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Die Erfindung betrifft eine Kameravorrichtung, umfassend eine erste Linse, welche zur Ausbildung eines ersten Lichtbündels_B bei einem hindurchtretenden ersten Lichtbündel_A ausgestaltet ist, einen ersten Sensor, wobei der erste Sensor innerhalb des ersten Lichtbündels_B angeordnet ist, und wobei der erste Sensor zur Umwandlung des auf den ersten Sensor einfallenden ersten Lichtbündels_B in erste Umfeldbilddaten ausgestaltet ist, zumindest eine zweite Linse, welche zur Ausbildung eines zweiten Lichtbündels_B bei einem hindurchtretenden zweiten Lichtbündel_A ausgestaltet ist, zumindest einen zweiten Sensor, wobei der zumindest zweite Sensor innerhalb des zweiten Lichtbündels_B angeordnet ist, und wobei der zumindest zweite Sensor zur Umwandlung des auf den zumindest zweiten Sensor einfallenden zweiten Lichtbündels B in zweite Umfeldbilddaten ausgestaltet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem mit einer solchen Kameravorrichtung und ein Fahrzeug.
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Solche Vorrichtungen sind vielfältig bekannt. So sind Kameraeinrichtungen bekannt, bei welchen zur Vergrößerung eines Erfassungsbereiches eines Fahrzeugumfeldes die Einzelbilder mehrerer Einzelkameras zu einem Gesamtbild zusammengesetzt werden. Dabei müssen zur Bereitstellung sehr teure Kameras, beispielsweise mit Weitwinkelobjektiven, verwendet werden. Werden solche Vorrichtungen als Spiegelersatzsysteme, die ein sehr großes Sichtfeld (FOV= Field of view) abdecken müssen, verwendet, ist in der Regel eine Objektivauflösung für beispielsweise Weitwinkelobjektive nicht ausreichend. Weitwinkelige Kameras besitzen zudem den Nachteil erheblicher Bildverzerrungen, insbesondere in den Randbereichen.
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Werden mehrere Einzelkameras verwendet, so müssen beispielsweise durch eine Bildverarbeitungseinheit die generierten Kamerabilder zu dem Gesamtbild zusammengesetzt werden, um den benötigten Erfassungsbereich abzudecken. Eine solche Kameravorrichtung mit mehreren Einzelkameras wird auch Surround-View-System genannt. Ein herkömmliches Surround-View-System eines Fahrzeuges kann beispielsweise vier Fahrzeugkameras aufweisen, die an dem Fahrzeug vorne, hinten, links und rechts angebracht sind. Das zusammengesetzte Gesamtbild kann anschließend einem Fahrer oder einem Passagier des Fahrzeuges angezeigt werden. Auf diese Weise kann der Fahrer bei einem Fahrzeugmanöver unterstützt werden, beispielsweise bei einem Rückwärtsfahren des Fahrzeuges oder bei einem Parkmanöver. Die von den verschiedenen Fahrzeugkameras gelieferten Kamerabilder überlappen sich für gewöhnlich in einem Überlappungsbereich.
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Die Anbringung mehrerer Kameras ist jedoch nicht immer möglich. Die Verwendung vieler Einzelkameras führt zur Umwandlung von relativen Bewegungsartefakten im Gesamtbild, da die Ausrichtung der Bilder mittels sogenannter Lookup Tables (kurz LUT) erfolgt, die nur für relative Kamerapositionen gültig sind. Wenn sich die relative Kameraposition ändert, können die Bilder nicht mehr korrekt zusammengesetzt werden.
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Die Druckschrift
DE 102014210323 A1 offenbart eine Kameravorrichtung und ein Verfahren zur adaptiven Bildkorrektur von mindestens einem Bildparameter eines Kamerabildes mit: mehreren Kameras zur Umwandlung von Kamerabildern, wobei die Kamerabilder von benachbarten Kameras jeweils überlappende Bildbereiche aufweisen; und mit einer Bildverarbeitungseinheit, welche die von den Kameras erzeugten Kamerabilder zu einem zusammengesetzten Gesamtbild zusammensetzt; wobei die Bildverarbeitungseinheit eine Bildkorrekturkomponente aufweist, die für jedes empfangene Kamerabild mehrere durchschnittliche Bildparameterpegel des Bildparameters in den überlappenden Bildbereichen des Kamerabildes berechnet und den jeweiligen Bildparameter in Abhängigkeit von den berechneten durchschnittlichen Bildparameterpegeln einstellt.
