DE102013114967A1

DE102013114967A1 - Fahrzeugaußenumgebung-Bildaufnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE102013114967A1
Application number: DE102013114967.7A
Authority: DE
Inventors: Naohide Yoshimura
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2014-07-10
Anticipated expiration: 2033-12-31
Also published as: DE102013114967B4; JP5756818B2; US20140192410A1; JP2014134649A; CN103929575A; US9645392B2; CN103929575B

Abstract

Es wird eine Fahrzeugaußenumgebung-Bildaufnahmevorrichtung bereitgestellt. Eine Bildaufnahmevorrichtung 1 weist auf ein Fotoaufnahmeelement 33, ein transparentes Element 5, das auf einer Vorderseite des Fotoaufnahmeelements angeordnet ist und dazu dient, Licht in das Fotoaufnahmeelement zu leiten, und bewegbare Körper 7a und 7b, die bewegbar sind zwischen einer Abdeckposition, in der die bewegbaren Körper 7a und 7b einen Teil oder die gesamte Frontfläche des transparenten Elements 5 abdecken in einem Zustand, in dem die bewegbaren Körper 7a und 7b von dem transparenten Element 5 mit einem bestimmten Spalt beabstandet sind und einer evakuierten Position, in der die bewegbaren Körper 7a und 7b von der Frontfläche des transparenten Elements 5 in Bezug auf die Abdeckposition evakuiert beziehungsweise entfernt sind. Die bewegbaren Körper 7a und 7b haben eine höhere Oberflächenbenetzbarkeit in zumindest einem Teil hiervon, der dem transparenten Element 5 in der Abdeckposition gegenüberliegt, als die Oberflächenbenetzbarkeit der Frontfläche des transparenten Elements 5. Die bewegbaren Körper 7a und 7b beseitigen Wasser, das an der Oberfläche des transparenten Elements haftet, in einer Bewegungsrichtung der bewegbaren Körper 7a und 7b während der Bewegung der bewegbaren Körper 7a und 7b von der Abdeckposition zu der evakuierten Position.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugaußenumgebung-Bildaufnahmevorrichtung zum Aufnehmen eines Bildes von einer Umgebung um ein Fahrzeug herum, an dem die Vorrichtung angebracht ist.
Es sind Fahrzeuge bekannt, an denen eine Kameravorrichtung angebracht ist zum Aufnehmen eines Bildes nach vorne, nach hinten oder zur Seite des Fahrzeugs, um verschiedene Betriebshandlungen des Fahrers zu unterstützen, beispielsweise durch Anzeigen eines Bildes, das von der Kameravorrichtung aufgenommen wurde, auf einem Monitor, oder durch Analysieren einer Umgebung außerhalb des Fahrzeugs, basierend auf dem aufgenommenen Bild, um die Fahrt des Fahrzeugs zu steuern.
Wenn eine solche Kameravorrichtung am Äußeren des Fahrzeugs befestigt ist, können Fremdsubstanzen wie beispielsweise Wassertropfen oder Schmutz an der Linse anhaften. Hierdurch kann es schwierig sein, die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs exakt zu erkennen, und es können Probleme auftreten bei der Assistenz von Betriebshandlungen des Fahrers. Diesbezüglich kann beispielsweise, wie in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung ( JP-A) Nr. 2009-220719 offenbart, eine Kameravorrichtung bereitgestellt werden, die eine Waschvorrichtung zum Ausgeben von Waschflüssigkeit aufweist, um Fremdsubstanzen, die an der Linse haften, zu entfernen. Dies ermöglicht es, dass die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs exakt erkannt werden kann.
Bei der in der JP-A Nr. 2009-220719 offenbarten Kameravorrichtung kann jedoch die zum Entfernen der anhaftenden Fremdsubstanzen ausgegebene Waschflüssigkeit auf der Linse verbleiben und das Überwachungsbild kann in Folge der verbliebenen Waschflüssigkeit schlechter werden. Wenn jedes Mal dann, wenn anhaftende Fremdsubstanzen entfernt werden müssen, Waschflüssigkeit ausgegeben wird, ist es zudem erforderlich, die Waschflüssigkeit häufig aufzufüllen und die Wartung kann mühsam sein. Zudem können dann, wenn die Waschflüssigkeit ausgegangen ist, anhaftende Fremdsubstanzen nicht entfernt werden.
