DE102017100602A1

DE102017100602A1 - Elektronischer Seitenspiegel für ein Kraftfahrzeug mit einer in einem Gehäuse des elektronischen Seitenspiegels angeordneten Kamera, Kamerasystem sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017100602A1
Application number: DE102017100602.8A
Authority: DE
Inventors: Brian Cleary; Rachel O'Connor; Mark Shaw; Mark McDonagh
Original assignee: Connaught Electronics Ltd
Current assignee: Connaught Electronics Ltd
Priority date: 2017-01-13
Filing date: 2017-01-13
Publication date: 2018-07-19

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektronischer Seitenspiegel (4) zum Erzeugen eines Bilds einer Umgebung (3) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einer Kamera (5) zum Erfassen der Umgebung (3) des Kraftfahrzeugs (1), welche ein Kameragehäuse (5b) aufweist, und mit einem separaten Gehäuse (12), wobei die Kamera (5) in einem Innenraum (14) des Gehäuses (12) angeordnet ist, und das Gehäuse (12) eine Öffnung (13) aufweist, durch welche Lichtstrahlen aus der Umgebung (3) in das Gehäuse (12) einfallen, wobei in dem Innenraum (14) zumindest ein zur Kamera (5) separates optisches Umlenkelement (15) angeordnet ist, mit welchem durch die Öffnung (13) einfallende Lichtstrahlen zur Erfassung durch die Kamera (5) in einen Erfassungsbereich (9) der Kamera (5) umlenkbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektronischen Seitenspiegel für ein Kraftfahrzeug zum Erzeugen eines Bilds einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs. Der elektronische Seitenspiegel weist eine Kamera zum Erfassen der Umgebung des Kraftfahrzeugs auf, wobei die Kamera ein Kameragehäuse aufweist. Des Weiteren weist der elektronische Seitenspiegel ein separates Gehäuse auf, wobei die Kamera in einem Innenraum des Gehäuses angeordnet ist. Das Gehäuse weist eine Öffnung auf, durch welche Lichtstrahlen aus der Umgebung in das Gehäuse einfallen. Darüber hinaus betrifft die folgende Erfindung ein Kamerasystem mit zumindest einem elektronischen Seitenspiegel. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Kamerasystem.
Das Interesse richtet sich vorliegend insbesondere auf elektronische Seitenspiegel für Kraftfahrzeuge. Solche elektronischen Seitenspiegel können beispielsweise Teil eines Kamerasystems sein. Derartige Kamerasysteme dienen insbesondere dazu, einen Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs zu unterstützen. Ein solcher elektronischer Seitenspiegel, oder auch elektronischer Rückspiegel genannt, kann auch als Camera-Monitoring-System (CMS) oder als e-Mirror bezeichnet werden. Das Kamerasystem weist üblicherweise mehrere Kameras oder elektronische Seitenspiegel auf, die verteilt an dem Kraftfahrzeug angeordnet sind und mit denen der Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs in Form einer Bildsequenz bzw. in Form von Videodaten erfasst werden kann. Diese Videodaten können dem Fahrer des Kraftfahrzeugs dann auf einer entsprechenden Anzeigeeinrichtung dargestellt werden. Mit den Kameras können insbesondere die Bereiche, die ansonsten mit herkömmlichen Rückspiegeln oder Seitenspiegeln des Kraftahrzeugs eingesehen werden können, erfasst werden. Durch einen elektronischen Seitenspiegel können die herkömmlichen Seitenspiegel, welche eine lichtreflektierende Fläche aufweisen, ersetzt werden.
Die US 2016/0065796 A1 offenbart hierzu eine Kameraanordnung an einem Kraftfahrzeug. Die Kameraanordnung weist ein Basisteil, eine Videokamera, eine Anzeigeeinrichtung und einen Bildprozessor auf. Das Basisteil ist an einer Seitenfläche des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Kamera ist beweglich gelagert zum Basisteil, um eine Bewegung zwischen einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position relativ zum Kraftfahrzeug zu ermöglichen. Die Videokamera kann insbesondere eine Umgebung außerhalb des Kraftfahrzeugs aufnehmen. Die Anzeigeeinrichtung ist innerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet, sodass die Anzeigeeinrichtung durch einen Passagier des Kraftfahrzeugs einsehbar ist. Der Bildprozessor ist dazu ausgebildet, dass aufgenommene Video auf der Anzeigeeinrichtung anzuzeigen. Die Kameraanordnung weist insbesondere zwei Kameras auf, wobei eine erste Kamera starr an dem Gehäuse angeordnet ist und die zweite beweglich. Insbesondere die starre erste Kamera ist dazu ausgebildet, nach „hinten“ zu schauen, also die Umgebung zu erfassen, welche üblicherweise mit dem herkömmlichen Seitenspiegel einsehbar ist. Die erste Kamera ist dabei insbesondere direkt an dem Gehäuse angeordnet, sodass eine Linsenanordnung der ersten Kamera vor Schmutz oder anderen Umwelteinflüssen nicht geschützt ist, wodurch ein zuverlässiger Betrieb, insbesondere bei Schmutz auf der Linsenanordnung, nicht realisiert werden kann.