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Stand der Technik
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Videosysteme
in Fahrzeugen werden insbesondere zur Realisierung von Fahrerassistenzsystemen,
z. B. warnenden Videosystemen, Abstandsbestimmungen und Lichtassistenten
eingesetzt. Hierbei sind auch Stereosysteme zur Erfassung mehrerer Blickrichtungen,
die Verwendung verschiedener Lichtarten, z. B. für Nachtsichtsysteme
und Verkehrszeichenerkennung, sowie weitere Sensorikfunktionen wie
z. B. Regensensorik bekannt.
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Die
Kamera wird im Allgemeinen hinter der Windschutzscheibe bzw. Frontscheibe
angeordnet und erfasst die Fahrzeugumgebung durch die Scheibe hindurch.
Aufgrund des begrenzten Bauraums, insbesondere im gewischten Bereich
der Frontscheibe, sowie der hohen Design-Anforderungen ist die Anordnung
der Kamera oftmals nicht unproblematisch.
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Die
DE 10 2005 000 650
A1 beschreibt eine Vorrichtung bzw. Kameraanordnung, bei
der die Kamera im Spiegelfuß des an der Frontscheibe befestigten
Rückspiegels angeordnet ist und über Umlenkspiegel
einen Umgebungsbereich vor dem Fahrzeug erfasst. Durch die Anbringung
in dem Spiegelfuß können der zusätzliche
Platzbedarf sowie zusätzliche Kosten für die Halterung
der Kamera verringert werden. Hierdurch sind allerdings die Position
der Bilderfassung bzw. der Blickwinkel entsprechend festgelegt;
weiterhin ist insbesondere auch eine Stereo-Anordnung oder die Verwendung
mehrerer Kameras für unterschiedliche Wellenlängenbereiche nicht
oder kaum möglich. Der Kamerafuß ist breit auszulegen,
so dass er ergänzend als Streulichtblende wirkt.
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Bei
an der Scheibeninnenseite angebrachten Kameras ist im Allgemeinen
eine derartige Streulichtblende zwischen der Scheibeninnenseite
und dem Kameraobjektiv erforderlich, die somit zutsätzlichen
Bauraum erfordert und insbesondere für den Fahrzeuginsassen
störend an der Windschutzscheibe in Erscheinung tritt.
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Die
EP 1580092 A2 zeigt
eine Kamera, die über eine Streulichtblende an der Innenseite
der Fahrzeugscheibe befestigt ist und mit demselben Bildsensor zum
einen durch die Scheibe hindurch die Fahrzeugumgebung und zum anderen
in die Scheibe eingestrahltes Licht zur Scheibenoberflächendetektion,
insbesondere Regentropfendetektion, aufnimmt.
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Aus Automobil-Elektronik,
August 2008, Seite 18 ff. ist eine integrierte Fahrerassistenzkamera bekannt,
die zusätzlich zur Erfassung der Fahrzeugumgebung auch
eine Regen-Licht-Sensorik umfasst. Hierbei wird einfallendes Licht über
ein an der Scheibeninnenseite angebrachtes optisches Zusatzelement
zu dem Objektiv bzw. der Kameraoptik gelenkt, wobei das optische
Zusatzelement aufgrund des schrägen Lichteinfalls als Prisma
wirkt und eine bildliche Verzerrung, insbesondere auch eine wellenlängenabhängige
diffraktive Brechung verursacht, die nachfolgend durch numerische
Entzerrung zu kompensieren ist. Bei einem derartigen System tritt
jedoch ein erheblicher Zusatzaufwand auf.
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Die
DE 10 2004 056 349
A1 beschreibt ein Bilderfassungssystem für ein
Fahrerassistenzsystem eines Kraftfahrzeuges, bei dem eine Kamera über
einen planen Spiegel und weiterhin einen hierzu versetzt angeordneten
Wölbspiegel Licht aufnimmt und somit unterschiedliche Sichtbereiche
erfasst, insbesondere einen Nahbereich und einen Fernbereich, oder
bei Überschneidung auch eine dreidimensionale Auswertung
ermöglicht.