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Die
DE 102013200427 A1 offenbart ein Verfahren und eine Kameravorrichtung zum Erzeugen eines Rundumsichtbildes einer Fahrzeugumgebung eines Fahrzeugs, mit einer ersten Fahrzeugkamera zum Aufnehmen eines ersten Umgebungsteilbereichs einer Fahrzeugumgebung und einer zweiten Fahrzeugkamera zum Aufnehmen eines zumindest teilweise von dem ersten Umgebungsteilbereich unterschiedlichen, zweiten Umgebungsteilbereichs der Fahrzeugumgebung; zumindest eine erste Beleuchtungsvorrichtung zum Ausleuchten des ersten Umgebungsteilbereichs der Fahrzeugumgebung mittels elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich und/oder im infraroten Wellenlängenbereich und zumindest eine zweite Beleuchtungsvorrichtung zum Ausleuchten des zweiten Umgebungsteilbereichs der Fahrzeugumgebung mittels elektromagnetischer Strahlung zumindest im infraroten Wellenlängenbereich; und eine Kameravorrichtung zum Erzeugen eines Rundumsichtbildes einer Fahrzeugumgebung eines Fahrzeugs.
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Die
DE 10 2007 028 866 A1 zeigt ebenfalls eine ähnliche Kameravorrichtung. Die
DE 10 2015 217 253 A1 zeigt eine Umfelderfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug. Die
JP 2003-285 687 A zeigt eine in einem Fahrzeug montierte omnidirektionale Kamera.
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Die
DE 102011077398 A1 offenbart ein Fahrzeugkamerasystem zur Bereitstellung eines lückenlosen Bildes der Fahrzeugumgebung mittels eines oder mehrerer Kameramodule, die jeweils eine Kamera und eine lokale Recheneinheit umfassen. Die lokalen Recheneinheiten sind jeweils dazu ausgebildet, die von der zugeordneten Kamera aufgenommenen Bilder der Fahrzeugumgebung vorzuverarbeiten und umfassen jeweils mindestens einen Analogausgang zur Signalübertragung. Das Fahrzeugkamerasystem weist eine Bildfusionseinheit auf, die dazu ausgebildet ist, aus den vorverarbeiteten, mittels der Analogausgänge der lokalen Recheneinheiten analog übertragenen Bilder der Fahrzeugumgebung mindestens ein lückenloses Vollbild zumindest eines Bereichs der Fahrzeugumgebung zu erzeugen.
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Die
JP 2018 136 488 A zeigt eine Kameravorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine verbesserte als auch vereinfachte Kameravorrichtung als auch ein verbessertes Fahrerassistenzsystem und ein verbessertes Fahrzeug zur Erfassung von Umfeldbilddaten anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch die Angabe einer Kameravorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch die Angabe eines Fahrerassistenzsystems mit den Merkmalen des Anspruchs 13 als auch die Angabe eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 15.
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In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Angabe einer Kameravorrichtung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.
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Im Rahmen der Erfindung sind der erste Sensor und der zumindest zweite Sensor in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, wobei der erste Sensor außerhalb des zweiten Lichtbündels B und der zumindest zweite Sensor außerhalb des ersten Lichtbündels_B angeordnet ist, wobei die erste Linse und der erste Sensor als auch die zumindest zweite Linse und der zumindest zweite Sensor derart angeordnet sind, dass sich das erste Lichtbündel_B und das zweite Lichtbündel_B im Gehäuse teilweise überlappen.
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Als Linse können sowohl eine Einzellinse als auch ein Gesamtlinsensystem verstanden werden, insbesondere kann die Linse als ein Kameraobjektiv ausgebildet sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Linsensystem um mehrere Linsen mit Sammelwirkung und/oder Zerstreuungswirkung handeln, welche hintereinander angeordnet sind. Analoges gilt für den Sensor. So kann es sich beispielsweise bei einem einzelnen Sensor auch um ein Sensorarray handeln.