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen elektronischen Seitenspiegel zu schaffen, welcher bezüglich seiner Kamera robuster gegenüber Umwelteinflüssen ist und dennoch hohe Bildaufnahmefunktionalität aufweist. Des Weiteren ist es Aufgabe ein entsprechendes Kamerasystem und ein Kraftfahrzeug zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektronischen Seitenspiegel, durch ein Kamerasystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Ein erfindungsgemäßer elektronische Seitenspiegel für ein Kraftfahrzeug zum Erzeugen eines Bilds einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs weist zumindest eine Kamera zum Erfassen der Umgebung des Kraftahrzeugs auf. Die Kamera weist ein Kameragehäuse auf. Der elektronische Seitenspiegel weist ein zum Kameragehäuse separates Gehäuse auf, wobei die Kamera, insbesondere mit dem Kameragehäuse, in einem Innenraum des Gehäuses angeordnet ist. Das Gehäuse weist eine Öffnung auf, durch welche Lichtstrahlen aus der Umgebung in das Gehäuse einfallen.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist darin zu sehen, dass in dem Innenraum zumindest ein zur Kamera separates optisches Umlenkelement angeordnet ist. Mittels des optischen Umlenkelements sind durch die Öffnung einfallende Lichtstrahlen zur Erfassung durch die Kamera in einen Erfassungsbereich der Kamera umlenkbar, insbesondere sind die Lichtstrahlen umgelenkt. Das heißt, dass diejenigen Lichtstrahlen, die auf das Umlenkelement treffen, werden in eine Richtung umgelenkt, dass sie von der Kamera zumindest überwiegend und somit in zumindest erwünschtem Maß auch detektiert werden. Die Kamera, insbesondere eine Frontoptik der Kamera, ist also insbesondere so im Gehäuse orientiert, dass sie den überwiegenden Teil der einfallenden Lichtstrahlen nicht direkt sondern indirekt über das Umlenkelement detektieren kann
Durch die Orientierung der Kamera, insbesondere der Frontoptik, innerhalb des Gehäuses des elektronischen Seitenspiegels kann somit die Kamera, insbesondere die Frontoptik, vor Umwelteinflüssen wie beispielsweise Schmutz oder Feuchtigkeit verbessert geschützt werden. Dadurch kann insbesondere ein zuverlässigerer Betrieb des elektronischen Seitenspiegels realisiert werden.
Das Umlenkelement kann ein zum Gehäuse des elektrischen Seitenspiegels separates Bauteil sein oder einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet sein.
Der elektronische Seitenspiegel kann bevorzugt Teil eines Kamerasystems sein, mit welchem ein Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst werden kann. Insbesondere kann der elektronische Seitenspiegel Teil eines sogenannten elektronischen Rückspiegels sein, welcher dazu dient, die herkömmlichen Rückspiegel und/oder Seitenspiegel zu ersetzen. Der elektronische Seitenspiegel weist die Kamera auf, welcher fortlaufend Bilder des Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs bereitstellt. Der elektronische Seitenspiegel kann insbesondere an einem Seitenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Somit kann mit der Kamera bevorzugt der Umgebungsbereich seitlich neben dem Kraftfahrzeug und nach hinten orientiert erfasst werden. Beispielsweise kann der Umgebungsbereich auf einer Seite neben dem Kraftfahrzeug erfasst werden, der sonst mit einem herkömmlichen in das Blickfeld des Beobachters reflektierenden Seitenspiegel einsehbar ist. Die Bilder, die mit der Kamera bereitgestellt werden, können beispielsweise an eine Anzeigeeinrichtung in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs übertragen werden und dort angezeigt werden. Somit kann einem Fahrer des Kraftfahrzeugs der Umgebungsbereich seitlich neben dem Kraftfahrzeug und/oder hinter dem Kraftfahrzeug angezeigt werden.
Die Kamera, insbesondere eine Hauptachse der Frontoptik, kann insbesondere parallel zu einer Fahrzeugquerachse des Kraftfahrzeugs oder in einem Winkel kleiner oder gleich +/- 25°dazu ausgerichtet sein, sodass bei einem Ve rbau der Kamera mit den Steuer- und/oder Versorgungsanschlüssen, welche insbesondere an einem hinteren Teil des Kameragehäuses angeordnet sind, die Kamera auch sehr einfach angeschlossen (insbesondere mit Anschlusselementen des Kamerasystems) werden kann, so dass der Bauraum des Gehäuses des elektronischen Seitenspiegels klein gehalten werden kann.
Eine durch die Umlenkung der Lichtstrahlen entstehende optische Drehung des erzeugten Bilds kann beispielsweise mittels einer Bildbearbeitungssoftware in einer Steuerungseinrichtung insbesondere des Kamerasystems wieder so gedreht werden, wie wenn das Bild im herkömmlichen Seiten- und/oder Rückspiegel angezeigt werden würde. Dadurch kann der Fahrer das Bild an einer Anzeigeeinrichtung so sehen, als würde er durch einen normalen herkömmlichen, nicht elektronischen Seitenspiegel schauen.
