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Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung zum optischen Überwachen eines hinter einem Fahrer des Kraftfahrzeugs liegenden Rückraums sowie ein Kraftfahrzeug, das eine solche Überwachungsvorrichtung umfasst.
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In Kraftfahrzeugen sind Spiegel zur Überwachung des hinter einem Fahrer befindlichen Rückraums vorhanden. Ein üblicherweise als Innenspiegel oder Rückspiegel bezeichneter optischer Spiegel, der sich etwa mittig im Bereich der Windschutzscheibe befindet, ermöglicht die Sicht auf die unmittelbar hinter dem Kraftfahrzeug befindliche Umgebung. Links und rechts seitlich am Fahrzeug angebrachte und üblicherweise als Seitenspiegel oder Außenspiegel bezeichnete optische Spiegel ermöglichen den Blick auf den seitlich rückwärtigen Bereich der Fahrzeugumgebung. Nachteilig bei diesen herkömmlichen Außenspiegeln sind ein als toter Bereich bezeichneter Bereich, der vom Fahrer nicht einsehbar ist, und insbesondere die durch die Außenspiegel verschlechterte Aerodynamik, die sich vor allem auch in störenden Windgeräuschen und verschlechterten Verbrauchswerten äußert.
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Die
DE 19951376 A1 beschreibt eine alternative Überwachungsvorrichtung, bei der zwei Kameras an beiden Fahrzeugseiten angebracht sind, deren Bilder auf in Fahrtrichtung angeordnete Monitor übertragen werden. Nachteilig dabei ist die Tatsache, dass ein auf traditionell links und rechts außen angeordneten Außenspiegel eingespieltes Überwachungsverhalten des Fahrer durch den Blick auf die ungewohnt angeordneten Monitor gestört und die Verkehrssicherheit dadurch gefährdet werden könnte.
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Die
DE 20 2005 015407 U1 beschreibt eine Überwachungsvorrichtung, bei der eine im Heckbereich eines Kraftfahrzeugs angeordnete Kamera Bilder der Umgebung hinter dem Fahrzeugheck an Projektoren übertragen werden, die in herkömmlich positionierten Außenspiegelgehäusen vorliegen. Alternativ werden die Bilder auf Dreiecksflächen projiziert, die derjenigen Bildfläche auf den Seitenscheiben entsprechen, auf denen normalerweise die Bilder herkömmlicher optischer Außenspiegel auf die Seitenscheibe treffen. Nachteilig bei diesem System ist die Tatsache, dass die dem Fahrer angezeigten Bilder denen des Innenspiegels entsprechen. Bilder seitlich hinter dem Fahrzeug werden dagegen nicht angeboten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Überwachungsvorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile herkömmlicher optischer Außenspiegel oder der vorstehend beschriebenen Lösungen gemäß dem Stand der Technik verringern.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
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Die Aufgabe ist gelöst durch eine Überwachungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs zum optischen Überwachen eines hinter einem Fahrer des Kraftfahrzeugs liegenden Rückraums, umfassend eine Kameravorrichtung, mit der ein Abbild des Rückraums aufnehmbar ist, sowie eine Displayfläche, mit der das Abbild des Rückraums dem Fahrer des Kraftfahrzeugs darstellbar ist. Dabei ist die Displayfläche parallel oder in einem spitzen Winkel zu einer Seitenscheibe des Kraftfahrzeugs und gleichzeitig zu dieser beabstandet und außerhalb einer Seitenscheibe des durch die Seitenscheibe abgegrenzten Fahrzeuginnenraums des Kraftfahrzeugs angeordnet.
