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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kamera für ein Kraftfahrzeug mit zumindest zwei Linsen, in welche jeweils Licht aus einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs einkoppelbar ist, mit zumindest zwei Lichtleitern, wobei jeweils einer der Lichtleiter mit einer der Linsen zum Leiten des in die Linse eingekoppelten Lichts verbunden ist, mit zumindest zwei optischen Elementen, wobei jeweils einer der Lichtleiter mit einem der optischen Elemente derart verbunden ist, dass das mittels des Lichtleiters geleitete Licht in das optische Element einkoppelt und mit einem Bildsensorvorrichtung, welcher auf einer den Lichtleitern abgewandten Seite der optischen Elemente angeordnet ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrerassistenzsystem mit einer solchen Kamera. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Fahrerassistenzsystem.
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Das Interesse richtet sich vorliegend insbesondere auf Kameras für Kraftfahrzeuge. Derartige Kameras können beispielsweise Teil eines Fahrerassistenzsystems sein, mit dem der Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst werden kann. Hierbei ist es oft wünschenswert, Bilder des Umgebungsbereichs aus einer Vielzahl von Blickwinkeln zu erfassen. Hierzu können bekanntlich mehrere Kameras eingesetzt werden, wobei es heutzutage mehr und mehr üblich wird, für ein Fahrerassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs eine Kameraanordnung mit wenigstens zwei Kameras zu verwenden, welche jeweils einen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfassen. Es können beispielsweise vier Kameras eingesetzt werden, welche die gesamte Umgebung um das Kraftfahrzeug herum erfassen. Aus den Bildern aller Kameras kann beispielsweise eine Gesamtbilddarstellung bereitgestellt werden, wie zum Beispiel das sogenannte „Bird Eye View“. Diese Bilddarstellung repräsentiert eine Draufsicht auf das Kraftfahrzeug sowie eine Umgebung aus einer Vogelperspektive, beispielsweise ausgehend von einem Referenzpunkt, der sich direkt über dem Fahrzeug befindet.
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Aus dem Stand der Technik sind Stereokameras bekannt, mit denen ein Abstand zu einem Objekt bestimmt werden kann. Weiterhin sind aus dem Stand der Technik sogenannte plenoptische Kameras bzw. Lichtfeldkameras bekannt, welche zudem dazu eingesetzt werden, Objekte in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Mit einer solchen Kamera kann ein Lichtfeld erfasst werden, so dass nicht nur die Position und Intensität des Lichtstrahls auf dem Bildsensor bekannt ist sondern auch die Richtung, aus der dieser Lichtstrahl eingefallen ist. Diese Information kann beispielsweise genutzt werden, um die Position eines Objekts in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zu erfassen oder um einen Abstand zwischen dem Objekt und dem Kraftfahrzeug zu bestimmen. Diese Kameras umfassen üblicherweise eine Mehrzahl von Linsen, welche gegebenenfalls unterschiedliche Brennweiten aufweisen können. Zudem weisen diese Kameras üblicherweise eine Mehrzahl von Bildsensoren auf, die beispielsweise in einem Array angeordnet sein können. Diese Kameras weisen allerdings den Nachteil auf, dass die komplex aufgebaut sind und hohe Kosten mit sich bringen.
