DE202005013989U1 - Environment surveying device for e.g. truck, has omni directional camera arranged in position at outer shell of vehicle, whose height is below height of outer-mirror of vehicle - Google Patents

Environment surveying device for e.g. truck, has omni directional camera arranged in position at outer shell of vehicle, whose height is below height of outer-mirror of vehicle Download PDF

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Abstract

The device has an omni directional camera (3), arranged at an outer shell of a vehicle, where picture information of the environment is recorded. A display unit, provided in an inner space of the vehicle, stands in connection with the camera, where the information is presented to a driver. The camera is arranged in a position at the outer shell, whose height is below the height of the outer-mirror of the vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bildgestützten Umgebungserfassung bei Fahrzeugen.The The invention relates to a device for image-based environmental detection in Vehicles.

Es werden bereits Fahrzeuge am Markt angeboten, welche zur Umgebungserfassung mit Bildsensorik ausgestattet sind. Beispielsweise kommen dabei Kameras (sowohl für das sichtbare Spektrum als auch für das Infrarotspektrum), Radar-, Lidar- sowie Ultraschallsensoren bei Fahrzeugen zum Einsatz. Die damit erfassten Umgebungsinformationen werden dem Fahrer vorzugsweise auf einer im Fahrzeuginnenraum angeordneten optischen Anzeige dargeboten. Neben der Anzeige der reinen Umgebungsdaten besteht hierbei auch die Möglichkeit die erfassten Umgebungsinformationen mittels Bildverarbeitungsalgorithmik auszuwerten, um beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer zu erkennen und deren Position sowie deren Bewegungsgeschwindigkeit zu bestimmen. Beispielsweise sind Nachtsichtsysteme, Einparksysteme und Systeme zur Totwinkelüberwachung bekannt. Besonders entscheidend für die Qualität der erzielbaren Ergebnisse mit einem derartigen System ist dabei der Einbauort der Bildsensorik am Fahrzeug. Dieser hängt hauptsächlich von der jeweiligen Anwendung ab, wobei häufig solche Einbauorte gewählt werden, womit ein möglichst großer Umgebungsbereich erfassbar ist. Weitere Rahmenbedingungen für den Einbauort sind z.B.It Already vehicles are offered on the market, which for environmental detection equipped with image sensors. For example, come here Cameras (both for the visible spectrum as well as the infrared spectrum), radar, Lidar and ultrasonic sensors used on vehicles. The environmental information acquired with it are preferably arranged on a driver in the vehicle interior visual display. In addition to the display of pure environmental data There is also the possibility here the acquired environment information by means of image processing algorithms evaluate, for example, to recognize other road users and to determine their position and their speed of movement. For example, night vision systems, parking systems and systems for blind spot monitoring known. Especially crucial for the quality of the achievable Results with such a system is the location of the Image sensor on the vehicle. This depends mainly on the particular application starting, being frequent selected such installation locations be, with what one possible greater Surrounding area is detected. Further framework conditions for the installation site are e.g.

Unempfindlichkeit gegenüber Umwelteinflüssen, wie z.B. Verschmutzung oder direkte Sonneneinstrahlung sowie mechanische Robustheit. Zudem müssen aerodynamische Aspekte und Anforderungen an das Fahrzeugdesign berücksichtigt werden.immunity across from Environmental influences, such as. Pollution or direct sunlight as well as mechanical Robustness. In addition, must taken into account aerodynamic aspects and vehicle design requirements become.

Die WO 2004/035352A1 zeigt ein omnidirektionales Beobachtungssystem für Fahrzeuge. Hierbei sind mehrere Kameras sowohl im Fahrzeuginnenraum als auch an der Fahrzeugaußenseite angeordnet. Die mittels dieser Kameras erfassten Bildinformationen werden dem Fahrer auf einer im Fahrzeuginnenraum angeordneten optischen Anzeige dargestellt. Die Bildinformationen werden dabei von den Kameras mittels fester Verdrahtung oder per Funk zur optischen Anzeige übertragen. Zur Realisierung unterschiedlicher Anwendungen (Einparkhilfe und Totwinkelüberwachung) sind die Kameras verstellbar angeordnet. Kameras im Fahrzeuginnenraum weisen z.B. mechanische Verstellelemente auf, womit diese positioniert und ausgerichtet werden können. Die an der Fahrzeugaußenseite angeordneten Kameras verfügen dagegen über elektrische Verstellelemente (Servomotoren), wobei der Fahrer mittels mehrerer im Fahrzeuginnenraum angeordneten Bedienelemente die Positionen und Orientierungen der an der Fahrzeugaußenseite angeordneten Kameras einstellen kann. Beispielsweise wird die Kamera zur Rückraumüberwachung bei normalem Fahrbetrieb in eine senkrechte Position gebracht, sodass damit auch entfernte Bereiche des Fahrzeugrückraums erfasst werden können. Dagegen wird beim Einparken die Rückraumkamera in ihrer Position nach unten geneigt, sodass eine Anpassung der Orientierung stattfindet und beim Einparken der bodennahe Totwinkelbereich direkt hinter dem Fahrzeug sichtbar ist.The WO 2004 / 035352A1 shows an omnidirectional observation system for vehicles. Here are several cameras both in the vehicle interior as well on the outside of the vehicle arranged. The image information captured by these cameras be the driver on a arranged in the vehicle interior optical Display shown. The image information is thereby from the cameras transmitted by fixed wiring or by radio to the visual display. For the realization of different applications (parking aid and blind spot monitoring) the cameras are arranged adjustable. Cameras in the vehicle interior have e.g. mechanical adjustment on what this position and can be aligned. The on the outside of the vehicle arranged cameras have against it over electric adjusting elements (servomotors), wherein the driver by means of several in the vehicle interior arranged controls the positions and set orientations of the cameras arranged on the vehicle exterior can. For example, the camera is used for rear space monitoring during normal driving placed in a vertical position, so that also distant Areas of the vehicle rear space can be detected. In contrast, when parking the rear camera in their position tilted down so that an adjustment of the orientation takes place and when parking the ground-level blind spot area directly behind the vehicle is visible.

