DE102016218079B3

DE102016218079B3 - Camera for an assistance system of a vehicle, assistance system and vehicle

Info

Publication number: DE102016218079B3
Application number: DE102016218079.7A
Authority: DE
Inventors: Niels Rütthard
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2017-12-21
Anticipated expiration: 2036-09-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kamera (10) für ein Assistenzsystem (28) eines Fahrzeugs (36), mit einem Linsensystem (12), wobei durch die Krümmungsmittelpunkte der Linsen des Linsensystems (12) eine optische Achse (14) verläuft, und einem nur dem einen Linsensystem (12) zugeordneten Bildsensor (16), welcher eine Mittelachse (18) aufweist und dazu eingerichtet ist, das das Linsensystem (12) durchdringende Licht zu erfassen und in ein Bildsignal zu wandeln. Es ist vorgesehen, dass das Linsensystem (12) und der Bildsensor (16) derart relativ zueinander angeordnet sind, dass die optische Achse (14) des Linsensystems (12) beabstandet von der Mittelachse (18) des Bildsensors (16) verläuft. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bildsignal bereitzustellen, welches die Umgebung eines Fahrzeugs aus einer möglichst steilen Kameraperspektive zeigt, ohne dass die Kameraanordnung das optische Erscheinungsbild des Fahrzeug beeinträchtigt und/oder die Kamera eine zusätzliche Aktuatorik benötigt.The invention relates to a camera (10) for an assistance system (28) of a vehicle (36), comprising a lens system (12), an optical axis (14) passing through the centers of curvature of the lenses of the lens system (12) and only one a lens system (12) associated image sensor (16) having a central axis (18) and is adapted to detect the lens system penetrating the light (12) and to convert it into an image signal. It is provided that the lens system (12) and the image sensor (16) are arranged relative to each other such that the optical axis (14) of the lens system (12) extends at a distance from the central axis (18) of the image sensor (16). The invention has for its object to provide an image signal, which shows the environment of a vehicle from a steep camera angle, without the camera assembly affects the visual appearance of the vehicle and / or the camera requires additional actuator.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kamera für ein Assistenzsystem eines Fahrzeugs, ein Assistenzsystem eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug. The invention relates to a camera for an assistance system of a vehicle, an assistance system of a vehicle and a vehicle.

Eine Vielzahl von Assistenzsystemen, welche in modernen Fahrzeugen zum Einsatz kommen, nutzten Bildsignale von einer oder von mehreren fahrzeugeigenen Kameras. Beispielsweise können dem Fahrzeugführer Informationen zu der Umgebung des Fahrzeugs optisch oder akustisch bereitgestellt werden, um dem Fahrzeugführer beim Einparken des Fahrzeugs zu assistieren. A variety of assistance systems used in modern vehicles use image signals from one or more on-board cameras. For example, information about the surroundings of the vehicle can be provided optically or acoustically to the vehicle driver in order to assist the driver when parking the vehicle.

Bei der Nutzung von Bildsignalen kann je nach Anwendungsfall die Bildqualität und/oder der von der einen oder den mehreren fahrzeugeigenen Kameras aufgezeichnete Umgebungsbereich des Fahrzeugs die Nutzbarkeit der Bildinformationen erheblich beeinflussen. When using image signals, depending on the application, the image quality and / or the environmental region of the vehicle recorded by the one or more on-board cameras significantly affect the usability of the image information.

Zur Vergrößerung eines sensierten Bereichs bei schlechten Lichtverhältnissen schlägt DE 10 2013 007 961 A1 ein optisches Messsystem für ein Fahrzeug vor, welches eine Vielzahl von Lichtquellen zur Ausleuchtung eines zu sensierenden Bereichs und einen Sensor mit einer Weitwinkeloptik aufweist. Hierbei ist vorgesehen, dass eine Lichtquelle aus der Vielzahl von Lichtquellen in eine erste Richtung gerichtet ist und eine Lichtquelle aus der Vielzahl der Lichtquellen in eine zweite Richtung gerichtet ist. To magnify a sensed area in low light conditions DE 10 2013 007 961 A1 an optical measuring system for a vehicle, which has a plurality of light sources for illuminating a region to be sensed and a sensor with a wide-angle optical system. It is provided that a light source of the plurality of light sources is directed in a first direction and a light source of the plurality of light sources is directed in a second direction.

Die Druckschrift DE 10 2014 014 778 A1 offenbart eine Kamera, welche mehrere in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnete Bildsensoren umfasst, wobei jedem Bildsensor eine Optik zugeordnet ist. Die Optiken der Bildsensoren sind derart unterschiedlich ausgebildet, dass mittels der Bildsensoren unterschiedliche Nah- und/oder Fernbereiche erfassbar sind. The publication DE 10 2014 014 778 A1 discloses a camera comprising a plurality of image sensors arranged in a common housing, wherein each image sensor is associated with an optics. The optics of the image sensors are designed differently such that different near and / or far regions can be detected by means of the image sensors.

