DE102005055349A1

DE102005055349A1 - Anordnung zur Steuerung einer Heizeinrichtung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102005055349A1
Application number: DE200510055349
Authority: DE
Inventors: Andreas Loewe; Albrecht Klotz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2007-05-24

Abstract

Bei einer Anordnung zur Steuerung einer Heizeinrichtung eines Kraftfahrzeugs ist vorgesehen, dass eine Videokamera auf eine Fensterscheibe des Kraftfahrzeugs gerichtet ist und dass die Videokamera mit einem Bildverarbeitungssystem verbunden ist, das aus Merkmalen des aufgenommenen Bildes ein Steuersignal für die Heizeinrichtung gewinnt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung einer Heizeinrichtung eines Kraftfahrzeugs.

Fensterscheiben von Kraftfahrzeugen sind in der kalten Jahreszeit, insbesondere wenn das Kraftfahrzeug im Freien abgestellt wurde, häufig bereift. Das Entfernen des Reifs, das aus Sicherheitsgründen vor der Benutzung des Kraftfahrzeugs geschehen sollte, ist häufig recht arbeitsintensiv bzw. benötigt im Falle der Verwendung von Scheibenheizungen viel elektrische Energie. In beiden Fällen dauert es eine Weile, bis das Kraftfahrzeug sicher in Betrieb genommen werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Steuerung einer Heizeinrichtung derart zu ermöglichen, dass bereifte Fensterscheiben des Kraftfahrzeugs weitgehend selbständig enteist werden.

Offenbarung der Erfindung

Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Anordnung dadurch gelöst, dass eine Videokamera auf eine Fensterscheibe des Kraftfahrzeugs gerichtet ist und dass die Videokamera mit einem Bildverarbeitungssystem verbunden ist, das aus Merkmalen des aufgenommenen Bildes ein Steuersignal für die Heizeinrichtung gewinnt.

Das automatische Einschalten der Heizeinrichtung hat unter anderem den Vorteil, dass bei entsprechender Programmierung der Fahrer bereits enteiste Fensterscheiben vorfindet, wenn er das Kraftfahrzeug benutzen möchte. Leistungsfähige Bildverarbeitungssysteme können je nach Auslegung im Einzelnen relevante Merkmale, beispielsweise Eiskristallstrukturen, aus dem aufgenommenen Bild extrahieren und daraus ein Steuersignal gewinnen. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Steuersignal derart gebildet ist, dass bei Vorliegen von im Wesentlichen gleichmäßig verteilter Helligkeit die Heizeinrichtung eingeschaltet ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung kann zur Gewinnung des Steuersignals vorgesehen sein, dass die Videokamera derart angeordnet ist, dass außenliegende Teile des Kraftfahrzeugs aufgenommen werden, und dass das Bildverarbeitungssystem derart ausgelegt ist, dass ein gespeichertes die Teile umfassendes Bild mit dem jeweils aufgenommenen Bild verglichen wird und dass bei Nichtvorhandensein von Merkmalen der Teile die Heizeinrichtung eingeschaltet wird.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung, die insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn die Abbildung von Teilen des Kraftfahrzeugs unzweckmäßig ist, besteht darin, dass die Videokamera derart angeordnet ist, dass Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs aufgenommen werden, und dass das Bildverarbeitungssystem derart ausgebildet ist, dass ein gespeichertes die Objekte enthaltendes Bild mit dem jeweils aufgenommenen Bild verglichen wird und dass bei Nichtvorhandensein des Bildes der Objekte die Heizeinrichtung eingeschaltet wird.

Nach erfolgter Enteisung kann die Videokamera wieder die Fahrzeugumgebung aufnehmen, was bei der erfindungsgemäßen Anordnung ermöglicht, dass ein Steuersignal zum Ausschalten der Heizeinrichtung erzeugt wird, wenn das Bildverarbeitungssystem eine Struktur im Bild feststellt. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Heizeinrichtung nach einer vorgegebenen Zeit ausgeschaltet wird. Durch das automatische Ausschalten wird vermieden, dass unnötige Belastung des Bordstromnetzes erfolgt, wenn der Fahrer das Abschalten vergisst.