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Im Rahmen der Erfindung wird unter dem hinter einem Fahrer des Kraftfahrzeugs liegenden Rückraum eine außerhalb des Kraftfahrzeugs liegende Umgebung verstanden, die bis zu einer durch die Position zweier herkömmlicher Außenspiegel verlaufenden Linie parallel zur Querachse des Fahrzeugs, maximal durch eine durch die Windschutzscheibe verlaufende Linie parallel zur Querachse reicht. Insbesondere soll ein seitlich rechts und links vom Fahrzeug liegender Bereich erfasst werden, der von herkömmlichen optischen Außenspiegeln erfasst wird, gegebenenfalls auch unter Erfassung bisheriger toter Winkel. In besonderen Ausführungsformen wird zusätzlich ein erweiterter, bisher nur vom Innenspiegel erfasster Bereich direkt hinter dem Fahrzeugheck erfasst.
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Die Kameravorrichtung kann jede fachbekannte Art von Kameras umfassen, die für die beim Fahrzeugbetrieb auftretenden Bedingungen, insbesondere Temperatur-, Feuchtigkeits- und Vibrationsbedingungen, ausgelegt ist. In einer besonderen Ausführungsform wird durch die Brennweite beziehungsweise den Öffnungswinkel des verwendeten Kameraobjektivs ein Abbild erzeugt, bei dem die Größe der vom Fahrer auf der Displayfläche wahrgenommenen Objekte im Wesentlich derjenigen Größe entspricht, die mit einem herkömmlichen optischen Außenspiegel dargestellt würde. Vorteilhaft muss sich der Fahrer somit nicht an eine geändert optische Darstellung gewöhnen und kann insbesondere Entfernungsabschätzungen auf die gleiche Weise vornehmen wie bei einem herkömmlichen optischen Außenspiegel.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform stellt das Abbild des Rückraums noch einen Teil der Fahrzeugaußenhaut dar, so dass der Fahrer eine eindeutige Information darüber erhält, dass der Überwachungswinkel fahrzeugseitig an der Fahrzeugaußenhaut beginnt beziehungsweise eine Information erhält, ab welchem Teil der Fahrzeugaußenhaut der Rückraum überwacht wird.
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Die Displayfläche ist parallel oder in einem spitzen Winkel zu einer Seitenscheibe des Kraftfahrzeugs angeordnet. Unter einer parallelen Anordnung ist eine solche zu verstehen, die im Rahmen von Fertigungstoleranzen der Bauteile und Montagetoleranzen im Wesentlichen parallel ist. Für den Fachmann ist es darüber hinaus klar, dass Seitenscheiben je nach Fahrzeugmodell nicht zwangsläufig perfekt plane Flächen darstellen müssen, sondern unter Umständen leicht gekrümmt sind. In solchen Fällen stellen die Displayfläche und die Seitenscheibe keine planparallelen Flächen dar, sondern die Displayfläche ist im Wesentlichen parallel zu der beabstandet angeordneten, bei Betrachtung von außerhalb des Fahrzeugs insbesondere leicht konvex gekrümmten Seitenscheibe angeordnet. Alternativ sind die Displayfläche und die Seitenscheibe in einem spitzen Winkel zueinander angeordnet, womit der Winkel gemeint ist, in dem sich die Displayfläche und die Seitenscheibe, die in Vorwärtsfahrtrichtung fortgesetzt gedacht sind, schneiden. In besonderen Ausführungsformen beträgt der Winkel mehr als 0° bis 30°, mehr als 0° bis 15°, mehr als 0° bis 10° oder mehr als 0° bis 5°. Vorteilhaft wird durch diese Ausführungsformen eine gute Sicht des Fahrers auf die Displayfläche bei gleichzeitig günstiger aerodynamischer Anordnung der Displayfläche erreicht.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Displayfläche in einem Gehäuse angeordnet. Weiterbildungen sehen vor, dass das Gehäuse eine aerodynamisch optimierte Form aufweist, beispielsweise eine im Wesentlichen tropfenförmige Form, wobei die der Fahrzeugmitte zugewandte Seite durch die Displayfläche gebildet wird. Gemäß einer besonderen Weiterbildung weist das Gehäuse eine flächige, an die Displayfläche angepasste Grundform auf, wobei sich eine Längsrichtung der Grundform des Gehäuses parallel oder in dem Winkel zu der Seitenscheibe erstreckt. Beispielsweise ist das Gehäuse im Wesentlichen in Form eines flachen Quaders oder einer Platte ausgebildet, wie sie etwas von Flachbildschirmen oder Navigationsgeräten bekannt ist. in besonderen Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass die Displayfläche umrandende Gehäusebereich über die Ebene der Displayfläche hinausstehen, diese also wulstartig umranden, um die Anlagerung von Schmutzpartikeln oder Wassertropfen, die von der Fahrbahn bis zur Überwachungsvorrichtung hochspritzen oder im Fahrtwind mitgeführt werden, zu erschweren.
