DE102014209782A1 - Camera system for detecting an environment of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kamerasystem zum Erfassen einer Umgebung eines Fahrzeuges (20) umfasst eine erste Kamera (1), die an und insbesondere in einem Dachgepäckträger oder einer Dachreling (3) auf einer ersten Seite des Fahrzeuges (20) angeordnet ist, und dazu eingerichtet ist, ein erstes Bild zu erfassen, welches einen ersten Teilbereich der Umgebung des Fahrzeuges (20) abbildet, eine zweite Kamera (2), die an und insbesondere in einem Dachgepäckträger oder einer Dachreling (4) auf einer zweiten Seite des Fahrzeuges (20) angeordnet ist, und eingerichtet ist, ein zweites Bild zu erfassen, welches einen zweiten Teilbereich der Umgebung des Fahrzeuges (20) abbildet, wobei der erste und der zweite Teilbereich sich zumindest teilweise in einem ersten Überschneidungsbereich (5) überschneiden, und eine Auswertungseinheit (6), die mittels des ersten Bildes und des zweiten Bildes räumliche Informationen hinsichtlich des ersten Überschneidungsbereichs (5) gegenüber dem Fahrzeug (20) erzeugt.The present invention relates to a camera system for detecting an environment of a vehicle (20) comprising a first camera (1) which is arranged on and in particular in a roof rack or a roof rail (3) on a first side of the vehicle (20), and thereto is set up to capture a first image which depicts a first subregion of the surroundings of the vehicle (20), a second camera (2) attached to and in particular in a roof rack or a roof rail (4) on a second side of the vehicle (20 ) and is arranged to capture a second image which depicts a second partial area of the surroundings of the vehicle (20), the first and the second partial area overlapping at least partially in a first overlapping area (5), and an evaluation unit ( 6) using the first image and the second image spatial information with respect to the first overlap region (5) over the Vehicle (20) generated.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kamerasystem zum Erfassen einer Umgebung eines Fahrzeuges.The present invention relates to a camera system for detecting an environment of a vehicle.
Fahrassistenzsysteme dienen dazu, den Fahrer eines Fahrzeuges beim Bedienen des Fahrzeuges zu Unterstützen. Die Unterstützung kann dabei auf die folgenden Arten erfolgen:
- – Darstellen einer Umgebung im Nahbereich des Fahrzeuges für den Fahrer, um Zusammenstöße mit Hindernissen zu vermeiden, die nicht im Blickfeld des Fahrers liegen,
- – Übernahme einiger der Aktivitäten des Fahrers, um die Bedienung des Fahrzeuges angenehmer zu gestalten,
- – Überwachen der Aktivitäten des Fahrers und Eingreifen im Falle einer Gefahrensituation, und
- – automatisches Fahren ohne die Notwendigkeit eines Fahrers an Bord des Fahrzeuges.
- Presenting an environment in the vicinity of the vehicle for the driver, in order to avoid collisions with obstacles, which are not in the driver's field of vision,
- Take over some of the driver's activities to make the operation of the vehicle more comfortable,
- - monitoring the activities of the driver and intervention in the event of a dangerous situation, and
- - Automatic driving without the need for a driver on board the vehicle.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Anordnung von Kameras an einem Fahrzeug, insbesondere der Kameras eines Surround-View-Systems.In particular, the present invention relates to an arrangement of cameras on a vehicle, in particular of the cameras of a surround-view system.
Kameragestützte Systeme, die einen Abstand zu anderen Fahrzeugen (oder Objekten) messen können, nutzen zumeist Stereokamerapaare, die typischerweise hinter der Windschutzscheibe oder in der Kofferraumhaube angeordnet sind.Camera-based systems that can measure a distance to other vehicles (or objects) usually use stereo camera pairs, which are typically located behind the windshield or in the boot lid.
Diese Kameras sind typischerweise so zueinander ausgerichtet, dass sie zueinander parallel ausgerichtete optische Achsen aufweisen und ein sehr enges Blickfeld haben, wodurch eine Sicht auf große Distanz ermöglicht wird, wobei jedoch nur ein einziger Beobachtungsbereich abgedeckt wird. Üblicherweise ist in einem Fahrzeug lediglich ein Front-Kamerapaar verbaut, was die Anwendbarkeit des Kamerapaares für bestimmte Anwendungen einschränkt.These cameras are typically aligned with each other to have optical axes aligned in parallel with each other and have a very narrow field of view, allowing for long distance vision, but covering only a single viewing area. Usually only one front camera pair is installed in a vehicle, which limits the applicability of the camera pair for certain applications.
