the width of the viewing cone 24 of the camera 100 was adjusted. This is in 1b shown in which the width of the viewing cone 24 is smaller than in 1a . This means that a smaller part of the surroundings of the camera 100 is reflected into the arrangement of optical elements 20 and converted into an image by the image converter 22. Therefore, in the arrangement of optical elements 20, as in 1a and 1b shown, the size of the angle of the viewing cone 24 of the camera 100 by applying a first voltage V1 to the first liquid cell 10 or by changing the voltage to the first liquid cell 10 applied first voltage V1 can be adjusted.

Die in 2a und 2b gezeigten Elemente der Kamera 100 sind die gleichen wie in 1a und 1b. In 2a und 2b ist der Anordnung optischer Elemente 20 eine zweite Flüssigzelle 12 hinzugefügt worden. Bei der in 2a gezeigten Anordnung optischer Elemente 20 wird an die erste Flüssigzelle 10 die gleiche erste Spannung V1 angelegt wie in 1b. Daher ist die Größe des Winkels des Sichtkegels 24 in 1b gleich groß wie in 2a. Die zweite Flüssigzelle 12 wurde zwischen der Okularlinse 18 und dem Bildwandler 22 hinzugefügt. Die zweite Flüssigzelle 12 wirkt wie ein Prisma oder Fresnel-Prisma. Wie in 2a zu sehen ist, wird die Richtung des die zweite Flüssigzelle 12 passierenden Lichtstrahls abgelenkt, und nicht das gesamte Licht, das die zweite Flüssigzelle 12 durchläuft, kann von dem Bildwandler 22 erfasst werden. Dann wird in 2b eine zweite Spannung V2 an die zweite Flüssigzelle 12 angelegt oder die an die zweite Flüssigzelle 12 angelegte zweite Spannung V2 wird in 2b gegenüber 2a verändert. Die zweite Spannung V2, die in 2b an die zweite Flüssigzelle angelegt wird, bewirkt eine Ablenkung des die zweite Flüssigzelle 12 passierenden Lichts. Dies hat zur Folge, dass die Richtung des Sichtkegels 24 der Kamera 100 verändert wird. Wie in 2b zu sehen ist, erreicht das die zweite Flüssigzelle 12 passierende Licht den Bildwandler 22. Der Bildwandler 22 erzeugt ein Bild, das dem Sichtkegel 24 aus 2b entspricht. Insbesondere wird die Breite des Sichtkegels durch die an die erste Flüssigzelle 10 angelegte erste Spannung V1 beeinflusst und wird die Richtung des Sichtkegels 24 durch die an die zweite Flüssigzelle 12 angelegte zweite Spannung V2 beeinflusst. Die zweite Flüssigzelle 12 wirkt daher innerhalb der Anordnung optischer Elemente 20 als Prisma oder Fresnel-Prisma.In the 2a and 2 B Elements of the camera 100 shown are the same as in 1a and 1b . In 2a and 2 B a second liquid cell 12 has been added to the arrangement of optical elements 20. At the in 2a In the arrangement of optical elements 20 shown, the same first voltage V1 is applied to the first liquid cell 10 as in 1b . Therefore, the size of the angle of the viewing cone is 24 in 1b same size as in 2a . The second liquid cell 12 was added between the eyepiece lens 18 and the imager 22. The second liquid cell 12 acts like a prism or Fresnel prism. As in 2a can be seen, the direction of the light beam passing through the second liquid cell 12 is deflected, and not all of the light passing through the second liquid cell 12 can be detected by the image converter 22. Then in 2 B a second voltage V2 is applied to the second liquid cell 12 or the second voltage V2 applied to the second liquid cell 12 is in 2 B opposite 2a changed. The second voltage V2, which is in 2 B is applied to the second liquid cell, causes a deflection of the light passing through the second liquid cell 12. This results in the direction of the viewing cone 24 of the camera 100 being changed. As in 2 B can be seen, the light passing through the second liquid cell 12 reaches the image converter 22. The image converter 22 generates an image that corresponds to the viewing cone 24 2 B corresponds. In particular, the width of the viewing cone is influenced by the first voltage V1 applied to the first liquid cell 10 and the direction of the viewing cone 24 is influenced by the second voltage V2 applied to the second liquid cell 12. The second liquid cell 12 therefore acts as a prism or Fresnel prism within the arrangement of optical elements 20.

