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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Überwachungssystem für ein Fahrzeug.
Ein Überwachungssystem
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist aus dem Dokument JP-A-0911 8178 bekannt.
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Vom
Gesichtspunkt der Fahrsicherheit her ist es sehr wichtig, es dem
Fahrer zu ermöglichen,
eine Situation im Randbereich des Fahrzeugs, insbesondere in den
das Fahrzeug umgebenden Bereichen, die die Neigung haben, außerhalb
des Gesichtsfeldes des Fahrers zu liegen, zu erkennen oder abzuschätzen. Diesbezüglich wurde
vorgeschlagen, ein Fahrzeug mit einer Allrichtungskamera auszustatten, die
ein Bild einer Randszenerie des Fahrzeug bereitstellen und das Bild
auf einer im Fahrzeug eingebauten Anzeigeeinheit anzeigen kann.
Allrichtungskameras bestehen im Allgemeinen aus einem konvexen Reflexspiegel
zum Reflektieren einer Außenszenerie und
einer Bilderfassungsvorrichtung, wie beispielsweise einem ladungsgekoppelten
Halbleiterelement (CCD), zur Aufnahme eines Bildes der von dem konvexen
Reflexspiegel reflektierten Außenszenerie,
um es auf einem Monitor anzuzeigen. Eine derartige Allrichtungskamera
kann ein Bild von großen
Umgebungsbereichen des Fahrzeugs erfassen.
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Jedoch
ist bei der herkömmlichen
Allrichtungskamera ein erfasstes Bild einer Randszenerie eines Fahrzeugs
beträchtlich
verzerrt und folglich für den
Fahrer kaum erkennbar. Einer der beispielsweise aus der ungeprüften japanischen
Patentschrift mit der Veröffentlichungsnummer
2000-118298 bekannten Ansätze
zur Lösung
dieses Problems besteht darin, ein Allrichtungsbild in ein auf einen
virtuellen Zylinder projiziertes Bild umzuwandeln und das umgewandelte
Bild auf einem Monitor anzuzeigen.
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Ein
weiterer Ansatz, wie beispielsweise in der ungeprüften japanischen
Patentschrift mit der Veröffentlichungsnummer
2000-118298 offenbart, besteht darin, ein Fahrzeug mit Front- und
Heck-Allrichtungskameras zu versehen, um Bilder von Randszenerien
des Front- bzw. des Heckbereichs des Fahrzeugs aufzunehmen, die
gemäß der Fahrbereichsstellung
eines Getriebes des Fahrzeugs automatisch selektiv auf einem Monitor
angezeigt werden. Speziell wenn das Getriebe in eine Vorwärtsfahrbereichsstellung
gebracht wurde, wird ein von der Front-Allrichtungskamera aufgenommenes Bild auf
dem Monitor angezeigt, und wenn andererseits das Getriebe in eine
Rückwärtsfahrstellung
gebracht wurde, wird ein von der Heck-Allrichtungskamera aufgenommenes
Bild auf dem Monitor angezeigt.
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Im Übrigen gibt
es einen großen
Bedarf an einer Anpassung einer Allrichtungskamera zur Erfassung
eines Bildes von dem das Fahrzeug umgebenden Bereich, insbesondere
der umgebenden Straßenoberfläche und
des in der Nähe
des Fahrzeugs befindlichen Bereichs. Beim Einfahren eines Automobils
in eine Garage oder beim Parken eines Automobils auf parallelen
Stellflächen
ist es nämlich
notwendig, das Automobil so dicht wie möglich an Randsteine oder Hindernisse
heranzufahren. Um ein Bild eines solchen nahe beim Fahrzeug befindlichen Randsteins
oder Hindernisses anzuzeigen, so dass auf dem Monitor ein Abstand
geschätzt
werden kann, wird die Allrichtungskamera inzwischen zur Erfassung
eines Bildes eines Randbodenbereichs des Fahrzeugs verwendet.
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Da
jedoch, wie zuvor beschrieben, ein erfasstes Bild eines Hindernisses
erheblich verzerrt ist, weicht das auf dem Monitor angezeigte Bild,
selbst wenn es mittels Bildbearbeitung modifiziert wurde, zwangsläufig erheblich
vom direkten Blick auf das Hindernis ab. Daher ist es für den Fahrer
schwierig, durch bloße
Betrachtung des angezeigten Bildes die relative Position des eigenen
Fahrzeugs zu einem Hindernis abzuschätzen, beispielsweise, in welcher Entfernung
und Richtung das Hindernis sich befindet.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Überwachungssystem
für ein
Fahrzeug vorzusehen, das ein von einer Allrichtungs-Erfassungsvorrichtung
aufgenommenes Bild einer Randszenerie anzeigt, das es einem Betrachter,
wie beispielsweise einem Fahrer, ermöglicht, die relative Position
des Fahrzeugs zu einem Hindernis im Randbereich abzuschätzen.
