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Die Erfindung betrifft ein Kamerasystem für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Kamera zum Erfassen einer Umgebung des Fahrzeugs, mit zumindest einer Fensterscheibe, die einen Außenhautabschnitt für das Fahrzeug bildet, wobei die Kamera der Fensterscheibe derart zugeordnet ist, dass sie die Umgebung durch die Fensterscheibe hindurch erfasst.
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, das mindestens ein Kamerasystem, wie es vorstehend beschrieben wurde, aufweist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem derartigen Fahrerassistenzsystem.
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Aus dem Stand der Technik sind Kamerasysteme der eingangs genannten Art bereits bekannt. So offenbart beispielsweise die Offenlegungsschrift
DE 10 2008 014 089 A1 ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugscheibe und einer Kamera, wobei die Kamera im Fahrzeuginneren angeordnet und auf die Fahrzeugscheibe zu ausgerichtet ist, um die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs zu überwachen. Die durch die Kamera erfassten Daten oder Informationen aus der Umgebung werden beispielsweise dazu genutzt, einem Fahrer des Kraftfahrzeugs Warnmeldungen auszugeben, wenn sich beispielsweise das Fahrzeug an ein Objekt in der Umgebung annähert, oder das Fahrzeug teil- oder vollautomatisiert zu betreiben. In der genannten Offenlegungsschrift wird vorgeschlagen, die Fahrzeugscheibe als Verbundglasscheibe auszubilden, mit einer äußeren Glasscheibe und einer innenliegenden Glasscheibe, wobei die Kamera zumindest teilweise in die innere Glasscheibe integriert ist. Die Verbundglasscheibe erstreckt sich dabei in Fortführung einer Außenhaut des Fahrzeugs und bildet somit die Außenhaut des Fahrzeugs mit. Nachteilig dabei ist, dass der Erfassungsbereich der Kamera durch ihre Anordnung hinter der Verbundglasscheibe begrenzt ist. Um einen großen Erfassungswinkel zu ermöglichen, muss die Kamera hinter der Scheibe ausreichend Raum zur Verfügung haben, um beispielsweise eine Schrägstellung zu ermöglichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Kamerasystem zu schaffen, bei welchem eine verbesserte Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs auf einfache und kostengünstige Art und Weise gewährleistet ist.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Kamerasystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dieses hat den Vorteil, dass ohne einen vergrößerten Bauraumbedarf im Innenraum des Kraftfahrzeugs eine vorteilhafte beziehungsweise vergrößerte Umfelderfassung durch das Kamerasystem gewährleistet ist. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Fensterscheibe eine Vertiefung aufweist, in welcher die Kamera bereichsweise angeordnet ist, sodass die Kamera über eine Grundaußenfläche der Fensterscheibe vorsteht. Dadurch ist es ermöglicht, dass die Kamera über die Fensterscheibe hinaus von dem Fahrzeug vorsteht, indem sie in der Vertiefung bereichsweise einliegt. Damit ist ein größerer Erfassungswinkel außerhalb des Fahrzeugs ermöglicht, bei einem besonders kleinen Bauraumbedarf für die Kamera selbst. Insbesondere können nunmehr auch Bereiche außerhalb des Fahrzeugs durch die Kamera erfasst werden, die sich nahe an dem Fahrzeug befinden, weil die Kamera bereichsweise durch die Vertiefung von dem Fahrzeug nach vorsteht. Darüber hinaus ist die Kamera weiterhin durch die Fensterscheide vor äußeren Einflüssen zumindest im Wesentlichen geschützt.
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Bevorzugt ist die Vertiefung durch eine Auswölbung der Fensterscheibe gebildet. Damit die Kamera von der Grundaußenfläche der Fensterscheibe vorstehen kann, muss die Vertiefung entsprechend derart weit ausgebildet sein, dass eine Innenfläche der Vertiefung außerhalb einer Außenfläche der Grundaußenfläche der Fensterscheibe liegt. Außerdem muss die Vertiefung derart breit gewählt sein, dass die Kamera mit ihrem Frontende in die Vertiefung einbringbar ist. Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte Anordnung der Kamera an der Fensterscheibe, wobei die Kamera insbesondere durch die Fensterscheibe insgesamt sicher vor äußeren Einflüssen geschützt ist, wobei durch die Auswölbung der Fensterscheibe eine strömungsgünstige Ausformung der Fensterscheibe gewährleistet ist.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Vertiefung durch eine Aussparung in der Fensterscheibe gebildet. Durch diese Aussparung ragt die Kamera durch die Fensterscheibe hindurch, sodass sie von der der Grundaußenfläche der Fensterscheibe vorsteht und den vergrößerten Blickwinkel beziehungsweise Erfassungsbereich ermöglicht.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Vertiefung ein Trägergehäuse für die Kamera zugeordnet ist. Durch das Trägergehäuse ist die Kamera sicher im Bereich der Vertiefung an der Fensterscheibe gehalten.
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Bevorzugt weist das Trägergehäuse eine Öffnung auf, durch welche die Kamera die Umgebung erfasst. Dazu ist das Gehäuse beispielsweise hohlzylinderförmig ausgebildet.
