DE10341817B4

DE10341817B4 - Abbildungsvorrichtung und Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung

Info

Publication number: DE10341817B4
Application number: DE10341817A
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Nagoya Imoto
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2003-09-10
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2023-09-11
Also published as: US20040046889A1; JP2004104476A; JP4005456B2; DE10341817A1; US7508440B2

Abstract

Abbildungsvorrichtung (3) mit:
– einem Bildaufnahmeelement (31), das so ausgelegt ist, dass es Bilder mehrerer Gesichtsfelder gleichzeitig aufnimmt;
– einer Abbildungslinse (29), die vor dem Bildaufnahmeelement (31) angeordnet ist;
– einem ersten optischen Element (16), das vor der Abbildungslinse (29) angeordnet ist und die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt; und
– einem zweiten optischen Element (17, 19), das vor der Abbildungslinse (29) angeordnet ist und nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse aufweist,
– wobei das erste optische Element (16) Lichtbündel von weiten Winkelbereichen einiger Gesichtsfelder von einer Mehrzahl von Gesichtsfeldern über die Abbildungslinse (29) auf das Bildaufnahmeelement (31) lenkt; und
– wobei das zweite optische Element (17, 19) Lichtbündel von schmalen Winkelbereichen der übrigen Gesichtsfelder der Mehrzahl von Gesichtsfeldern über die Abbildungslinse (29) auf das Bildaufnahmeelement (31) lenkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abbildungsvorrichtung zur gleichzeitigen Aufnahme von Bildern in mehreren Richtungen bzw. von mehreren Gesichtsfeldern der Abbildungsvorrichtung mit Hilfe eines einzigen Bildaufnahmeelements, sowie eine Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung, die die Abbildungsvorrichtung verwendet.
Eine bekannte Vorrichtung zur gleichzeitigen Aufnahme von Bildern dreier Gesichtsfelder einer Abbildungsvorrichtung, nämlich einem nach vorn links gerichteten Gesichtsfeld (im Folgenden als "vorderes linkes Gesichtsfeld" bezeichnet), einem nach vorn rechts gerichteten Gesichtsfeld (im Folgenden als "vorderes rechtes Gesichtsfeld" bezeichnet) und einem nach schräg vorn unten gerichteten Gesichtsfeld (im Folgenden als "vorderes unteres Gesichtsfeld" bezeichnet), mit Hilfe eines einzigen Bildaufnahmeelements ist aus der JP 2000-089301 A bekannt. Die 11 und 12 zeigen einen schematischen Längsquerschnitt (Schnitt entlang der Linie XI-XI in 12) und einen Querschnitt von oben der herkömmlichen Abbildungsvorrichtung.
Bei der herkömmlichen Abbildungsvorrichtung 100 ist eine Abbildungslinse 129 vor einem einzigen Bildaufnahmeelement 131 angeordnet. Ein Prisma 156 in Form eines dreieckigen Stabes ist in einem oberen Bereich (in 11 durch das Symbol "Vu" gekennzeichnet) eines vertikalen Gesichtsfeldwinkels (in 11 durch das Symbol "V" gekennzeichnet) der Abbildungslinse 129, vor der Abbil dungslinse 129 angeordnet. Lichtbündel aus dem vorderen linken und dem vorderen rechten Gesichtsfeld (in 12 durch Symbole "143L" bzw. "143R" gekennzeichnet") der Abbildungsvorrichtung 100 werden durch das Prisma 156 zur Abbildungslinse 129 reflektiert, treten durch den oberen Bereich Vu des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 129 hindurch und treffen auf die Abbildungslinse 129 auf. Diese Lichtbündel 143L und 143R werden dann durch die Abbildungslinse 129 als Bilder auf dem Bildaufnahmeelement 131 abgebildet. Lichtbündel aus dem vorderen unteren Gesichtsfeld der Abbildungsvorrichtung 100 (in 11 durch das Symbol "143F" gekennzeichnet) treten durch den unteren Bereich (In 11 durch das Symbol "Vd" gekennzeichnet) des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 129 ein, treffen direkt auf die Abbildungslinse 129 auf und werden durch die Abbildungslinse 129 als Bild auf dem Bildaufnahmeelement 131 abgebildet. Auf diese Weise werden gleichzeitig die Bilder des vorderen linken, des vorderen rechten und des vorderen unteren Gesichtsfeldes mit Hilfe des einzigen Bildaufnahmeelements 131 aufgenommen.
Wenn eine solche Abbildungsvorrichtung 100 in einer Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung verwendet wird, wird die Abbildungsvorrichtung 100 in einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet und nimmt Bilder von sogenannten "toten Winkeln" (im Folgenden als "Totwinkelzonen" bezeichnet) in den Richtungen des vorderen linken, des vorderen rechten und des vorderen unteren Gesichtsfeldes des Fahrzeugs auf. In diesem Fall ist es wünschenswert, das Bild des vorderen unteren Gesichtsfeldes als Weitwinkelbild aufzunehmen, so dass das Bild einen weiten Winkelbereich von einer sehr nahen Position bis zu einer entfernten Position angezeigt wird.
Folglich wurde eine Idee vorgeschlagen, wonach das Bild des vorderen unteren Gesichtsfeldes der Abbildungsvorrichtung 100 in einem weiten Winkel aufgenommen wird, indem eine Weitwinkellinse als die Abbildungslinse 129 gewählt wird.
Bei dem oben genannten Vorschlag sind jedoch sowohl die im oberen Bereich Vu des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V des Abbildungslinse 29 (d. h. dem vorderen linken und dem vorderen rechten Gesichtsfeld der Abbildungsvorrichtung 100) aufgenommen Bilder als auch die im unteren Bereich Vd des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 129 (d. h. dem vorderen unteren Gesichtsfeld der Abbildungsvorrichtung 100) aufgenommenen Bilder Weitwinkelbilder. Folglich zeigen die Bilder des vorderen linken und des vorderen rechten Gesichtsfeldes der Abbildungsvorrichtung 100 sowie die Bilder des vorderen unteren Gesichtsfeldes der Abbildungsvorrichtung 100 einen weiten Winkelbereich bzw. ein breits Gesichtsfeld. Daher ist der oben genannte Vorschlag insofern nachteilig, als ein sich nahendes Objekt, das sowohl auf den Bildern der vorderen linken Gesichtsfeldrichtung als auch auf den Bildern der vorderen rechten Gesichtsfeldrichtung dargestellt ist, nur als kleines Objekt angezeigt wird.
Die JP 06-344827 A offenbart eine Überwachungsvorrichtung zur Überwachung eines Totwinkelbereichs in seitlicher Richtung eines Fahrzeugs, mit einem Bildaufnahmeelement und einer Abbildungslinse, die vor dem Bildaufnahmeelement angeordnet ist, wobei einfallendes Licht über eine Spiegelanordnung auf die Abbildungslinse gelenkt wird.
Es ist somit ein Ziel der Erfindung, eine Abbildungsvorrichtung bereitzustellen, die dazu geeignet ist, Weitwinkelbilder einiger Gesichtsfelder von einer Mehrzahl von Gesichtsfeldern und Schmalwinkelbilder der übrigen Gesichtsfelder mittels einer einfachen Konstruktion gleichzeitig, bei der ein einziges Aufnahmeelement verwendet wird, aufzunehmen und darüber hinaus eine Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung bereitzustellen, die die Abbildungsvorrichtung verwendet.
Um das Ziel zu erreichen wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung eine Abbildungsvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: Ein Bildaufnahmeelement, das konfiguriert ist, um gleichzeitig Bilder mehrerer Gesichtsfelder aufzunehmen, eine Abbildungslinse, die in Richtung eines in die Abbildungsvorrichtung einfallenden Lichtbündels vor dem Bildaufnahmeelement angeordnet ist, ein erstes optisches Element, das in Richtung eines in die Abbildungsvorrichtung einfallenden Lichtbündels vor der Abbildungslinse angeordnet ist und die Eigenschaften einer konkaven Linse besitzt, und ein zweites optisches Element, das vor der Abbildungslinse angeordnet ist und nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse aufweist, wobei das erste optische Element Lichtbündel aus einem weiten Winkelbereich einiger Gesichtsfelder von der Mehrzahl von Gesichtsfeldern mit Hilfe der Abbildungslinse auf das Bildaufnahmeelement lenkt, und wobei das zweite optische Element Lichtbündel von schmalen Winkelbereichen der übrigen Gesichtsfelder der Mehrzahl von Gesichtsfeldern über die Abbildungslinse auf das Bildaufnahmeelement lenkt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: Eine Abbildungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, die in einem vorderen Abschnitt oder einem hinteren Abschnitt eines Fahrzeugs angeordnet ist, ein Bildverarbeitungsabschnitt, der konfiguriert ist, um eine vorbestimmte Bildverarbeitung eines von der Abbildungsvorrichtung aufgenommenen Bildes durchzuführen, und eine Anzeigevorrichtung, die in dem Fahrzeug angeordnet ist und die das von dem Bildverarbeitungsabschnitt verarbeitete Bild anzeigt.
