DE202011105187U1

DE202011105187U1 - Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung

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Publication number: DE202011105187U1
Application number: DE202011105187U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2021-09-01

Abstract

Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung mit wenigstens einer im Frontbereich eines Kfz angebrachten Kamera, deren Kamerablickfeld in Fahrtrichtung nach vorn orientiert ist und deren Kamerabild auf einer Monitoreinheit darstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kamera im Frontbereich im Bereich eines Vorderrades des Kfz derart angebracht ist, dass das Kammerblickfeld auf einen dem Vorderrad in Vorwärtsfahrtrichtung des Kfz unmittelbar davor liegenden Bodenbereich gerichtet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung mit wenigstens einer im Frontbereich eines Kfz angebrachten Kamera, deren Kamerablickfeld in Fahrtrichtung nach vorn orientiert ist und deren Kamerabild auf einer Monitoreinheit darstellbar ist.
Stand der Technik
Autos der gegenwärtigen Generation verfügen über eine Vielzahl von Informationssystemen, so insbesondere Kameraüberwachungseinrichtungen, die es dem Fahrzeugführer ermöglichen, einen besseren Überblick über das unmittelbare Umfeld des Kraftfahrzeuges zu erhalten.
So geht bspw. aus der DE 199 51 376 A1 zu Zwecken des Spiegelersatzes an Fahrzeugen der Vorschlag hervor, das Kraftfahrzeug anstelle von konventionellen optischen Spiegeln durch eine Kombination von Kameras und Monitoren auszurüsten. Eine derartige Maßnahme hilft bspw. auf Windgeräusche erzeugende Außenspiegel zu verzichten sowie bei geeigneter Anbringung entsprechender Kameras den sog. toten Winkelbereich von Kraftfahrzeugen zumindest deutlich zu verkleinern.
Aus der DE 20 2010 002 827 U1 ist gleichfalls eine Kameraüberwachungseinrichtung für Kraftfahrzeuge zu entnehmen, die für eine getrennte Aufnahme des rückwärtigen Fahrraumes zwei Kameras an der Innenseite der Heckscheibe vorsieht, von denen eine Kamera zum Horizont ausgerichtet ist und sozusagen den Fernbereich des rückwärtigen Fahrraumes erfasst, und die andere Kamera zum Boden ausgerichtet ist, zur Überwachung des sog. Nahbereiches, um bspw. Einparkvorgänge besser zu kontrollieren.
Der DE 603 06 614 T2 sind eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Überwachung der nahen Umgebung eines Fahrzeuges zu entnehmen, bei der eine Kameraeinheit im Bereich einer Kraftfahrzeugtür oder in einem mit der Kraftfahrzeugtür verbundenen Rückspiegel integriert ist, so dass dem Fahrzeugführer auf einer Monitoreinheit angezeigt wird, ob die Tür geschlossen oder geöffnet ist.
Der Verweis auf die vorstehenden Druckschriften soll lediglich repräsentativ für die Vielzahl unterschiedlicher Möglichkeiten zur visuellen Überwachung der Umgebung eines Kraftfahrzeuges mit Hilfe geeignet positionierter und vorgesehener Kameras sein, deren Kamerabilder in geeigneter Form auf einer oder mehrere Monitoreinheiten, die im Armaturen- bzw. Cockpitbereiches des Kraftfahrzeuges angeordnet sind, in gewünschter Art dargestellt werden. Sämtlichen bisher bekannten visuellen Überwachungsmaßnahmen an Kraftfahrzeugen liegt die Motivation zugrunde, vom Fahrzeugführer nicht unmittelbar einsehbare oder überblickbare und an das Kraftfahrzeug angrenzende Umgebungsbereiche auf der wenigsten einen Monitoreinheit visuell darzustellen, um Kollisionen, bspw. während des Einparkvorganges zu vermeiden.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung mit wenigstens einer im Frontbereich eines Kfz angebrachten Kamera, deren Kamerablickfeld in Fahrtrichtung nach vorn orientiert ist und deren Kamerabild auf einer Monitoreinheit darstellbar ist, derart weiterzubilden, dass eine visuelle Überwachung des Fahrraumes ermöglicht wird, der den Vorderräder in Vorwärtsrichtung unmittelbar vorgelagert ist. Insbesondere gilt es eine Navigationshilfe für den Kraftfahrzeugfahrer bereitzustellen, mit der es möglich ist, ein kontaktfreies Einfädeln der Vorderräder in eine Kfz-Führungsschiene, wie sie bspw. bei Waschstraßeneinrichtungen o. ä. vorgesehen ist, ohne Fremdhilfe zu ermöglichen.
Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken in vorteilhafter Weise weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der weiteren Beschreibung unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
Lösungsgemäß ist eine Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung mit wenigstens einer im Frontbereich eines Kfz angebrachten Kamera, deren Kamerablickfeld in Fahrtrichtung nach vorn orientiert ist und deren Kamerabild auf einer Monitoreinheit darstellbar ist derart weitergebildet, dass die wenigstens eine Kamera im Frontbereich im Bereich eines Vorderrades des Kfz derart angebracht ist, dass das Kamerablickfeld auf einen dem Vorderrad in Vorwärtsfahrtrichtung des Kfz unmittelbar davor liegenden Bodenbereich gerichtet ist.
Die der lösungsgemäßen Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung zugrunde liegende Idee geht davon aus, dass wenigstens eine Kamera am Kfz im Bereich wenigstens eines Vorderrades mit Blickrichtung längs zur Vorwärtsfahrtrichtung derart angeordnet ist, dass die Kamera den unmittelbar vor dem jeweiligen Vorderrad befindlichen Bodenbereich und somit jegliche mit dem Vorderrad möglicherweise in Berührung tretende Gegenstände erfasst. Das von der Kamera erzeugte und über die Monitoreinheit dem Fahrzeugführer online übermittelte Kamerabild ermöglicht es dem Fahrzeugführer insbesondere zu Zwecken des Rangierens, wie dies im Falle beim Einparken oder zum Einfädeln in Kfz-Führungsschienen innerhalb von Waschanlagen der Fall ist, Abstände zwischen bodennahen Hindernissen und dem jeweiligen Vorderrad, insbesondere Abstände zwischen der Felge und einem Randstein oder einer Kfz-Führungsschiene exakt zu erfassen, um Schäden verursachende Kontakte zwischen Vorderrad und dem bodennahen Hindernis zu vermeiden. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, die Kamera möglichst nah im Bereich des Vorderrades am Kfz anzubringen, d. h. entweder möglichst mittig über dem Vorderrad, bspw. innerhalb eines Front- oder Nebelscheinwerfers oder eines Seitenblinkers oder im Stoßfängerbereich über oder in Fahrtrichtung vor dem Vorderrad. Selbstverständlich sind auch Anbringungen der wenigstens einen Kamera seitlich zum Vorderrad im Bereich des Stoßfängers möglich. In allen Fällen der Anbringung sollte die Kamerablickrichtung jedoch den unmittelbar vor dem jeweiligen Vorderrad befindlichen Bodenbereich erfassen, d. h. wenn möglich einen Bodenbereich, der in Fahrtrichtung möglichst nah zwischen der Kontaktfläche des Vorderrades und dem Boden beginnt und vorzugsweise einige wenige Meter, d. h. bis maximal 10 m, vorzugsweise 5 m vor dem Kfz endet. Ein zu groß gewähltes Kamerablickfeld würde den Fahrzeugführer möglicherweise irritieren, zumal die lösungsgemäße Kameraüberwachungseinrichtung lediglich dafür vorgesehen sein soll, Kontaktschäden zwischen Vorderrad und bodennahen Hindernissen zu vermeiden.
Denkbar wäre auch eine Anbringung der wenigstens einen Kameraeinheit jeweils innerhalb des Radkastens eines Vorderrades, mit einem Kamerablickfeld, der sowohl zumindest Teile des Vorderrades, vorzugsweise die Außenseite der Felge mit Bereifung sowie den unmittelbar in Fahrtrichtung vor dem Vorderrad befindlichen Bodenbereich zeigt. Hierdurch erhält der Fahrzeugführer bei Rangiervorgängen einen unmittelbaren optischen Eindruck darüber, wie weit die Autofelge des Vorderrades von jeweiligen bodennahen Gegenständen, entfernt ist.
Die lösungsgemäße Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung ist vorzugsweise im Bereich beider Vorderräder anzubringen, um Bedarfsweise eine vorstehend erläuterte Überwachung von Rangiervorgängen jeweils getrennt bzw. fallabhängig für das rechte sowie auch linke Vorderrad vornehmen zu können.
Die lösungsgemäß am Kfz anzubringende wenigstens eine Kamera ist mit einem relativ zum Kfz stationären Kamerablickfeld eingerichtet, so dass das Kamerablickfeld relativ zum Kfz stationär bleibt unabhängig von der Lenkwinkeleinstellung der Vorderräder.