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Die
DE 10 2005 043 411
A1 zeigt ein Stereooptiksystem, bei dem Umlenkspiegel Bilder
aus verschiedenen Erfassungsbereichen auf einen gemeinsamen Bildsensor
umlenken. Die
DE 103
23 560 A1 beschreibt eine über eine Streulichtblende
an der Scheibeninnenseite angebrachte Kamera, die zum einen direkt
eine Fahrzeugumgebung und weiterhin über einen Wölbspiegel
einen Bereich oberhalb des Fahrzeugs erfasst.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird
Licht aus einem Erfassungsbereich, insbesondere einem Bereich vor dem
Fahrzeug, das durch die Fahrzeugscheibe hindurchtritt, von einer
an der Innenseite der Fahrzeugscheibe angebrachten bzw. ausgebildeten
lichtlenkenden Einrichtung zu der Kamera umgelenkt. Als „lichtlenkend” wird
erfindungsgemäß somit verstanden, dass das Licht
umgelenkt bzw. der Strahlungsgang so beeinflusst bzw. verändert
wird, dass er seine Richtung ändert.
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Unter
Licht wird hierbei erfindungsgemäß neben Strahlung
im optischen Bereich auch Infrarot-Strahlung verstanden. Insbesondere
kann die Erfindung somit auch als Teil eines Nachtsichtsystems verwendet
werden.
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Die
lichtlenkende Einrichtung ist vorteilhafterweise für Licht
aus mindestens einem anderem Raumwinkel als dem Raumwinkel des Erfassungsbereichs
transparent oder im wesentlichen transparent. Insbesondere ist sie
von der Position des Fahrers bzw. Fahrzeuginsassen aus bzw. in Blickrichtung
des Fahrers bzw. Fahrzeuginsassen transparent. Sie ist daher insbesondere
für orthogonal bzw. senkrecht auf die Fahrzeugscheibe und/oder
in einer vertikalen Richtung bzw. Z-Richtung des Fahrzeugs auftretendes
Licht transparent, so dass der Betrachter durch diese lichtlenkende
Einrichtung nicht wesentlich gestört wird und die Fahrzeugumgebung
wahrnehmen kann, insbesondere zum Beispiel Verkehrszeichen und Ampeln
erkennen kann.
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Hierbei
wird erfindungsgemäß unter dem Begriff „transparent
verstanden, dass das Licht durchgelassen wird, ggf. mit einer leichten
Abschwächung bzw. auch mit ggf. verschwommenem Bild oder
getrübtem Bild. Somit ermöglicht die transparente
lichtlenkende Einrichtung, dass der Betrachter auch z. B. eine Ampel
erkennt, wobei ggf. einzelne Bereiche etwas getrübt sind,
was für die Funktionalität nicht weiter hinderlich
ist.
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Die
erfindungsgemäße lichtlenkende Einrichtung verhält
sich somit für einfallendes Licht bzw. Strahlung in Abhängigkeit
der Erfassungsrichtung bzw. Blickrichtung unterschiedlich.
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Die
lichtlenkende Einrichtung kann insbesondere als Spiegel, z. B. auch
dielektrischer Spiegel, und/oder Prisma ausgebildet sein. Derartige
Körper können aus transparentem Material hergestellt werden
und wirken insbesondere bei Licht, das gegenüber der Ebene
unter einem großen Winkel einfällt, d. h. gegenüber
der Sekrechten bzw. dem Lot unter einem kleinen Winkel einfällt,
transparent, erfüllen jedoch für Licht, das unter
einem flacheren Winkel auftrifft, bereits das Kriterium der Totalreflektion,
wodurch die erfindungsgemäße lichtlenkende Eigenschaft
erreicht wird.
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Dem
liegt die erfindungsemäße Erkenntnis zu Grunde,
dass eine Bilderfassung durch die Kamera im Wesentlichen in einer
horizontalen Blickrichtung, insbesondere nach vorne durch die Frontscheibe,
erfolgt und somit eine an der Innenseite befestigte lichtlenkende
Einrichtung aus einem transparenten Material derartiges Licht unter
Totalreflektion umlenken kann, für den Betrachter relevante
Strahlung jedoch unter einem steileren Winkel durch die Scheibe eintritt
und somit bei geeigneter Auslegung durch die lichtlenkende Einrichtung
ohne wesentliche Beeinträchtigung hindurchtreten kann.