3a zeigt ein Bild, das beispielsweise von der in 1a gezeigten Kamera 100 erzeugt wird. In der in 3a gezeigten Ausführungsform könnte die Kamera 100 beispielsweise an einem Fahrzeug EGO mit einem Sichtkegel außerhalb des Fahrzeugs-EGO angebracht sein. Innerhalb des Sichtkegels 24 der Kamera 100 befindet sich ein Objekt 26, bei dem es sich um ein Fahrzeug 26 in der Nähe des Fahrzeugs EGO handelt. 3a shows an image, for example from the in 1a camera 100 shown is generated. In the in 3a In the embodiment shown, the camera 100 could, for example, be attached to a vehicle EGO with a viewing cone outside the vehicle EGO. Within the viewing cone 24 of the camera 100 there is an object 26, which is a vehicle 26 in the vicinity of the vehicle EGO.

Wie in 3a gezeigt, ist der Sichtwinkel in diesem Beispiel groß und entspricht einem großen Winkel des Sichtkegels 24. Ein Objekt O wurde am Rand des Sichtkegels 24 identifiziert. Die Identifizierung wurde durch das Zeichnen eines Kästchens um das Objekt O markiert. Die Identifizierung des Objekts O kann z.B. durch eine Bildverarbeitungssoftware erfolgen, die auf einer anderen Steuereinrichtung C2 läuft (4).As in 3a shown, the viewing angle in this example is large and corresponds to a large angle of the viewing cone 24. An object O was identified at the edge of the viewing cone 24. Identification was marked by drawing a box around object O. The identification of the object O can be carried out, for example, by image processing software that runs on another control device C2 ( 4 ).

Durch Einbringen der zweiten Flüssigzelle 12 in die Anordnung optischer Elemente 20 kann die Richtung des Sichtkegels 24 so verändert werden, dass er auf das Objekt O zentriert wird, wie beispielsweise in 3b gezeigt. Dies könnte z.B. durch einen Aufbau wie in 2a oder 2b geschehen, mit der Ausnahme, dass bei der Ansicht von 3b die erste Spannung V1, die an die erste Flüssigzelle 10 angelegt wird, derart ist, dass die Größe des Sichtkegels 24 immer noch groß und der Blick weit ist. Die Situation in 3b ist also so, dass der Betrachtungswinkel immer noch breit ist und dass eine zweite Spannung V2 an die zweite Flüssigzelle 12 angelegt wurde, so dass das Objekt O in die Mitte des Sichtkegels 24 verschoben wurde. In 3c wird nun eine erste Spannung V1 an die erste Flüssigzelle 10 angelegt - oder die an die erste Flüssigzelle 10 angelegte erste Spannung wurde verändert -, so dass die Größe des Winkels des Sichtkegels 24 kleiner wird. Das bedeutet, dass das Sichtfeld der Kamera 100 nun kleiner ist und das Objekt O nicht nur zentriert ist, sondern auch größer und näher an der Kamera 100 erscheint.By introducing the second liquid cell 12 into the array of optical elements 20, the direction of the viewing cone 24 can be changed so that it is centered on the object O, for example in 3b shown. This could be done, for example, by a structure like in 2a or 2 B happen, with the exception that when viewing 3b the first voltage V1 applied to the first liquid cell 10 is such that the size of the viewing cone 24 is still large and the view is wide. The situation in 3b is so that the viewing angle is still wide and that a second voltage V2 was applied to the second liquid cell 12 so that the object O was moved to the center of the viewing cone 24. In 3c a first voltage V1 is now applied to the first liquid cell 10 - or the first voltage applied to the first liquid cell 10 has been changed - so that the size of the angle of the viewing cone 24 becomes smaller. This means that the field of view of the camera 100 is now smaller and the object O is not only centered, but also appears larger and closer to the camera 100.