Aus der Druckschrift DE 10 2014 224 903 A1 ist außerdem ein optischer Umfeldsensor für ein Fahrzeug bekannt, welcher ein erstes Linsensystem und ein zum ersten Linsensystem beabstandetes zweites Linsensystem umfasst, wobei sich die Sichtfelder der Linsensysteme zumindest teilweise überlappen. Der Umfeldsensor umfasst ferner einen Bildsensor, wobei das Sichtfeld des ersten Linsensystems und das Sichtfeld des zweiten Linsensystems auf disjunkte Sensorbereiche abgebildet werden. Das zweite Linsensystem ist dabei gegenüber dem ersten Linsensystem in wenigstens horizontaler oder vertikaler Richtung als Weitwinkelobjektiv ausgebildet. From the publication DE 10 2014 224 903 A1 In addition, an optical environment sensor for a vehicle is known which comprises a first lens system and a first lens system spaced second lens system, wherein the fields of view of the lens systems overlap at least partially. The environment sensor further comprises an image sensor, wherein the field of view of the first lens system and the field of view of the second lens system are mapped to disjoint sensor areas. The second lens system is formed opposite the first lens system in at least horizontal or vertical direction as a wide-angle lens.

Es besteht insbesondere das Problem, dass die Kameras der Assistenzsysteme an geeigneten Positionen am Fahrzeug angeordnet werden und eine bestimmte Neigung oder Ausrichtung aufweisen müssen, um die Assistenzfunktion auf Grundlage der Kamerainformationen bestmöglich umsetzen zu können. Die Anordnung und Ausrichtung von Kameras wird jedoch von der Fahrzeugstruktur und den übrigen Fahrzeugkomponenten beschränkt. In particular, there is the problem that the cameras of the assistance systems are arranged at suitable positions on the vehicle and must have a certain inclination or orientation in order to implement the assistance function on the basis of the camera information in the best possible way. However, the arrangement and alignment of cameras is limited by the vehicle structure and the other vehicle components.

Diesbezüglich ist aus EP 2 980 606 A1 ein Kraftfahrzeug mit einer im Frontbereich des Kraftfahrzeugs angeordneten Kühlerverkleidung und wenigstens einem an der Kühlerverkleidung befestigten, einer Umfelderfassungseinrichtung zugeordneten Sensor zur Erfassung eines Nahbereichs vor dem Kraftfahrzeug bekannt, wobei das Kraftfahrzeug wenigstens einen Aktor umfasst, durch den die Kühlerverkleidung zur Veränderung des Erfassungsbereichs des Sensors ganz oder teilweise um eine im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Schwenkachse zwischen wenigstens zwei Schwenkstellungen verschwenkbar ist. Der Sensor kann eine Kamera, insbesondere eine Weitwinkelkamera sein. This is out EP 2 980 606 A1 a motor vehicle with a mounted in the front region of the motor vehicle radiator cowling and at least one attached to the radiator cowl, an environment detection device associated sensor for detecting a near area in front of the motor vehicle, said motor vehicle comprises at least one actuator, through which the radiator cover for changing the detection range of the sensor entirely or is partially pivotable about a pivot axis extending substantially in the vehicle transverse direction between at least two pivot positions. The sensor may be a camera, in particular a wide-angle camera.

Kameras werden vermehrt auch zur Generierung von Ansichten verwendet, welche das Fahrzeug und die Umgebung von oben zeigen. Solche Ansichten können den Fahrzeugführer beispielsweise beim Einparken des Fahrzeugs unterstützen. Derzeit wird im Frontbereich des Fahrzeugs eine Kamera eingesetzt, welche unterhalb des Stoßfängers angeordnet ist. Bei dieser Anordnung kann es jedoch durch Steinbewurf zu Beschädigungen der Kamera kommen. Cameras are also increasingly used to generate views that show the vehicle and the environment from above. Such views may assist the driver, for example, when parking the vehicle. Currently, a camera is used in the front of the vehicle, which is located below the bumper. In this arrangement, however, it may cause damage to the camera by Steinbewurf.

Die Frontkamera soll einen möglichst steilen Blickwinkel nach unten vor das Fahrzeug aufweisen. Um dieses Sichtfeld zu erreichen, wird heute die gesamte Kamera nach unten geneigt eingebaut. Außerdem führt die Integration einer Kamera in den Bereich von Herstelleremblemen von Fahrzeugen zu Bauraumkollisionen. Die bekannten Lösungen haben zusätzlich den Nachteil, dass die Kamerapositionierung entweder das optische Erscheinungsbild des Fahrzeugs negativ beeinflusst oder die Kamera mittels einer gesonderten Aktuatorik bewegt wird, wodurch die Produktionskosten des Fahrzeugs erheblich gesteigert werden. The front camera should have as steep a viewing angle as possible in front of the vehicle. To achieve this field of view, today the entire camera is installed tilted downwards. In addition, the integration of a camera into the area of manufacturer emblems of vehicles leads to space collisions. The known solutions additionally have the disadvantage that the camera positioning either adversely affects the visual appearance of the vehicle or the camera is moved by means of a separate actuator, whereby the production costs of the vehicle are considerably increased.

Aus der DE 10 2014 220 558 A1 ist eine Sensoreinrichtung bekannt, deren Bildsensoren jeweils exzentrisch unter einer entsprechenden optischen Achse angeordnet sind. Dabei sind die Bildsensoren jeweils von der Mitte des Sensorträgers nach außen verschoben unter der optischen Achse angeordnet, sodass sich asymmetrische von den Bildsensoren erfasste Sichtfelder ergeben. From the DE 10 2014 220 558 A1 a sensor device is known, the image sensors are each arranged eccentrically below a corresponding optical axis. In this case, the image sensors are each arranged displaced outwards from the center of the sensor carrier under the optical axis, so that asymmetrical fields of view captured by the image sensors result.

