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Die Erfindung betrifft eine Außenspiegel-Anordnung zur Verkleinerung des toten Winkels bei einem Fahrzeug.
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Um das Ziel des sicheren, komfortablen und effizienten Fahrens zu erreichen, ist der menschliche Fahrer auf einen ausreichenden Kenntnisstand der Fahrzeugumgebung angewiesen. Bei herkömmlichen Fahrzeugen wird daher das Sichtfeld des Fahrers durch Seiten- bzw. Außen- und Rückspiegel ergänzt.
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Der aktuelle Stand der Technik für Hilfsmittel zur Erweiterung des Fahrersichtfeldes lässt sich in zwei Gruppen einteilen. Die konventionellen Außenspiegel mit einem echten Spiegelglas sind aktuell noch am weitesten verbreitet. Auch gibt es zusätzlich eine Variante mit Kameras, welche anstelle der Spiegel verwendet werden, wobei Fahrzeuge mit solchen Außenspiegeln im Innenraum über ein Display verfügen. Die Technik, konventionelle Außenspiegel durch Kameras zu ersetzen, wird jedoch bisher lediglich dazu verwendet, einen geringeren Energieverbrauch bei höheren Geschwindigkeiten zu erreichen. Dies wird durch die kleinere Form der Kameragehäuse und den dadurch resultierenden geringeren Luftwiderstand erreicht. Zusätzlich können Windgeräusche vermindert werden. Durch einen größeren Öffnungswinkel der Kameras, z.B. durch Verwenden von Weitwinkelkameras, kann außerdem der tote Winkel geringfügig verkleinert werden. Alle bisher bekannten Seitenspiegel und Seiten-Kameras, nachfolgend kurz als Außenspiegel bezeichnet, sind auf Höhe der A-Säule platziert.
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In der
DE102015202743A1 wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Position für eine Kamera an einer Außenhaut von einem Fahrzeug vorgeschlagen, das sich lediglich darauf konzentriert, an welcher Stelle die Kamera angebracht werden muss, um trotz möglicherweise ausgestellter Radhäuser Objekte hinter dem Fahrzeug sichtbar zu machen. Es bezieht sich aber explizit nicht darauf, den toten Winkel neben dem Fahrzeug zu verkleinern und kann dies auch nicht.
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In der
DE102012025322B4 werden mindestens zwei zumindest in Längsrichtung des Fahrzeugs voneinander beabstandete Kameras zur Erfassung des Fahrzeugumfelds des Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Die Kameras sind Weitwinkelkameras, durch welche allerdings nur ein verzerrtes Bild vom Bereich neben dem Fahrzeug dargestellt werden kann.
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Problematisch ist immer noch, dass sogar trotz größerem Öffnungswinkel der Kameras nach wie vor ein toter Winkel vorliegt, der zu gefährlichen Situation bei Spurwechseln oder beim Abbiegen führen kann, da Nachbarfahrzeuge in bestimmten Positionen seitlich vom eigenen Fahrzeug nicht im Außenspiegel zu sehen sind.
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Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Außenspiegel-Anordnung bereitzustellen, durch welche die Größe des toten Winkels weiter verkleinert wird, so dass dem menschlichen Fahrer ein besseres Bild der Fahrzeugumgebung geboten wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Vorgeschlagen wird eine Außenspiegel-Anordnung an einem Fahrzeug, wobei die Außenspiegel-Anordnung mindestens einen an jeder Seite des Fahrzeugs in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs jenseits der A-Säule angeordneten Außenspiegel aufweist, dessen Sichtfeld zur Rückseite des Fahrzeugs weist und einen Seitenbereich des Fahrzeugs abdeckt, und wobei jeder der Außenspiegel als eine Kamera gebildet ist. Ferner weist die Außenspiegel-Anordnung mindestens eine Kommunikationsschnittstelle auf, die dazu eingerichtet ist, von der Kamera aufgenommene Bilder an eine innerhalb des Fahrzeugs angeordnete Anzeigevorrichtung zur Anzeige zu übertragen.
