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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Glasscheibe und einer Sensoreinrichtung zum Detektieren einer Beschädigung. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Detektieren einer Beschädigung an einer Glasscheibe eines Fahrzeugs.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2006 007 945 A1 ist eine Vorrichtung zur Ermittlung der Verursacher von Parkunfällen im Straßenverkehr bekannt. Hierbei werden Erschütterungssensoren und Kameras sowie gegebenenfalls Bauteile zur Alarmierung in den Kennzeichenhalterungen an der Vorder- und Rückseite des Kraftfahrzeugs installiert. Diese nehmen ständig den unmittelbaren Verkehrsraum vor und hinter dem Fahrzeug auf. Nur im Fall eines Signals des Erschütterungssensors werden die kurz vor und nach Signalabgabe erzeugten Bilddaten auf einem Speichermedium (z. B. USB-Stick) abgelegt.
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Darüber hinaus beschreibt die Druckschrift
DE 40 13 155 A1 einen Sicherheitsmelder für Kraftfahrzeuge zum Schutz vor Einbruch oder Diebstahl und einen Melder zur Sicherheit anderer Straßenverkehrsteilnehmer. Der Alarmmelder in einer Sicherungsscheibe ermöglicht, bei Beschädigung der Scheibe einen Alarm beziehungsweise Unfall zu melden. Die Scheibe besteht aus zwei Komponenten, nämlich einem starken Verbundglas sowie einer starken Kunststofffolie zum Fahrzeuginneren hin. Bei Beschädigung der Scheibe durch Steinschlag oder Unfall mit Glasscheibenbruch kann automatisch die Warnblinkanlage angehen.
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Darüber hinaus ist in der Druckschrift
DE 1 278 292 B eine Alarmglasscheibe offenbart. Auf ihr ist eine elektrisch leitende Schicht aufgebracht, die an einen elektrischen Stromkreis angeschlossen ist, und die bei einer Beschädigung der Glasscheibe zerstört wird. Dadurch wird eine Alarm- bzw. Schutzvorrichtung in Tätigkeit gesetzt. Es wird außerdem auf Alarmglasscheiben hingewiesen, bei denen Widerstandsdrähte in eine Verbundglasscheibe eingebettet sind, oder bei denen auf einer normalen Glasscheibe Streifen aus einer Silbersuspension aufgetragen sind. Der dortige Ansatz besteht darin, dass die Glasscheibe aus einem vorgespannten Glas besteht, und bei einer Beschädigung oder Zerstörung nicht nur lokal, sondern auf seiner gesamten Fläche momentan in kleine Krümel zerbricht.
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Im Straßenverkehr schleudern entgegenkommende Fahrzeuge häufig Steine auf die Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, sodass diese zerstört beziehungsweise beschädigt wird. Es ist dann notwendig, dass die Windschutzscheibe repariert beziehungsweise ausgetauscht wird. Dies verursacht zum Teil nicht unerhebliche Kosten, die oftmals von Versicherungen getragen werden. Die Versicherungsprämien sind daher entsprechend hoch. Wäre der Verursacher des Steinschlags bekannt, so könnten die Austausch- beziehungsweise Reparaturkosten von ihm eingetrieben werden. Die Versicherungsprämien könnten dann entsprechend geringer ausfallen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, die Beschädigung einer Glasscheibe beziehungsweise an einer Glasscheibe einfacher detektieren zu können.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Scheibenvorrichtung für ein Fahrzeug mit
- – einer Glasscheibe und
- – einer Sensoreinrichtung zum Detektieren einer Beschädigung, sowie mit
- – einer elektrische Heizeinrichtung, die in die Glasscheibe integriert oder an die Glasscheibe angebracht ist, zum elektrischen Beheizen der Glasscheibe, wobei
- – mit der Sensoreinrichtung eine Änderung eines elektrischen Widerstands der Heizeinrichtung erfassbar ist, so dass bei Beschädigung der Heizeinrichtung und einhergehender Änderung des elektrischen Widerstands der Heizeinrichtung ein entsprechendes Sensorsignal bereitstellbar ist.