Aus der DE 10 2009 029 742 A1 ist eine Kameraanordnung bekannt, deren optische Achse in einem vorgegebenen Winkel α zu einer Horizontalen ausgerichtet ist. Die optische Achse kann sowohl nach oben als auch nach unten geneigt sein, so dass beispielsweise ein steiler Winkel der optischen Achse zu einer Fahrzeugscheibe gebildet ist. Dadurch können beispielsweise von der Kamera der Kameraanordnung erfasste Spiegelungen an der Fahrzeugscheibe reduziert werden. From the DE 10 2009 029 742 A1 a camera arrangement is known whose optical axis is oriented at a predetermined angle α to a horizontal. The optical axis may be inclined both upwards and downwards, so that For example, a steep angle of the optical axis is formed to a vehicle window. As a result, for example, reflections on the vehicle window detected by the camera of the camera arrangement can be reduced.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Bildsignal bereitzustellen, welches die Umgebung eines Fahrzeugs aus einer möglichst steilen Kameraperspektive zeigt, ohne dass die Kameraanordnung das optische Erscheinungsbild des Fahrzeug beeinträchtigt und/oder die Kamera eine zusätzliche Aktuatorik benötigt. The invention is based on the object of providing an image signal which shows the surroundings of a vehicle from as steep a camera angle as possible without the camera arrangement impairing the visual appearance of the vehicle and / or the camera requiring additional actuator technology.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kamera gemäß Anspruch 1, ein Assistenzsystem gemäß Anspruch 5 beziehungsweise ein Fahrzeug gemäß Anspruch 7. This object is achieved by a camera according to claim 1, an assistance system according to claim 5 or a vehicle according to claim 7.

Die erfindungsgemäße Kamera für ein Assistenzsystem eines Fahrzeugs umfasst ein Linsensystem und einen nur dem einen Linsensystem zugeordneten Bildsensor. Durch die Krümmungsmittelpunkte der Linsen des Linsensystems verläuft eine optische Achse. Der Bildsensor weist eine Mittelachse auf und ist dazu eingerichtet, das das Linsensystem durchdringende Licht zu erfassen und in ein Bildsignal zu wandeln. Erfindungsgemäß sind das Linsensystem und der Bildsensor derart relativ zueinander angeordnet, dass die optische Achse des Linsensystems beabstandet von der Mittelachse des Bildsensors verläuft. The camera according to the invention for an assistance system of a vehicle comprises a lens system and an image sensor associated with only the one lens system. An optical axis passes through the centers of curvature of the lenses of the lens system. The image sensor has a central axis and is adapted to detect the light passing through the lens system and to convert it into an image signal. According to the invention, the lens system and the image sensor are arranged relative to one another such that the optical axis of the lens system extends at a distance from the central axis of the image sensor.

Die Linsenebenen der Linsen des Linsensystems verlaufen geneigt zu dem Bildsensor. Die Linsenebenen der Linsen des Linsensystems können in eine oder in mehrere Richtungen geneigt zu dem Bildsensor verlaufen. Beispielsweise ist der Bildsensor in horizontaler Richtung und/oder in vertikaler Richtung gegenüber den Linsenebenen der Linsen des Linsensystems geneigt. Dadurch, dass die Linsenebenen der Linsen des Linsensystems geneigt zu dem Bildsensor verlaufen, kann entweder ein verzerrtes Bild mit einer gleichmäßigen Pixelverteilung oder ein unverzerrtes Bild mit einer ungleichmäßigen Pixelverteilung erzielt werden. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn ausgewählte Bildbereiche eine besondere Relevanz für das Fahrerassistenzsystem haben. Durch eine erhöhte Auflösung in diesen Bildbereichen können das Fahrerassistenzsystem und/oder der Fahrzeugführer zusätzliche Informationen aus dem Bild und/oder dem Bildsignal ableiten. The lens planes of the lenses of the lens system are inclined to the image sensor. The lens planes of the lenses of the lens system may extend in one or more directions inclined to the image sensor. For example, the image sensor is inclined in the horizontal direction and / or in the vertical direction with respect to the lens planes of the lenses of the lens system. By having the lens planes of the lenses of the lens system inclined to the image sensor, either a distorted image with a uniform pixel distribution or an undistorted image with an uneven pixel distribution can be achieved. This can be particularly advantageous if selected image areas have a particular relevance for the driver assistance system. Due to an increased resolution in these image areas, the driver assistance system and / or the driver can derive additional information from the image and / or the image signal.

