DE202007002448U1 - Vision enhancement device for e.g. personal motor vehicle, has attachment device for attachment of detection module to body of motor vehicle, and display device provided for representation of images detected by two image detection devices - Google Patents

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Abstract

The device has a detection module (1) that has two image detection devices (3) for detection of images, where each detection device is arranged on holders (9) rotatable between 5 degrees and 30 degrees in a horizontal direction. An attachment device (5) is provided for attachment of the detection module to a body of a motor vehicle. A display device (11) is provided for representation of the images detected by the detection devices. The holders are rotatably adjusted with respect to a longitudinal axis of the detection module in the horizontal direction.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sichterweiterungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Sichterweiterungseinrichtung für eine Sicht nach hinten bezüglich des Kraftfahrzeuges. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner insbesondere eine Sichterweiterungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die in einer Antennenanordnung integriert ist.The The present invention relates to a vision extension device for a Motor vehicle, in particular a Sichterweiterungseinrichtung for a view towards the rear of the motor vehicle. The present invention further relates, in particular Visual extension device for a motor vehicle integrated in an antenna arrangement.

Ein Personenkraftfahrzeug weist typischerweise zwei Außenspiegel auf, die dem Fahrer in begrenztem Umfang ermöglichen, Objekte hinter dem Personenkraftfahrzeug zu erkennen. Mittels eines einfachen Spiegels ist es dem Fahrer jedoch nicht möglich sämtliche Bereiche seitlich und hinter dem Personenkraftfahrzeug einzusehen, solche nicht einsehbaren Bereiche werden auch als tote Winkel bezeichnet.One Passenger car typically has two outside mirrors which allow the driver to a limited extent, objects behind the passenger car to recognize. By means of a simple mirror it is the driver but not possible all To see areas to the side and behind the car, such non-visible areas are also referred to as blind spots.

Aus der Druckschrift JP 2004/299511 A ist eine Rücksichtkamera integriert in einer Antennenanordnung bekannt. Diese Rücksichtkamera einschließlich der Antenne kann auf dem Fahrzeugdach montiert werden. Die von der Kamera aufgenommenen Bilder werden dem Fahrer mittels eines Navigationssystems und dessen Anzeige dargestellt. Diese Vorrichtung ist für LKWs und sonstige kastenförmige Fahrzeuge gedacht, um beim Rückwärtsfahren Hindernisse unmittelbar hinter dem Fahrzeug einsehen zu können.Out JP 2004/299511 A has a rear view camera integrated into an antenna arrangement known. This rearview camera including the Antenna can be mounted on the vehicle roof. The from the camera taken pictures are the driver by means of a navigation system and its display shown. This device is for trucks and other box-shaped vehicles thought to when reversing To be able to see obstacles immediately behind the vehicle.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1 schafft eine Sichterweiterungseinrichtung, die einen derart vergrößerten Sichtwinkel ermöglicht, so dass tote Winkel über die Sichterweiterungseinrichtung eingesehen werden können.The inventive device according to the claim Figure 1 provides a vision enhancement device that allows such an increased viewing angle. so that blind spots over the Sichterweiterungseinrichtung can be viewed.

Erfindungsgemäß ist hierzu Folgendes vorgesehen: ein Erfassungsmodul, das zwei Bilderfassungseinrichtungen zum jeweiligen Erfassen von Bildern aufweist, wobei jede Bilderfassungseinrichtung auf einer in horizontaler Richtung schwenkbarer Halterung angeordnet ist; eine Befestigungseinrichtung, die zum Befestigen des Erfassungsmoduls an einem Fahrzeugdach des Kraftfahrzeuges geeignet ist; und eine Anzeigeneinrichtung zum Darstellen von durch die zwei Bilderfassungseinrichtungen erfasster Bilder.According to the invention is this The following is provided: a detection module comprising two image capture devices for capturing images, each image capture device arranged in a horizontal direction pivotable holder is; a fastening device for fixing the detection module is suitable for a vehicle roof of the motor vehicle; and a Display device for displaying by the two image capturing devices captured pictures.

