DE102005062272B4

DE102005062272B4 - Windschutzscheibe und Fahrspurerkennungssystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102005062272B4
Application number: DE102005062272.0A
Authority: DE
Inventors: Hagen Rakus
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-12-24
Filing date: 2005-12-24
Publication date: 2016-03-10
Anticipated expiration: 2025-12-25
Also published as: DE102005062272A1

Abstract

Fahrspurerkennungssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Kamerasystem mit einer hinter einer Windschutzscheibe (10) des Kraftfahrzeugs angeordneten Kamera, – wobei die Windschutzscheibe (10) aus einem Verbundglas mit einer äußeren Glasscheibe (12) und einer inneren Glasscheibe (14) besteht, die über eine zwischen den beiden Glasscheiben (12, 14) angeordnete Folie (16) verbunden sind, und – wobei in einem der Kamera gegenüberliegenden Bereich der Windschutzscheibe (10) – bis auf einen Teilbereich dieses Bereichs, der ein Sichtfeld der Kamera definiert – ein für sichtbares Licht undurchlässiges Material (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das undurchlässige Material (20) Bestandteil der zwischen der inneren und äußeren Glasscheibe (12, 14) angeordneten Folie (16) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Windschutzscheibe und ein Fahrspurerkennungssystem für ein Kraftfahrzeug, das ein Kamerasystem mit einer hinter dieser Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs angeordneten Kamera umfasst.
Fahrspurerkennungssysteme (englisch u. a.: lane departure warning (LDW)) warnen den Fahrer eines Fahrzeugs vor dem Verlassen der Fahrspur auf einer Straße. Hierbei sind unterschiedliche optische Systeme im Einsatz, die einer nachfolgenden Elektroniksoftware die Position des Fahrzeugs in der Fahrspur mitteilen. Droht das Fahrzeug aus der Spur zu driften, warnt das System bei Unterschreitung eines vorschreibbaren Kriteriums den Fahrer. Verlässt der Fahrkurs des Fahrzeugs unter gewissen zeitlichen Vorgaben die Spur, wird der Fahrer ebenfalls gewarnt.
Das Fahrspurerkennungssystem wird häufig durch ein Kamerasystem realisiert, dass hinter einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs angeordnet wird. Das Kamerasystem umfasst eine Kamera, die der optischen Erfassung der Umgebung durch die Windschutzscheibe dient. Aus ästhetischen Gründen als auch gegebenenfalls zur Definition eines Sichtfeldes der Kamera wird bei Fahrspurerkennungssystemen des Standes der Technik ein Dekordruck mit einem für sichtbares Licht undurchlässigen Material verwendet. Dieses Material ist üblicherweise ein Keramikdruck, der auf der Windschutzscheibe eingebrannt wird.
Die Windschutzscheiben gängiger (Personen-)Kraftfahrzeuge bestehen aus einem Verbundglas mit einer äußeren und einer inneren Glasscheibe, die über eine zwischen ihnen angeordnete Folie miteinander verbunden sind. Im Stand der Technik wird nun das für sichtbares Licht undurchlässige Material als keramischer Dekordruck auf eine Innenseite der äußeren und/oder inneren Glasscheibe aufgedruckt. Nachteilig hieran ist, dass aufgrund einer unterschiedlichen Wärmeaufnahme des keramischen Dekordrucks und der Glasscheiben beim Biegeprozess der Windschutzscheibe die Dekorfarbe mehr Wärme aufnimmt. Dies wiederum hat zur Folge, dass im Übergang von der bedruckten Fläche hin zum Sichtfeld der Kamera optische Verzerrungen auftreten können.