Insgesamt kann mit dem erfindungsgemäßen elektronischen Seitenspiegel bei einem kleinen Bauraum ein zuverlässigerer Betrieb des elektronischen Seitenspiegels realisiert werden, da die Verschmutzung und Beschädigung der Kamera, insbesondere der Frontoptik, vermieden ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform kann eine Umlenkfläche des optischen Umlenkelements in einem Winkel zwischen 30°und 60°, insbesondere zwischen 40°und 50°, insbesondere 45°, zu einer Hauptachse des Erfa ssungsbereichs der Kamera angeordnet sein. Dadurch kann das Umlenkelement einerseits relativ klein gestaltet werden und dennoch ein möglichst großer Anteil der einfallenden Lichtstrahlen in den Erfassungsbereich der Kamera so gelenkt werden, dass dieser Anteil auch tatsächlich von der Kamera erfasst wird.
Die Umlenkfläche kann plan ausgebildet sein, kann jedoch auch zumindest bereichsweise gekrümmt sein, beispielsweise parabolartig. Abhängig von beispielsweise zur Verfügung stehendem Bauraum können dann individuelle Ausführungen des elektronischen Seitenspiegels realisiert werden, und unterschiedliche große Einfallbereiche der Lichtstrahlen umgelenkt werden.
Es kann weiter vorgesehen sein, dass das Umlenkelement mittels eines Stellmotors insbesondere in einem Winkel zwischen 30°und 60°schw enkbar ist. Dadurch kann die Richtung der Hauptachse des Erfassungsbereichs der Kamera verändert werden, sodass eine personalisierte Einstellung des Erfassungsbereichs durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs erfolgen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Gehäuse ein Abdeckungselement aufweisen, welches in der Öffnung des Gehäuses angeordnet ist und durch welches die Lichtstrahlen aus der Umgebung hindurch in das Gehäuse einfallen. Somit kann beispielsweise verhindert werden, dass Schmutz und/oder Staub in den Innenraum des Gehäuses zu der Kamera eindringen können. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass Feuchtigkeit oder Wasser zu der Kamera gelangen kann. Somit kann die Kamera, insbesondere die Frontoptik, effektiv und zuverlässig vor äußeren Umwelteinflüssen geschützt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Abdeckungselement mit dem Gehäuse derart verbunden ist, dass das Abdeckungselement das Gehäuse hermetisch abdichtet. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Dichtungselemente, wie Gummi oder Dichtmasse, zwischen dem Abdeckungselement und dem Gehäuse realisiert werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann das Abdeckungselement in zumindest einem Teilbereich semi-transparent ausgebildet sein. Beispielsweise kann das semi-transparente Abdeckungselement als ein Spiegelelement ausgebildet sein, welches als Einwegspiegel ausgebildet ist. Es ist dann dazu ausgebildet, einen ersten Teil der Lichtstrahlen aus der Umgebung zu reflektieren und einen zweiten Teil der Lichtstrahlen in den Innenraum des Gehäuses mittels des optischen Umlenkelements zu der Kamera transmittieren zu lassen. Bei dem Einwegspiegel (englisch: one-way mirror) kann es sich also insbesondere um einen halbdurchlässigen Spiegel handeln. Dieses Spiegelelement kann beispielsweise durch eine Glasscheibe gebildet sein, die mit einer teilweise reflektierenden Schicht beschichtet ist. Dabei wird der erste Anteil des Lichts aus dem Umgebungsbereich an dem Spiegel mit reflektiert. Insbesondere wird ein überwiegender Teil des Lichts aus dem Umgebungsbereich an der Spiegelfläche reflektiert. Der zweite Anteil des Lichts gelangt durch das Spiegelelement hindurch in den Innenraum des Kraftahrzeugs. Der zweite Anteil des Lichts gelangt insbesondere zu der Frontoptik der Kamera, sodass mit dieser der zweite Anteil des Lichts abgebildet werden kann und somit die Bilder des Umgebungsbereichs bereitgestellt werden können. Das Spiegelelement weist also einen sehr niedrigen Lichttransmissionsgrad und einen hohen Lichtreflexionsgrad auf. Durch die Verwendung des Einwegspiegels kann dem Fahrer des Kraftfahrzeugs bei einem Ausfall der Kamera bzw. des elektronischen Seitenspiegels durch das Spiegelelement eine lichtreflektierende Fläche bereitgestellt