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Optional ist die Öffnung durch die Auswölbung der Fensterscheibe oder durch eine separate Schutzscheibe verschlossen, sodass die Kamera im Inneren des Trägergehäuses sicher vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor Verschmutzung und Feuchtigkeit geschützt ist. Alternativ ist die Öffnung offen ausgebildet beziehungsweise scheibenfrei, wobei dann der Kameraschutz durch die Kamera, insbesondere durch das Objektiv der Kamera selbst geboten wird.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Trägergehäuse Rastmittel zum Arretieren des Trägergehäuses an der Fensterscheibe, insbesondere im Bereich der Vertiefung, auf. Dadurch ist das Trägergehäuse besonders einfach an der Fensterscheibe durch Verrasten anorden- und festlegbar.
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Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 8 zeichnet sich durch mindestens ein erfindungsgemäßes Kamerasystem aus, sowie durch ein Steuergerät, das dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von durch das Kamerasystem erfassten Daten aus dem Umfeld des Kraftfahrzeugs Steuerbefehle für zumindest einen Aktuator des Kraftfahrzeugs zu erzeugen. Das Fahrerassistenzsystem nutzt somit die durch das Kamerasystem gewonnenen Daten, um beispielsweise einen teil- oder vollautomatisierten Betrieb des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zeichnet sich durch das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.
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Insbesondere ist die Fensterscheibe einer Fahrzeugtür des Fahrzeugs zugeordnet. Dabei ist die Fensterscheibe insbesondere eine nichtbewegbare Fensterscheibe der Fahrzeugtür. Durch die Anordnung in der Fahrzeugtür ist eine einfache Integration des Kamerasystems in das Fahrzeug gewährleistet.
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Alternativ ist die Fensterscheibe bevorzugt einer A-Säule des Fahrzeugs zugeordnet, beispielsweise zwischen Windschutzscheibe und A-Säule des Kraftfahrzeugs ausgebildet/angeordnet. Dadurch erfolgt eine einfache Integration der Fensterscheibe und des Kamerasystems in den Innenraum des Fahrzeugs.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Fahrerassistenzsystem als teil- oder vollautomatisiertes Fahrsystem ausgebildet ist, das in Abhängigkeit von der durch das mindestens eine Kamerasystem erfassten Umgebung das Kraftfahrzeug steuert. Je nach Ausbildung des Fahrerassistenzsystems erfolgt dabei eine vollautomatisierte oder teilautomatisierte Steuerung des Kraftfahrzeugs. Durch den verbesserten Erfassungsbereich des Kamerasystems ergibt sich damit eine erhöhte Verkehrssicherheit des Fahrzeugs bei Verwendung des Fahrerassistenzsystems mit einer höheren Fahrgenauigkeit.
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Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dazu zeigen
- 1 ein Kraftfahrzeug in einer vereinfachten Seitenansicht;
- 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines vorteilhaften Kamerasystems des Fahrzeugs und
- 3A und 3B ein zweites Ausführungsbeispiel des vorteilhaften Kamerasystems in unterschiedlichen Darstellungen.
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1 zeigt in einer vereinfachten Seitenansicht ein Kraftfahrzeug 1, das mehrere Fahrzeugtüren 2, 3 aufweist, wobei vorliegend die Fahrzeugtür 2 an der A-Säule 4 des Kraftfahrzeugs 1 auf der Fahrerseite schwenkbar gelagert ist.
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Die Fahrzeugtür 2 weist eine verlagerbare Fensterscheibe 5 auf sowie eine feststehende Fensterscheibe 6, die der A-Säule zugeordnet und dreieckförmig ausgebildet ist.
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Das Kraftfahrzeug 1 weist ein Fahrerassistenzsystem 7 auf, das einen teil- oder vollautonomen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 1 erlaubt. Dazu weist das Fahrassistenzsystem 7 ein Steuergerät 8 auf, das in Abhängigkeit von Daten aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 das Kraftfahrzeug 1 ansteuert.
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Zum Erfassen der Daten aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs weist das Fahrassistenzsystem 7 ein oder mehrere Kamerasysteme 9 auf, die jeweils eine die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 erfassende Kamera aufweisen.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Kamerasystem 9 der Fahrzeugtür 2 zugeordnet.
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2 zeigt dazu in einer Schnittdarstellung durch die Fahrzeugtür 2 im Bereich der A-Säule 4 ein erstes Ausführungsbeispiel des Kamerasystems 9. Dieses weist eine Kamera 10 auf, die hinter der Fensterscheibe 6, also im Fahrzeuginnenraum angeordnet ist. Die Fensterscheibe 6 bildet eine Außenhaut des Kraftfahrzeugs 1 und weist dazu eine zumindest im Wesentlichen ebene Grundaußenfläche 11 auf, die bündig mit den übrigen Verkleidungselementen in der Umgebung der Fensterscheibe 6 abschließt.