Die in den vorangegangenen Figuren gezeigte Ausführungsform veranschaulicht, wie ein und dieselbe Kamera 100 für verschiedene Zwecke verwendet werden kann, und zwar mit einem breiteren oder schmaleren Sichtwinkel und einem Ändern der Richtung des Sichtkegels, ohne dass die Kamera mechanisch bewegt werden muss. Dies erhöht die Robustheit des Aufbaus und reduziert die Kosten.The embodiment shown in the previous figures illustrates how the same camera 100 can be used for different purposes, with a wider or narrower angle of view and changing the direction of the cone of view without having to mechanically move the camera. This increases the robustness of the structure and reduces costs.

In 4 ist ein System gezeigt, das die Kamera 100 und eine elektronische Steuereinheit ECU beinhaltet. Die Kamera 100 umfasst die Anordnung optischer Elemente 20 und den Bildwandler 22. Die Kamera 100 umfasst weitere Kameraelektronik 34, wie beispielsweise weitere Datenspeicher. Die elektronische Steuereinheit ECU umfasst eine Steuereinrichtung C1, die so konfiguriert ist, dass sie die erste und die zweite Spannung V1, V2 steuert, die an die erste und die zweite Flüssigzelle 10, 12 der Anordnung optischer Elemente 20 angelegt werden sollen. Eine weitere Steuereinrichtung C2 der elektronischen Steuereinheit ECU steuert die Funktion der Kamera 100. Sie empfängt zum Beispiel Eingabesignale, die sich auf den Verwendungszweck der Kamera 100 beziehen. Sie verständigt sich mit der Steuereinrichtung C1 über die erste und die zweite Spannung V1, V2, die an die erste und die zweite Flüssigzelle 10, 12 angelegt werden sollen. Die andere Steuereinrichtung C2 kann auch die Bildverarbeitung der von der Kamera 100 empfangenen Bilddaten vornehmen. Die elektronische Steuereinheit ECU umfasst weitere Elektronik 32, wie zum Beispiel die Ein- und Ausgabeschnittstellen, Speicher- und/oder andere Verarbeitungseinheiten.In 4 A system is shown that includes the camera 100 and an electronic control unit ECU. The camera 100 includes the arrangement of optical elements 20 and the image converter 22. The camera 100 includes further camera electronics 34, such as further data storage. The electronic control unit ECU includes a controller C1 configured to control the first and second voltages V1, V2 to be applied to the first and second liquid cells 10, 12 of the optical element array 20. Another control device C2 of the electronic control unit ECU controls the function of the camera 100. For example, it receives input signals that relate to the intended use of the camera 100. It communicates with the control device C1 about the first and second voltages V1, V2 that are to be applied to the first and second liquid cells 10, 12. The other control device C2 can also carry out the image processing of the image data received from the camera 100. The electronic control unit ECU includes further electronics 32, such as the input and output interfaces, memory and/or other processing units.

5 zeigt eine Ausführungsform des Fahrzeugs EGO. An dem Fahrzeug EGO sind zwei Kameras 100 angebracht. Jede der Kameras 100 verfügt über einen einstellbaren Sichtkegel 24. Die Einstellungen können wie vorstehend in Verbindung mit 1 bis 4 beschrieben erfolgen. In der in 5 gezeigten Ausführungsform befindet sich an jeder Seite des Fahrzeugs EGO je eine Kamera. 5 shows an embodiment of the vehicle EGO. Two cameras 100 are attached to the vehicle EGO. Each of the cameras 100 has an adjustable cone of view 24. The settings can be made as above in conjunction with 1 until 4 described. In the in 5 In the embodiment shown, there is a camera on each side of the EGO vehicle.