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Ferner sind aus dem Stand der Technik Kameras bekannt, welche mehrere Linsen aufweisen, wobei die Linsen jeweils mit einem Lichtleiter verbunden sind. Hierzu beschreibt beispielsweise die
US 2010/0110259 A1 eine Kamera, die eine Mehrzahl von Linsen aufweist, wobei jede der Linsen über einen Lichtleiter mit einem Bildsensor verbunden ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einer Kamera für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art der Anwendungsbereich auf einfache Weise erweitert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kamera, durch ein Fahrerassistenzsystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Eine erfindungsgemäße Kamera für ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest zwei Linsen, in welche jeweils Licht aus einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs einkoppelbar ist. Darüber hinaus umfasst die Kamera zumindest zwei Lichtleiter, wobei jeweils einer der Lichtleiter mit einer der Linsen zum Leiten des in die Linse eingekoppelten Lichts verbunden ist. Ferner umfasst die Kamera zumindest zwei optische Elemente, wobei jeweils einer der Lichtleiter mit einem der optischen Elemente derart verbunden ist, dass das mittels des Lichtleiters geleitete Licht in das optische Element einkoppelt. Darüber hinaus umfasst die Kamera eine Bildsensorvorrichtung, welcher auf einer den Lichtleitern abgewandten Seite der optischen Elemente angeordnet ist. Schließlich weist die Kamera ein optisches Element auf, welches zwischen der Bildsensorvorrichtung und einem ersten der optischen Elemente angeordnet ist, wobei das optische Filterelement dazu ausgelegt ist, das aus dem ersten optischen Element ausgekoppelte Licht zu filtern.
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Die Kamera kann an oder in einem Kraftfahrzeug angeordnet werden. Die Kamera weist zumindest zwei Linsen auf, in welche Licht aus dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs eingekoppelt werden kann. Dabei können die zumindest zwei Linsen in der bestimmungsgemäßen Einbaulage der Kamera an dem Kraftfahrzeug so angeordnet sein, dass das Licht aus dem Umgebungsbereich in die Linsen einkoppeln kann. Die Linsen können beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass mit diesen ein Sichtfeld kleiner als 60° in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst werden kann. Ferner weist die Kamera zumindest zwei Lichtleiter bzw. Lichtwellenleiter auf, wobei jeweils einer der Lichtleiter mit einer der Linsen verbunden ist. Des Weiteren sind zumindest zwei optische Elemente vorgesehen, die mit den jeweiligen Lichtleitern verbunden sind. Die optischen Elemente können beispielsweise Linsen sein, mit denen Licht gebündelt oder gestreut werden kann. Zudem ist eine Bildsensorvorrichtung vorgesehen, der beispielsweise als CCD-Sensor (CCD – Charged-Coupled Device) oder als CMOS-Sensor (CMOS – Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) ausgebildet ist. Insbesondere weist die Kamera eine einzige Bildsensorvorrichtung auf.
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Die Kamera weist außerdem ein optisches Filterelement auf, das zwischen einem ersten optischen Element und der Bildsensorvorrichtung angeordnet ist. Zwischen dem zweiten der optischen Elemente und der Bildsensorvorrichtung ist insbesondere kein optisches Filterelement angeordnet. Somit wird das Licht aus dem Umgebungsbereich, das auf die erste Linse trifft, mittels des ersten Lichtleiters zu dem ersten optischen Element geleitet und dort entsprechend gebrochen. Das von dem ersten optischen Element gebrochene Licht wird mittels des optischen Filterelements gefiltert und trifft anschließend auf die Bildsensorvorrichtung. Das Licht aus dem Umgebungsbereich, das auf die zweite Linse trifft, wird mittels des zweiten Lichtleiters zu dem zweiten optischen Element geleitet, mittels welchem es gebrochen wird und anschließend auf die Bildsensorvorrichtung auftrifft. Das Licht, das über die erste Linse, den ersten Lichtleiter, das erste optische Element und das optische Filterelement geleitet wird, kann auf einen ersten Bereich der Bildsensorvorrichtung treffen. Das Licht aus dem Umgebungsbereich, das über die zweite Linse, den zweiten Lichtleiter, und das zweite optische Element geleitet wird, kann auf einen von dem ersten Bereich verschiedenen zweiten Bereich des Bildsensors treffen. Der erste und der zweite Lichtleiter können insbesondere flexibel ausgebildet sein. Beispielsweise können der erste und der zweite Lichtleiter Licht leitende Fasern sein. Der erste und der zweite Lichtleiter können beispielsweise aus einem entsprechenden Kunststoff oder Glas gefertigt sein. Dies weist den Vorteil auf, dass die Linsen der Kamera einfach und flexibel an unterschiedlichen Stellen des Kraftfahrzeugs angeordnet werden können. Vorliegend ist es nicht erforderlich, dass die zentrale Bildsensorvorrichtung und die Linsen übereinander angeordnet werden müssen. Gemäß der erfindungsgemäßen Kamera kann sowohl die Anordnung der Linsen als auch die Anordnung des Sensors variabler erfolgen.