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Bei der vorgeschlagenen Außenspiegel-Anordnung wird jeder der bisher an der A-Säule des Fahrzeugs angeordneten Außenspiegel durch eine einzige Kamera ersetzt, welche in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs platziert ist. Somit wird der tote Winkel reduziert. Das wichtigste Kriterium bei der Auswahl des Bereichs, an dem die Kamera platziert werden soll, ist, dass eine freie Sicht nach hinten, also zum Seitenbereich des Fahrzeugs, gewährleistet ist. Da es viele unterschiedliche Fahrzeuge und Fahrzeugtypen gibt, ist die optimale Anordnung für jeden Fahrzeugtyp individuell zu bestimmen.
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Des Weiteren ist die innerhalb des Fahrzeugs angeordnete Anzeigevorrichtung eine im Fahrzeug vorhandene oder eine separat vorgesehene Anzeigevorrichtung.
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Als Anzeigevorrichtung kann sowohl eine einzige Anzeigevorrichtung vorgesehen sein, die entweder links oder rechts oder zentral vor dem Fahrer, oder in einem head-up-Display oder einer zentralen Anzeige z.B. des Infotainment-Systems angeordnet ist. Es können aber auch z.B. zwei separate Anzeigevorrichtungen vorgesehen sein, die jeweils links und rechts im Bereich der A-Säule angeordnet sind. Somit werden die gewohnten, konventionellen Außenspiegel sozusagen simuliert und der Fahrer muss sich nicht umgewöhnen. Die Anzeigevorrichtung ist in jeder Ausführung im Blickfeld des Fahrers angeordnet.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass jeder der Außenspiegel an einem Bereich angeordnet ist, der mindestens oberhalb der Oberkante des Vorderreifens liegt. Vorteilhaft ist jeder der Außenspiegel an einem Bereich seitlich der Frontscheinwerfer angeordnet. Alternativ ist jeder der Außenspiegel seitlich oder vertikal an einem Bereich der Motorhaube angeordnet. Durch das Anordnen in einer gewissen Höhe sind die an die Anzeigevorrichtung übermittelten Bilder mindestens sehr ähnlich zu den bisher gewohnten Bildern, d.h. insbesondere die Perspektiven sind ähnlich. Außerdem kann so ein Verdecken der Kamera durch z.B. eingeschlagene Vorderreifen und eine Sichtbehinderung durch z.B. aufgewirbelte Gischt bei Regen vermieden werden.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass jeder der Außenspiegel von dem vorderen Bereich nach außen absteht. Somit wird das Sichtfeld nochmal verbessert, da z.B. Ausbuchtungen in der Karosserie somit keine Sichtbehinderung hervorrufen.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Kamera mindestens eines der Außenspiegel ein Fischauge aufweist und/oder eine Weitwinkelkamera ist. Somit kann der Außenspiegel, also die Kamera, für weitere Funktionen verwendet werden und kann damit auch Sensoren ersetzen oder wenigstens ergänzen.
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Des Weiteren ist eine Verwendung der Kameras der Außenspiegel-Anordnung mit Fischauge und/oder Weitwinkelkamera zusätzlich vorgesehen, um eine Querverkehrswarnung bereitzustellen. Somit kann die Kamera des Außenspiegels auch verwendet werden, um z.B. beim Ausfahren aus engen Parklücken und engen Seitenstraßen den vorderen Bereich des Fahrzeugs zu überwachen. Somit könnten bisher verwendete Radarsensoren ersetzt oder ergänzt werden.
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Ferner wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, aufweisend die beschriebene Außenspiegel-Anordnung, ferner aufweisend mindestens eine Anzeigevorrichtung, die derart innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, dass sie im Blickfeld des Fahrers ist.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass jeder der Außenspiegel an einem Bereich seitlich der Frontscheinwerfer angeordnet ist und jeder der Frontscheinwerfer derart gebildet ist, dass ein Teil davon seitlich über die Karosserie des Fahrzeugs herausragt und den Außenspiegel aufnimmt. Somit kann der Außenspiegel, also die Kamera, in den Scheinwerfer integriert werden, dessen Gehäuse damit gleichzeitig als Schutz vor Außeneinflüssen dient.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass jeder der Außenspiegel seitlich oder vertikal an einem Bereich der Motorhaube angeordnet ist. Die Befestigung erfolgt vorteilhaft über jeweils einen an der Motorhaube befestigten Steg.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
- 1 und 2 zeigen Außenspiegel-Anordnung an einem Fahrzeug gemäß dem Stand der Technik.