Die erfindungsgemäße Kamera hat den Vorteil, dass, wenn die Kamera im Fahrzeug entsprechend verbaut wurde, das Sichtfeld der Kamera durch die Relativanordnung des Linsensystems und des Bildsensors steil geneigt ist. Hierdurch bedarf es keiner Neigung der gesamten Kamera, sodass die Kamera strakbündig am Kühlerschutzgitter, welches üblicherweise aus der Vertikalen in Richtung des Fahrzeugs geneigt ist, eingebaut werden kann. Außerdem werden somit hervorstehende Konturen vermieden, welche ein erhöhtes Verletzungsrisiko für Fußgänger bedingen würden. Die Kamera kann gleichzeitig unauffällig in dem Fahrzeug integriert werden. Die in Richtung des Fahrzeugs geneigte Linse ist außerdem weniger anfällig für Steinschlagschäden. Gleichzeitig wird durch diese Anordnung freier Bauraum hinter der Kamera geschaffen, innerhalb welchem weitere Komponenten, insbesondere andere Sensoreinrichtungen, des Fahrzeugs angeordnet werden können. The camera according to the invention has the advantage that when the camera has been installed in the vehicle accordingly, the field of view of the camera is steeply inclined by the relative arrangement of the lens system and the image sensor. This requires no inclination of the entire camera, so that the camera can be flush mounted on the radiator grille, which is usually inclined from the vertical in the direction of the vehicle. In addition, thus, protruding contours are avoided, which would cause an increased risk of injury to pedestrians. The camera can be integrated inconspicuously in the vehicle at the same time. The tilted toward the vehicle lens is also less prone to stone damage. At the same time free space is created behind the camera by this arrangement, within which further components, in particular other sensor devices of the vehicle can be arranged.

Die Kamera kann einen vertikalen Bildwinkel aufweisen, welcher der Sensorhöhe zugeordnet ist und von der optischen Achse asymmetrisch geteilt wird. Der vertikale Bildwinkel lässt sich aus der vertikalen Bildsensorerstreckung, vorliegend der Sensorhöhe, und der Brennweite berechnen. Dadurch, dass der vertikale Bildwinkel von der optischen Achse asymmetrisch geteilt wird, ergibt sich ein asymmetrisches Sichtfeld, welches nach unten oder nach oben geneigt ist. Hierdurch wird die Notwendigkeit einer Kameradrehung überwunden, wenn Umgebungsbereiche erfasst werden sollen, welche sich steil unterhalb oder oberhalb der Kamera beziehungsweise der optischen Achse der Kamera befinden. The camera may have a vertical angle of view associated with the sensor height and asymmetrically split by the optical axis. The vertical image angle can be calculated from the vertical image sensor extension, in this case the sensor height, and the focal length. By asymmetrically dividing the vertical angle of view from the optical axis results in an asymmetrical field of view, which is inclined downwards or upwards. As a result, the need for a camera rotation is overcome if surrounding areas are to be detected, which are located steeply below or above the camera or the optical axis of the camera.

Die Kamera kann einen horizontalen Bildwinkel aufweisen, welcher der Sensorbreite zugeordnet ist und von der optischen Achse asymmetrisch geteilt wird. Der horizontale Bildwinkel lässt sich aus der horizontalen Bildsensorerstreckung, vorliegend der Sensorbreite, und der Brennweite berechnen. Dadurch, dass der horizontale Bildwinkel von der optischen Achse asymmetrisch geteilt wird, ergibt sich ein asymmetrisches Sichtfeld, welches seitlich nach links oder rechts geneigt ist. Hierdurch wird die Notwendigkeit einer Kameradrehung überwunden, wenn Umgebungsbereiche erfasst werden sollen, welche sich steil seitlich links oder rechts der Kamera beziehungsweise der optischen Achse der Kamera befinden. The camera may have a horizontal angle of view, which is associated with the sensor width and asymmetrically divided by the optical axis. The horizontal image angle can be calculated from the horizontal image sensor extension, in this case the sensor width, and the focal length. By asymmetrically dividing the horizontal angle of view from the optical axis, an asymmetrical field of view results, which is inclined laterally to the left or to the right. As a result, the need for a camera rotation is overcome when surrounding areas are to be detected, which are located steeply laterally to the left or right of the camera or the optical axis of the camera.

Das Linsensystem kann Bestandteil eines Weitwinkelobjektivs der Kamera sein. Vorzugsweise weist das Weitwinkelobjektiv einen Erfassungswinkel von mehr als 180 Grad auf, insbesondere einen Erfassungswinkel in dem Bereich von 185 Grad bis 200 Grad, besonders bevorzugt 190 Grad. Vorzugsweise ist der horizontale Bildwinkel, welcher durch die Höhe des Bildsensors begrenzt wird, kleiner als der Erfassungswinkel des Weitwinkelobjektivs, vorzugsweise kleiner als 140 Grad, besonders bevorzugt 130 Grad. The lens system may be part of a wide-angle lens of the camera. Preferably, the wide-angle lens has a detection angle of more than 180 degrees, in particular a detection angle in the range of 185 degrees to 200 degrees, particularly preferably 190 degrees. Preferably, the horizontal image angle, which is limited by the height of the image sensor, is smaller than the detection angle of the wide-angle objective, preferably less than 140 degrees, particularly preferably 130 degrees.