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Bevorzugt sind die zumindest zwei Lichtleiter jeweils mittels eines Verbindungselements reversibel lösbar mit den zumindest zwei optischen Elementen verbunden. Der erste Lichtleiter kann mittels eines ersten Verbindungselements mit dem ersten optischen Element und der zweiten Lichtleiter kann mittels eines zweiten Verbindungselements mit dem zweiten optischen Element verbunden sein. Die Verbindungselemente können beispielsweise entsprechende Steckverbinder für die Lichtleiter bzw. Lichtwellenleiter sein. Somit können die Lichtleiter, die beispielsweise fest mit den jeweiligen Linsen verbunden sind, einfach an den optischen Elementen befestigt und von diesen wieder entfernt werden. Dies erleichtert einerseits die Montage und andererseits kann ein einfacher Austausch bei einer Beschädigung erfolgen. Dies erweist sich insbesondere als vorteilhaft, wenn die Kamera beispielsweise an einem Außenspiegel des Kraftfahrzeugs montiert wird und dieser Teil beschädigt wird. In diesem Fall wäre eine Reparatur bei einer üblicherweise verwendeten Kamera sehr kostspielig. Mit der erfindungsgemäßen Kamera ist es möglich, dass einzelne Teile der Kamera einfach ausgetauscht werden können und somit Kosten gespart werden können.
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In einer Ausführungsform ist die Bildsensorvorrichtung dazu ausgelegt, ein Bild bereitzustellen, wobei ein erster Teil des Bildes das von dem Filterelement gefilterte Licht und ein zweiter Teil des Bildes das aus dem zweiten der optischen Elemente ausgekoppelte Licht beschreibt. Wie zuvor erläutert, kann das in die erste Linse eingekoppelte Licht auf einen ersten Bereich der Bildsensorvorrichtung treffen und das in die zweite Linse eingekoppelte Licht kann auf einen zweiten Bereich der Bildsensorvorrichtung treffen. Somit kann ein erstes Teilbild bereitgestellt werden, welches das in die erste Linse eingekoppelte Licht beschreibt und es kann ein zweites Teilbild bereitgestellt werden, welches das in die zweite Linse eingekoppelte Licht beschreibt. Dies weist den Vorteil auf, dass nur in einem einzigen Bild zwei unterschiedliche Bereiche im Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs gleichzeitig aufgenommen werden können.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Kamera eine Bildverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten des ersten und/oder des zweiten Teils des Bildes auf. Die Bildverarbeitungseinrichtung kann beispielsweise den ersten und den zweiten Teil des Bildes separat oder zusammen verarbeiten. Vorliegend kann nur die Information aus einer einzigen zentralen Bildsensorvorrichtung ausgelesen werden. Somit kann eine schnelle Bildverarbeitung ermöglicht werden.
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In einer Ausführungsform beschreiben der erste und/oder der zweite Teil des Bildes ein Objekt in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs und die Bildverarbeitungseinrichtung ist dazu ausgelegt, einen Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt anhand des ersten und/oder des zweiten Teils des Bildes zu bestimmen. Mit der Kamera können unterschiedliche Szenen aus dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs gleichzeitig erfasst werden. Dadurch, dass der erste Teil des Bildes das mittels des optischen Filterelements gefilterte Licht beschreibt und der zweite Teil des Bildes das ungefilterte Licht beschreibt, können aus den beiden Teilen des Bildes unterschiedliche Informationen entnommen werden. Beispielsweise können die beiden Linsen nach Art einer Stereokamera angeordnet sein, wodurch dann eine relative Lage des Objekts zu dem Kraftfahrzeug bestimmt werden kann. Somit kann auf einfache Weise der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt bestimmt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das optische Filterelement ein Neutraldichtefilter. Das optische Filterelement kann zudem als Neutraldichtefilter ausgebildet sein. Mit dem Neutraldichtefilter kann die auf die Bildsensorvorrichtung einfallende Lichtmenge verringert werden. Dabei kann der sogenannte Verlängerungsfaktor des Neutraldichtefilters entsprechend der Verwendung der Kamera gewählt werden. Beispielsweise kann der Verlängerungsfaktor derart gewählt werden, dass der Dynamikbereich der Bildsensorvorrichtung angepasst werden kann. Das Neutraldichtefilter hat die Wirkung der Erhöhung der Blendenzahl bei abnehmendem Licht. Somit können Details in helleren Bereichen einer dynamischen Szene entsprechend mit der Bildsensorvorrichtung erfasst werden. Zudem können dunklere Details der gleichen Szene beispielsweise über die zweite Linse erfasst werden. Auf diese Weise können bei der gleichen Belichtung durch das Neutraldichtefilter Szenen mit einem höheren Dynamikbereich aufgenommen werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Bildverarbeitungseinrichtung ist dazu ausgelegt, ein Hochkontrastbild anhand des ersten und/oder des zweiten Teils des Bildes bereitzustellen. Ein Hochkontrastbild beziehungsweise ein HDR-Bild (HDR – High Dynamic Range) stellt ein digitales Bild dar, das große Helligkeitsunterschiede detailreich wiedergibt. Zudem können mit der Kamera die beiden Teile des Bilds gleichzeitig erfasst werden. Somit kann die Wirkung der zeitlichen Artefakte, die üblicherweise bei Hochkontrastbildern vorhanden ist, vermieden werden. Die zeitlichen Artefakte treten üblicherweise beim Verwenden von HDR-Kameras auf, wenn mehrere Aufnahmen einer sich bewegenden Szene zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen und kombiniert werden, um ein Bild zu machen. Wenn die gleichen Belichtungszeiten für beide Bereiche der Bildsensorvorrichtung unter Verwendung des Neutraldichtefilters verwendet werden, können in einer Szene sowohl helle als auch dunkle Bereiche mit einer gemeinsamen Belichtungszeit erfasst werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das optische Filterelement dazu ausgelegt, das aus dem ersten optischen Element ausgekoppelte Licht bezüglich einer vorbestimmten Wellenlänge zu filtern. Das optische Filterelement kann beispielsweise einen Filter für Licht im roten, blauen, grünen oder infraroten Wellenlängenbereich aufweisen. Das optische Filterelement kann einerseits einen Filter für eine entsprechende Wellenlänge und andererseits einen Neutraldichtefilter umfassen. Somit kann der erste Teil des Bildes entsprechend des Anwendungsfalls bereitgestellt werden.