Es kann eine Wischvorrichtung bereitgestellt werden, um die anhaftenden Fremdsubstanzen auf der Linse zu entfernen. Eine derartige Wischvorrichtung ist jedoch allgemein aus Gummi gefertigt. Ihre Komponenten müssen daher periodisch ersetzt werden, was immer noch zu einer mühsamen Wartung führt. Zudem muss bei einer Kameravorrichtung, die eine gekrümmte Linse wie beispielsweise eine Weitwinkellinse aufweist, die Wischvorrichtung der gekrümmten Oberfläche angepasst sein und das Entfernen von anhaftenden Fremdsubstanzen ist daher schwierig.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben dargelegten Situationen gemacht und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugaußenumgebung-Bildaufnahmevorrichtung bereitzustellen, bei der die Häufigkeit von Wartung reduziert ist, während Fremdsubstanzen, die an einer Linse hiervon haften, sicher entfernt werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrzeugaußenumgebung-Bildaufnahmevorrichtung bereitgestellt, welche aufweist: ein Fotoaufnahmeelement, ein transparentes Element, das auf einer Vorderseite des Fotoaufnahmeelements angeordnet ist, wobei das transparente Element dahingehend konfiguriert ist, Licht in das Fotoaufnahmeelement einzuleiten, und einen bewegbaren Körper, der bewegbar ist zwischen einer Abdeckposition, in der der bewegbare Körper einen Teil oder die gesamte Frontfläche des transparenten Elements abdeckt, in einem Zustand, in dem sich der bewegbare Körper in einem Abstand zu dem transparenten Element befindet, das heißt, mit einem Spalt beabstandet ist, und einer evakuierten Position, in der der bewegbare Körper bezüglich der Abdeckposition von der Frontfläche des transparenten Elements evakuiert beziehungsweise entfernt ist. Der bewegbare Körper hat eine höhere Oberflächenbenetzbarkeit in zumindest einem Teil hiervon, der dem transparenten Element in der Abdeckposition gegenüberliegt, als die Oberflächenbenetzbarkeit der Frontfläche des transparenten Elements. Der bewegbare Körper entfernt anhaftendes Wasser von der Oberfläche des transparenten Elements in einer Bewegungsrichtung des bewegbaren Körpers während der Bewegung des bewegbaren Körpers von der Abdeckposition in die evakuierte Position.
Der transparente Körper kann eine konvexe beziehungsweise gewölbte Linse sein.
Die Vorrichtung kann weiterhin aufweisen eine Anhaftung-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Anhaftungszustandes einer Fremdsubstanz, die Wasser enthält, auf der Frontfläche des transparenten Elements, und eine Bewegungssteuerungseinrichtung zum Bewegen des bewegbaren Körpers von der evakuierten Position in die Abdeckposition und daraufhin Zurückführen des bewegbaren Körpers von der Abdeckposition in die evakuierte Position, wenn die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass Fremdsubstanz an der Frontfläche des transparenten Elements haftet.
Die Vorrichtung kann weiterhin aufweisen eine Wascheinrichtung zum Ausgeben von Waschfluid (Waschflüssigkeit) auf die Frontfläche des transparenten Elements. Wenn die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass Fremdsubstanz an dem transparenten Element haftet, kann die Bewegungssteuerungseinrichtung den bewegbaren Körper von der evakuierten Position in die Abdeckposition bewegen und daraufhin den bewegbaren Körper von der Abdeckposition in die evakuierte Position zurückführen. Nachdem der bewegbare Körper bewegt wurde, kann die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung erneut den Anhaftzustand der Fremdsubstanz bestimmen und, wenn festgestellt wird, dass anhaftende Fremdsubstanz an dem transparenten Element haftet, kann die Wascheinrichtung Waschflüssigkeit ausgeben und die Bewegungssteuerungseinrichtung kann erneut den bewegbaren Körper von der evakuierten Position in die Abdeckposition bewegen und daraufhin den bewegbaren Körper von der Abdeckposition in die evakuierte Position zurückführen.