Ferner gibt es eine weitere Art von Kamerasystemen, sogenannte Surround-View-Systeme. Diese sind von steigender Bedeutung im Bereich der Automobilindustrie und sind für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen gestaltet. Solche Surround-View-Systeme umfassen oftmals Weitwinkelkameras, die um ein Fahrzeug herum angeordnet sind, um ein möglichst großes Blickfeld zu erfassen.There is also another type of camera system, so-called surround-view systems. These are of increasing importance in the automotive industry and are designed for a variety of applications. Such surround-view systems often include wide-angle cameras arranged around a vehicle in order to capture the widest possible field of view.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Kamerasystem zum Erfassen einer Umgebung eines Fahrzeuges umfasst eine erste Kamera, die an und insbesondere in einem Dachgepäckträger oder einer Dachreling auf einer ersten Seite des Fahrzeuges angeordnet ist, und dazu eingerichtet ist, ein erstes Bild zu erfassen, welches einen ersten Teilbereich der Umgebung des Fahrzeuges abbildet, eine zweite Kamera, die an und insbesondere in einem Dachgepäckträger oder einer Dachreling auf einer zweiten Seite des Fahrzeuges angeordnet ist, und eingerichtet ist, ein zweites Bild zu erfassen, welches einen zweiten Teilbereich der Umgebung des Fahrzeuges abbildet, wobei der erste und der zweite Teilbereich sich zumindest teilweise in einem ersten Überschneidungsbereich überschneiden, und eine Auswertungseinheit, die mittels des ersten Bildes und des zweiten Bildes räumliche Informationen hinsichtlich des ersten Überschneidungsbereichs gegenüber dem Fahrzeug erzeugt. Dies ist vorteilhaft, da somit eine große Stereobasis, also ein Abstand zwischen der ersten und der zweiten Kamera, geschaffen wird, wodurch eine Genauigkeit der erzeugten räumlichen Informationen erhöht wird. Zudem wird somit ein besonders günstiges Blickfeld der Kameras erreicht, da das Blickfeld nicht durch niedrig gelegene Objekte verdeckt wird. Dabei ist das Kamerasystem nicht auf irgendeine Art von Kamera oder Kameraoptik beschränkt.The camera system according to the invention for detecting an environment of a vehicle comprises a first camera, which is arranged on and in particular in a roof rack or a roof rail on a first side of the vehicle, and is adapted to capture a first image which includes a first portion of the environment a second camera, which is arranged on and in particular in a roof rack or a roof rail on a second side of the vehicle, and is adapted to capture a second image, which images a second portion of the environment of the vehicle, the first and the second subregion overlaps at least partially in a first intersection region, and an evaluation unit that generates spatial information regarding the first intersection region with respect to the vehicle by means of the first image and the second image. This is advantageous since a large stereo base, that is to say a distance between the first and the second camera, is thus created, whereby an accuracy of the generated spatial information is increased. In addition, a particularly favorable field of view of the cameras is achieved because the field of view is not obscured by low-lying objects. The camera system is not limited to any kind of camera or camera optics.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Es ist vorteilhaft, wenn die erste Kamera und/oder die zweite Kamera eine Weitwinkellinse umfassen. Somit wird das Blickfeld der Kameras erweitert und der erste Überschneidungsbereich vergrößert. Insbesondere wird dadurch eine minimale Distanz verringert, die ein Objekt von dem Kamerasystem entfernt sein kann, damit dieses von der ersten und der zweiten Kamera erfasst wird und somit räumlichen Informationen bezüglich dieses Objektes erzeugt werden können. Es wird somit der minimale Abstand für ein Erfassen von Objekten verringert.It is advantageous if the first camera and / or the second camera comprise a wide-angle lens. Thus, the field of view of the cameras is expanded and the first overlap area is increased. In particular, this reduces a minimum distance that an object may be away from the camera system in order to be detected by the first and the second camera and thus spatial information regarding this object can be generated. It thus reduces the minimum distance for capturing objects.