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Darüber hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Verfahren zum Detektieren einer Beschädigung an einer Glasscheibe eines Fahrzeus durch
- – Bereitstellen einer elektrischen Heizeinrichtung, die in die Glasscheibe integriert oder an die Glasscheibe angebracht ist, zum elektrischen Beheizen der Glasscheibe,
- – Erfassen einer Änderung eines elektrischen Widerstands der Heizeinrichtung und
- – Bereitstellen eines entsprechenden Erfassungssignals bei Beschädigung der Heizeinrichtung und einhergehender Änderung des elektrischen Widerstands der Heizeinrichtung.
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In vorteilhafter Weise wird zum Detektieren der Beschädigung einer Glasscheibe mit elektrischer Heizeinrichtung ausgenutzt, dass in der Regel bei einer Beschädigung des Glases auch die Heizeinrichtung beschädigt wird. Da es sich bei einer Scheibenheizeinrichtung üblicherweise um eine Widerstandsheizung handelt, ändert sich mit der Beschädigung typischerweise auch der ohmsche Widerstand der Heizeinrichtung. In der Regel wird der Widerstand steigen, da die Struktur der Heizeinrichtung zerstört wird. Dies bedeutet, dass die Beschädigung der Glasscheibe indirekt durch die Beschädigung der Heizeinrichtung detektiert wird. Gerade dadurch lässt sich aber bereits eine kleine Beschädigung der Glasscheibe leichter erkennen. Mit bekannten Bruchdetektionsverfahren ist es häufig nur möglich, die komplette Zerstörung einer Scheibe zu detektieren.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenvorrichtung weist die Heizeinrichtung einen Metallfilm auf, der in die Glasscheibe integriert ist. Dabei handelt es sich in der Regel um einen Metalldampffilm, der zwischen zwei Glaslagen eingebracht ist. Bei einer Beschädigung der Glasscheibe wird dann meist auch der Metallfilm mitbeschädigt, was sich in einer Änderung des ohmschen Widerstands des Metallfilms bemerkbar macht.
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Die Glasscheibe kann eine Frontscheibe des Fahrzeugs sein. Gerade Frontscheiben von Kraftfahrzeugen sind von Beschädigungen durch Steinschlag betroffen. Eine etwaige Beschädigung kann dann sofort auch während der Fahrt detektiert werden, ohne dass der Fahrer die Aufmerksamkeit von der Fahrbahn abwenden muss.
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Ist eine derartige Scheibenvorrichtung in ein Fahrzeug integriert, so ist es besonders vorteilhaft, wenn das Fahrzeug außerdem eine Kameraeinrichtung aufweist, die in Abhängigkeit von dem Sensorsignal beziehungsweise Erfassungssignal steuerbar ist. Dabei kann es sich um eine Kameraeinrichtung handeln, die im Fahrzeug verbaut ist, um beispielsweise den Frontbereich eines Fahrzeugs bildhaft zu erfassen. Für den Fall, dass nun die Glasscheibe beziehungsweise die Heizeinrichtung beschädigt wird, und sich dadurch der ohmsche Widerstand der Heizeinrichtung sprunghaft ändert, wird dann ein entsprechendes Sensorsignal bereitgestellt, das diese Beschädigung signalisiert. Aufgrund dieses Sensorsignals lässt sich dann beispielsweise die Kameraeinrichtung ein- beziehungsweise abschalten, zeitlich steuern oder dergleichen.
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Besonders vorteilhaft ist außerdem, wenn die Kameraeinrichtung einen Ringspeicher aufweist, in dem Videodaten speicherbar sind, wobei ein Überschreiben in dem Ringspeicher unterbrochen wird, wenn das Sensorsignal eine Beschädigung der Heizeinrichtung repräsentiert. Dies bedeutet, dass die Videodaten in einem gewissen Zeitraum, der von der Größe des Ringspeichers abhängt, vor der Beschädigung der Heizeinrichtung beziehungsweise der Glasscheibe in dem Ringspeicher erhalten bleiben und zu einem späteren Zeitpunkt ausgelesen werden können. Die Videodaten können dann beispielsweise dahingehend ausgewertet werden, wer der Verursacher der Beschädigung der Glasscheibe war. Insbesondere kann dadurch beispielsweise der Verursacher eines Steinschlags einer Frontscheibe ausfindig gemacht werden.