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Die
reflektierende Fläche kann allerdings auch z. B. metallisiert
sein, z. B. etwas metallisiert, um eine bessere Reflektion zu ermöglichen.
Weiterhin kann die lichtlenkende Einrichtung auch z. B. einen Spiegel
aus Metall aufweisen, zusätzlich zu einem richtungsabhängig
transparenten Bereich oder auch statt dessen.
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Des
Weiteren kann die lichtlenkende Einrichtung auch fokussierend oder
defokussierend sein, z. B. durch Ausbildung als Wölbspiegel.
Somit kann allgemein die Fokussierung bzw. die Gegenstandsweite
des aus der lichtlenkenden Einrichtung und der nachfolgenden Kameraoptik
gebildeten gesamten optischen Systems verändert werden.
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Erfindungsgemäß werden
einige Vorteile erreicht:
Erfindungsgemäß kann
eine Blickrichtung aus einem beliebigen Bereich der Fahrzeugscheibe
gewählt werden, insbesondere auch in einem gewischten Bereich
der Fahrzeugscheibe, ohne dass dieser Bereich für den Fahrer
bzw. Insassen erkennbar beeinträchtigt wird. Die Kamera
selbst kann an einer nicht störenden Position angeordnet
werden. Der zusätzliche Kostenaufwand ist gering, da die
zusätzlichen transparente, lichtlenkende Einrichtung durch
z. B. einen transparenten, an der Fahrzeuginnenscheibe befestigten
Körper mit geringem Aufwand gebildet werden kann. Es können
sogar Kostenvorteile erzielt werden, da die Kamera standardisiert
ausgebildet und/oder angeordnet werden kann und die fahrzeugspezifische
Ausbildung durch die lichtlenkende Einrichtung erfolgt.
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Weiterhin
kann gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform
auch ein Stereoeffekt durch mehrere lichtlenkende Einrichtungen
an verschiedenen Stellen der Fahrzeugscheibe erreicht werden, die
das Licht zu der einen Kamera oder mehreren Kameras lenken. Hierbei
tritt durch die zusätzliche lichtlenkende Einrichtung ein
geringer zusätzlicher Aufwand und Kostenaufwand auf. Die
lichtlenkenden Einrichtungen können z. B. an der linken
und rechten Hälfte der Fahrzeugscheibe angebracht sein und
somit einen sehr guten Stereoeffekt ermöglichen. Alternativ
oder ergänzend zu der Stereo-Ausbildung können
weitere Funktionen wie Regensensorik oder Innenraumüberwachung
durch jeweilige lichtlenkende Einrichtungen mit geringem Aufwand realisiert
werden.
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Erfindungsgemäß kann
somit die Kamera an einer beliebigen Stelle angeordnet werden und
ist nicht auf eine Position mit guter Blickerfassung bzw. Ausrichtung
beschränkt. Somit kann die Kamera insbesondere im Rückspiegel,
z. B. im Spiegelfuß bzw. Spiegelhals (dies in Beschreibung
ergänzen) angebracht werden. Weiterhin kann die Kamera
auch außerhalb der Fahrzeugscheibe, z. B. am Dachhimmel oder
einer seitlichen Fahrzeugsäule neben der Scheibe, angebracht
werden, wobei dann das Licht über eine entsprechende Strecke
zu der Kamera verläuft bzw. zu führen ist.
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Das
Licht wird von der lichtlenkenden Einrichtung somit an der Innenseite
der Fahrzeugscheibe bzw. durch den Innenraum des Fahrzeugs gelenkt.
Erfindungsemäß kann hierbei eine transparente
Abdeckung zum Schutz des Strahlenganges vorgesehen sein. Insbesondere
kann eine lichtführende Einrichtung das Licht von der lichtlenkenden
Einrichtung von der Kamera führen, wobei diese lichtführende
Einrichtung wiederum aus einem transparentem Material wie Glas oder
Kunststoff gefertigt sein kann und an der Innenscheibe angebracht
ist, und somit für den Betrachter nicht stört
bzw. nicht auffallend ist.
