WO2021058631A1 - Kameraträger zur befestigung an einem fahrzeug und verfahren zum herstellen und zum betreiben eines kameraträgers - Google Patents

Kameraträger zur befestigung an einem fahrzeug und verfahren zum herstellen und zum betreiben eines kameraträgers Download PDF

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WO2021058631A1
WO2021058631A1 PCT/EP2020/076675 EP2020076675W WO2021058631A1 WO 2021058631 A1 WO2021058631 A1 WO 2021058631A1 EP 2020076675 W EP2020076675 W EP 2020076675W WO 2021058631 A1 WO2021058631 A1 WO 2021058631A1
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WO
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camera
holding element
vehicle
antennas
winglet structure
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/076675
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Kirchhoff
Ludger Rake
Karsten Straßburg
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/04—Mounting of cameras operative during drive; Arrangement of controls thereof relative to the vehicle

Definitions

  • Camera carrier for attachment to a vehicle and method for manufacturing and operating a camera carrier
  • the present invention relates to a camera carrier for attachment to a vehicle and to a corresponding method for manufacturing and a method for operating a camera carrier according to the main claims.
  • a rearview camera unit for motor vehicles is known from EP 2 431 231 B1.
  • the camera can be connected to the body of the motor vehicle via a bracket, the bracket comprising a wing element which has an end section which ends in a winglet section.
  • the present invention provides an improved camera carrier, an improved method for producing a camera carrier, an improved method for operating a camera carrier and a corresponding computer program according to the main claims.
  • Advantageous refinements result from the subclaims and the following description.
  • the approach presented here creates a camera carrier for attachment to a vehicle, the camera carrier having the following features:
  • At least one camera which is designed to optically detect a detection area around the holding element, wherein the at least one camera is embedded in the Hal teelement;
  • a winglet structure at one end of the holding element, a region of the winglet structure protruding upward beyond the holding element and another region of the winglet structure protruding downward over the holding element; and At least two antennas, one antenna being embedded in the area of the winglet structure protruding upward beyond the holding element and another antenna being embedded in the area of the winglet structure protruding downward beyond the holding element.
  • a camera mount can be understood to mean an element which can be attached to the vehicle body outside the vehicle, for example, and which replaces the side mirrors of the vehicle, for example.
  • (optical) image data provided by the camera can be transmitted to a corresponding receiving or processing unit in the vehicle, the image data received from the camera then being processed by this receiving or processing unit, for example, and on a corresponding monitor can be issued for display to a vehicle occupant.
  • mirror functions can be implemented in a technically very simple manner.
  • the camera mount protruding from the vehicle body can also be used to achieve a spacing between antennas embedded in the camera mount, so that, due to the electromagnetic propagation behavior in a metallic vehicle body, for example, these antennas have better radiation characteristics than if the antennas are directly on a fuselage or the metallic vehicle body of the vehicle would be implemented.
  • the antennas can be conveniently arranged at one end of the camera carrier that is opposite to another end of the camera carrier, to which the camera carrier is attached to the vehicle.
  • a holding element can be understood as a mechanical element, a mechanical assembly or structure that is attached to the vehicle which can and in which the antennas and the at least one camera can be embedded.
  • the holding element has at least one winglet structure.
  • a winglet structure is understood to be an upward and downward extension of the holding element.
  • the winglet structure is arranged at one end of the holding element which is opposite the end of the Hal teelements, via which the holding element or the camera support can be attached to the vehicle via a fastening structure. In this way, the greatest possible distance between the antennas embedded in the winglet structure and the camera or metallic components of the vehicle can be achieved, so that the best possible radiation properties of the antenna can be achieved.
  • Embedding the at least one camera and the antennas in the Hal teelement or in the winglet structure of the holding element ensures that they do not protrude beyond an outer contour of the holding element or the winglet structure be arranged on the holding element that an outer wall of the holding element is flush with a lens of the camera or flush with a housing of the camera.
  • the antennas can be arranged in the winglet structure in such a way that they are completely enclosed by the winglet structure.
  • the at least one camera and the antennas are protected against damage, for example in the event of a collision of the camera carrier with an object such as another vehicle or a wall. protects.
  • Embedding the at least one camera in the holding element and the at least two antennas in the winglet structure of the holding element has the further advantage of a particularly favorable aerodynamic design of the camera carrier, so that the air resistance of a vehicle equipped with such a camera carrier can be kept as low as possible.
  • the antennas can be designed for wireless data communication.
  • An embodiment of the approach proposed here is favorable in which the antennas are designed to transmit data that are provided by an interface to the vehicle and / or by the at least one camera.
  • data from a mobile phone can be provided by the interface to the vehicle when a vehicle occupant is making a phone call, so that the antenna integrated in the camera support enables the signals carrying the phone call to be emitted very efficiently.
  • the image data of the at least one camera can be transmitted wirelessly to the receiving or processing unit in the vehicle via the at least one antenna, so that an electrical connection through the vehicle body can be dispensed with.
  • at least one antenna can be designed to receive position data for determining the location.
  • At least one antenna can be designed as a WiFi antenna or UMTS antenna for wireless data communication, which antenna is designed to enable vehicle-to-vehicle communication (car-to-car communication).
  • the antenna can be designed to receive a position signal from a satellite or an infrastructure.
  • Such an embodiment advantageously represents a high degree of flexibility in the use of the camera carrier.
  • the radiation properties of the antennas integrated in the camera carrier can be optimized.
  • several signals can be emitted by the different antennas, which leads to an improvement in the usability of the antennas or the camera mount.
  • the holding element can at least partially comprise a non-metallic material and / or be made at least partially from plastic material.
  • the holding element can be completely dig made of a non-metallic material and / or completely made of a synthetic material.
  • a cross section of the holding element in a camera support area in which the at least one camera is embedded is larger than a cross section of the holding element in an edge area of the holding element.
  • the edge area is located, in particular, orthogonally to a connection axis between the at least one camera and the at least one antenna.
  • At least one further camera is provided which is designed to optically capture a further detection area around the holding element that is different from the detection area, the at least one further camera being embedded in the holding element .
  • Such an embodiment offers the advantage of being able to monitor a very wide area around the camera support.
  • standardized cameras can be used, for example, which are technically simple and are available at low cost.
  • At least one antenna is designed as a planar antenna.
  • Such an embodiment offers the advantage of being able to embed the antenna in a surface of the holding element and still realize a favorable radiation property of this antenna with low air resistance.
  • the antenna is embedded in the holding element on a surface of the winglet structure that faces away from a side on which the holding element is attached to the vehicle.
  • the radiation characteristic of the at least one antenna is further improved, since electromagnetic impairment of the mostly metallic vehicle body or metallic components of the at least one camera due to the arrangement of the antenna on a side of the camera carrier or the holding element as far away as possible from the vehicle body is as low as possible can be kept.
  • At least one of the antennas can be oriented in a direction which is oriented essentially perpendicular to a surface of a section of the holding element in which the at least one camera is embedded.
  • Such an embodiment offers the advantage of being able to decouple the radiation properties of the antenna from a viewing direction of the camera by aligning the section of the holding element that includes the antenna, so that this embodiment increases flexibility and efficiency when operating the camera as well can be achieved during operation of the antenna.
  • An embodiment of the approach presented here is also favorable as a method for producing a variant of a camera carrier presented here, where the method has the following steps:
  • a method for operating a variant of a camera carrier presented here can also be provided, the method having the following steps:
  • control device can have at least one processing unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading in sensor signals from the sensor or for outputting control signals to the actuator and / or have at least one communication interface for reading in or outputting data that is embedded in a communication protocol.
  • the computing unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the storage unit can be a flash memory, an EEPROM or a magnetic storage unit.
  • the communication interface can be designed to read in or output data wirelessly and / or wired. Line-bound data can be read in electrically or optically from a corresponding data transmission line by the communication interface or output to a corresponding data transmission line.
  • a control device can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and outputs control and / or data signals as a function thereof.
  • the control device can have an interface that can be designed in terms of hardware and / or software.
  • the interfaces can, for example, be part of a so-called system ASIC, which contains a wide variety of functions of the control unit.
  • the interfaces are separate, integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces can be software modules that are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.
  • a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk or an optical memory
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle on which a camera carrier according to an embodiment of the approach presented here is installed;
  • FIG. 2 shows a more detailed schematic representation of a camera carrier
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a winglet structure for use on a camera mount in a schematic cross-sectional view
  • FIG. 4 shows a flow chart of a method for producing a camera carrier
  • FIG. 5 shows a flow chart of a method for operating a camera carrier.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle 100 in which a camera carrier 105 is installed according to an embodiment of the approach presented here.
  • the camera support 105 can be provided, for example, as a replacement for an exterior mirror of the vehicle 100 and attached to an exterior of the body of the vehicle 100.
  • the camera support 105 comprises at least one camera 110, which is shown looking downwards by way of example in the illustration according to FIG. 1, ie the camera 110 is oriented for the optical detection of objects in a detection area 112 directed towards the roadway.
  • the camera 110 can be an optically detecting sensor, such as se a standardized CCD camera, which is available at low cost.
  • the camera 110 can also be installed in the camera carrier 105, looking against the direction of travel of the vehicle 100.
  • the camera 110 can be arranged in the camera carrier 105 looking forward in the direction of travel. Objects and markings located in front of vehicle 100 can be detected by a camera 110 looking forward in the direction of travel.
  • the camera 110 can be designed, for example, to assist in keeping a lane and can be referred to as a lane-keeping camera.
  • Two antennas 115, 225 are installed in the camera support 105, which are designed to emit electromagnetic or electrical signals from the vehicle 100 (for example, signals from a hands-free device and / or a cell phone), which the antennas 115, 225 from a processing unit 120 of the vehicle 100 via an interface 125 of the camera support 105 or wirelessly.
  • image data from the camera 110 for example to the corresponding processing unit 120 in the vehicle 100, can be transmitted by the antennas 115, 225.
  • the image data generated by the camera 110 can also be transmitted to the processing unit 120 via the interface 125.
  • the image data of the camera 110 installed in the camera support 105 can be processed in the processing unit 120 and transmitted optically to a vehicle occupant 135 such as the driver of the vehicle 100 via a display unit 130 are issued.
  • the display unit 130 can be embodied here, for example, as a display which can be installed in a dashboard of the vehicle 100.
  • the design of the camera support 105 is particularly advantageous if it is implemented in an aerodynamic form as far as possible, that is, has the lowest possible air resistance due to its shape.
  • This can be implemented, for example, in that the camera 110 is directly integrated or embedded in a holding element 140, so that, for example, a surface of the camera support 105 does not have any edges or steps that can lead to air turbulence and thus generate increased air resistance.
  • the same also applies to an Embedding the two antennas 115, 225 in the holding element 140 of the camera carrier 105.
  • winglet structure is also advantageous, in which, when the camera carrier 105 is installed, an end of the camera carrier 105 facing away from the vehicle body of the vehicle 100 is bent or unwound upwards and downwards, so that the end of the camera support 105 standing away from the vehicle 100 at the Wei test causes the least possible air turbulence.
  • This winglet structure can be used very efficiently to reduce the air resistance and to regulate the flow around the relevant part of the camera carrier 105 or the camera 110.
  • area of the camera support 105 in which the camera 110 is arranged can have a streamlined profile (wing profile), for example corresponding to the profile of an aircraft wing, so that also through an area of the camera support that is closer to the vehicle body of the vehicle 100 105 causes the least possible air resistance.
  • wing profile streamlined profile
  • the holding element 140 comprises a non-metallic or non-conductive material or is manufactured entirely from such a material.
  • a material for the holding element 140 can be a Kunststoffma material. This enables the radiation properties of the antennas 115, 225 to be designed very precisely, so that the transmission of signals via these antennas 115, 225 requires a low transmission power.
  • the camera support 105 can also be manufactured very efficiently and inexpensively through the use of such a material, which is usually easy to machine or shape.
  • a camera carrier 105 in which at least one of the antennas 115, 225 or also another antenna is designed as a planar antenna, since an antenna shaped in this way can be very advantageously embedded or integrated into a holding element 140 without protruding To form edges or projections and thus to increase air resistance.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a camera carrier 105, the camera 110, a further camera 210 and a third camera 210 now being provided, which are oriented in different viewing directions.
  • a very large area for example in several detection areas of the cameras corresponding to detection area 112 from FIG. 1
  • camera support 105 can be optically detected.
  • not only a rear area of the vehicle can be observed by these cameras 110, 200 and 210, but also, for example, an area ahead of the vehicle as well as an area directly under the camera support 105, which is used, for example, to detect parking in the correct position or the distance between a curb and the vehicle can be helpful.
  • the cameras 110, 200 and 210 can send corresponding image data 215 to an interface 125, which is then, for example, coupled to a corresponding processing unit 120 in the vehicle 100 from FIG Interior of the vehicle 100 can transmit.
  • the cameras 110, 200 and 210 can be completely embedded in the holding element 140, so that, for example, a favorable stepless or edgeless continuous surface of the holding element 140 can be formed in order to achieve the most favorable aerodynamic properties of the camera carrier 105.
  • cameras 110, 200 and 210 can be embedded or cast in plastic material from which camera support 105 is (at least partially) made. It is also conceivable that the interface 125 is also embedded in the holding element 140 of the camera carrier 105.
  • the camera carrier 105 can have a streamlined profile in the area of the holding element 140 in which the cameras 110, 200 and 120 are embedded in order to achieve the most favorable aerodynamic properties of the camera carrier 105 and thus to minimize air resistance.
  • a winglet structure 220 is formed at one end of the camera carrier 105, which is opposite the end of the camera carrier 105, which is used to attach the camera carrier 105 to the vehicle.
  • the winglet structure 220 can be formed here, for example, by a region of the holding element 140.
  • the winglet structure 220 can be produced by means of a casting process, the holding element 140 of the camera carrier 105 together with the winglet structure 220 being produced by means of plastic injection molding.
  • the winglet structure 220 is designed here in such a way that part of the winglet structure 220 extends upwards beyond a wing profile of the holding element 140 protrudes and another part of the winglet structure 220 over the wing profile of the Hal teelements 140 protrudes down.
  • air turbulence at the end of the camera support 105 facing away from the vehicle can be kept as low as possible, whereby air resistance is correspondingly reduced.
  • the two antennas 115, 225 are also embedded in the exemplary embodiment shown in FIG. 2.
  • the antenna 115 is embedded in the area of the winglet structure 220 protruding upward beyond the wing profile of the holding element 140, whereas the further antenna 225 is embedded in the area of the winglet structure 220 protruding downward over the wing profile of the holding element 140.
  • the greatest possible distance between the antennas 115, 225 can be realized, so that the radiation properties of the two antennas 115, 225 are adversely affected or influenced as little as possible from one another.
  • the antennas 115, 225 are connected to the interface 125 so that transmission signals 230 can be sent from the interface 125 to the antennas 115, 225, which can then be converted into electromagnetically emitted signals in the antennas 115, 225. It is also conceivable that the transmission signals 230 originate directly from the camera 110, the further camera 200 and / or the third camera 210 (and are transmitted, for example, via the interface 125 or also directly to the respective antenna 115 or 225), so that the image data 215 can then also be transmitted wirelessly, for example to the processing unit 120 in the vehicle 100 according to FIG. 1, if the processing unit 120 is connected to a corresponding receiving antenna, which is not explicitly shown in FIG.
  • the antennas are denoted by the reference numeral 115 and 225 in FIG. 2, the reference numeral 110 denotes a camera that looks forward, the reference numeral 200 denotes a downward-looking camera and the Numeral 210 is a rearward facing camera. It becomes clear that a large wing element or wing profile of a wing as a holding element of a camera carrier 105 would be necessary for the implementation of the antennas 115 and 225 in order to integrate the antennas 115 and 225 at a sufficiently large distance from one another.
  • Such a wing profile or wing element contradicts the optimal flow conditions in the area of the cameras 110, 200 or 210, since a narrow profile of the wing as a camera support 105 results in a low air resistance of the module.
  • a narrow wing also helps ensure a laminar flow around the wing.
  • the approach proposed here provides an improved implementation of the integration of the at least two antennas 115, 225 in combination with at least one camera 110 or several further cameras 200 or 210 in addition to a streamlined design of the cameras 110, 200, or 210-bearing camera support area of the holding element 140 via a profile enlargement at the wing end or at the end of the holding element 140.
  • Aerodynamically, such a profile enlargement can be referred to as the winglet structure 220 mentioned above.
  • An important aspect of the approach proposed here can be seen in using this aerodynamic design element of the winglet structure 220 to integrate the at least two antennas 115, 225.
  • a winglet structure 220 was considered, in which a part of the winglet structure 220 over the wing profile of the retaining element 140 upwards and another part of the winglet structure 220 over the wing profile of the retaining element 140 downwards protrudes, as shown in FIG.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a winglet structure 220 for use on a camera mount 105 in a schematic cross-sectional view, in which part of the winglet structure 220 protrudes upward beyond a wing profile of the holding element 140 and another part of the winglet structure 220 protrudes the wing profile of the holding element 140 protrudes downwards.
  • the antenna 115 is integrated in the area of the winglet structure protruding upward over the wing profile of the holding element 140, whereas in the region of the winglet structure protruding downward over the wing profile of the holding element 140 protruding portion of the winglet structure 220 the further antenna 225 is integrated.
  • the greatest possible distance can be achieved between the antenna 115 and the further antenna 225, so that the radiation properties of the two antennas 115, 225 are adversely affected or influenced as little as possible from one another.
  • the wing profile of the holding element 140 is widened upwards and downwards, with air turbulence at the end of the camera carrier 105 facing away from the vehicle being kept low by the aerodynamic effect of such a winglet structure 220 and air resistance being reduced accordingly is.
  • the antennas 115, 225 require a transmission field that is as interference-free as possible and should therefore be arranged at a certain distance from metallic parts, such as in this case the housing of the cameras or the vehicle body, which is still mostly metallic today.
  • the antennas 115, 225 should also be placed at a predefined distance from one another.
  • the antennas 115, 225 can be arranged in the winglet structure 220 of the holding element 140 while maintaining a height difference of at least 50 mm.
  • FIG. 4 shows a flow chart of a method 600 for producing a camera carrier according to a variant presented here.
  • the method 600 comprises the step 610 of embedding the at least one camera in the holding element and the at least two antennas in the winglet structure of the holding element in order to produce the camera carrier.
  • FIG. 5 shows a flow chart of a method 700 for operating a camera carrier according to a variant presented here.
  • the method 700 comprises a step 710 of reading in image data from the at least one camera and the step 720 of outputting at least one transmission signal to at least one of the antennas.
  • the method 700 for operating the camera carrier can be carried out in a control device which is formed or implemented, for example, by the interface 125 from FIG. 1 or which is implemented in the interface 125 from FIG.
  • an exemplary embodiment comprises a “and / or” link between a first feature and a second feature
  • this can be read in such a way that the exemplary embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only the first Has feature or only the second feature.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kameraträger (105) zur Befestigung an einem Fahrzeug (100). Der Kameraträger (105) umfasst ein Halteelement (140) zur Befestigung an einem Fahrzeug (100) und zumindest eine Kamera (110), die ausgebildet ist, um einen Erfassungsbereich (112) um das Halteelement (140) optisch zu erfassen, wobei die zumindest eine Kamera (110) in das Halteelement (140) eingebettet ist. Auch umfasst der Kameraträger (105) eine Winglet-Struktur (220), wobei ein Bereich der Winglet-Struktur (220) über das Halteelement (140) nach oben und ein anderer Bereich der Winglet-Struktur (220) über das Halteelement (140) nach unten hinaus ragt. Der Kameraträger umfasst zumindest zwei Antennen (115, 225), wobei eine Antenne (115) in dem nach oben über das Halteelement (140) hinaus ragenden Bereich der Winglet-Struktur (220) und eine weitere Antenne (225) in dem nach unten über das Haltelement (140) hinausragenden Bereich der Winglet-Struktur (220) eingebettet ist.

Description

Kameraträqer zur Befestigung an einem Fahrzeug und Verfahren zum Herstellen und zum Betreiben eines Kameraträqers
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kameraträger zur Befestigung an einem Fahrzeug sowie auf ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen und ein Verfahren zum Betreiben eines Kameraträgers gemäß den Hautpansprüchen.
Derzeit stehen Bestrebungen im Raum, die konventionellen glasbasierten Seiten spiegel gegen Kamera-Monitor-Systeme zu ersetzen. Diese Kameras haben den großen Vorteil, dass eine Objekterkennung möglich ist, wodurch der Fahrer zusätz lich gewarnt werden kann. Im Zuge des autonomen Fahrens können Kameras eben falls für eine Umgebungserkennung genutzt werden.
Eine Rückblick-Kameraeinheit für Kraftfahrzeuge ist aus der EP 2 431 231 B1 be kannt. Die Kamera ist über eine Halterung mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbindbar, wobei die Halterung ein Flügelelement umfasst, das einen Endabschnitt aufweist, der in einem Winglet-Abschnitt endet.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung einen verbesserten Kame raträger, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Kameraträgers, ein ver bessertes Verfahren zum Betreiben eines Kameraträgers sowie eine entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft einen Kameraträger zur Befestigung an einem Fahrzeug, wobei der Kameraträger die folgenden Merkmale aufweist:
- ein Halteelement zur Befestigung an einem Fahrzeug;
- zumindest eine Kamera, die ausgebildet ist, um einen Erfassungsbereich um das Halteelement optisch zu erfassen, wobei die zumindest eine Kamera in das Hal teelement eingebettet ist;
- eine Winglet-Struktur an einem Ende des Halteelements, wobei ein Bereich der Winglet-Struktur über das Halteelement nach oben und ein anderer Bereich der Winglet-Struktur über das Halteelement nach unten hinaus ragt; und - zumindest zwei Antennen, wobei eine Antenne in dem nach oben über das Hal teelement hinaus ragenden Bereich der Winglet -Struktur und eine weitere Antenne in dem nach unten über das Haltelement hinausragenden Bereich der Winglet-Struktur eingebettet ist.
Unter einem Kameraträger kann vorliegend ein Element verstanden werden, welches beispielsweise außerhalb des Fahrzeugs an der Fahrzeugkarosserie befestigt wer den kann und welches beispielsweise die Seitenspiegel des Fahrzeugs ersetzt. Hier zu können beispielsweise (optische) Bilddaten, die von der Kamera bereitgestellt werden, an eine entsprechende Empfangs- oder Verarbeitungseinheit im Fahrzeug übertragen werden, wobei von dieser Empfangs- oder Verarbeitungseinheit die von der Kamera erhaltenen Bilddaten dann beispielsweise aufbereitet und auf einem ent sprechenden Monitor zur Anzeige an einen Fahrzeuginsassen ausgegeben werden können. Auf diese Weise lassen sich technisch sehr einfach Spiegelfunktionen reali sieren. Zugleich kann jedoch auch durch den von der Kraftfahrzeugkarosserie abste henden Kameraträger eine Beabstandung von in dem Kameraträger eingebetteten Antennen erreicht werden, sodass diese Antennen aufgrund des elektromagneti schen Ausbreitungsverhaltens bei einer metallischen Fahrzeugkarosserie beispiels weise eine bessere Abstrahlcharakteristik aufweisen, als wenn die Antennen direkt auf einem Rumpf oder der metallischen Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs imple mentiert wären. Die Antennen können hierbei günstigerweise an einem Ende des Kameraträgers angeordnet sein, das einem anderen Ende des Kameraträgers ge genüberliegt, an welchem der Kameraträger am Fahrzeug befestigt ist. Auf diese Weise lässt sich ein sehr großer Abstand der Antennen zu der meist metallischen Fahrzeugkarosserie erreichen, sodass das Abstrahlverhalten dieser Antennen vor teilhaft verbessert werden kann und somit beispielsweise eine Reduktion der Sende leistung zum Aussenden eines Signals über derart angeordnete Antennen bei einer möglichst gleich bleibenden Empfangsqualität eines über eine solche Antenne aus gesendeten Signals ermöglicht wird.
Unter einem Halteelement kann vorliegend ein mechanisches Element, eine mecha nische Baugruppe oder Struktur verstanden werden, die am Fahrzeug befestigt wer- den kann und in die die Antennen und die zumindest eine Kamera eingebettet wer den können.
Nachdem der Kameraträger meist außerhalb des Fahrzeugs bzw. an einer Außensei te einer Fahrzeugkarosserie befestigt wird, kann ein verbessertes aerodynamisches Verhalten des Fahrzeugs erreicht werden, wenn das Halteelement zumindest eine Winglet-Struktur aufweist. Als Winglet-Struktur wird vorliegend eine sich nach oben und unten erstreckende Verlängerung des Halteelements verstanden. Die Winglet- Struktur ist an einem Ende des Halteelementes angeordnet, das dem Ende des Hal teelements gegenüberliegt, über welches das Halteelement bzw. der Kameraträger über eine Befestigungsstruktur an dem Fahrzeug befestigt werden kann. Auf diese Weise lässt sich ein möglichst großer Abstand der in der Winglet-Struktur eingebette ten Antennen zu der Kamera oder zu metallischen Komponenten des Fahrzeugs er reichen, sodass möglichst gute Abstrahleigenschaften der Antenne realisiert werden können.
Dadurch, dass die eine Antenne in dem nach oben über das Halteelement hinaus ragenden Bereich der Winglet-Struktur und eine weitere Antenne in dem nach unten über das Haltelement hinausragenden Bereich der Winglet-Struktur eingebettet ist, lässt sich ein möglichst großer Abstand der Antennen zueinander erreichen, sodass die Abstrahlungscharakteristiken der Antennen weitgehend voneinander entkoppelt und somit optimiert werden können.
Durch das Einbetten der zumindest einen Kamera und der Antennen in das Hal teelement bzw. in die Winglet-Struktur des Halteelements wird erreicht, dass diese nicht über eine Außenkontur des Halteelements bzw. der Winglet-Struktur hinausra gen. Die zumindest eine Kamera kann so in dem Halteelement angeordnet sein, dass eine Außenwand des Halteelements bündig mit einer Linse der Kamera bzw. bündig mit einem Gehäuse der Kamera abschließt. Die Antennen können so in der Winglet-Struktur angeordnet sein, dass diese von der Winglet-Struktur vollständig umschlossen sind. Dadurch sind die zumindest eine Kamera und die Antennen bei spielsweise bei einer Kollision des Kameraträgers mit einem Gegenstand, wie einem weiteren Fahrzeug oder einer Wand, vor einer Beschädigung entsprechend ge- schützt. Das Einbetten der zumindest einen Kamera in das Halteelement und der zumindest zwei Antennen in die Winglet-Struktur des Halteelements hat hierbei den weiteren Vorteil einer besonders günstigen aerodynamischen Ausgestaltung des Kameraträgers, sodass ein Luftwiderstand eines mit einem solchen Kameraträger ausgestatteten Fahrzeugs möglichst gering gehalten werden kann.
Die Antennen können zur drahtlosen Datenkommunikation ausgebildet sein. Günstig ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der die Antennen ausgebildet sind, um Daten auszusenden, die von einer Schnittstelle zu dem Fahr zeug und/oder von der zumindest einen Kamera bereitgestellt werden. Beispielswei se können von der Schnittstelle zu dem Fahrzeug Daten eines Mobiltelefons bereit gestellt werden, wenn ein Fahrzeuginsasse ein Telefonat führt, sodass durch die in dem Kameraträger integrierte Antenne eine sehr effiziente Abstrahlung der das Tele fonat tragenden Signale ermöglicht wird. Denkbar ist auch, dass über die zumindest eine Antenne die Bilddaten der zumindest einen Kamera an die Empfangs- oder Verarbeitungseinheit im Fahrzeug drahtlos übertragen werden können, sodass eine elektrische Verbindung durch die Fahrzeugkarosserie entbehrlich sein kann. Zusätz lich oder alternativ kann zumindest eine Antenne zum Empfangen von Positionsda ten zum Standortbestimmen ausgebildet sein. Zumindest eine Antenne kann zur drahtlosen Datenkommunikation als Wifi-Antenne oder als UMTS-Antenne ausge formt sein, die ausgebildet ist, eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (Car2Car Communication) zu ermöglichen. Zum Empfangen von Positionsdaten kann die An tenne ausgeformt sein, ein Positionssignal von einem Satelliten oder einer Infrastruk turanlage zu empfangen. Eine solche Ausführungsform stellt vorteilhaft eine hohe Flexibilität bei der Verwendung des Kameraträgers dar. Durch das Vorsehen von mehr als einer Antenne kann eine Optimierung der Abstrahleigenschaft der in den Kameraträger integrierten Antennen erreicht werden. Zugleich können auch mehrere Signale durch die unterschiedlichen Antennen abgestrahlt werden, was zu einer Ver besserung der Nutzbarkeit der Antennen bzw. des Kameraträgers führt.
Auch kann gemäß einer weiteren Ausführungsform das Halteelement zumindest teil weise ein nicht-metallisches Material umfassen und/oder zumindest teilweise aus Kunststoff material hergestellt sein. Günstigerweise kann das Halteelement vollstän- dig aus einem nicht-metallischen Material und/oder vollständig aus einem Kunst stoffmaterial hergestellt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil einer sehr geringen Beeinflussung oder Beeinträchtigung der elektromagnetischen Ab strahlung von der Antenne.
Günstig ist eine weitere Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der ein Querschnitt des Halteelements in einem Kameraträgerbereich, in den die zu mindest eine Kamera eingebettet ist, größer ist, als ein Querschnitt des Halteelemen tes, in einem Kantenbereich des Halteelementes. Der Kantenbereich befindet sich in Bezug zum Kameraträgerbereich insbesondere orthogonal zu einer Verbindungs achse zwischen der zumindest einen Kamera und der zumindest einen Antenne. Durch eine solche Ausführungsform kann der Kameraträgerbereich, in dem die zu mindest eine Kamera eingebettet ist, beispielsweise ein Querschnittsprofil eines Flü gels aufweisen, sodass hierdurch ein sehr geringer aerodynamischer Widerstand resultiert, wenn ein solcher Kameraträger an einer Außenseite des Fahrzeugs befes tigt ist und das Fahrzeug fährt.
Denkbar ist weiterhin eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei der zumindest eine weitere Kamera vorgesehen ist, die ausgebildet ist, um einen vom Erfassungsbereich unterschiedlichen weiteren Erfassungsbereich um das Halteele ment optisch zu erfassen, wobei die zumindest eine weitere Kamera in das Hal teelement eingebettet ist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, einen sehr breiten Bereich um den Kameraträger herum überwachen zu können. Hierzu können beispielsweise standardisierte Kameras verwendet werden, die technisch einfach ausgestaltet sind und kostengünstig zur Verfügung stehen.
Denkbar ist auch eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei der zu mindest eine Antenne als Planarantenne ausgebildet ist. Eine solche Ausführungs form bietet den Vorteil, die Antenne in eine Oberfläche des Halteelements einbetten zu können und dennoch eine günstige Abstrahleigenschaft dieser Antenne bei gerin gem Luftwiderstand zu realisieren. Denkbar ist ferner auch, dass die Antenne an ei ner Oberfläche der Winglet -Struktur in das Halteelements eingebettet ist, die von einer Seite abgewandt ist, an der das Halteelement am Fahrzeug befestigt wird. Auf diese Weise wird die Abstrahlcharakteristik der zumindest einen Antenne nochmals verbessert, da eine elektromagnetische Beeinträchtigung der meist metallischen Fahrzeugkarosserie oder metallische Komponenten der zumindest einen Kamera durch die Anordnung der Antenne auf einer möglichst weit von der Fahrzeugkarosse rie entfernten Seite des Kameraträgers bzw. des Halteelements möglichst gering ge halten werden kann.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des vorgestellten Ansatzes kann zumindest eine der Antennen in eine Richtung ausgerichtet sein, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberfläche eines Abschnitts des Halteelementes ausgerichtet ist, in dem die zumindest eine Kamera eingebettet ist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vor teil, durch die Ausrichtung des Abschnitts des Halteelements, der die Antenne um fasst die Abstrahleigenschaften der Antenne von einer Beobachtungsrichtung der Kamera entkoppeln zu können, sodass durch diese Ausführungsform eine Erhöhung der Flexibilität und Effizienz beim Betrieb der Kamera als auch beim Betrieb der An tenne erreicht werden kann.
Günstig ist ferner auch eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes als Verfahren zum Herstellen einer Variante eines hier vorgestellten Kameraträgers, wo bei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- Einbetten der zumindest einen Kamera in das Halteelement und
- Einbetten der zumindest zwei Antennen in die Winglet-Struktur des Halteelements, um den Kameraträger (105) herzustellen.
Zusätzlich kann auch gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes ein Verfahren zum Betreiben einer Variante eines hier vorgestellten Kame raträgers vorgesehen sein, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- Einlesen von Bilddaten von der zumindest einen Kamera; und
- Ausgeben zumindest eines Sendesignals an zumindest eine der im Kameraträger eingebetteten Antennen.
Auch durch diese Varianten von Verfahren lassen sich die Vorteile des hier vorge stellten Ansatzes sehr effizient und technisch einfach realisieren. Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Ein richtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausfüh rungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zu grunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Ein lesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben. Leitungsgebundene Daten können von der Kommunikations schnittstelle elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungslei tung eingelesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben werden.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Daten signale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbil dung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbil dung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf ei nem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplatten speicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchfüh rung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Steuergerät, einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, an dem ein Kameraträger gemäß einer Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes verbaut ist;
Fig. 2 eine detailliertere schematische Darstellung eines Kameraträgers;
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Winglet-Struktur zur Verwendung an einem Kameraträger in schematischer Querschnittsansicht;
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Kameraträgers; und
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Kameraträgers.
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.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100, in der ein Kamera träger 105 gemäß einer Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes verbaut ist. Der Kameraträger 105 kann beispielsweise als Ersatz eines Außenspiegels des Fahrzeugs 100 vorgesehen sein und an einem Äußeren der Karosserie des Fahr zeugs 100 befestigt sein. Der Kameraträger 105 umfasst hierbei zumindest eine Ka mera 110, die in der Darstellung gemäß Figur 1 beispielhaft nach unten blickend wiedergegebenen ist, d. h., die Kamera 110 ist zur optischen Erfassung von Gegen ständen in einem auf die Fahrbahn gerichteten Erfassungsbereich 112 ausgerichtet. Die Kamera 110 kann hierbei ein optisch erfassender Sensor sein, wie beispielswei- se eine standardisierte CCD-Kamera, welche kostengünstig zur Verfügung steht. Um die Funktion eines Außenspiegels des Fahrzeugs 100 übernehmen zu können, kann die Kamera 110 auch entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 blickend im Kameraträger 105 verbaut sein. Alternativ hierzu kann die Kamera 110 in dem Kame raträger 105 in Fahrtrichtung nach vorne blickend angeordnet sein. Durch eine in Fahrtrichtung nach vorne blickende Kamera 110 können Gegenstände und Markie rungen, welche sich vor dem Fahrzeug 100 befinden erfasst werden. Dadurch kann die Kamera 110 beispielsweise zum Unterstützen eines Haltens einer Fahrspur aus gebildet sein und als Spurhalte-Kamera bezeichnet werden. Im Kameraträger 105 sind hier zwei Antennen 115, 225 verbaut, die ausgebildet sind, um elektromagneti sche oder elektrische Signale aus dem Fahrzeug 100 (beispielsweise Signale einer Freisprecheinrichtung und/oder eines Mobiltelefons) abzustrahlen, welche den An tennen 115, 225 von einer Verarbeitungseinheit 120 des Fahrzeugs 100 über eine Schnittstelle 125 des Kameraträger 105 oder drahtlos zugeführt werden. Zusätzlich oder alternativ können von den Antennen 115, 225 Bilddaten von der Kamera 110, beispielsweise zu der entsprechenden Verarbeitungseinheit 120 im Fahrzeug 100 übertragen werden. Über die Schnittstelle 125 können zusätzlich oder alternativ auch die von der Kamera 110 erzeugten Bilddaten an die Verarbeitungseinheit 120 über tragen werden. Um die Funktion eines „quasi elektronischen Außenspiegels“ des Fahrzeugs 100 zu realisieren, können die Bilddaten der im Kameraträger 105 ver bauten Kamera 110 in der Verarbeitungseinheit 120 auf bereitet und über eine Anzei geeinheit 130 einem Fahrzeuginsassen 135 wie beispielsweise dem Fahrer des Fahrzeugs 100, optisch ausgegeben werden. Die Anzeigeeinheit 130 kann hierbei beispielsweise als ein Display ausgeführt sein, welches in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs 100 verbaut sein kann.
Besonders vorteilhaft ist die Ausführung des Kameraträgers 105 wenn dieser mög lichst in einer aerodynamischen Form realisiert ist, das heißt, durch seine Formge bung einen möglichst geringen Luftwiderstand aufweist. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass die Kamera 110 direkt in ein Halteelemente 140 inte griert oder eingebettet ist, sodass beispielsweise eine Oberfläche des Kameraträger 105 keine Kanten oder Stufen aufweist, welche zu Luftverwirbelungen führen können und somit einen erhöhten Luftwiderstand generieren. Gleiches gilt auch für eine Ein- bettung der beiden Antennen 115, 225 in das Halteelement 140 des Kameraträgers 105. Von Vorteil ist ferner die Verwendung einer so genannten Winglet-Struktur, bei der in einem verbauten Zustand des Kameraträgers 105 ein von der Fahrzeugkaros serie des Fahrzeugs 100 abgewandtes Ende des Kameraträgers 105 nach oben und nach unten abgeknickt oder abgewickelt ist, sodass das vom Fahrzeug 100 am Wei testen weg stehende Ende des Kameraträger 105 möglichst geringe Luftverwirbe lungen verursacht. Diese Winglet-Struktur lässt sich sehr effizient zur Verringerung des Luftwiderstandes und Strömungsregulierung um den betreffenden Teil des Ka meraträgers 105 bzw. der Kamera 110 nutzen. Zusätzlich kann auch derjenige Be reich des Kameraträger 105, in welchem die Kamera 110 angeordnet ist, ein stromli nienförmiges Profil (Flügelprofil) aufweisen, beispielsweise entsprechend demjenigen Profil eines Flugzeugflügels, sodass auch durch einen näher an der Fahrzeugkaros serie des Fahrzeugs 100 befindlichen Bereich des Kameraträger 105 ein möglichst geringer Luftwiderstand verursacht wird.
Besonders günstig für eine elektromagnetische Abstrahlungseigenschaft der Anten nen 115, 225 ist es, wenn das Halteelement 140 ein nicht-metallisches oder nicht- leitendes Material umfasst oder vollständig aus einem solchen Material gefertigt ist. Beispielsweise kann ein solches Material für das Halteelement 140 ein Kunststoffma terial sein. Hierdurch lässt sich eine sehr präzise Auslegung der Abstrahleigenschaf ten der Antennen 115, 225 realisieren, sodass die Aussendung von Signalen über diese Antennen 115, 225 eine geringe Sendeleistung erforderlich ist. Auch lässt sich der Kameraträger 105 durch die Verwendung eines solchen, meist einfach zu bear beitenden oder formenden Materials sehr effizient und kostengünstig hersteilen. Be sonders vorteilhaft ist ferner ein Ausführungsbeispiel eines Kameraträgers 105, bei dem zumindest eine der Antennen 115, 225 oder auch eine weitere Antenne als Planarantenne ausgebildet ist, da sich eine derart ausgeformte Antenne sehr vorteil haft in ein Halteelement 140 einbetten oder integrieren lässt, ohne hervorstehende Kanten oder Vorsprünge auszubilden und somit einen Luftwiderstand zu erhöhen.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Kameraträgers 105 wobei nun die Kamera 110, eine weitere Kamera 210 und eine dritte Kamera 210 vorgesehen sind, die in unterschiedliche Blickrichtungen ausgerichtet sind. Durch diese Kameras 110, 200 und 210 lässt sich somit ein sehr großer Bereich (beispielsweise in mehreren Erfassungsbereichen der Kameras entsprechend dem Erfassungsbereich 112 aus Fig. 1 ) um den Kameraträger 105 herum optisch erfassen. Auf diese Weise kann bei spielsweise nicht nur ein rückwärtiger Bereich des Fahrzeugs durch diese Kameras 110, 200 und 210 beobachtet werden, sondern beispielsweise auch ein dem Fahr zeug vorausliegender Bereich sowie ein Bereich direkt unter dem Kameraträger 105, der beispielsweise zur Erkennung des positionsrichtigen Einparkens oder des Ab stands eines Bordsteins zum Fahrzeug hilfreich sein kann. Die Kameras 110, 200 und 210 können hierbei entsprechende Bilddaten 215 an eine Schnittstelle 125 über senden, die dann beispielsweise mit einer entsprechenden, in der Figur 2 nicht dar gestellten Verarbeitungseinheit 120 im Fahrzeug 100 aus Figur 1 gekoppelt ist und die Bilddaten 215 somit in das Innere des Fahrzeugs 100 übertragen kann. Die Ka meras 110, 200 und 210 können hierbei vollständig in das Halteelement 140 einge bettet sein, sodass beispielsweise eine günstige stufen- oder kantenlose durchge hende Oberfläche des Halteelements 140 ausgebildet sein kann, um möglichst güns tige aerodynamische Eigenschaften des Kameraträgers 105 zu realisieren. Hierzu können beispielsweise die Kameras 110, 200 und 210 in Kunststoffmaterial eingebet tet oder eingegossen sein, aus dem der Kameraträger 105 (zumindest teilweise) her gestellt ist. Denkbar ist auch, dass die Schnittstelle 125 ebenfalls in das Halteele mente 140 des Kameraträgers 105 eingebettet ist.
Der Kameraträger 105 kann im Bereich des Halteelements 140, in dem die Kameras 110, 200 und 120 eingebettet sind, ein stromlinienförmiges Profil aufweisen, um mög lichst günstige aerodynamische Eigenschaften des Kameraträger 105 zu realisieren und somit einen Luftwiderstand zu minimieren. Ferner ist eine Winglet-Struktur 220 an einem Ende des Kameraträgers 105 ausgebildet, welches dem Ende des Kame raträgers 105 gegenüberliegt, das zur Befestigung des Kameraträgers 105 am Fahr zeug dient. Die Winglet-Struktur 220 kann hierbei beispielsweise durch einen Bereich des Halteelements 140 ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Winglet-Struktur 220 mittels eines Gussverfahrens hergestellt werden, wobei das Halteelement 140 des Kameraträgers 105 samt der Winglet-Struktur 220 mittels Kunststoff-Spritzguss hergestellt wird. Die Winglet-Struktur 220 ist hier derart ausgebildet, dass ein Teil der Winglet-Struktur 220 über ein Flügelprofil des Halteelements 140 nach oben hinaus ragt und ein anderer Teil der Winglet-Struktur 220 über das Flügelprofil des Hal teelements 140 nach unten hinaus ragt. Dadurch können Luftverwirbelungen am dem fahrzeugabgewandten Ende des Kameraträgers 105 möglichst gering gehalten werden, wodurch auch ein Luftwiderstand entsprechend reduziert ist.
In diese Winglet-Struktur 220 sind ferner gemäß dem in der Fig. 2 dargestellten Aus führungsbeispiel die beiden Antennen 115, 225 eingebettet. In dem nach oben über das Flügelprofil des Halteelements 140 hinaus ragenden Bereich der Winglet- Struktur 220 ist die Antenne 115 eingebettet, wogegen in dem nach unten über das Flügelprofil des Halteelements 140 hinausragenden Bereich der Winglet-Struktur 220 die weitere Antenne 225 eingebettet ist. Auf diese Weise lässt sich ein möglichst großer Abstand zwischen den Antennen 115, 225 realisieren, sodass die Abstrah lungseigenschaften der beiden Antennen 115, 225 möglichst wenig voneinander be einträchtigt oder beeinflusst werden.
Die Antennen 115, 225 sind mit der Schnittstelle 125 verbunden ist, sodass von die ser Schnittstelle 125 Sendesignale 230 an die Antennen 115, 225 ausgesandt wer den können, die dann in den Antennen 115, 225 in elektromagnetisch abgestrahlte Signale überführt werden können. Denkbar ist auch, dass die Sendesignale 230 di rekt von der Kamera 110, der weiteren Kamera 200 und/oder der dritten Kamera 210 stammen (und über beispielsweise die Schnittstelle 125 oder auch direkt an die je weilige Antenne 115 bzw. 225 übertragen werden), sodass dann auch die Bilddaten 215 drahtlos beispielsweise an die Verarbeitungseinheit 120 im Fahrzeug 100 ge mäß Figur 1 übertragen werden können, wenn die Verarbeitungseinheit 120 mit einer entsprechenden Empfangsantenne verbunden ist, was jedoch in der Figur 1 nicht explizit dargestellt ist.
In der Figur 2 ist somit ein Beispiel für eine Positionierung der Antennen 115 bzw.
225 in Kombination mit den Kameras 110, 200 und 210 dargestellt. In diesem Fall sind drei Kameras abgebildet. Es kann aber auch jegliche Kombination dieser Kame ras realisiert werden. Mit dem Bezugszeichen 115 bzw. 225 sind in der Figur 2 die Antennen bezeichnet, mit dem Bezugszeichen 110 eine nach vorne schauende Ka mera, mit dem Bezugszeichen 200 eine nach unten schauende Kamera und mit dem Bezugszeichen 210 eine nach hinten gerichtete Kamera. Es wird deutlich, dass für die Implementierung der Antennen 115 bzw. 225 ein großes Flügelelement oder Flü gelprofil eines Flügels als Halteelement eines Kameraträgers 105 nötig wäre, um die Antennen 115 bzw. 225 in einem ausreichend großen Abstand zueinander zu integ rieren. Ein solches Flügelprofil oder Flügelelement widerspricht den optimalen Strö mungsbedingungen im Bereich der Kameras 110, 200 bzw. 210, da ein schmales Profil des Flügels als Kameraträger 105 einen geringen Luftwiderstand des Moduls zur Folge hat. Außerdem begünstigt ein schmaler Flügel auch die Gewährleistung einer laminaren Strömung um den Flügel.
Aus diesem Grund erfolgt in dem hier vorgeschlagenen Ansatz eine verbesserte Realisierung der Integration von den zumindest zwei Antennen 115, 225 in Kombina tion mit zumindest einer Kamera 110 bzw. mehreren weiteren Kameras 200 bzw. 210 neben einer stromlinienförmigen Ausführung des die Kameras 110, 200, bzw. 210 tragenden Kameraträgerbereichs des Halteelementes 140 über eine Profilvergröße rung am Flügelende bzw. am Ende des Halteelements 140. Aerodynamisch lässt sich eine solche Profilvergrößerung als die vorstehend genannte Winglet-Struktur 220 bezeichnen. Ein wichtiger Aspekt des hier vorgeschlagenen Ansatzes kann darin gesehen werden, dieses aerodynamische Designelement der Winglet-Struktur 220 zur Integration der zumindest zwei Antennen 115, 225 zu nutzen. Als Beispiel für den hier vorgeschlagenen Ansatz wurde eine Winglet-Struktur 220 angedacht, bei der ein Teil der Winglet-Struktur 220 über das Flügelprofil des Halteelements 140 nach oben und ein anderer Teil der Winglet-Struktur 220 über das Flügelprofil des Halteele ments 140 nach unten hinaus ragt, wie diese in der Figur 2 dargestellt ist.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Winglet-Struktur 220 zur Verwendung an einem Kameraträger 105 in schematischer Querschnittsansicht, bei dem ein Teilbe reich der Winglet-Struktur 220 über ein Flügelprofil des Halteelements 140 nach oben hinaus ragt und ein anderer Teil der Winglet-Struktur 220 über das Flügelprofil des Halteelements 140 nach unten hinaus ragt. In dem nach oben über das Flügelprofil des Halteelements 140 herausragenden Bereich der Winglet-Struktur ist die Antenne 115 integriert, wogegen in dem nach unten über das Flügelprofil des Halteelements 140 herausragenden Teilbereich der Winglet-Struktur 220 die weitere Antenne 225 integriert ist. Auf diese Weise lässt sich ein möglichst großer Abstand zwischen der Antenne 115 und der weiteren Antenne 225 realisieren, sodass die Abstrahlungsei genschaften der beiden Antennen 115, 225 möglichst wenig voneinander beeinträch tigt oder beeinflusst werden. Durch eine solche Ausführung der Winglet-Struktur 220 wird das Flügelprofil des Halteelements 140 nach oben und unten verbreitert, wobei durch die aerodynamische Auswirkung einer solchen Winglet-Struktur 220 Luftver wirbelungen an dem fahrzeugabgewandten Ende des Kameraträgers 105 gering ge halten werden und ein Luftwiderstand entsprechend reduziert ist.