Die genannten Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen sind:
1 eine Ansicht, die schematisch eine Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine schematische Querschnittsansicht von oben der in 1 gezeigten Abbildungsvorrichtung;
3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III der 2 und 9;
4 eine Ansicht, die ein Beispiel eines von der Abbildungsvorrichtung der 1 aufgenommenen Bildes zeigt;
5 eine Ansicht, die ein Beispiel eines von der Anzeigevorrichtung der 1 angezeigten Bildes zeigt;
6 eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel eines von der Anzeigevorrichtung der 1 angezeigten Bildes zeigt;
7 eine Ansicht, die ein noch weiteres Beispiel eines von der Anzeigevorrichtung der 1 angezeigten Anzeigebildes zeigt;
8 eine schematische Querschnittsansicht von der Seite von einem zweiten und einem dritten modifizierten Beispiel der Abbildungsvorrichtung der 1;
9 eine schematische Querschnittsansicht von oben eines ersten modifizierten Beispiels der Abbildungsvorrichtung der 1;
10 eine Ansicht zur Erläuterung eines vierten modifizierten Beispiels der Abbildungsvorrichtung der 1;
11 eine Querschnittsansicht entlang der Linie XI-XI der 12 (schematische Querschnittsansicht von der Seite der herkömmlichen Abbildungsvorrichtung); und
12 eine schematische Querschnittsansicht von oben einer herkömmlichen Abbildungsvorrichtung.
Nachfolgend sind eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowie deren Modifikationen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht von oben, die einen Aufbau der in 1 gezeigten Abbildungsvorrichtung zeigt. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III von 2. 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines aufgenommenen Bildes der Abbildungsvorrichtung von 1 zeigt. 5 bis 7 sind jeweils Ansichten, die Beispiele eines angezeigten Bildes der Anzeigevorrichtung von 1 zeigen.
Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung gemäß der Ausführungsform eine einzige Abbildungsvorrichtung 3, die in einem vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs (d. h. dem Abschnitt unterhalb eines Frontemblems) angeordnet ist und in mehreren Richtungen um das Fahrzeug Bilder von "Totwinkelzonen" aufnimmt. Gemäß der Ausführungsform ist die Abbildungsvorrichtung 3 konfiguriert, dass sie Bilder in drei Richtungen bezüglich des Fahrzeugs bzw. von drei Gesichtsfeldern der Abbildungsvorrichtung (vorn unten, vorn links und vorn rechts) aufnimmt. Die Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung 1 umfasst darüber hinaus eine Anzeigevorrichtung 5, die im Innern des Fahrzeugs angeordnet ist und auf der die von der Abbildungsvorrichtung 3 aufgenommenen Bilder angezeigt werden, sowie eine Steuereinheit 7 zur Ausführung einer vorbestimmten, erforderlichen Bildverarbeitung der von der Aufnahmevorrichtung 3 aufgenommenen Bilder.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, ist die Abbildungsvorrichtung 3 so aufgebaut, dass eine Kameraeinheit 15, eine Weitwinkellinse 16 (d. h. ein optisches Element, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt) und ein Paar aus einem linken Prisma 17 und einem rechten Prismen 19, die jeweils in Richtung eines in die Abbildungsvorrichtung 3 einfallenden Lichtbündels vor der Kameraeinheit 15 angeordnet sind und die optische Elemente sind, die nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzen, in einem lichtundurchlässigen Gehäuse 13 aufgenommen und angeordnet sind.
Das Gehäuse 13 ist als eine abgedichtete, d. h. insbesondere wasserdichte Box ausgebildet. Wenigstens die linke und die rechte Seitenfläche sowie die vordere untere Oberfläche des Gehäuses 13 sind nach innen abgeschrägt ausgebildet. Transparente Fenster 13L, 13R und 13F, die jeweils aus einem transparenten Element gebildet sind, sind an der linken abgeschrägten Seitenfläche, der rechten abgeschrägten Seitenfläche bzw. der unteren abgeschrägten Oberfläche angeordnet. Die transparenten Elemente, die die transparenten Fenster 13L und 13R an der linken bzw. der rechten abgeschrägten Seitenfläche des Gehäuses 13 bilden, weisen eine flache Form auf. Das transparente Element, das das transparente Fenster 13F auf der unteren abgeschrägten Seitenfläche des Gehäuses 13 bildet, ist als Weitwinkellinse 16 ausgebildet.
Bei dem Gehäuse 13 sind die Ränder der transparenten Fenster 13L, 13R, 13F (d. h. 16 in 3) mit den jeweils angrenzenden Rändern der abgeschrägten Seiten des Gehäuses 13 mittels eines transparenten, wetterfesten Polycarbonats verbunden. Die Bereiche der abgeschrägten Seiten werden mit Hilfe einer Abdeckmaske mit einer lichtundurchlässigen Farbe derart beschichtet, dass die transparenten Fenster 13L, 13R, 13F nicht mit der lichtundurchlässigen Farbe bedeckt sind. Die gesamte Oberfläche, d. h. auch die Bereiche der transparenten Fenster 13L, 13R, 13F sowie der lichtundurchlässige Abschnitte der abgeschrägten Seiten des Gehäuses 13, sind mit einer farblosen, transparenten und harten Beschichtung (z. B. einer unter UV-Bestrahlung aushärtenden Beschichtung) beschichtet. In der Ausführungsform wird ein transparentes Polycarbonat mit einem relativ hohen Brechungsindex von n_d = 1,58 verwendet. Somit kann die Weitwinkellinse 16, die in dem transparenten Fenster 13F integriert ist, im Vergleich zu einem Fall, bei dem als transparentes Element PMMA (n_d = 1,49) verwendet wird, dünner ausgebildet sein. Darüber hinaus wird die Abriebfestigkeit und die Witterungsbeständigkeit des Gehäuses 13 durch die Beschichtung des Gehäuses 13 mit der harten Beschichtung verbessert. Das Gehäuse 13 ist in einem vorbestimmten Verhältnis in einen Gehäusehauptkörper und einen Abdeckkörper unterteilt, und eine nicht gezeigte wasserundurchlässige Struktur wie etwa eine Abdichtung ist an der Verbindung des Hauptkörpers mit dem Abdeckkörper angeordnet. Die Wasserundurchlässigkeit des Gehäuses 13 wird durch die wasserundurchlässige Struktur gewährleistet.
Die Kameraeinheit 15 ist so aufgebaut, dass eine Abbildungslinse 29, ein einziges Bildaufnahmeelement 31 wie etwa ein CCD-Element und eine Verarbeitungsschaltung 33 wie etwa eine Steuerschaltung des Bildaufnahmeelements 31 in einem Halter (röhrenförmigem Körper) 27 aufgenommen und angeordnet sind.
Die Abbildungslinse 29 kann zum Beispiel als eine zusammengesetzte Linse aufgebaut sein. Bei der Ausführungsform beträgt der horizontale Gesichtsfeldwinkel der Abbildungslinse 29 etwa 80°, und der vertikale Gesichtsfeldwinkel der Abbildungslinse 29 beträgt etwa 60°. Da der horizontale Gesichtsfeldwinkel der Abbildungslinse 29 etwa 80° beträgt, wird ein nahes Objekt, das in den aufgenommenen Bildern der Gesichtsfelder vorn links und vorn rechts der Abbildungsvorrichtung 3 angezeigt wird, groß angezeigt, so dass die Sichtbarkeit bzw. Deutlichkeit der in Richtung vorn rechts und vorn links bezüglich der Abbildungsvorrichtung 3 aufgenommenen Bilder im Vergleich zu dem Fall, bei dem eine Superweitwinkellinse als Abbildungslinse 29 verwendet wird, verbessert ist. Das Bildaufnahmeelement 31 ist in Richtung des einfallenden Lichtbündels unmittelbar hinter der Abbildungslinse 29 und in einer Position angeordnet, bei der die vertikale zentrale Achse Ps einer Bildaufnahmefläche 31a des Bildaufnahmeelements 31 mit der optischen Achse P3 der Abbildungslinse 29 zusammenfällt.