Die Verwendung von zwei Bilderfassungseinrichtungen ermöglicht einen größeren Winkelbereich zu erfassen. In Abhängigkeit der Karosserie des Kraftfahrzeuges können die zwei Bilderfassungseinrichtungen in optimale Richtungen mittels der schwenkbaren Halterung ausgerichtet werden. Bei Verwendung von Weitwinkelkameras können Objekte innerhalb eines Winkelbereichs von nahezu 180° erfasst werden.The Use of two image capture devices allows one larger angular range capture. Dependent on The body of the motor vehicle, the two image capture devices aligned in optimal directions by means of the pivoting holder become. When using wide-angle cameras, objects within a Angular range of nearly 180 ° detected become.

Die beiden Halterungen können zwischen 5° und 30° zu einer Längsachse des Erfassungsmoduls schwenkbar sein. Vorzugsweise sind die beiden Halterungen bezüglich der Längsachse des Erfassungsmoduls in entgegengesetzte horizontale Richtungen schwenkbar eingerichtet.The both mounts can between 5 ° and 30 ° to one longitudinal axis be pivotable of the detection module. Preferably, the two are Mounts with respect the longitudinal axis the detection module in opposite horizontal directions pivotally set up.

Eine Anzeigeneinrichtung kann einen geteilten Bildschirm zum parallelen Anzeigen beider der von den Bilderfassungseinrichtungen erfasster Bilder aufweisen. Die Anzeigeneinrichtung ist vorzugsweise im Konsolenbereich oder nahe dem Konsolenbereich angeordnet.A Display device can display a split screen in parallel Displaying both of the detected by the image capture devices Have pictures. The display device is preferably in the console area or located near the console area.

Eine Erweiterung sieht eine Mustererkennungseinrichtung zum Erfassen von Hindernissen basierend auf den Bildern vor. Ferner ist eine Schätzeinrichtung zum Schätzen eines Abstandes des Hindernisses zu dem Kraftfahrzeug basierend auf der Position des Hindernisses in den Bildern und eine Bildaufbereitungseinrichtung zum Einblenden des geschätzten Abstandes auf der Anzeigeneinrichtung vorgesehen.A Extension sees a pattern recognition device for detecting of obstacles based on the pictures above. Furthermore, a estimator to appreciate based on a distance of the obstacle to the motor vehicle on the position of the obstacle in the images and an image processing device to show the estimated Distance provided on the display device.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und beigefügter Figuren erläutert. In den Figuren zeigen:The The present invention will be described below with reference to preferred embodiments and attached Figures explained. In the figures show:

1 eine schematische Darstellung einer Sichterweiterungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform; 1 a schematic representation of a Sichterweiterungseinrichtung according to an embodiment;

2 eine Aufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit Sichterweiterungseinrichtung gemäß 1; 2 a plan view of a motor vehicle with Sichterweiterungseinrichtung according to 1 ;

3 einen Querschnitt in einer senkrechten Ebene durch eine Bilderfassungseinrichtung der Sichterweiterungseinrichtung von 1; 3 a cross section in a vertical plane through an image detecting device of the Sichterweiterungseinrichtung of 1 ;

4 einen Querschnitt durch die Bilderfassungseinrichtung in einer horizontalen Ebene; 4 a cross section through the image capture device in a horizontal plane;

5 einen Querschnitt durch die Bilderfassungseinrichtung von 3 von vorne; 5 a cross section through the image capture device of 3 from the front;

6 eine Illustration zur Abstandsbestimmung mittels der Sichterweiterungseinrichtung gemäß 1; und 6 an illustration for distance determination by means of the Sichterweiterungseinrichtung according to 1 ; and

7 einen seitlichen Querschnitt durch die Sichterweiterungseinrichtung. 7 a lateral cross section through the Sichterweiterungseinrichtung.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