werden, mittels welcher er den Umgebungsbereich seitlich neben dem Kraftfahrzeug selbst einsehen kann. Somit wird es dem Fahrer möglich, beim Ausfall der Kamera bzw. des elektronischen Seitenspiegels das Kraftfahrzeug weiter manövrieren zu können. Auf diese Weise kann die Sicherheit beim Betrieb des elektronischen Seitenspiegels bzw. des Kamerasystems erhöht werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist mit dem Teilbereich des Abdeckungselements zumindest die Kamera im Innenraum verdeckt, insbesondere blickdicht verdeckt. Somit kann verhindert werden, dass von außen der Aufbau des elektronischen Seitenspiegels eingesehen werden kann, was zu einer optisch beruhigten Ansicht des elektronischen Seitenspiegels beiträgt. Wesentlicher Vorteil ist es jedoch, dass ein wesentlicher Teil auch von Streulicht nicht in den Innenraum über diese Teilfläche des Abdeckungselements gelangen kann, sodass die Kamera insbesondere nur die Lichtstrahlen aus dem gewünschten Erfassungsbereich erfasst und das aufgenommene Bild nicht beeinträchtigt wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann der elektronische Seitenspiegel eine Wischeinrichtung zum Abwischen einer Außenseite des Abdeckungselements aufweisen. Die Wischeinrichtung kann beispielsweise ein Wischerblatt, wie beispielsweise bei einem Scheibenwischer aufweisen. Insbesondere ist das Wischerblatt schwenkbar gelagert, so dass dann das Wischerblatt über die Außenseite des Abdeckungselements mittels eines Motorelements der Wischeinrichtung bewegt werden kann, wodurch es zu einem Abwischen der Außenseite kommt. Somit kann beispielsweise das Wischerblatt relativ zur Außenseite des Abdeckungselements bewegt werden, sodass Schmutz und Wassertropfen mittels der Wischeinrichtung von der Außenseite des Abdeckungselements weggewischt werden können. Somit kann auf einfache Weise eine Reinigung der Außenseite des Abdeckungselements ermöglicht werden.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der elektronische Seitenspiegel eine Reinigungseinrichtung zum Aufbringen einer Reinigungsflüssigkeit auf der Außenseite des Abdeckungselements aufweist. Als Reinigungsflüssigkeit kann beispielsweise Wasser ggf. mit Zusatzstoffen verwendet werden. Die Reinigungseinrichtung kann bevorzugt eine Düse aufweisen, mittels welcher die Reinigungsflüssigkeit auf die Außenseite des Abdeckungselements aufgebracht werden kann. Diese kann mit einem entsprechenden Reservoir verbunden sein, in welchem sich die Reinigungsflüssigkeit befindet. Das Reservoir kann ein Reservoir des Kraftfahrzeugs sein, in welchen sich die Reinigungsflüssigkeit für eine Front- und/oder Heckscheibenwischanlage befindet. Darüber hinaus kann beispielsweise eine Pumpe zur Förderung der Reinigungsflüssigkeit vorgesehen sein. Beispielsweise kann diese Pumpe derart gesteuert werden, dass die Reinigungsflüssigkeit aufgebracht wird, wenn ein Fahrer die Reinigungseinrichtung für eine Windschutzscheibe betätigt. Mittels der Reinigungseinrichtung des elektronischen Seitenspiegels kann somit die Reinigung der Außenseite des Umlenkelements mittels der Wischeinrichtung zusätzlich verbessert werden, wodurch der elektronischen Seitenspiegel noch zuverlässiger betrieben werden kann.
Des Weiteren ist insbesondere vorgesehen, dass auf einer Außenseite des Abdeckungselements zumindest bereichsweise eine hydrophobe Beschichtung aufgebracht ist. Bei der hydrophoben Beschichtung handelt es sich insbesondere um eine Beschichtung die wasserabweisend wirkt. Insbesondere ist dann vorgesehen, dass mittels der Beschichtung beispielsweise Feuchtigkeit, insbesondere Regen, auf der Außenseite des Abdeckungselements abperlt. Ähnlich wie bei dem „Lotus Effekt“ kann somit ein Verbleib der Feuchtigkeit auf der Außenseite des Abdeckungselements verhindert werden. Dadurch kann die Kamera ein verbessertes Bild bereitstellen, ohne dass Feuchtigkeitsspuren das erzeugte Bild beeinflussen und/oder ohne, dass unerwünschte Reflexionen der Lichtstrahlen an der Flüssigkeit auftreten. Somit kann der elektronische Seitenspiegel noch funktioneller und bezüglich der Bildaufnahme präziser betrieben werden.