Ergänzend ist anzuführen, dass im Zuge der Realisierung eines Kameraträgers 105 als zum Beispiel eMirror-Ausleger eine bestmögliche Funktionsanreicherung des Moduls erreicht werden sollte. Aus diesem Grund bietet es sich an, die Antennen 115, 225 in den Ausleger bzw. den Kameraträger 105 zu integrieren. Die Antennen 115, 225 benötigen ein möglichst störungsfreies Übertragungsfeld und sollten daher in einem gewissen Abstand zu metallischen Teilen angeordnet sein, wie in diesem Fall das Gehäuse der Kameras oder der heutzutage noch meist metallischen Fahr zeugkarosserie. Die Antennen 115, 225 sollten ebenfalls in einem vordefinierten Ab stand voneinander platziert sein. Beispielsweise können die Antennen 115, 225 unter Einhaltung eines Höhenunterschiedes von mindestens 50mm in der Winglet-Struktur 220 des Haltelements 140 angeordnet sein.
Figur 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Herstellen eines Kame raträgers gemäß einer hier vorgestellten Variante. Das Verfahren 600 umfasst den Schritt 610 des Einbettens der zumindest einen Kamera in das Halteelement und der zumindest zwei Antennen in die Winglet-Struktur des Halteelements, um den Kame raträger herzustellen.
Figur 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 700 zum Betreiben eines Kame raträgers gemäß einer hier vorgestellten Variante. Das Verfahren 700 umfasst dabei einen Schritt 710 des Einlesens von Bilddaten von der zumindest einen Kamera und den Schritt 720 des Ausgebens zumindest eines Sendesignals an zumindest eine der Antennen. Das Verfahren 700 zum Betreiben des Kameraträgers kann in einem Steuergerät ausgeführt werden, das beispielsweise durch die Schnittstelle 125 aus der Figur 1 gebildet oder realisiert ist oder das in der Schnittstelle 125 aus der Figur 1 implemen tiert ist.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur bei spielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausfüh rungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer ande ren als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ers ten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einerweiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezuqszeichen Fahrzeug Kameraträger Kamera Erfassungsbereich Antenne Verarbeitungseinheit Schnittstelle, Steuergerät Anzeigeeinheit, Display Fahrzeuginsasse, Fahrer Halteelement weitere Kamera dritte Kamera Bilddaten, Bildsignale Winglet-Struktur weitere Antenne Sendesignale Verfahren zum Herstellen Schritt des Einbettens Verfahren zum Betreiben Schritt des Einlesens Schritt des Ausgebens

Claims

Patentansprüche
1. Kameraträger (105) zur Befestigung an einem Fahrzeug (100), wobei der Kamera träger (105) die folgenden Merkmale aufweist:
- ein Halteelement (140) zur Befestigung an einem Fahrzeug (100);
- zumindest eine Kamera (110), die ausgebildet ist, um einen Erfassungsbereich
(112) um das Halteelement (140) optisch zu erfassen, wobei die zumindest eine Ka mera (110) in das Halteelement (140) eingebettet ist;
- eine Winglet-Struktur (220) an einem Ende des Halteelements (140), wobei ein Be reich der Winglet-Struktur (220) über das Halteelement (140) nach oben und ein an derer Bereich der Winglet-Struktur (220) über das Halteelement (140) nach unten hinaus ragt; und
- zumindest zwei Antennen (115, 225), wobei eine Antenne (115) in dem nach oben über das Halteelement (140) hinaus ragenden Bereich der Winglet-Struktur (220) und eine weitere Antenne (225) in dem nach unten über das Haltelement (140) hinausra genden Bereich der Winglet-Struktur (220) eingebettet ist.
2. Kameraträger (105) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die An tennen (115, 225) ausgebildet sind, um Daten oder Signale (230) auszusenden, die von einer Schnittstelle (125) des Fahrzeugs (100) und/oder von einer Kamera (110) bereitgestellt werden.
3. Kameraträger (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Halteelement (140) zumindest teilweise ein nicht metallisches Material umfasst und/oder zumindest teilweise aus Kunststoff material hergestellt ist.
4. Kameraträger (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass zumindest eine weitere Kamera (225) vorgesehen ist, die ausge bildet ist, um einen vom Erfassungsbereich (112) unterschiedlichen weiteren Erfas sungsbereich um das Halteelement (140) optisch zu erfassen, wobei die zumindest eine weitere Kamera (225) in das Halteelement (140) eingebettet ist.
5. Kameraträger (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass zumindest eine der Antennen (115, 225) als Planarantenne aus gebildet ist.
6. Kameraträger (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Winglet-Struktur (220) an einer Seite des Halteelementes (140) angeordnet ist, die an einem Ende des Halteelements (140) angeordnet ist, das einer Befestigungsstruktur zur Befestigung des Kameraträgers (105) an dem Fahrzeug (100) gegenüberliegt.
7. Verfahren (600) zum Herstellen eines Kameraträgers (105) gemäß einem der vo rangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren (600) die folgenden Schritte auf weist:
- Einbetten (610) der zumindest einen Kamera (110) in das Halteelement (140) und
- Einbetten der zumindest zwei Antennen (115, 225) in die Winglet-Struktur (220) des Halteelements (140), um den Kameraträger (105) herzustellen.
8. Verfahren (700) zum Betreiben eines Kameraträgers gemäß einem der vorange gangenen Ansprüche , wobei das Verfahren (700) die folgenden Schritte aufweist:
- Einlesen (710) von Bilddaten (215) von der zumindest einen Kamera (110); und
- Ausgeben (720) zumindest eines Sendesignals (230) an zumindest eine der Anten nen (110, 225).
9. Steuergerät (125), das eingerichtet ist, um die Schritte (610; 710, 720) des Verfah rens (600, 700) gemäß Anspruch 7 oder 8 in entsprechenden Einheiten auszuführen und/oder anzusteuern.
10. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, Schritte (610, 710, 720) des Ver fahrens (600; 700) gemäß Anspruch 7 oder 8 auszuführen und/oder anzusteuern, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einem Steuergerät (125) gemäß Anspruch 9 ausgeführt wird.
11. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 10 gespeichert ist.
PCT/EP2020/076675 2019-09-25 2020-09-24 Kameraträger zur befestigung an einem fahrzeug und verfahren zum herstellen und zum betreiben eines kameraträgers WO2021058631A1 (de)

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DE102019214632.5 2019-09-25
DE102019214632.5A DE102019214632B4 (de) 2019-09-25 2019-09-25 Kameraträger zur Befestigung an einem Fahrzeug und Verfahren zum Herstellen und zum Betreiben eines Kameraträgers

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WO2021058631A1 true WO2021058631A1 (de) 2021-04-01

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