In der DE 60101440T2 wird eine Vorrichtung zur Überwachung der Umgebung eines Fahrzeugs beschrieben. Hierzu ist wenigstens ein Omniazimuth-Bildsensor am Fahrzeug angeordnet, welcher Umgebungsinformationen erfasst. Die erfassten Umgebungsinformationen werden dem Fahrer sodann auf einer im Fahrzeuginnenraum angeordneten Bildanzeige dargestellt. Die DE 60101440T2 zeigt unterschiedliche Möglichkeiten zur Positionierung eines Omniazimuth-Bildsensors auf, welche derart gewählt sind, sodass damit ein möglichst großer Sichtbereich realisiert wird. Beispielsweise wird eine Anordnung des Omniazimuth-Bildsensors auf dem Fahrzeugdach oder auf der Motorhaube bzw. auf dem Kofferraumdeckel vorgeschlagen, um einen möglichst großen Sichtbereich zu erfassen.In the DE 60101440T2 An apparatus for monitoring the environment of a vehicle is described. For this purpose, at least one omniazimuth image sensor is arranged on the vehicle, which detects environmental information. The detected environmental information is then presented to the driver on an image display arranged in the vehicle interior. The DE 60101440T2 shows different possibilities for positioning an omniazimuth image sensor, which are chosen such that thus the largest possible field of view is realized. For example, an arrangement of the omniazimuth image sensor on the vehicle roof or on the hood or on the boot lid is proposed in order to capture the widest possible field of vision.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde eine Vorrichtung zur bildgestützten Umgebungserfassung bei Fahrzeugen zu schaffen, welche weitere vorteilhafte Einbaupositionen für Bildsensoren an einem Fahrzeug aufweist.Of the Invention is therefore the object of a device for image-based To provide environmental detection in vehicles, which further advantageous Installation positions for Having image sensors on a vehicle.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen aufgezeigt.The Task is according to the invention solved by a device having the features of patent claim 1. advantageous Embodiments and developments are shown in the subclaims.

Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zur bildgestützten Umgebungserfassung bei Fahrzeugen bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst dabei wenigstens eine omnidirektionale Kamera, welche an der Fahrzeugaußenhaut angeordnet ist und Bildinformationen der Umgebung erfasst. Weiterhin ist eine Anzeigeeinheit im Fahrzeuginnenraum vorgesehen, welche mit der wenigstens einen omnidirektionalen Kamera in Verbindung steht und womit dem Fahrer erfasste Bildinformationen dargeboten werden. In einer erfinderischen Weise ist die wenigstens eine omnidirektionale Kamera in einer Position an der Fahrzeugaußenhaut angeordnet, welche sich in ihrer Höhe unterhalb der Höhe der Fahrzeugaußenspiegel befindet. Durch eine derartige Einbauposition der omnidirektionalen Kamera wird es mittels der Vorrichtung zur bildgestützten Umgebungsüberwachung erst möglich, einen großen Sichtbereich zur erfassen, wobei in einer besonders vorteilhaften Weise in den Bildinformationen eine Abschattung von interessierenden Umgebungsbereichen durch die Fahrzeugaußenspiegel verhindert wird.According to the invention A device for image-based environmental detection is at Vehicles provided. The device comprises at least an omnidirectional camera attached to the vehicle's outer skin is arranged and recorded image information of the environment. Farther a display unit is provided in the vehicle interior, which with the at least one omnidirectional camera in conjunction stands and with which the driver captured image information presented become. In an inventive way, that is at least one omnidirectional one Camera arranged in a position on the vehicle outer skin, which in their height below the height the vehicle outside mirror is located. By such a mounting position of the omnidirectional camera it is only by means of the image-based environmental monitoring device possible, a big Field of view to capture, with a particularly advantageous Way in the image information is a shadowing of interest Surrounding areas is prevented by the vehicle outside mirror.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die wenigstens eine omnidirektionale Kamera in einer Position angeordnet ist, welche sich an der Fahrzeugfront oder an der Fahrzeugrückfront befindet. Beispielsweise werden mittels einer an der Fahrzeugfront angeordneten omnidirektionalen Kamera vorausfahrende Fahrzeuge, Verkehrsschilder sowie Fahrspurmarkierungen erfasst. Gleichzeitig kann damit auch der für den Fahrer sonst nicht einsehbare Sichtbereich (Totwinkelbereich) direkt vor dem Fahrzeug erfasst werden und selbst flache Hindernisse auf der Fahrbahnoberfläche mit hoher Zuverlässigkeit erfasst werden. Beim Einsatz in Nutzfahrzeugen wird es durch die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise möglich, dass damit Personen im Totwinkelbereich direkt vor einem LKW auf sichere Weise erfasst werden, welche sonst aufgrund der vergleichsweise hohen Sitzposition in der sich ein LKW-Fahrer üblicherweise befindet für diesen nicht sichtbar sind und es in Folge zu sehr schweren Unfällen kommen kann. Als Einbauort ist in vorteilhafter Weise eine Position nahe einem der Fahrzeugscheinwerfer geeignet, wobei solche Positionen an einem Fahrzeug üblicherweise derart ausgestaltet sind, damit diese nur wenig verschmutzen und selbstreinigende Eigenschaften aufweisen. Dabei kann die wenigstens eine omnidirektionale Kamera als mechanischen Schutz und zum Schutz vor Umwelteinflüssen eine eigenständige Abdeckung aufweisen oder aber in die Abdeckung von Scheinwerferabdeckungen oder in andere Fahrzeuganbauteile, wie z.B. einen Kühlergrill oder einen Stoßfänger integriert sein. Eine Einbauposition nahe der Motorhaube eignet sich in vorteilhafter Weise, da in diesem Bereich die Motorwärme abgestrahlt wird und die Optik der omnidirektionalen Kamera beim Betrieb im Winter nicht vereist bzw. nicht mit Schnee bedeckt wird. Analog hierzu sind auch Einbaupositionen an der Fahrzeugrückfront möglich, beispielsweise zur Beobachtung des rückwärtigen Verkehrs oder zur Totwinkelüberwachung beim Einparken oder beim rückwärts Rangieren.at a particularly advantageous embodiment of the invention is the at least one omnidirectional camera arranged in a position which is on the vehicle front or at the vehicle rear located. For example, by means of a at the front of the vehicle arranged omnidirectional camera vehicles ahead, Traffic signs and lane markings recorded. simultaneously can therefore also for the driver otherwise not visible field of view (blind spot area) be detected directly in front of the vehicle and even flat obstacles on the road surface with high reliability be recorded. When used in commercial vehicles, it is by the inventive device for example, possible that with it persons in the blind spot area directly in front of a truck on safe Way, which otherwise due to the comparatively high seating position in which a truck driver is usually located for this are not visible and there are consequently very serious accidents can. As a location is advantageously close to a position one of the vehicle headlights suitable, such positions on a vehicle usually are designed so that they only slightly pollute and self-cleaning properties exhibit. In this case, the at least one omnidirectional camera as mechanical protection and environmental protection independent Cover or in the cover of headlight covers or in other vehicle attachments, such as a grille or a bumper integrated be. An installation position near the hood is suitable in an advantageous manner Way, since in this area the engine heat is radiated and the Optics omnidirectional camera when operating in winter not iced or not covered with snow. Analogous to this are also Installation positions on the vehicle rear possible, for example, for observation the rear traffic or for blind spot monitoring when parking or when maneuvering backwards.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die wenigstens eine omnidirektionale Kamera in einer Position angeordnet, welche sich an einer der Außenkanten der Fahrzeugfront oder an einer der Außenkanten der Fahrzeugrückfront befindet. Mittels lediglich einer an der Außenkante der Fahrzeugfront angeordneten omnidirektionalen Kamera beispielsweise möglich, gleichzeitig sowohl den dem Fahrzeug vorausliegenden Umgebungsbereich als auch einen der Seitenbereiche des Fahrzeugs zu erfassen und Totwinkelbereiche, welche mittels herkömmlicher Fahrzeugaußenspiegel sonst nicht einsehbar sind, auf zuverlässige Weise zu überwachen. Es gibt z.B. omnidirektionale Kameras am Markt, welche bei starrer Anordnung Umgebungsbereiche von bis zu 360° erfassen können. Derartige omnidirektionale Kameras ermöglichen es durch Anbringung an einer der Außenkanten der Fahrzeugfront/-rückfront Umgebungsbereiche von bis zu 270° an einem Fahrzeug zu erfassen. Dabei können auch mehrere Kameras an den Außenkanten abgeordnet sein, um damit einen größeren Umgebungsbereich zu erfassen. Beispielsweise ist jeweils eine omnidirektionale Kamera auf der linken und rechten Außenseite der Fahrzeugfront/-rückfront an der Fahrzeugaußenhaut angeordnet. Für eine komplette Rundumsicht von 360° um das Fahrzeug ist daher eine diagonale Anordnung zweier omnidirektionaler Kameras vollkommen ausreichend, z.B. wird eine Kamera an der rechten/linken Außenkante an der Fahrzeugfront und eine an der linken/rechten Außenkante der Fahrzeugrückfront angeordnet. Damit eine durchgängige Rundumsicht erst möglich wird, müssen die omnidirektionalen Kameras dabei derart positioniert und ausgerichtet sein, sodass sich die Erfassungsbereiche der einzelnen Kameras ohne Unterbrechungen exakt aneinander anfügen. Es ist in diesem Zusammenhang aber auch möglich, dass sich die Erfassungsbereiche einzelner Kameras überlappen. Die Bilddaten können in den Überlappungsbereichen sodann mittels geeigneter Bildverarbeitung einander angepasst werden. Mittels geeigneter Bildverarbeitung können zudem die Rohdaten einer omnidirektionaler Kameras sowohl in eine panoramische als auch in eine perspektivische Ansicht umgerechnet und dargestellt werden. Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es jedoch ganz besonders wichtig, dass die wenigstens eine omnidirektionale Kamera in einer Position an der Fahrzeugaußenhaut angeordnet ist, welche sich in ihrer Höhe unterhalb der Höhe der Fahrzeugaußenspiegel befindet. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass innerhalb der Bildinformationen keine Abschattung von interessierenden Umgebungsbereichen durch die Fahrzeugaußenspiegel stattfindet. Bei den interessierenden Umgebungsbereichen handelt es sich hierbei insbesondere um die Totwinkelbereiche welche durch den Fahrer in dessen direktem Blickfeld oder mittels herkömmlicher Fahrzeugspiegel nicht einsehbar sind. Mit einer Anordnung der omnidirektionalen Kamera oberhalb der Fahrzeugspiegel, z.B. auf dem Fahrzeugdach, wäre zwar ein großer Umgebungsbereich erfassbar, jedoch würden durch die Fahrzeugaußenspiegel wichtige Umgebungsbereiche in den Bilddaten verdeckt werden. Da die Fahrzeugaußenspiegel bei LKWs eine große Fläche aufweisen, würden somit auch große Bereiche interessierender Umgebungsbereiche innerhalb der Bilddaten durch die Fahrzeugaußenspiegel abgeschattet. Die Abgeschatteten Bereiche können dabei so groß sein, dass sogar Objekte und Hindernisse komplett abgeschattet und daher für den Fahrer überhaupt nicht sichtbar sind. Bei einer Anordnung der wenigstens einen omnidirektionalen Kamera oberhalb der Fahrzeugaußenspiegel kann es sogar vorkommen, dass aufgrund der Fahrzeugaußenspiegel im Totwinkelbereich befindliche Personen komplett abgeschattet werden und daher in den Bilddaten überhaupt nicht sichtbar sind. Für eine zuverlässige Totwinkelüberwachung ist es im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung daher erforderlich, dass die wenigstens eine omnidirektionale Kamera in einer Position angeordnet ist, welche sich in Ihrer Höhe unterhalb der Höhe der Fahrzeugaußenspiegel befindet.In a further advantageous embodiment of the invention, the at least one omnidirectional camera is arranged in a position which is located on one of the outer edges of the vehicle front or on one of the outer edges of the vehicle rear. By means of only one arranged on the outer edge of the vehicle front omnidirectional camera, for example, possible to simultaneously detect both the vehicle ahead surrounding area and one of the side regions of the vehicle and blind spot areas, which are otherwise not visible through conventional vehicle mirrors, to reliably monitor. There are, for example, omnidirectional cameras on the market, which can detect surrounding areas of up to 360 ° in a rigid arrangement. Such omnidirectional cameras make it possible to detect environmental areas of up to 270 ° on a vehicle by mounting on one of the outer edges of the vehicle front / rear. In this case, several cameras can be seconded to the outer edges, so as to capture a larger environmental area. For example, an omnidirectional camera is respectively arranged on the vehicle outer skin on the left and right outside of the vehicle front / rear side. For a complete all-round view of 360 ° around the vehicle, a diagonal arrangement of two omnidirectional cameras is perfectly adequate, eg a camera is arranged on the right / left outer edge on the vehicle front and one on the left / right outer edge of the vehicle rear. In order to make continuous all-round visibility possible in the first place, the omnidirectional cameras must be positioned and aligned in such a way that the detection areas of the individual cameras are exactly aligned without interruptions. However, it is also possible in this context for the coverage areas of individual cameras to overlap. The image data can then be adapted to each other in the overlapping areas by means of suitable image processing. By means of suitable image processing, the raw data of an omnidirectional camera can also be converted into a panoramic as well as a perspective view and displayed. In connection with the device according to the invention, however, it is particularly important that the at least one omnidirectional camera is arranged in a position on the vehicle outer skin, which is located in its height below the height of the vehicle exterior mirrors. In this way, it is ensured that within the image information, no shadowing of surrounding areas of interest takes place by the vehicle exterior mirrors. In the surrounding areas of interest, these are in particular the blind spot areas which are not visible to the driver in his direct field of vision or by means of conventional vehicle mirrors. With an arrangement of the omnidirectional camera above the vehicle mirrors, for example on the vehicle roof, a large surrounding area would indeed be detectable, however important ambient areas in the image data would be obscured by the vehicle exterior mirrors. Since the vehicle exterior mirrors have a large area in trucks, thus large areas of interest surrounding areas within the image data would be shadowed by the vehicle exterior mirrors. The shaded areas can be so large that even objects and obstacles are completely shadowed and therefore not visible to the driver at all. In the case of an arrangement of the at least one omnidirectional camera above the vehicle exterior mirrors, it may even happen that persons located in the blind spot area completely shut off due to the vehicle exterior mirrors and are therefore not visible in the image data at all. For reliable blind spot monitoring, it is therefore necessary, in connection with the device according to the invention, for the at least one omnidirectional camera to be arranged in a position which is lower in height than the height of the vehicle exterior mirrors.