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Neben
der Erfassung einer Fahrzeugumgebung können auch weitere
Funktionen realisiert werden, insbesondere eine Scheibenoberflächen-Detektion.
Hierbei kann eine aktive Oberflächensensorik erfolgen durch
Einstrahlen von Licht bzw.
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IR-Strahlung
in die Scheibe, da die Scheibenoberfläche in Abhängigkeit
ihrer Benetzung oder Verschmutzung ihr Reflektionsverhalten ändert
und somit das von der Kamera erfasst Licht sich ändert, oder
auch passiv durch Fokussieren auf die Scheibenoberfläche.
Weiterhin kann erfindungsgemäß auch eine Innenraumüberwachung
durch z. B. eine weitere lichtlenkende Einrichtung erreicht werden, die
Licht aus dem Fahrzeuginnenraum zu der Kamera lenkt.
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Unterschiedliche
Fokussierungen bzw. unterschiedliche Gegenstandsweiten können
durch z. B. Wölbspiegel bzw. linsenartige lichtlenkende
Einrichtungen oder durch weitere Vorsatzoptiken erreicht werden.
Hierbei kann z. B. auch auf dem Bildsensor selbst eine entsprechende
Einrichtung vorgesehen werden, z. B. auch durch Mikrolinsen auf einigen
Pixeln des Imagers, so dass unterschiedlichen Fokussierungen für
unterschiedliche Funktionen erreicht werden.
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Erfindungsgemäß kann
somit der besonders relevante gewischte Bereich bzw. auch der Bereich vor
dem Fahrer lediglich mit der lichtlenkenden, im wesentlichen transparenten
Einrichtung besetzt werden, nicht jedoch mit der störenden
Kamera die Kamera kann hierbei entlang der Scheibenoberfläche und
nicht in Fahrtrichtung ausgerichtet sein, und dennoch durch die
lichtlenkende Einrichtung eine geeignete Blickrichtung erreicht
werden. Die Kamera kann z. B. im Rückspiegel, dem ungewischten
Scheibenbereich oder auch außerhalb der Scheibe, z. B.
im oder am Dachhimmel angeordnet sein. Sie kann z. B. im oder am
Spiegelfuß bzw. Spiegelhals angebracht werden; die Steuereinrichtung
bzw. Auswerteeinrichtung kann dann z. B. im Spiegelgehäuse
hinter dem Spiegel untergebracht werden, wodurch eine gute Kühlung
erreicht wird, weiterhin auch die Spiegelbetauung verringert wird,
und insbesondere eine hinreichende, für den Insassen nicht
sichtbare Fläche bzw. Raumbereich zur Verfügung
steht.
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Somit
kann eine allgemeine Standardhalterung für die Kamera verwendet
werden, durch die die Kamera immer parallel zur Scheibenoberfläche
ausgerichtet ist, und die jeweilige Umlenkung scheibenspezifisch
bzw. modelspezifisch an der Scheibeninnenseite durch jeweils eine
geeignete lichtlenkende Einrichtung erfolgt. Die Vorsatzoptik kann
wiederum standardisiert ausgebildet sein, z. B. mit einer standartisierten
reflektierenden Fläche und einer jeweils für die
jeweilige Verbausituation spezifischen transparenten Halterung,
die auf die Scheibenneigung und Position des Bildsensors (Imagers)
bzw. der Imagernahen Optik angepasst ist.
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Die
erfindungsgemäß erreichbaren Funktionen sind neben
der Stereokamera somit auch die Nachtsicht, Fahrspurerkennung, Fernlichtassistenz, Lichtsensorik,
Regensensorik usw.