Das erfindungsgemäße Assistenzsystem eines Fahrzeugs umfasst eine oder mehrere Kameras, eine Anzeigeeinrichtung und eine Steuerungseinrichtung. Die eine oder die mehreren Kameras sind dazu eingerichtet, ein Bildsignal zur optischen Darstellung der Fahrzeugumgebung zu erzeugen. Die Anzeigeeinrichtung dient zur Darstellung der Fahrzeugumgebung. Die Steuerungseinrichtung ist dazu eingerichtet, die eine oder die mehreren Kameras und die Anzeigeeinrichtung zu steuern. Erfindungsgemäß ist zumindest eine Kamera nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Hinsichtlich der Kamera gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben. Die Anzeigeeinrichtung kann als fahrzeugeignes Display oder Touchscreen ausgebildet sein. Beispielsweise ist die Anzeigeeinrichtung in das Armaturenbrett des Fahrzeugs integriert. Alternativ kann die Anzeigeeinrichtung ein mobiles Gerät, wie beispielsweise ein Smartphone, Tablet oder Laptop, sein, welches kabelgebunden oder kabellos signalleitend mit dem Fahrzeug verbunden ist. Die eine oder die mehreren Kameras und die Anzeigeeinrichtung sind signalleitend mit der Steuerungseinrichtung verbunden. The assistance system according to the invention of a vehicle comprises one or more cameras, a display device and a control device. The one or more cameras are configured to generate an image signal for visual presentation of the vehicle environment. The display device is used to display the vehicle environment. The control device is configured to control the one or more cameras and the display device. According to the invention, at least one camera is designed according to one of the embodiments described above. With regard to the camera, the same advantages and modifications apply as previously described. The display device can be designed as a vehicle-specific display or touchscreen. For example, the display device is integrated in the dashboard of the vehicle. Alternatively, the display device may be a mobile device, such as a smartphone, tablet or laptop, which is wired or wireless signal-conducting connected to the vehicle. The one or more cameras and the display device are signal-conducting connected to the control device.

Das Assistenzsystem kann als Einparkassistenzsystem ausgebildet sein. Die Steuerungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, aus den Bildsignalen mehrerer Kameras, insbesondere aus den Bildsignalen von vier Kameras, eine Draufsicht auf das Fahrzeug und dessen Umgebung zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann das Assistenzsystem als ein anderes, den Fahrzeugführer assistierendes Sichtsystem ausgebildet sein, beispielsweise zur Erhöhung des Fußgängerschutzes oder zur Umsetzung eines hochautomatisierten und/oder autonomen Fahrens des Fahrzeugs. The assistance system can be designed as a parking assistance system. The control device may be configured to generate a top view of the vehicle and its surroundings from the image signals of a plurality of cameras, in particular from the image signals of four cameras. Alternatively or additionally, the assistance system can be designed as another vision system assisting the driver, for example to increase pedestrian protection or to implement highly automated and / or autonomous driving of the vehicle.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug umfasst eine Kamera nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen oder ein Assistenzsystem nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen. Erfindungsgemäß schließt die Kamera strakbündig mit einer gegenüber einer Vertikalen und/oder gegenüber einer Horizontalen geneigten Fläche des Fahrzeugs ab. Hinsichtlich der Kamera beziehungsweise des Assistenzsystems gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben. Dadurch, dass die Kamera strakbündig mit einer gegenüber einer Vertikalen und/oder gegenüber einer Horizontalen geneigten Fläche des Fahrzeugs abschließt, wird das Hervorstehen der Kamera vermieden, wodurch der Fußgängerschutz erhöht wird. Gleichzeitig kommt es nicht zu einer Beeinträchtigung der Fahrzeugoptik durch einen hervorstehenden Kamerateil. Die geneigte Fläche des Fahrzeugs kann beispielsweise der Kühlerschutzgrill, eine Fläche am Kofferraumdeckel oder unterhalb des Kofferraumdeckels, die seitliche Fahrzeugkarosserie oder eine Fläche eines Außenspiegels des Fahrzeugs sein. The vehicle according to the invention comprises a camera according to one of the embodiments described above or an assistance system according to one of the embodiments described above. According to the invention, the camera ends flush with a surface inclined relative to a vertical and / or relative to a horizontal surface of the vehicle. With regard to the camera or the assistance system, the same advantages and modifications apply as previously described. The fact that the camera terminates flush with a relative to a vertical and / or relative to a horizontal inclined surface of the vehicle, the protrusion of the camera is avoided, whereby the pedestrian protection is increased. At the same time there is no impairment of the vehicle optics by a protruding camera part. The inclined surface of the vehicle may be, for example, the radiator grille, a surface on the trunk lid or below the trunk lid, the side vehicle body, or a surface of an outside mirror of the vehicle.

Das Fahrzeug kann ferner ein Herstelleremblem und einen Radarsensor aufweisen, wobei die Kamera und/oder der Radarsensor zumindest teilweise in dem Herstelleremblem und/oder hinter dem Herstelleremblem angeordnet sind. Dadurch, dass die Kamera und/oder der Radarsensor zumindest teilweise in dem Herstelleremblem und/oder hinter dem Herstelleremblem angeordnet sind, kommt es zu einer vollständigen oder teilweisen Verblendung der Kamera und/oder des Radarsensors, sodass der Fußgängerschutz erhöht wird. Gleichzeit erfolgt eine optisch unauffällige Integration der Kamera und/oder des Radarsensors in dem Frontbereich des Fahrzeugs, sodass die Fahrzeugoptik nicht beeinträchtigt wird. The vehicle may further comprise a manufacturer's emblem and a radar sensor, wherein the camera and / or the radar sensor are at least partially disposed in the manufacturer's emblem and / or behind the manufacturer's emblem. Because the camera and / or the radar sensor are at least partially disposed in the manufacturer's emblem and / or behind the manufacturer's emblem, the camera and / or the radar sensor are completely or partially blinded, so that pedestrian protection is increased. At the same time there is an optically inconspicuous integration of the camera and / or the radar sensor in the front area of the vehicle, so that the vehicle optics is not affected.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar. Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims characteristics. The various embodiments of the invention mentioned in this application are, unless otherwise stated in the individual case, advantageously combinable with each other.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen: The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kamera; 1 an embodiment of the camera according to the invention;

2 die Anordnung einer erfindungsgemäßen Kamera in einem Herstelleremblem eines Fahrzeugs; und 2 the arrangement of a camera according to the invention in a manufacturer's emblem of a vehicle; and

3 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs. 3 an embodiment of the vehicle according to the invention.