Darüber hinaus ist bevorzugt vorgesehen, dass auf einer Außenseite des Abdeckungselements zumindest bereichsweise eine UV-Beschichtung aufgebracht ist. Die UV-Strahlen der Lichtstrahlen können insbesondere ebenfalls das Bild der Kamera negativ beeinflussen. Mittels der UV-Beschichtung kann somit der negative Einfluss auf das erzeugte Bild verringert werden, sodass ein genaueres Bild auch bei entsprechender Sonneneinstrahlung bereitgestellt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist auf einer Außenseite des Abdeckungselements zumindest bereichsweise eine Kratz-Schutzschicht aufgebracht. Mittels der Kratz-Schutzschicht können somit dauerhafte Beeinträchtigungen wie Kratzer auf der Außenseite des Abdeckungselements zumindest verringert werden. Dadurch kann sowohl die Langlebigkeit des Abdeckungselements gesteigert werden als auch die Beeinträchtigung der Bildaufnahme durch die Kratzer verringert werden, sodass die Langlebigkeit und die Zuverlässigkeit des elektronischen Seitenspiegels und damit einhergehend die des Kamerasystems damit erhöht ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann das Abdeckungselement aus einem gehärteten Glas ausgebildet sein. Bei dem gehärteten Glas kann es sich insbesondere um sogenanntes „Gorillaglas“ handeln. Durch ein gehärtetes Glas kann verhindert werden, dass beispielsweise Steinschläge aus dem Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs das Abdeckungselement beeinträchtigen bzw. zerstören, wodurch die Robustheit des elektronischen Seitenspiegels erhöht ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der elektronische Seitenspiegel eine Halteeinrichtung zum Halten des elektronischen Seitenspiegels an einem Kraftfahrzeug aufweist. Die Halteeinrichtung des elektronischen Seitenspiegels kann insbesondere an einer korrespondierenden Aufnahmeeinrichtung des Kraftahrzeugs angebracht werden. Insbesondere kann der elektronische Seitenspiegel mit der Halteeinrichtung an einem Seitenbereich des Kraftfahrzeugs befestigt werden. Beispielsweise kann der elektronische Seitenspiegel an einer Außenseite bzw. einer Außenfläche des Kraftahrzeugs angeordnet werden. Insbesondere kann der elektronische Seitenspiegel an einem Bereich angeordnet werden, an welchen ansonsten die herkömmlichen Seitenspiegel des Kraftahrzeugs angebracht sind. Somit kann insbesondere mit der Kamera derjenige Bereich überwacht werden, der ansonsten mit einem herkömmlichen reflektierenden Seitenspiegel des Kraftahrzeugs einsehbar ist. Insbesondere kann über die Halteeinrichtung auch eine Kabelverbindung zur Verfügung gestellt werden, sodass die Kamera des elektronischen Seitenspiegel über die Halteeinrichtung mit beispielweise Energie versorgt werden kann. Ebenfalls möglich ist, dass Steuerungsleitungen dort mit angeordnet werden, sodass die Informationen der Kamera an eine Steuerungseinrichtung des Kraftahrzeugs bzw. des Kamerasystems weitergegeben werden können. Es ist ebenfalls möglich, dass die Halteeinrichtung schwenkbar am Kraftfahrzeug gelagert ist, sodass beispielsweise bei einem geparkten Kraftfahrzeug der elektronische Seitenspiegel in eine Verstaustellung einfahrbar ist, und bei einem Fahrbetrieb in eine Gebrauchsstellung ausfahrbar ist. Bei der Verstaustellung kann insbesondere vorgesehen sein, dass der elektronische Seitenspiegel an das Kraftfahrzeug „angelegt“ wird (in dem er beispielsweise zur Längsseite des Kraftfahrzeugs hin geschwenkt wird), sodass die Gesamtbreite des Kraftfahrzeugs verkleinert wird.
Ein erfindungsgemäßes Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug weist zumindest einen erfindungsgemäßen elektronischen Seitenspiegel oder eine vorteilhafte Ausführung davon auf. Beispielsweise kann das Kamerasystem eine weitere Kamera aufweisen, mittels welcher der Umgebungsbereich in Fahrtrichtung hinter dem Kraftfahrzeug überwacht werden kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Kamerasystem eine Kamera aufweist, mit welcher der Umgebungsbereich in Fahrtrichtung überwacht werden kann. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Kamerasystem eine Anzeigeeinrichtung aufweist, mittels welcher eine Anzeige anhand der von der Kamera aufgenommenen Bilder ausgegeben werden kann. Beispielsweise können auf der Anzeigeeinrichtung die Bilder, die mit den Kameras bereitgestellt werden, angezeigt werden.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist ein erfindungsgemäßes Kamerasystem auf. Das Kraftahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. Dabei ist der elektronische Seitenspiegel des Kamerasystems an einem Seitenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet. Insbesondere kann der elektronische Seitenspiegel an einem Bereich angeordnet sein, bei dem üblicherweise die Seitenspiegel angeordnet werden.
Die mit Bezug auf den erfindungsgemäßen elektronischen Seitenspiegel vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kamerasystem sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Dabei zeigen:

1 ein Kraftfahrzeug in einer Draufsicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, welches ein Kamerasystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufweist;
2 eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektronischen Seitenspiegels;
3 eine schematische Querschnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Seitenspiegels; und
4 eine schematische Frontansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Seitenspiegels.

In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht. Das Kraftahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 weist ein Kamerasystem 2 auf, mit welchem eine Umgebung 3 des Kraftahrzeugs 1 überwacht werden kann. Insbesondere kann mit dem Kamerasystem 2 die Umgebung 3, seitlich neben dem Kraftfahrzeug 1 überwacht werden. Das Kamerasystem 2 ist insbesondere auch mit zumindest einem elektronischen Seitenspiegel 4 ausgebildet. Mit einem solchen elektrischen Seitenspiegel 4 kann ein herkömmlicher Seitenspiegel und/oder Rückspiegel ersetzt werden. Bei dem elektronischen Seitenspiegel 4 erfolgt die Erfassung der Umgebung 3 elektronisch, insbesondere in dem mit zunächst einer Erfassungseinrichtung Bilder und/oder Videos aufgenommen werden.