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Die
lichtlenkende Einrichtung ist somit als optisches Vorsatzelement
ausgebildet. Es kann z. B. auch getönt sein, so dass die übliche
Tönung im oberen Bereich der Scheibe von innen aus als
kontinuierlich erscheint, obwohl der optische Weg der Kamera in
Blickrichtung ungetönt ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
einen Längsschnitt durch einen vorderen Bereich eines Fahrzeuges
mit seiner Windschutzscheibe und einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
mit Kamera im Spiegelfuß;
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2 eine
der 1 entsprechende Darstellung bei Anordnung der
Kamera am Dachhimmel;
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3 eine
der 1 entsprechende Ausführungsform mit zusätzlicher
lichtleitender und/oder abdeckender Einrichtung;
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4 eine
Vorderansicht auf einen Bereich der Windschutzscheibe bei einer
Ausführungsform mit Stereo-Kamera-Ausbildung;
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5 eine
weitere Stereo-Ausbildung mit Dual-Kamera-Anordnung;
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6 eine
der 1 und 2 entsprechende Ausbildung mit
einer Kamera mit Mikrolinsen auf der Imager-Fläche;
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7 eine
Vorderansicht einer Windschutzscheibe mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung unter Darstellung relevanter Scheibenbereiche.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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In 1 ist
von einem Fahrzeug 1 ein vorderer Bereich mit einer Windschutzscheibe 2 (Frontscheibe)
und einem nach oben und hinten angrenzenden Dach 3 gezeigt,
dessen Innenseite 3a als Dachhimmel bezeichnet wird. An
einer Scheibeninnenseite 2a der Windschutzscheibe 2 ist
ein Rückspiegel 4 mit seinem Spiegelfuß 4 angeklebt,
wobei der Spiegelfuß 4a zur Halterung eines Spiegelgehäuses 4b dient,
das detaillierter in 3 dargestellt ist.
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In
oder an dem Spiegelfuß 4a ist eine Kamera 6 angebracht,
die ein Objektiv 6a (Kameraoptik) und einen als Halbleiterbauelement
ausgebildeten Bildsensor 6b (Imager-Chip) aufweist, der
in bekannter Weise elektrische Bildsignale ausgibt. Die Kamera 6 dient
zur Erfassung eines Erfassungsbereichs 9 einer Fahrzeugumgebung 7,
wobei der Erfassungsbereich 9 einen Raumwinkel wiedergibt,
der insbesondere vor dem Fahrzeug 1 ggf. auch in seitlichen Bereichen
des Fahrzeugs 1 liegen kann, und kann zur Anzeige auf einer
Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs 1 und/oder zur weiteren
Datenverarbeitung der Bildsignale für verschiedene Funktionen
dienen, insbesondere für Fahrerassistenzfunktionen wie
z. B. Nachtsichtsysteme, warnende Videosysteme, Abstanzmessung und
Lichtassistent dienen, weiterhin kann – wie unten beschrieben
wird – auch eine Scheibendetektion z. B. zur Erkennung
von Wassertropfen oder Belag auf einer Scheibenaußenseite 2b,
und gegebenenfalls eine Innenraumüberwachung erfolgen.
In Abhängigkeit der Auswertung der Bildsignale der Kamera 6 und
ggf. weiterer Detektionseinrichtungen kann auch eine Fahrzeugregelfunktion,
z. B. eine Fahrdynamikregelfunktion bzw. eine Fahrzeug-Stabilitätsregelung
durchgeführt werden. In 1 sind verschiedene
Fahrzeugrichtungen gemäß dem üblichen
Fahrzeug-Koordinatensystem eingezeichnet, mit der Längsrichtung
x, der Querrichtung y sowie der vertikale Richtung bzw. Hoch-Richtung
z.
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An
der Scheibeninnenseite 2a ist eine lichtlenkende Einrichtung 8 angebracht,
die aus dem, einfallendes Licht 10 nach Durchtritt durch
die Scheibe 2 umlenkt bzw. dessen Richtung ändert,
zu der Kamera 6. Das umgelenkte Licht 10a verläuft
insbesondere im Wesentlichen parallel zu der Fahrzeugscheibe 2.
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Für
Licht 11, das zwar aus der Fahrzeugumgebung 7,
aber aus einem anderen Raumwinkel als dem Erfassungsbereich 9 gelangt,
durch die Fahrzeugscheibe 2 tritt und auf die lichtlenkende
Einrichtung 8 gelangt, erfolgt diese lichtlenkende Funktion nicht.
