DE102005021670A1 - Motor vehicle`s surrounding visualizing device, has mechanism formed as fan providing protection for lens by continuous movement over lens, where fan has fan blades that are arranged in such that blades completely cover lens - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sichtbarmachung der Umgebung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere bei Dunkelheit, mit einer zumindest eine Kamera aufweisende Kameravorrichtung zum Bereitstellen eines Abbilds der Umgebung.The The present invention relates to a device for visualization the environment of a motor vehicle, especially in the dark, with a camera device having at least one camera for Providing an image of the environment.
Zur Überwachung des Umfelds eines Fahrzeugs sind zahlreiche Systeme bekannt. Derartige Systeme dienen beispielsweise zur Realisierung einer Unfallverhütung ("Precrash"), einer automatischen Fahrsteuerung ("automatic cruise control" (ACC)), der Beobachtung des toten Winkels bezüglich des Gesichtsfeldes des Fahrers oder einer Unterstützung des Fahrers bei schlechten Sichtverhältnissen, insbesondere bei Dunkelheit. Es kommen Systeme zum Einsatz, welche sich unterschiedlichen Sensoren bedienen. Bekannt sind beispielsweise Radarsensoren, Lidarsensoren, Ultraschallsensoren und Video-Sensoren.For monitoring In the environment of a vehicle, numerous systems are known. Such systems serve for example for the realization of an accident prevention ("Precrash"), an automatic Driving control ("automatic cruise control (ACC)), the observation of the blind spot with respect to the visual field of the Driver or a support the driver in poor visibility, especially at Darkness. Systems are used, which are different sensors serve. For example, radar sensors, lidar sensors, Ultrasonic sensors and video sensors.
Es sind auch solche Vorrichtungen bekannt, die eine sog. Bildfusion vornehmen. Vorrichtungen zur Bildfusion überlagern die Bilder zumindest zweier Kameras, die die aktuelle Umgebung eines Fahrzeugs in unterschiedlichen Spektralbereichen aufnehmen. Die Spektralbereiche können beispielsweise visuell sichtbares Licht sowie Infrarot-Strahlung umfassen. Ein aus einer Bildfusion ermitteltes Zielbild ermöglicht dem Fahrer des Fahrzeugs eine leichtere und bessere Interpretierbarkeit der in einer Bildanzeigeeinheit bereitgestellten Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs.It are also such devices known that a so-called. Image fusion make. Imaging devices at least superimpose the images two cameras, the current environment of a vehicle in different Record spectral ranges. The spectral ranges can be, for example Visually visible light and infrared radiation include. One Target image determined from an image fusion enables the driver of the vehicle a lighter and better interpretability of in an image display unit provided information about the Environment of the vehicle.
Die Funktion solcher Assistenzsysteme ist allerdings nur dann zuverlässig gewährleistet, wenn die durch die Kamera oder Kameras aufgenommenen Bilder qualitativ hochwertig einer Auswerteeinheit zugeführt werden. Die Qualität wird dabei vor allem durch Verunreinigungen oder Beschädigungen, die im Fahrbetrieb auftreten, bestimmt.The However, the function of such assistance systems is only reliably ensured if the pictures taken by the camera or cameras are qualitative high quality be fed to an evaluation. The quality is there especially due to contamination or damage when driving occur, determined.