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Durch die Anordnung des ersten Sensors und des zumindest zweiten Sensors in einem gemeinsamen Gehäuse kann Bauraum eingespart werden. Dadurch wird die mechanische Integration in ein anderes Bauteil, beispielsweise einem Fahrzeugbauteil, vereinfacht. Zudem können der Energieverbrauch und die Wärmeemission reduziert werden. Durch die Anordnung des ersten Sensors außerhalb des zweiten Lichtbündels B und des zumindest zweiten Sensors außerhalb des ersten Lichtbündels_B wird vermieden, dass die sich schneidenden Lichtbündel_B miteinander interagieren. Somit können Bildartefakte vermieden werden. Die Lichtbündel_B sind dabei bevorzugt als Lichtkegel ausgebildet.
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Durch die Verbindung der beiden Sensoren kann eine einzelne Datenübertragungsschnittstelle zur Übertragung der generierten Umfeldbilddaten verwendet werden. Die Verwendung einer Datenübertragungsschnittstelle in Form eines einzelnen Kabels, anstatt mehrerer Datenübertragungskabel, führt zu einer Gewichtsreduzierung und zu weniger Komplexität der Kameravorrichtung.
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Eine relative Bewegung zwischen den Sensoren, was zu einem Detailverlust oder einer falschen Darstellung eines Bildes führen kann, wird erfindungsgemäß vermieden.
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Die Verwendung der Kameravorrichtung ermöglicht die Verwendung mehrerer unterschiedlicher Sensoren in einem gemeinsamen Gehäuse. Durch die Erfindung wird die relative Positionskalibrierung der Linsen und Sensoren untereinander vereinfacht.
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Vorzugsweise ist eine flexible Leiterplatte vorgesehen. Weiterhin vorzugsweise sind der erste Sensor und den zumindest zweiten Sensor auf der flexiblen Leiterplatte angeordnet. Die flexible Leiterplatte mit vorteilhafterweise ein oder mehreren flexiblen Biegeabschnitten kann als starrflexible oder semiflexible Leiterplatte ausgebildet sein und für eine SMD-Bestückung (oberflächenmontiertes Bauelement) geeignet sein. Dabei versteht man unter starrflexiblen Leiterplatten Platinen mit starren und flexiblen Bereichen; die flexiblen Bereiche können auch durch ein Kabel ausgebildet werden. Semiflexible Leiterplatten, auch semiflex Leiterplatten genannt, sind Leiterplatten mit einem flexiblen Leiterplattenabschnitt. Ferner sind Leiterplatten-Befestigungselemente, sogenannte mechanische Guiding Pins vorgesehen, um eine Positionierung der flexiblen Leiterplatte im oder am Gehäuse zu gewährleisten.
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Vorzugsweise sind die erste Linse und die zumindest zweite Linse in oder an dem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Durch die Anordnung des ersten und des zumindest zweiten Sensors im Gehäuse und die Anordnung der ersten Linse und der zumindest zweiten Linse in oder am einem einzigen gemeinsamen Gehäuse können verschiedene Bildwinkelbereiche/Sichtbereiche (field of view, FOV) mit einer einzigen Kameravorrichtung abgedeckt werden. So kann beispielsweise eine Rückwärtssicht und eine Voraussicht mit einer einzelnen Kameravorrichtung erzeugt werden. Auf die Verwendung mehrerer Einzelkameras kann somit verzichtet werden. Ferner ist lediglich eine einzige Kalibrierung der Kameravorrichtung notwendig. Dies spart Kosten als auch Zeit.
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In einer bevorzugten Ausführungsform bildet die erste Linse mit dem ersten Sensor eine erste optische Achse und die zumindest zweite Linse mit dem zumindest zweiten Sensor eine zweite optische Achse aus, wobei die erste Linse, der erste Sensor, die zumindest zweite Linse und der zumindest zweite Sensor derart angeordnet sind, dass sich die erste optische Achse und die zweite optische Achse innerhalb des Gehäuses schneiden.
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Vorteilhafterweise weist die erste Linse in eine erste Richtung und die zumindest zweite Linse in eine von der ersten unterschiedliche zweite Richtung. Dadurch lässt sich besonders ein großes Sichtfeld/Blickwinkelbereich abdecken.