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Weitere Ausführungsformen sehen vor, dass die Displayfläche ein in einem auf den Fahrer zeigenden Winkelbereich ein Strahlungsmaximum aufweisendes Lichtabstrahlverhalten aufweist. Bei einer am Fahrzeug angeordneten und vorzugsweise ein Gehäuse umfassenden Displayfläche ist somit ein Winkelbereich vorgesehen. Der Fahrersitz ist wie fachüblich zwischen zwei Endpositionen verschiebbar, wobei sich eine Endposition in maximaler Annäherung zum Armaturenbrett und die andere sich in maximaler Entfernung davon befindet. Damit wird eine optimale Sitzposition sehr großer Fahrer beziehungsweise sehr kleiner Fahrer ermöglicht. Die den Winkelbereich abgrenzenden Schenkel verlaufen durch die Kopfposition eines fiktiven ersten großen und zweiten kleinen Fahrers, die sich auf einem solchen Fahrersitz befinden können. Durch das vorgesehene Strahlungsmaximum wird vorteilhaft eine maximale Wahrnehmbarkeit des von der Displayfläche wiedergegebenen Abbilds des Rückraums innerhalb des Winkelbereichs sichergestellt, innerhalb dessen sich tatsächlich ein Fahrer befinden kann. Vorzugsweise wird durch den Winkelbereich zumindest ein auf die Displayfläche gerichteter Sichtkegel einer fachbekannten „5% Frau” und eines „95% Manns” abgedeckt.
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Gemäß einer Weiterbildung bewirken einzelne Bildpunkte der Displayfläche oder Gruppen von Bildpunkten der Displayfläche zugeordnete Lichtleitervorrichtungen das Strahlungsmaximum des Lichtabstrahlverhaltens. Für die Lichtieitervorrichtungen kommen beispielsweise fachbekannte Vorrichtungen oder Maßnahmen in Frage, etwa eine Prismenstruktur oder Wabenlinsenstruktur der Displayfläche oder eine entsprechende Lichtformung vor oder hinter der bildgebenden Fläche.
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Weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung sehen einen geringen Abstand zwischen der Seitenscheibe und der Displayfläche vor. Vorteilhaft wird dadurch eine kompakte und aerodynamisch besonders günstige Anbringung der Überwachungsvorrichtung am Fahrzeug sowie eine maximale Lichtabstrahlung bei minimalem Lichtverlust in den Fahrzeuginnenraum erreicht. Gemäß besonderen Weiterbildungen beträgt dieser Abstand 0,2 bis 2 cm, insbesondere 0,5 bis 1,7 cm, 1 bis 1,5 cm oder etwa 1,5 cm.
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Gemäß einer Weiterbildung ist die Kameravorrichtung, mit der das Abbild des Rückraums aufnehmbar ist, im gleichen Gehäuse integriert wie die Displayfläche. Vorteilhaft wird dadurch eine kompakte und damit aerodynamisch günstige Form des Gehäuses ermöglicht. Darüber hinaus ist ein Blickwinkel realisierbar, der im Wesentlichen dem eines herkömmlichen Außenspiegels entspricht. Alternativ liegt die Kamera außerhalb des Gehäuses für die Displayfläche vor. Insbesondere ist für den Fall, dass die Kamera sich in einem größeren Abstand von der Seitenscheibe befindet als das Display, vorteilhaft ein Blickwinkel realisierbar, mit dem ein größerer Bereich unmittelbar hinter dem Fahrzeugheck einsehbar ist als mit einem herkömmlichen Seitenspiegel, wobei der Nachteil hinsichtlich der Aerodynamik geringer ausfällt, da die Kameravorrichtung kompakter realisierbar ist als ein herkömmlicher Außenspiegel.