1 zeigt eine Kamera 10 für ein Assistenzsystem 28 eines Fahrzeugs 36. Die Kamera 10 umfasst ein Linsensystem 12 und einen Bildsensor 16. Die Kamera 10 ist teilweise in einem Herstelleremblem 40 des Fahrzeugs 36 angeordnet. 1 shows a camera 10 for an assistance system 28 of a vehicle 36 , The camera 10 includes a lens system 12 and an image sensor 16 , The camera 10 is partly in a manufacturer's emblem 40 of the vehicle 36 arranged.

Das Linsensystem 12 ist Bestandteil eines Weitwinkelobjektivs 26 der Kamera 10. Durch die Krümmungsmittelpunkte der Linsen des Linsensystems 12 verläuft eine optische Achse 14. Die Linsenebenen (dargestellt ist lediglich die Linsenebene 24) der Linsen des Linsensystems 12 verlaufen parallel zu dem Bildsensor 16. In der erfindungsgemäßen Ausführungsform verlaufen die Linsenebenen 24 der Linsen des Linsensystems 12 jedoch geneigt zu dem Bildsensor 16.The lens system 12 is part of a wide-angle lens 26 the camera 10 , Through the centers of curvature of the lenses of the lens system 12 runs an optical axis 14 , The lens planes (shown is only the lens plane 24 ) of the lenses of the lens system 12 run parallel to the image sensor 16 , In the embodiment according to the invention, the lens planes run 24 the lenses of the lens system 12 however inclined to the image sensor 16 ,

Der Bildsensor 16 ist nur dem einen Linsensystem 12 zugeordnet. Ferner ist der Bildsensor 16 rechteckig ausgebildet und weist eine Sensorbreite und eine Sensorhöhe auf. Orthogonal zu der sensierenden Sensorfläche verläuft eine Mittelachse 18 des Bildsensors 16. Der Bildsensor 16 ist dazu eingerichtet, das das Linsensystem 12 durchdringende Licht zu erfassen und in ein Bildsignal zu wandeln. The image sensor 16 is only the one lens system 12 assigned. Further, the image sensor 16 rectangular and has a sensor width and a sensor height. Orthogonal to the sensory sensor surface extends a central axis 18 of the image sensor 16 , The image sensor 16 is to set up the lens system 12 capture penetrating light and transform it into an image signal.

Das Linsensystem 12 und der Bildsensor 16 sind derart relativ zueinander angeordnet, dass die optische Achse 14 des Linsensystems 12 beabstandet von der Mittelachse 18 des Bildsensors 16 verläuft. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Mittelachse 18 des Bildsensors 16 parallel oberhalb der optischen Achse 14 des Linsensystems 12. In alternativen Ausführungsformen kann die Mittelachse 18 des Bildsensors 16 auch parallel unterhalb, seitlich links oder seitlich rechts der optischen Achse 14 des Linsensystems 12 verlaufen. The lens system 12 and the image sensor 16 are arranged relative to each other so that the optical axis 14 of the lens system 12 spaced from the central axis 18 of the image sensor 16 runs. In the illustrated embodiment, the central axis runs 18 of the image sensor 16 parallel above the optical axis 14 of the lens system 12 , In alternative embodiments, the central axis 18 of the image sensor 16 also parallel below, laterally left or laterally right of the optical axis 14 of the lens system 12 run.

Dadurch, dass die optische Achse 14 des Linsensystems 12 beabstandet von der Mittelachse 18 des Bildsensors 16 verläuft, weist die Kamera 10 einen vertikalen Bildwinkel 20 auf, welcher nach unten geneigt ist. Der vertikale Bildwinkel 20 ist der Sensorhöhe zugeordnet und wird von der optischen Achse 14 asymmetrisch geteilt, nämlich in einen untern Teilbereich 22a des vertikalen Bildwinkels 20 und in einen oberen Teilbereich 22b des vertikalen Bildwinkels 20. In einer alternativen Ausführungsform weist die Kamera 10 einen horizontalen Bildwinkel auf, welcher der Sensorbreite zugeordnet ist und von der optischen Achse 14 asymmetrisch geteilt wird. Because of the optical axis 14 of the lens system 12 spaced from the central axis 18 of the image sensor 16 runs, points the camera 10 a vertical angle of view 20 on which is inclined downwards. The vertical angle of view 20 is assigned to the sensor height and is from the optical axis 14 divided asymmetrically, namely in a lower subarea 22a the vertical angle of view 20 and in an upper portion 22b the vertical angle of view 20 , In an alternative embodiment, the camera 10 a horizontal angle of view, which is associated with the sensor width and the optical axis 14 is divided asymmetrically.