Das Kamerasystem 2 weist vorliegend zwei elektronische Seitenspiegel 4 auf. Die elektronischen Seitenspiegel 4 weisen - wie nachfolgend näher erläutert - jeweils eine Kamera 5 auf, mittels welcher Bilder der Umgebung 3 aufgenommen werden können. Darüber hinaus weist das Kamerasystem 2 eine Anzeigeeinrichtung 6 auf, welche in einem Innenraum 7 des Kraftfahrzeug 1 angeordnet ist. Auf der Anzeigeeinrichtung 6 kann anhand der Bilder, die mit den Kameras 5 aufgenommen werden, eine Anzeige bereitgestellt werden. Somit kann einem Fahrer 8 des Kraftfahrzeugs 1 die Umgebung 3 seitlich neben dem Kraftfahrzeug 1 und nach hinten orientiert angezeigt werden. Ein Erfassungsbereich 9 des elektronischen Seitenspiegels 4 wird hier beispielhaft mittels den Linien 11 begrenzt. Im vorliegenden Beispiel wird dies anhand des elektronischen Seitenspiegels 4 auf einer Beifahrerseite gezeigt. Analoges gilt für den elektronischen Seitenspiegel 4 auf einer Fahrerseite des Kraftfahrzeugs 1. Der Erfassungsbereich 9 weist insbesondere eine Hauptachse H auf.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass der elektronische Seitenspiegel 4 aus einer Verstaustellung in eine Gebrauchsstellung gefahren werden kann. In dem in 1 gezeigten Beispiel befindet sich der elektronische Seitenspiegel 4 in einer Gebrauchsstellung. Um in die Verstaustellung zu gelangen wird insbesondere der elektronische Seitenspiegel 4 zu einer Längsseite 1a des Kraftfahrzeugs 1 hin geschwenkt.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Fahrer 8 mit seinen Augen 10 über die Anzeigeeinrichtung 6 das erzeugte Bild über den Erfassungsbereich 9 auf der Anzeigeeinheit 6 sehen kann.
2 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Seitenspiegels 4. Der elektronische Seitenspiegel 4 weist ein Gehäuse 12 auf. Der elektronische Seitenspiegel 4, insbesondere das Gehäuse 12, weist weiterhin eine Öffnung 13 auf. Durch die Öffnung 13 können insbesondere Lichtstrahlen aus dem Erfassungsbereich 9 in einen Innenraum 14 des Gehäuses 12 einfallen. Die Kamera 5 ist in dem Gehäuse 12 insbesondere derart angeordnet, dass sie in der Gebrauchsstellung des elektronischen Seitenspiegels 4 beispielsweise im Wesentlichen parallel zu einer Fahrzeugquerachse Q verläuft oder beispielsweise in einem Winkel zwischen +/- 25°dazu orientiert ist. Dies bedeutet, d ass eine Hauptachse H' der Kamera 5 entsprechend orientiert ist. Diese Hauptachse H' ist auch die Hauptachse eines Erfassungsbereichs 5a (3) der Kamera 5. Der Erfassungsbereich 5a ist insbesondere durch eine Frontoptik 16 (3) der Kamera 5 aufweisende Abbildungsoptik definiert. Die Kamera 5 weist ein Kameragehäuse 5b auf, in dem zumindest eine Aufnahmeelektronik angeordnet ist. Das Kameragehäuse 5b ist ein zum Gehäuse 12 separates Gehäuse und ist vollständig in dem Innenraum 14 angeordnet.
Im Innenraum 14 des Gehäuses 12 ist ferner ein zur Kamera 5 separates und dazu beabstandetes optisches Umlenkelement 15 angeordnet. Das Umlenkelement 15 dient insbesondere dazu, die einfallenden Lichtstrahlen des Erfassungsbereichs 9 in den Erfassungsbereich 5a umzulenken, dass diese mit wesentlichem Anteil auf die Frontoptik 16 gelangen, um von der Kamera 5 auch tatsächlich erfasst werden zu können. Insbesondere kann dann das Umlenkelement 15 in einem Winkel zwischen 30°und 60°, insbesondere in einem Winkel zwischen 40°und 50°, insbe sondere 45°, relativ zur Hauptachse H' angeordnet werden. Durch die Anordnung der Kamera 5 in dem Innenraum 14 des Gehäuses 12 kann insbesondere die Frontoptik 16 der Kamera 5 vor Schmutz und weiteren Umwelteinflüssen besser geschützt werden. Dadurch kann ein sicherer und zuverlässigerer Betrieb der Kamera 5 realisiert werden.
Insbesondere ist weiterhin vorgesehen, dass der elektronische Seitenspiegel 4 eine Halteeinrichtung 17 aufweist, mittels welcher der elektronische Seitenspiegel 4 an der Längsseite 1 am Kraftfahrzeug 1 gehalten werden kann. Insbesondere kann weiterhin vorgesehen sein, dass der elektronische Seitenspiegel 4 um eine Drehachse D drehbar beziehungsweise schwenkbar gelagert ist, sodass der elektronische Seitenspiegel 4 von der Gebrauchsstellung in die Verstaustellung schwenkbar ist.