Weiterhin ist es von großem Vorteil, falls ein Abstandshalter vorgesehen ist, womit die wenigstens eine omnidirektionale Kamera von der Fahrzeugaußenhaut abgesetzt angeordnet ist. Die wenigstens eine omnidirektionale Kamera ist dabei vorzugsweise mittels einer geeigneten Halterung von der Fahrzeugaußenhaut abgesetzt angeordnet. Die Halterung ist dabei vorzugsweise derart ausgestaltet, sodass sich die omnidirektionale Kamera in einer Position und Ausrichtung befindet, womit gleichzeitig sowohl die Fahrzeugumgebung als auch Teile der Fahrzeugaußenhaut erfasst werden. Es wird also aus einer einzigen Position und Ausrichtung beispielsweise die dem Fahrzeug vorausliegende Umgebung, Teile der Fahrzeugfront, Teilen der Fahrzeugseite und der seitliche Umgebungsbereich gleichzeitig erfasst. Indem mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Bilddaten der Fahrzeugumgebung sowie Bilddaten von wenigstens einem Teil der Fahrzeugaußenhaut gleichzeitig erfasst und mittels einer optischen Anzeige dargeboten werden, kann der Fahrer in gewinnbringender Weise Abstände zu Objekten und Hindernissen sehr viel genauer abschätzen. Dies ist beispielsweise im Zusammenhang mit Nutzfahrzeugen beim Rangieren oder Anfahren an Laderampen von besonders großem Vorteil. In besonders gewinnbringender Weise wird es durch eine abgesetzte Anordnung der wenigstens einen omnidirektionalen Kamera von der Fahrzeugaußenhaut erst möglich, den Totwinkelbereich um ein Fahrzeug vollständig zu erfassen, was mittels eines mit der Fahrzeugaußenhaut bündig abschließenden Kamerasensors nicht möglich ist.Farther is it great Advantage, if a spacer is provided, whereby the at least one Omnidirectional camera arranged offset from the vehicle outer skin is. The at least one omnidirectional camera is preferably by means of a suitable holder of the vehicle outer skin arranged offset. The holder is preferably designed such that the omnidirectional camera in a position and orientation is located, which at the same time both the vehicle environment and Parts of the vehicle's outer skin be recorded. So it will be from a single position and orientation For example, the vehicle ahead environment, parts of Vehicle front, parts of the vehicle side and the side surrounding area recorded simultaneously. By using the device according to the invention Image data of the vehicle environment as well as image data of at least one Part of the vehicle's outer skin recorded simultaneously and presented by means of a visual display The driver can profitably distance himself from objects and assess obstacles much more accurately. This is for example in Connection with commercial vehicles when maneuvering or starting Loading ramps of extra large Advantage. In a particularly profitable way, it is by a remote arrangement of at least one omnidirectional camera from the vehicle's outer skin only possible, the Totwinkelbereich to capture a vehicle completely, which means one with the vehicle's outer skin flush final Camera sensor not possible is.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist die wenigstens eine omnidirektionale Kamera derart angeordnet, sodass deren optische Achse im Befestigungsbereich parallel oder schräg zur Fahrzeugaußenhaut verläuft. Bei einem parallelen Verlauf der optischen Achse zur Fahrzeugaußenhaut in vertikaler Richtung werden in vorteilhafter Weise diejenigen Umgebungsbereiche, welche sich in ihrer Höhe unterhalb der Position der omnidirektionalen Kamera befinden vollständig erfasst. Dagegen werden uninteressante Umgebungsbereiche, welche sich in ihrer Höhe über der Position der omnidirektionalen Kamera befinden nicht erfasst. Außerdem besteht die Möglichkeit, dass die optische Achse der omnidirektionalen Kamera schräg verläuft, um in gewinnbringender Weise den damit erfassbaren Sichtbereich an die Fahrzeuggeometrie anzupassen. Eine Anordnung der omnidirektionalen Kamera bei der die optische Achse im Befestigungsbereich senkrecht zur Fahrzeugaußenhaut verläuft ist zwar grundsätzlich auch möglich, jedoch wird dabei ein großer Bereich des Himmels erfasst. Dieser Bereich ist zum einen für eine Anwendung im Fahrzeugbereich, insbesondere bei der Totwinkelüberwachung nicht interessant und zum anderen können dadurch ungewünschte Blendungen entstehen.at a further advantageous embodiment of the invention the at least one omnidirectional camera arranged such that their optical axis in the attachment area parallel or obliquely to the vehicle outer skin runs. In a parallel course of the optical axis to the vehicle's outer skin in the vertical direction are those advantageous Ambient areas which are in height below the position of the omnidirectional Camera are completely detected. In contrast, are uninteresting environmental areas, which in height above the Position of the omnidirectional camera are not detected. There is also the possibility, that the optical axis of the omnidirectional camera is oblique to in a profitable way to the thus detectable field of view to adapt the vehicle geometry. An arrangement of omnidirectional Camera with the optical axis in the mounting area vertically to the vehicle's outer skin extends is basically also possible, however, it will be a big one Captured area of the sky. This area is for an application in the vehicle sector, especially in blind spot monitoring not interesting and to others unwanted Glare develops.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist im Falle eines schrägen Verlaufs der optischen Achse zur Fahrzeugaußenhaut, die Schrägstellung derart gewählt, sodass derjenige Umgebungsbereich von dem die omnidirektionale Kamera keine Bilddaten liefert auf der Karosserie des Fahrzeugs liegt. Bei dem Bereich von dem die omnidirektionale Kamera keine Bilddaten liefert handelt es sich insbesondere um den Bereich in welchem der Kamerachip durch den Spiegel der omnidirektionalen Kamera auf sich selbst abgebildet wird (Blindbereich). In gewinnbringender Weise wird die Schrägstellung der optischen Achse daher derart gewählt, sodass diejenigen Umgebungsbereiche, welche aufgrund des Blindbereichs nicht abbildbar sind, sich auf der Fahrzeugkarosserie befinden und daher keine Verdeckung interessanter Umgebungsbereiche stattfindet. Der Blindbereich kann sodann z.B. als solcher auf der optischen Anzeige dargestellt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass nicht der Blindbereich, sondern das Fahrzeug in der Form eines virtuellen Abbildes anhand von Modelldaten in den Billdaten dargestellt wird.at a particularly preferred embodiment is in the case of an oblique course the optical axis to the vehicle outer skin, the inclination chosen so so that the surrounding area of the omnidirectional camera no Image data supplies are located on the bodywork of the vehicle. In which Area of which the omnidirectional camera does not provide image data it is in particular the area in which the camera chip imaged by itself through the mirror of the omnidirectional camera becomes (blind area). In a profitable way, the inclination Therefore, the optical axis chosen so that those surrounding areas, which are not imaged due to the blind area, up the vehicle body and therefore no more interesting cover Surrounding areas takes place. The blind area may then be e.g. be displayed as such on the optical display. It exists however also the possibility that not the blind area, but the vehicle in the form of a virtual image based on model data shown in the bill data becomes.