Die
In
der
Ein
Deckenkonsolennachtsichtsystem für
die Innenkabine eines Fahrzeugs ist in der
Nachteilig an den bekannten Reinigungssystemen ist, dass bei Betrieb der Wisch-Waschanlagen Aufnahmen durch die Kamera gestört oder gänzlich ausgeschlossen sind.adversely in the known cleaning systems is that when operating the wiper-wash recordings disturbed by the camera or completely excluded are.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schutzvorrichtung für eine Kamera eines Kraftfahrzeugs bereit zu stellen, die einen verbesserten Schutz vor Verunreinigung und Beschädigung bereithält.It is therefore an object of the present invention, a protective device for one Camera of a motor vehicle to provide that improved Protection against contamination and damage.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The The object is achieved by a device having the features of the patent claim 1 solved. Advantageous embodiments emerge from the dependent claims.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Sichtbarmachung der Umgebung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere bei Dunkelheit, mit einer zumindest eine Kamera aufweisende Kameravorrichtung zum Bereitstellen eines Abbilds der Umgebung ist eine Einrichtung zum Schutz eines Objektivs der Kameravorrichtung vor Verunreinigung und Beschädigung vorgesehen, die ihre Schutzfunktion durch eine kontinuierliche Bewegung gegenüber dem Objektiv bereitstellt. Durch eine kontinuierliche Bewegung der Schutzvorrichtung kann bei einer Kameravorrichtung, welche außerhalb des Fahrgastraumes angeordnet und deshalb Umwelteinflüssen ausgesetzt ist, das Auftreffen und Anlagern von Verunreinigung während des Betriebs zu einem großen Teil oder sogar vollständig bereits verhindert werden. Gleichzeitig lässt es eine sich kontinuierlich bewegende Einrichtung zu, die von der Kameravorrichtung gemachten Aufnahmen ungestört zu machen, so dass die Vorrichtung trotz ausgeübter Schutzfunktion keinerlei Störung unterworfen ist. Dies ist insbesondere dann gewährleistet, wenn die Bewegung der Schutzeinrichtung in einer solchen Geschwindigkeit vonstatten geht, dass die Bewegung für das menschliche Auge nicht mehr nachvollziehbar ist. Der die Schutzeinrichtung passierende Strahlengang ist damit bei Auftreffen auf das Objektiv der Kamera lediglich in seiner Transmission geringfügig verschlechtert, wohingegen jedoch keinerlei Bildinformation für die Auswertung verloren geht.In the device according to the invention for visualizing the surroundings of a motor vehicle, in particular in the dark, with a camera device having at least one camera for providing an image of the environment, a device for protecting a lens of the camera device against contamination and damage is provided which performs its protective function by a continuous movement opposite the lens. By a continuous movement of the protection device can be in a camera device, which is arranged outside the passenger compartment and therefore exposed to environmental influences, the impact and accumulation of contamination during operation to a large extent or even completely prevented already. At the same time it allows a continuously moving device to make undisturbed the recordings made by the camera device, so that the Device is not subject to any interference despite exercised protective function. This is ensured in particular when the movement of the protective device takes place at such a speed that the movement is no longer comprehensible to the human eye. The protective device passing beam path is thus slightly deteriorated when hitting the lens of the camera only in its transmission, whereas, however, no image information is lost for the evaluation.
In einer ersten Ausgestaltung ist ein Ventilator vorgesehen, der einen Luftstrom bereitstellt, der die Schmutzpartikel von dem Objektiv fernhält. Damit wird von vornherein verhindert, dass Verschmutzungen auf dem Objektiv der Kamera auftreten, so dass ein nachträgliches Reinigen mittels einer Wischanlage unnötig wird. Durch schnelle Rotation des Ventilators können sämtliche Schmutzpartikel und Steinschlaf von dem Kameraobjektiv ferngehalten werden. Der Luftstrom bietet somit Schutz, ohne das Eindringen von elektromagnetischer Strahlung, wie sichtbares Licht oder Infrarotstrahlung, durch das Kameraobjektiv zu verhindern.In a first embodiment, a fan is provided, the one Airflow provides the dirt particles from the lens keeps. This prevents from the outset that dirt on the Lens of the camera occur, making a subsequent Cleaning by means of a wiper system is unnecessary. By fast rotation of the fan can all Dirt particles and stone sleep away from the camera lens become. The air flow thus provides protection without the ingress of electromagnetic radiation, such as visible light or infrared radiation, through the camera lens to prevent.