Die Kameraeinheit 15 wird positioniert bzw. ausgerichtet, indem ihre Bildaufnahmeachse (d. h. die optische Achse P3 der Abbildungslinse 29) um einen vorbestimmten Winkel (z. B. 12,5°) bezüglich der horizontalen Achse geneigt wird, so dass das Bild des vorderen unteren Gesichtsfeldes der Abbildungsvorrichtung 3 korrekt aufgenommen wird. Im positionierten Zustand ist das transparente Fenster 13F (d. h. die Weitwinkellinse 16) des Gehäuses 13 in dem unteren Bereich (d. h. dem unteren 25°-Bereich) Vd des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29 angeordnet. Die Prismen 17, 19 sind in dem oberen Bereich (d. h. dem oberen 35°-Bereich) Vu des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29 angeordnet. Und zwar ist die Weitwinkellinse 16 so angeordnet, dass sie nur einen Teil des Gesichtsfeldwinkels der Abbildungslinse 29 einnimmt, welcher lediglich einigen der Gesichtsfelder (hier des vorderen unteren Gesichtsfeldes) der Mehrzahl von Gesichtsfeldern der Abbildungsvorrichtung 3 entspricht. Die Prismen 17, 19 sind so angeordnet, dass sie nur den verbleibenden Bereich des Gesichtsfeldwinkels der Abbildungslinse 29 einnehmen, der den übrigen Gesichtsfeldern (hier dem vorderen linken und dem vorderen rechten Gesichtsfeldern) der Mehrzahl von Gesichtsfeldern der Abbildungsvorrichtung 3 entspricht.
Wie oben erwähnt, ist die Weitwinkellinse 16 in das transparente Fenster 13F des Gehäuses 13 der Abbildungsvorrichtung 3 integriert und wird außerdem als ein transparentes Element verwendet, das das transparente Fenster 13F bildet.
Die Weitwinkellinse 16 weist im Querschnitt die Form einer Konkavlinse auf, wobei sie eine Umfangsrandkontur aufweist, die etwa die gleiche Form und Größe wie die Umfangsrandkontur (z. B. eine Rechteckform) des transparenten Fensters 13F des Gehäuses 13 aufweist, und ist eine sogenannte Weitwinkel-Konverter-Linse. Insbesondere ist bei der Weitwinkellinse 16, wie es zum Beispiel in 3 gezeigt ist, die Mitte ihres oberen Abschnitts 16u am dünnsten, und die Dicke der Linse 16 nimmt von der Mitte ihres oberen Abschnitts 16u in Richtung der Umfangsrandabschnitte von drei Seiten, die von ihrem unteren Abschnitt 16d sowie ihrem linken und rechten Abschnitt gebildet werden, allmählich zu. Die gesamte Linse 16 ist z. B. eine sphärische Linse mit einer bezüglich des Gehäuses 13 nach außen gewölbten Oberfläche (mit anderen Worten, die Linse 16 weist eine Form auf, bei der der obere Abschnitt einer Konkavlinse wie etwa einer negativen Meniskuslinse abgeschnitten und entfernt ist.) Da die Weitwinkellinse 16 mit dieser Form in dem unteren Bereich Vd des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29 angeordnet ist, ist das vordere untere Gesichtsfeld der Abbildungsvorrichtung 3 (d. h. der Bereich, der dem unteren Bereich Vd des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Aufnahmelinse 29 entspricht) oben nicht vergrößert, vergrößert sich hingegen zu beiden Seiten und nach unten zu einem weiten Gesichtsfeld. Bei der Ausführungsform ist der vertikale Gesichtsfeldwinkel Vd' (d. h. der untere Bereich Vd des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29) des Gesichtsfeldes vorn unten der Abbildungsvorrichtung 3 auf das 1,6-fache, d. h. von 25° auf 40°, vergrößert. Der vertikale Gesichtsfeldwinkel Vd' ist ein Weitwinkelgesichtsfeld mit in etwa der gleichen Ausdehnung bzw. dem gleichen Erfassungsbereich wie bei der Verwendung einer Abbildungslinse, die einen horizontalen Gesichtsfeldwinkel von 128° aufweist.
Da die Weitwinkellinse 16 in dem unteren Bereich Vd des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29 angeordnet ist, ist die Brennweite der Abbildungslinse 29 verändert. Daraus folgt, dass das von dem optischen System aus Weitwinkellinse 16 und Abbildungslinse 29 erzeugte optische Bild von Gegenständen in dem vorderen un teren Gesichtsfeld der Abbildungsvorrichtung 3 gegenüber den von dem optischen System aus den Prismen 17, 19 und der Abbildungslinse 29 erzeugten Bildern von Gegenständen in dem vorderen linken und dem vorderen rechten Gesichtsfelder verschoben und defokussiert sein kann. In der Praxis ist die Defokussierung bei der Ausführungsform jedoch unproblematisch, wenn als Abbildungslinse 29 eine Linse mit kurzer Brennweite und großer Schärfentiefe (d. h. einem großen Fokusbereich) gewählt wird.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, weisen die Prismen 17, 19 jeweils in etwa die Form eines dreieckigen Stabes auf und sind zueinander im Wesentlichen spiegelsymmetrisch. Bei dem linken (rechten) Prisma 17 (19) ist die linke (rechte) Prismenseite 17L (19R) sowie die Rückseite 17B (19B) lichtdurchlässig. Eine metallische Schicht 39, z. B. aus Aluminium, ist auf der rechten – (linken) Prismenseite 17R (19L) aufgedampft, so dass diese Seiten reflektierend sind. Darüber hinaus ist ein nicht dargestellter Schutzfilm aus schwarzer Farbe auf der aufgedampften Reflexionsschicht aufgebracht.
Jedes der Prismen 17, 19 ist so angeordnet, dass ein horizontaler Winkel α der Prismen 17, 19 nach vorn weist, die linke (rechte) Prismenseitenfläche 17L (19R) liegt gegenüber dem linken (rechten) transparenten Fenster 13L (13R) des Gehäuses 13, und die Prismenrückseite 17B (19B) liegt gegenüber der Abbildungslinse 29. Die Prismen 17, 19 sind bezüglich einer vertikalen (senkrecht zur Zeichenebene der 2 liegenden), die Abbildungslinse 29 halbierenden Schnittfläche S1 symmetrisch angeordnet. Beide Prismen 17, 19 sind vertikal angeordnet, wobei jeweils ein Abschnitt entfernt ist (hier ein in 3 im Wesentlichen dreieckiger Abschnitt, wobei ein Schenkel des Dreiecks von der in 3 unteren Seite der Prismen 17, 19, der andere Schenkel des Dreiecks von der gedach ten Verlängerung der optischen Achse der Abbildungslinse gebildet wird und beide Schenkel einen Winkel von 17,5° oder weniger am ungefähren Ort der Eintrittspupille der Abbildungslinse 29 einschließen), der in den unteren Bereich Vd des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29 hervorragt, so dass die Prismen 17, 19 in dem oberen Bereich Vu des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29 liegen.
Nachstehend ist die Bildaufnahme der Abbildungsvorrichtung 3 beschrieben.
Wie in 3 gezeigt ist, tritt ein Lichtbündel 43F von dem weitwinkligen, vorderen unteren Gesichtsfeld der Abbildungsvorrichtung 3 (d. h. aus einer Richtung schräg vorn unten bezüglich eines Fahrzeugs) durch das transparente Fenster 13F des Gehäuses 13 hindurch, wobei es von – der Weitwinkellinse 16 gebrochen wird, die in das transparente Fenster 13F integriert ist, und wird in Richtung der Abbildungslinse 29 abgelenkt. Das Lichtbündel 43F durchläuft anschließend den unteren Bereich Vd des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29 und trifft direkt auf die Abbildungslinse 29 auf. Das Lichtbündel 43F wird dann von der Abbildungslinse 29 konvergiert und als invertiertes Spiegelbild in dem oberen Halbbereich 31u der Bildaufnahmefläche 31a der Bildaufnahmevorrichtung 31 abgebildet. Das heißt, das Bild, das durch die Weitwinkellinse 16 von dem Bildaufnahmeelement 31 aufgenommen wird, ist das Bild einer "Totwinkelzone" des Fahrzeugs, die sich in dem vorderen unteren Gesichtsfeld der Abbildungsvorrichtung 3 erstreckt und einen großen Winkelbereich einschließt (d. h. das Bild eines weiten Winkelbereichs einer unmittelbar vor dem Fahrzeug liegenden Position bis zu einer von dem Fahrzeug entfernten Position).