Die beiden Kameras 100, die sich an beiden Seiten des Fahrzeugs EGO befinden, können zum Beispiel als Ersatz für Außenspiegel des Fahrzeugs EGO verwendet werden. Für eine solche Verwendung könnte der Sichtkegel z.B. etwa 120° oder z.B. etwa 70° betragen. In dieser Betriebsart könnten die an der Seite des Fahrzeugs angebrachten Kameras 100 beispielsweise als Kamera-Monitor-System hauptsächlich für menschliche Bilderkennung zur Darstellung der Rückseite des Fahrzeugs verwendet werden, um die Seitenspiegel zu ersetzen. Bei der Unterstützung von Einparkvorgängen könnte der Winkel des Sichtkegels 24 der beiden Kameras 100, die sich auf beiden Seiten des Fahrzeugs EGO befinden, z.B. 195° betragen. In dieser Betriebsart könnten die seitlich am Fahrzeug angebrachten Kameras 100 beispielsweise als Rundumsicht-System eingesetzt werden, um mit Hilfe von maschineller Bilderkennung die gesamte Umgebung des Fahrzeugs EGO zu überwachen.The two cameras 100, which are located on both sides of the EGO vehicle, can be used, for example, as a replacement for exterior mirrors of the EGO vehicle. For such use, the viewing cone could be, for example, about 120° or, for example, about 70°. In this mode of operation, the cameras 100 mounted on the side of the vehicle could be used, for example, as a camera monitor system primarily for human image recognition to display the rear of the vehicle to replace the side mirrors. When supporting parking operations, the angle of the viewing cone 24 of the two cameras 100, which are located on both sides of the vehicle EGO, could be, for example, 195°. In this operating mode, the cameras 100 mounted on the side of the vehicle could be used, for example, as an all-round vision system in order to monitor the entire surroundings of the EGO vehicle using machine image recognition.

In einer Ausführungsform kann die elektronische Steuereinheit ECU über alle Fahrzeuginformationen wie Wegstreckenmessung, Gang usw. verfügen. Diese Informationen können von der elektronischen Steuereinheit ECU verwendet werden, um zu erkennen, ob sich das Fahrzeug EGO in einem normalen Fahr- oder Parkmanöverzustand befindet. Im normalen Fahrbetrieb kann die elektronische Steuereinheit ECU eine oder mehrere der Kameras 100 auf Kamera-Monitor-System konfiguriert lassen, und sobald die elektronische Steuereinheit ECU erkennt, dass der Fahrer ein Einparkmanöver einleitet, würde die elektronische Steuereinheit ECU parallel die Steuereinrichtung C1 veranlassen, den Winkel und die Richtung des Sichtkegels 24 der einen oder mehreren Kameras 100 einzustellen und in den Rundumsicht-System-Modus zu schalten. Sobald der Fahrer das Parken beendet und wieder losfährt, würde die elektronische Steuereinheit ECU die Steuereinrichtung C1 ein weiteres Mal auslösen, um den Winkel und die Richtung des Sichtkegels 24 der einen oder der mehreren Kameras 100 so einzustellen, dass sie als Kamera-Monitor-System fungieren. Dies bringt die Möglichkeit mit sich, eine Kamera 100 anstelle jedes Seitenspiegel zu verwenden, die je nach Anforderung als Rundumsicht-System oder Kamera-Monitor-System arbeiten.In one embodiment, the electronic control unit ECU can have all vehicle information such as distance measurement, gear, etc. This information can be used by the electronic control unit ECU to detect whether the vehicle EGO is in a normal driving or parking maneuver state. During normal driving, the electronic control unit ECU can leave one or more of the cameras 100 configured on a camera monitor system, and as soon as the electronic control unit ECU detects that the driver is initiating a parking maneuver, the electronic control unit ECU would parallelly cause the control device C1 to do so Adjust the angle and direction of the viewing cone 24 of the one or more cameras 100 and switch to the all-round view system mode. As soon as the driver completes parking and drives off again, the electronic control unit ECU would trigger the control device C1 again to adjust the angle and direction of the viewing cone 24 of the one or more cameras 100 so that they act as a camera monitor system act. This brings with it the possibility of using a camera 100 in place of each side mirror, operating as a panoramic view system or a camera monitor system, depending on requirements.

6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Fahrzeugs EGO. An dem Fahrzeug EGO sind vier Kameras 100 angebracht. Jede der Kameras 100 verfügt über einen einstellbaren Sichtkegel 24. Die Einstellungen können wie vorstehend in Verbindung mit 1 bis 4 beschrieben erfolgen. In der in 5 gezeigten Ausführungsform befindet sich eine Kamera 100 an der Vorderseite des Fahrzeugs EGO, eine weitere an der Rückseite des Fahrzeugs EGO und je eine Kamera an jeder Seite des Fahrzeugs EGO. Die beiden Kameras 100 können wie vorstehend in 5 beschrieben arbeiten. 6 shows another embodiment of the vehicle EGO. Four cameras 100 are attached to the vehicle EGO. Each of the cameras 100 has an adjustable cone of view 24. The settings can be made as above in conjunction with 1 until 4 described. In the in 5 In the embodiment shown, there is a camera 100 on the front of the vehicle EGO, another on the back of the vehicle EGO and one camera on each side of the vehicle EGO. The two cameras 100 can be used as above 5 work described.