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Bevorzugt ist der erste Sensor und/oder der zumindest zweite Sensor als ein ein-, zwei- oder dreidimensionaler Bildsensor ausgebildet. Dabei kann durch den eindimensionalen Bildsensor eine 1D-Messung, beispielsweise zur Abstandserkennung, durch den zweidimensionalen Bildsensor eine 2D-Messung, beispielsweise zur zweidimensionalen Objekterkennung, und durch den dreidimensionalen Bildsensor eine 3D-Messung, beispielsweise zur dreidimensionalen Umgebungserfassung, erfolgen. Der erste Sensor und der zumindest zweite Sensor können gleich oder unterschiedlich ausgestaltet sein. So kann beispielsweise der erste Sensor und/oder der zumindest zweite Sensor als CCD (Changed-Couple Device)-Sensor und/oder CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)-Sensor und/oder CIS (Contact Image Sensor)-Sensor und/oder DPS (Digital Pixel)-Sensor ausgebildet sein. Solche Bildsensoren verfügen über eine sehr hohe laterale Auflösung. Ferner können beide Sensoren oder einer der Sensoren auch als PMD (photonic mixer device)- Sensor ausgebildet sein, welcher neben den Helligkeitsinformationen auch die Entfernung von Objekten erfasst.
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Es ist vorteilhaft, wenn der erste Sensor als ein mehrere photoempfindliche Pixel umfassendes erstes Halbleiterbauelement ausgebildet ist und/oder der zumindest zweite Sensor als ein mehrere photoempfindliche Pixel umfassendes zweites Halbleiterbauelement ausgebildet ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest eine Datenübertragungsschnittstelle für die Übertragung der ersten Umfeldbilddaten und der zumindest zweiten Umfeldbilddaten vorgesehen, über die die ersten und die zumindest zweiten Umfeldbilddaten zur weiteren Verarbeitung außerhalb des Gehäuses weiterleitbar sind. Die Datenübertragungsschnittstelle kann beispielsweise als MIPI(Mobile Industry Processor Interface)- oder POC(Power-Over-Coax)-Schnittstelle ausgebildet sein.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist zwischen der ersten Linse und dem ersten Sensor ein Filter und/oder zwischen der zumindest zweiten Linse und dem zumindest zweiten Sensor ein Filter angeordnet. Insbesondere kann der Filter als IR-Filter (Infrarotfilter, Infrarotsperrfilter) ausgestaltet sein, der das Einfallen von Infrarotlicht vermeidet. Dadurch werden störende Einflüsse von IR-Strahlung auf die Abbildungsqualität des ersten Sensors und/oder des zumindest zweiten Sensors vermieden.
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Bevorzugt ist in dem Gehäuse eine Auswerteelektronik für die ersten Umfeldbilddaten und die zumindest zweiten Umfeldbilddaten vorgesehen. Die Auswerteelektronik kann dabei zur Datenvorverarbeitung der erzeugten Umfeldbilddaten verwendet werden. Dadurch kann eine Datenreduktion und damit einhergehend eine schnellere Übertragung erzielt werden. Bevorzugt ist die Auswerteelektronik mit einer an dem Gehäuse angeordneten Schnittstelle, zur Übertragung der vorverarbeiteten Umfeldbilddaten zur weiteren Verarbeitung außerhalb des Gehäuses, verbunden.
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In bevorzugter Ausgestaltung sind die erste Linse und die zumindest zweite Linse fest im oder am Gehäuse und der erste Sensor und der zumindest zweite Sensor fest im Gehäuse angeordnet. Insbesondere können die Linsen im Gehäuse integriert sein, das heißt nach innengerichtet angeordnet sein, was den Bauraum zusätzlich verkleinert.
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Vorzugsweise sind die erste Linse, die zumindest zweite Linse, der erste Sensor und der zumindest zweite Sensor starr zueinander angeordnet. Somit wird eine Relativbewegung der einzelnen Elemente zueinander vermieden.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst durch die Angabe eines Fahrerassistenzsystems mit einer wie oben beschriebenen Kameravorrichtung.
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Vorzugsweise umfasst das Fahrerassistenzsystem eine Recheneinheit, welche zur Verarbeitung der ersten Umfeldbilddaten und der zweiten Umfeldbilddaten zu einem gesamten Umfeldbild ausgebildet ist, und eine Anzeigevorrichtung, welche zur Anzeige des Umfeldbildes ausgebildet ist. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise eine LED-Anzeigevorrichtung sein und zum Darstellen von Umfeldbilddaten ausgebildet sein.