Gleichzeitig treten, wie es in 2 gezeigt ist, Lichtbündel 43L und 43R aus einem schmalen Winkelbereich des vorderen linken Gesichtsfeldes bzw. einem schmalen Winkelbereich des vorderen rechten Gesichtsfeldes der Abbildungsvorrichtung 3 (d. h. aus der Richtung vorn links bzw. rechts bezüglich des Fahrzeugs) durch das transparente Fenster 13L bzw. 13R des Gehäuses 13 hindurch und treffen auf die linke bzw. rechte Prismenseitenfläche 17L bzw. 19R des linken bzw. rechten Prismas 17 bwz. 19. Die Lichtbündel 43L und 43R werden dann an der prismeninneren Oberfläche der rechten bzw. linken Prismenseitenfläche 17R bzw. 19L des linken bzw. rechten Prismas 17 bzw. 19 und schließlich an der prismeninneren Oberfläche der linken bzw. rechten Prismenseitenfläche 17L bzw. 19R reflektiert. Das heißt, die Lichtbündel werden jeweils insgesamt zweimal auf den jeweiligen inneren Oberflächen invertiert und treten von der Prismenrückseite 17B bzw. 19B aus. Anschließend treten die Lichtbündel durch den oberen Bereich Vu des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29 und treffen auf die Abbildungslinse 29 auf. Die Lichtbündel werden dann von der Abbildungslinse 29 konvergiert und (ebenso wie das Lichtbündel 43F aus dem vorderen unteren Gesichtsfeld der Abbildungsvorrichtung 3) als invertiertes Spiegelbild auf dem rechten bzw. linken Halbbereich 31R bzw. 31L eines unteren Halbbereichs 31d der Bildaufnahmefläche 31a des Bildaufnahmeelements 31 abgebildet. Somit wird mit Hilfe des Bildaufnahmeelements 31 ein schmalwinkliges Bild von der vorderen rechten und der vorderen linken "Totwinkelzone" des Fahrzeugs, d. h. von dem vorderen linken und dem vorderen rechten Gesichtsfeldwinkel aufgenommen, so dass ein nahes Objekt groß dargestellt wird.
Somit werden alle Bilder von dem einzigen Bildaufnahmeelement 31 gleichzeitig aufgenommen, so dass die Totwinkelzone in Richtung vorn unten bezüglich des Fahrzeugs einen weiten Winkelbereich einschließt, und die Totwinkelzonen in Richtung vorn links und vorn rechts bezüglich des Fahrzeugs jeweils einen schmalen Winkelbereich einschließen.
Wie in 4 gezeigt ist, wird das von dem Bildaufnahmeelement 31 aufgenommene Gesamtbild, das wenigstens ein aufgenommenes Einzelbild umfasst, mit Hilfe einer Verarbeitungsschaltung 33 zu einer Darstellung eines z. B. hinsichtlich der Orientierung korrigierten Gesamtbildes 47 verarbeitet (weitere Darstellungen sind weiter unten beschrieben), bei der das von der Abbildungsvorrichtung 3 aufgenommene Bild des vorderen linken Gesichtsfeldes als ein aufrechtes, orthoskopisches Bild in einem linken Halbbereich 47L eines oberen Halbbereichs 47u angeordnet ist, das von der Abbildungsvorrichtung 3 aufgenommene Bild des rechten vorderen Gesichtsfeldes als ein aufrechtes, orthoskopisches Bild in einem rechten Halbbereich 47R eines oberen Halbbereich 47u angeordnet ist, und das von der Abbildungsvorrichtung 3 aufgenommene Bild des vorderen unteren Gesichtsfeldes als ein aufrechtes, orthoskopisches Bild in einem unteren Halbbereich 47d angeordnet ist. Das korrigierte Gesamtbild 47 wird an einen Controller 7 ausgegeben. Bei der Ausführungsform wird das aufgenommene Gesamtbild aus allen von dem Bildaufnahmeelement 31 aufgenommenen Bildern zu einem Spiegelbild invertiert und somit zu dem korrigierten Gesamtbild 47 korrigiert.
Der Controller 7 umfasst einen Bildverarbeitungsabschnitt 7a, der ein Bild erzeugt, das z. B. im Inneren des Fahrzeugs angezeigt werden soll (im Folgenden als "Anzeigebild" bezeichnet), indem eine vorbestimmte, erforderliche Bildverarbeitung an dem korrigierten Gesamtbild 47 ausgeführt wird, und einen Umschaltungssteuerungsabschnitt 7b zum Steuern einer Anzeige 5 bzw. des auf der Anzeigevorrichtung 5 angezeigten Anzeigebildes und zum Umschalten des in dem Bildverarbeitungsabschnitt 7a erzeugten Anzeigebildes zwischen verschiedenen Darstellungen.
Der Bildverarbeitungsabschnitt 7a führt eine Bildverarbeitung aus, bei der wenigstens entweder die Verarbeitungsschritte des Ausschneidens, Vergrößerns oder Neuanordnens eines der Einzelbilder des korrigierten Gesamtbildes 47 und eine Einblendung eines Maskenbildes über jedes der Einzelbilder des korrigierten Gesamtbildes 47 kombiniert werden. Der Bildverarbeitungsabschnitt 7a zeigt dann auf Befehle des Umschaltungssteuerungsabschnitts 7b oder auf Befehle eines Betätigungsschalters eine der in den 5 bis 7 gezeigten Darstellungen 47a, 47b und 47c des korrigierten Gesamtbildes 47 an.
Bei der Darstellung 47a der 5 zeigt der Bildverarbeitungsabschnitt 7a zusätzlich zu dem von der Abbildungsvorrichtung 3 erzeugten korrigierten Gesamtbild 47 der 4, das die korrigierten aufgenommenen Bilder des vorderen unteren, vorderen linken und vorderen rechten Gesichtsfeldes zeigt, in einem nicht benötigten Bereich ein Maskenbild 51a an. Zum Beispiel wird in der Darstellung 47a der 5 ein Maskenbild 51a in Form eines umgedrehten "T" erzeugt, so dass der Grenzbereich zwischen dem oberen Halbbereich 47u und dem unteren Halbbereich 47d des korrigierten Gesamtbildes 47 sowie der Grenzbereich zwischen dem linken Halbbereich 47L und dem rechten Halbbereich 47R der oberen Halbbereiche 47u des korrigierten Gesamtbildes 47 abgedeckt ist. Je nach Erfordernis kann eines der auf dem korrigierten Gesamtbild 47 angezeigten Einzelbilder vergrößert oder in anderer Weise verarbeitet dargestellt werden.
Wenn andererseits der Bildverarbeitungsabschnitt 7a die Darstellung 47b der 6 anzeigt, i. e. nur die korrigierten mit der Abbildungsvorrichtung 3 aufgenommenen Bilder des vorderen linken und des vorderen rechten Gesichtsfeldes, schneidet der Bildverarbeitungsabschnitt 7a vorbestimmte Bereiche WL, WR, die den korrigierten aufgenommene Bilder des vorderen linken und des vorderen rechten Gesichtsfeldes entsprechen, aus dem von der Aufnahmevorrichtung 3 aufgenommenen und korrigierten Gesamtbild 47 der 4 aus, und vergrößert jeweils diese ausgeschnittenen Bildausschnitte bzw. Einzelbilder in vorbestimmten Vergrößerungsverhältnissen (hier z. B. in der Längsrichtung). Der Bildverarbeitungsabschnitt 7a erzeugt anschließend die vergrößerten Bildausschnitte in dem linken Halbbereich 47L und dem rechten Halbbereich 47R der Darstellung 47b an. Ferner erzeugt (ordnet neu) der Bildverarbeitungsabschnitt 7a einen Maskenbild 51b in den nicht benötigten Bereichen der Anzeige und somit die Darstellung 47b. Bei der Darstellung 47b der 6 zum Beispiel wird das Maskenbild 51b gekippten "H" erzeugt, so dass der Randabschnitt des linken Halbbereichs 47L und des rechten Halbbereichs 47R der Darstellung 47b sowie ein oberer Seitenabschnitt und ein unterer Seitenabschnitt davon abgedeckt wird.
Um andererseits die Darstellung 47c der 7, d. h. nur das korrigierte aufgenommene Bild des vorderen unteren Gesichtsfeldes, anzuzeigen, schneidet der Bildverarbeitungsabschnitt 7a einen vorbestimmten Bereich WF des korrigierten Gesamtbildes 47 der 4 aus, der das von der Abbildungsvorrichtung 3 aufgenommene vordere untere Gesichtsfeld zeigt, vergrößert den ausgeschnittenen Bildausschnitt bzw. das Einzelbild in einem vorbestimmten Vergrößerungsverhältnis (hier zum Beispiel in Längsrichtung) und ordnet den vergrößerten Bildausschnitt in dem mittleren Bereich der Anzeige an. Darüber hinaus erzeugt der Bildverarbeitungsabschnitt 7a ein Maskenbild 51c in einem nicht benötigten Bereich der Anzeige und erzeugt somit die Darstellung 47c der 7. In der anzuzeigenden Darstellung 47c der 7 zum Beispiel wird das Maskenbild 51c erzeugt, so dass der obere Seitenabschnitt und der untere Seitenabschnitt des korrigierten Gesamtbildes 47 abgedeckt wird.
