DE102005021672A1

DE102005021672A1 - Schutzvorrichtung für eine Kamera eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102005021672A1
Application number: DE102005021672A
Authority: DE
Inventors: Arno Blau
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2006-11-16

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Sichtbarmachung der Umgebung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere bei Dunkelheit, mit einer zumindest eine Kamera (10) aufweisenden Kameravorrichtung zum Bereitstellen eines Abbilds der Umgebung beschrieben. In dieser ist eine Abdeckeinrichtung (30) zum Verdecken eines Strahleneintrittsbereichs (20), insbesondere einer Objektivoberfläche, der Kamera (10) vorgesehen, wobei die Abdeckeinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, den Strahleneintrittsbereich (20) automatisch aufzudecken, wenn die Kamera (10) betätigt wird, und den Strahleneintrittsbereich (20) zu verschließen, wenn die Kamera (10) abgeschaltet wird.

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.

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 unterschiedlicher Sensoren bedienen. Bekannt sind beispielsweise Radarsensoren, Lidarsensoren, Ultraschallsensoren und Video-Sensoren.

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.

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 der Kameraoptik, die im Fahrbetrieb auftreten, bestimmt.

Die DE 101 15 665 A1 offenbart einen Rückspiegel mit einem integrierten Nachtsichtgerät, das als Infrarot- oder Wärmebildkamera ausgebildet ist, wobei die Kameraoptik dem rückwärtigen Bereich des Fahrzeugs zugewandt ist. Das Nachtsichtgerät wird über einen Sensor, z.B. in Form eines Regensensors, aktiviert oder ausgeschaltet und ist beispielsweise im Fahrzeuginnenraum hinter Spiegelglas montiert. Zum Entfernen von Strahlung schluckendem Schmutz kann ein Wischer mit Antriebsquelle an dem Spiegelglas angebracht sein. Schließlich ist ein Strahlenaufnehmer zum Leiten der erfassten Strahlung zum Nachtsichtgerät offenbart.

In der DE 100 20 331 A1 ist ein im Innenraum eines Fahrzeugs angeordneter optischer Sensor in Gestalt einer Kamera, insbesondere für Kraftfahrzeuge, beschrieben, wobei ein Reinigungssystem im Erfassungsbereich des Sensors vorgesehen ist. Als Reinigungssystem wird ein Scheibenwischersystem mit Wisch-Waschanlage offenbart. Auf der zur Umwelt zugewandten Seite kann eine hydrophobe Oberfläche vorgesehen sein, um Schmutzbildung zu verringern.

Ein Deckenkonsolennachtsichtsystem für die Innenkabine eines Fahrzeugs ist in der DE 103 60 490 A1 beschrieben. Das Nachtsichtsystem detektiert infrarotes Umgebungslicht und ist im Fahrzeuginneren untergebracht. Das Nachtsichtsystem ist im Bereich der Windschutzscheibe im Innenraum des Fahrzeugs montiert, so dass die Scheibenwischer auch den Empfangsbereich der Kamera sauber halten. Ferner kann ein Lichtkoppler in Form eines Spiegels vorgesehen sein, so dass das Licht durch den Lichtkoppler in die Optik der Kamera gelangt.

Nachteilig an den vorbekannten Reinigungssystemen für Kameras ist, dass sie aufgrund Ihrer Positionierung im Innenraum, die einfallende Strahlung nur abgeschwächt empfangen. Bei geringer Lichteinstrahlung führt dies dazu, dass die in die Kamera eingestrahlte Lichtleistung nicht ausreicht, um ein scharfes Bild zu erzeugen. Die vorgeschlagenen Lichtkoppler verschärfen dieses Problem. Andererseits führt die Aufstellung der Kamera außerhalb des Fahrzeuginnenraums dazu, dass diese schnell verschmutzt und vor Beschädigung schlecht geschützt ist.