Bevorzugt ist der Ventilator mit Ventilatorblättern ausgestattet, die jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie das Objektiv bei ausgeschaltetem Ventilator vollständig verdecken können. Damit wird bei Nichtbenutzung der Kamera ein mechanischer Schutz bereitgestellt, der dauerhaft ohne Energieverbrauch aufgrund einer Rotation der Ventilatorblätter auskommt. Das Objektiv der Kamera ist damit auch bei längerer Nicht-Benutzung frei von Verunreinigungen.Prefers the fan is equipped with fan blades, each one are configured such that they the lens when switched off Fan completely can cover. This will provide mechanical protection when the camera is not in use provided permanently without energy consumption due to a Rotation of the fan blades gets along. The lens of the camera is thus synonymous with prolonged non-use free of impurities.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine Verschlusssteuerung der Kamera mit einer Rotation des Ventilators synchronisiert ist, so dass das Kameraobjektiv während einer Belichtungszeit nicht von einem der Ventilatorblätter verdeckt wird. Damit kann zugleich das Objektiv vor Verunreinigungen und Beschädigung geschützt werden, so dass die Qualität der durch die Kamera aufgenommenen Bilder gleich bleibend hoch sind. Die Synchronisierung stellt darüber hinaus sicher, dass auch der Transmissionsgrad der Strahlung nicht abnimmt.A Continuing provides that a shutter control of the camera is synchronized with a rotation of the fan, so that the Camera lens during An exposure time is not covered by one of the fan blades becomes. This can at the same time the lens from contamination and damage protected so that the quality of the pictures taken by the camera are consistently high. The sync puts over it Be sure also that the transmittance of the radiation is not decreases.
Ein vor dem Objektiv bereitgestelltes Gitter zum Schutz des Objektivs, insbesondere vor Steinschlag, kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung zusätzlich oder alternativ zu dem Ventilator vorgesehen werden. Je nach Kameraoptik (Apertur und Fokusbereich) ist es möglich, vor dem Objektiv das Gitter anzubringen, ohne dass das Gitter im Kamerabild sichtbar ist. Das Gitter stellt, sowohl im Fahrbetrieb als bei Nicht-Benutzung des Fahrzeugs, einen wirksamen Schutz des Objektivs dar.One Lens provided in front of the lens to protect the lens, in particular against falling rocks, according to a further embodiment additionally or be provided alternatively to the fan. Depending on the camera optics (Aperture and focus area) it is possible in front of the lens Attach grid without the grid visible in the camera image is. The grid provides, both while driving and when not in use of the vehicle, an effective protection of the lens.
Wenn das Gitter alternativ zu dem Ventilator vorgesehen ist, ist das Gitter vorzugsweise rotierbar ausgebildet. Durch die Rotation wird zwar die Transmission von Strahlung zu der Kamera verschlechtert, die für die Auswertung relevante Bildinformation wird jedoch nicht beeinträchtigt, da das Gitter im Kamerabild nicht sichtbar wird.If the grid is provided as an alternative to the fan, that is Grating preferably formed rotatable. Through the rotation will Although the transmission of radiation to the camera deteriorates, the for the However, evaluation relevant image information is not affected, because the grid is not visible in the camera image.
Ferner kann das Gitter ein mechanisches Reinigungsmittel aufweisen, welches derart angeordnet ist, dass das Objektiv bei Rotation des Gitters von dem Reinigungsmittel abgewischt wird. Mittels des Gitters kann somit Schmutz von dem Objektiv durch eine Wischfunktion entfernt werden. Schließlich kann zusätzlich eine Heizeinheit zum Heizen des Gitters vorgesehen sein. Mittels der Heizeinheit kann wirksam Schnee oder Eis von dem Kameraobjektiv entfernt werden. Ferner ist es auch möglich, kondensiertes Wasser von dem Objektiv zu verdampfen.Further For example, the grid may comprise a mechanical cleaning agent which is arranged such that the lens during rotation of the grid is wiped off by the cleaning agent. By means of the grid can thus removing dirt from the lens by a wiping function become. After all can additionally a heating unit for heating the grid may be provided. through The heating unit can effectively remove snow or ice from the camera lens be removed. Furthermore, it is also possible condensed water evaporate from the lens.