Der vertikale Bildwinkel 20 beträgt vorliegend 130 Grad, wobei der untere Teilbereich 22a des vertikalen Bildwinkels 20 größer als die Hälfte des vertikalen Bildwinkels 20 ist und der obere Teilbereich 22b des vertikalen Bildwinkels 20 kleiner als die Hälfte des vertikalen Blinkwinkels 20 ist. Das Größenverhältnis des untern Teilbereichs 22a des vertikalen Bildwinkels 20 und des oberen Teilbereichs 22b des vertikalen Bildwinkels 20 kann durch den Abstand zwischen der optischen Achse 14 des Linsensystems 12 und der Mittelachse 18 des Bildsensors 16 eingestellt werden. In der dargestellten Ausführungsform beträgt der untere Teilbereich 22a des vertikalen Bildwinkels 20 etwa 80 Grad und der obere Teilbereich 22b des vertikalen Bildwinkels 20 etwa 50 Grad. The vertical angle of view 20 is presently 130 degrees, the lower portion 22a the vertical angle of view 20 greater than half the vertical angle of view 20 is and the upper part 22b the vertical angle of view 20 less than half the vertical blink angle 20 is. The size ratio of the lower section 22a the vertical angle of view 20 and the upper part 22b the vertical angle of view 20 can by the distance between the optical axis 14 of the lens system 12 and the central axis 18 of the image sensor 16 be set. In the illustrated embodiment, the lower portion is 22a the vertical angle of view 20 about 80 degrees and the upper part 22b the vertical angle of view 20 about 50 degrees.

2 zeigt eine Kamera 10, einen Radarsensor 42 und ein Herstelleremblem 40. Die Kamera 10 entspricht der Kamera 10 aus 1. Die Kamera 10 ist erneut teilweise in dem Herstelleremblem 40 angeordnet. Zusätzlich schließt die Kamera 10 strakbündig mit der Oberfläche 38 des Herstelleremblems 40 ab. Der Radarsensor 42 ist hinter dem Herstelleremblem 40 angeordnet. Aufgrund der im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung der Kamera 10, welche durch das asymmetrische Sichtfeld der Kamera möglich ist, kann in dem Bereich hinter dem Herstelleremblem 40 zusätzlich der Radarsensor 42 angeordnet werden, sodass die von dem Radarsensor 42 ausgesendeten elektromagnetischen Wellen durch Freiräume innerhalb des Herstelleremblems 40 ausgestrahlt werden können. 2 shows a camera 10 , a radar sensor 42 and a manufacturer emblem 40 , The camera 10 corresponds to the camera 10 out 1 , The camera 10 is again partly in the manufacturer's emblem 40 arranged. In addition, the camera closes 10 flush with the surface 38 of the manufacturer's label 40 from. The radar sensor 42 is behind the manufacturer's emblem 40 arranged. Due to the essentially horizontal orientation of the camera 10 , which is possible through the asymmetrical field of view of the camera, can be found in the area behind the manufacturer's emblem 40 additionally the radar sensor 42 be arranged so that the from the radar sensor 42 emitted electromagnetic waves through clearances within the manufacturer emblem 40 can be broadcast.

3 zeigt ein Fahrzeug 36 mit einem Assistenzsystem 28. Das Assistenzsystem 28 weist insgesamt 4 Kameras 10, 30a–30c, eine Anzeigeeinrichtung 32 und eine Steuerungseinrichtung 34 auf. Die 4 Kameras 10, 30a–30c und die Anzeigeeinrichtung 32 sind signalleitend mit der Steuerungseinrichtung 34 verbunden. 3 shows a vehicle 36 with an assistance system 28 , The assistance system 28 has a total of 4 cameras 10 . 30a - 30c , a display device 32 and a controller 34 on. The 4 cameras 10 . 30a - 30c and the display device 32 are signal-conducting with the control device 34 connected.

Die Kamera 10 des Fahrzeugs 36 ist teilweise in dem Kühlerschutzgitter des Fahrzeugs 36 angeordnet. Die Frontfläche 38 des Kühlerschutzgitters ist gegenüber einer Vertikalen geneigt, wobei die Kamera 10 strakbündig mit dem Kühlerschutzgitter abschließt. Die Kamera 10 ist entsprechend der Kamera 10 aus 1 ausgebildet. Die Kamera 30a ist im rechten Seitenbereich des Fahrzeugs 36 angeordnet. Die Kamera 30c ist im linken Seitenbereich des Fahrzeugs 36 angeordnet. Die Kamera 30b ist im Heckbereich des Fahrzeugs 36 angeordnet. Die vier Kameras 10, 30a–30c sind dazu eingerichtet, jeweils ein Bildsignal zur optischen Darstellung der Fahrzeugumgebung zu erzeugen. The camera 10 of the vehicle 36 is partially in the radiator grille of the vehicle 36 arranged. The front surface 38 the radiator grille is inclined to a vertical, with the camera 10 flush with the radiator grille. The camera 10 is according to the camera 10 out 1 educated. The camera 30a is in the right side area of the vehicle 36 arranged. The camera 30c is in the left side area of the vehicle 36 arranged. The camera 30b is in the rear of the vehicle 36 arranged. The four cameras 10 . 30a - 30c are each configured to generate an image signal for visual presentation of the vehicle environment.

Die Anzeigeeinrichtung 32 ist dazu eingerichtet, dem Fahrzeugführer und anderen Fahrzeuginsassen die Fahrzeugumgebung anzuzeigen. Die Anzeigeeinrichtung 32 ist als Touchscreen ausgebildet, wobei der Touchscreen in das Armaturenbrett des Fahrzeugs 36 integriert ist. The display device 32 is adapted to indicate to the driver and other vehicle occupants the vehicle environment. The display device 32 is designed as a touch screen, with the touch screen in the dashboard of the vehicle 36 is integrated.