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Ferner wird die Aufgabe gelöst durch die Angabe eines Fahrzeugs mit einem wie oben beschriebenen Fahrerassistenzsystem. Insbesondere ist das Fahrzeug ein Personenkraftwagen.
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Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren. Darin zeigen schematisch:
- 1: schematisch ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugbildsystem gemäß dem Stand der Technik,
- 2: schematisch eine erste erfindungsgemäße Kameravorrichtung in Draufsicht,
- 3: schematisch zweite erfindungsgemäße Kameravorrichtung in Draufsicht.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Variationen hiervon können vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert wird, zu verlassen.
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1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 100 mit einem Fahrzeugbildsystem zur Bereitstellung eines lückenlosen Bildes der Fahrzeugumgebung gemäß dem Stand der Technik. Das Fahrzeugbildsystem weist eine erste Kamera und eine zweite Kamera auf, welche hier beispielsweise in einem Außenspiegel 101 gemäß dem Stand der Technik integriert sind. Dabei kann die zweite Kamera ein Weitwinkelobjektiv aufweisen. Die erste Kamera kann beispielsweise verwendet werden, um als erste Bilddaten 102 eine Voraussicht, das heißt eine Bildaufnahme, welche das Umfeld in Fahrtrichtung und teilweise in einer Seitenansicht erfasst, aufnehmen. Die zweite Kamera kann als zweite Bilddaten 103 beispielsweise eine Rückwärtsansicht, das heißt eine Bildaufnahme, welche das Umfeld entgegen der Fahrtrichtung und teilweise in einer Seitenansicht erfasst, aufnehmen. Dabei ist ein Überlappungsbereich 104, welcher teilweise die ersten Bilddaten 102 als auch teilweise die zweiten Bilddaten 103 aufweist, vorgesehen. Ferner umfasst das Fahrzeugbildsystem noch eine Auswerteeinheit, welche außerhalb der jeweiligen Kamera angeordnet ist. Die ersten Bilddaten 102 und die zweiten Bilddaten 103 werden über eine in der jeweiligen Kamera vorhandenen Schnittstelle zu der Auswerteeinheit übertragen und in der Auswerteeinheit zu einem Gesamtbild umgewandelt. Dieses Gesamtbild kann anschließend in einer Anzeigevorrichtung dem Fahrer angezeigt werden. Werden solche Systeme als Spiegelersatzsysteme herangezogen, so ist die Auflösung der Kameras jedoch oftmals nicht ausreichend. Zudem entstehen Bewegungsartefakte. Die einzelnen Kameras in dem Fahrzeugbildsystem müssen vor Verwendung kalibriert werden. Entsteht eine mechanische Positionsverschiebung bei zumindest einer der Kameras, so muss eine Neukalibrierung vorgenommen werden.
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2 zeigt eine Kameravorrichtung 1 gemäß der Erfindung. Die Kameravorrichtung 1 umfasst eine erste Linse 2 und eine zweite Linse 3. Es können auch weitere Linsen vorhanden sein. Ferner umfasst die Kameravorrichtung 1 einen ersten Sensor 4 und einen zweiten Sensor 5. Die erste Linse 2 ist zur Ausbildung eines ersten Lichtbündels B 6 bei einem hindurchtretenden ersten Lichtbündel_A 8 ausgestaltet. Die zweite Linse 3 ist zur Ausbildung eines zweiten Lichtbündels_B 7 bei einem hindurchtretenden zweiten Lichtbündel_A 9 ausgestaltet. Die erste Linse 2 ist derart zu dem ersten Sensor 4 angeordnet, dass das erste Lichtbündel_B 6 auf den ersten Sensor 4 fällt. Die zweite Linse 3 ist derart zum zweiten Sensor 5 angeordnet, dass das zweite Lichtbündel_B 7 auf den zweiten Sensor 5 fällt. Der ersten Linse 2 ist bevorzugt in Richtung auf den ersten Sensor 4 nachgeordnet ein erster Filter 10, welcher Licht eines bestimmten Wellenbereiches herausfiltert, angeordnet. Der erste Filter 10 kann als IR-Filter (Infrarotfilter, Infrarotsperrfilter) ausgestaltet sein, der das Einfallen von Infrarotlicht vermeidet. Der zweiten Linse 3 ist bevorzugt in Richtung auf den zweiten Sensor 5 nachgeordnet ein zweiter Filter 11, welcher Licht eines bestimmten Wellenbereiches herausfiltert, angeordnet. Der zweite Filter 11 kann als IR-Filter (Infrarotfilter, Infrarotsperrfilter) ausgestaltet sein, der das Einfallen von Infrarotlicht vermeidet.