Die Frontkamera 100, die sich auf der linken Seite von 6 befindet, kann zum Beispiel als Frontkamera zur Unterstützung von Fahrfunktionen dienen, wobei der Sichtkegel 24 schmal ist (z.B. 30°) und eine große Brennweite aufweist. Der Einsatz zur Unterstützung des Fahrbetriebs könnte zum Beispiel für maschinelle Bilderkennung dienen. Eine weitere mögliche Verwendung einer solchen Frontkamera könnte eine Kamera mit einem breiten Sichtkegel 24 (z.B. etwa 195°) und entsprechend kürzerer Brennweite sein, um beispielsweise Einparkvorgänge zu unterstützen. Die Verwendung zur Unterstützung von Einparkvorgängen könnte beispielsweise maschinelle Bilderkennung und menschliche Bilderkennung betreffen. Maschinelle Bilderkennung für Parkvorgänge könnte zum Beispiel für eine automatische Parkfunktion verwendet werden. Menschliche Bilderkennung für Parkvorgänge könnte beispielsweise dazu verwendet werden, die Vorderseite des Fahrzeugs auf einem Display anzuzeigen, um den Fahrer zu unterstützen, der den Einparkvorgang selbst durchführt. Die Kamera 100, die sich an der Rückseite des Fahrzeugs EGO auf der rechten Seite in 6 befindet, kann eine ähnliche Verwendung wie die Kamera 100 an der Vorderseite haben und in ihrer Verwendung ähnlich einstellbar sein.The front camera 100, which is on the left side of 6 is located, can serve, for example, as a front camera to support driving functions, with the viewing cone 24 being narrow (eg 30°) and having a large focal length. The use to support driving operations could, for example, be used for machine image recognition. Another possible use of such a front camera could be a camera with a wide cone of vision 24 (eg approximately 195°) and a correspondingly shorter focal length, for example to support parking operations. Use to assist parking operations could, for example, involve machine vision and human vision recognition. Machine image recognition for parking processes could, for example, be used for an automatic parking function. Human image recognition for parking operations could, for example, be used to show the front of the vehicle on a display to assist the driver performing the parking operation themselves. The camera 100, which is located at the rear of the EGO vehicle on the right side 6 may have a similar use to the front camera 100 and may be similarly adjustable in use.

In einer Ausführungsform kann die elektronische Steuereinheit ECU über alle Fahrzeuginformationen wie Wegstreckenmessung, Gang usw. verfügen. Diese Informationen können von der elektronischen Steuereinheit ECU verwendet werden, um zu erkennen, ob sich das Fahrzeug EGO in einem normalen Fahr- oder Parkmanöverzustand befindet. Wenn solche Szenarien erkannt werden, kann die elektronische Steuereinheit ECU die Seitenkameras 100 wie in Verbindung mit 5 beschrieben betreiben.In one embodiment, the electronic control unit ECU can have all vehicle information such as distance measurement, gear, etc. This information can be used by the electronic control unit ECU to detect whether the vehicle EGO is in a normal driving or parking maneuver state. When such scenarios are detected, the electronic control unit ECU may activate the side cameras 100 as in conjunction with 5 operate as described.