Die Steuerungseinrichtung 34 ist dazu eingerichtet, die vier Kameras 10, 30a–30c und die Anzeigeeinrichtung 32 zu steuern. Das dargestellte Assistenzsystem 28 ist als Einparkassistenzsystem ausgebildet, wobei die Steuerungseinrichtung 34 dazu eingerichtet ist, aus den vier Bildsignalen der Kameras 10, 30a–30c eine Draufsicht auf das Fahrzeug 36 und dessen Umgebung zu erzeugen. The control device 34 is set up to use the four cameras 10 . 30a - 30c and the display device 32 to control. The illustrated assistance system 28 is designed as Einparkassistenzsystem, wherein the control device 34 is set up from the four image signals of the cameras 10 . 30a - 30c a plan view of the vehicle 36 and to create its environment.

Dadurch, dass das Linsensystem und der Bildsensor der Kamera derart relativ zueinander angeordnet sind, dass die optische Achse des Linsensystems beabstandet von der Mittelachse des Bildsensors verläuft, ermöglicht die Erfindung die Bereitstellung eines Bildsignals, welches die Umgebung eines Fahrzeugs aus einer möglichst steilen Kameraperspektive zeigt, ohne dass die Kameraanordnung das optische Erscheinungsbild des Fahrzeug beeinträchtigt oder die Kamera eine zusätzliche Aktuatorik benötigt. Since the lens system and the image sensor of the camera are arranged relative to one another in such a way that the optical axis of the lens system extends at a distance from the center axis of the image sensor, the invention makes it possible to provide an image signal which shows the surroundings of a vehicle from as steep a camera perspective as possible. without the camera assembly affecting the visual appearance of the vehicle or the camera requires additional actuator.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Kamera camera
12 12: Linsensystem lens system
14 14: optische Achse optical axis
16 16: Bildsensor image sensor
18 18: Mittelachse central axis
20 20: vertikaler Bildwinkel vertical angle of view
22a, 22b 22a, 22b: Teilbereiche des vertikalen Bildwinkels Subareas of the vertical angle of view
24 24: Linsenebene lens plane
26 26: Weitwinkelobjektiv Wide-angle lens
28 28: Assistenzsystem assistance system
30a–30c 30a-30c: Kameras cameras
32 32: Anzeigeeinrichtung display
34 34: Steuerungseinrichtung control device
36 36: Fahrzeug vehicle
38 38: Fläche area
40 40: Herstelleremblem Manufacturer emblem
42 42: Radarsensor radar sensor

Claims

Camera ( 10 ) for an assistance system ( 28 ) of a vehicle ( 36 ), with - a lens system ( 12 ), whereby the centers of curvature of the lenses of the lens system ( 12 ) an optical axis ( 14 ) runs; and - only the one lens system ( 12 ) associated image sensor ( 16 ), which has a central axis ( 18 ) and is adapted to the lens system ( 12 ) to capture penetrating light and convert it into an image signal; the lens system ( 12 ) and the image sensor ( 16 ) are arranged relative to one another such that the optical axis ( 14 ) of the lens system ( 12 ) spaced from the central axis ( 18 ) of the image sensor ( 16 ), characterized in that the lens planes ( 24 ) of the lenses of the lens system ( 12 ) inclined in at least one direction to the image sensor ( 16 ).

Camera ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the camera ( 10 ) a vertical angle ( 20 ), which is assigned to the sensor height and from the optical axis (FIG. 14 ) is divided asymmetrically.

Camera ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the camera ( 10 ) has a horizontal angle of view, which is associated with the sensor width and from the optical axis ( 14 ) is divided asymmetrically.

Camera ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the lens system ( 12 ) Part of a wide-angle lens ( 26 ) the camera ( 10 ).

Assistance system ( 28 ) of a vehicle ( 36 ), with - one or more cameras ( 10 . 30a - 30c ) configured to generate an image signal for visualizing the vehicle environment; A display device ( 32 ) to represent the vehicle environment; and a control device ( 34 ), which is adapted to the one or more cameras ( 10 . 30a - 30c ) and the display device ( 32 ) to control; characterized in that at least one camera ( 10 ) is designed according to one of the preceding claims.

Assistance system ( 28 ) according to claim 5, characterized in that the assistance system ( 28 ) is designed as Einparkassistenzsystem and the control device ( 34 ) is preferably configured to extract from the image signals of several cameras ( 10 . 30a - 30c ) a top view of the vehicle ( 36 ) and its surroundings.

Vehicle ( 36 ), with - a camera ( 10 ) according to one of claims 1 to 4 or an assistance system ( 28 ) according to claim 5 or 6; with the camera ( 10 ) flush with a plane inclined to a vertical and / or to a horizontal ( 38 ) of the vehicle ( 36 ) completes.

Vehicle ( 36 ) according to claim 7, characterized by a manufacturer's emblem ( 40 ) and a radar sensor ( 42 ), the camera ( 10 ) and / or the radar sensor ( 42 ) at least partially in the manufacturer's emblem ( 40 ) and / or behind the manufacturer's emblem ( 40 ) are arranged.