Auch ist es vorteilhaft, wenn der Dachgepäckträger oder die Dachrelings eine Vorrichtung zur Temperierung der Kameras aufweisen. Somit werden Temperaturprobleme, die sich aus der exponierten Anordnung der Kameras ergeben, vermieden.It is also advantageous if the roof rack or the roof rails have a device for controlling the temperature of the cameras. Thus, temperature problems resulting from the exposed arrangement of the cameras are avoided.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die räumlichen Informationen Abstandsinformationen umfassen, wobei die Abstandsinformationen insbesondere mittels einer Triangulation erzeugt werden. Somit wird es ermöglicht, eine genaue Position von Objekten gegenüber dem Fahrzeug zu bestimmen und eine weitere Abstandssensorik zu ersetzen oder deren Messwerte zu präzisieren.Furthermore, it is advantageous if the spatial information comprises distance information, wherein the distance information is generated in particular by means of triangulation. This makes it possible to determine an exact position of objects relative to the vehicle and to replace a further distance sensor system or to specify its measured values.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn das Kamerasystem ferner eine dritte Kamera umfasst, die an und insbesondere in dem Dachgepäckträger oder der Dachreling auf der ersten Seite des Fahrzeuges angeordnet ist, und dazu eingerichtet ist, ein drittes Bild zu erfassen, welches einen dritten Teilbereich der Umgebung des Fahrzeuges abbildet, und eine vierte Kamera umfasst, die an und insbesondere in dem Dachgepäckträger oder der Dachreling auf der zweiten Seite des Fahrzeuges angeordnet ist, und eingerichtet ist, ein viertes Bild zu erfassen, welches einen vierten Teilbereich der Umgebung des Fahrzeuges abbildet, wobei der dritte und der vierte Teilbereich sich zumindest teilweise in einem zweiten Überschneidungsbereich überschneiden, wobei die Auswertungseinheit mittels des dritten Bildes und des vierten Bildes räumliche Informationen hinsichtlich des zweiten Überschneidungsbereichs gegenüber dem Fahrzeug erzeugt. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn sich der erste Teilbereich mit dem dritten Teilbereich und der zweite Teilbereich mit dem vierten Teilbereich überschneidet. Dadurch wird das gesamte Blickfeld des Kamerasystems erhöht und zudem weitere Anwendungen ermöglicht. Insbesondere wird ein Einsatz des Kamerasystems als ein Surround-View-System ermöglicht. Zudem wird durch eine solche Anordnung ein besonders großer Abstand zwischen allen Kameras des Kamerasystems ermöglicht.Likewise, it is advantageous if the camera system further comprises a third camera, which is arranged on and in particular in the roof rack or roof rail on the first side of the vehicle, and is adapted to capture a third image, which is a third portion of the environment of the vehicle, and a fourth camera, which is arranged on and in particular in the roof rack or the roof rail on the second side of the vehicle, and is adapted to capture a fourth image, which forms a fourth portion of the environment of the vehicle the third and the fourth partial area overlap at least partially in a second overlapping area, wherein the evaluation unit generates spatial information regarding the second overlapping area relative to the vehicle by means of the third image and the fourth image. It is particularly advantageous if the first portion overlaps with the third portion and the second portion with the fourth portion. This increases the overall field of vision of the camera system and also enables further applications. In particular, use of the camera system as a surround-view system is made possible. In addition, such an arrangement allows a particularly large distance between all the cameras of the camera system.
Insbesondere umfasst die dritte Kamera und/oder die vierte Kamera eine Weitwinkellinse. Somit wird das Blickfeld der Kameras erweitert und der zweite Überschneidungsbereich vergrößert. Insbesondere wird dadurch eine minimale Distanz verringert, die ein Objekt von dem Kamerasystem entfernt sein kann, damit dieses von der ersten und der zweiten Kamera erfasst wird und somit räumlichen Informationen bezüglich dieses Objektes erzeugt werden können. Es wird somit der minimale Abstand für ein räumliches Erfassen von Objekten verringert.In particular, the third camera and / or the fourth camera comprises a wide-angle lens. Thus, the field of view of the cameras is expanded and the second overlapping area is increased. In particular, this reduces a minimum distance that an object can be away from the camera system, so that it can be detected by the first and the second camera and thus spatial information can be generated with respect to this object. It thus reduces the minimum distance for spatial detection of objects.
Es ist von Vorteil, wenn zumindest eine der ersten bis vierten Kamera in einer um die jeweilige Kamera rotierbaren transparenten Abdeckung angeordnet ist, wobei die Kamera eingerichtet ist, den Teilbereich der Umgebung des Fahrzeuges durch die transparente Abdeckung hindurch zu erfassen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn alle Kamera in jeweils einer rotierbaren transparenten Abdeckung angeordnet sind. Durch eine Rotation der transparenten Abdeckung können somit Verschmutzungen aus dem Blickfeld der Kamera transportiert werden. Somit steigen die Zuverlässigkeit der erzeugten räumlichen Informationen sowie die Qualität von dargestellten Bildern der Kameras. Abdeckungen durch Schmutzanhaftungen werden vermieden, sowie ein hoher Schutz der Kameras erzielt, da diese nichtmehr direkten Umwelteinwirkungen ausgesetzt sind.It is advantageous if at least one of the first to fourth camera is arranged in a transparent cover rotatable about the respective camera, wherein the camera is set up to detect the partial area of the surroundings of the vehicle through the transparent cover. It is particularly advantageous if all the cameras are arranged in each case a rotatable transparent cover. As a result of a rotation of the transparent cover, soiling can be transported out of the field of view of the camera. Thus, the reliability of the generated spatial information as well as the quality of displayed images of the cameras increase. Covers due to dirt adhesion are avoided, as well as a high protection of the cameras achieved, as they are no longer exposed to direct environmental effects.