Insbesondere sind in den Darstellungen 47a, 47b der 5 und 6 die aufgenommenen Bilder der jeweiligen Gesichtsfelder durch ihre jeweiligen Maskenbilder 51a, 51b unterteilt, und das Unterscheidungsvermögen der aufgenommenen Bilder der jeweiligen Gesichtsfelder, d. h. der Einzelbilder in den Darstellungen 47a, 47b, ist verbessert.
Der Bildverarbeitungsabschnitt 7a schaltet durch Steuerung des Umschaltsteuerungsabschnitts 7b wahlweise zwischen einem der von dem Bildverarbeitungsabschnitt 7a erzeugten Darstellungen 47a, 47b, 47c, einem nachstehend beschriebenen Fernsehbild von dem Umschaltsteuerungsabschnitt 7b und einem Navigationsbild um, und zeigt das ausgewählte Anzeigebild in der Anzeige 5 an.
Der Umschaltsteuerungsabschnitt 7b schaltet wahlweise eines der in dem Bildverarbeitungsabschnitt 7a zur Anzeige aufbereiteten Darstellungen 47a, 47b, 47c, das von einem Fernsehtuner 55 empfangene Fernsehbild und das von einem Fahrzeugnavigationsgerät 57 erhaltene Navigationsbild um, und zeigt durch manuelles Steuern des Bildverarbeitungsabschnitts 7a auf der Grundlage eines Betätigungssignals von dem Betätigungsschalter oder durch automatisches Steuern auf der Grundlage einer Fahrzeuginformation wie etwa einem Signal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einem Verschiebungssignal oder einem Zündschaltsignal (z. B. einem IG-SW-Signal) das ausgewählte Bild auf der Anzeigevorrichtung 5 an.
Das Fahrzeugnavigationsbild kann in dem korrigierten Gesamtbild (einschließlich der anzuzeigenden Darstellungen 47a, 47b, 47c) der Aufnahmevorrichtung 3 erzeugt werden, und kann gleichzeitig auf der Anzeigevorrichtung 5 angezeigt werden. Wenn zum Beispiel die aufgenommenen Bilder des vorderen linken und des vorderen rechten Gesichtsfeldes und das Navigationsbild kombiniert und gleichzeitig auf der Anzeigevorrichtung 5 angezeigt werden, wird anstelle des aufgenommenen Bildes des vorderen unteren Gesichtsfeldes das Navigationsbild in dem unteren Halbbereich 47d der anzuzeigenden Darstellung 47a als ein Beispiel mit Bezug auf 5 erzeugt, und in der Anzeigevorrichtung 5 angezeigt. Wenn das Fahrzeugnavigationsbild in dem von der Abbildungsvorrichtung 3 aufgenommenen korrigierten Gesamtbild aufgebaut und auf diese Weise gleichzeitig in der Anzeigevorrichtung 5 angezeigt wird, kann zusammen mit einem Totwinkelzonenbild des Fahrzeugs darüber hinaus eine Navigationsinformation in der Anzeigevorrichtung 5 angezeigt werden.
Gemäß der Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung 1 mit dem oben beschriebenen Aufbau sind das optische Element (Weitwinkellinse 16), das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, und die optischen Elemente (Prismen) 17, 19, die nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzen, vor der Abbildungslinse 29 angeordnet. Ein Lichtbündel 43F aus einem Weitwinkelbereich in einigen Gesichtsfeldrichtungen (der Gesichtsfeldrichtung schräg vorn unten der Abbildungsvorrichtung 3) der Mehrzahl von Gesichtsfeldrichtungen wird von dem optischen Element 16, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, in Richtung der Abbildungslinse 29 gelenkt, und durch die Abbildungslinse 29 als Bild in dem Bildaufnahmeelement 31 abgebildet. Lichtbündel 43L, 43R von einem Schmalwinkelbereich in den übrigen Gesichtsfeldrichtungen (die Gesichtsfeldrichtungen schräg vorn links und schräg vorn rechts der Abbildungsvorrichtung 3) der Mehrzahl von Gesichtsfeldrichtungen werden von den optischen Elementen 17, 19, die nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzen, in Richtung der Abbildungslinse 29 gelenkt und durch die Abbildungslinse 29 als Bilder in dem Bildaufnahmeelement 31 abgebildet. Somit können mit Hilfe einer einfachen Konstruktion auf einem einzigem Bildaufnahmeelement 31 gleichzeitig weitwinklige Bilder von einer Gesichtsfeldrichtung von der Mehrzahl von Gesichtsfeldrichtungen und schmalwinklige Bilder von den übrigen Gesichtsfeldrichtungen aufgenommen werden.
Insbesondere ist das optische Element 16, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, in dem unteren Bereich Vd des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29 angeordnet und leitet ein Lichtbündel 43F von der Gesichtsfeldrichtung vorn unten, d. h. ein Lichtbündel 43F des vorderen unteren Gesichtsfeldes der Bildaufnahmevorrichtung in Richtung der Abbildungslinse 29, und bildet das Lichtbündel 43F mit Hilfe der Abbildungslinse 29 als ein Bild auf dem Bildaufnahmeelement 31 ab. Die optischen Elemente 17, 19, die nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzen, sind in dem oberen Bereich Vu des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29 angeordnet und leiten Lichtbündel 43L, 43R von den Gesichtsfeldrichtungen vorn rechts und vorn links der Abbildungsvorrichtung 3 zur Abbildungslinse 29, und bilden diese Lichtbündel 43L, 43R mit Hilfe der Abbildungslinse 29 als Bilder auf dem Bildaufnahmeelement 31 ab. Daher können Bilder in der Gesichtsfeldrichtung schräg vorn unten der Abbildungsvorrichtung 3 unter einem weiten Winkel (d. h. in einem weiten Winkel von einer Position unmittelbar vor der Abbildungsvorrichtung 3 bis zu einer entfernten Position) aufgenommen werden, und können (z. B. um ein nahendes Objekt groß darzustellen) mit Hilfe einer einfachen Konstruktion, die das einzige Bildaufnahmeelement 31 verwendet, von schmalen Winkelbereichen aus den Gesichtsfeldrichtungen vorn rechts und vorn links der Abbildungsvorrichtung 3 aufgenommen werden.
Ferner sind die optischen Elemente 17, 19, die nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzen, als ein Paar von Prismen, bestehend aus einem linken und einem rechten Prisma, ausgebildet, die die Form eines Stabes mit dreieckigem Querschnitt aufweisen. Das von dem links (rechts) von der Abbildungsvorrichtung 3 liegenden Gesichtsfeld kommende Lichtbündel 43L (43R) wird im Inneren des Prismas 17 (19) zweimal, d. h. an den inneren Oberflächen der nicht verspiegelten bzw. Prismenseitenflächen 17L bzw. 17R (19L bzw. 19R), reflektiert und zu der Abbildungslinse 29 geleitet. Folglich können die von den links vor bzw. rechts vor der Abbildungsvorrichtung 3 liegenden Gesichtsfeldern kommenden Lichtbündel 43L, 43R ohne Invertierung dieser Lichtbündel zu Spiegelbildern zu der Abbildungslinse 29 geleitet werden. Somit können durch die Abbildungsvorrichtung 3 (d. h. durch das einzige Bildaufnahmeelement 31) die aufgenommenen Bilder aller Gesichtsfelder der Abbildungsvorrichtung 3 gleichzeitig in dem gleichen Invertierungszustand aufgenommen werden. Folglich können die mit dem Bildaufnahmeelement 31 aufgenommenen Bilder aller Gesichtsfelder zu den aufgerichteten, orthoskopischen Bildern korrigiert werden, indem eine gemeinsame Inversion aller von dem Bildaufnahmeelements 31 aufgenommenen Bilder durchgeführt wird (d. h. ohne die einzelnen aufgenommenen Bilder getrennt zu invertieren).
Ferner, da das optische Element 16, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, einteilig mit dem Gehäuse 13 der Abbildungsvorrichtung 3 verbunden ist, wird das optische Element 16, das die Eigenschaften einer Kon kavlinse besitzt, eingebaut, wenn das Gehäuse 13 zum Montagezeitpunkt der Abbildungsvorrichtung montiert wird. Somit ist die Montagearbeit vereinfacht.