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Die
oben genannte Aufgabe wird mittels eines Überwachungssystems zur Überwachung
einer Situation in der Umgebung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch
1 erfüllt.
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Dem
Fahrer wird es dabei ermöglicht,
die relative Position des Fahrzeugs zu Hindernissen, beispielsweise
in welcher Entfernung und Richtung die Hindernisse sich befinden,
auf Grundlage der auf dem Anzeigemittel angezeigten Trennlinie abzuschätzen.
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Erfindungsgemäß ist der
Reflexspiegel so positioniert, dass die teilweise konvexe, reflektierende
Oberfläche
nach unten gerichtet ist, und die Bilderzeugungsvorrichtung wird
annähernd
direkt unterhalb des Reflexspiegels angeordnet, wobei eine optische
Achse der teilweise konvexen, reflektierenden Oberfläche von
unten nach oben zu einer Außenseite der
Fahrzeugkarosserie hin geneigt ist. Speziell ist die optische Achse
der teilweise konvexen, reflektierenden Oberfläche bezüglich der Längsrichtung des Fahrzeugs nach
vorne und/oder von unten nach oben seitlich nach außen geneigt.
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Mit
der geneigten Konfiguration kann das Allrichtungs-Erfassungsmittel
einen Randbodenbereich erfassen, der näher beim Fahrzeug liegt als
ein Allrichtungs-Bilderfassungsmittel
mit einer sich vertikal gerade erstreckenden optischen Achse. Außerdem wird
erwartet, dass das Allrichtungs-Bilderfassungsmittel mit der von
unten nach oben geneigten optischen Achse verhindert, dass ein nach
unten abfallendes Teil, durch welches Lichtstrahlen einer Randszenerie
in Richtung auf den Reflexspiegel einfallen, bei Regen durch Regentropfen
verschmiert wird, und somit ein Abwischen der Regentropfen auf dem
Teil unnötig
macht. Insbesondere, wenn die Situation berücksichtigt wird, dass das Überwachungssystem
bei langsamer Fahrt benutzt wird, bei der im Allgemeinen tatsächlich nicht
erwartet wird, dass auf das abfallende Teil des Allrichtungs-Bilderfassungsmittel
fallende Regentropfen durch den Fahrtwind weggeweht werden.
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Das
Allrichtungs-Bilderfassungsmittel wird bevorzugt auf einem Stoßfänger der
Fahrzeugkarosserie montiert und folglich wird die Trennlinie durch ein
am weitesten außen
gelegenes Profil des Stoßfängers definiert.
Dies ermöglicht
es dem Fahrer, auf der Grundlage der den Stoßfänger darstellenden Trennlinie
die relative Position, den Abstand und die Richtung eines Hindernisses
abzuschätzen.
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Das
Bilderfassungsmittel ist bevorzugt in einem Gehäuse untergebracht, in dem der
Reflexspiegel und die Bilderzeugungsvorrichtung ortsfest gehalten
werden und das zwischen einer Arbeitsstellung, in der das Allrichtungs-Bilderfassungsmittel
außerhalb
der Fahrzeugkarosserie freiliegt, und einer verdeckten Stellung,
in der das Bilderfassungsmittel innerhalb der Fahrzeugkarosserie
verborgen bleibt, bewegt werden kann. Bei dieser Konfiguration ist
das Bilderfassungsmittel innerhalb der Fahrzeugkarosserie, wie beispielsweise
in einem Stoßfänger, verdeckt,
wenn eine Anzeige eines Bildes einer Randszenerie der Fahrzeugkarosserie
nicht gewünscht ist,
und folglich steht es in der verdeckten Stellung nicht aus der Fahrzeugkarosserie
hervor, was die Folge hat, dass das Bilderfassungsmittel einerseits zur
Verringerung des Fahrwiderstands beiträgt und andererseits den Zweck
der Manipulationssicherheit erfüllt.
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Das Überwachungssystem
mit Allrichtungs-Bilderfassungsmittel ermöglicht es dem Fahrer, eine
Situation in einem breiten Umfeld der Fahrzeugkarosserie abzuschätzen, insbesondere
in der Umgebung eines Randbodenbereichs in der Nähe der Fahrzeugkarosserie.
Ferner ermöglicht
es das Überwachungssystem,
das ein Bild mit einer einen Randbereich der Fahrzeugkarosserie
darstellenden Trennlinie anzeigt, dem Fahrer, auf der Grundlage der
Trennlinie auf dem Monitor leicht die relative Position des Fahrzeugs
zu Hindernissen abzuschätzen.
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Die
oben genannten Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden anhand der folgenden Beschreibung einer bestimmten Ausführungsform
davon und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich,
in denen identische Bezugszeichen identische oder ähnliche
Teile in den Zeichnungen bezeichnen. Es zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht eines mit einem Überwachungssystem gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgestalten Fahrzeugs;
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2 eine
seitliche Schnittansicht einer Allrichtungskamera;
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3 eine
schematische Draufsicht eines Fahrzeugs, das mit der in Bezug zu
einer vertikalen Richtung nach vorne und seitlich nach außen geneigten
Allrichtungskamera ausgestattet ist;
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4 eine
schematische Vorderansicht eines Randteils der Allrichtungskamera;
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5 eine
Seitenansicht, die die Allrichtungskamera, teilweise geschnitten,
in einer Arbeitsstellung sowie Einzelheiten der zugehörigen Fahrzeugkarosserie
zeigt;
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6 eine
seitliche Schnittansicht der Allrichtungskamera in einer verdeckten
Stellung und Einzelheiten der zugehörigen Fahrzeugkarosserie;
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7 ein
Blockschaltbild, das ein Steuerungssystem des Überwachungssystems veranschaulicht;
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8 eine
schematische Draufsicht, die Hindernisse in nächster Nähe der Fahrzeugkarosserie zeigt;
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9 eine
erläuternde
Ansicht eines Monitors, auf dem ein Bild eines Nahbereichs der in 8 gezeigten
Fahrzeugkarosserie angezeigt wird;
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10 eine
schematische Draufsicht eines Fahrzeugs, das mit einer in Bezug
zu einer vertikalen Richtung seitlich nach außen geneigten Allrichtungskamera
ausgestattet ist;
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11 eine
schematische Draufsicht eines Fahrzeugs, das mit einer in Bezug
zu einer vertikalen Richtung nach vorne geneigten Allrichtungskamera ausgestattet
ist; und
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12 und 13 erläuternde
Ansichten, die ein Entfernungsmessverfahren zur Ermittlung des Abstands
zu einem Hindernis mittels Triangulation zeigen.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen und insbesondere auf 1 ist
eine Fahrzeugkarosserie V gezeigt, speziell ein Fahrzeug mit Rechtslenkung,
das auf der Fahrerseite mit einem Lenkrad 2 ausgestattet
ist. Die Fahrzeugkarosserie V ist mit einem vorderen Stoßfänger 1 und
einem Allrichtungs-Überwachungssystem
versehen, das eine Allrichtungs-Überwachungskamera 10 (die
nachfolgend der Einfachheit halber als Überwachungskamera bezeichnet
wird) und einen Antriebsmechanismus 30 umfasst, die am
Stoßfänger 1 an
einem der gegenüberliegenden
Enden, nämlich
dem von der Fahrerseite entfernten, das heißt am linken Ende, angebracht
sind. Die Überwachungskamera 10 kann,
wie weiter unten beschrieben wird, zwischen einer Arbeitsstellung,
in der die Überwachungskamera 10 außerhalb
der Fahrzeugkarosserie V freiliegt, und einer verdeckten Stellung,
in der die Überwachungskamera 10 innerhalb
des Stoßfängers 1 verborgen
bleibt, bewegt werden.
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Unter
Bezugnahme auf 2, die die Überwachungskamera 10 beispielhaft
zeigt, umfasst die Überwachungskamera 10 eine
Kamera 14 und einen konvexen Reflexspiegel 13,
die in einem zylindrischen Gehäuse 11 untergebracht
sind, das zumindest teilweise von einem durchsichtigen Wandelement 12 gebildet
wird. Der konvexe Reflexspiegel 13 weist eine konvexe Rotationsfläche auf,
die durch Drehung einer vorbestimmten, konvex gekrümmten Linie
um eine an einer optischen Achse der Kamera 14 ausgerichteten
Rotationsachse gebildet wird. Bei der konvex gekrümmten Linie
kann es sich um eine kreisförmige
oder hyperbolische Kurve, eine Parabel oder dergleichen handeln.
Der konvexe Reflexspiegel 13 wird mit der Unterseite nach
oben angeordnet, so dass er durch das durchsichtige Wandelement 12 darauf
einfallende Lichtstrahlen in Richtung auf die Kamera 14 reflektiert.