Hierbei wird zumindest Licht 11 aus einem anderen Raumwinkelbereich 12 durchgelassen,
das näher am Lot der Fahrzeugscheibe 2 und/oder
senkrechter einfällt. Dieser Raumwinkelbereich 12 dient somit
als Betrachtungsbereich für den Fahrzeuginsassen, insbesondere
den Fahrer. Insbesondere wird im Wesentlichen senkrecht auf die
Fahrzeugscheibe 2 im Bereich der lichtlenkenden Einrichtung 8 einfallendes
Licht 11 ganz oder im Wesentlichen von der lichtlenkenden
Einrichtung durchgelassen, so dass sie für dieses Licht 11 im
Wesentlichen transparent ist.
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Die
lichtlenkende Eirnichtung 8 ist somit vorzugsweise ganz
oder im Wesentlichen aus einem für Licht bzw. die relevante
optische Strahlung transparenten Material und derartig ausgebildet,
dass sie unter einem entsprechenden Winkel einfallendes Licht 10 umlenkt;
sie kann insbesondere ein Spiegel oder Prisma mit einer Grenzfläche 8a aufweisen,
an der Totalreflektion bei einem hinreichend flachen Einfall des
Lichtes 10 erfolgt, das im wesentlichen aus x-Richtung
und ggf. y-Richtung einfällt, wohingegen das aus z-Richtung
oder auch aus einer Scheiben-Normale, d. h. senkrecht zur Scheibenoberfläche 2b einfallende
Licht 11 diese Winkelbedingung nicht mehr erfüllt
und somit ganz oder im Wesentlichen durchgelassen wird. Leichte
Abschwächungen des Lichtes 11 sind hierbei nicht
relevant. Insbesondere kann die lichtlenkende Einrichtung 8 das
Licht 11 unklar bzw. etwas diffus durchlassen, so dass
für den Fahrzeuginsassen, der im Wesentlichen von unten
bzw. hinten durch die lichtlenkende Einrichtung 8 blickt,
ggf. die Fahrzeugumgebung 7 in diesem Bereich etwas verschwommen
wirkt.
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Bei
Ausbildung der lichtlenkenden Einrichtung 8 als Prisma
wird entsprechend eine Totalreflektion an einer Grenzfläche 8a an
einer Innenseite des optisch dichteren Materials eines Prismas bzw.
anderen geeigneten Körpers ausgenutzt. Hierbei können allerdings
durch die unterschiedliche Lichtbrechung der verschiedenen Wellenlängenbereichen
des Lichtes 10 unterschiedliche Strahlführungen des
Lichtes 10a in Abhängigkeit der Wellenlänge
bzw. Farbe erfolgen, die somit in der Kamera 6 z. B. durch
deren Objektiv 6a zu kompensieren sind.
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Die
lichtlenkende Einrichtung 8 kann weiterhin auch als dielektrischer
Spiegel, Fresnel-Linse oder eine andere optische Einrichtung ausgebildet sein,
die entsprechend für Licht 10 aus dem Erfassungsbereich 9 die
lichtlenkende oder lichtumlenkende Funktion erfüllt, für
anderes Licht 11 aus zumindest einem anderen Raumwinkelbereich
jedoch im Wesentlichen transparent ist. Erfindungsgemäß kann hierbei
die lichtlenkende Einrichtung 8 das Licht 10a auch
zunächst zu einer anderen optischen Einrichtung, z. B.
einem Spiegel, umlenken, der dann diese Licht 10a zu der
Kamera weiterlenkt.
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Die
Kamera 6 ist somit in einer lateralen Richtung der Fahrzeugscheibe 2 versetzt
zu der lichtlenkenden Einrichtung 8 angeordnet. Die Kamera 6 kann
gemäß 1 in oder an dem Spiegelfuß 6 oder Spiegelhals 4c angeordnet
sein und somit das Sichtfeld des Fahrzeuginsassen nicht weiter beschränken, da
der Rückspiegel 4 ohnehin die Durchsicht an dieser
Stelle beschränkt. Weiterhin kann gemäß der Ausführungsform
der 2 die Kamera 6 auch außerhalb
der Fahrzeugscheibe 2 angeordnet sein, insbesondere am
Dachhimmel 3a. Grundsätzlich ist z. B. auch eine
Anordnung der Kamera 6 seitlich neben der Fahrzeugscheibe 2,
z. B. im Bereich der A-Säule ermöglicht.