In einer bevorzugten Ausführungsform sieht die Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung zusätzlich eine Lenkwinkelerfassungseinheit vor, die die Lenkwinkeleinstellung der Vorderräder erfasst. Eine Steuereinheit ermittelt auf der Grundlage der Lenkwinkeleinstellung eine virtuelle Fahrwegtrajektorie für den zu erwartenden Fahrweg des Kraftfahrzeuges, die auf der Monitoreinheit in visueller Überlappung mit dem online aufgenommenen Kamerabild darstellbar ist. Vorzugsweise sollte die virtuell erzeugte Fahrwegtrajektorie jene Trajektorie darstellen, längs der sich der jeweils äußere Rand des Vorderrades bzw. der Autofelge fortbewegen wird. Auf diese Weise ist es für den Fahrzeugführer möglich das Kraftfahrzeug durch geeignete Einlenkung so zu navigieren, um Schäden erzeugende Felgenkontakte zu vermeiden.
Die lösungsgemäße Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung bietet überdies in einer weiteren bevorzugen Ausführungsform die Voraussetzung einen Rangiervorgang vollständig autonom durchzuführen, d. h. ohne jegliche Fremdhilfe, d. h. ohne Lenkeingriff durch den Fahrzeugführer selbst. Hierzu dient eine zusätzlich vorzusehende Mustererkennungseinheit, die Form und Lage bestimmter bodennaher Objekte, wie bspw. eine Kfz-Führungsschiene, wie sie in Auto-Waschstraßen anzutreffen ist, zu erfassen in der Lage ist. Desweiteren ist eine Lenkunterstützungseinheit vorzusehen, die unter Maßgabe von Form und Lage der räumlich erkannten Kfz-Führungsschiene sowie der virtuell ermittelten Fahrwegtrajektorie Lenksignal generiert, so dass das Kfz ohne Schäden erzeugende Kontakte zwischen Vorderrad und Kfz-Führungsschiene das Kfz längs der Kfz-Führungsschiene autonom navigiert.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
1a, b Kameraanordnung an einem Kfz,
2 Rangiersituation beim Einfädeln längs zweier Kfz-Führungsschienen sowie
3 Darstellung für eine mögliche Kamerabildanzeige auf einer Monitoreinheit.
Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
In 1a ist die Frontansicht eines Kfz 1 dargestellt, das über die Vorderräder 2, 3 verfügt, über denen im Frontbereich des Kfz 1 ein Stoßfänger 4 angebracht ist. Seitlich zu beiden Seiten innerhalb des Stoßfängers 4 ist jeweils eine Kamera 5, 6 angeordnet, deren Kamerablickfeld in Fahrtrichtung nach vorne orientiert ist. Die Kamera 5, 6 ist jeweils innerhalb des Stoßfängers 4 oberhalb eines Vorderrades 2, 3 derart angebracht, dass die Kamera jeweils in Projektion zur Fahrtrichtung innerhalb der Vorderradbreite angebracht ist, um auf diese Weise ein optimales Kamerablickfeld zu erzeugen, das insbesondere jenen Bodenbereich erfasst, der sich in Fahrtrichtung vor dem jeweiligen Vorderrad 2, 3 befindet.
In einer Detailbilddarstellung gemäß 1b ist die Anbringung der Kamera 5 im seitlichen Bereich des Stoßfängers 4 illustriert.
In 1a sind zur Verdeutlichung einer Rangiersituation Führungsschienen 7, 8 in unmittelbarer Nähe jeweils seitlich neben den Vorderrädern 2, 3 angebracht, längs der das Kfz 1 exakt auszurichten ist.
Eine derartige Situation tritt häufig beim Einfahren in Kfz-Waschanlagen auf, die auch in 2 näher erläutert ist. So gilt es das Kfz 1 beim Einfahren in eine nicht weiter dargestellte Waschanlage längs der wenigstens zwei Führungsschienen 7, 8 auszurichten, um auf diese Weise zu gewährleisten, dass das Kfz fremdangetrieben durch eine Durchlaufwaschanlage gezogen wird. Für den Einfädelvorgang ist zumeist Personal der Waschanlage behilflich, das durch manuelles Richtungsanzeigen dem jeweiligen Kraftfahrzeugführer eine erforderliche Lenkwinkeleinstellung zur Vermeidung von Schäden erzeugenden Kontakten zwischen Kfz-Förderschiene und Vorderräder anzeigt. Häufig kommt es dennoch zu Schäden erzeugenden Kontakten, insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit besonders breiten und letztlich auch teuren Autofelgen.