- 3 zeigt eine Außenspiegel-Anordnung an einem Fahrzeug gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
- 4 zeigt einen schematischen Vergleich des toten Winkels zwischen konventionell angeordneten Außenspiegel-Anordnungen und der vorgeschlagenen Außenspiegel-Anordnung.
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In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die nachfolgend beschriebene Außenspiegel-Anordnung wird anhand einer Anwendung im Fahrzeug 100, also z.B. einem PKW oder einem LKW mit entsprechender Ausstattung beschrieben. Da auf jeder Seite des Fahrzeugs in derselben Art und Weise angeordnete, als Außenspiegel dienende Kameras angeordnet sind, wird nachfolgend zur Vereinfachung lediglich von der Kamera oder dem Außenspiegel gesprochen.
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Das Grundkonzept der Erfindung ist es, den toten Winkel zu verkleinern. Das heißt, dass eine Möglichkeit geschaffen werden soll, es dem Fahrer eines Fahrzeugs 100 zu ermöglichen, ein Nachbarfahrzeug 101 besser sehen zu können, das sich von hinten dem eigenen Fahrzeug 100 nähert und seitlich daran vorbeifährt oder sich in einem Seitenbereich des eigenen Fahrzeugs 100 befindet. Hierfür wird vorgeschlagen, die Positionierung des Außenspiegels 1 zu verändern und diesen von der bisher üblichen Lage an der A-Säule A des Fahrzeugs 100 in einen vorderen Bereich V jenseits der A-Säule zu verschieben. Der vordere Bereich V reicht dabei von dem Bereich der A-Säule bis zum vorderen Ende des Fahrzeugs 100.
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Nachfolgend wird die Verkleinerung des toten Winkels durch die Anordnung an einem vorderen Bereich V unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 verdeutlicht. In den 1 bis 4 ist das Sichtfeld des Fahrers mit Bezugszeichen 20 bezeichnet. Dieses ändert sich nicht mit der Anordnung der Außenspiegel 1.
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Ferner sind die Sichtfelder der Außenspiegel mit Bezugszeichen 10-12 und die toten Winkel mit Bezugszeichen 30 (gepunkteter Bereich), 31 (Bereich mit Ziegelmuster) und 40 (gestrichelter Bereich) bezeichnet. Die Sichtfelder 10-12 und 30, 31 und 40 unterscheiden sich je nach Anordnung der Außenspiegel 1 am Fahrzeug 100 und auch je nach Art des Außenspiegels 1, wie nachfolgend im Detail beschrieben.
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In 1 und 2 sind konventionell an der A-Säule A angeordnete Außenspiegel 1 dargestellt. Die in 1 gezeigten Außenspiegel 1 sind mit Spiegelglas versehene Außenspiegel 1. Die in 2 gezeigten Außenspiegel 1 sind als Kamera gestaltete Außenspiegel 1, die mit einer im Innenraum des Fahrzeugs 100 angeordneten Anzeigevorrichtung 2 je Außenspiegel 1 in Verbindung stehen, um die aufgenommenen Bilder dort anzuzeigen. Wenn eine Weitwinkelkamera oder mehrere Kameras verwendet werden, ist der tote Winkel 31 in 2 kleiner als der tote Winkel 30 der in 1 gezeigten Außenspiegel 1. Allerdings sind immer noch Szenarien vorhanden, in denen sich ein Nachbarfahrzeug 101 vollständig im toten Winkel befindet.