Ebenso ist es von Vorteil, wenn eine Rotationsachse der transparenten Abdeckung und eine optische Achse der in der transparenten Abdeckung angeordneten Kamera einen Winkel von etwa 90 Grad zueinander aufweisen. Dadurch wird die Oberfläche, die an der Linse der Kamera vorbei bewegt werden kann, bevor eine verschmutzte Stelle der transparenten Abdeckung wieder vor der Linse auftaucht, maximiert.It is likewise advantageous if an axis of rotation of the transparent cover and an optical axis of the camera arranged in the transparent cover have an angle of approximately 90 degrees to one another. This maximizes the surface that can be moved past the lens of the camera before a soiled area of the transparent cover reappears in front of the lens.
Zudem ist es von Vorteil, wenn ein Reinigungselement angrenzend an eine äußere Oberfläche der transparenten Abdeckung angeordnet ist, und das Reinigungselement die Oberfläche der transparenten Abdeckung reinigt, wenn diese durch eine Rotation der transparenten Abdeckung an dem Reinigungselement entlang bewegt wird. Insbesondere ist das Reinigungselement eine Bürste oder eine Gummilippe. Somit wird vermieden, dass eine Verschmutzung nach einer kompletten Umdrehung der transparenten Abdeckung erneut vor der Kamera erscheint.In addition, it is advantageous if a cleaning element is arranged adjacent to an outer surface of the transparent cover, and the cleaning element cleans the surface of the transparent cover when it is moved along the cleaning element by a rotation of the transparent cover. In particular, the cleaning element is a brush or a rubber lip. This prevents dirt from reappearing in front of the camera after one complete revolution of the transparent cover.
Es ist vorteilhaft, wenn die transparente Abdeckung eine zylindrische Form aufweist. Somit wird eine Lagerung der transparenten Abdeckung mit minimalem mechanischen Aufwand ermöglicht.It is advantageous if the transparent cover has a cylindrical shape. Thus, a storage of the transparent cover with minimal mechanical effort is possible.
Ein Fahrzeug, welches ein erfindungsgemäßes Kamerasystem zum Erfassen einer Umgebung des Fahrzeuges umfasst, weist alle Vorteile eines solchen Kamerasystems auf.A vehicle comprising a camera system according to the invention for detecting an environment of the vehicle has all the advantages of such a camera system.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Auf dem Dach
Eine erste Kamera
Eine zweite Kamera
Der erste und der zweite Teilbereich überschneiden sich in einem ersten Überschneidungsbereich
Das Fahrzeug
Die linke Dachreling
Mittels des ersten Bildes und des zweiten Bildes werden in der Auswertungseinheit
In dieser ersten Ausführungsform werden zudem mittels einer Triangulation Abstandsinformationen erzeugt. Abstandsinformationen sind dabei Werte, die einen Abstand zwischen dem Fahrzeug
Die von der Auswertungseinheit
Wie aus
An der linken Dachreling
An der rechten Dachreling
Der dritte und der vierte Teilbereich überschneiden sich in einem zweiten Überschneidungsbereich
Die Auswertungseinheit
Mittels des ersten Bildes und des zweiten Bildes werden in der Auswertungseinheit
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Kameras werden große Überschneidungsbereiche ermöglicht, sowie eine große Stereobasis zwischen den einzelnen Kameras eines Stereokamerasystems, wie zum Beispiel des aus der ersten und der zweiten Kamera
Die erste Kamera
Eine Rotation der transparenten Abdeckung
Die Rotationsachse der transparenten Abdeckung
An der linken Dachreling
Die erste Kamera
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung sind die Kameras an einem Dachgepäckträger angeordnet. Dabei ist es vorteilhaft, falls es sich um einen demontierbaren Dachgepäckträger handelt, dass der Dachgepäckträger an seinen Befestigungspunkten auch Kontaktpunkte aufweist, die eine Datenverbindung zwischen den an dem Dachgepäckträger angeordneten Kameras mit der Auswertungseinheit
Erfindungsgemäß ist eine Anordnung der Kameras an beliebigen Stellen der Dachrelings
Neben der obigen schriftlichen Offenbarung wird explizit auf die Offenbarung der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |