DE102019206927A1 - Camera system and assistance system for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Ein Kamerasystem für ein Fahrzeug (200) weist auf:- eine Haltevorrichtung (101) mit einer Halterung (102) und einer Aufnahme (104), wobei die Haltevorrichtung (101) mittels der Halterung (102) an dem Fahrzeug (200) befestigbar ist,- eine Kamera (103), die an der Aufnahme (104) abnehmbar befestigbar ist, wobei- die Haltevorrichtung (101) einen Teleskoparm (105) mit einer Längsachse (106) aufweist zum Verändern einer relativen Position der Aufnahme (104) zu der Halterung (102).A camera system for a vehicle (200) has: a holding device (101) with a holder (102) and a receptacle (104), the holding device (101) being attachable to the vehicle (200) by means of the holder (102) - A camera (103) which can be detachably attached to the receptacle (104), the holding device (101) having a telescopic arm (105) with a longitudinal axis (106) for changing a position of the receptacle (104) relative to the Bracket (102).
Description
Es wird ein Kamerasystem für ein Fahrzeug angegeben, insbesondere ein Kamerasystem für ein Assistenzsystem des Fahrzeugs. Weiterhin wird ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug angegeben, das ein Kamerasystem aufweist.A camera system for a vehicle is specified, in particular a camera system for an assistance system of the vehicle. Furthermore, an assistance system for a vehicle is specified which has a camera system.
Fahrzeuge können eine Kamera aufweisen und einen Monitor, der Bilder der Kamera für einen Nutzer des Fahrzeugs bereitstellt. Beispielsweise sind Spiegelersatzsysteme bekannt, bei denen mittels der Kamera und des Monitors die Sichtbereiche von herkömmlichen Außenspiegeln abgebildet werden. Es sind auch Rückfahrkameras bekannt, mittels derer Bereiche abbildbar sind, die mit herkömmlichen Spiegeln nicht einsehbar sind.Vehicles can have a camera and a monitor that provides images from the camera to a user of the vehicle. For example, mirror replacement systems are known in which the viewing areas of conventional exterior mirrors are mapped by means of the camera and the monitor. Reversing cameras are also known, by means of which areas can be displayed which cannot be seen with conventional mirrors.
Es ist wünschenswert, ein Kamerasystem für ein Fahrzeug anzugeben, das einen flexiblen Einsatz ermöglicht. Es ist zudem wünschenswert, ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug anzugeben, das einen flexiblen Einsatz ermöglicht.It is desirable to specify a camera system for a vehicle that enables flexible use. It is also desirable to specify an assistance system for a vehicle that enables flexible use.
Es wird ein Kamerasystem für ein Fahrzeug angegeben. Zudem wird ein Assistenzsystem angegeben, das insbesondere ein hier beschriebenes Kamerasystem aufweist. Die beschriebenen Merkmale, Weiterbildungen und Vorteile des Kamerasystems gelten auch für das Assistenzsystem und umgekehrt.A camera system for a vehicle is specified. In addition, an assistance system is specified, which in particular has a camera system described here. The described features, developments and advantages of the camera system also apply to the assistance system and vice versa.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Kamerasystem eine Haltevorrichtung auf. Die Haltevorrichtung weist eine Halterung und eine Aufnahme auf. Die Haltevorrichtung ist mittels der Halterung an dem Fahrzeug befestigbar. Das Kamerasystem weist eine Kamera auf. Die Kamera ist an der Aufnahme der Haltevorrichtung abnehmbar befestigbar. Insbesondere ist elektrische Energie von der Haltevorrichtung zu der Kamera übertragbar zum Betreiben der Kamera. Die Haltevorrichtung weist einen Teleskoparm mit einer Längsachse auf. Mittels des Teleskoparms ist eine relative Position der Aufnahme zu der Halterung veränderbar.According to at least one embodiment, the camera system has a holding device. The holding device has a holder and a receptacle. The holding device can be attached to the vehicle by means of the holder. The camera system has a camera. The camera can be removably attached to the receptacle of the holding device. In particular, electrical energy can be transmitted from the holding device to the camera in order to operate the camera. The holding device has a telescopic arm with a longitudinal axis. A position of the receptacle relative to the holder can be changed by means of the telescopic arm.
Das Fahrzeug ist beispielsweise ein Kraftfahrzeug wie ein Pkw, ein Lkw oder ein Baustellenfahrzeug, wie ein Bagger. Das Fahrzeug ist beispielsweise ein Anhänger für ein Kraftfahrzeug.The vehicle is, for example, a motor vehicle such as a car, a truck or a construction site vehicle such as an excavator. The vehicle is, for example, a trailer for a motor vehicle.
Die Haltevorrichtung ist an dem Fahrzeug befestigbar, beispielsweise mittels eines oder mehreren Magneten. Die Haltevorrichtung ist beispielsweise so befestigbar, dass sie zerstörungsfrei an dem Fahrzeug befestigt werden kann und wieder entfernt werden kann. Die Haltevorrichtung ist insbesondere an einer einem Innenraum des Fahrzeugs abgewandten Außenseite des Fahrzeugs befestigbar. Die Haltevorrichtung ist beispielsweise außen am Fahrzeug befestigbar, sodass die Haltevorrichtung im Betrieb in Kontakt zur Umwelt ist. Die Haltevorrichtung ist somit mit unterschiedlichen Fahrzeugen koppelbar. Somit ist ein modulares System gebildet, dass flexibel je nach gewünschtem Einsatz verwendbar ist.The holding device can be attached to the vehicle, for example by means of one or more magnets. The holding device can be fastened, for example, in such a way that it can be fastened to the vehicle in a non-destructive manner and can be removed again. The holding device can in particular be attached to an outside of the vehicle facing away from an interior of the vehicle. The holding device can be attached to the outside of the vehicle, for example, so that the holding device is in contact with the environment during operation. The holding device can thus be coupled to different vehicles. A modular system is thus formed that can be used flexibly depending on the desired application.
Die Haltevorrichtung ist gemäß Ausführungsformen fest mit dem Fahrzeug verbunden und nicht zerstörungsfrei ohne Weiteres von dem Fahrzeug entfernbar. Beispielsweise ist die Haltevorrichtung an der Halterung mit dem Fahrzeug verschraubt oder anderweitig fest verbunden.According to embodiments, the holding device is firmly connected to the vehicle and cannot easily be removed from the vehicle in a non-destructive manner. For example, the holding device is screwed to the bracket with the vehicle or is otherwise firmly connected.
Die Haltevorrichtung ist ausgebildet, die Kamera aufzunehmen und zu halten. Somit ist die Kamera mittels der Haltevorrichtung an dem Fahrzeug befestigbar. Beispielsweise ist die Kamera mittels Magneten an der Haltevorrichtung befestigbar. Die Kamera ist zerstörungsfrei aus der Haltevorrichtung wieder entnehmbar. Somit ist es beispielsweise möglich, die Kamera in einer Mehrzahl von Fahrzeugen zu verwenden, die jeweils eine eigene Haltevorrichtung aufweisen. Zudem ist es beispielsweise möglich, die Kamera zeitlich nur während des Betriebs des Fahrzeugs an dem Fahrzeug anzubringen und ansonsten von dem Fahrzeug zu entfernen, beispielsweise wenn das Fahrzeug geparkt wird.The holding device is designed to receive and hold the camera. The camera can thus be fastened to the vehicle by means of the holding device. For example, the camera can be attached to the holding device by means of magnets. The camera can be removed from the holding device without being destroyed. It is thus possible, for example, to use the camera in a plurality of vehicles, each of which has its own holding device. In addition, it is possible, for example, to attach the camera to the vehicle only during operation of the vehicle and to remove it from the vehicle otherwise, for example when the vehicle is parked.
Die Haltevorrichtung ist mit unterschiedlichen Kameras koppelbar. Somit ist ein modulares System gebildet, dass flexibel je nach gewünschtem Einsatz verwendbar ist. Es ist möglich, die Haltevorrichtung nur temporär an dem Fahrzeug zu befestigen, wenn ein Einsatz gewünscht ist.The holding device can be coupled with different cameras. A modular system is thus formed that can be used flexibly depending on the desired application. It is possible to attach the holding device to the vehicle only temporarily if use is desired.
Die Kamera und/oder die Halterung sind beispielsweise ausgebildet, wie in der
Der Teleskoparm der Halterung ermöglicht während des Betriebs eine Veränderung der relativen Position der Kamera. Somit ist es möglich, dass ein Verdecken des Sichtbereichs der Kamera im Betrieb vermieden wird. Beispielsweise bei wechselnder Ladung eines Frontladers oder bei unterschiedlichen Anbaugeräten des Fahrzeugs ist im Betrieb eine einzige Position für die Kamera nicht immer sinnvoll. Der Teleskoparm ermöglicht ein Verschieben der Position der Kamera während des Betriebs, um den Sichtbereich der Kamera zu verändern und somit den Erfassungsbereich zu vergrößern. Zudem ermöglicht der Teleskoparm, situationsabhängig die Kamera in eine geschützte Position zu bringen, beispielsweise hinter die Wand eines Anhängers. Somit kann eine Beschädigung der Kamera vermieden werden.The telescopic arm of the bracket enables the relative position of the camera to be changed during operation. It is thus possible to avoid obscuring the field of view of the camera during operation. For example, if a front loader is being charged alternately or if the vehicle has different attachments, a single position for the camera does not always make sense during operation. The telescopic arm enables the position of the camera to be shifted during operation in order to change the field of view of the camera and thus to enlarge the detection area. In addition, the telescopic arm enables the camera to be brought into a protected position depending on the situation, for example behind the wall of a trailer. Damage to the camera can thus be avoided.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Länge des Teleskoparms entlang der Längsachse veränderbar. Somit ermöglicht der Teleskoparm eine Veränderung der Position der Kamera entlang eines ersten Freiheitsgrads.According to at least one embodiment, the length of the telescopic arm can be changed along the longitudinal axis. Thus the telescopic arm enables a change in the position of the camera along a first degree of freedom.
Alternativ oder zusätzlich ist die Aufnahme um die Längsachse rotierbar. Somit ermöglicht der Teleskoparm ein Verändern der Position der Kamera im Betrieb um einen zweiten Freiheitsgrad.Alternatively or additionally, the receptacle can be rotated about the longitudinal axis. The telescopic arm thus enables the position of the camera to be changed by a second degree of freedom during operation.
Alternativ oder zusätzlich ist die Aufnahme quer zur Längsachse verschwenkbar. Somit ermöglicht der Teleskoparm ein Verändern der Position der Kamera im Betrieb in einem dritten Freiheitsgrad.Alternatively or additionally, the receptacle can be pivoted transversely to the longitudinal axis. The telescopic arm thus enables the position of the camera to be changed during operation in a third degree of freedom.
Gemäß Ausführungsformen ist somit ein Verändern der Position der Kamera in allen drei Freiheitsgraden möglich. Auch unterschiedliche Kombinationen von wenigen Freiheitsgraden ist möglich, beispielsweise unterschiedliche Kombinationen von zwei der drei Freiheitsgraden. Es ist auch möglich, dass der Teleskoparm lediglich entlang eines Freiheitsgrads veränderbar ist und die Position im Betrieb somit nur in einer Richtung veränderbar ist.According to embodiments, it is thus possible to change the position of the camera in all three degrees of freedom. Different combinations of a few degrees of freedom are also possible, for example different combinations of two of the three degrees of freedom. It is also possible that the telescopic arm can only be changed along one degree of freedom and the position can therefore only be changed in one direction during operation.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Haltevorrichtung einen Akkumulator auf. Elektrische Energie von dem Akkumulator ist zu der Kamera übertragbar zum Betreiben der Kamera. Somit ist die Haltevorrichtung auch dann verlässlich betreibbar, wenn keine direkte Verbindung zum Bordnetz des Fahrzeugs besteht. Es muss keine Kabelverbindung zum Übertragen der elektrischen Energie von dem Fahrzeug zur Haltevorrichtung vorgesehen werden. Es ist insbesondere möglich, auf eine feste Installation mit dauerhafter Stromversorgung zu verzichten.According to at least one embodiment, the holding device has an accumulator. Electrical energy from the accumulator can be transferred to the camera for operating the camera. The holding device can thus also be operated reliably when there is no direct connection to the vehicle electrical system. There is no need to provide a cable connection for transmitting the electrical energy from the vehicle to the holding device. In particular, it is possible to dispense with a permanent installation with a permanent power supply.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Aufnahme eine Energiesendevorrichtung auf. Die Kamera weist eine Energieempfangsvorrichtung auf. Die elektrische Energie ist von der Energiesendevorrichtung zu der Energieempfangsvorrichtung drahtlos übertragbar. Beispielsweise ist die Energiesendevorrichtung mit dem Akkumulator elektrisch verbunden. Die Energiesendevorrichtung und die Energieempfangsvorrichtung weisen beispielsweise jeweils eine Spule auf. Somit ist es gemäß Ausführungsbeispielen möglich, die Kamera während des Betriebs im befestigten Zustand in der Aufnahme mit elektrischer Energie zu versorgen. Hierzu muss insbesondere keine Verkabelung zwischen der Aufnahme und der Kamera vorgesehen sein. Die Kamera ist induktiv mit elektrischer Energie versorgbar.In accordance with at least one embodiment, the receptacle has an energy transmission device. The camera has an energy receiving device. The electrical energy can be transmitted wirelessly from the energy transmission device to the energy reception device. For example, the energy transmission device is electrically connected to the accumulator. The energy transmission device and the energy reception device each have a coil, for example. Thus, according to exemplary embodiments, it is possible to supply the camera with electrical energy during operation in the fastened state in the receptacle. In particular, no cabling has to be provided between the receptacle and the camera for this purpose. The camera can be supplied with electrical energy inductively.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Kamera ausgebildet, in einem befestigten Zustand der Kamera an der Haltevorrichtung mittels drahtloser Nahfeldkommunikation von der Haltevorrichtung Positionsdaten zu empfangen, um eine relative Position der Kamera zu dem Fahrzeug zu bestimmen. Somit ist eine relative Position der Kamera zum Fahrzeug bestimmbar. Beispielsweise werden die Positionsdaten mittels RFID, NFC, Bluetooth oder anderen Nahfeldkommunikationsstandards übertragen. Die Positionsdaten sind beispielsweise in einem Speicher der Haltevorrichtung gespeichert. Beispielsweise erfolgt das Ermitteln und Senden der Positionsdaten wie in der
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Kamera und die Haltevorrichtung ausgebildet zur drahtlosen Kommunikation miteinander zum Übertragen von Steuersignalen für den Teleskoparm. Somit ist es möglich, dass die Kamera Steuersignale zum Verändern der relativen Position der Aufnahme zu der Halterung sendet. Somit ist beispielsweise ein gewünschtes Sichtfeld für die Kamera einstellbar.According to at least one embodiment, the camera and the holding device are designed for wireless communication with one another in order to transmit control signals for the telescopic arm. It is thus possible for the camera to send control signals for changing the relative position of the receptacle to the holder. Thus, for example, a desired field of view for the camera can be set.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Haltevorrichtung eine Abstandssensorik auf. Die Abstandssensorik ist ausgebildet zum Ermitteln eines Abstands der Aufnahme zu einem Hindernis. Somit ist es möglich, die Position der Aufnahme zu der Halterung zu verändern, wenn ein Abstand zu dem Hindernis geringer ist als ein vorgegebener Schwellenwert. Somit ist eine Beschädigung der Kamera durch einen Kontakt mit dem Hindernis vermeidbar.According to at least one embodiment, the holding device has a distance sensor system. The distance sensor system is designed to determine a distance between the receptacle and an obstacle. It is thus possible to change the position of the receptacle in relation to the holder if a distance from the obstacle is less than a predetermined threshold value. Damage to the camera through contact with the obstacle can thus be avoided.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Kamerasystem eine Lagesensorik zum Ermitteln der Lage der Aufnahme relativ zu dem Fahrzeug auf. Somit ist es einfach und zuverlässig möglich, das Bild der Kamera mit weiteren Bildern von weiteren Kameras des Fahrzeugs zu kombinieren, beispielsweise mittels Stitching. Die kombinierten Bilder können dann als ein gemeinsames Bild auf einem Monitor des Fahrzeugs dargestellt werden.According to at least one embodiment, the camera system has a position sensor system for determining the position of the recording relative to the vehicle. It is thus possible in a simple and reliable manner to combine the image from the camera with further images from further cameras in the vehicle, for example by means of stitching. The combined images can then be displayed as a common image on a monitor of the vehicle.