Die Vorrichtung kann weiterhin aufweisen eine Wascheinrichtung zum Ausgeben von Waschflüssigkeit auf die Frontfläche des transparenten Elements. Die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung kann eine Bestimmung dahingehend durchführen, zu identifizieren, dass die anhaftende Fremdsubstanz Wasser oder Schmutz ist. Wenn die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass Schmutz an dem transparenten Element haftet, kann die Wascheinrichtung die Waschflüssigkeit ausgeben und die Bewegungssteuerungseinrichtung kann das bewegbare Element von der evakuierten Position in die Abdeckposition bewegen und daraufhin das bewegbare Element von der Abdeckposition in die evakuierte Position zurückführen.
Die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung kann den Haftzustand der Fremdsubstanz bestimmen basierend auf sequenziell aufgenommenen Bilddaten und die Identifizierung von Wasser oder Schmutz durchführen basierend auf einer Helligkeit einer Bildfläche, wo der Haftzustand bestimmt wird.
Wenn die Waschflüssigkeit von der Wascheinrichtung ausgegeben wird, kann die Bewegungssteuerungseinrichtung beginnen, den bewegbaren Körper von der evakuierten Position in die Abdeckposition zu bringen, nachdem die Ausgabe von Waschflüssigkeit gestartet wurde, und die Bewegungssteuerungseinrichtung kann den bewegbaren Körper von der Abdeckposition in die evakuierte Position zurückführen, nachdem die Ausgabe von Waschflüssigkeit beendet ist.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnungen weiter erläutert, wobei die Darstellungen nicht einschränkend sind, gleiche Bezugszeichen gleiche Element bezeichnen und
1 eine perspektivische Ansicht einer Kameravorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist,
2 eine 1 entsprechende Darstellung ist in einem Zustand, in dem einige weitere Komponenten entfernt sind,
die 3A und 3B Ansichten sind, die eine Kraftübertragung darstellen, wenn sich ein bewegbarer Körper von einer Abdeckposition zu einer evakuierten Position bewegt,
die 4A und 4B Darstellungen sind, die eine Kraftübertragung zeigen, wenn sich der bewegbare Körper von der evakuierten Position zu der Abdeckposition bewegt,
die 5A bis 5C Ansichten sind, die ein Verfahren zum Entfernen von Wasser darstellen, welches an der Oberfläche eines transparenten Elements haftet,
6 ist ein Funktionsblockschaubild, das ein Beispiel einer Anwendung der Kameravorrichtung zeigt,
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erzeugen von Bilddaten zeigt,
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Entfernen von anhaftenden Fremdsubstanzen zeigt,
die 9A bis 9C sind Ansichten, die aufgenommene Bilder zeigen, wenn Wasser anhaftet,
die 10A bis 10C sind Ansichten, die aufgenommene Bilder zeigen, wenn Fremdsubstanzen anhaften, und
11 ist eine Ansicht, die Steuerzeiten eines Waschmotors und eines Bewegbares-Element-Motors zeigt.
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Abmessungen, Materialien und andere spezielle nummerische Werte, die in dieser Ausführungsform gezeigt sind, sind lediglich beispielhaft zum leichteren Verständnis dieser Ausführungsform. Soweit Dimensionen, Materialien und andere spezielle nummerische Werte nicht speziell als solche bezeichnet sind, sind sie nicht zur Begrenzung der vorliegenden Erfindung gedacht. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen gleiche Zahlen und Buchstaben solchen Elementen zugeordnet sind, die im Wesentlichen die gleiche Funktion und Konfiguration haben, sodass wiederholte Beschreibungen weggelassen sind, und Darstellungen von Elementen, die nicht direkt relevant für diese Ausführungsform sind, sind ebenfalls weggelassen.
Bildaufnahmevorrichtung 1
Die 1 und 2 sind perspektivische Ansichten einer Bildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Bildaufnahmevorrichtung 1 weist auf ein Gehäuse 3, in dem verschiedene Komponenten einschließlich optischer Komponenten wie beispielsweise einem Fotoaufnahmeelement zum Aufnehmen von Bildern angeordnet sind. Das Gehäuse 3 weist auf ein Basiselement und ein Abdeckelement, das an dem Basiselement befestigt ist und verschiedene Komponenten abdeckt. Es ist zu beachten, dass 1 einen Zustand zeigt, in dem das Abdeckelement teilweise von dem Gehäuse 3 entfernt ist, und dass 2 einen Zustand zeigt, in dem einige weitere Komponenten entfernt sind im Vergleich zu dem Zustand, wie er in 1 gezeigt ist. Im Folgenden bezeichnet eine x-Richtung, wie sie in den 1 und 2 gezeigt ist, eine Breitenrichtung der Bildaufnahmevorrichtung 1, eine y-Richtung eine Höhenrichtung der Bildaufnahmevorrichtung 1 und eine z-Richtung eine Rückwärts-nach-Vorwärts-Richtung der Bildaufnahmevorrichtung 1.