Die Kamera 14 umfasst ein gegenüber dem konvexen Reflexspiegel 13 angeordnetes
Objektivlinsensystem (nicht gezeigt) und eine Halbleiterbildsensorvorrichtung,
wie beispielsweise ein CCD oder ein CMOS. Die Halbleiterbildsensorvorrichtung
wandelt ein in der Halbleiterbildsensorvorrichtung mittels des Objektivlinsensystems
gebildetes optisches Bild einer Randszenerie (schattiert und in 1 durch
das Symbol Z angegeben) in elektrische Signale um. Da der konvexe
Reflexspiegel 13 auf seiner gesamten reflektierenden Oberfläche konvex
ist, kann die Überwachungskamera 10 einen
Umgebungsbereich in alle Richtungen bzw. mit einem 360 Grad großen Sichtfeld überdecken,
speziell einen das Fahrzeug ausnehmenden Umgebungsbereich mit einem
annähernd
270 Grad großen
Sichtfeld. Obwohl Allrichtungskameras im Allgemeinen Weitwinkelkameras
mit einem Sichtfeld von mehr als 180 Grad bezeichnen, ist die als
erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung
verwendete Allrichtungskamera nicht ausschließlich diesen zuzuordnen.
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Wie
in 3 bis 5 gezeigt, ist die Überwachungskamera 10 so
konstruiert, dass sie eine optische Achse Ox (siehe 2)
aufweist, die in Bezug auf eine vertikale Richtung der Fahrzeugkarosserie
V nach vorne und von unten nach oben zur Außenseite hin geneigt ist. Gemäß dieser
Konfiguration ist die Überwachungskamera 10 gekippt,
wobei das durchsichtige Wandelement 12 des Gehäuses 11 auf
einen Bodenbereich gerichtet ist, der sich in geringem Abstand zur
Fahrzeugkarosserie V befindet, um das Sichtfeld am Bodenbereich
Z2 auszurichten, wobei, wie in 5 deutlich
gezeigt, der nahe Bodenbereich Z3 im Schatten der Fahrzeugkarosserie
ausgenommen ist. Speziell ist der konvexe Reflexspiegel 13 so konstruiert
und positioniert, dass er in dieser Ausführungsform dann, wenn sich
die Überwachungskamera 10 in
der Arbeitsstellung befindet, über
ein Sichtfeld Z verfügt,
das eine mittels einer am weitesten außen, das heißt am weitesten
rechts befindlichen Fläche
der Fahrzeugkarosserie V, wie beispielsweise einer am weitesten
rechts befindlichen Fläche 1a des Stoßfängers 1,
vorgesehene Trennlinie Lz umfasst. Es ist offensichtlich, dass von
dem nahen, mittels der Trennlinie Lz definierten Bodenbereich Z3
kommende Lichtstrahlen durch die am weitesten rechts befindliche
Kante des Stoßfängers 1 nicht
durchgelassen werden. Anders ausgedrückt stellt ein von der Überwachungskamera 10 bereitgestelltes
Bild eine Kombination eines Bildes des Bodenbereichs Z2 und eines
Bildes der am weitesten rechts befindlichen Kante 1a des
vorderen Stoßfängers 1 dar,
das dem von der Trennlinie Lz abgegrenzten nahen Bodenbereich Z3
entspricht.
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5 und 6 zeigen
den Antriebsmechanismus 30 zum Antrieb der Überwachungskamera 10 zwischen
der Arbeitsstellung, in der die Überwachungskamera 10 weit
außerhalb
der Fahrzeugkarosserie V, speziell außerhalb des vorderen Stoßfängers 1 in
dieser Ausführungsform
(siehe 5), freiliegt, und einer verdeckten Stellung,
in der die Kamera innerhalb des vorderen Stoßfängers 1 verborgen bleibt
(siehe 6). Das Gehäuse 11 ist
mit einer einstückig
damit ausgebildeten Abdeckung 15 versehen, die mit der
Außenfläche des
Stoßfängers 1 bündig ist,
wenn sich die Überwachungskamera 10 in
der verdeckten Position befindet, und mit einer Waschflüssigkeitseinspritzdüse 38,
die, wie später
beschrieben wird, einen Scheinwerfer mit Waschflüssigkeit besprüht. Die
Waschflüssigkeitseinspritzdüse 38. Der
Antriebsmechanismus 30 umfasst einen an einem ortsfesten
Teil der Fahrzeugkarosserie V in einer Position hinter einem Vorderwandabschnitt
des vorderen Stoßfängers 1 und
unterhalb der Überwachungskamera 10 befestigten
Waschanlagenmotor 31 (in 5 schematisch
gezeigt) und einen am Waschanlagenmotor 31 fest montierten
Zylinder 32. Der Zylinder 32 umfasst eine Zylindertrommel 33,
einen zur Gleitbewegung in der Zylindertrommel 33 aufgenommenen
Kolben 34, einen einstückig
mit dem Kolben 34 ausgebildeten Stößel 34a und eine Rückstellfeder 35.
Der Stößel 34 ist
an seinem oberen Ende starr mit der Überwachungskamera 10 verbunden.
Das Innere der Zylindertrommel 33 ist durch den Kolben 34 in
zwei Zylinderkammern, eine untere Kammer 33a und eine obere
Kammer 33b, unterteilt. Die untere, wasserdichte Kammer 33a ist über Ventile,
und zwar ein Flüssigkeitszuführventil 36 und
ein Flüssigkeitsablassventil 37,
mit einem Waschflüssigkeitstank
(nicht gezeigt) verbunden. Die Zylindertrommel 33 trägt am oberen
Ende den Stößel 34a für die Gleitbewegung
und erlaubt ihm das Ein- und Ausfahren in die bzw. aus der oberen
Kammer 33b. Die Rückstellfeder 35 ist
fest mit dem Kolben 34 und der Unterseite der Zylindertrommel 33 verbunden,
um den Kolben 34 immer nach unten zu ziehen.
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Der
Antriebsmechanismus 30 funktioniert auf die nachfolgend
beschriebene Weise, um die Überwachungskamera 10 zwischen
der verdeckten Stellung und der Arbeitsstellung zu bewegen. Wenn nach
dem Öffnen
des Flüssigkeitszuführventils 36 und
dem Schließen
des Flüssigkeitsablassventils 37 oder
gleichzeitig damit die Drehung des Waschanlagenmotors 31 aktiviert
wird, während
sich die Überwachungskamera 10 in
der verdeckten Stellung befindet, wird eine Waschflüssigkeit
in die untere Kammer 32a des Zylinders 32 gefördert, um
den Kolben 34 gegen die Rückstellfeder 35 so
nach oben zu drücken,
dass die Überwachungskamera 10 von
der verdeckten Stellung in die Arbeitsstellung bewegt wird. Wenn
andererseits das Flüssigkeitsablassventil 37 geöffnet und
gleichzeitig das Flüssigkeitszuführventil 36 geschlossen
wird, um die Waschflüssigkeit
aus der unteren Kammer 33a der Zylindertrommel 33 abzulassen,
wird der Kolben 34 nach unten gedrückt, um den Stößel 34a zurückzuziehen,
wobei die Überwachungskamera 10 von
der Arbeitsstellung in die verdeckte Stellung bewegt wird. Die aus
der unteren Kammer 33a der Zylindertrommel 33 abgelassene Waschflüssigkeit
wird zum Waschflüssigkeitstank
zurückgeführt.
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Die
Waschflüssigkeit
wird mittels des Waschanlagenmotors 31, aber unabhängig von
dem Antriebsmechanismus 30 des Zylinders 32 der
Waschflüssigkeitseinspritzdüse 38 zugeführt. Speziell
ist parallel zum Flüssigkeitszuführventil 36 und
zum Flüssigkeitsablassventil 37 zwischen
dem Waschflüssigkeitstank
und der Waschflüssigkeitseinspritzdüse 38 ein
Flüssigkeitszuführventil 39 vorgesehen. Wie
später
noch beschrieben wird, wird bei Aktivierung des Waschanlagenmotors 31 gleichzeitig
das Flüssigkeitszuführventil 39 geöffnet, um
der Waschflüssigkeitseinspritzdüse 38 Waschflüssigkeit
zuzuführen.
Während
der Waschanlagenmotor 31 aktiviert bleibt, wird die Waschflüssigkeit
mittels der Waschflüssigkeitseinspritzdüse 38 auf
den Scheinwerfer gesprüht.
Die Waschflüssigkeit
kann über
eine biegsame Flüssigkeitszuführleitung
oder über
einen im Kolben 34 und im Stößel 34a ausgebildeten
Flüssigkeitszuführdurchlass
direkt der Waschflüssigkeitseinspritzdüse 38 zugeführt werden.
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Es
ist häufig üblich, eine
allgemein U-förmige Verstärkung des
vorderen Stoßfängers 41 vorzusehen,
die von hinten am vorderen Wandbereich des vorderen Stoßfängers 1 befestigt
ist und sich in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie V erstreckt.
In diesem Fall besteht die Befürchtung,
dass im Falle einer geraden Abwärtsbewegung
der Überwachungskamera 10 in
die verdeckte Stellung eine mechanische gegenseitige Störung der Überwachungskamera 10 und
der Verstärkung
des vorderen Stoßfängers 41 auftritt.
Um eine solche mechanische gegenseitige Störung mit der Verstärkung des
vorderen Stoßfängers 41 zu
vermeiden, ist es erforderlich, die Überwachungskamera 10 so
weit wie möglich
von dem vorderen Wandbereich des vorderen Stoßfängers 1 zurückgesetzt
anzuordnen. Diese Konfiguration schränkt das Sichtfeld Z der Überwachungskamera 10,
das sich wünschenswerterweise
in geringem Abstand von der Fahrzeugkarosserie V befindet, ein. Damit
anders ausgedrückt
die Überwachungskamera 10 ein
Sichtfeld in geringem Abstand von der Fahrzeugkarosserie V hat,
ist es wünschenswert,
die Überwachungskamera 10 und
speziell den konvexen Reflexspiegel 13 so weit vorne und
seitlich wie möglich
anzuordnen. Vor diesem Hintergrund wird die geneigte oder gekippte
Konfiguration der Überwachungskamera 10 so
ausgeführt,
dass ein Gleichgewicht zwischen der Bereitstellung eines nahe bei
der Fahrzeugkarosserie V befindlichen Sichtfeldes Z für die Überwachungskamera 10 in
der Arbeitsstellung und der Beseitigung der mechanischen gegenseitigen
Störung
der Überwachungskamera 10 und
der Verstärkung
des vorderen Stoßfängers 41 während der
Bewegung von der Arbeitsstellung in die verdeckte Stellung erreicht
wird.
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7 zeigt
schematisch ein Steuerungssystem 50 des Überwachungssystems,
das ein Steuergerät
U mit einem Mikrocomputer, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
S1 und Steuerschaltern, und zwar einem Überwachungsschalter SW1 und
einem Waschanlagenschalter SW2, umfasst. Das Steuergerät U empfängt vom
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor S1 ein der Fahrzeuggeschwindigkeit
entsprechendes Signal, Signale von den Steuerschaltern SW1 und SW2
sowie Signale, in die die Kamera 14 ein in ihr ausgebildetes
optisches Bild umwandelt. Das Steuergerät U verarbeitet die von der Überwachungskamera 10 bereitgestellten
Signale, um Bildsignale zu erzeugen und für eine Anzeigevorrichtung 20 bereitzustellen,
die ein Videobild des von der Überwachungskamera 10 erfassten
Sichtfeldes Z auf einem Anzeigebildschirm 20a anzeigt.
Jeder dieser Schalter SW1 wird manuell eingeschaltet, um für die Steuereinheit
U ein Steuersignal bereitzustellen. Die Steuereinheit U aktiviert
als Reaktion auf den Empfang eines Steuersignals vom Überwachungsschalter
SW1 oder vom Waschanlagenschalter SW2 die Drehung des Waschanlagenmotors 31.
Ferner aktiviert die Steuereinheit U als Reaktion auf das Steuersignal
vom Überwachungsschalter
SW1 das Flüssigkeitszuführventil 36.
Anschließend
drückt
der Waschanlagenmotor 31 Waschflüssigkeit zwangsweise durch
das Flüssigkeitszuführventil 36 in
die untere Zylinderkammer 33a der Zylindertrommel 33 des
Antriebsmechanismus 30 und führt sie ihr zu, wodurch der
Kolben 34 und damit auch der Stößel 34a angehoben
werden. Dies führt
zu dem Ergebnis, dass die Überwachungskamera 10 in
die Arbeitsstellung bewegt wird. Das Steuergerät U aktiviert die Überwachungskamera 10 während der
Bewegung in die Arbeitsstellung oder bei Erreichen der Arbeitsstellung und
hält die Überwachungskamera 10 so
lange aktiviert, wie der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor S1 eine
Fahrzeuggeschwindigkeit überwacht,
die geringer ist als eine vorbestimmte Geschwindigkeit, beispielsweise
etwa 20 km/h. Wenn die Überwachungskamera 10 die
Arbeitsstellung erreicht, deaktiviert das Steuergerät U den
Waschanlagenmotor 31, damit er angehalten wird und das
Flüssigkeitszuführventil 36 schließt, wobei
der Kolben 34 und der Stößel 34a angehoben
bleiben. Das Steuergerät
U stellt der Anzeigevorrichtung 20 ununterbrochen Videosignale
zur Anzeige eines Videobildes des von der Überwachungskamera 10 erfassten
Sichtfeldes Z auf dem Anzeigebildschirm 20a bereit, während der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
S1 eine Fahrzeuggeschwindigkeit überwacht,
die geringer ist als die vorbestimmte Geschwindigkeit.