Die Kamera ist beispielsweise ausgebildet, ihr Videosignal an ein Assistenzsystem des Fahrzeugs zu senden, insbesondere mittels einer Funkverbindung. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Haltevorrichtung einen Signalverstärker zur Vergrößerung der Reichweite des Funkvideosignals der Kamera auf. Der Signalverstärker ist ausgebildet zur Vergrößerung der Reichweite des Funkvideosignals der Kamera. Die Kamera ist beispielsweise ausgebildet, mittels eines WLAN-Standards oder einer anderen Funkverbindung ihr Videosignal zu einem Empfangsgerät des Fahrzeugs zu übertragen. Mittels des Signalverstärkers der Haltevorrichtung ist das Funkvideosignal der Kamera verstärkbar und somit die Reichweite verbesserbar. Somit ist auch bei verdeckter Anordnung der Kamera eine ausreichend stabile Übertragung des Funkvideosignals möglich.The camera is designed, for example, to send its video signal to an assistance system in the vehicle, in particular by means of a radio link. According to at least one embodiment, the holding device has a signal amplifier for increasing the range of the radio video signal from the camera. The signal amplifier is designed to increase the range of the wireless video signal from the camera. The camera is designed, for example, to transmit its video signal to a receiving device in the vehicle by means of a WLAN standard or another radio connection. The radio video signal of the camera can be amplified by means of the signal amplifier of the holding device and the range can thus be improved. A sufficiently stable transmission of the radio video signal is thus possible even when the camera is concealed.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug ein Kamerasystem gemäß zumindest einer Ausführungsform auf. Das Assistenzsystem weist mindestens eine weitere Kamera auf. Das Assistenzsystem weist einen Monitor auf. Bilder der Kamera und der weiteren Kamera sind kombiniert auf dem Monitor darstellbar. Somit ist es möglich, das Bild der mobilen Kamera des Kamerasystems kombiniert mit dem Bild der weiteren Kamera darzustellen. Hierfür sind insbesondere die Position der Kamera des Kamerasystems und die Position der weiteren Kamera relativ zueinander bekannt.According to at least one embodiment, an assistance system for a vehicle has a camera system according to at least one Embodiment on. The assistance system has at least one further camera. The assistance system has a monitor. Images from the camera and the other camera can be combined on the monitor. It is thus possible to display the image from the mobile camera of the camera system combined with the image from the additional camera. For this purpose, in particular the position of the camera of the camera system and the position of the further camera relative to one another are known.
Weitere Vorteile, Merkmale und Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden, in Verbindung mit den Figuren erläuterten Beispielen. Gleiche, gleichartige und gleich wirkende Elemente können darin mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein.Further advantages, features and developments result from the following examples explained in connection with the figures. Identical, identical and identically acting elements can be provided with the same reference symbols therein.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Assistenzsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel, -
2 eine schematische Darstellung eines Kamerasystems gemäß einem Ausführungsbeispiel, -
3 und4 jeweils eine schematische Darstellung eines Kamerasystems im betriebsfertigen Zustand gemäß Ausführungsbeispielen.
-
1 a schematic representation of an assistance system according to an embodiment, -
2 a schematic representation of a camera system according to an embodiment, -
3 and4th each a schematic representation of a camera system in the ready-to-operate state according to exemplary embodiments.
Das Assistenzsystem
Das Assistenzsystem
Gemäß Ausführungsbeispielen weist die Haltvorrichtung
Die Kamera
Die Haltevorrichtung
Die Haltevorrichtung
Die Kamera
Beispielsweise weist die Kamera eine Energieempfangsvorrichtung
Die Kamera
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, mittels der Nahfeldkommunikationsschnittstelle
Die Haltevorrichtung
Der Teleskoparm
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Aufnahme
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Aufnahme
Zum Verändern der Position der Aufnahme
Die Haltevorrichtung
Mittels der Abstandssensorik
Gemäß Ausführungsbeispielen weist die Haltevorrichtung
Die Lagesensorik
Gemäß Ausführungsbeispielen wird auf die Abstandssensorik
Die Haltevorrichtung
Die Kamera
Die Aufnahme
Die Haltevorrichtung
Die Aufnahme
Die Haltevorrichtung
Anhand der Identifikation weist die Applikationssoftware auf der Kamera
Die Elektronik der Haltevorrichtung
Die Kamera
Die mobile Kamera
Die Empfangsvorrichtung
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, Sensorik zu verwenden, die in die Kamera
Die Kamera
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, den Teleskoparm
Anhand der Sensorinformation ist es zudem möglich, dass die Kamera
Die Halterung
Die Befestigung der Halterung
Alternativ oder zusätzlich ist die Halterung
Die mobile Kamera
Die Befestigung der Haltevorrichtung
Mittels der Lagesensorik
Gemäß Ausführungsbeispielen ist es auch möglich, den Teleskoparm
Die Haltevorrichtung
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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