Um das Einschalten der Heizeinrichtung mit Sicherheit auszuschließen, wenn hohe Umgebungstemperaturen ein Vereisen oder eine Bereifung der Fensterscheibe unmöglich machen, ist bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens ein Temperatursensor vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal mit dem Steuersignal derart verknüpft wird, dass die Heizeinrichtung nur eingeschaltet wird, wenn die vom Sensor gemessene Temperatur kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass der mindestens eine Temperatursensor die Temperatur der Fensterscheibe erfasst.

Zur genaueren Erfassung der Temperaturverhältnisse, die zu einer Bereifung oder Vereisung führen können, kann bei der Weiterbildung vorgesehen sein, dass mindestens ein weiterer Temperatursensor vorgesehen ist, der die Lufttemperatur außerhalb des Kraftfahrzeugs erfasst.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Videokamera im Bereich eines Rückspiegels angeordnet und auf die Frontscheibe gerichtet ist. Bei dieser Ausgestaltung und auch bei anderen Anordnungen der Videokamera kann vorgesehen sein, dass die Videokamera für weitere Funktionalitäten ausgebildet ist. Dies führt zu einem zusätzlichen Nutzen für Käufer von Kraftfahrzeugen, da der Mehraufwand für die Erfindung bei Vorhandensein einer Videokamera im Kraftfahrzeug für andere Funktionalitäten, beispielsweise Nachtsicht, Verkehrszeichen-, Objekt- und Spurdetektion, äußerst gering ist. So ist beispielsweise auch ein Mehrfachnutzen bei an den Innenraum gerichteten Videokameras zur Insassenerkennung und Positionsmessung möglich.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann mit verschiedenartigen Heizeinrichtungen angewendet werden, wobei in erster Linie daran gedacht ist, dass die Heizeinrichtung eine Scheibenheizung ist.

Alternativ oder zusätzlich kann jedoch vorgesehen sein, dass die Heizeinrichtung eine Standheizung ist und/oder dass die Heizeinrichtung die Innenraumheizung ist, wobei das Steuersignal Luftklappen derart steuert, dass Warmluft an die Fensterscheibe geleitet wird, und/oder dass die Heizeinrichtung die Innenraumheizung ist, wobei das Steuersignal ein elektrisches Gebläse steuert.

Häufig kann davon ausgegangen werden, dass bei Vereisung einer Fensterscheibe die Wahrscheinlichkeit besteht, dass auch andere Fensterscheiben vereisen. Deshalb ist gemäß einer Weiterbildung vorgesehen, dass außer der Fensterscheibe, auf welche die Videokamera gerichtet ist, weitere Scheiben mit Heizeinrichtungen versehen sind, die vom Steuersignal gesteuert werden, und/oder dass ferner Heizeinrichtungen für die Außenspiegel gesteuert werden.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ermöglicht eine von einer externen Beleuchtung unabhängige Funktion dadurch, dass eine Beleuchtungseinrichtung auf denjenigen Teil der Fensterscheibe, der von der Videokamera aufgenommen wird, derart gerichtet ist, dass an der Fensterscheibe reflektiertes Licht der Beleuchtungseinrichtung nicht in die Videokamera gelangt und dass das Bildverarbeitungssystem die Heizeinrichtung einschaltet, wenn bei eingeschalteter Beleuchtungseinrichtung und bei ausgeschalteter Beleuchtungseinrichtung aufgenommene Bilder Helligkeitsunterschiede aufweisen.

Um eine Störung anderer Verkehrsteilnehmer durch die Beleuchtungseinrichtung zu vermeiden, kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungseinrichtung Infrarotlicht abstrahlt. Außerdem kann der Energieverbrauch beträchtlich reduziert werden, wenn die Beleuchtungseinrichtung pulsierend betrieben wird. Dabei können relativ große Pausen zwischen den einzelnen Lichtimpulsen vorgesehen sein, da eine Bereifung oder Vereisung nicht ganz plötzlich vonstatten geht.