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Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beifügten Zeichnungen näher erläutert, die eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Scheibenvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Heizeinrichtung und einer steuerbaren Kameraeinrichtung wiedergibt.
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Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Gedanken, dass im Straßenverkehr vorausfahrende oder entgegenkommende Fahrzeuge Steine auf die Windschutzscheibe schleudern können, diese hiermit beschädigt wird und die Beschädigung dadurch nachgewiesen wird, dass sich das elektrische Verhalten einer Heizeinrichtung in der Glasscheibe verändert. Es kann damit ein ohnehin in dem Fahrzeug enthaltenes Element (hier Heizeinrichtung) als Teil einer Sensorik verwendet werden. Es ist lediglich ein entsprechendes Signal abzugreifen und auszuwerten.
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In dem Beispiel der Figur ist symbolhaft eine Frontscheibe 1 für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Die Frontscheibe 1 ist beheizbar und weist daher einen Metallfilm 2, insbesondere einen Metalldampffilm auf. Der Metallfilm 2 ist sehr dünn und damit durchsichtig. Außerdem erstreckt er sich über die gesamte Glasscheibe beziehungsweise Frontscheibe 1, oder zumindest einen großen Teil davon. In der Figur ist dargestellt, dass die Fläche des Metallfilms 2 kleiner als diejenige der Glasscheibe ist, was jedoch nur als Beispiel zu sehen ist. Die beiden Elemente (Frontscheibe 1 und Metallfilm 2) können also auch gleichgroß sein, d. h. die gleiche Flächenausdehnung besitzen. Damit kann dann an jeder Stelle der Glasscheibe beziehungsweise Frontscheibe 1 eine Beschädigung 3 detektiert werden, weil damit in der Regel auch eine Beschädigung des Metallfilms 2 einhergeht.
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Der Metallfilm 2 besitzt einen ohmschen Widerstand, der von seiner Geometrie und dem verwendeten Metall abhängt. Insbesondere hängt der Widerstand von der Dicke des Metallfilms 2, aber auch von dessen Länge und Breite ab.
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Eine Beschädigung 3 führt zu einer Unterbrechung des Stromflusses in dem Bereich der Beschädigung. Damit reduziert sich der Leiterquerschnitt des Metallfilms und damit erhöht sich der Widerstand der Heizeinrichtung.
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Die Heizeinrichtung kann aber auch anstelle eines Metallfilms dünne Metalldrähte aufweisen. Diese Drähte verlaufen beispielsweise quer über die Windschutzscheibe und können mäanderförmige Gestalt besitzen. Bei einer Beschädigung 3 der Frontscheibe 1 beziehungsweise der Glasscheibe wird dann beispielsweise einer oder mehrere dieser Heizdrähte unterbrochen, sodass der Gesamtwiderstand der Heizeinrichtung sprunghaft steigt.
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Der ohmsche Widerstand der Heizeinrichtung beziehungsweise des Metallfilms 2 kann durch eine Sensoreinrichtung 4 erfasst werden. Im vorliegenden Beispiel wird der Widerstand von der linken Seite des Metallfilms 2 bis zur rechten Seite des Metallfilms 2 gemessen. Der Widerstand kann aber auch beispielsweise von oben nach unten gemessen werden. Außerdem kann er auch über mehrere Anschlussstellen an einer Seite gemessen werden.
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Der Widerstand der Heizeinrichtung beziehungsweise des Metallfilms 2 hat im unbeschädigten Zustand, d. h. bei Normalbetrieb einen vorgegebenen Widerstand. Der Widerstand ändert sich evtl. geringfügig mit der Temperatur und mit dem Alter. Diese Widerstandsänderungen sind jedoch zeitlich verhältnismäßig langfristig. Tritt hingegen eine Beschädigung 3 der Frontscheibe 1 beziehungsweise des Metallfilms 2 auf, so ändert sich der Widerstand des Metallfilms 2 sprunghaft. Diese sprunghafte Änderung kann in der Sensoreinrichtung 4 detektiert werden.
