WO2020064798A1 - Vorrichtung zum erfassen einer fahrzeugumgebung für ein fahrzeug - Google Patents

Vorrichtung zum erfassen einer fahrzeugumgebung für ein fahrzeug Download PDF

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    • B60R2300/8046—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement for replacing a rear-view mirror system

Definitions

  • the present invention relates to a device for detecting a vehicle environment for a vehicle and to a vehicle with at least two such devices which are arranged on opposite sides of a body of the vehicle.
  • a driver of a vehicle can be supported in monitoring road traffic by various aids.
  • One of the tried and tested tools are mirrors in the interior and on the sides of the vehicle for monitoring the vehicle environment. It is possible to replace the mirrors with cameras which, in combination with a screen, provide the driver with an observed content.
  • the cameras can capture a field of view that essentially corresponds to a field of view of approved vehicle mirrors.
  • US 2017/0057423 A1 discloses a camera device that is used in a motor vehicle.
  • a system for improving vehicle environment detection comprising a camera, which is configured to record an image of a selected section of the vehicle environment, is known from US 2018/0022278 A1.
  • the present invention provides an improved device for detecting a vehicle environment for a vehicle and an improved vehicle according to the main claims.
  • Advantageous configurations result from the subclaims and the following description.
  • the invention is based on the knowledge that a mirror of a vehicle can be replaced by a device in which a camera for a lane keeping function and an antenna for exchanging vehicle parameters can be recorded.
  • the device can have a movable part in which the camera and the antenna can be arranged.
  • the approach presented here advantageously enables a space-saving arrangement on a vehicle.
  • a device for detecting a vehicle environment for a vehicle is presented. In the assembled state, the device has an underside facing a carriageway and an upper side facing away from the carriageway.
  • the device comprises a holder and an extension arm that is movable relative to the holder and connected to the holder.
  • the holder has a fastening section for fastening the device to a body part of the vehicle.
  • the boom includes a camera for a lane keeping function and an antenna.
  • the vehicle can be understood to mean a motor vehicle, for example a car, a bus, a commercial vehicle, or a transport vehicle for transporting goods or people.
  • the vehicle can be designed as a fully or partially self-driving vehicle.
  • the device can be used for a camera monitor system of the vehicle or for an electronic exterior mirror.
  • the device can be referred to as an electronic mirror module, an “eMirror module” (electronic mirror module) or an electronic exterior mirror.
  • the vehicle environment can, for example, be recorded and monitored on a camera basis.
  • the holder can be designed to lead one or more lines from the at least one camera to an interface to a control unit and a power source of the vehicle.
  • the device can be rigidly connected to the body part, for example a section of a side frame, via the fastening section, for example in a material or non-positive manner.
  • the arm movable relative to the holder can, for example, be connected to the holder so that it can be rotated, folded or bent.
  • the boom can also be wing-shaped.
  • the camera which can be accommodated in the boom can be designed to detect a lane in order to support the lane keeping function of the vehicle.
  • the antenna that can be accommodated in the bracket can be, for example, a WiFi antenna or a GPS antenna.
  • At least one further camera can be accommodated in the holder.
  • two cameras can also be recorded.
  • the at least one further camera can be designed to provide a field of view of one or more main exterior rear-view mirrors and a wide-angle exterior rear-view mirror capture. Additionally or alternatively, the at least one further camera can be designed to capture a field of view of a start-up outside mirror.
  • the device can thus advantageously have a plurality of cameras for capturing the vehicle surroundings and for assisting a driver of the vehicle in monitoring the vehicle surroundings.
  • the at least one further camera can advantageously be accommodated in the holder in a space-saving manner.
  • the cantilever can be designed to guide lines of the camera and the antenna in the direction of the holder, the holder having a circuit board with a connection interface for the lines.
  • the arrangement of the printed circuit board in the holder is advantageous in order to keep a cable length of the components such as the camera and the antenna arranged in the bracket and in the holder short, which promotes robust signal transmission.
  • the circuit board in the holder advantageously makes it possible to avoid bending the lines when the lines are led from the holder to a control unit in the vehicle.
  • the camera for the lane keeping function can be arranged on the underside of the device on the boom. This is advantageous in order to allow the camera an unrestricted field of view.
  • the camera can have a viewing area that is oriented forward in the direction of travel. As a result, the camera can be directly exposed to the wind.
  • the holder can have a projection.
  • the boom can be attached to the projection.
  • the projection can partially cover the boom.
  • the holder can be L-shaped, for example.
  • the boom can, for example, be attached to the projection on an upper side in the assembled state of the device. This arrangement advantageously enables a compact design.
  • the holder and the arm can form a flat surface on the underside of the device according to one embodiment.
  • the boom can do this
  • the arm can be shaped to be able to be folded in and out for moving relative to the holder.
  • the boom can be attached to the holder at one end, for example, and can be folded out of the holder by means of a rotating or folding mechanism and can be folded in again against the holder.
  • the boom can be designed, for example, to fold out when the device is in an operating state and to be folded in when the device is at rest.
  • the boom can be folded in and out in response to an electrical signal or by mechanical force on the boom. It is therefore advantageously possible, for example for maneuvering the vehicle in a narrow area, to fold the boom in a space-saving manner and to fold it out again to support the detection of the vehicle surroundings.
  • the arm can also have a horn-shaped extension on a side facing away from the holder.
  • the antenna can be arranged in the extension.
  • a horn-shaped extension is advantageous in order to enable vertical alignment of the antenna in a space-saving manner. This arrangement advantageously makes it possible to achieve an increase in the transmission and reception quality of the antenna.
  • the vehicle has at least two embodiments of the aforementioned device arranged on opposite sides of a body of the vehicle.
  • the holder of each device is connected to the body part of the vehicle by means of the fastening section.
  • the at least two embodiments of the device can be designed identically.
  • the at least two devices can be arranged in addition to or instead of side mirrors on the vehicle.
  • a width of the device when the boom is folded out For example, correspond to or resemble a width of a commercially available side mirror when folded.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a vehicle with a device for detecting a vehicle environment for the vehicle according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a vehicle with a device for detecting a vehicle environment for the vehicle according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a vehicle with a device for detecting a vehicle environment for the vehicle according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a vehicle 100 with a device 105 for detecting a vehicle environment for the vehicle 100 according to an exemplary embodiment.
  • a front view of one half of vehicle 100 is shown.
  • the vehicle 100 has one of the at least two devices 105 arranged on opposite sides of a body of the vehicle 100.
  • the two devices 105 can be configured identically, or two different exemplary embodiments of the device 105 described below can be arranged on the vehicle 100.
  • the device 105 In the assembled state, the device 105 has an underside facing a carriageway and an upper side facing away from the carriageway.
  • the device 105 comprises a holder 110 and a holder which is movable with and opposite the holder 110 cantilever 115 connected to the holder 110.
  • the holder 110 has a fastening section 120 for fastening the device 105 to a body part of the vehicle.
  • the boom 115 comprises a camera 125 for a lane keeping function and an antenna.
  • the holder 110 is connected to the body part of the vehicle 100 by means of the fastening section 120.
  • the holder 110 is rigidly connected to the body part, for example by means of a material connection.
  • the holder 110 is connected, for example, to a section of a body side frame in the area of the cockpit 130 of the vehicle 100.
  • the arm 115 is, for example, shaped as a wing.
  • the camera 125 is arranged on the base 115 on the boom 115.
  • the camera 125 is at a certain distance from the body part connected to the holder 110, here the body part of the cockpit 130. Additional sensors that conserve the surroundings of the vehicles are advantageous for autonomizing a vehicle.
  • the device 105 shown here with the camera 125 can also be used for the lane keeping function.
  • the camera 125 must have a certain distance to the outside in order to be able to look past vehicles in front.
  • An area 135 between the cockpit 130 and the camera 125 remains structurally unaffected, that is, empty.
  • the holder 110 and the extension 115 form a flat surface on the underside of the device 105 in the region of a transition between the holder 110 and the extension 115.
  • the boom 115 is finally arranged opposite the holder 110 on the underside.
  • the flat surface is advantageous for a flow of air, for example a driving wind, around the camera 125 arranged on the boom 115.
  • the holder 110 also has a projection 145.
  • the boom 115 is attached to the protrusion 145 and is partially covered by the protrusion 145.
  • the holder 110 forms a right angle with the projection, and the arm 115 is fastened to the holder 110 below the projection 145.
  • the holder 110 here has an L-shaped cross section.
  • the boom 115 In order to move the boom 115 relative to the holder 110, the boom 115 according to the exemplary embodiment shown here is designed to be foldable and foldable.
  • the boom is designed to move about a pivot point 150.
  • the boom 115 is connected to the holder 110 by means of a rotating or folding mechanism and is shaped to protrude laterally from the holder 110, for example as shown here.
  • the boom 115 is optionally angled relative to the holder 110 in order to transfer it from the unfolded state shown in the present figure to a folded state. In the folded state, a distance between the free end of the boom 115 and an opposite body part of the vehicle 100 can be less than or equal to the length of the holder 110. This is made possible, for example, via a rotating mechanism between the holder 110 and the boom 115.
  • the ability to fold the boom 115 in or out is advantageous in terms of maneuverability of the vehicle 100.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a vehicle 100 with a device 105 for detecting a vehicle environment for the vehicle 100 according to an exemplary embodiment.
  • the vehicle 100 shown here and the device 105 shown here are similar or corresponding to the elements described with reference to FIG. 1.
  • at least one further camera 305 is accommodated in the holder 100.