3 zeigt den elektronischen Seitenspiegel 4 in einer Schnittansicht (Schnittebene ist die Figurenebene in 1). Die Öffnung 13 des Gehäuses 12 ist dabei insbesondere mit einem Abdeckungselement 18 insbesondere vollständig abgedeckt. Es kann hier eine hermetisch dichte Anordnung vorgesehen sein. Durch das Abdeckungselement 18 ist der Innenraum 14 des Gehäuses 12 vor Schmutz und weiteren Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Feuchtigkeit, geschützt ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Abdeckungselement 18 derart ausgebildet ist, dass es semi-transparent ist. Insbesondere kann mittels des Abdeckungselements 18 ein erster Anteil des einfallenden Lichts bzw. der Lichtstrahlen aus der Umgebung 3 an dem Abdeckungselement 18 reflektiert werden und kann dann insbesondere zu den Augen 10 des Fahrers 8 gelangen. Ein zweiter Anteil des Lichts aus der Umgebung 3 transmittiert dann durch das Abdeckungselement 18 hindurch zu dem Umlenkelement 15, welches wiederum den transmittierten Anteil des Lichts zur Frontoptik 16 der Kamera 5 weiterleitet. Somit ist ermöglicht, dass mittels der Kamera 5 Bilder der Umgebung 3 aufgenommen werden können. Gleichzeitig kann dem Fahrer 8 ein Bild des Erfassungsbereichs 9 bereitgestellt werden, sodass bei einem möglichen Ausfall der Kamera 5 dennoch gewährleistet ist, dass der Fahrer 8 den Erfassungsbereich 9 optisch erfassen kann.
Insbesondere ist vorgesehen, dass eine Außenseite18a des Abdeckungselements 18 zumindest bereichsweise eine Schutzbeschichtung aufweist. Beispielsweise kann die Außenseite18a eine hydrophobe Beschichtung 24 aufweisen, sodass insbesondere Feuchtigkeit bzw. Regen von dem Abdeckungselement 18 abperlen kann. Des Weiteren kann das Abdeckungselement 18 zumindest bereichsweise an der Außenseite 18a und/oder an einer Innenseite 18b des Abdeckungselements 18 eine UV-Beschichtung 25 aufweisen, sodass insbesondere UV-Strahlen nicht durch die Kamera 5 erfasst werden, wodurch die Zuverlässigkeit der Kamera 5 erhöht wird. Ebenfalls möglich ist, dass eine Kratz-Schutzschicht 26 auf der Außenseite 18a zumindest bereichsweise angebracht ist, sodass das Abdeckungselement 18 insbesondere vor Kratzschäden geschützt ist. Beispielsweise kann das Abdeckungselement 18 aus Kunststoff ausgebildet sein, bevorzugt kann das Abdeckungselement 18 auch aus einem gehärteten Glas, insbesondere Gorillaglas, ausgebildet sein. Diese Ausführungsformen des Abdeckungselements 18 sind nicht als abschließend zu verstehen und es können auch anderweitige Ausführungen vorgesehen sein.
Insbesondere ist vorgesehen sein, dass das Umlenkelement 15 ebenfalls über eine Drehachse D', schwenkbar ist. Dadurch kann der Erfassungsbereich 9 personalisiert an den Fahrer 8 angeglichen werden.
Eine Umlenkfläche 15a des Umlenkelements 15 kann plan oder zumindest bereichsweise beispielsweise parabolartig gekrümmt sein. Auch anderweitige Formgebungen können ausgebildet sein.
Eine nicht dargestellte Steuerungseinrichtung des Kamerasystems 2 kann insbesondere dafür sorgen, dass ein gedrehtes aufgenommenes Bild der Kamera 5 mittels der Steuerungseinrichtung wieder in das Originalbild zurückgewandelt wird. Durch das Umlenkelement 15 werden die das Bild repräsentierenden Lichtstrahlen aus dem Erfassungsbereich 9 gedreht durch die Aufnahmeelektronik der Kamera 5 aufgenommen.
Insbesondere werden Versorgungsleitungen 19, welche eine Spannungsversorgung bzw. eine Steuerleitung der Kamera 5 sein können, über die Halteeinrichtung 17, insbesondere über einen Hohlraum der Halteeinrichtung 17, in das Kraftahrzeug 1 geführt. Somit kann besonders platzsparend die Kamera 5 innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet werden und besonders einfach elektrisch angeschlossen werden.
4 zeigt den elektronischen Seitenspiegel 4 in einer Frontansicht, was bedeutet, das in Richtung einer Fahrzeuglängsachse L auf die Außenseite 18a geblickt wird. Das Abdeckungselement 18 ist in dieser Ausführungsform insbesondere zumindest bereichsweise insbesondere in einem Teilbereich 23 blickdicht ausgebildet, sodass insbesondere die Kamera 5 nicht von außen einsehbar ist. Die Fläche des Teilbereichs 23 ist in 4 strichpunktiert gekennzeichnet. Insbesondere in dem Bereich, in welchen die Lichtstrahlen des Erfassungsbereichs 9 auf das Abdeckungselement 18 treffen, kann das Abdeckungselement 18 flach oder im Wesentlichen flach ausgebildet sein.