Die DE 199 02 471 C2 beschreibt eine gebogene, transparente Verbundscheibe aus wenigstens zwei festen Scheiben und einem zwischen diesen angeordneten mehrlagigen Laminat aus wenigstens einer mit einer Dünnschicht versehenen Trägerfolie und äußeren Klebeschichten, sowie mit einem die Sichtfläche der Verbundscheibe auf wenigstens einer Seite begrenzenden Randstreifen aus einem opaken Material. Die sich über die Sichtfläche erstreckende Trägerfolie ist so zugeschnitten, dass ihre Schnittkante vor den Randbereichen mit den engsten Biegeradien der Verbundscheibe liegt, und dass die Schnittkante in wenigstens einer Durchsichtrichtung von dem Randstreifen gerade noch überdeckt ist.
In der EP 12 21 642 A2 wird ein Fahrspurerkennungssystem für ein Fahrzeug offenbart, das Folgendes umfasst: einen Kamerasatz zum Aufnehmen eines Straßenbildes einer Straße vor dem Fahrzeug; einen Speicher zum Speichern von Parametern, die eine Modellfahrspurmarkierung des Straßenbildes repräsentieren; und ein Steuergerät, das mit dem Kamerasatz und dem Speicher gekoppelt ist. Das Steuergerät ist so gestaltet, dass es: eine Mehrzahl von Fahrspurmarkierungskandidatenpunkt-Erfassungsbereichen auf dem Straßenbild einstellt, so dass eine Reihe von Fahrspurmarkierungskandidatenpunkt-Erfassungsbereichen in der y-Richtung eines x-y-Koordinatensystems des Straßenbildes verläuft, wobei die y-Koordinate eines Startpunkts jedes Fahrspurmarkierungskandidatenpunkt-Erfassungsbereichs der y-Koordinate eines Endpunkts des vorherigen Fahrspurmarkierungskandidatenpunkt-Erfassungsbereichs in der Reihe entspricht, einen Fahrspurmarkierungskandidatenpunkt in jedem Fahrspurmarkierungskandidatenpunkt-Erfassungsbereich erfasst, Variationen der Parameter durch Vergleichen der erfassten Fahrspurmarkierungskandidatenpunkte mit entsprechenden Punkten auf der Modellfahrspurmarkierung berechnet, die von den im Speicher gespeicherten Parametern abgeleitet sind, die Parameter gemäß der Variation korrigiert und Straßenformanzeigeinformationen auf der Basis der Parameter ausgibt. Wenn das Steuergerät keinen Kandidatenpunkt in einem der Fahrspurmarkierungskandidatenpunkt-Erfassungsbereiche erfasst, nimmt das Steuergerät das Erfassungsergebnis des Endpunktes des vorherigen Fahrspurmarkierungskandidatenpunkt-Erfassungsbereichs als Anfangspunkt dieses Fahrspurmarkierungskandidatenpunkt-Erfassungsbereichs.
Aus der EP 0 773 706 B1 ist eine elektrisch beheizbare Verbundglasscheibe bekannt, mit einer äußeren Glasscheibe, einer inneren Glasscheibe und einer mit den Glasscheiben verbundenen thermoplastischen Zwischenfolie, in deren an der inneren Glasscheibe anliegenden Seite metallische Sammelschienen als Stromzuführungsleiter zu Heizwiderstandsdrähten oder Heizwiderstandsschichten oberflächlich im Randbereich eingebettet sind. Die innere Glasscheibe ist auf ihrer freien Oberfläche mit einem Dekorrahmen aus einer lichtundurchlässigen Einbrennfarbe versehen, und zwischen der Außenseite der äußeren Glasscheibe und den metallischen Sammelschienen ist eine weitere lichtundurchlässige Schicht vorgesehen. Diese weitere lichtundurchlässige Schicht entspricht farblich dem auf der freien Oberfläche der inneren Glasscheibe angeordneten Dekorrahmen, ist zwischen der thermoplastischen Zwischenfolie und den Sammelschienen angeordnet und ist unmittelbar mit der Oberfläche des die Sammelschiene bildenden Metallfolienstreifens verbunden. Die weitere lichtundurchlässige Schicht ist einlagig.