Es ist demnach Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kamera für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die vor Beschädigung geschützt ist und gleichzeitig bei geringer Lichteinstrahlung funktionsfähig ist.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

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 Abdeckeinrichtung zum Verdecken eines Strahleneintrittsbereichs, insbesondere einer Objektivoberfläche, der Kamera vorgesehen, wobei die Abdeckeinrichtung dazu ausgebildet ist, den Strahleneintrittsbereich automatisch aufzudecken, wenn die Kamera betätigt wird, und den Strahleneintrittsbereich zu verschließen, wenn die Kamera abgeschaltet wird.

Der Strahleneintrittsbereich kann durch eine Objektivoberfläche der Kamera oder eine Lichteinkopplungsfläche gebildet sein, wenn ein Lichtleiter, wie beispielsweise ein Umlenkspiegel, vorgesehen ist, der das einfallende Licht zur Objektivoberfläche ablenkt.

Die Abdeckeinrichtung kann insbesondere ein Deckel oder eine Schutzklappe sein. Mittels der Abdeckeinrichtung wird verhindert, dass der Strahleneintrittsbereich z.B. die Objektivoberfläche verschmutzt wird, solange die Kamera nicht verwendet wird, z.B. guten Sichtverhältnissen, wenn der Fahrer auf kein Fahrerassistenzsystem angewiesen ist. Somit wird verhindert, dass Schmutz auf den Strahleneintrittsbereich gelangt. Die Reinigung des Strahleneintrittsbereichs kann in größeren Zeitabständen erfolgen. Die Kamera kann damit außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet werden, so dass das in die Kamera eingestrahlte Licht, z.B. durch die Windschutzscheibe, nicht abgeschwächt ist.

In einer Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine an der Abdeckeinrichtung befestigte Wischeinrichtung auf, die bei verdecktem Strahleneintrittsbereich zwischen der Abdeckeinrichtung und dem Strahleneintrittsbereich angeordnet ist, so dass die Wischeinrichtung den Strahleneintrittsbereich beim Wechsel von ihrer Verschlussstellung in die Öffnungsstellung und/oder beim Wechsel von ihrer Öffnungsstellung in ihre Verschlussstellung reinigt. Hierdurch wird eine Reinigungsmöglichkeit des Strahleneintrittsbereichs der Kamera bereitgestellt, die eine Reinigung automatisch mit jeder Inbetriebnahme oder Außerbetriebnahme vornimmt. Sofern eine manuelle Ansteuerung der Abdeckeinrichtung vorgesehen ist, kann der Strahleneingangsbereich zwischendurch gereinigt werden. Als Wischeinrichtung können eine Bürste, ein Schwamm oder eine Gummilippe für sich alleine oder in Kombination eingesetzt werden.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass der Strahlungseintrittsbereich eine Schmutz und/oder Wasser abweisende Oberflächenbeschichtung aufweist. Die Oberflächenbeschichtung kann hydrophob oder oliophob ausgebildet sein. Damit wird verhindert, dass sich Verunreinigungen, in Form von Schmutzpartikeln oder Wasser, auf dem Strahlungseintrittsbereich ablagern, so dass die Oberfläche seltener gereinigt werden muss. Durch die Oberflächenbeschichtung werden kleinste Tropfen an der Oberfläche abgeschnürt und – bei senkrecht stehender Oberfläche – durch die Schwerkraft nach unten, d.h. weg von dem Strahlungseintrittsbereich gezogen. Da auch Schmutzpartikel weniger stark an der Oberfläche anhaften, kann die Reinigung dem Strahlungseintrittsbereich schonender unter Einsatz von weniger Reinigungsmittel erfolgen.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur beschrieben.
Die Figur zeigt eine Draufsicht auf eine Kamera 10. Die Kamera 10 weist ein Objektiv mit einer vor Beschädigungen zu schützenden Objektivoberfläche 20 auf. Die von der Kamera aufgenommene Umgebung liegt in Blickrichtung des mit dem Bezugszeichen A gekennzeichneten Pfeils. Zum Schutz der Objektivoberfläche 20 ist eine Abdeckeinrichtung 30 vorgesehen, die lateral gegenüber der Objektivoberfläche 20 verschiebbar ist. Die Abdeckeinrichtung 30 ist mit einem in der Figur nicht näher dargestellten Betätigungsmechanismus gekoppelt, welcher die Abdeckeinrichtung 30 bei Außerbetriebnahme der Kamera in Richtung des Pfeils A unmittelbar vor das Objektiv verschiebt, so dass eine Abdichtung gegenüber Schmutzpartikeln gegeben ist. Mit Inbetriebnahme der Kamera 10 wird die Abdeckeinrichtung 30 automatisch durch den Betätigungsmechanismus in die in der Figur gezeigte Öffnungsposition gebracht, bis die Kamera beim nächsten Mal wieder außer Betrieb genommen wird.
Nachdem die Objektivoberfläche 20 während ihres Betriebs der Umgebung ohne weiteren Schutz ausgeliefert ist, ist an der der Objektivoberfläche 20 zugewandten Seite der Abdeckeinrichtung 30 eine Wischeinrichtung 40, z.B. in Form von Bürsten, einem Schwamm oder einer Gummilippe angeordnet, welche jeweils beim Betätigen der Abdeckeinrichtung über die Objektivoberfläche 20 streifen und damit grobe Verunreinigungen von dieser entfernen. Um ein Verkratzen der Objektivoberfläche zu vermeiden, ist die Wischeinrichtung aus geeigneten Materialien zu wählen. Die Wischeinrichtung 40 kann, wie dies in der Figur dargestellt ist, lediglich in Teilbereichen der Abdeckeinrichtung 30 angeordnet oder flächig auf dieser angebracht sein.
Der Betätigungsmechanismus der Abdeckeinrichtung 30 kann prinzipiell auf beliebige Weise ausgebildet sein. Es ist lediglich vorgesehen, dass das Betätigen der Betätigungseinrichtung in unmittelbarer Rückkopplung zum An- bzw. Ausschalten der Kamera erfolgt. Der Betätigungsmechanismus kann beispielsweise elektro-motorisch oder mit einem Feder-Magnet-Mechanismus gebildet sein.

10: Kamera
20: Objektivoberfläche
30: Abdeckeinrichtung
40: Wischeinrichtung

Claims

Vorrichtung zur Sichtbarmachung der Umgebung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere bei Dunkelheit, mit einer zumindest eine Kamera (10) aufweisende Kameravorrichtung zum Bereitstellen eines Abbilds der Umgebung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdeckeinrichtung (30) zum Verdecken eines Strahleneintrittsbereichs (20), insbesondere einer Objektivoberfläche, der Kamera (10) vorgesehen ist, wobei die Abdeckeinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, den Strahleneintrittsbereich (20) automatisch aufzudecken, wenn die Kamera (10) betätigt wird, und den Strahleneintrittsbereich (20) zu verschließen, wenn die Kamera (10) abgeschaltet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine an der Abdeckeinrichtung (30) befestigte Wischeinrichtung (40) vorgesehen ist, die bei verdecktem Strahleneintrittsbereich (20) zwischen der Abdeckeinrichtung (30) und dem Strahleneintrittsbereich (20) angeordnet ist, so dass die Wischeinrichtung (40) den Strahleneintrittsbereich (20) beim Wechsel von ihrer Verschlussstellung in die Öffnungsstellung und/oder beim Wechsel von ihrer Öffnungsstellung in ihre Verschlussstellung reinigt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wischeinrichtung (40) zumindest eine Bürste, einen Schwamm oder eine Gummilippe aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahleneintrittsbereich (20) eine Schmutz und Wasser abweisende Oberflächenbeschichtung aufweist.