Ferner ist das optische Element 16, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, in das transparente Fenster des Gehäuses 13 der Abbildungsvorrichtung 3 integriert und wird darüber hinaus als ein transparentes Element verwendet, das das transparente Fenster 13F bildet. Somit kann der Platz, der für das optische Element 16 benötigt werden würde, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, eingespart werden, so dass das Gehäuse 13 kompakt und die Flexibilität hinsichtlich der Gehäuseform verbessert ist.
Ferner, in dem Gehäuse 13 der Abbildungsvorrichtung 3 sind Randbereiche der transparenten Fenster 13F, 13L, 13R sowie ein lichtundurchlässiger ins Innere der Abbildungsvorrichtung 3 abgeschrägter Abschnitt des Gehäuses durch das transparente Element einteilig verbunden. Nur der lichtundurchlässige Abschnitt ist mit einer lichtundurchlässigen Farbschicht bedeckt. Ferner weist das Gehäuse 13, einschließlich des transparenten Fensterabschnitts und der lichtundurchlässigen Bereiche eine harte Beschichtung auf. Daher ist die Anzahl der Teile reduziert, und die Anzahl der Montageschritte ist verringert, was zu einer Kostensenkung beiträgt.
Ferner ist die Abbildungsvorrichtung 3 im vorderen Teil des Fahrzeugs angeordnet, und Bilder von Totwinkelzonen vorn links und rechts sowie schräg vorn unten bezüglich des Fahrzeugs können mit der Abbildungsvorrichtung 3 gleichzeitig aufgenommen werden. Somit können die Bilder eines weiten Winkelbereichs (d. h. eines weiten Winkelbereichs von einer Position unmittelbar vor dem Fahrzeug bis zu einer entfernten Position) der Totwinkel zone schräg vorn unten, und Bilder von schmalen Winkelbereichen (um ein nahendes Objekt groß darzustellen) der Totwinkelzone schräg vorn links und vorn rechts mittels einer einfachen Konstruktion aufnehmen, die ein einziges Bildaufnahmeelement 31 verwendet.
Ferner führt der Bildverarbeitungsabschnitt 7a eine Bildverarbeitung aus, bei der Ausschneidungs-, Vergrößerungs- und Neuanordnungsverarbeitungen eines aufgenommenen Bildes (ein Einzelbild in dem korrigierten Gesamtbild 47 der 4) und die Erzeugung eines Maskenbildes über jedem Gesichtsfeld, d. h. über jedem von der Abbildungsvorrichtung 3 aufgenommenen korrigierten Einzelbild, kombiniert werden. Somit kann wahlweise das aufgenommene Bild eines benötigten Gesichtsfeldes dargestellt werden, und das aufgenommene von jedem Gesichtsfeld kann durch das Maskenbild 51 gut sichtbar dargestellt werden. Demzufolge sind die Flexibilität und Sichtbarkeit der Bildkomposition der Bildanzeige verbessert.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Fall beschrieben, bei dem die Abbildungsvorrichtung 3 in dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist, und Bilder von den drei Totwinkelzonen vorn links und rechts sowie vorn unten bezüglich des Fahrzeugs werden aufgenommen. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auch auf den Fall angewandt werden, bei dem die Abbildungsvorrichtung 3 in dem hinteren Bereich des Fahrzeugs angeordnet ist, so dass Bilder von drei Totwinkelzonen hinten links und hinten rechts sowie hinten unten des Fahrzeugs aufgenommen werden.
9 ist eine schematische Querschnittsansicht von oben eines ersten modifizierten Beispiels der in 1 gezeigten Abbildungsvorrichtung. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III der 9.
Bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform wurde der Fall beschrieben, bei dem das linke und das rechte Prisma 17, 19 als optische Elemente verwendet werden, die nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzen. Es ist jedoch ebenso möglich, statt des linken und des rechten Prismas 17, 19 ein einziges Prisma zu verwenden. Bei dem ersten modifizierten Beispiel ist das einzige Prisma 56 in Form eines dreieckigen Stabes gebildet, wie es in den 3 und 9 gezeigt ist. Ebenso wie in dem Fall eines Paares von Prismen, d. h. des linken und rechten Prismas 17, 19, ist das einzige Prisma 56 vor der Abbildungslinse 29 angeordnet, und sein in den unteren Bereich Vd des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29 hervorragender Abschnitt ist abgeschnitten und entfernt, so dass das einzige Prisma 56 in dem oberen Bereich Vu des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29 angeordnet ist und in einer vertikalen Orientierung gehalten wird, so dass das einzige Prisma 56 in dem Gehäuse 13 angeordnet und aufgenommen ist. Das Prisma 56 ist so angeordnet, dass sein horizontaler Winkel α nach vorn gerichtet ist, seine linke (rechte) Prismenseitenfläche 56L (56R) gegenüber dem linken (rechten) transparenten Fenster 13L (13R) des Gehäuses liegt und seine Prismenrückseite 56B gegenüber der Abbildungslinse 29 angeordnet ist.
Bei dem ersten modifizierten Beispiel, wie es in 9 gezeigt ist, treten Lichtbündel 43L und 43R aus einem schmalen Winkelbereich des linken bzw. rechten vorderen Gesichtsfeldes der Abbildungsvorrichtung durch das transparente Fenster 13L bzw. 13R des Gehäuses 13 ein und treten durch die linke bzw. recht) Prismenseitenfläche 56L bzw. 56R (d. h. die Prismenseitenfläche auf der Seite des Gesichtsfeldes) in das Prisma 56 ein. Die Lichtbündel werden dann an der inneren Oberfläche der rechten bzw. linken Prismenseitenfläche (d. h. der Prismenseitenfläche, die dem Gesichtsfeld gegenüberliegt) 56R bzw. 56L reflektiert und treten an der Prismenrückseite 17B bzw. 19B aus. Danach treffen die Lichtbündel durch den oberen Bereich Vu des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29 hindurch auf die Abbildungslinse 29 auf, werden von der Abbildungslinse 29 konvergiert und als invertierte, orthoskopische Bilder in dem linken bzw. rechten Halbbereich 31L bzw. 31R eines unteren Halbbereichs 31d der Bildaufnahmefläche 31a des Bildaufnahmeelements 31 abgebildet. Ferner breitet sich ein Lichtbündel 43F aus einem weiten Winkelbereich des vorderen unteren Gesichtsfeldes der Abbildungsvorrichtung 3 entlang eines Lichtweges aus, der dem des Paares aus dem linken und dem rechten Prisma 17, 19 entspricht, und wird als ein invertiertes Spiegelbild in einem oberen Halbbereich 31u der Bildaufnahmefläche 31a des Bildaufnahmeelements 31 abgebildet. Wenn daher das einzige Prisma 56 verwendet wird, werden die Bilder der schmalwinkligen Gesichtsfelder vorn links und vorn rechts sowie des weitwinkligen Gesichtsfeldes vorn unten der Abbildungsvorrichtung 3 ebenfalls gleichzeitig von dem einzigen Bildaufnahmeelement 31 aufgenommen. Die nachfolgende Verarbeitung der Bilder entspricht der der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die Bildkorrektur der Spiegelbildumkehrung sowohl bei den aufgenommenen Bildern des vorderen linken als auch des vorderen rechten Gesichtsfeldes ausgeführt wird, die als invertierte, orthoskopische Bilder in der Bildaufnahmevorrichtung 31 erzeugt werden.
Wenn daher das einzige Prisma 56 als das optische Element verwendet wird, das nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, ergibt sich der Vorteil, dass Licht bündel 43L, 43R aus dem vorderen linken und dem vorderen rechten Gesichtsfeld der Abbildungsvorrichtung 3 mittels einer einfachen Konstruktion zur Abbildungslinse 29 geführt werden können.
8 ist eine schematische Querschnittsansicht eines zweiten modifizierten Beispiels der in 1 gezeigten Abbildungsvorrichtung.
Bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist der Fall beschrieben, bei dem die Weitwinkellinse 16 in dem transparenten Fenster 13F des Gehäuses 13 der Abbildungsvorrichtung 3 integriert ist. In einem Fall jedoch, bei dem keine Weitwinkellinse 16 in dem transparenten Fenster 13F des Gehäuses 13 integriert ist, kann die Weitwinkellinse 16, wie es in 8 gezeigt ist, im Inneren des Gehäuses 13 aufgenommen und angeordnet sein. Und zwar ist die Weitwinkellinse 16 in dem Gehäuse 13 auf der hinteren Seite des transparenten Fensters 13F des Gehäuses 13 und in dem unteren Bereich Vd des vertikalen Gesichtsfeldwinkels V der Abbildungslinse 29 angeordnet, ähnlich wie bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform. Ferner weist die Weitwinkellinse 16 in dem Gehäuse eine Form auf, die ähnlich wie die bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist, mit der Ausnahme, dass die Kontur der Linse 16 nicht auf die Kontur des transparenten Fensters 13F des Gehäuses 13 beschränkt ist (insbesondere weist die Linse 16 eine Form auf, bei der der obere Abschnitt (der nicht benötigte Abschnitt) einer Konkavlinse wie etwa einer negativen Meniskuslinse abgeschnitten und entfernt ist. Bei einem Herstellungsverfahren der Weitwinkellinse 16 wird in diesem Fall, nachdem die negative Meniskuslinse poliert worden ist, die Linse 16 durch Beschneiden und Entfernen des nicht benötigten Abschnitts gebildet und in einen Halter 27 eingebaut). Ebenso wie bei den transparenten Fenstern 13L, 13R ist das transparente Element, das das transparente Fenster 13F des Gehäuses 13 bildet, auch in diesem Fall als flache Platte ausgebildet. Bei dem zweiten modifizierten Beispiel erhält man die gleichen Vorteile wie bei der bevorzugten Ausführungsform hinsichtlich des Einbaus der Weitwinkellinse 16 in das transparente Fenster 13F des Gehäuses 13 der Abbildungsvorrichtung 3.
Bei dem ersten und dem zweiten modifizierten Beispiel kann die Weitwinkellinse 16 darüber hinaus auch einteilig mit den Prismen 17, 19 bzw. 56 ausgebildet sein. Bezugnehmend auf die 8, kann die Weitwinkellinse 16 und die Prismen 17, 19 bzw. 56 zum Beispiel derart einteilig ausgebildet sein, dass ein oberer Abschnitt der Weitwinkellinse 16 und eine untere Oberfläche des Prismas miteinander verbunden sind. Da die Prismen 17, 19 und 56 zum Zeitpunkt des Zusammenbaus der Abbildungsvorrichtung montiert werden, wird die Weitwinkellinse 16 ebenfalls zu diesem Zeitpunkt montiert, so dass die Montage vereinfacht ist.
Bei dem zweiten modifizierten Beispiel kann die Weitwinkellinse 16 ferner einteilig mit der Abbildungslinse 29 ausgebildet sein, indem die Linse 16 über ein Montageelement 50 in die Abbildungslinse 29 eingebaut wird. Wie in 10 gezeigt ist, können in einem Zustand, in dem die Weitwinkellinse 16 so dicht wie möglich vor der Abbildungslinse 29 angeordnet ist, die Weitwinkellinse 16 und die Abbildungslinse 29 integral aufgebaut sein, indem die Weitwinkellinse 16 mit einem Halter (einem rohrförmigen Körper) 27 zusammen mit der Abbildungslinse 29 mit Hilfe des Montageelements 50 zusammengebaut wird. Da die Abbildungslinse 29 zum Zeitpunkt der Montage der Abbildungsvorrichtung 3 zusammengebaut wird, wird die Weitwinkellinse 16 gleichzeitig montiert, so dass die Montage vereinfacht ist.
Gemäß der Abbildungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung sind ein optisches Element, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, und ein optisches Element, das nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, vor einer Abbildungslinse angeordnet. Lichtbündel werden durch das optische Element, das die Eigenschaften einer Konkavlinse aufweist, von weiten Winkelbereichen einiger Gesichtsfelder von einer Mehrzahl von Gesichtsfeldern, auf die Abbildungslinse gelenkt, und von der Abbildungslinse 29 als Bilder auf einem Bildaufnahmeelement abgebildet. Lichtbündel werden von schmalen Winkelbereichen der übrigen Gesichtsfelder der Mehrzahl von Gesichtsfelder durch das optische Element, das nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, in Richtung der Abbildungslinse gelenkt und durch die Abbildungslinse als Bilder auf dem Bildaufnahmeelement abgebildet. Somit können die Bilder eines weiten Winkelbereichs einiger Gesichtsfelder der Mehrzahl von Gesichtsfelder und gleichzeitig die Bilder schmaler Winkelbereiche der restlichen Gesichtsfelder mit Hilfe einer einfachen Konstruktion auf genommen werden, die das einzige Bildaufnahmeelement verwendet.
Gemäß der Abbildungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist das optische Element, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, innerhalb des unteren Bereichs eines vertikalen Gesichtsfeldwinkels der Abbildungslinse angeordnet, führt ein von dem vorderen unteren Gesichtsfeld kommendes Lichtbündel auf die Abbildungslinse und bildet das Lichtbündel durch die Abbildungslinse auf dem Bildaufnahmeelement ab. Das optische Element, das nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, ist in dem unteren Bereich des vertikalen Gesichtsfeldwinkels der Abbildungslinse angeordnet, führt Lichtbündel von dem linken und dem rechten Gesichtsfeld der Abbildungsvor richtung in Richtung der Abbildungslinse und bildet diese Lichtbündel mit der Abbildungslinse als Bilder auf dem Bildaufnahmeelement ab. Daher können Bilder von einem weitwinkligen, vorderen unteren Gesichtsfeld der Abbildungsvorrichtung und von schmalwinkligen Gesichtsfeldern vorn links und vorn rechts der Abbildungsvorrichtung durch ein einziges Bildaufnahmeelement aufgenommen werden.
Bei der Abbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist das optische Element, das nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, als Paar aus einem linken und einem rechten Prisma gebildet, die jeweils die Form eines dreieckigen Stabes aufweisen, und Lichtbündel von dem vorderen rechten und dem vorderen linken Gesichtsfeld der Abbildungsvorrichtung werden jeweils zweimal an den inneren Oberflächen der Prismenseitenflächen des dem Gesichtsfeld zugewandten Prismas reflektiert und dann zu der Abbildungslinse geführt. Somit können Lichtbündel von dem linken und dem rechten Gesichtsfeld zu der Abbildungslinse geführt werden, ohne dass dabei diese Lichtbündel umgekehrt werden. Somit können die aufgenommenen Bilder aller Gesichtsfelder gleichzeitig in dem gleichen Umkehrungszustand von der Abbildungsvorrichtung (d. h. von dem einzigen Bildaufnahmeelement) aufgenommen werden. Demzufolge können die einzelnen, den aufgenommenen Bildern der verschiedenen Gesichtsfelder entsprechenden Teilbilder oder Abschnitte des Bildaufnahmeelements zu aufrechten, orthoskopischen Bildern korrigiert werden, indem nur eine gesamte Bildumkehrung aller Bereiche des aufgenommenen Bildes des Bildaufnahmeelements durchgeführt wird (d. h. ohne eine teilweise Umkehrung durchzuführen).
Bei der Abbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist das optische Element, das nicht die Eigen schaften einer Konkavlinse besitzt, als ein einziges Prisma mit dreieckigem Querschnitt ausgebildet. Daher können die Lichtbündel von dem linken und dem rechten Gesichtsfeld mittels einer einfachen Konstruktion zu der Abbildungslinse geführt werden.
Bei der Abbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist das optische Element, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, einteilig mit dem optischen Element verbunden, das die Eigenschaften einer Konkavlinse nicht besitzt. Da demzufolge das optische Element, das nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, zum Zeitpunkt der Montage der Abbildungsvorrichtung montiert wird, wird das optische Element, das die Eigenschaften einer Konkavlinse aufweist, gleichzeitig montiert, so dass die Montage vereinfacht ist.
Bei der Abbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist das optische Element, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt mittels eines Montageelements in der Abbildungslinse eingebaut und mit der Abbildungslinse integral verbunden. Da die Abbildungslinse zum Zeitpunkt der Montage der Abbildungsvorrichtung montiert wird, wird folglich das optische Element, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, gleichzeitig montiert, so dass die Montage vereinfacht ist.
Bei der Abbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist das optische Element, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, einteilig mit der Abbildungsvorrichtung ausgebildet. Daher wird, wenn das Gehäuse zum Zeitpunkt der Montage zusammengebaut wird, das optische Element, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, gleichzeitig eingebaut, so das die Montage vereinfacht ist.
Bei der Abbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist das optische Element, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, in einem transparenten Fenster des Gehäuses der Abbildungsvorrichtung integriert, und wird darüber hinaus als ein transparentes Element verwendet, das das transparente Fenster bildet. Daher kann der Platz eingespart werden, den das optische Element, das die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt, einnehmen würde, so dass das Gehäuse kompakt gestaltet werden kann und die Flexibilität der Gehäuseform verbessert ist.