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Um dies zu vermeiden, wird vorgeschlagen, die Außenspiegel 1 an einem vorderen Bereich V des Fahrzeugs 100 anzuordnen und als Kamera auszuführen, wie in 3 gezeigt. Aufgrund der Entfernung zum Fahrer und der Ausführung als Kamera ist im Innenraum des Fahrzeugs 100 mindestens eine Anzeigevorrichtung 2 vorgesehen, die mit der bzw. den Kameras über entsprechende Kommunikationsschnittstellen in Verbindung steht. Die Kameras übermitteln die aufgenommenen Bilder an die mindestens eine Anzeigevorrichtung 2, welche diese dann dem Fahrer z.B. über ein Display anzeigt, wie es z.B. bei Rückfahrkameras bereits üblich ist. Wenn die mindestens eine Anzeigevorrichtung 2 aus einem Display besteht, ist dieses so eingerichtet, dass es beide Kamerabilder anzeigen kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Fahrer unterschiedliche Optionen der Darstellung zur Verfügung hat, z.B. zwischen den Bildern wechseln kann, um eines vergrößert anzusehen.
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Ein einzelnes Display kann rechts oder links im Blickfeld des Fahrers angeordnet sein, aber auch an einer zentralen Stelle wie in der Instrumententafel direkt vor dem Fahrer oder in einem Bereich zwischen Fahrersitz und Beifahrersitz, oder in einem head-up-Display. Wenn eine Anzeigevorrichtung 2 je Außenspiegel 1 vorgesehen ist, kann diese an der linken und rechten A-Säule A angeordnet sein und damit der gewohnten Anordnung der Außenspiegel 1 sehr nahe kommen, so dass keine oder nur eine geringe Umgewöhnung für den Fahrer nötig ist.
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Durch die Anordnung der Außenspiegel 1 im vorderen Bereich V des Fahrzeugs 100 wird der Sichtbereich auf den Seitenbereich des Fahrzeugs 100 deutlich vergrößert und das in 1 und 2 vollständig im toten Winkel 30, 31 befindliche Nachbarfahrzeug 101 ist nicht mehr vollständig im toten Winkel. Die Unterschiede sind in 4 durch Überlagerung der toten Winkel 20, 31 und 40 deutlich sichtbar.
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Die Positionierung erfolgt dabei vorteilhaft in einer bestimmten Höhe am Fahrzeug 100, damit die Perspektive in etwa dieselbe ist wie bei in 1 und 2 gezeigten, konventionell an der A-Säule A angeordneten Außenspiegeln 1.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Kamera des Außenspiegels 1 in einem Bereich des Frontscheinwerfers des Fahrzeugs 100 angeordnet. Dieser steht vorteilhaft seitlich an der Karosserie leicht ab, so dass die Kamera in das Gehäuse des Frontscheinwerfers und mit ihrem Sichtfeld nach hinten und seitlich vom Fahrzeug 100 weisend integriert werden kann. Somit dient das Gehäuse des Frontscheinwerfers gleichzeitig als Schutz für die Kamera.
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In einer weiteren Ausführung kann die Kamera des Außenspiegels 1 seitlich oder vertikal an einem Bereich der Motorhaube angeordnet werden.
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Eine Weitwinkel- oder Fischauge-Kamera ist für die Reduzierung des toten Winkels nicht nötig, kann aber eingesetzt werden, um andere Funktionen zu erfüllen, z.B. um als Querverkehrswarnen beim Ausparken oder in engen Straßen zu agieren. Somit kann sie die bisher dort verwendeten Radarsensoren ersetzen.
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Durch die neue Anordnung des Außenspiegels und Ausführung als Kamera wird eine Verkleinerung des seitlichen toten Winkels erreicht. Hierfür wird im Vergleich zum bekannten Stand der Technik lediglich eine Kamera pro Seite und nicht mehrere Kameras mit zugehöriger Fusionseinrichtung benötigt.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrzeug
- 101
- Nachbarfahrzeug
- 1
- Außenspiegel
- 2
- Anzeigevorrichtung im Innenraum
- 10-12
- Sichtfeld Außenspiegel
- 20
- Sichtfeld Fahrer
- 30
- toter Winkel konv. Außenspiegel (Spiegel)
- 31
- toter Winkel konv. Außenspiegel (Kamera)
- 40
- toter Winkel Außenspiegel (Kamera) an vorderem Bereich FZG
- A
- A-Säule
- V
- vorderer Bereich Fahrzeug
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015202743 A1 [0004]
- DE 102012025322 B4 [0005]