In 1 ist schematisch eine erste Ausführungsform der Sichterweiterungseinrichtung 1 dargestellt. In einem Gehäuse 2 sind zwei Kameras 3 oder andere Bilderfassungseinrichtungen 3 und eine Antenneneinrichtung 4 integriert. Ferner weist das Gehäuse 2 eine Befestigungseinrichtung 5 auf, die es ermöglicht, das Gehäuse 2 an einem Fahrzeugdach oder anderen Bereichen der Karosserie eines Personenkraftfahrzeuges zu befestigen. Die Befestigungseinrichtung ist eingerichtet, um mit Schrauben, Nieten oder Klemmen an dem Fahrzeugdach befestigt zu werden.In 1 schematically is a first embodiment of the Sichterweiterungseinrichtung 1 Darge provides. In a housing 2 are two cameras 3 or other image capture devices 3 and an antenna device 4 integrated. Furthermore, the housing has 2 a fastening device 5 on, which allows the housing 2 to attach to a vehicle roof or other areas of the body of a passenger vehicle. The fastening device is adapted to be fastened to the vehicle roof with screws, rivets or clamps.

Die Antenneneinrichtung 4 ist vorzugsweise eine kombinierte Antenneneinrichtung zum Empfangen von Radio- und Fernsehsignalen von GPS-Sendern. Zudem kann die Antenneneinrichtung 4 zum Empfangen von Signalbändern eingerichtet sein, welche im Mobilfunk für Mobiltelefone eingesetzt werden.The antenna device 4 is preferably a combined antenna device for receiving radio and television signals from GPS transmitters. In addition, the antenna device 4 be configured to receive signal bands, which are used in mobile communications for mobile phones.

Die Kameras 3 sind vorzugsweise Kameras mit einem CCD-Chip zum Erfassen von Bildern. Eine vorgeschaltete Optik bildet ein Weitwinkelobjektiv der Kamera 3. Vorzugsweise erfassen die Weitwinkelobjektive einen Winkelbereich 6 von größer als 60, besonders bevorzugt größer als 74°.The cameras 3 are preferably cameras with a CCD chip for capturing images. An upstream optic forms a wide-angle lens of the camera 3 , Preferably, the wide-angle lenses capture an angular range 6 greater than 60, more preferably greater than 74 °.

Die beiden Kameras 3 sind in zwei verschiedene Richtungen 7, 8 ausgerichtet. Somit erfassen die beiden Kameras 3 unterschiedliche Bereiche. Die beiden erfassten Bereiche können zum Teil überlappen.The two cameras 3 are in two different directions 7 . 8th aligned. Thus, the two cameras capture 3 different areas. The two captured areas may partially overlap.

Vorzugsweise sind die beiden Kameras 3 jeweils auf einer Halterung 9 angeordnet. Mittels der Halterung 9 können die beiden Kameras 3 in der horizontalen Ebene geschwenkt werden. Es erweist sich als zweckmäßig, eine Schwenkung β um bis zu 25° zu ermöglichen. Dabei weist die Kamera 3 eine Ausrichtung 7, 8 bezüglich einer Längsachse 10 des Fahrzeuges von etwa 5° auf. In 2 ist dies als minimaler Winkel α gegenüber der Längsachse 10 dargestellt. Die Ausrichtung der Kamera kann gemäß dem Winkel β geschwenkt werden.Preferably, the two cameras 3 each on a holder 9 arranged. By means of the holder 9 can both cameras 3 be pivoted in the horizontal plane. It proves useful to allow a pivoting β by up to 25 °. This shows the camera 3 an alignment 7 . 8th with respect to a longitudinal axis 10 of the vehicle of about 5 °. In 2 this is the minimum angle α with respect to the longitudinal axis 10 shown. The orientation of the camera can be pivoted according to the angle β.