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Im Rahmen der aerodynamischen Optimierung von Fahrzeugen werden zunehmend Antennen, die bisher abstehend von der Fahrzeugaußenhaut verbaut wurden, in die Gehäuse herkömmlicher Außenspiegel eingebaut. Vorteilhaft ist in ein Gehäuse der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung wenigstens eine Antenne integrierbar, so dass zu der bereits durch das Gehäuse erzielten aerodynamischen Optimierung zusätzlich eine durch den Wegfall von Antennen erreichte Optimierung hinzukommt. Die Antenne kann beliebiger Art sein, beispielsweise eine Antenne für Radio-, Fernseh- oder Internetempfang, Mobilfunk, Fahrzeug zu Fahrzeug, Fahrzeug zu Infrastruktur oder den Empfang von Verkehrsdaten über entsprechende Verkehrsinformationssysteme.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, das eine erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung umfasst.
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Bevorzugte Positionen für die Anbringung einer Überwachungsvorrichtung befinden sich im Bereich der A-Säule, in dem üblicherweise auch herkömmliche Außenspiegel angebracht sind, oder davon ausgehende weiter in Richtung des Fahrers oder Beifahrers verschobene Positionen.
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Gemäß einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs umfasst diese wenigstens eine Überwachungsvorrichtung links außerhalb des von einer linken Seitenscheibe abgegrenzten Fahrzeuginnenraums und wenigstens eine Überwachungsvorrichtung rechts außerhalb des von einer rechten Seitenscheibe abgegrenzten Fahrzeuginnenraums, wodurch die herkömmlichen Außenspiegel durch erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtungen ersetzt werden. Bei Personenkraftwägen genügt jeweils eine Überwachungsvorrichtung, während bei Lastkraftwägen oder Bussen eventuell mehrere Überwachungsvorrichtungen vorliegen. Dabei kann eine von mehreren Überwachungsvorrichtungen auf einer Fahrzeugseite für die Überwachung der rückwärtigen Umgebung beziehungsweise des rückwärtigen Verkehrs vorgesehen sein, und eine oder mehrere weitere Überwachungsvorrichtungen starker nach unten gerichtete Kameravorrichtungen für die Überwachung von Objekten im Türnahbereich, die sich bei Lastkraftwägen oder Bussen unterhalb der Fahrerebene befinden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separaten Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
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1 eine räumliche Seitenaufsicht auf eine erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung
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2 eine räumliche Seitenaufsicht aus einem Fahrzeuginnenraum auf eine erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung
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3 ein schematischer Längsschnitt entlang der Fahrzeuglängsachse durch eine Überwachungsvorrichtung und einen Teil einer Fahrzeugtür
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4 eine schematische Schnittaufsicht auf ein Kraftfahrzeug
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In 1 ist eine räumliche Seitenaufsicht von einer Position außerhalb eines im Bereich einer Seitenscheibe teilweise dargestellten Kraftfahrzeugs 1 auf eine erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung 10 gezeigt. Diese umfasst ein flaches Gehäuse 40, das im Wesentlichen parallel zu einer ausschnittweise gezeigten Seitenscheibe 50 angeordnet ist. Das Gehäuse 40 ist über eine Ansatzstelle 45 an einem im Wesentlichen dreieckigen Bauteil am Fahrzeug befestigt. Die Überwachungsvorrichtung 10 erfasst ein Abbild des Rückraums 5, der rechts oben in der Figur durch ein Bezugszeichen symbolisiert ist.