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Dadurch werden störende Einflüsse von IR-Strahlung auf die Abbildungsqualität des ersten Sensors 4 als auch des zweiten Sensors 5 vermieden.
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Die Sensoren 4, 5 können als lichtempfindliche Sensoren (Bildsensoren) ausgebildet sein, welche zunächst das auf die Sensoren 4,5 einfallende Licht in Spannungen umsetzen, welche in Bilddaten umgewandelt werden. Dazu kann eine nicht gezeigte Umwandlungseinheit vorgesehen sein.
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Beispielsweise können die Sensoren 4,5 oder einer der beiden Sensoren 4,5 als CCD (Changed-Couple Device)-Sensor und/oder CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)- Sensor und/oder CIS (Contact Image Sensor)-Sensor und/oder DPS (Digital Pixel)-Sensor ausgebildet sein. Solche Bildsensoren verfügen über eine sehr hohe laterale Auflösung.
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Ferner können beide Sensoren 4,5 oder einer der Sensoren 4,5 auch als PMD (photonic mixer device)-Sensor ausgebildet sein, welcher neben den Helligkeitsinformationen auch die Entfernung von Objekten erfasst. Die Sensoren 4,5 können jeweils gleicher oder unterschiedlicher Bauart sein.
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Auch können die Sensoren 4,5 oder einer der Sensoren 4,5 Photodioden aus Silizium aufweisen. Alternativ können die Sensoren 4,5 auch aus einem anderen Halbleitermaterial bestehen.
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Die Linsen 2,3 sind an dem Gehäuse 12 angeordnet. Die Linsen 2,3 können zur Aufnahme eines Bildes in unterschiedliche Richtungen weisen, das heißt, unterschiedliche Bilder aufnehmen. Diese aufgenommenen Bilder können jedoch auch teilweise, oder vollständig übereinstimmen.
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Die Sensoren 4,5 sind in einem Gehäuse 12 angeordnet. Der erste Sensor 4 ist außerhalb des zweiten Lichtbündels_B 7 angeordnet, das heißt, dass kein Licht des zweiten Lichtbündels_A, welches durch die zweite Linse 3 einfällt, auf den ersten Sensor 4 trifft.
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Der zweite Sensor 5 ist außerhalb des ersten Lichtbündels_B 6 angeordnet, das heißt, dass kein Licht des ersten Lichtbündels_A, welches durch die erste Linse 2 einfällt, auf den zweiten Sensor 5 trifft.
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Die erste Linse 2 bildet mit dem ersten Sensor 4 eine erste optische Achse 25 aus. Die zweite Linse 3 bildet mit dem zweiten Sensor 5 eine zweite optische Achse 26 aus. Der erste Sensor 4 und der zweite Sensor 5 als auch die erste Linse 2 und die zweite Linse 3 sind derart angeordnet, dass sich die erste optische Achse 25 und die zweite optische Achse 26 innerhalb des Gehäuses 12 schneiden. Dies bedeutet, dass sich der erste Strahlungsweg 6 und der zweite Strahlungsweg 7 innerhalb des Gehäuses 12 teilweise überlappen.
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Die Sensoren 4,5 als auch die Linsen 2,3 sind jeweils orthogonal zueinander platziert.
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Dadurch wird besonders einfach sichergestellt, dass das Licht des ersten Lichtbündels_B 6 nicht auf den zweiten Sensor 5, und dass das Licht des zweiten Lichtbündels B 7 nicht auf den ersten Sensor 4 einfällt.