Die von den beiden Kameras 3 generierten Bilder werden an eine Anzeigeneinrichtung 11 weitergeleitet. Die Anzeigeneinrichtung 11 kann ein eigenständiges Konsolenelement sein, das im Sichtbereich des Fahrers integriert ist. Die Bilder der beiden Kameras 3 können getrennt auf dem Anzeigenelement dargestellt werden oder zu einem Bild kombiniert werden.The one from the two cameras 3 generated images are sent to a display device 11 forwarded. The ad facility 11 can be a stand-alone console element that is integrated with the driver's field of vision. The pictures of the two cameras 3 can be displayed separately on the display element or combined to a picture.

Das Anzeigenelement 11 kann in einer für andere Zwecke bereits bestehenden Anzeigeneinrichtung integriert werden. Hierbei bieten sich insbesondere Anzeigenelemente an, die mittlerweile in der Mittelkonsole in Form eines Bildschirms z.B. für eine Navigationssystem bereits integriert sind.The ad element 11 can be integrated into an existing advertising device for other purposes. In particular, display elements are offered, which are already integrated in the center console in the form of a screen, eg for a navigation system.

Die Bilder von den beiden Kameras 3 können einer Bildverarbeitungseinrichtung 12 zugeführt werden. Die Bildverarbeitungseinrichtung 12 beinhaltet eine Mustererkennungseinrichtung 13, die in den Bildern potentielle Hindernisse oder Gefahrenobjekte erkennt. Las erkannte Hindernis erscheint in den beiden Bildern der zwei Kameras 3 an unterschiedlicher Position. Die unterschiedliche Position ist einerseits durch die Ausrichtung der Kameras gemäß den Richtungen 7, 8 und dem Abstand der Kameras 3 zueinander festgelegt. Andererseits geht in die unterschiedliche Position auch der Abstand des Hindernisses zu den Kameras ein. Folglich ist es möglich, aus den unterschiedlichen Positionen des Hindernisses in den Bildern den Abstand des Hindernisses zu den Kameras bzw. zu dem Kraftfahrzeug zu bestimmen. Das vorbeschriebene Verfahren wird durch eine Schätzeinrichtung 14 durchgeführt, die in der Bilderfassungseinrichtung 12 integriert ist. Der von der Schätzeinrichtung geschätzte Abstand des Hindernisses zu dem Kraftfahrzeug kann in der Anzeigeneinrichtung dargestellt werden. Der Abstand wird beispielsweise in Form eines Balkens angezeigt, der sich mit abnehmendem Abstand verringert. Ferner ist eine farbliche Codierung möglich, die den Fahrer des Fahrzeuges bei einer Unterschreitung eines als gefährdend eingestuften Abstandes warnt.The pictures of the two cameras 3 can be an image processing device 12 be supplied. The image processing device 12 includes a pattern recognition device 13 that recognizes potential obstacles or danger objects in the pictures. Las detected obstacle appears in the two pictures of the two cameras 3 in different positions. The different position is on the one hand by the orientation of the cameras according to the directions 7 . 8th and the distance of the cameras 3 fixed to each other. On the other hand, the distance between the obstacle and the cameras also enters the different position. Consequently, it is possible to determine from the different positions of the obstacle in the images the distance of the obstacle to the cameras or to the motor vehicle. The method described above is performed by an estimator 14 performed in the image capture device 12 is integrated. The estimated distance of the obstacle to the motor vehicle from the estimation device can be displayed in the display device. The distance is displayed, for example, in the form of a bar, which decreases as the distance decreases. Furthermore, a color coding is possible, which warns the driver of the vehicle falls below a classified as hazardous distance.