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Das
umgelenkte Licht 10a verläuft somit im Wesentlichen
parallel zur Scheibe 2 bzw. Scheibeninnenseite 2a.
Es kann ohne weitere Abdeckung oder Lichtleiter zwischen der lichtlenkenden
Einrichtung 8 und der Kamera 6 verlaufen. Weiterhin
kann erfindungsgemäß für diesen Strahlengang
zwischen der lichtlenkenden Einrichtung 8 und der Kamera 6 eine
lichtleitende Einrichtung 14 und/oder eine Abdeckung zur
Fahrzeuginnenseite hin vorgesehen sein. Die lichtleitende Einrichtung 14 bzw.
Abdeckung ist hierbei wiederum für von außen durch
die Fahrzeugscheibe 2 zu dem Fahrzeuginsassen hin eintretendes
Licht 11, d. h. für hinreichend lotrecht auf die Fahrzeugscheibe 2 oder
aus Fahrzeug-Z-Richtung auftreffendes Licht 11 im Wesentlichen
transparent, wobei sie ggf. eine leichte Trübung bzw. ein
Verschwimmen des durch die Fahrzeugscheibe 2 erfassten
Bereichs der Fahrzeugumgebung 7 bewirken kann. Die lichtleitende
Einrichtung 14 kann insbesondere direkt an der Scheibeninnenseite 2a befestigt sein,
z. B. angeklebt oder auch als Beschichtung ausgebildet sein.
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Bei
Anbringung der Kamera 6 in oder an dem Spiegelfuß 4a können
die Kameraoptik 6a und der Bildsensor 6b in oder
an dem Spiegelfuß 4a angebracht werden und eine
elektrische Signalleitung 16 zu einer in dem Spiegelgehäuse 4b angebrachten Steuereinrichtung 17 durch
den Spiegelfuß 4a und den Spiegelhals 4c verlaufen.
Die Steuereinrichtung 17 kann insbesondere direkt hinter
der Spiegelfläche 18 des Rückspiegels 4 angeordnet
sein und somit den zur Verfügung stehenden Bauraum ausnutzen, ohne
störend in Erscheinung zu treten.
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Erfindungsgemäß sind
gemäß 4 und 5 auch Stereo-Kameraanordungen
möglich.
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4 zeigt
eine Ausführungsform, bei der zwei lichtlenkende Einrichtungen 8, 8' an
unterschiedlichen Stellen der in dieser Vorderansicht nicht detaillierter
gezeigten Fahrzeugscheibe 2 angebracht sind und das umgelenkte
Licht 10a, 10a'' zu einer gemeinsamen Kamera 6 mit
einem einzigen Bildsensor 6b in dem Imagergehäuse 6c lenken.
Somit wird das umgelenkte Licht 10a und 10a' auf
den gemeinsamen Bildsensor 6b abgebildet, vorteilhafterweise
in unterschiedlichen Bereichen bzw. Flächenbereichen des
Bildsensors 6b.
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5 zeigt
eine entsprechende Ausführungsform mit zwei Kameras 6, 6',
bei denen Licht 10a, 10a' von mindestens zwei
lichtlenkenden Einrichtungen 8, 8' zu den beiden
Kameras 6, 6' geleitet werden, wobei diese Kameras 6, 6' z.
B. in einer gemeinsamen Haltung aufgenommen werden, z. B. gemeinsam
im Spiegelfuß 4a oder am Dachhimmel 3a. Hierbei
kann eine gemeinsame Steuereinrichtung 17 für
die beiden Kameras 6, 6' vorgesehen sein.
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Die
lichtlenkende Einrichtung 8 bzw. die mehreren lichtlenkenden
Einrichtungen 8, 8' können erfindungsgemäß von
außen durch die Fahrzeugscheibe 2 aus dem Erfassungsbereich 9 einfallendes Licht 10 zu
der Kamera 6 umlenken; weiterhin kann wie in 4 gezeigt
auch von der Scheibenaußenseite 2b, d. h. der
Scheibenoberfläche ausgesandetes Licht bzw. Strahlung 13 von
einer lichtlenkenden Enrichtung zu der Kamera 6 bzw. dem
Bildsensor 6b gelenkt werden. Weiterhin ist es ergänzend
oder alternativ hierzu möglich, eine weitere lichtlenkende Einrichtung
zur Umlenkung von aus dem Fahrzeuginnenraum 20 kommendem
Licht zu verwenden, so dass die gesamte Vorrichtung 5 auch
ergänzend zur Innenraumüberwachung verwendet werden
kann.