Eine Bereifung bzw. Vereisung erfolgt in der Regel bei einem stehenden, nicht benutzten Fahrzeug, während bei einer normalen Benutzung im Winter durch die Innenraumheizung eine Reifbildung verhindert wird. Um trotzdem während der Fahrt eine Bereifung zu erkennen, kann ferner bei der Erfindung vorgesehen sein, dass das Bildverarbeitungssystem derart ausgebildet ist, dass die Heizeinrichtung eingeschaltet wird, wenn bei bewegtem Kraftfahrzeug kein wesentlicher optischer Fluss im aufgenommenen Bild vorhanden ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
1 ein Kraftfahrzeug mit einer eingebauten Videokamera,
2 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels,
3 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels und
4 ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels.
Das Kraftfahrzeug 1 ist teilweise geschnitten dargestellt, so dass der Bereich des Innenspiegels sichtbar ist, in welchem eine Videokamera 2 angeordnet ist. Das Blickfeld 3 der Videokamera 2 ist nach vorne gerichtet und umfasst an der unteren Kante einen Teil der Karosserie 5. Außerdem liegt ein Teil der Windschutzscheibe 4 im Blickfeld.
Bei der Anordnung nach 2 ist ein Ausgang der Videokamera 2 mit einem Mikrocomputer 6 verbunden, der neben anderen Programmen ein Bildverarbeitungssystem enthält. Der Mikrocomputer 6 ist mit einem Speicher 7 verbunden, der neben Programmen, festen und veränderlichen Daten auch aufgenommene Bilder speichern kann, die zu Zwecken eines Vergleichs mit dem jeweils aufgenommenen Bild aus dem Speicher 7 ausgelesen werden können. Es ist jedoch auch möglich zu Vergleichszwecken lediglich Merkmale der jeweils zu vergleichenden Bilder zu speichern.
Über geeignete Eingänge sind Temperatursensoren 8, 9 und ein Schalter 10 mit dem Mikrocomputer 6 verbunden. Die Temperatursensoren 8, 9 messen beispielsweise die Temperaturen der Windschutzscheibe 4 (1) und der Umgebungsluft. Mit dem Schalter 10 kann beispielsweise die gesamte Anordnung eingeschaltet werden oder es kann die Heizeinrichtung für den Fall, dass die Fensterscheibe klar ist, ohne dass die erfindungsgemäße Anordnung ein Abschalten vornimmt, abgeschaltet werden.
An Ausgänge des Mikrocomputers 6 sind bei den in 2 dargestellten Ausführungsbeispielen mehrere Heizeinrichtungen bzw. Teile davon angeschlossen. Dieses sind eine Scheibenheizung 11, eine Luftklappe 12 und ein Ventilator 13. Mit der Luftklappe 12 und dem Ventilator 13 kann beispielsweise verstärkt warme Luft aus der Innenraumheizung auf die Scheibe geblasen werden, die jeweils enteist werden soll.
3 zeigt ein Beispiel, bei welchem mehrere Scheibenheizungen 11, 14, 15, 16 vom Mikrocomputer 6 gesteuert werden, nämlich Scheibenheizungen für die Frontscheibe 4 (1) und für die Heckscheibe sowie für zwei Außenspiegel.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist eine Beleuchtungseinrichtung 17 auf die Frontscheibe 4 gerichtet, die vom Mikrocomputer 6 impulsförmig angesteuert wird. Vorzugsweise ist die Beleuchtungseinrichtung 17 eine Infrarot-Lichtdiode. Solange die Scheibe klar ist, wird das Licht teilweise durch die Frontscheibe 4 hindurchgelassen und teilweise an der Frontscheibe in die durch Pfeile gekennzeichnete Richtung reflektiert. Bei bereifter Scheibe wird jedoch der durch die Scheibe hindurchtretende Anteil des Lichts gestreut remittiert, so dass sich das aufgenommene Bild aufhellt. Daraus kann das Bildverarbeitungssystem eine bereifte Scheibe erkennen.