Weiterhin ist es von großem Vorteil, falls der Abstandshalter in der Form eines Hohlprofils ausgestaltet ist. Beispielsweise kann es sich hierbei um ein Hohlprofil handeln, welches einen quadratischen oder einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Es kann sich dabei in einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform aber auch um ein Rundprofil handeln. Der Durchmesser des Hohlprofils ist dabei derart gewählt, sodass die omnidirektionale Kamera im innern des Hohlprofils Platz findet. Das Hohlprofil weist dabei vorzugsweise eine Länge von mehreren Zentimetern auf, sodass die omnidirektionale Kamera von der Fahrzeugaußenhaut beabstandet ist. Der elektrische Anschluss der omnidirektionalen Kamera und die Datenübertragung zwischen dieser und dem Fahrzeug erfolgt beispielsweise durch das innere des Hohlprofils hindurch, sodass ein mechanischer Schutz gegeben ist. Das Hohlprofil ist z.B. aus einer Aluminiumlegierung oder aus Edelstahl (V2A) gefertigt, sodass dieses für einen Einsatz in Fahrzeugen geeignete Eigenschaften, wie z.B. Korrosionsbeständigkeit aufweist. Es sind in diesem Zusammenhang aber auch beliebige andere nichtmetallische Werkstoffe denkbar, welche sich für einen Einsatz bei Fahrzeugen eigenen. Das Hohlprofil kann dabei eine gerade Form aufweisen oder aber auch gebogen bzw. abgewinkelt sein, damit sich dieses besser an die Fahrzeugform und das Fahrzeugdesign anpasst. Das Hohlprofil kann dabei entweder fest am Fahrzeug angeordnet sein oder aber beweglich sein, sodass die omnidirektionale Kamera in unterschiedliche Positionen und/oder Orientierungen gebracht werden kann. Das Hohlprofil kann dabei entweder starr ausgebildet sein oder aber auch flexibel ausgebildet sein. Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, dass das Hohlprofil wenigstens ein Gelenk aufweist.Furthermore, it is of great advantage if the spacer is designed in the form of a hollow profile. For example, this may be a hollow profile which has a square or a rectangular cross section. It may be in a particularly preferred embodiment, but also a round profile. The diameter of the hollow profile is chosen such that the omnidirectional camera finds place inside the hollow profile. The hollow profile preferably has a length of several centimeters, so that the omnidirectional camera is spaced from the vehicle outer skin. The electrical connection of the omnidirectional camera and the data transmission between this and the vehicle takes place, for example, through the interior of the hollow profile, so that mechanical protection is provided. The hollow profile is made of an aluminum alloy or stainless steel (V2A), for example, so that it has suitable properties for use in vehicles, such as corrosion resistance. In this context, however, any other non-metallic materials are also conceivable which are suitable for use in vehicles. The hollow profile may have a straight shape or be bent or angled so that this better the vehicle shape and the vehicle design adapts. The hollow profile can either be fixed to the vehicle or be movable, so that the omnidirectional camera can be brought into different positions and / or orientations. The hollow profile can be either rigid or flexible. Alternatively, there is also the possibility that the hollow profile has at least one joint.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Dabei zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of preferred embodiments with reference to Characters. Showing:

1 den Einsatz einer omnidirektionalen Kamera an der Fahrzeugfront eines Nutzfahrzeuges 1 the use of an omnidirectional camera on the vehicle front of a commercial vehicle

2 die Anordnung einer omnidirektionalen Kamera an einem Nutzfahrzeug mittels eines Abstandshalters 2 the arrangement of an omnidirectional camera on a commercial vehicle by means of a spacer

3 ein Nutzfahrzeug mit zwei omnidirektionalen Kameras und deren Erfassungsbereiche 3 a commercial vehicle with two omnidirectional cameras and their coverage areas

4 ein Nutzfahrzeug mit Auflieger und jeweils zwei omnidirektionalen Kameras 4 a commercial vehicle with semi-trailer and two omnidirectional cameras

In der 1 wird beispielhaft der Einsatz einer omnidirektionalen Kamera (3) an der Fahrzeugfront (8) eines Nutzfahrzeugs (1) gezeigt. Die omnidirektionale Kamera (3) umfasst dabei einen Spiegel (4) und einen Kamerachip (5). Der Spiegel (4) ist dabei derart ausgestaltet, sodass mit der omnidirektionalen Kamera (3) ein Umgebungsbereich von 360° erfassbar ist. Die omnidirektionale Kamera (3) ist dabei in einer Position an der Fahrzeugaußenhaut angeordnet, welche sich in ihrer Höhe unterhalb der Höhe des Fahrzeugaußenspiegels (2) befindet. Durch diese Anordnung wird eine Abschattung von interessierenden Umgebungsbereichen durch den Fahrzeugaußenspiegel (2) in den mittels der omnidirektionalen Kamera (3) gewonnenen Bilddaten vermieden. Die optische Achse (6) der omnidirektionalen Kamera (3) verläuft dabei parallel zur Fahrzeugaußenhaut. Hierdurch wird mit der an der rechten Außenkante der Fahrzeugfront (8) angeordneten omnidirektionalen Kamera (3) ein Bereich von 270° erfassbar, welcher sich in seiner Höhe von der Position des Spiegels (4) bis auf den Fahrweg (9) hinunter erstreckt. In der 1 ist im Rahmen einer anschaulichen Darstellung eine virtuelle Grenzlinie (7) eingezeichnet, welchen den für die omnidirektionale Kamera (3) sichtbaren Bereich (B) und den nichtsichtbaren Bereich (A), in diesem Fall in horizontaler Richtung voneinander abgrenzt. Mit der in der 1 gezeigten omnidirektionalen Kamera (3) und einer weiteren hier nicht gezeigten, an der linken Außenkante der Fahrzeugfront (8) angeordneten omnidirektionalen Kamera ist es dem Fahrer möglich, die Totwinkelbereiche an der Fahrzeugfront und an der linken und rechten Fahrzeugseite auf zuverlässige Weise zu erfassen.In the 1 exemplifies the use of an omnidirectional camera ( 3 ) on the vehicle front ( 8th ) of a commercial vehicle ( 1 ). The omnidirectional camera ( 3 ) comprises a mirror ( 4 ) and a camera chip ( 5 ). The mirror ( 4 ) is configured such that with the omnidirectional camera ( 3 ) an environment of 360 ° is detected. The omnidirectional camera ( 3 ) is arranged in a position on the vehicle outer skin, which in height below the height of the vehicle exterior mirror ( 2 ) is located. By this arrangement, shading of surrounding areas of interest by the vehicle exterior mirror ( 2 ) into the by means of omnidirectional camera ( 3 ) avoided image data. The optical axis ( 6 ) of the omnidirectional camera ( 3 ) runs parallel to the vehicle outer skin. As a result, with the at the right outer edge of the vehicle front ( 8th ) arranged omnidirectional camera ( 3 ) can detect a range of 270 °, which in its height from the position of the mirror ( 4 ) to the track ( 9 ) extends down. In the 1 is in the context of an illustrative representation a virtual boundary line ( 7 ), which corresponds to that for the omnidirectional camera ( 3 ) visible region (B) and the invisible region (A), in this case delimited in horizontal direction from each other. With the in the 1 shown omnidirectional camera ( 3 ) and another, not shown here, at the left outer edge of the vehicle front ( 8th ) arranged omnidirectional camera, it is possible for the driver to detect the blind spot areas on the vehicle front and on the left and right side of the vehicle in a reliable manner.