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In einer Ausführungsform umfasst die Bildsensorvorrichtung eine Mehrzahl von Einzelsensoren und die Bildsensorvorrichtung ist dazu ausgelegt, alle Einzelsensoren zeitgleich zum Erfassen des Bildes zu aktivieren. Mit anderen Worten kann die Bildsensorvorrichtung in dem sogenannten Global-Shutter-Modus betrieben werden. Somit können beispielsweise in Echtzeit synchronisierte Bilder bereitgestellt werden. Somit können insbesondere Berechnungen, die anhand der Bilder durchgeführt werden, verbessert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Bildsensorvorrichtung eine Mehrzahl von Einzelsensoren, welche in mehreren Zeilen angeordnet sind und die Bildsensorvorrichtung ist dazu ausgelegt, die Einzelsensoren in den jeweiligen Zeilen zeitlich versetzt zueinander zum Erfassen des Bildes zu aktivieren. Mit anderen Worten kann die Bildsensorvorrichtung in dem sogenannten Rolling-Shutter-Modus betrieben werden. Somit kann beispielsweise Speicherplatz eingespart werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Kamera zumindest eine dritte Linse, zumindest einen dritten Lichtleiter und zumindest ein drittes optisches Element auf. Mit anderen Worten kann die Kamera eine Mehrzahl von Linsen, jeweils den Linsen zugeordneten Lichtleitern und jeweils den Lichtleitern zugeordneten optischen Elementen aufweisen. Hierbei kann dann jeder der Linsen ein einzelner Bereich auf der Bildsensorvorrichtung zugeordnet sein.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Kamera eine Kraftfahrzeug-Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Kamera an dem Kraftfahrzeug auf. Somit kann die Kamera beispielsweise an einer entsprechend hierfür vorgesehenen Aufnahmeeinrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet werden.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem umfasst eine erfindungsgemäße Kamera. Das Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise dazu dienen, dem Fahrer anhand der mit der Kamera aufgenommenen Bilder Informationen auf einer Anzeigeeinrichtung darzustellen. Das Fahrerassistenzsystem kann auch mehrere erfindungsgemäße Kameras aufweisen.
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In einer Ausführungsform weist das Fahrerassistenzsystem eine Anzeigeeinrichtung auf, wobei auf der Anzeigeeinrichtung der zweite Teil des mittels der Bildsensorvorrichtung der Kamera bereitgestellten Bildes verstellbar ist. Die Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise einen entsprechenden Bildschirm umfassen, der in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Hierbei kann es auch vorgesehen sein, dass das Licht, das auf die zweite Linse trifft, direkt über einen Lichtleiter an eine Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs geleitet wird. Somit kann dem Fahrer des Kraftfahrzeugs beispielsweise der Umgebungsbereich oder ein Teil davon auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt werden. Der zweite Teil des Bildes kann somit zum menschlichen Sehen bereitgestellt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die zumindest eine Komponente des Fahrerassistenzsystems anhand des ersten Teils des mittels der Bildsensorvorrichtung der Kamera bereitgestellten Bildes steuerbar. Wie bereits erwähnt, kann der erste Teil des Bildes das mittels eines Farbfilters gefilterte Licht, das in die erste Linse eingekoppelt wird, darstellen. Der erste Teil des Bildes kann zum Maschinensehen bereitgestellt werden. Somit kann der zweite Teil des Bildes zum Erfassen von Objekten, zum Erkennen bzw. Klassifizieren von Objekten verwendet werden.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Die Komponenten der Kamera können an unterschiedlichen Positionen des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Beispielsweise können die Linsen an unterschiedlichen Positionen des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Die Bildsensorvorrichtung, das optische Filterelement, ein Halteelement zum Halten des optischen Filterelements, die Optikeinrichtung, die optischen Elemente und/oder die Verbindungselemente können an einer zentralen Position angeordnet sein und mit den Linsen über die Lichtleiter bzw. Lichtwellenleiter verbunden sein.
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Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Kamera vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
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Mit den Angaben „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten, „horizontal“, „vertikal“, „Tiefenrichtung“, „Breitenrichtung“, „Höhenrichtung“ etc. sind die bei bestimmungsgemäßen Gebrauch und bestimmungsgemäßem Anordnen der Kamera und bei einem dann vor der Kamera stehenden und in Richtung der Kamera blickenden Beobachter gegebenen Positionen und Orientierungen angegeben.
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Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches ein Fahrerassistenzsystem mit mehreren Kameras aufweist; und
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2 eine schematische Darstellung einer der Kameras in einer geschnittenen Seitenansicht.
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In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 1 ist in dem vorliegenden Fall als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2. Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst wiederum eine Steuereinrichtung 3, die beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät des Kraftfahrzeugs 1 gebildet sein kann. Darüber hinaus umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 zumindest eine Kamera 4. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 drei Kameras 4, die verteilt an dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet sind. Vorliegend ist eine der Kameras 4 in einem Heckbereich 5 angeordnet und die übrigen zwei Kameras 4 sind in einem jeweiligen Seitenbereich 6, insbesondere in einem Bereich der Seitenspiegel, angeordnet. Die Anzahl und Anordnung der Kameras 4 des Fahrerassistenzsystems 2 ist vorliegend rein beispielhaft zu verstehen.
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Mit den Kameras 4 kann ein Umgebungsbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden. Die drei Kameras 4 sind bevorzugt baugleich ausgebildet. Insbesondere kann eine Bildsequenz aus einer Mehrzahl von Bilder beziehungsweise Videodaten mit den Kameras 4 bereitgestellt werden, welche den Umgebungsbereich 7 beschreiben. Diese Videodaten können dann von den Kameras 4 an die Steuereinrichtung 3 übertragen werden. Mittels der Steuereinrichtung 3 kann dann eine Anzeigeeinrichtung 8 des Kraftfahrzeugs 1 angesteuert werden, so dass dem Fahrer die Bilddaten der Kameras 4 auf der Anzeigeeinrichtung 8 dargestellt bzw. angezeigt werden können. Das Fahrerassistenzsystem 2 dient somit zum Unterstützen des Fahrers des Kraftfahrzeugs 1 beim Führen des Kraftfahrzeugs 1. Das Fahrerassistenzsystem 2 kann beispielsweise ein sogenannter elektronischer Rückspiegel sein.
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2 zeigt eine der Kameras 4 in einer geschnittenen Seitenansicht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Kamera 4 eine erste Linse 9a und eine zweite Linse 9b auf. Die Linsen 9a, 9b können derart ausgestaltet sein, dass diese ein Sichtfeld von weniger als 60° aufweisen. Die Linsen 9a, 9b sind derart an dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet, dass Licht aus dem Umgebungsbereich 7 in die Linsen 9a, 9b eingekoppelt werden kann. Darüber hinaus ist die erste Linse 9a mit einem ersten Lichtleiter 10a verbunden. Auf der der Linse 9a gegenüberliegenden Seite des ersten Lichtleiters 10a ist ein erstes Verbindungselement 11a angeordnet. Ferner ist ein zweiter Lichtleiter 10b vorgesehen, der auf einer ersten Seite mit der ersten Linse 9b und auf einer zweiten Seite mit dem zweiten Verbindungselement 11b verbunden ist. Mit den jeweiligen Verbindungselementen 11a, 11b kann der erste und der zweite Lichtleiter 10a, 10b reversibel lösbar mit den optischen Elementen 12a, 12b bzw. mit einer Optikeinrichtung 13 verbunden werden.
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Die Optikeinrichtung 13 der Kamera 4, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein erstes optisches Element 12a und ein zweites optisches Element 12b aufweist, kann beispielsweise auf Waferebene hergestellt sein. Die optischen Elemente 12a, 12b können als Mikrolinsen ausgebildet sein. Darüber hinaus weist die Kamera 4 ein optisches Filterelement 14 auf, das zwischen dem ersten optischen Element 12a und einer Bildsensorvorrichtung 16 angeordnet ist. Das optische Filterelement 14 ist mittels eines Halteelements 15 in dem Zwischenraum zwischen der Bildsensorvorrichtung 16 und dem ersten optischen Element 12a gehalten. Die Bildsensorvorrichtung 16 kann beispielsweise ein CCD-Sensor oder ein CMOS-Sensor sein. Die Kamera weist vorliegend eine einzige Bildsensorvorrichtung 16 auf.