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Zwischen dem Gehäuse 12 und den ersten Sensor 4 ist eine erste metallische Schicht vorgesehen, so dass der erste Sensor 4 mit der ersten metallischen Schicht elektrisch leitend verbunden ist. Vorzugsweise ist die erste metallische Schicht als eine flexible Leiterplatte 13 ausgebildet. Somit können die Kosten für herkömmliches Verbindungsmaterial, beispielsweise Kabel oder Stecker, wie sie zwischen zwei starren Leiterplatten notwendig ist, eingespart werden. Zudem ergibt sich eine höhere Zuverlässigkeit als beispielsweise eine Kabel- oder Stecker-Leiterplattenverbindung. Weiterhin ergibt sich durch die Flexibilität eine erleichterte Montage und Integration in dem Gehäuse 12.
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Zwischen dem Gehäuse 12 und den zweiten Sensor 5 ist eine zweite metallische Schicht vorgesehen, so dass der zweite Sensor 5 mit der zweiten metallischen Schicht elektrisch leitend verbunden ist. Vorzugsweise ist die zweite metallische Schicht die flexible Leiterplatte 13.
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Somit kann die gesamte Sensorik der Kameravorrichtung 1 auf der zusammenhängenden, flexiblen Leiterplatte platziert werden.
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Alternativ kann auch eine Leiterplattenanordnung mit mehreren untereinander verbundenen Leiterplatten verwendet werden, welche die flexible Leiterplatte 13 ersetzt.
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Vorzugsweise ist das Gehäuse 12 aus einem nichtleitenden Material gebildet, welches auch als Trägersubstrat für die flexible Leiterplatte 13 dient. Das Gehäuse 12 weist eine Gehäuseinnenseite 14 und die Leiterplatte 13 eine Innenseite 23 auf. Zur Vermeidung von Reflexionen der Lichtbündel_B 6, 7 kann die Gehäuseinnenseite 14 als auch wahlweise die Innenseite 23 der Leiterplatte 13 mit einer strahlungsabsorbierenden Schicht, beispielsweise mit schwarzen Lötstopplack, versehen sein.
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Die flexible Leiterplatte 13 weist einen Biegeabschnitt 15 auf.
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Ferner sind Leiterplatten-Befestigungselemente 16, sogenannte mechanische Guiding Pins, vorgesehen, um eine Positionierung der flexiblen Leiterplatte 13 im Gehäuse 12 zu gewährleisten. Die Leiterplatten-Befestigungselemente 16 können beispielsweise aus leichtem, nichtleitendem und korrosionsbeständigem Kunststoff bestehen. Alternativ kann die flexible Leiterplatte 13 per Adhäsion im Gehäuse 12 fixiert werden. Auch kann die flexible Leiterplatte 13 per Verschraubung im Gehäuse 12 fixiert werden, und somit starr mit dem Gehäuse 12 verbunden sein. Auch andere Befestigungsmethoden sind möglich.
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Der erste Sensor 4 ist zur Umwandlung des auf den ersten Sensor 4 einfallenden ersten Lichtbündels B 6 in erste Umfeldbilddaten und der zweite Sensor 5 zur Umwandlung des auf den zweiten Sensor 5 einfallenden zweiten Lichtbündels_B 7 in zweite Umfeldbilddaten ausgestaltet.
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Ferner weist die Kameravorrichtung 1 eine Datenübertragungsschnittstelle 17 auf, über die die ersten und zweiten Umfeldbilddaten zur weiteren Verarbeitung außerhalb des Gehäuses 12 weiterleitbar sind. Die Datenübertragungsschnittstelle 17 kann beispielsweise als MIPI- oder POC-Schnittstelle ausgebildet sein.
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Ferner kann die Kameravorrichtung 1 als eine Kamera ausgebildet sein.
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3 weist eine weitere erfindungsgemäße Kameravorrichtung 1a auf. Die zweite Kameravorrichtung 1a weist ebenfalls die erste Linse 2, den ersten Filter 10, das erste Lichtbündel_B 6, welches auf den ersten Sensor 4 einfällt, auf.
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Die Kameravorrichtung 1a weist zudem ebenfalls die zweite Linse 3, den zweiten Filter 11, das zweite Lichtbündel_B 7, welches auf den zweiten Sensor 5 einfällt, auf.
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Zudem weist die Kameravorrichtung 1a eine dritte Linse 18, welche einen dritten Filter 19 aufweist, ein drittes Lichtbündel_B 20, welches auf einen dritten Sensor 21 einfällt, auf. Die dritte Linse 18 bildet mit dem dritten Sensor 21 eine dritte optische Achse 27 aus.