Die GB 2 271 139 A beschreibt ein Kraftfahrzeug-Fenster und ein Verfahren zur Herstellung desselben. Das Fenster umfasst eine Folie und einen Einsatz. Der Einsatz passt in eine Vertiefung in der Folie und besteht aus einem Material, das eine höhere Infrarot-Lichtdurchlässigkeit als die Folie besitzt. Eine Infrarotkamera ist mit dem Einsatz in der Weise ausgerichtet, dass die Kamera Infrarotlicht von der Szenerie vor dem Fahrzeug durch den Einsatz hindurch empfängt. Die Infrarot-Kamera ist operativ mit einer visuellen Anzeigeeinheit verbunden, deren Ausgangssignal durch eine geeignete Optik in Richtung der Windschutzscheibe projiziert werden kann und von dieser nach Art einer Head-up-Displays in Richtung eines Fahrers des Fahrzeugs reflektiert werden kann.
In der DE 100 10 599 A1 wird eine Fahrzeugscheibe, insbesondere eine Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens oder Lastkraftwagens, mit einer daran angeordneten Trägerplatte einer Sensorik gezeigt, wobei die Fahrzeugscheibe eine Aufnahme aufweist, in welche die Trägerplatte zumindest teilweise eingesetzt ist. Die Aufnahme ist durch eine die Fahrzeugscheibe durchdringende Aussparung am Rand der Fahrzeugscheibe ausgebildet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrspurerkennungssystem der gattungsgemäßen Art und eine Windschutzscheibe bereitzustellen, mittels denen die geschilderten Nachteile des Standes der Technik überwunden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrspurerkennungssystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3 gelöst, wobei eine Windschutzscheibe nach Anspruch 4 oder 5 zum Einsatz kommt. Die Windschutzscheibe ist selbstverständlich auch unabhängig vom Fahrspurerkennungssystem einsetzbar, da bereits durch die Windschutzscheibe unabhängig vom Fahrspurerkennungssystem die Transmissionsoptik verbessert wird.
Die Erfindung geht nach Variante 1 von einem Fahrspurerkennungssystem aus, das ein Kamerasystem mit einer hinter einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs eingebauten Kamera umfasst. Die Windschutzscheibe besteht aus Verbundglas mit einer äußeren Glasscheibe und einer inneren Glasscheibe, die jeweils mit einer zwischen den beiden Glasscheiben angeordnete Folie verbunden sind. In einem der Kamera gegenüberliegenden Bereich der Windschutzscheibe – bis auf einen Teilbereich, der ein Sichtfeld der Kamera darstellt – ist ein für sichtbares Licht undurchlässiges Material angeordnet.
Variante 1 des erfindungsgemäßen Fahrspurerkennungssystems zeichnet sich dadurch aus, dass das undurchlässige Material Bestandteil der zwischen der inneren und der äußeren Glasscheibe angeordneten Folie ist. Hierdurch wird beim Biegeprozess der Windschutzscheibe eine Verzerrung des mit dem undurchlässigen Material abgedeckten Randbereiches des Sichtfeldes der Kamera vermieden, so dass optische Verzerrungen in diesem Randbereich nicht mehr auftreten. Da das undurchlässige Material nicht mehr direkt auf der Glasscheibe der Windschutzscheibe aufgebracht wird, sondern Bestandteil der Folie ist, sind die Anforderungen an das Material geringer. So können Materialien eingesetzt werden, die für den herkömmlichen keramischen Dekordruck nicht verwendbar sind. Vorzugsweise ist die Folie einseitig oder beidseitig mit dem undurchlässigen Material bedruckt. Die Herstellung einer derartigen Folie lässt sich besonders kostengünstig realisieren.
Variante 2 des erfindungsgemäßen Fahrspurerkennungssystems geht von demselben gattungsgemäßen Fahrspurerkennungssystem aus, wie es der nach Variante 1 geschilderten Ausführungsform zugrunde liegt.