In der 2 wird die Anordnung einer omnidirektionalen Kamera (3) an einem Nutzfahrzeug (1) mittels eines Abstandshalters (10) gezeigt. Der Abstandshalter (10) ist hierbei derart an der Fahrzeugfront (8) angeordnet, sodass sich die omnidirektionale Kamera (3) in einer von der Fahrzeugfront (8) abgesetzten Position befindet. Die Position ist zudem derart gewählt, dass sich die omnidirektionale Kamera (3) in ihrer Höhe unterhalb der Höhe des Fahrzeugaußenspiegels (2) befindet, um somit eine Abschattung von interessierenden Umgebungsbereichen durch den Fahrzeugaußenspiegel (2) zu vermeiden. Zwischen der omnidirektionalen Kamera (3) und dem Abstandshalter (10) befindet sich ein Winkel, sodass die hier nicht gezeigte optische Achse der omnidirektionalen Kamera (3) schräg zur Fahrzeugaußenhaut verläuft. Der Winkel wurde dabei derart gewählt, sodass mit der omnidirektionalen Kamera (3) auch die vordere Kante des Fahrzeugdachs erfassbar ist. Der von der omnidirektionalen Kamera erfassbare Bereich (B) befindet sich in diesem Beispiel links von der virtuellen Grenzlinie (7) und der nichtsichtbare Bereich (A) rechts davon. Es ist daher in vertikaler Richtung ein Bereich erfassbar welcher sich in seiner Höhe mindestens von der Höhe des Fahrzeugdachs bis hinunter auf den Fahrweg (9) erstreckt. Gegenüber der Anordnung in 1 ist hierbei jedoch nur ein begrenzter Bereich vor dem Fahrzeug erfassbar. Falls damit dennoch entfernte Bereiche erfasst werden sollen, bietet sich eine schwenk- und/oder neigbare Anordnung der omnidirektionalen Kamera (3) an, damit die unterschiedlichen Vorteile der in den 1 und 2 gezeigten Anordnungen miteinander kombiniert werden. In diesem Beispiel ist sowohl der Spiegel (4) als auch der Kamerachip (5) sichtbar angeordnet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass lediglich der Spiegel (4) sichtbar ist und der Kamerachip (5) sich nichtsichtbar im innern des Abstandshalters (10) befindet. Bei dem bei Abstandshalter (10) handelt es sich um ein Rundprofil.In the 2 is the arrangement of an omnidirectional camera ( 3 ) on a commercial vehicle ( 1 ) by means of a spacer ( 10 ). The spacer ( 10 ) is in this case on the vehicle front ( 8th ), so that the omnidirectional camera ( 3 ) in one of the vehicle front ( 8th ) remote position. The position is also chosen so that the omnidirectional camera ( 3 ) in their height below the height of the vehicle outside mirror ( 2 ), so as to provide a shadowing of surrounding areas of interest by the vehicle exterior mirror ( 2 ) to avoid. Between the omnidirectional camera ( 3 ) and the spacer ( 10 ) is an angle, so that not shown optical axis of the omnidirectional camera ( 3 ) runs obliquely to the vehicle outer skin. The angle was chosen so that with the omnidirectional camera ( 3 ) and the front edge of the vehicle roof is detected. The region (B) detectable by the omnidirectional camera is in this example to the left of the virtual boundary line (FIG. 7 ) and the invisible area (A) to the right. It is therefore in the vertical direction an area detectable which in height at least from the height of the vehicle roof down to the track ( 9 ). Opposite the arrangement in 1 Here, however, only a limited area in front of the vehicle detected. If this still remote areas are to be detected, there is a pivoting and / or tilting arrangement of the omnidirectional camera ( 3 ), so that the different advantages of the in the 1 and 2 arrangements shown are combined with each other. In this example, both the mirror ( 4 ) as well as the camera chip ( 5 ) arranged visibly. But there is also the possibility that only the mirror ( 4 ) is visible and the camera chip ( 5 ) invisible inside the spacer ( 10 ) is located. In the case of spacers ( 10 ) is a round profile.