Ein transparentes Element 5 weist eine gekrümmte beziehungsweise konvexe Linse auf, die eine Weitwinkellinse in dieser Ausführungsform eine Weitwinkellinse ist, und ist an dem Gehäuse 3 befestigt. Das transparente Element 5 ist vor dem Fotoaufnahmeelement, das sich innerhalb des Gehäuses 3 befindet, angeordnet und dahingehend konfiguriert, dass Licht durch das transparente Element 5 in beziehungsweise auf das Fotoaufnahmeelement geleitet wird. Es ist zu beachten, dass obwohl das transparente Element 5 in der vorliegenden Ausführungsform als eine konvexe Linse beziehungsweise Konvexlinse beschrieben ist, die Form des transparenten Elements 5 nicht darauf begrenzt ist und beispielsweise eine flache Form aufweisen kann, solange Licht durch es hindurch in beziehungsweise auf das Fotoaufnahmeelement geleitet wird.
Des Weiteren ist das Gehäuse 3 versehen mit einem oder mehreren bewegbaren Körpern 7, die in den Höhenrichtungen der Bildaufnahmevorrichtung 1 verschiebbar sind. Obwohl bei dieser Ausführungsform ein bewegbarer Körper, der relativ gesehen höher angeordnet ist, mit 7a bezeichnet ist, und der andere bewegbare Körper, der niedriger angeordnet ist, mit 7b bezeichnet ist, sind die Anzahl und Bewegungsrichtungen der bewegbaren Körper 7 nicht in spezieller Weise limitiert.
Die bewegbaren Körper 7a und 7b sind voneinander beabstandet auf einer Vorderseite des transparenten Elements 5 in einem Abstand hierzu angeordnet. Die bewegbaren Körper 7a und 7b sind bewegbar zwischen einer Abdeckposition, bei der die vordere Seite beziehungsweise Frontfläche des transparenten Elements 5 abgedeckt ist, und einer evakuierten Position, in der die bewegbaren Körper 7a und 7b im Vergleich zu der Abdeckposition von der Frontfläche beziehungsweise vorderen Seite des transparenten Elements 5 entfernt, das heißt weg bewegt sind. Genauer gesagt, wenn sich die bewegbaren Körper 7a und 7b einander nähern und die Abdeckposition erreichen, ist die Vorderseite des transparenten Elements 5 gänzlich von den bewegbaren Körpern 7a und 7b abgedeckt, wodurch der Eintritt beziehungsweise die Durchdringung von Licht in das Fotoaufnahmeelement unterbrochen ist. Andererseits, wenn die bewegbaren Körper 7a und 7b voneinander beabstandet sind und die evakuierte Position erreichen, ist die Vorderseite des transparenten Elements 5 nach außen freigelegt, was es ermöglicht, dass Licht in das Fotoaufnahmeelement eintritt.
In dem Gehäuse 3 untergebracht ist ein Bewegbarer-Körper-Motor M zum Bewegen der bewegbaren Körper 7a und 7b. Eine Antriebskraft des Bewegbarer-Körper-Motors M wird übertragen auf die bewegbaren Körper 7a und 7b durch einen Übertragungsmechanismus 9. Genauer gesagt, der Übertragungsmechanismus 9 beinhaltet ein Zahnrad 11 und ein Übertragungszahnrad 13, wie in 1 gezeigt. In dem Gehäuse 3 sind ein Paar Trennplatten 3a befestigt und das Zahnrad 11 und das Übertragungszahnrad 13 sind außerhalb von einer der Trennplatten 3a (in 1, rechte Seite) in der Breitenrichtung der Bildaufnahmevorrichtung 1 angeordnet. Eine Motorwelle M1 des Bewegbarer-Körper-Motors M durchdringt die rechtsseitige Trennplatte 3a und steht in der Breitenrichtung der Bildaufnahmevorrichtung 1 nach außen vor. Das Zahnrad 11 ist an dem vorstehenden Spitzenende der Motorwelle M1 befestigt. Des Weiteren ist das Übertragungszahnrad 13 auf einer Drehwelle 13a fixiert, die die rechtsseitige Trennplatte 3a durchdringt, und ist drehbar durch das Gehäuse 3 gelagert. Das Übertragungszahnrad 13 kämmt mit dem Zahnrad 11. Wenn daher der Bewegbarer-Körper-Motor M angetrieben wird, drehen das Zahnrad 11 und das Übertragungszahnrad 13 zusammen durch eine Drehkraft des Bewegbarer-Körper-Motors M.