Bei der Abbildungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist das Gehäuse der Abbildungsvorrichtung derart ausgebildet, dass der Abschnitt des transparenten Fensters des Gehäuses und ein lichtundurchlässiger Abschnitt, mit Ausnahme seines transparenten Fensterabschnitts mit dem transparenten Element einteilig vergossen ist, und nur der lichtundurchlässige Abschnitt ist mit einer lichtundurchlässigen Farbe beschichtet, und eine Hartschichtbearbeitung wird an seinem transparenten Fensterabschnitt und dem lichtundurchlässigen Abschnitt durchgeführt. Somit kann die Anzahl der Teile reduziert werden, und die Anzahl der Montageschritte kann verringert werden, wodurch Kosten eingespart werden können.
Bei der Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Abbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in dem vorderen Abschnitt oder dem hinteren Abschnitt eines Fahrzeugs angeordnet, und Bilder von Totwinkelzonen links und rechts sowie vorn und hinten des Fahrzeugs werden mit der Abbildungsvorrichtung gleichzeitig aufgenommen. Daher können Bilder in einem schmalen Winkelbereich der linken und rechten Totwinkelzone des Fahrzeugs und in einem weiten Winkelbereich der vorderen und hinteren Totwinkelzone des Fahrzeugs mittels einer einfachen Konstruktion, bei der ein einziges Bildaufnahmeelement verwendet wird, aufgenommen werden.
Bei der Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung führt das Bildverarbeitungsmittel eine Bildverarbeitung aus, bei der einige der Prozesse des Ausschneidens, Vergrößerns und Neuanordnens eines Abschnitts der korrigierten aufgenommenen Bilder und eine Einblendung eines Maskenbildes über jedes Gesichtsfeld der Abbildungsvorrichtung kombiniert werden. Daher kann das in einer benötigten Richtung aufgenommene Bild durch das Maskenbild gut erkennbar dargestellt werden, so dass die Flexibilität der Komposition der Bildanzeige und die Sichtbarkeit verbessert ist.
Bei der Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt das Bildverarbeitungsmittel ferner ein Fahrzeugnavigationsbild in dem korrigierten aufgenommenen Bild (Bild der Totwinkelzonen) der Abbildungsvorrichtung, und stellt das erzeugte Bild in einer Anzeigevorrichtung dar. Daher können Navigationsinformationen gleichzeitig mit den aufgenommenen Bildern der Totwinkelzonen um das Fahrzeug angezeigt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf eine bestimmte bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden ist, sind dem Fachmann verschiedene Änderungen und Modifikationen aus der darin enthaltenen Lehre ersichtlich. Solche Veränderungen und Modifikationen liegen in naheliegender Weise im Geist und Umfang der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Abbildungsvorrichtung (3) mit: – einem Bildaufnahmeelement (31), das so ausgelegt ist, dass es Bilder mehrerer Gesichtsfelder gleichzeitig aufnimmt; – einer Abbildungslinse (29), die vor dem Bildaufnahmeelement (31) angeordnet ist; – einem ersten optischen Element (16), das vor der Abbildungslinse (29) angeordnet ist und die Eigenschaften einer Konkavlinse besitzt; und – einem zweiten optischen Element (17, 19), das vor der Abbildungslinse (29) angeordnet ist und nicht die Eigenschaften einer Konkavlinse aufweist, – wobei das erste optische Element (16) Lichtbündel von weiten Winkelbereichen einiger Gesichtsfelder von einer Mehrzahl von Gesichtsfeldern über die Abbildungslinse (29) auf das Bildaufnahmeelement (31) lenkt; und – wobei das zweite optische Element (17, 19) Lichtbündel von schmalen Winkelbereichen der übrigen Gesichtsfelder der Mehrzahl von Gesichtsfeldern über die Abbildungslinse (29) auf das Bildaufnahmeelement (31) lenkt.
Abbildungsvorrichtung (3) nach Anspruch 1, – wobei das erste optische Element (16) innerhalb eines unteren Bereichs eines vertikalen Gesichtswinkels der Abbildungslinse (29) angeordnet ist und ein Lichtbündel von dem vorderen unteren Gesichtsfeld der Abbildungsvorrichtung (3) über die Bildaufnahmelinse (29) auf das Bildaufnahmeelement (31) lenkt, und – wobei das zweite optische Element (17, 19) innerhalb eines oberen Bereichs des vertikalen Gesichtswinkels der Abbildungslinse (29) angeordnet ist und Lichtbündel von dem linken und dem rechten Gesichtsfeld der Abbildungsvorrichtung (3) über die Abbildungslinse (29) auf das Bildaufnahmeelement (31) lenkt.
Abbildungsvorrichtung (3) nach Anspruch 1, – wobei das zweite optische Element (17, 19) ein Paar aus einem linken (17) und einem rechten (19) Prisma umfasst, wobei jedes Prisma (17, 19) die Form eines dreieckigen Stabes aufweist, und – wobei das linke (17) und das rechte (19) Prisma jeweils ein von dem jeweiligen Gesichtsfeld einfallendes Lichtbündel, das von einer Seite einfällt, die auf der Seite des Gesichtsfeldes angeordnet ist, über die Abbildungslinse (29) auf das Bildaufnahmeelement (31) lenkt, nachdem das Lichtbündel an inneren Oberflächen des Prismas zweimal reflektiert worden ist.
Abbildungsvorrichtung (3) nach Anspruch 1, wobei das zweite optische Element (17, 19) als ein einziges Prisma ausgebildet ist, das die Form eines dreieckigen Stabes aufweist.
Abbildungsvorrichtung (3) nach Anspruch 1, wobei das erste optische Element (16) einteilig mit dem zweiten optischen Element (17, 19) ausgebildet ist.
Abbildungsvorrichtung (3) nach Anspruch 1, die ferner ein Montageelement umfasst, das ausgelegt ist, um das erste optische Element (16) mit der Abbildungslinse (29) zusammenzubauen.
Abbildungsvorrichtung (3) nach Anspruch 1, die ferner ein Gehäuse (13) umfasst, das lichtundurchlässig ist und einen transparenten Abschnitt aufweist, der ausgelegt ist, um Lichtbündel aus einer Mehrzahl von Gesichtsfeldern hindurchtreten zu lassen.
Abbildungsvorrichtung (3) nach Anspruch 7, wobei das erste optische Element (16) einteilig mit dem Gehäuse (13) ausgebildet ist.
Abbildungsvorrichtung (3) nach Anspruch 7, wobei der transparente Abschnitt ein transparentes Element umfasst, das an dem Gehäuse (13) angebracht ist.
Abbildungsvorrichtung (3) nach Anspruch 7, wobei der transparente Abschnitt eine Öffnung aufweist, die an dem Gehäuse (13) ausgebildet ist.
Abbildungsvorrichtung (3) nach Anspruch 7, wobei das Gehäuse (13) aus einem transparenten Material gebildet ist und einen lichtundurchlässigen Abschnitt aufweist, der mit einem lichtundurchlässigen Element beschichtet ist.
Abbildungsvorrichtung (3) nach Anspruch 7, wobei eine Hartbeschichtungsverarbeitung an wenigstens dem transparenten Abschnitt des Gehäuse (13) ausgeführt ist.
Abbildungsvorrichtung (3) nach Anspruch 7, wobei der transparente Abschnitt das erste optische Element (16) umfasst.
Abbildungsvorrichtung (3) nach Anspruch 1, – wobei die Abbildungsvorrichtung (3) an einem vorderen Abschnitt oder einem hinteren Abschnitt eines Fahrzeugs angeordnet ist, und – wobei die Abbildungsvorrichtung (3) ausgelegt ist, um gleichzeitig Bilder von Totwinkelbereichen links und rechts sowie vorn und hinten des Fahrzeugs aufzunehmen.
Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung mit: – einer Abbildungsvorrichtung (3) nach einem der vorherigen Ansprüche, die an einem vorderen Abschnitt oder einem hinteren Abschnitt eines Fahrzeugs angeordnet ist; – einem Bildverarbeitungsabschnitt (7a), der ausgelegt ist, um eine vorbestimmte Bildverarbeitung eines von der Abbildungsvorrichtung (3) aufgenommenen Bildes auszuführen; und – einer Anzeigevorrichtung (5), die innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist und die das von dem Bildverarbeitungsabschnitt (7a) verarbeitete Bild anzeigt.
Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei der Bildverarbeitungsabschnitt (7a) wenigstens eine der Verarbeitungen des Ausschneidens, des Vergrößerns, des Neuanordnens oder des Kombinierens des aufgenommenen Bildes jeder Richtung ausführt.
Fahrzeugumgebungs-Visualisierungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei der Bildverarbeitungsabschnitt (7a) ein Fahrzeugnavigationsbild mit dem von der Abbildungsvorrichtung (3) aufgenommenen Bild kombiniert.