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Das Licht aus dem Umgebungsbereich 7, das in die erste Linse 9a eingekoppelt wird, wird über den ersten Lichtleiter 10a zu dem ersten optischen Element 12a übertragen und mit dem ersten optischen Element 12a entsprechend gebrochen. Anschließend wird das Licht mittels des optischen Filterelements 14 gefiltert und trifft dann auf einen ersten Bereich 17a der Bildsensorvorrichtung 16. Das Licht aus dem Umgebungsbereich 7, das in die zweite Linse 9b eingekoppelt wird, wird mittels des zweiten Lichtleiters 10b zu dem zweiten optischen Element 12b übertragen und von diesem entsprechend gebrochen. Das gebrochene Licht trifft dann auf einen zweiten Bereich 17b der Bildsensorvorrichtung 16. Somit kann mit der Bildsensorvorrichtung 16 ein einziges Bild bereitgestellt werden, das zwei Teile aufweist. Dabei ist ein erster Teil des Bildes dem ersten Bereich 17a der Bildsensorvorrichtung 16 zugeordnet und der zweite des Bildes ist dem zweiten Bereich 17b der Bildsensorvorrichtung 16 zugeordnet.
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Jede der Kameras 4 kann eine Bildverarbeitungseinrichtung aufweisen, mit denen die jeweiligen Bilder, die mit den Kameras 4 aufgenommen werden, bearbeitete werden können. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass eine zentrale Bildverarbeitungseinrichtung der Steuereinrichtung 3 vorhanden ist. Anhand des ersten Teils und des zweiten Teils des Bildes kann beispielsweise ein Abstand zu einem Objekt in dem Umgebungsbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden. In diesem Fall kann die Kamera 4 gemäß einer Stereokamera betrieben werden.
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In einer Ausführungsform kann das optische Filterelement 14 ein Neutraldichtefilter umfassen. Somit können beispielsweise anhand des ersten Teils des Bildes, der dem Teil der Bildsensorvorrichtung 16 zugeordnet ist, der von dem Neutraldichtefilter und mittels des zweiten Teil des Bildes unterschiedliche Aufnahmen einer Szene bereitgestellt werden. Somit können beispielsweise mit dem ersten Teil mehrere der Bereiche einer dynamischen Szene aufgenommen werden, während mit dem zweiten Teil dunklere Bereiche einer Szene aufgenommen werden können. Somit können auch Hochkontrastbilder bereitgestellt werden.
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Das optische Filterelement 14 kann alternativ oder zusätzlich zu dem Neutraldichtefilter entsprechende Farbfilter aufweisen. Beispielsweise kann es einen Filter für Licht im roten Wellenlängebereich, im grünen Wellenlängenbereich, im blauen Wellenlängenbereich oder im infraroten Wellenlängenbereich aufweisen. Somit können unterschiedliche Farbbereiche mit dem ersten und dem zweiten Teil des Bildes erfasst werden. Der erste Teil des Bildes kann beispielsweise zum Maschinensehen verwendet werden. Der erste Teil des Bildes kann dazu verwendet werden, Objekte in dem Umgebungsbereich 7 zu erfassen und beispielsweise hiermit einzelne Komponenten des Fahrerassistenzsystems 2 zu steuern. Der zweite Teil des Bildes kann dazu verwendet werden, die Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung 8 bereitzustellen. Er dient also dem menschlichen Sehen.
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Bei der Erfassung des jeweiligen Bildes kann die Bildsensorvorrichtung 16 in dem sogenannten Global-Shutter-Modus oder in dem sogenannten Rolling-Shutter-Modus betrieben werden. Bei dem Global-Shutter-Modus erfassen alle Einzelsensoren der Bildsensorvorrichtung 16 Licht gleichzeitig. Bei dem Rolling-Shutter-Modus wird Licht von einzelnen Zeilen von Einzelsensoren der Reihe nach erfasst.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2010/0110259 A1 [0004]