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Wenn
der Waschanlagenschalter SW2 eingeschaltet wird, während die Überwachungskamera 10 in
der Arbeitsstellung aktiviert bleibt, aktiviert das Steuergerät U die
Drehung des Waschanlagenmotors 31 und das Öffnen des
Flüssigkeitszuführventils 39,
wodurch der Waschflüssigkeitseinspritzdüse 38 über das
Flüssigkeitszuführventil 39 Waschflüssigkeit
zugeführt
wird, damit ein Scheinwerfer über
die Waschflüssigkeitseinspritzdüse 38 mit
Waschflüssigkeit
besprüht
wird.
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Wenn
der Überwachungsschalter
SW1 ausgeschaltet wird, während
die Überwachungskamera 10 in
der Arbeitsstellung betätigt
bleibt, aktiviert das Steuergerät
U das Flüssigkeitsablassventil 37,
damit es öffnet,
anschließend
werden der Kolben 34 und damit der Stößel 34a von der Rückstellfeder 35 nach unten
gezogen, so dass die Waschflüssigkeit über das
Flüssigkeitsablassventil 37 aus
der unteren Zylinderkammer 33a der Zylindertrommel 33 abgelassen
wird, wodurch die Überwachungskamera 10 in die
verdeckte Stellung gezogen wird. Das Steuergerät U deaktiviert die Überwachungskamera 10 bei
der Abwärtsbewegung
in die verdeckte Stellung.
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8 und 9 zeigen
eine Anzeige eines Videobildes des von der Überwachungskamera 10 erfassten
Sichtfeldes Z auf dem Anzeigebildschirm 20a der Anzeigevorrichtung 20.
In dem Fall, dass sich zwei Hindernisse, nämlich beispielsweise, wie in 8 gezeigt,
der Körper
einer Person L5 und ein Pappkarton L6 im Sichtfeld Z der Überwachungskamera 10 befinden,
erscheint auf dem Anzeigebildschirm 20a der Anzeigevorrichtung 20 ein
Videobild, wie in 9 gezeigt. Das Videobild auf
dem Anzeigebildschirm 20a der Anzeigevorrichtung 20 umfasst ein
Figurbild L5K eines unteren Teils des Körpers einer Person L5, ein
Bild L6K eines unteren Teils des Pappkartons L6, ein Bild 1aK eines
mittels der Trennlinie Lz (am weitesten rechts befindliche Kante 1a des
Stoßfängers 1)
definierten Teils des vorderen Stoßfängers 1 und ein Bild 11aK eines
Teils des Gehäuses 11 der Überwachungskamera 10.
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Wenn
das auf dem Anzeigebildschirm 20a der Anzeigevorrichtung 20 angezeigte
Videobild nur die Hindernisse L5 und L6 umfasst, ist es für den Fahrer
schwierig, die Entfernungen und/oder Richtungen der Hindernisse
L5 und L6 kurzfristig einzuschätzen.
Da das auf dem Anzeigebildschirm 20a der Anzeigevorrichtung 20 angezeigte
Videobild jedoch zusammen mit den Bildern L5K und L6K der Hindernisse
L5 und L6 immer eine Trennlinie Lz umfasst, die eine Profillinie
des am weitesten außen
befindlichen Teils der Fahrzeugkarosserie V (des am weitesten rechts
befindlichen Teils 1a des Stoßfängers 1 in dieser
Ausführungsform)
darstellt, kann der Fahrer auf der Grundlage der Trennlinie Lz auf
dem Anzeigebildschirm 20a der Anzeigevorrichtung 20 die
Position der Fahrzeugkarosserie V relativ zu den Hindernissen L5
und L6 ermitteln. In 9 entspricht ein zwischen der
Trennlinie Lz und dem Schatten 11aK ausgebildeter Bereich
dem in 5 gezeigten nahen Bodenbereich Z3.
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10 und 11 zeigen Überwachungssysteme
für ein
Fahrzeug gemäß weiteren
Ausführungsformen.
Das in 10 gezeigte Überwachungssystem entspricht
hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise dem der vorherigen Ausführungsform,
mit der Ausnahme, dass eine Allrichtungs-Überwachungskamera 10 des Überwachungssystems
anders geneigt ist als diejenige der vorherigen Ausführungsform.
Speziell ist die Überwachungskamera 10 mit
ihrer optischen Achse Ox so ausgerichtet, dass sie in Bezug zu einer
vertikalen Richtung der Fahrzeugkarosserie V in der Arbeitsstellung
von unten nach oben seitlich nach außen geneigt ist. Gemäß dieser
Konfiguration wird die Überwachungskamera 10 in
der Arbeitsstellung in eine Position gebracht, in der ein unteres
Viertel um einen vorderen rechten Teil herum, insbesondere auf der rechten
Seite der Fahrzeugkarosserie V, innerhalb des Sichtfeldes liegt.
Das in 11 gezeigte Überwachungssystem entspricht
ebenfalls in Aufbau und Funktionsweise dem der vorherigen Ausführungsform,
mit der Ausnahme, dass eine Allrichtungs-Überwachungskamera 10 des Überwachungssystems
mit ihrer optischen Achse Ox in Bezug auf eine vertikale Richtung
der Fahrzeugkarosserie V nach vorne und von unten nach oben seitlich
nach außen
geneigt ist. Gemäß dieser
geneigten Konfiguration wird die Überwachungskamera 10 in
der Arbeitsstellung in eine Position gebracht, in der ein unteres
Viertel, insbesondere um die Vorderseite des vorderen rechten Teils
der Fahrzeugkarosserie V herum, innerhalb des Sichtfeldes liegt.
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12 und 13 zeigen
das Prinzip des Entfernungsermittlungsverfahrens zum Ermitteln eines
Abstands zwischen der Fahrzeugkarosserie V und einem Randbodenbereich
in der Nähe
der Fahrzeugkarosserie V. Das Überwachungssystem
vergleicht zwei Bilder, von denen eines von der Überwachungskamera 10 aufgenommen
wird, die in eine Anfangsstellung gelangt, in der der Kopf der Überwachungskamera 10 weit
genug außerhalb
des Stoßfängers 1 hervorsteht,
um während
des Verlaufs der Bewegung in die Arbeitsstellung, wie in 12 gezeigt,
zumindest einen angestrebten Bereich, beispielsweise eine Seitenwand
eines Hindernisses L10, in das Sichtfeld zu bringen, und das andere
von der Überwachungskamera 10 aufgenommen
wird, die die Arbeitsstellung erreicht, wie in 13 gezeigt, um
eine Positionsänderung
des Zielteils des Hindernisses L10 zwischen den beiden Bildern zu
ermitteln. Ein Abstand Δ des
Hindernisses L10 von der Fahrzeugkarosserie V kann auf der Grundlage
der Positionsänderung
und der von der Überwachungskamera 10 zwischen
der Anfangsstellung und der Arbeitsstellung zurückgelegten Entfernung auf bekannte
Weise, beispielsweise mittels Triangulation, berechnet werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben
wurde, ist sie nicht ausschließlich
auf diese Ausführungsformen
anwendbar und umfasst verschiedene weitere in den Ansprüchen definierte Ausführungsformen
und Varianten. Beispielsweise kann die reflektierende Oberfläche der Überwachungskamera 10 teilweise
nicht planar oder teilweise konvex sein. Die Überwachungskamera 10 kann auf
einem vorderen Endbereich der Fahrzeugkarosserie auf der linken
Seite oder in der Mitte, auf einem hinteren Endbereich der Fahrzeugkarosserie
am linken und/oder rechten Ende oder in der Mitte montiert werden.
Ferner wird bei einem Fahrzeug mit Linkslenkung die Überwachungskamera
bevorzugt in einer zur Montageposition des in 3 bis 5 gezeigten
Fahrzeugs mit Rechtslenkung beidseitig symmetrischen Position montiert.
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Die Überwachungskamera 10 kann
entlang ihrer optischen Achse Ox zwischen der verdeckten Stellung
und der Arbeitsstellung bewegt werden. Ferner kann die Überwachungskamera 10 so
montiert werden, dass ihre optische Achse vertikal gerade ausgerichtet
ist und vertikal nach oben und unten bewegt werden kann.
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Die Überwachungskamera 10 kann
auch nicht direkt auf dem vorderen Stoßfänger 1, sondern an
einer Endspitze einer Eckstrebe oder dergleichen montiert werden,
die sich oberhalb des vorderen Stoßfängers 1 erstreckt.
In dem Fall, dass ein Fahrzeug ein Fahrzeugdach aufweist, dessen
hintere Kante in unmittelbarer Nähe
des hinteren Endes der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, wie beispielsweise
bei einer Kombilimousine oder einer Großraumlimousine, kann die Überwachungskamera 10 auf dem
Fahrzeugdach in unmittelbarer Nähe
zum hinteren Ende der Fahrzeugkarosserie oder an einer für den zu überwachenden
Randbereich geeigneten Position montiert werden. Es ist offensichtlich,
dass ein Fahrzeug an verschiedenen Positionen der Fahrzeugkarosserie
mit mehreren Überwachungskameras 10 versehen
werden kann.