In Zusammenhang mit den 3, 4 und 5 ist eine einzelne Kamera der Bilderfassungseinrichtung 3 einschließlich ihrer Halterung dargestellt. 3 zeigt einen Querschnitt in Seitenansicht der Kamera 3. Kamera 3 ist auf einer Achse 15 befestigt, auf der Achse ist ferner ein Kegelrad 16 angeordnet, das in einen drehbaren Zahnkranz 17 eingreift. Der Zahnkranz 17 ist von außen einem Bediener als umlaufender Ring um die Kamera zugänglich. Beim Drehen des Rings durch einen Bediener wird das Kegelrad mitangetrieben und führt zu einer Rotation der Achse 15. Hierdurch wird die Kamera in horizontaler Ebene geschwenkt. Die Schwenkbewegung ist graphisch in 4 in einer Aufsicht auf die Kamera 3 dargestellt. Der Ring mit dem Zahnkranz 17 ist in einer Frontsicht in 5 dargestellt.In connection with the 3 . 4 and 5 is a single camera of the image capture device 3 including its holder shown. 3 shows a cross section in side view of the camera 3 , camera 3 is on an axis 15 attached, on the axis is also a bevel gear 16 arranged in a rotatable ring gear 17 intervenes. The sprocket 17 is externally accessible to an operator as a circumferential ring around the camera. When turning the ring by an operator, the bevel gear is driven along and leads to a rotation of the axis 15 , This will pan the camera in a horizontal plane. The pivoting movement is graphically in 4 in a top view of the camera 3 shown. The ring with the sprocket 17 is in a front view in 5 shown.

Eine weitere Ausgestaltungsform weist zusätzlich eine Schwenkmöglichkeit in vertikaler Richtung auf (keine Darstellung).A Another embodiment additionally has a swivel option in the vertical direction (no representation).

Eine Arretierungseinrichtung kann bereit gestellt werden, die den Ring bzw. den Zahnkranz 17 arretiert. Vorzugsweise ist die Arretierungseinrichtung von außen nicht lösbar. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass Unbefugte die Ausrichtung der Kameras nachträglich verändern.A locking device can be provided, the ring or the sprocket 17 locked. Preferably, the locking device is not detachable from the outside. This can ensure that unauthorized persons subsequently change the orientation of the cameras.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen einen Motor oder einen anders gearteten Antrieb zum Drehen und Ausrichten der Bilderfassungseinrichtungen 3 in dem Gehäuse 2 zu integrieren. Die Kameras können dann beim Rückwärtsfahren und beim Vorwärtsfahren automatisch in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet werden.In a further embodiment, a motor or another type of drive is provided for rotating and aligning the image acquisition devices 3 in the case 2 to integrate. The Cameras can then be automatically oriented in different directions when reversing and driving forward.

6 illustriert die Sichterweiterungseinrichtung 1 auf dem Dach eines Personenkraftfahrzeuges. Durch die Bildverarbeitungseinrichtung kann der Abstand d zu einem nachfolgenden Fahrzeug bestimmt werden. Der Abstand d wird in geeigneter Weise auf der Anzeigeneinrichtung 11 angezeigt. Die Bildverarbeitungseinrichtung bzw. die Schätzeinrichtung 14 berücksichtigt den Ort der Montage der Sichterweiterungseinrichtung auf dem Dach des Personenkraftfahrzeuges. Insbesondere wird der Abstand zwischen den Kameras und dem rückwärtigen Ende des Personenkraftfahrzeuges zur Bestimmung des Abstandes d zwischen den Fahrzeugen mit einbezogen. 6 illustrates the Sichterweiterungseinrichtung 1 on the roof of a passenger vehicle. By the image processing device, the distance d to a subsequent vehicle can be determined. The distance d is suitably displayed on the display device 11 displayed. The image processing device or the estimating device 14 takes into account the location of the installation of the visual expansion device on the roof of the passenger car. In particular, the distance between the cameras and the rear end of the passenger vehicle for determining the distance d between the vehicles is included.

7 zeigt im Querschnitt eine Ausgestaltung einer Befestigungseinrichtung 5 für die Sicherweiterungseinrichtung 1. Die Befestigungseinrichtung 5 weist eine Gewindehülse 20 zum Durchführen von Kabelsträngen 21 auf. Die Gewindehülse 20 wird durch eine geeignete Bohrung in der Fahrzeugkarosserie 22 gesteckt und mittels einer Mutter 23 befestigt. 7 shows in cross section an embodiment of a fastening device 5 for the safer device 1 , The fastening device 5 has a threaded sleeve 20 for performing cable strands 21 on. The threaded sleeve 20 is through a suitable hole in the vehicle body 22 stuck and by means of a mother 23 attached.