  • the at least one further camera 305 can be implemented as a replacement for a mirror of a vehicle, as is defined in the directive 2003/97 / EC.
  • the further camera 305 is designed, for example, to capture a field of view of one or more main exterior rear-view mirrors and a wide-angle exterior rear-view mirror.
  • the further camera 305 can be designed to cover a field of view of a start-up outside mirror capture. In the mounted state of the device 105, a visual axis of the further camera 305 is oriented almost perpendicularly in the direction of a road surface in this case.
  • more than the at least one further camera 305 can also be accommodated in the holder 110, for example two cameras 305, as described above.
  • the arrangement of the at least one further camera 305 in the holder is advantageous since there is a corresponding installation space. This eliminates the need to increase the profile height of the boom 115 by arranging the at least one further camera 305 in the boom 115.
  • the boom 115 has a horn-shaped extension 310 on a side facing away from the holder 110.
  • An antenna 315 is arranged in the extension 310.
  • the antenna 315 can be designed as a WiFi antenna or as a GPS antenna.
  • the antenna 315 is designed, for example, to enable vehicle-to-vehicle communication, also called V2V communication (vehicle-to-vehicle communication), for an exchange of vehicle parameters. This enables, for example, that when a vehicle in front brakes, a signal is sent to vehicles behind it, as a result of which they automatically react to the braking and also brake. This increases road safety.
  • Arranging the antenna 315 at a distance from metallic objects, for example the camera 125 for the lane keeping function or the further camera 305, is advantageous for robust signal transmission and electromagnetic compatibility.
  • a vehicle circuit board 320 is arranged here by way of example. Cables 325 are led from the antennas 315, the camera 125 and the further camera 305 to the vehicle circuit board 320.
  • the cables 325 are also referred to below as lines 325.
  • the device 105 shown here can accordingly also be referred to as the implementation of a folding mechanism of a camera-based mirror with an integrated antenna 315.
  • By implementing the folding or folding mechanism of the boom torsional forces act on the cables 325 of the cameras 125, 305 and the antenna 315. It is possible for the cables 325 to be loaded in the area of the transition between the holder 110 and the bracket 115, since the cables 325 have an interface between the shark ter 110 and the boom 115 are performed. The interface overlaps with the pivot point of the boom 115.
  • the cables 325 are led from the boom to the vehicle circuit board 320, the cables 325 are bent twice in order to lead them through the interface.
  • An alternative cable routing is shown in FIG. 4 below.
  • FIG 3 shows a schematic illustration of a vehicle 100 with a device 105 for detecting a vehicle environment for the vehicle 100 according to an exemplary embodiment.
  • the components of the vehicle 100 and the device 105 shown here are similar or corresponding to the elements described with reference to the preceding figures.
  • the boom 115 is shaped to lead lines 325 of the camera 125 and the antenna 315 in the direction of the holder 110.
  • the holder 110 has a printed circuit board 405 with a connection interface for the lines 325.
  • the circuit board 405 can also be referred to as a connection circuit board.
  • the printed circuit board 405 has a connection interface for the releasable mechanical and electrical contacting of the lines 325 to the printed circuit board 405.
  • the printed circuit board 405 has a further connection interface for mechanical and electrical contacting of at least one further line, via which the printed circuit board 405 can be connected, for example, to a line network or a control device of the vehicle 100.
  • the circuit board 405 optionally has electronics for preprocessing data and data received via at least one of the lines 325 additionally or alternatively for driving the camera 125 and / or the antenna 315.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (105) zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung für ein Fahrzeug (100). Im montierten Zustand weist die Vorrichtung (105) eine einer Fahrbahn zugewandte Unterseite und eine der Fahrbahn abgewandte Oberseite auf. Die Vorrichtung (105) umfasst einen Halter (110) und einen dem Halter (110) gegenüber beweglichen und mit dem Halter (110) verbundenen Ausleger (115). Der Halter (110) weist einen Befestigungsabschnitt (120) zum Befestigen der Vorrichtung (105) an einem Karosserieteil des Fahrzeugs (100) auf. Der Ausleger (115) umfasst eine Kamera (125) für eine Spurhaltefunktion und eine Antenne (315).

Description

Vorrichtung zum Erfassen einer Fahrzeuqumqebunq für ein Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung für ein Fahrzeug und auf ein Fahrzeug mit zumindest zwei sol- cher Vorrichtungen, die an gegenüberliegenden Seiten einer Karosserie des Fahr- zeugs angeordnet sind.
Ein Fahrer eines Fahrzeugs kann bei der Überwachung des Straßenverkehrs durch verschiedene Hilfsmittel unterstützt werden. Eines der bewährten Hilfsmittel sind Spiegel im Innenraum und an den Seiten des Fahrzeugs für eine Überwachung der Fahrzeugumgebung. Es ist möglich, die Spiegel durch Kameras zu ersetzen, die in Kombination mit einem Bildschirm dem Fahrer einen observierten Inhalt zur Verfü- gung stellen. Die Kameras können dabei ein Sichtfeld erfassen, das im Wesentlichen einem Sichtfeld zugelassener Fahrzeugspiegel entspricht.
Die US 2017/0057423 A1 offenbart eine Kameraeinrichtung, die in einem Kraftfahr- zeug verwendet wird.
Ein System zum Verbessern einer Fahrzeugumgebungserfassung umfassend eine Kamera, die konfiguriert ist, um ein Bild eines ausgewählten Abschnitts der Fahr- zeugumgebung aufzuzeichnen, ist aus der US 2018/0022278 A1 bekannt.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Vorrich- tung zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung für ein Fahrzeug und ein verbessertes Fahrzeug gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ein Spiegel eines Fahrzeugs durch eine Vorrichtung ersetzt werden kann, in der eine Kamera für eine Spurhaltefunktion und eine Antenne zum Austausch von Fahrzeugparametern aufgenommen werden können. Die Vorrichtung kann einen beweglichen Teil aufweisen, in dem die Kamera und die Antenne angeordnet sein können. Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht vorteilhafterweise eine platzsparende Anordnung an einem Fahrzeug. Es wird eine Vorrichtung zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung für ein Fahrzeug vorgestellt. Im montierten Zustand weist die Vorrichtung eine einer Fahrbahn zuge- wandte Unterseite und eine der Fahrbahn abgewandte Oberseite auf. Die Vorrich- tung umfasst einen Halter und einen gegenüber dem Halter beweglichen und mit dem Halter verbundenen Ausleger. Der Halter weist einen Befestigungsabschnitt zum Befestigen der Vorrichtung an einem Karosserieteil des Fahrzeugs auf. Der Aus- leger umfasst eine Kamera für eine Spurhaltefunktion und eine Antenne.
Unter dem Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug verstanden werden, beispielsweise ein Auto, ein Bus, ein Nutzfahrzeug, oder ein Transportfahrzeug zum Transportieren von Gütern oder Personen. Das Fahrzeug kann als vollständig oder teilweise selbst- fahrendes Fahrzeug ausgeführt sein. Die Vorrichtung kann für ein Kamera-Monitor- System des Fahrzeugs oder für einen elektronischen Außenspiegel verwendet wer- den. Zudem kann die Vorrichtung als elektronisches Spiegelmodul, als„eMirror- Modul“ (electronic mirror module) oder als elektronischer Außenspiegel bezeichnet werden. Mittels der Vorrichtung kann die Fahrzeugumgebung beispielsweise erfasst und kamerabasiert überwacht werden. Der Halter kann ausgeformt sein, eine oder mehrere Leitungen von der zumindest einen Kamera zu einer Schnittstelle zu einem Steuergerät und einer Stromquelle des Fahrzeugs zu führen. Die Vorrichtung kann über den Befestigungsabschnitt starr, beispielsweise stoffschlüssig oder kraftschlüs- sig, mit dem Karosserieteil, beispielsweise einem Abschnitt eines Seitenrahmens, verbunden werden. Der dem Halter gegenüber bewegliche Ausleger kann beispiels- weise drehbar, klappbar oder biegbar mit dem Halter verbunden sein. Der Ausleger kann zudem flügelförmig ausgeformt sein. Die in dem Ausleger aufnehmbare Kamera kann ausgebildet sein, eine Fahrbahnspur zu erfassen, um die Spurhaltefunktion des Fahrzeugs zu unterstützen. Bei der in dem Ausleger aufnehmbaren Antenne kann es sich beispielsweise um eine Wifi- Antenne oder um eine GPS-Antenne handeln.
Gemäß einer Ausführungsform kann in dem Halter zumindest eine weitere Kamera aufgenommen sein. Es können beispielsweise auch zwei Kameras aufgenommen sein. Die zumindest eine weitere Kamera kann ausgebildet sein, ein Sichtfeld eines oder mehrerer Hauptaußenrückspiegel und eines Weitwinkel-Außenrückspiegels zu erfassen. Zusätzlich oder alternativ kann die zumindest eine weitere Kamera ausge- bildet sein, ein Sichtfeld eines Anfahr-Außenspiegels zu erfassen. Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung somit mehre Kameras zum Erfassen der Fahrzeugumgebung und zum Unterstützen eines Fahrers der Fahrzeugs bei der Überwachung der Fahr- zeugumgebung aufweisen. Zudem ist das Aufnehmen der zumindest einen weiteren Kamera in dem Halter vorteilhafterweise platzsparend realisierbar.
Der Ausleger kann gemäß einer Ausführungsform dazu ausgeformt sein, Leitungen der Kamera und der Antenne in Richtung des Halters zu führen, wobei der Halter eine Leiterplatte mit einer Anschlussschnittstelle für die Leitungen aufweist. Die An- ordnung der Leiterplatte in dem Halter ist vorteilhaft, um eine Kabellänge der in dem Ausleger und in dem Halter angeordneten Komponenten wie die Kamera und die Antenne gering zu halten, was eine robuste Signalübertragung befördert. Zudem er- möglicht die Leiterplatte in dem Halter vorteilhafterweise, ein Biegen der Leitungen beim Führen der Leitungen von dem Halter zu einem Steuergerät in dem Fahrzeug zu vermeiden.
Die Kamera für die Spurhaltefunktion kann gemäß einer Ausführungsform an der Un- terseite der Vorrichtung an dem Ausleger angeordnet sein. Dies ist vorteilhaft, um der Kamera ein uneingeschränktes Sichtfeld zu ermöglichen.
Die Kamera kann einen Sichtbereich aufweisen, der in Fahrtrichtung nach vorne ausgerichtet ist. Dadurch kann die Kamera dem Fahrtwind direkt ausgesetzt sein.
Außerdem kann der Halter gemäß einer Ausführungsform einen Vorsprung aufwei- sen. Der Ausleger kann an dem Vorsprung befestigt sein. Dabei kann der Vorsprung den Ausleger teilweise überdecken. Der Halter kann beispielsweise L-förmig ausge- formt sein. Der Ausleger kann beispielsweise im montierten Zustand der Vorrichtung an einer Oberseite an dem Vorsprung befestigt sein. Diese Anordnung ermöglicht vorteilhafterweise eine kompakte Bauweise.
Ferner können der Halter und der Ausleger an der Unterseite der Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform eine plane Oberfläche ausbilden. Dazu kann der Ausleger beispielsweise an der Unterseite dem Halter gegenüber abschließend angeordnet sein. Dies ist vorteilhaft, wenn die Kamera für die Spurhaltefunktion gemäß einer Ausführungsform an der Unterseite des Auslegers angeordnet ist.
Zum Bewegen gegenüber dem Halter kann der Ausleger gemäß einer Ausführungs- form ausgeformt sein, einklappbar und ausklappbar zu sein. Dazu kann der Ausleger beispielsweise an einem Ende an dem Halter befestigt sein und beispielsweise mit- tels eines Dreh- oder Klappmechanismus von dem Halter ausklappbar und wieder an den Halter anliegend einklappbar sein. Der Ausleger kann beispielsweise ausgebildet sein, in einem Betriebszustand der Vorrichtung auszuklappen, und in einem Ruhezu- stand der Vorrichtung eingeklappt zu sein. Das Einklappen und Ausklappen des Aus- legers kann ansprechend auf ein elektrisches Signal erfolgen, oder durch eine me- chanische Krafteinwirkung auf den Ausleger. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, beispielsweise für ein Rangieren des Fahrzeugs in einem engen Bereich, den Ausle- ger platzsparend einzuklappen und ihn zum Unterstützen des Erfassens der Fahr- zeugumgebung wieder auszuklappen.
Auch kann der Ausleger gemäß einer Ausführungsform an einer dem Halter ab- gewandten Seite einen hornförmigen Fortsatz aufweisen. Die An-tenne kann in dem Fortsatz angeordnet sein. Ein hornförmiger Fortsatz ist vorteil-haft, um platzsparend eine senkrechte Ausrichtung der Antenne zu ermöglichen. Vorteil-hafterweise ist es durch diese Anordnung möglich, eine Erhöhung einer Sende- und Empfangsqualität der Antenne zu erreichen.
Mit diesem Ansatz wird zudem ein Fahrzeug vorgestellt. Das Fahrzeug weist zumin- dest zwei an gegenüberliegenden Seiten einer Karosserie des Fahrzeugs angeord- nete Ausführungsformen der vorstehend genannten Vorrichtung auf. Dabei ist der Halter jeder Vorrichtung mittels des Befestigungsabschnitts jeweils mit dem Karosse- rieteil des Fahrzeugs verbunden. Die zumindest zwei Ausführungsformen der Vor- richtung können gleich ausgeführt sein. Die zumindest zwei Vorrichtungen können zusätzlich zu oder anstelle von Seitenspiegeln an dem Fahrzeug angeordnet sein. Dabei kann eine Breite der Vorrichtung im ausgeklappten Zustand des Auslegers beispielsweise einer Breite eines handelsüblichen Seitenspiegels im eingeklappten Zustand entsprechen oder ähneln.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung für das Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbei- spiel;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung für das Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbei- spiel; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung für das Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbei- spiel.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorlie- genden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrich- tung 105 zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung für das Fahrzeug 100 gemäß ei- nem Ausführungsbeispiel. Es ist eine Frontansicht einer Hälfte des Fahrzeugs 100 gezeigt. Das Fahrzeug 100 weist an der gezeigten Hälfte eine der zumindest zwei an gegenüberliegenden Seiten einer Karosserie des Fahrzeugs 100 angeordneten Vor- richtungen 105 auf. Die zwei Vorrichtung 105 können gleich ausgeführt sein, oder es können zwei verschiedene der untenstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Vorrichtung 105 an dem Fahrzeug 100 angeordnet sein.
Im montierten Zustand weist die Vorrichtung 105 eine einer Fahrbahn zugewandte Unterseite und eine der Fahrbahn abgewandte Oberseite auf. Die Vorrichtung 105 umfasst einen Halter 110 und einen dem Halter 110 gegenüber beweglichen und mit dem Halter 110 verbundenen Ausleger 115. Der Halter 110 weist einen Befesti- gungsabschnitt 120 zum Befestigen der Vorrichtung 105 an einem Karosserieteil des Fahrzeugs auf. Der Ausleger 115 umfasst eine Kamera 125 für eine Spurhaltefunkti- on und eine Antenne.
In dem hier gezeigten montierten Zustand der Vorrichtung 105 ist der Halter 110 mit- tels des Befestigungsabschnitts 120 mit dem Karosserieteil des Fahrzeugs 100 ver- bunden. Der Halter 110 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel starr mit dem Karosse- rieteil verbunden, beispielsweise mittels einer stoffschlüssigen Verbindung. Hier ist der Halter 110 beispielhaft mit einem Abschnitt eines Karosserie-Seitenrahmens im Bereich des Cockpits 130 des Fahrzeugs 100 verbunden. Der Ausleger 115 ist bei- spielhaft als Flügel ausgeformt.
Die Kamera 125 ist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel an der Untersei- te der Vorrichtung an dem Ausleger 115 angeordnet. Dabei weist die Kamera 125 einen bestimmten Abstand zu dem mit dem Halter 110 verbundenen Karosserieteil, hier dem Karosserieteil des Cockpits 130 auf. Für eine Autonomisierung eines Fahr- zeugs sind zusätzliche Sensoren vorteilhaft, die die Umgebung der Fahrzeuge ob- servieren. Dafür ist auch die hier gezeigte Vorrichtung 105 mit der Kamera 125 für die Spurhaltefunktion einsetzbar. Die Kamera 125 muss einen gewissen Abstand nach außen haben, um auch an vorausfahrenden Fahrzeugen vorbeischauen zu können. Ein Bereich 135 zwischen dem Cockpit 130 und der Kamera 125 bleibt da- bei konstruktiv unbeeinflusst, also leer.
Ferner bilden der Halter 110 und der Ausleger 115 gemäß dem hier gezeigten Aus- führungsbeispiel an der Unterseite der Vorrichtung 105 im Bereich eines Übergangs zwischen dem Halter 110 und dem Ausleger 115 eine plane Oberfläche aus. Dazu ist der Ausleger 115 dem Halter 110 gegenüber an der Unterseite abschließend ange- ordnet. Die plane Oberfläche ist vorteilhaft für eine Umströmung der an dem Ausle- ger 115 angeordneten Kamera 125 mit einem Luftstrom beispielsweise eines Fahrt- winds. Der Halter 110 weist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zudem einen Vorsprung 145 auf. Der Ausleger 115 ist an dem Vorsprung 145 befestigt, und wird von dem Vorsprung 145 teilweise überdeckt. Der Halter 110 bildet mit dem Vor- sprung dazu einen rechten Winkel aus, und der Ausleger 115 ist unterhalb des Vor- sprungs 145 an dem Halter 110 befestigt. Der Halter 110 weist hier einen L-förmigen Querschnitt auf.