Der Übertragungsmechanismus 9 beinhaltet ebenfalls, obwohl lediglich die rechte Seite in 2 gezeigt ist, einen Satz eines Antriebszahnrades 15, eines oberen Öffnen-Schließen-Zahnrades 17, eines unteren Öffnen-Schließen-Zahnrades 19, einer Zahnstange 21 und eines Kopplungszahnrades 23 jeweils auf der linken und rechten Seite und jeder Satz ist innen angeordnet in Bezug auf entsprechende Trennplatten 3a in der Breitenrichtung der Bildaufnahmevorrichtung 1. Das Antriebszahnrad 15, das obere Öffnen-Schließen-Zahnrad 17 und das untere Öffnen-Schließen-Zahnrad 19 sind jeweils auf Drehachsen 15a, 17a und 19a befestigt, die drehbar angeordnet sind zwischen dem Basiselement und der linken beziehungsweise rechten Trennplatte 3a.
Es ist zu beachten, dass, wie in 2 dargestellt, das obere Öffnen-Schließen-Zahnrad 17 einen Zahnradteil mit einem größeren Durchmesser und einen Zahnradteil mit einem kleineren Durchmesser aufweist, die jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweisen. In gleicher Weise haben das Antriebszahnrad 15 und das untere Öffnen-Schließen-Zahnrad 19 einen Zahnradteil mit einem größeren Durchmesser und einen Zahnradteil mit einem kleineren Durchmesser. Es ist zu beachten, dass die Zahnradteile mit kleinerem Durchmesser des Antriebszahnrads 15 und des unteren Öffnen-Schließen-Zahnrades 19 in der Breitenrichtung der Bildaufnahmevorrichtung 1 nach innen positioniert sind bezüglich ihrer Zahnradteile mit größerem Durchmesser und dass die Abbildungen hiervon daher in 2 weggelassen sind. Der Zahnradteil mit größerem Durchmesser des Antriebszahnrades 15 kämmt mit dem Kopplungszahnrad 23 und der Zahnradteil mit kleinerem Durchmesser des Antriebszahnrades 15 kämmt mit dem Zahnradteil mit größerem Durchmesser des unteren Öffnen-Schließen-Zahnrades 19. Der Zahnradteil größeren Durchmessers des unteren Öffnen-Schließen-Zahnrades 19 kämmt mit dem Zahnradteil größeren Durchmessers des oberen Öffnen-Schließen-Zahnrades 17.
Obwohl in 2 nicht gezeigt, sind des Weiteren Zahnräder vorgesehen, die an der Drehwelle 13a des Übertragungszahnrades 13 angeordnet sind und mit den entsprechenden Zahnradteilen größeren Durchmessers des Antriebszahnrades 15 kämmen. Wenn sich daher das Übertragungszahnrad 13 dreht, drehen sich die (nicht gezeigten) integral an der Drehwelle 13a befestigten Zahnräder mit der Drehwelle 13a und das linke und das rechte Antriebszahnrad 15, die mit den entsprechenden Zahnrädern kämmen, ebenfalls. Dadurch drehen sich die Kopplungszahnräder 23, die mit den Zahnradteilen mit größerem Durchmesser der Antriebszahnräder 15 kämmen, die unteren Öffnen-Schließen-Zahnräder 19, die mit den Zahnradteilen mit kleinerem Durchmesser der Antriebszahnräder 15 kämmen, drehen sich, und die oberen Öffnen-Schließen-Zahnräder 17, die mit den unteren Öffnen-Schließen-Zahnräder 19 kämmen, drehen sich ebenfalls zusammen mit den unteren Öffnen-Schließen-Zahnräder 19.