Variante 2 zeichnet sich im Unterschied zur Variante 1 dadurch aus, dass das undurchlässige Material Bestandteil einer Folie ist, die zwischen der inneren Glasscheibe und der Kamera angeordnet ist. An einer Innenseite der Windschutzscheibe kann demnach eine Folie aufgeklebt werden, die den kamerazugewandten Bereich der Windschutzscheibe – bis auf einen Teilbereich dieses Bereiches, der ein Sichtfeld der Kamera darstellt – mit dem undurchsichtigen Material abdeckt. Die Aufbringung der Folie kann unabhängig vom Biegeprozess der Windschutzscheibe erfolgen, so dass Verzerrungen im Randbereich des Sichtfensters vermieden werden. Vorzugsweise ist die Folie einseitig oder beidseitig mit dem undurchlässigen Material bedruckt. Die Herstellung einer derartigen Folie lässt sich besonders kostengünstig realisieren.
Variante 3 des erfindungsgemäßen Fahrspurerkennungssystems geht von einem gattungsgemäßen Fahrspurerkennungssystem aus, wie es der nach Variante 1 geschilderten Ausführungsform zugrunde liegt, wobei jedoch zusätzlich das undurchlässige Material eine auf eine Innenseite der äußeren Glasscheibe oder alternativ auf einer Innenseite der inneren Glasscheibe aufgedruckte Keramikfarbe ist.
Variante 3 zeichnet sich nun im Unterschied zur Variante 1 dadurch aus, dass die Keramikfarbe an den Rändern zum Sichtfeld der Kamera mittels Rasterdruck aufgetragen ist. Rasterdruck bedeutet, dass die Keramikfarbe an den Rändern zum Sichtfeld nicht eine geschlossene Fläche bildet, sondern vielmehr einzelne Druckfragmente voneinander beabstandet in der Randzone angeordnet sind. Ein sich zwischen den einzelnen Druckfragmenten ergebender Freiraum wird so vorgegeben, dass er für das menschliche Auge nicht mehr oder allenfalls ansatzweise wahrnehmbar ist. Die Freiräume sind vorzugsweise in Form eines Gitters angeordnet, dessen Linienbreite etwa 50–200 µm beträgt. Dadurch, dass die einzelnen Druckfragmente voneinander getrennt sind, wirken auf sie bei der Biegung der Windschutzscheibe nur geringe Scherkräfte, so dass die Strukturen in diesem Bereich nicht gedehnt werden und störende optische Verzerrungen im Kamerasystem vermieden werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Bereich der Windschutzscheibe, der für das erfindungsgemäße Fahrspurerkennungssystem nach Variante 1 modifiziert wurde;
2 einen Bereich der Windschutzscheibe, der für das erfindungsgemäße Fahrspurerkennungssystem nach Variante 2 modifiziert wurde; und
3 einen Bereich der Windschutzscheibe, der für das erfindungsgemäße Fahrspurerkennungssystem nach Variante 3 modifiziert wurde.
Ein Fahrspurerkennungssystem der gattungsgemäßen Art umfasst ein Kamerasystem mit einer hinter einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs angeordneten Kamera. In einer Explosionsdarstellung gibt 1 einen Schnitt durch den Bereich der Windschutzscheibe wieder, der erfindungsgemäß variiert wurde.
Die Windschutzscheibe 10 besteht aus einem Verbundglas mit einer äußeren Glasscheibe 12 und einer inneren Glasscheibe 14. Zwischen den beiden Glasscheiben 12, 14 befindet sich eine Folie 16, üblicherweise aus einem transparenten, polymeren Material, das den gleichen Brechungsindex und eine gute Haftung zu Glas besitzt und damit die beiden Glasscheiben 12, 14 miteinander verbindet. Unterhalb der inneren Glasscheibe 14 wird die Kamera des Kamerasystems angeordnet (hier nicht dargestellt). Ein Sichtfeld der Kamera erstreckt sich demgemäß ausgehend von der Kamera zunächst durch die innere Glasscheibe 14, dann die Folie 16 und schließlich die äußere Glasscheibe 12. Aus ästhetischen und teils auch messtechnischen Gründen werden bauliche Bestandteile der Kamera / des Fahrspurerkennungssystems so weit wie möglich verdeckt beziehungsweise ein Sichtfeld der Kamera durch Definition von Seitenrändern eingegrenzt.
Nach der in 1 dargestellten Variante 1 der Erfindung wird zu diesem Zwecke die Folie 16 an ihrer Oberseite 18 mit einem Material 20 bedruckt. Das Material 20 ist für sichtbares Licht undurchlässig und kann ein gängiger Farbstoff sein.
2 zeigt in einer Explosionsdarstellung den Bereich der Windschutzscheibe 10, der gemäß Variante 2 der Erfindung modifiziert wurde. Im Aufbau gleicht die Windschutzscheibe 10 nach Variante 2 weitgehend der aus 1, so dass die gleichen Bezugszeichen vergeben wurden und hinsichtlich des Aufbaus auf die vorherigen Ausführungen verwiesen wird. Der Unterschied der Variante 2 zur in 1 dargestellten Variante 1 liegt darin, dass das undurchlässige Material 20 Bestandteil einer zusätzlichen Folie 22 ist, die zwischen der inneren Glasscheibe 14 und der – hier nicht dargestellten – Kamera angeordnet ist. Die Folie 22 wird üblicherweise aus einem transparenten polymeren Material geformt und das undurchlässige Material 20 wird auf diese aufgedrückt, zum Beispiel wie hier dargestellt auf eine Oberseite 24 der Folie 22.
3 zeigt in einer Explosionsdarstellung den Bereich der Windschutzscheibe 10, der gemäß Variante 3 der Erfindung modifiziert wurde. Im Aufbau gleicht die Windschutzscheibe 10 nach Variante 3 weitgehend der aus 1, so dass die gleichen Bezugszeichen vergeben wurden und hinsichtlich des Aufbaus auf die vorherigen Ausführungen verwiesen wird. Der Unterschied der Variante 3 zur in 1 dargestellten Variante 1 liegt darin, dass das undurchlässige Material 20 eine Keramikfarbe ist, die auf einer Innenseite 26 der äußeren Glasscheibe 12 aufgebrannt wird. Alternativ könnte die Keramikfarbe jedoch auf eine Innenseite der inneren Glasscheibe 14 aufgebrannt sein. An den Rändern vom Sichtfeld ist die Keramikfarbe als Rasterdruck aufgetragen. Hierdurch entstehen an den Rändern einzelne Druckfragmente 28, die durch Freiräume voneinander getrennt sind. Die Abmessungen dieser Strukturen liegen im Bereich von 10–500 µm, das heißt, ein Abstand zwischen den einzelnen Druckfragmenten 28 als auch die Dimensionen der Druckfragmente 28 selbst sollen den genannten Maßgaben folgen.
Bezugszeichenliste

10: Windschutzscheibe
12: äußere Glasscheibe
14: innere Glasscheibe
16: Folie
18: Oberseite der Folie 16
20: undurchlässiges Material
22: Folie
24: Oberseite der Folie 22
26: Innenseite der äußeren Glasscheibe 12
28: Farbfragmente

Claims

Fahrspurerkennungssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Kamerasystem mit einer hinter einer Windschutzscheibe (10) des Kraftfahrzeugs angeordneten Kamera, – wobei die Windschutzscheibe (10) aus einem Verbundglas mit einer äußeren Glasscheibe (12) und einer inneren Glasscheibe (14) besteht, die über eine zwischen den beiden Glasscheiben (12, 14) angeordnete Folie (16) verbunden sind, und – wobei in einem der Kamera gegenüberliegenden Bereich der Windschutzscheibe (10) – bis auf einen Teilbereich dieses Bereichs, der ein Sichtfeld der Kamera definiert – ein für sichtbares Licht undurchlässiges Material (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das undurchlässige Material (20) Bestandteil der zwischen der inneren und äußeren Glasscheibe (12, 14) angeordneten Folie (16) ist.
Fahrspurerkennungssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Kamerasystem mit einer hinter einer Windschutzscheibe (10) des Kraftfahrzeugs angeordneten Kamera, – wobei die Windschutzscheibe (10) aus einem Verbundglas mit einer äußeren Glasscheibe (12) und einer inneren Glasscheibe (14) besteht, die über eine zwischen den beiden Glasscheiben (12, 14) angeordnete Folie (16) verbunden sind, und – wobei in einem der Kamera gegenüberliegenden Bereich der Windschutzscheibe (10) – bis auf einen Teilbereich dieses Bereichs, der ein Sichtfeld der Kamera definiert – ein für sichtbares Licht undurchlässiges Material (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das undurchlässige Material (20) Bestandteil einer Folie (22) ist, die zwischen der inneren Glasscheibe (14) und der Kamera angeordnet ist.
Fahrspurerkennungssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Kamerasystem mit einer hinter einer Windschutzscheibe (10) des Kraftfahrzeugs angeordneten Kamera, wobei die Windschutzscheibe (10) aus einem Verbundglas mit einer äußeren Glasscheibe (12) und einer inneren Glasscheibe (14) besteht, die über eine zwischen den beiden Glasscheiben angeordnete Folie (16) verbunden sind, und – wobei in einem der Kamera gegenüberliegenden Bereich der Windschutzscheibe (10) – bis auf einen Teilbereich dieses Bereichs, der ein Sichtfeld der Kamera definiert – ein für sichtbares Licht undurchlässiges Material (20) angeordnet ist, und das undurchlässige Material (20) eine auf eine Innenseite (26) der äußeren Glasscheibe (12) oder der inneren Glasscheibe (14) aufgedruckte Keramikfarbe ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikfarbe an den Rändern zum Sichtfeld der Kamera mittels Rasterdruck aufgetragen ist.
Windschutzscheibe (10), insbesondere für ein Fahrspurerkennungssystem, – wobei die Windschutzscheibe (10) ein Verbundglas mit einer äußeren Glasscheibe (12) und einer inneren Glasscheibe (14) aufweist, die über eine zwischen den beiden Glasscheiben (12, 14) angeordnete Folie (16) verbunden sind, – wobei in einem Teilbereich der Windschutzscheibe (10) ein für sichtbares Licht undurchlässiges Material (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – das undurchlässige Material (20) – Bestandteil der zwischen der inneren und äußeren Glasscheibe (12, 14) angeordneten Folie (16) oder – Bestandteil einer Folie (22) ist, die an der inneren Glasscheibe (14) angeordnet ist.
Windschutzscheibe (10), insbesondere für ein Fahrspurerkennungssystem, – wobei die Windschutzscheibe (10) ein Verbundglas mit einer äußeren Glasscheibe (12) und einer inneren Glasscheibe (14) aufweist, die über eine zwischen den beiden Glasscheiben (12, 14) angeordnete Folie (16) verbunden sind, – wobei in einem Teilbereich der Windschutzscheibe (10) ein für sichtbares Licht undurchlässiges Material (20) angeordnet ist, und – das undurchlässige Material (20) eine auf eine Innenseite (26) der äußeren Glasscheibe (12) oder der inneren Glasscheibe (14) aufgedruckte Keramikfarbe ist, dadurch gekennzeichnet, dass das undurchlässiges Material (20) an den Rändern eines unbeschichteten Sichtfeldes der Windschutzscheibe (10) mittels Rasterdruck aufgetragen ist.