Ebenfalls ist insbesondere vorgesehen, dass der elektronische Seitenspiegel 4 eine Wischeinrichtung 20 aufweist, mit welcher die Außenseite 18a des Abdeckungselements 18 abgewischt werden kann. Die Wischeinrichtung 20 kann insbesondere ein Wischerblatt 21 und ein Motorelement aufweisen. Mittels der Wischeinrichtung 20 und des Wischerblattes 21 kann somit eine Wischbewegung erzeugt werden, die insbesondere den Flachbereich der Außenseite 18a reinigen kann. Somit kann insbesondere im Bereich des Erfassungsbereichs 9 das Abdeckungselement 18 vor Schmutz gereinigt werden.
Ebenfalls möglich ist, dass der elektronische Seitenspiegel 4 eine Reinigungseinrichtung 22 aufweist, welche beispielsweise über eine Düse Reinigungsflüssigkeit auf den Bereich auftragen kann, in welchen das Wischerblatt 21 die Reinigung des Abdeckungselement 18 bzw. der Außenseite 18a des Abdeckungselement 18 durchführt. Somit kann besonders zuverlässig das Abdeckungselement 18 vor Schmutz befreit werden, sodass der elektronische Seitenspiegel 4 insbesondere zuverlässiger das Bild bereitstellen kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2016/0065796 A1 [0003]

Claims

Elektronischer Seitenspiegel (4) zum Erzeugen eines Bilds einer Umgebung (3) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einer Kamera (5) zum Erfassen der Umgebung (3) des Kraftfahrzeugs (1), welche ein Kameragehäuse (5b) aufweist, und mit einem separaten Gehäuse (12), wobei die Kamera (5) in einem Innenraum (14) des Gehäuses (12) angeordnet ist, und das Gehäuse (12) eine Öffnung (13) aufweist, durch welche Lichtstrahlen aus der Umgebung (3) in das Gehäuse (12) einfallen, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Innenraum (14) zumindest ein zur Kamera (5) separates optisches Umlenkelement (15) angeordnet ist, mit welchem durch die Öffnung (13) einfallende Lichtstrahlen zur Erfassung durch die Kamera (5) in einen Erfassungsbereich (9) der Kamera (5) umlenkbar sind.
Elektronischer Seitenspiegel (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umlenkfläche (15a) des optischen Umlenkelements (15) in einem Winkel zwischen 30°und 60°, insbesondere zwischen 40°und 50°, insbesondere 45°, zu einer Hauptachse (H') des Erfassungsbereichs (5a) der Kamera (5) angeordnet ist.
Elektronsicher Seitenspiegel (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) ein Abdeckungselement (18) aufweist, welches in der Öffnung (13) des Gehäuses (12) angeordnet ist und durch welches die Lichtstrahlen aus der Umgebung (3) in das Gehäuse (12) einfallen.
Elektronischer Seitenspiegel (4) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckungselement (18) zumindest in einem Teilbereich (23) semi-transparent ausgebildet ist.
Elektronischer Seitenspiegel (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Teilbereich (23) des Abdeckungselements (18) zumindest die Kamera (5) im Innenraum (14) verdeckt ist, insbesondere blickdicht verdeckt ist.
Elektronischer Seitenspiegel (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Seitenspiegel (4) eine Wischeinrichtung (20) zum Abwischen einer Außenseite (18a) des Abdeckungselements (18) aufweist.
Elektronischer Seitenspiegel (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Seitenspiegel (4) eine Reinigungseinrichtung (22) zum Aufbringen einer Reinigungsflüssigkeit auf eine Außenseite (18a) des Abdeckungselements (18) aufweist.
Elektronischer Seitenspiegel (4) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Außenseite (18a) des Abdeckungselements (18) zumindest bereichsweise eine hydrophobe Beschichtung (24) aufgebracht ist.
Elektronischer Seitenspiegel (4) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Außenseite (18a) des Abdeckungselements (18) zumindest bereichsweise eine UV-Beschichtung (25) aufgebracht ist.
Elektronischer Seitenspiegel (4) nach einem der Ansprüche 3 bis 9 oder, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Außenseite (18a) des Abdeckungselements (18) zumindest bereichsweise eine Kratz-Schutzschicht (26) aufgebracht ist.
Elektronischer Seitenspiegel (4) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckungselement (18) aus einem gehärteten Glas ausgebildet ist.
Elektronischer Seitenspiegel (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Seitenspiegel (4) eine Halteeinrichtung (17) zum Halten des elektronischen Seitenspiegels (4) an dem Kraftfahrzeug (1) aufweist.
Kamerasystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1) mit zumindest einem elektronischen Seitenspiegel (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
Kamerasystem (2) nach Anspruch 13 mit zumindest einer Anzeigeeinrichtung (6) zum Anzeigen des erzeugten Bilds des zumindest einen elektronischen Seitenspiegels (4).
Kraftfahrzeug (1) mit einem Kamerasystem (2) nach Anspruch 13 oder 14, bei welchem der zumindest eine elektronische Seitenspiegel (4) an einer Längsseite (1a) des Kraftfahrzeugs (1) angeordnet ist.