3 zeigt ein Nutzfahrzeug (1) mit zwei omnidirektionalen Kameras (3a, 3b) und deren Erfassungsbereiche (11a, 11b). die Zugmaschine des Nutzfahrzeugs (1) ist hierbei in einer Draufsicht dargestellt. Die omnidirektionalen Kameras (3a, 3b) sind dabei in einer Position angeordnet, welche sich in ihrer Höhe unterhalb der Höhe der Fahrzeugaußenspiegel (2a,2b) befinden. Die omnidirektionale Kamera (3a) ist dabei an der linken Außenkante der Fahrzeugrückfront angeordnet und die omnidirektionale Kamera (3b) ist an der rechten Außenkante der Fahrzeugfront angeordnet. Beide omnidirektionalen Kameras (3a, 3b) erfassen dabei einen Umgebungsbereich von 270°, sodass in Kombination eine Rundumsicht von 360° realisiert wird und der komplette Totwinkelbereich um das Fahrzeug sicher erfassbar ist. 3 shows a commercial vehicle ( 1 ) with two omnidirectional cameras ( 3a . 3b ) and their coverage areas ( 11a . 11b ). the tractor of the commercial vehicle ( 1 ) is shown here in a plan view. The omnidirectional cameras ( 3a . 3b ) are arranged in a position which in their height below the height of the vehicle outside mirror ( 2a . 2 B ) are located. The omnidirectional camera ( 3a ) is arranged on the left outer edge of the vehicle rear and the omnidirectional camera ( 3b ) is arranged on the right outer edge of the vehicle front. Both omnidirectional cameras ( 3a . 3b ) capture a surrounding area of 270 °, so that in combination a round circumspection of 360 ° is realized and the complete blind spot area around the vehicle can be detected safely.

4 zeigt ein Nutzfahrzeug (1) mit Auflieger (12) und jeweils zwei omnidirektionalen Kameras (3a, 3b, 3c, 3d). Die omnidirektionalen Kameras (3a, 3b, 3c, 3d) sind in dem hier gezeigten Beispiel in einer Position angeordnet welche sich in ihrer Höhe unterhalb der Höhe der Fahrzeugaußenspiegel (2a,2b) befindet. Durch den Einsatz von insgesamt vier omnidirektionalen Kameras (3a, 3b, 3c, 3d) wird selbst mit Anhänger/Auflieger eine lückenlose Rundumsicht von 360° um das Gespann ((1) + (12)) möglich. 4 shows a commercial vehicle ( 1 ) with semi-trailer ( 12 ) and two omnidirectional cameras ( 3a . 3b . 3c . 3d ). The omnidirectional cameras ( 3a . 3b . 3c . 3d ) are arranged in the example shown here in a position which in height below the height of the vehicle exterior mirror ( 2a . 2 B ) is located. By using a total of four omnidirectional cameras ( 3a . 3b . 3c . 3d ) even with trailer / semi-trailer a complete 360 ° visibility around the team (( 1 ) + ( 12 )) possible.

11
Fahrzeugvehicle
2, 2a, 2b2, 2a, 2b
FahrzeugaußenspiegelVehicle exterior mirror
3, 3a, 3b, 3c, 3d3, 3a, 3b, 3c, 3d
Omnidirektionale Kameraomnidirectional camera
44
Spiegelmirror
55
Kamerachipcamera chip
66
Optische Achseoptical axis
77
Virtuelle Grenzlinievirtual boundary line
88th
Fahrzeugfrontvehicle front
99
Fahrwegroadway
1010
Abstandshalterspacer
11a, 11b11a, 11b
Erfassungsbereichdetection range
1212
Aufliegersemitrailer

Claims (8)

Vorrichtung zur bildgestützten Umgebungserfassung bei Fahrzeugen, wobei wenigstens eine omnidirektionale Kamera an der Fahrzeugaußenhaut angeordnet ist und Bildinformationen der Umgebung erfasst und wobei eine Anzeigeeinheit im Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, welche mit der wenigstens einen omnidirektionalen Kamera in Verbindung steht und womit dem Fahrer erfasste Bildinformationen dargeboten werden, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine omnidirektionale Kamera in einer Position an der Fahrzeugaußenhaut angeordnet ist, welche sich in ihrer Höhe unterhalb der Höhe der Fahrzeugaußenspiegel befindet.A device for image-based environmental detection in vehicles, wherein at least one omnidirectional camera is arranged on the vehicle outer skin and captures image information of the environment and wherein a display unit is provided in the vehicle interior, which is in communication with the at least one omnidirectional camera and with which the driver captured image information is presented, characterized in that the at least one omnidirectional camera is arranged in a position on the vehicle outer skin, which is located in its height below the height of the vehicle outside mirror. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine omnidirektionale Kamera in einer Position angeordnet ist, welche sich an der Fahrzeugfront oder an der Fahrzeugrückfront befindet.Device according to claim 1, characterized in that that the at least one omnidirectional camera in one position is arranged, which is located at the front of the vehicle or at the vehicle rear located. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine omnidirektionale Kamera in einer Position angeordnet ist, welche sich an einer der Außenkanten der Fahrzeugfront oder einer der Außenkanten der Fahrzeugrückfront befindet.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the at least one omnidirectional camera is arranged in a position which is on one of the outer edges the vehicle front or one of the outer edges of the vehicle rear located. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandshalter vorgesehen ist, womit die wenigstens eine omnidirektionale Kamera von der Fahrzeugaußenhaut abgesetzt angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a spacer is provided, whereby the at least one omnidirectional camera from the vehicle's outer skin is arranged discontinuously. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine omnidirektionale Kamera derart angeordnet ist, sodass deren optische Achse im Befestigungsbereich parallel oder schräg zur Fahrzeugaußenhaut verläuft.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the at least one omnidirectional camera is arranged so that its optical axis in the mounting area parallel or oblique to the vehicle's outer skin runs. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines schrägen Verlaufs der optischen Achse zur Fahrzeugaußenhaut, die Schrägstellung derart gewählt ist, sodass derjenige Umgebungsbereich von dem die omnidirektionale Kamera keine Bilddaten liefert auf der Karosserie des Fahrzeugs liegt.Device according to claim 5, characterized in that that in the case of an oblique Course of the optical axis to the vehicle outer skin, the inclination chosen like that is so that the one surrounding area of the the omnidirectional camera no image data supplies lies on the bodywork of the vehicle. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter in der Form eines Hohlprofils ausgestaltet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the spacer in the form of a hollow profile is designed. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die omnidirektionale Kamera schwenkbar und/oder neigbar angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the omnidirectional camera is pivotable and / or is arranged tiltably.
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