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Die Frontscheibe 1 kann in ein Fahrzeug eingebaut werden, welches in der Figur nicht dargestellt ist. Das Fahrzeug kann ferner eine Kameraeinrichtung 5 aufweisen, um beispielsweise Videodaten aus der Umgebung vor dem Fahrzeug zu gewinnen. Diese Videodaten können unter anderem für Fahrerassistenzsysteme genutzt werden.
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Im vorliegenden Beispiel besitzt die Kameraeinrichtung 5 einen Ringspeicher 6, mit dem die Videodaten fortlaufend abgespeichert werden. Nach einer gewissen Zeit werden die im Ringspeicher 6 gespeicherten Daten von neuen Videodaten überschrieben. Dies bedeutet, dass in dem Ringspeicher 6 beispielsweise nur die Daten der letzten 10 Sekunden gespeichert sind.
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Wird nun von der Sensoreinrichtung 4 ein Steinschlag beziehungsweise eine Beschädigung 3 der Frontscheibe 1 und des Metallfilms 2 detektiert, so wird ein entsprechendes Sensorsignal s an die Kameraeinrichtung 5 geliefert. Das Sensorsignal, das auch als Erfassungssignal bezeichnet werden kann, enthält eine Information darüber, ob eine Beschädigung 3 aufgetreten ist. Wird beispielsweise innerhalb eines kurzen, vorgegebenen Zeitfensters ein starker Anstieg des ohmschen Widerstands, d. h. ein Widerstandssprung detektiert, so wird mit dem Sensorsignal die entsprechende Information übertragen.
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Beispielsweise handelt es sich bei dem Sensorsignal s um ein digitales beziehungsweise binäres Signal. Im Normalbetrieb hat das Sensorsignal den Pegel NULL, während es unmittelbar nach einer Beschädigung der Frontscheibe 1 den Pegel EINS erhält. Die Kameraeinrichtung 5 beziehungsweise der Ringspeicher 6 erkennt die Information in dem Sensorsignal, z. B. die Pegeländerung, und stoppt die weitere Aufzeichnung von Videodaten zu dem Zeitpunkt, zu dem die Beschädigung festgestellt wurde. Dies bedeutet, dass in dem Ringspeicher die letzten aufgezeichneten Videodaten nicht mehr überschrieben werden. Vielmehr stehen sie für ein späteres Auslesen zur Verfügung.
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Gegebenenfalls werden die in dem Ringspeicher 6 (z. B. Ringpuffer) zwischengespeicherten Videodaten nach dem Steinschlag fest beziehungsweise längerfristig in einem zusätzlich vorgesehenen Speicher abgelegt. Die Daten können dann bei Bedarf aus diesem zusätzlichen Speicher ausgelesen werden. Der Ringspeicher kann dann wieder für den üblichen Betrieb genutzt und die Videodaten in üblicherweise überschrieben werden.
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In dem Ringspeicher beziehungsweise zusätzlichen Speicher sind also die letzten Sekunden einer Videoaufnahme vor einem Steinschlag gespeichert. Durch Auswerten der Videodaten kann unter Umständen ein Verursacher des Steinschlags ermittelt werden. Damit kann sich bei einem etwaigen Steinschlag der Fahrer ungehindert seiner Fahraufgabe widmen und muss sich nicht beispielsweise das Kfz-Kennzeichen eines Verursachers merken beziehungsweise aufschreiben. Somit kann der Verursacher für entstandene Schäden herangezogen werden. Unter Umständen können dann Fahrzeuge, die über ein derartiges Erfassungssystem verfügen, von einer günstigeren Versicherungseinstufung profitieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006007945 A1 [0002]
- DE 4013155 A1 [0003]
- DE 1278292 B [0004]