In einer normalen Fahrsituation kann die elektronische Steuereinheit ECU die Front- und/oder die Rückkamera 100 als eine den Fahrbetrieb unterstützende Weitsichtkamera konfiguriert lassen, und sobald die elektronische Steuereinheit ECU erkennt, dass der Fahrer ein Einparkmanöver beginnt, würde die elektronische Steuereinheit ECU parallel die Steuereinrichtung C1 auslösen, um den Winkel und die Richtung des Sichtkegels 24 der Front- und/oder der Rückkamera 100 anzupassen und in einen für den Einparkbetrieb geeigneten Modus, z.B. den Rundumsicht-System-Modus, zu versetzen. Sobald der Fahrer das Parkmanöver beendet und wieder losfährt, würde die elektronische Steuereinheit ECU die Steuereinrichtung C1 ein weiteres Mal auslösen, um den Winkel und die Richtung des Sichtkegels 24 der Front- und/oder der Rückkamera 100 anzupassen.In a normal driving situation, the electronic control unit ECU can leave the front and/or rear camera 100 configured as a wide-view camera supporting the driving operation, and as soon as the electronic control unit ECU detects that the driver is starting a parking maneuver, the electronic control unit ECU would parallel the control device Trigger C1 to adjust the angle and direction of the viewing cone 24 of the front and/or to adapt the rear camera 100 and put it in a mode suitable for parking, for example the all-round view system mode. As soon as the driver completes the parking maneuver and starts driving again, the electronic control unit ECU would trigger the control device C1 again to adjust the angle and direction of the viewing cone 24 of the front and/or rear camera 100.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims

Camera (100) for a vehicle (EGO), the camera (100) comprising an arrangement of optical elements (20) and having a viewing cone (24) with an angle and a direction, wherein the arrangement of optical elements (20) comprises a first liquid cell (10) to which a first voltage (V1) can be applied, whereby the size of the angle of the viewing cone (24) is adjusted, wherein the arrangement of optical elements (20) comprises a second liquid cell (12) to which a second voltage (V2) can be applied, whereby the direction of the viewing cone (24) is adjusted.

camera Claim 1 , wherein the arrangement of optical elements (20) comprises a sequence of optical elements, the second liquid cell (12) being located at the end of the sequence facing an image converter (22) of the camera (100).

camera Claim 1 or 2 , wherein the arrangement of optical elements (20) comprises a sequence of optical elements, an eyepiece lens (18) being located between the first liquid cell (10) and the second liquid cell (12).

camera Claim 3 , wherein the sequence of optical elements comprises an entrance lens (14) facing the viewing cone (24) of the camera (100) and at least one correction lens (16), the correction lens (16) being between the entrance lens (14) and the first liquid cell (10 ) is located.

Camera according to one of the preceding claims, wherein the size of the angle of the viewing cone (24) is adjustable between just over 0° and approximately 210°, in particular between approximately 30° and approximately 195°, and/or the direction of the viewing cone (24) to Can be adjusted to 90° in both directions.

camera Claim 5 , wherein the size of the angle of the viewing cone (24) is set to a value between 20° and 40°, in particular approximately 30°, and/or a value between 110° and 130°, in particular approximately 120°, and/or a value between 170 ° and 210°, in particular approximately 195°, is adjustable.

camera Claim 6 , the size of the angle of the viewing cone (24) being adjustable to a value between 60° and 80°, in particular approximately 70°.

Camera according to one of the preceding claims, wherein the output image data of the camera (100) is suitable for machine image recognition and/or human image recognition.

camera Claim 8 , wherein the camera (100) is configured to be mounted on a vehicle (EGO) with a cone of vision (24) outside the vehicle (EGO), the camera (100) being configured to be mounted depending on the settings of the first and the second liquid cell (10, 12) of the arrangement of optical elements (20) as an all-round view camera (100) or as a camera (100) that generates an output signal that can be used by a system that supports driving, or as a parking camera (100) or as Camera that replaces the vehicle's side mirrors (EGO) to be operated.

camera Claim 8 , wherein the camera (100) is configured to be mounted on a vehicle (EGO) with a cone of vision (24) within the vehicle (EGO), the camera (100) being configured to be mounted depending on the settings of the first and the second liquid cell (10, 12) of the arrangement of optical elements (20) to be used as a camera (100) for recording a driver and/or one or more passengers.

Method for operating a camera (100) according to one of the preceding claims, comprising the steps: • Receiving one or more input signals, • Applying a first voltage (V1) to the first liquid cell (10), thereby adjusting the size of the angle of the viewing cone (24) of the camera (100), the first voltage (V1) depending on the one or more input signals, • Applying a second voltage (V2) to the second liquid cell (12), thereby adjusting the direction of the cone of view (24) of the camera (100), the second voltage (V2) depending on the one or more input signals.

System used to carry out the procedure Claim 11 is configured, comprising the camera (100) according to one of the Claims 1 until 10 and a control device (C1).