Zum Bewegen des Auslegers 115 gegenüber dem Halter 110 ist der Ausleger 115 gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel dazu ausgeformt, einklappbar und ausklappbar zu sein. Der Ausleger ist dabei dazu ausgebildet, sich um einen Dreh- punkt 150 zu bewegen. Dazu ist der Ausleger 115 mittels eines Dreh- oder Klappme- chanismus mit dem Halter 110 verbunden und dazu ausgeformt, im ausgeklappten Zustand beispielsweise wie hier gezeigt seitlich von dem Halter 110 abzustehen. Der Ausleger 115 wird zum Überführen von dem in der vorliegenden Figur gezeigten ausgeklappten Zustand in einen eingeklappten Zustand optional gegenüber dem Hal- ter 110 abgewinkelt. In dem eingeklappten Zustand kann ein Abstand zwischen dem freien Ende des Auslegers 115 und einem gegenüberliegenden Karosserieteil des Fahrzeugs 100 kleiner oder gleich der Länge des Halters 110 sein. Dies wird bei- spielsweise über einen Drehmechanismus zwischen dem Halter 110 und dem Ausle- ger 115 ermöglicht. Die Möglichkeit, den Ausleger 115 ein- oder auszuklappen ist vorteilhaft in Bezug auf eine Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs 100.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrich- tung 105 zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung für das Fahrzeug 100 gemäß ei- nem Ausführungsbeispiel. Das hier gezeigte Fahrzeug 100 und die hier gezeigte Vor- richtung 105 ähneln oder entsprechend den anhand von Fig. 1 beschriebenen Ele- menten. Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist in dem Halter 100 zu- mindest eine weitere Kamera 305 aufgenommen. Die zumindest eine weitere Kame- ra 305 ist als Ersatz eines Spiegels eines Fahrzeugs ausführbar, wie es in der Richt- linie 2003/97/EG festgelegt ist. Dazu ist die weitere Kamera 305 beispielsweise dazu ausgebildet, ein Sichtfeld eines oder mehrerer Hauptaußenrückspiegel und eines Weitwinkel-Außenrückspiegels zu erfassen. Zusätzlich oder alternativ kann die weite- re Kamera 305 dazu ausgebildet sein, ein Sichtfeld eines Anfahr-Außenspiegels zu erfassen. Eine Sichtachse der weiteren Kamera 305 ist im montierten Zustand der Vorrichtung 105 in diesem Fall fast senkrecht in Richtung einer Straßenoberfläche ausgerichtet. In dem Halter 110 können alternativ auch mehr als die zumindest eine weitere Kamera 305 aufgenommen sein, beispielsweise zwei Kameras 305, wie sie oben beschrieben sind. Das Anordnen der zumindest einen weiteren Kamera 305 in dem Halter ist vorteilhaft, da hier ein entsprechender Bauraum vorhanden ist. Eine Vergrößerung einer Profilhöhe des Auslegers 115 durch eine Anordnung der zumin- dest einen weiteren Kamera 305 in dem Ausleger 115 entfällt dadurch.
Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Ausleger 115 an einer dem Halter 110 abgewandten Seite einen hornförmigen Fortsatz 310 auf. In dem Fortsatz 310 ist eine Antenne 315 angeordnet. Die Antenne 315 kann als Wifi- Antenne oder als GPS-Antenne ausgeführt sein. Die Antenne 315 ist beispielsweise ausgebildet, eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, auch V2V-Kommunikation (vehicle-to-vehicle-communication) genannt, zu ermöglichen, für einen Austausch von Fahrzeugparametern. Dies ermöglicht beispielsweise, dass bei einem Bremsen eines vorne fahrenden Fahrzeugs ein Signal an nachfolgende Fahrzeuge geschickt wird, wodurch diese automatisch auf das Bremsen reagieren und mitbremsen. Dies erhöht die Sicherheit im Straßenverkehr. Ein Anordnen der Antenne 315 in einem Abstand zu metallischen Objekten, beispielsweise der Kamera 125 für die Spurhalte- funktion oder die weiter Kamera 305 ist für eine robuste Signalübertragung und eine elektromagnetische Verträglichkeit vorteilhaft.
In dem Cockpit 130 des Fahrzeugs 100 ist hier beispielhaft eine Fahrzeug- Leiterplatte 320 angeordnet. Von der Antennen 315, der Kamera 125 und der weite- ren Kamera 305 sind Kabel 325 zu der Fahrzeug-Leiterplatte 320 geführt. Die Kabel 325 werden im Folgenden auch als Leitungen 325 bezeichnet. Die hier gezeigte Vor- richtung 105 kann entsprechend auch Umsetzung eines Klappmechanismus eines kamerabasierter Spiegels mit integrierter Antenne 315 bezeichnet werden. Durch die Realisierung des Klapp- oder Faltmechanismus des Auslegers wirken auf die Kabel 325 der Kameras 125, 305 und der Antenne 315 Torsionskräfte. Dabei ist eine Be- lastung der Kabel 325 im Bereich des Übergangs zwischen dem Halter 110 und dem Ausleger 115 möglich, da die Kabel 325 durch eine Schnittstelle zwischen dem Hai- ter 110 und dem Ausleger 115 geführt werden. Die Schnittstelle überschneidet sich mit dem Drehpunkt des Auslegers 115. Beim Führen der Kabel 325 von dem Ausle- ger zu der Fahrzeug-Leiterplatte 320 werden die Kabel 325 zweimal gebogen, um sie durch die Schnittstelle zu führen. Eine alternative Kabelführung ist in der nachfolgen- den Fig. 4 gezeigt.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrich- tung 105 zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung für das Fahrzeug 100 gemäß ei- nem Ausführungsbeispiel. Die hier gezeigten Komponenten des Fahrzeugs 100 und der Vorrichtung 105 ähneln oder entsprechend den anhand von vorstehenden Figu- ren beschriebenen Elementen.
Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Ausleger 115 ausgeformt, Leitungen 325 der Kamera 125 und der Antenne 315 in Richtung des Halters 110 zu führen. Dabei weist der Halter 110 eine Leiterplatte 405 mit einer Anschlussschnitt- stelle für die Leitungen 325 auf. Die Leiterplatte 405 kann auch als Anschluss- Leiterplatte bezeichnet werden. Durch eine Anordnung der Leiterplatte 405 in dem Halter 110 ist es möglich, das Biegen der Kabel 325 beim Führen der Kabel 325 von dem Halter in das Cockpit des Fahrzeugs zu vermeiden, in dem die Kabel 325 zu der Leiterplatte 405 in dem Halter 110 geführt werden. Dadurch verkürzt sich auch eine Kabellänge der Leitungen 325, was eine Übertragung von Signalen der Kamera 125 und der Antenne 315 robuster macht. Durch die Position der Anschluss-Leiterplatte 405 außerhalb des Fahrzeugs 100 in dem Halter 110 ist es auch möglich, in der Lei- terplatte 405 eine Antenne zu integrieren.
Die Leiterplatte 405 weist gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Anschlussschnitt- stelle zum wiederlösbaren mechanischen und elektrischen Kontaktieren der Leitun- gen 325 an die Leiterplatte 405 auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Leiterplatte 405 eine weitere Anschlussschnittstelle zum mechanischen und elektri- schen Kontaktieren zumindest einer weiterer Leitung auf, über die die Leiterplat- te 405 beispielsweise an ein Leitungsnetz oder ein Steuergerät des Fahrzeugs 100 angeschlossen werden kann. Die Leiterplatte 405 weist optional eine Elektronik zur Vorverarbeitung von über zumindest eine der Leitungen 325 empfangen Daten und zusätzlich oder alternativ zum Ansteuern der Kamera 125 und/oder der Antenne 315 auf.
Bezuqszeichen Fahrzeug
Vorrichtung zum Überwachen einer Umgebung eines Fahrzeugs Halter der Vorrichtung
Ausleger der Vorrichtung
Befestigungsabschnitt der Vorrichtung
Kamera für eine Spurhaltefunktion
Cockpit des Fahrzeugs
Bereich zwischen Cockpit und Kamera
Vorsprung des Halters
Drehpunkt Aussparung weitere Kamera
Fortsatz des Auslegers
Antenne
Fahrzeug-Leiterplatte
Kabel Leiterplatte des Halters

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (105) zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung für ein Fahrzeug (100), wobei die Vorrichtung (105) im montierten Zustand eine einer Fahrbahn zugewandte Unterseite und eine der Fahrbahn abgewandte Oberseite aufweist, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Vorrichtung (105) einen Halter (110) und einen dem Halter (110) gegenüber beweglichen und mit dem Halter (110) verbundenen Ausleger (115) um- fasst, wobei der Halter (110) einen Befestigungsabschnitt (120) zum Befestigen der Vorrichtung (105) an einem Karosserieteil des Fahrzeugs (100) aufweist, wobei der Ausleger (115) zumindest eine Kamera (125) für eine Spurhaltefunktion und eine An- tenne (315) umfasst.
2. Vorrichtung (105) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hal- ter (110) zumindest eine weitere Kamera (305) aufgenommen ist.
3. Vorrichtung (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Ausleger (115) ausgeformt ist, Leitungen (325) der Kamera (125) und der Antenne (315) in Richtung des Halters (110) zu führen, wobei der Hal- ter (110) eine Leiterplatte (405) mit einer Anschlussschnittstelle für die Leitungen (325) aufweist.
4. Vorrichtung (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Kamera (125) an der Unterseite der Vorrichtung (105) an dem Ausleger (115) angeordnet ist.
5. Vorrichtung (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Halter (110) einen Vorsprung (145) aufweist, wobei der Aus- leger (115) an dem Vorsprung (145) befestigt ist, wobei der Vorsprung (145) den Ausleger (115) teilweise überdeckt.
6. Vorrichtung (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Halter (110) und der Ausleger (115) an der Unterseite der Vorrichtung (105) eine plane Oberfläche ausbilden.
7. Vorrichtung (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Ausleger (115) ausgeformt ist, zum Bewegen gegenüber dem Halter (110) einklappbar und ausklappbar zu sein.
8. Vorrichtung (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Ausleger (115) an einer dem Halter (110) abgewandten Seite einen hornförmigen Fortsatz (310) aufweist, wobei die Antenne (315) in dem Fortsatz (310) angeordnet ist.
9. Fahrzeug (100), dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (100) zumindest zwei an gegenüberliegenden Seiten einer Karosserie des Fahrzeugs (100) angeord- nete Vorrichtungen (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist, wobei der Halter (110) der Vorrichtung (105) mittels des Befestigungsabschnitts (120) jeweils mit dem Karosserieteil des Fahrzeugs (100) verbunden ist.
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