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Der erste Sensor 4, der zweite Sensor 5 und der dritte Sensor 21 sind im Wesentlichen jeweils in einem 120 Grad Winkel zueinander positioniert.
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Die erste Linse 2 ist zu dem ersten Sensor 4 so positioniert, dass das durch das einfallende erste Lichtbündel_A 8 entstehende erste Lichtbündel_B 6 nicht auf den zweiten Sensor 5 oder den dritten Sensor 21 trifft.
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Die zweite Linse 3 ist zu dem zweiten Sensor 5 so positioniert, dass das durch das einfallende zweite Lichtbündel_A 9 entstehende zweite Lichtbündel_B 7 nicht auf den ersten Sensor 4 oder den dritten Sensor 21 trifft.
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Die dritte Linse 18 ist zu dem dritten Sensor 21 so positioniert, dass das durch ein einfallendes drittes Lichtbündel_A 22 entstehende dritte Lichtbündel_B 20 nicht auf den ersten Sensor 4 oder den zweiten Sensor 5 trifft.
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Der erste Sensor 4, der zweite Sensor 5 und der dritte Sensor 21 sind in dem Gehäuse 12 angeordnet. Die erste Linse 2, die zweite Linse 3 und die dritte Linse 18 sind am Gehäuse 12 angeordnet.
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Die erste optische Achse 25, die zweite optische Achse 26 und die dritte optische Achse 27 schneiden sich im Gehäuse 12. Das erste Lichtbündel_B 6, das zweite Lichtbündel_B 7 und das dritte Lichtbündel_B 20 überlappen sich teilweise im Gehäuse 12.
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Der erste Sensor 4, der zweite Sensor 5 und der dritte Sensor 21 sind auf der flexiblen Leiterplatte 13 angeordnet. Die flexible Leiterplatte 13 weist Biegeabschnitte 15 auf.
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Der erste Sensor 4 und/oder der zweite Sensor 5 und/oder der dritte Sensor 21 können als ein ein-, zwei- oder dreidimensionaler Bildsensor ausgebildet sein.
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Im Gehäuse 12 ist zudem eine Auswerteelektronik 24 angeordnet. Die Auswerteelektronik 24 dient zur Datenvorverarbeitung der ersten, der zweiten und der dritten Umfeldbilddaten, welche durch den ersten Sensor 4, den zweiten Sensor 5 und den dritten Sensor 21 generiert werden. Dadurch entsteht eine Verlagerung der rechenintensiven Datenvorverarbeitung an den Ort der Datengenerierung. Bei der Vorverarbeitung kann ebenfalls eine Datenreduktion durchgeführt werden. Auch ist es möglich, eine Plausibilisierung und gegebenenfalls eine Korrektur der Daten durchzuführen. Die Auswerteelektronik 24 ist mit der Datenübertragungsschnittstelle 17 zur Übertragung der vorverarbeiteten Umfeldbilddaten zur weiteren Verarbeitung außerhalb des Gehäuses 12 verbunden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrzeug
- 101
- Außenspiegel
- 102
- erster Bilddaten
- 103
- zweiter Bilddaten
- 104
- Überlappungsbereich
- 1
- Kameravorrichtung
- 2
- erste Linse
- 3
- zweite Linse
- 4
- erster Sensor
- 5
- zweiter Sensor
- 6
- erstes Lichtbündel_B
- 7
- zweites Lichtbündel_B
- 8
- erstes Lichtbündel_A
- 9
- zweites Lichtbündel_A
- 10
- erster Filter
- 11
- zweiter Filter
- 12
- Gehäuse
- 13
- Leiterplatte
- 14
- Gehäuseinnenseite
- 15
- Biegeabschnitt
- 16
- Leiterplatten- Befestigungselemente
- 17
- Datenübertragungsschnittstelle
- 18
- dritte Linse
- 19
- dritter Filter
- 20
- drittes Lichtbündel_B
- 21
- dritter Sensor
- 22
- drittes Lichtbündel_A
- 23
- Innenseite (Leiterplatte)
- 24
- Auswerteelektronik
- 25
- erste optische Achse
- 26
- zweite optische Achse
- 27
- dritte optische Achse