Claims

Anordnung zur Steuerung einer Heizeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass eine Videokamera (2) auf eine Fensterscheibe (4) des Kraftfahrzeugs (1) gerichtet ist und dass die Videokamera (2) mit einem Bildverarbeitungssystem (6) verbunden ist, das aus Merkmalen des aufgenommenen Bildes ein Steuersignal für die Heizeinrichtung (11 bis 16) gewinnt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal derart gebildet ist, dass bei Vorliegen von im Wesentlichen gleichmäßig verteilter Helligkeit die Heizeinrichtung (11 bis 16) eingeschaltet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Videokamera (2) derart angeordnet ist, dass außenliegende Teile (5) des Kraftfahrzeugs (1) aufgenommen werden, und dass das Bildverarbeitungssystem (6) derart ausgelegt ist, dass ein gespeichertes die Teile (5) umfassendes Bild mit dem jeweils aufgenommenen Bild verglichen wird und dass bei Nichtvorhandensein von Merkmalen der Teile (5) die Heizeinrichtung (11 bis 16) eingeschaltet wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Videokamera (2) derart angeordnet ist, dass Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (1) aufgenommen werden, und dass das Bildverarbeitungssystem (6) derart ausgebildet ist, dass ein gespeichertes die Objekte enthaltendes Bild mit dem jeweils aufgenommenen Bild verglichen wird und dass bei Nichtvorhandensein des Bildes der Objekte die Heizeinrichtung (11 bis 16) eingeschaltet wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuersignal zum Ausschalten der Heizeinrichtung (11 bis 16) erzeugt wird, wenn das Bildverarbeitungssystem (6) eine Struktur im Bild feststellt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (11 bis 16) nach einer vorgegebenen Zeit ausgeschaltet wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Temperatursensor (8) vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal mit dem Steuersignal derart verknüpft wird, dass die Heizeinrichtung (11 bis 16) nur eingeschaltet wird, wenn die vom Sensor (8) gemessene Temperatur kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Temperatursensor (8) die Temperatur der Fensterscheibe (4) erfasst.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiterer Temperatursensor (9) vorgesehen ist, der die Lufttemperatur außerhalb des Kraftfahrzeugs (1) erfasst.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Videokamera (2) im Bereich eines Rückspiegels angeordnet und auf die Frontscheibe (4) gerichtet ist.
Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Videokamera (2) für weitere Funktionalitäten ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung eine Scheibenheizung (11, 14) ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung eine Standheizung ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung die Innenraumheizung ist, wobei das Steuersignal Luftklappen (12) derart steuert, dass Warmluft an die Fensterscheibe (4) geleitet wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung die Innenraumheizung ist, wobei das Steuersignal ein elektrisches Gebläse (13) steuert.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außer der Fensterscheibe (4), auf welche die Videokamera (2) gerichtet ist, weitere Scheiben mit Heizeinrichtungen (14) versehen sind, die vom Steuersignal gesteuert werden.
Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ferner Heizeinrichtungen (15, 16) für die Außenspiegel gesteuert werden.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beleuchtungseinrichtung (17) auf denjenigen Teil der Fensterscheibe (4), der von der Videokamera (2) aufgenommen wird, derart gerichtet ist, dass an der Fensterscheibe (4) reflektiertes Licht der Beleuchtungseinrichtung (17) nicht in die Videokamera (2) gelangt und dass das Bildverarbeitungssystem (6) die Heizeinrichtung (11 bis 16) einschaltet, wenn bei eingeschalteter Beleuchtungseinrichtung (17) und bei ausgeschalteter Beleuchtungseinrichtung (17) aufgenommene Bilder Helligkeitsunterschiede aufweisen.
Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (17) Infrarotlicht abstrahlt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (17) pulsierend betrieben wird.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildverarbeitungssystem (6) derart ausgebildet ist, dass die Heizeinrichtung (11 bis 16) eingeschaltet wird, wenn bei bewegtem Kraftfahrzeug (1) kein wesentlicher optischer Fluss im aufgenommenen Bild vorhanden ist.