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In 2 ist eine räumliche Seitenaufsicht aus einem Fahrzeuginnenraum eines im Bereich einer Seitenscheibe teilweise dargestellten Kraftfahrzeugs 1 auf eine erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung 10 gezeigt. Die Überwachungsvorrichtung 10 umfasst auf der scheibenzugewandten Seite eine Displayfläche 30, die fahrzeugaußenseitig von einem Gehäuse 40 umrandet ist. Ebenfalls dargestellt ist die Frontlinse einer Kameravorrichtung 20, die entgegen der durch einen breiten Pfeil gekennzeichneten Vorwärtsfahrtrichtung den Rückraum 5 erfasst, der am linken Rand der 2 symbolisch angedeutet ist. Die aus der Betrachterrichtung vor der Ebene der Displayfläche 30 verlaufende Seitenscheibe 50 ist der Übersichtlichkeit halber nur fragmentarisch gezeichnet. Einzelheiten eines an der rechten Bildseite gezeichneten, im Wesentlichen dreieckigen und dem Fahrzeug zugehörigen Bauteils zur Anbringung der Überwachungsvorrichtung 10 sind nicht erfindungswesentlich und daher der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet.
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In 3 ist ein schematischer Längsschnitt entlang der Fahrzeuglängsachse durch eine Überwachungsvorrichtung 10 und einen Teil einer Fahrzeugtür gezeigt. Eine Displayfläche 30 wird teilweise von einem Gehäuse 40 umrandet und ist parallel und beabstandet zu einer teilweise gezeigten Seitenscheibe 50 angeordnet. Die Seitenscheibe 50 ist in einer Fahrzeugtür geführt, an der auch eine Ansatzstelle 45 zur Befestigung der Überwachungsvorrichtung 10 ansetzt. Die Schnittebene der Ansatzstelle 45 und die daran ansetzendes Teile der Fahrzeugtür liegen hinter der Zeichenebene und damit in einer anderen Ebene als die Schnittebene der Überwachungsvorrichtung 10 und der Seitenscheibe 50, so dass zur Kenntlichmachung die entsprechenden Linien der Zeichnung gestrichelt ausgeführt sind. Die Überwachungsvorrichtung 10 erstellt ein Abbild des symbolisch durch ein Bezugszeichen im linken Bereich der 3 angedeuteten Rückraums 5, welches auf der Displayfläche 30 darstellbar ist.
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In 4 ist eine schematische Schnittaufsicht auf ein Kraftfahrzeug 1 gezeigt, das zwei Überwachungsvorrichtungen 10 aufweist, welche Kameravorrichtungen 20 umfassen, mittels derer ein durch Bezugszeichen symbolisch angedeuteter Rückraum 5 erfassbar ist. Die lenkradnächste Position eines Fahrersitzes, der durch eine waagrecht schraffiertes Oval symbolisiert ist, sowie die lenkradfernste Position des Fahrersitzes, die durch ein schräg schraffiertes Oval symbolisiert ist, sind dargestellt. Die jeweilige Kopfposition eines Fahrers, der auf dem Fahrersitz sitzt, ist durch einen waagrecht beziehungsweise schräg schraffierten Kreis symbolisiert. Die Displayflächen 30 weisen jeweils einen Winkelbereich auf, in dem Strahlungsmaximum des Lichtabstrahlverhaltens vorliegt. Der Winkelbereich ist für die fahrerseitig angeordnete Überwachungsvorrichtung 10 durch zwei gestrichelt gezeichnete Linien und für die beifahrerseitig angeordnete Überwachungsvorrichtung 10 unvollständig durch zwei gepunktet gezeichnete Linien symbolisiert. Der Winkelbereich deckt vorzugsweise zumindest einen auf die Displayfläche 30 gerichteten Sichtkegel einer „5% Frau bis hin zu einem 95% Mann” ab.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 5
- Rückraum
- 10
- Überwachungsvorrichtung
- 20
- Kameravorrichtung
- 30
- Displayfläche
- 40
- Gehäuse
- 45
- Ansatzstelle
- 50
- Seitenscheibe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19951376 A1 [0003]
- DE 202005015407 U1 [0004]