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Die Fensterscheibe 6 weist dabei außerdem eine Vertiefung 12 auf, die durch eine Auswölbung 13 der Fensterscheibe 6 gefertigt ist. Die Auswölbung 13 steht über die Grundaußenfläche 11 nach außen von dem Kraftfahrzeug 1 vor. Die Kamera 10 liegt bereichsweise in der Vertiefung 12 ein, sodass sie abschnittsweise ebenfalls von dem Fahrzeug seitlich vorsteht, wodurch sich ein großer Erfassungsbereich, wie in der Schnittdarstellung durch gestrichelte Linien 14 angedeutet, ergibt, durch welchen auch die Umgebung besonders nah zu Kraftfahrzeug 1 durch die Kamera 10 überwachbar ist. Dabei benötigt die Kamera 10 nur einen geringen Bauraum in der Fahrzeugtür 2, sodass sie einfach und kostengünstig integrierbar ist. Durch die ausgewölbte Fensterscheibe 6 ergibt sich eine vorteilhafte Integration, die zu einem vergrößerten Erfassungsbereich führt und außerdem durch die Auswölbung 13 strömungstechnisch vorteilhaft in die Außenhaut des Kraftfahrzeugs 1 integriert ist.
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3A und B zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Kamerasystems 9, wobei 3A eine Außenansicht der Fensterscheibe 6 zeigt, und 3B eine Innenansicht.
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Auch hier weist die Fensterscheibe 6 eine Vertiefung 12 auf, die jedoch in dem vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel als Öffnung oder Aussparung 15 in der Fensterscheibe 6 ausgebildet ist. Der Aussparung 15 ist ein Trägergehäuse 16 zugeordnet, das in der Aussparung 15 durch hier nicht gezeigte Rastmittel formschlüssig verrastet ist. Alternativ oder zusätzlich ist das Trägergehäuse 16 an der Fensterscheibe 6 im Bereich der Vertiefung 15 verklebt. Das Trägergehäuse 16 ist dazu ausgebildet, die Kamera 10 sicher zu tragen und zu positionieren. Dabei ist das Trägergehäuse 16 derart ausgebildet, dass die Kamera 10 bereichsweise durch die Fensterscheibe 6 hindurchragt, sodass sich der vorteilhafte Erfassungsbereich der Kamera 10, wie in 2 bereits gezeigt ist, ergibt. Das Trägergehäuse 16 ist dazu an dem an der Fensterscheibe 6 außen liegenden Ende mit einer Öffnung 17 versehen, wie in 3A ersichtlich, durch welche die Kamera 10 die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 erfasst. Es ergeben sich hierdurch die zuvor bereits genannten Vorteile. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ergibt sich außerdem der Vorteil, dass die Fensterscheibe 6 günstiger herstellbar ist. Durch eine strömungsoptimierte Ausbildung des Trägergehäuses 16 können auch die strömungstechnischen Vorteile durch das Trägergehäuse 16 erreicht werden, die ansonsten durch die Auswölbung 12 gewährleistet sind.
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Optional ist die Öffnung 17 durch eine Schutzscheibe verschlossen, welche die darin liegende Kamera 10 vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor Verschmutzung und Feuchtigkeit schützt.
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Während gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Kamerasystem 9 der Fensterscheibe 6 der Fahrzeugtür 2 zugeordnet ist, ist gemäß einem weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das Kamerasystem 9 der A-Säule 9 und damit dem karosserieseitigen Teil des Kraftfahrzeugs 1 zugeordnet ist, wobei dann das Kamerasystem 9 und somit die Kamera 10 insbesondere zwischen der A-Säule und der Windschutzscheibe 18 des Kraftfahrzeugs, wie in 1 durch ein gestricheltes Kästchen angedeutet, angeordnet ist.
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Während gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Trägergehäuse 16 in die Aussparung 15 der Fensterscheibe 6 eingesetzt und an dieser verrastet ist, ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass sich das Trägergehäuse 16 über einen Abschnitt der Fensterscheibe 6, auf ihrer dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite, erstreckt, sodass sie beispielsweise einen Fensterabschnitt vollständig ausfüllt, wie in 3A und 3B durch eine gestrichelte Trennlinie gezeigt. Dabei ist das Trägergehäuse 16 beispielsweise auf die Innenseite der Fensterscheibe 6 aufgeklebt und/oder an dieser durch einen die Fensterscheibe 6 insgesamt umgebenden Dichtungsrahmen, wie ebenfalls in 3A und 3B gezeigt, gehalten.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist bevorzugt vorgesehen, dass auch das Trägergehäuse 16 einstückig mit der Fensterscheibe 6 ausgebildet ist, sodass die Kamera 10 direkt durch die Fensterscheibe 6 selbst getragen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Fahrzeugtür
- 3
- Fahrzeugtür
- 4
- A-Säule
- 5
- Fensterscheibe
- 6
- Fensterscheibe
- 7
- Fahrassistenzsystem
- 8
- Steuergerät
- 9
- Kamerasystem
- 10
- Kamera
- 11
- Grundaußenfläche
- 12
- Vertiefung
- 13
- Auswölbung
- 14
- Linie
- 15
- Aussparung
- 16
- Trägergehäuse
- 17
- Öffnung
- 18
- Windschutzscheibe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008014089 A1 [0003]