Um eben diesen Einfadelvorgang in den Verantwortungsbereich des Kraftfahrzeugführers vollständig zu verlagern, dient das lösungsgemäße Kameraüberwachungssystem, das es dem Kraftfahrzeugführer ermöglicht, durch bildliche Wiedergabe eben jenen Bodenbereiches, in dem eine Annäherung zwischen Vorderrad und Kfz-Führungsschiene stattfindet, an einer im Kraftfahrzeug-Cockpit angebrachten Monitoreinheit darzustellen. In 2 ist das Kamerablickfeld 9l, 9r jeweils der am Kfz 1 angebrachten Kameras 5, 6 gestrichelt dargestellt.
3 zeigt eine Monitoreinheit 10, die im Bereich eines nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeug-Cockpits integriert ist. Auf der Monitoreinheit 10 ist das Bild der an der linken Seite des Kfz 1 angebrachten Kamera 6 schematisiert dargestellt. So sieht der Kraftfahrzeugführer zum einen die linke Kfz-Führungsschiene 8 und zum anderen die virtuell ermittelte Fahrwegtrajektorie 11, die den Weg des linken Seitenrandes des linken Vorderrades angibt. Durch den für den Kraftfahrzeugfahrer ersichtlichen Abstand zwischen Fahrwegtrajektorie 11 und Kfz-Schiene 8 kann er entsprechende Lenkwinkeleinstellungen vornehmen. Eine entsprechende Darstellung ist wahlweise auch für die rechte Kamera 5 auf der Monitoreinheit 10 darstellbar.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2, 3: Vorderräder
4: Stoßfänger
5, 6: Kamera
7, 8: Kfz-Führungsschiene
9r, 9l: Rechtes und linkes Kamerablickfeld
10: Monitoreinheit
11: Virtuelle Fahrwegtrajektorie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19951376 A1 [0003]
DE 202010002827 U1 [0004]
DE 60306614 T2 [0005]

Claims

Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung mit wenigstens einer im Frontbereich eines Kfz angebrachten Kamera, deren Kamerablickfeld in Fahrtrichtung nach vorn orientiert ist und deren Kamerabild auf einer Monitoreinheit darstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kamera im Frontbereich im Bereich eines Vorderrades des Kfz derart angebracht ist, dass das Kammerblickfeld auf einen dem Vorderrad in Vorwärtsfahrtrichtung des Kfz unmittelbar davor liegenden Bodenbereich gerichtet ist.
Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kamera innerhalb eines Front-, oder Nebellichtes, eines vorderen Seitenblinkers, im Stoßfänger- oder Radkastenbereich angebracht ist.
Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kamera innerhalb eines Bereiches am Stossfänger angebracht ist, der bei einer Geradeaus-Lenkstellung der Vorderräder in Projektion zur Fahrrichtung mit der Reifen- oder Felgenbreite des Vorderrades, je nach dem welche Breite größer ist, überlappt.
Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kamera im Radkastenbereich derart angebracht ist, dass das Kamerablickfeld wenigstens einen Teil des Vorderrades sowie wenigstens einen Teil des dem Vorderrad in Vorwärtsfahrtrichtung des Kfz unmittelbar davor liegenden Bodenbereiches erfasst.
Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kamerablickfeld der wenigstens einen Kamera unabhängig von einer Lenkwinkeleinstellung der Vorderräder ist.
Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lenkwinkelerfassungseinheit vorgesehen ist, die die Lenkwinkeleinstellung der Vorderräder erfasst, dass eine Steuereinheit vorgesehen ist, die auf der Grundlage der Lenkwinkeleinstellung eine virtuelle Fahrwegtrajektorie für den zu erwartenden Fahrweg ermittelt, die auf der Monitoreinheit in visueller Überlappung mit dem Kamerabild darstellbar ist.
Verwendung der Kfz-Kameraüberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 als Nahfeldnavigationsmittel für ein zentriertes Einfahren längs wenigstens einer in Waschstrassen vorgesehenen Kfz-Führungsschiene.
Verwendung nach Anspruch 6 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mustererkennungseinheit vorgesehen ist, die Form und Lage einer innerhalb des Kamerablickfeldes befindlichen Kfz-Führungsschiene zu erfassen in der Lage ist, dass eine Lenkunterstützungseinheit vorgesehen ist, die unter Maßgabe von Form und Lage der Kfz-Führungsschiene sowie der virtuell ermittelten Fahrwegtrajektorie Lenksignale generiert, so dass das Kfz ohne Schäden erzeugende Kontakte zwischen Vorderrad und Kfz-Führungsschiene das Kfz längs der Kfz-Führungsschiene autonom navigiert.