In einer anderen Variante ist zum Schutz des Objektivs eine transparente Folie vorgesehen, wobei ein Abschnitt der Folie das Objektiv abdeckt. Ein Beförderungsmittel ist zum Befördern der transparenten Folie über das Objektiv vorgesehen, so dass der das Objektiv abdeckende Abschnitt der Folie kontinuierlich durch angrenzende Abschnitte der Folie ersetzt werden kann. Sobald die Folie im Bereich des Objektivs beschädigt oder verschmutzt ist, wird dieser Bereich der Folie ersetzt. Eine Verschmutzung des Objektivs ist somit gänzlich ausgeschlossen. Verschmutzte Abschnitte der Folie werden kontinuierlich vom Objektiv entfernt, so dass der Schmutz die Aufnahme der Kamera nicht beeinträchtigt.In another variant is to protect the lens a transparent Foil provided, wherein a portion of the film covers the lens. A means of transport is to transport the transparent film over the lens provided so that the portion covering the lens the film continuously through adjacent sections of the film can be replaced. Once the film is damaged or damaged in the area of the lens is dirty, this area of the film is replaced. A pollution of the lens is thus completely locked out. Dirty sections of the film are continuously from Lens removed, so the dirt does not capture the camera impaired.
Insbesondere kann eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen der Folie vorgesehen sein. Die Reinigung findet entfernt vom Objektiv statt, so dass der Betrieb der Kamera nicht durch die Reinigungseinrichtung beeinträchtigt wird. Nachdem die Folie gereinigt worden ist, kann sie wieder vor das Objektiv transportiert werden, wodurch dieses jederzeit vor Verunreinigungen oder Beschädigung geschützt ist.Especially For example, a cleaning device may be provided for cleaning the film be. The cleaning takes place away from the lens, so that the Operation of the camera is not affected by the cleaning device. After the film has been cleaned, it can again before the Lens be transported, making this at any time from contamination or damage protected is.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detailliert erläutert. Es zeigen:The The present invention will be described below with reference to FIGS attached Figures explained in detail. Show it:
Das
in
Bei
dem dargestellten Ventilator
Die
Stärke
des von dem Ventilator
Der
Ventilator
Das
Objektiv
Vorzugsweise
ist die Rotationsgeschwindigkeit und Position des Ventilators
Für qualitativ
hochwertige Bilder weist die Kamera eine Verschlusssteuerung auf,
die mit der Rotationsgeschwindigkeit des Ventilators synchronisiert
ist. Dadurch ist gewährleistet,
dass das Objektiv während
einer Belichtungszeit nicht von einem der Ventilatorblätter
Das
in
Als Fokus oder Brennpunkt einer optischen Linse wird der Ort bezeichnet, in dem parallel einfallende Lichtstrahlen durch das optische Element gebündelt werden. Die Bildweite beschreibt den Abstand zwischen dem von einer optischen Linse erzeugten Bild und der bildseitigen Hauptebene entlang der optischen Achse. Bei vorgegebener Einstellung des optischen Systems der Kamera wird eine senkrecht zu optischen Achse verlaufende Gegenstandsebene in der Bildweite scharf abgebildet. Je weiter Objekte von der Gegenstandsebene entfernt sind, desto unschärfer werden sie abgebildet.When Focus or focal point of an optical lens is called the location in the parallel incident light rays through the optical element bundled become. The image width describes the distance between that of one optical lens generated image and the image-side main plane along the optical axis. For a given setting of the optical System of the camera is a perpendicular to the optical axis running Sharp object in the image. The farther objects are removed from the subject plane, the blurred they pictured.
Vorzugsweise
wird das Schutzgitter
Das
in
Die
transparente Folie
In
der in
- 1010
- Objektivlens
- 1212
- Ventilatorfan
- 1414
- Ventilatorblätterfan blades
- 1616
- Schutzgitterguard
- 1818
- Gitterstrebengrid pursuit
- 2020
- InfrarotkameraInfrared camera
- 2222
- Reinigungseinrichtungcleaning device
- 2424
- transparente Folietransparent foil
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