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Bei
allen Ausflugsformen kann ergänzend auch eine Scheibendetektion,
insbesondere als Regensensor, durchgeführt werden. Hierzu
wird gemäß 4 von dem
Objektiv 6a ergänzend Licht 13 bzw. Strahlung
erfasst, das bzw. die bei Verwendung einer zusätzlichen
Lichtquelle in an sich bekannter Weise in die Fahrzeugscheibe 2 eingekoppelt
wird und bei einer nichtbelegten oder verschmutzten Scheibenaußenseite 2b jeweils
total reflektiert wird, bei z. B. Wassertropfen auf der Scheibenaußenseite 2b jedoch
nicht vollständig total reflektiert wird, so dass die Menge
des von der Scheibenaußenseite 2b auf das Objektiv 6a einfallenden
Lichtes 13 abhängig von dem Scheibenzustand ist.
Das Licht 13 kann insbesondere IR-Strahlung sein. Alternativ
zu der aktiven Lichteinstrahlung hierzu kann z. B. über
eine hier nicht gezeigte Kamera-Vorsatzoptik auch auf die Scheibenaußenseite 2b fokussiert
werden, d. h. eine kürzere Gegenstandsweite als bei Erfassung
der Fahrzeugumgebung 7 eingestellt werden, und über einen
hierfür vorgesehenen Bereich des Bildsensors 6b die
Scheibe detektiert werden. Eine derartige zusätzliche Detektion
der Scheibenaußenseite 2b ist entsprechend auch
bei den Ausführungsformen der 1 bis 3 mit
lediglich einer einzigen lichtlenkenden Enrichtung 8 möglich.
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6 zeigt
eine Ausführungsform, bei der ergänzend optische
Mittel 6d zwischen der Kameraoptik 6a bzw. dem
Objektiv und dem Bildsensor 6b angeordnet sind. Derartige
optische Mittel 6d können insbesondere zur Verbesserung
des Bildsignals, und/oder auch für aus unterschiedlichen
Richtungen einfallende Strahlung verwendet werden.
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7 zeigt
relevante Bereiche der Fahrzeugscheibe 2. Durch die hier
angedeuteten Scheibenwischer 22 wird z. B. ein gewischter
Bereich 23 der Spiegelaußenseite 2b und
entsprechend ein ungewischter, im Allgemeinen mehrteiliger Bereich 24 oberhalb
und ggf. auch seitlich und unterhalb des gewischten Bereichs 23,
d. h. auch in den unteren Ecken der Fahrzeugscheibe 2 ausgebildet.
Hierbei kann erfindungsgemäß die lichtlenkende
Einrichtung 8 bzw. die mehreren lichtlenkenden Einrichtungen 8, 8' in
dem gewischten Bereich 23 angeordnet sein, ohne hierdurch
das Blickfeld des Betrachters wesentlich zu stören, und
dennoch die Fahrzeugumgebung 7 aus diesem relevanten Lichtbereich
her wahrnehmen.
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Die
Kamera 6 kann außerhalb des gewischten Bereichs 23,
d. h. zum Beispiel im ungewischten Bereich 24 oder wie
oben beschrieben am Dachhimmel 3a angebracht werden. Somit
kann erfndungsgemäß eine Stöhrung des
Fahrers bzw. Fahrzeuginsassen durch eine Kamera in dem gewischten
Bereich 23, der für den Fahrer zur Erfassung der
Fahrzeugumgebung wichtig ist, vermieden werden, und dennoch die
Fahrzeugumgebung 7 aus einem derartigen zentralen Blickwinkel
erfasst werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102005000650
A1 [0003]
- - EP 1580092 A2 [0005]
- - DE 102004056349 A1 [0007]
- - DE 102005043411 A1 [0008]
- - DE 10323560 A1 [0008]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - Automobil-Elektronik,
August 2008, Seite 18 ff [0006]