Claims (7)

Sichterweiterungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Erfassungsmodul (1), das zwei Bilderfassungseinrichtungen (3) zum jeweiligen Erfassen von Bildern aufweist, wobei jede Bildererfassungseinrichtung (3) auf jeweils einer in horizontaler Richtung schwenkbarer Halterung (9) angeordnet ist, einer Befestigungseinrichtung (5), die zum Befestigen des Erfassungsmoduls (1) an einer Karosserie des Kraftfahrzeuges geeignet ist und einer Anzeigeneinrichtung (11) zum Darstellen von durch die zwei Bilderfassungseinrichtungen (3) erfasster Bilder.Visual expansion device for a motor vehicle, with a detection module ( 1 ), the two image capture devices ( 3 ) for respectively capturing images, each image capture device ( 3 ) in each case in a horizontally pivotable mount ( 9 ), a fastening device ( 5 ) used to mount the acquisition module ( 1 ) is adapted to a body of the motor vehicle and a display device ( 11 ) for displaying by the two image capture devices ( 3 ) captured images. Sichterweiterungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden schwenkbaren Halterungen (9) zwischen 5° und 30° zu einer Längsachse des Erfassungsmodul (1) schwenkbar sind.Visual expansion device according to claim 1, characterized in that the two pivotable holders ( 9 ) between 5 ° and 30 ° to a longitudinal axis of the detection module ( 1 ) are pivotable. Sichterweiterungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden schwenkbaren Halterungen (9) bezüglich einer Längsachse des Erfassungsmoduls (1) in entgegengesetzte horizontale Richtung schwenkbar eingerichtet sind.Visual expansion device according to claim 1 or 2, characterized in that the two pivotable holders ( 9 ) with respect to a longitudinal axis of the detection module ( 1 ) are arranged pivotably in opposite horizontal direction. Sichterweiterungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu jeder schwenkbaren Halterung (9) ein Stellmechanismus (15, 16, 17) zum Einstellen und/oder Arretieren einer Position der Halterung (9) vorgesehen ist,Visual expansion device according to one of the preceding claims, characterized in that for each pivotable holder ( 9 ) an actuating mechanism ( 15 . 16 . 17 ) for adjusting and / or locking a position of the holder ( 9 ) is provided, Sichterweiterungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeneinrichtung (11) einen geteilten Bildschirm zum parallelen Anzeigen beider der von den Bilderfassungseinrichtungen (3) erfassten Bilder aufweist.Visual expansion device according to one of the preceding claims, characterized in that the display device ( 11 ) a split screen for parallel display of both of the image capture devices ( 3 ) has captured images. Sichterweiterungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mustererkennungseinrichtung (13) zum Erfassen von Hindernissen, die in den Bildern abgebildet sind, eine Schätzeinrichtung (14) zum Schätzen eines Abstandes des Hindernisses zu dem Kraftfahrzeug basierend auf einer stereographischen Analyse der in den Bildern abgebildeten Hindernissen und eine Bildaufbereitungseinrichtung (12) zum Einblenden des geschätzten Abstands auf die Anzeigeneinrichtung (11).Visual extension device according to one of the preceding claims, characterized by a pattern recognition device ( 13 ) for detecting obstacles which are depicted in the pictures, an estimating device ( 14 ) for estimating a distance of the obstacle to the motor vehicle based on a stereographic analysis of the obstacles imaged in the images and an image processing device ( 12 ) for displaying the estimated distance to the display device ( 11 ). Sichterweiterungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Bilderfassungseinrichtungen (3) zusammen mit einer Antenneneinrichtung (4) in einem Gehäuse (2) integriert sind.Visual enlargement device according to one of the preceding claims, characterized in that the two image acquisition devices ( 3 ) together with an antenna device ( 4 ) in a housing ( 2 ) are integrated.
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