Zudem ist der bewegbare Körper 7a versehen mit Führungsbereichen 7a ₁ an beiden Endbereichen in der Breitenrichtung der Bildaufnahmevorrichtung 1, indem sie in der Höhenrichtung (nach unten) der Bildaufnahmevorrichtung 1 gebogen sind, und der bewegbare Körper 7b ist versehen mit Führungsbereichen 7b ₁ an beiden Endbereichen in der Breitenrichtung der Bildaufnahmevorrichtung 1 durch Biegen in der Höhenrichtung (nach oben) der Bildaufnahmevorrichtung 1. Längliche Führungsausnehmungen 7a ₂ und längliche Führungsausnehmungen 7b ₂, die in den Höhenrichtungen der Bildaufnahmevorrichtung 1 verlaufen, sind an den Führungsbereichen 7a ₁ und den Führungsbereichen 7b ₁ entsprechend ausgebildet. Führungsstifte 25 sind in die Führungsausnehmungen 7a ₂ und die Führungsausnehmungen 7b ₂ eingefügt. Die bewegbaren Körper 7a und 7b sind somit bewegbar in den Höhenrichtungen der Bildaufnahmevorrichtung 1, wobei sie durch die Führungsstifte 25 geführt werden.
Die den Übertragungsmechanismus 9 bildenden Zahnstangen 21 sind an den Führungsbereichen beziehungsweise -abschnitten 7a ₁ und 7b ₁ ausgebildet. Die Zahnstangen 21 kämmen mit den Zahnradteilen kleineren Durchmessers der oberen Öffnen-Schließen-Zahnräder 17 und den unteren Öffnen-Schließen-Zahnrädern 19. Genauer gesagt, die in den Führungsbereichen 7a ₁ des bewegbaren Körpers 7a ausgebildeten Zahnstangen 21 kämmen mit den Zahnradteilen kleineren Durchmessers des oberen Öffnen-Schließen-Zahnrades 17 und die in den Führungsbereichen 7b ₁ des bewegbaren Körpers 7b ausgebildeten Zahnstangen 21 kämmen mit den Zahnradteilen kleineren Durchmessers der unteren Öffnen-Schließen-Zahnräder 19. Die bewegbaren Körper 7a und 7b bewegen sich somit zwischen der Abdeckposition und der evakuierten Position entsprechend den Drehungen der oberen Öffnen-Schließen-Zahnräder 17 und der unteren Öffnen-Schließen-Zahnräder 19.
Die 3A und 3B sind Ansichten, die eine Kraftübertragung darstellen, wenn sich die bewegbaren Körper 7 von der Abdeckposition zu der evakuierten Position bewegen, und die 4A und 4B sind Darstellungen, die eine Kraftübertragung zeigen, wenn sich die bewegbaren Körper von der evakuierten Position zu der Abdeckposition bewegen. Wenn sich beispielsweise die bewegbaren Körper 7a und 7b von der Abdeckposition zu der evakuierten Position bewegen, treibt der Bewegbarer-Körper-Motor M das Zahnrad 11 an, um es in die Richtung gemäß Pfeil a1, wie in 3A gezeigt, zu drehen. Das Übertragungszahnrad 13 dreht dann in Richtung des Pfeiles b1 entsprechend der Drehung des Zahnrades 11 und die Drehwelle 13a wird integral gedreht in der Richtung des Pfeiles b1 mit der Drehung des Übertragungszahnrades 13. Wenn sich die Drehwelle 13a in Richtung des Pfeiles b1 dreht, drehen sich die an der Drehwelle 13a befestigten Zahnräder, die mit dem Zahnradteilen größeren Durchmessers der Antriebszahnräder 15 kämmen, ebenfalls in die Richtung des Pfeils b1 und hierdurch drehen sich die Antriebszahnräder 15, wie in 3B gezeigt, in Richtung des Pfeiles c1. Wenn sich die Antriebszahnräder 15 in der Richtung des Pfeiles c1 drehen, drehen sich die unteren Öffnen-Schließen-Zahnräder 19 die mit den Zahnradteilen kleineren Durchmessers der Antriebszahnräder 15 kämmen, in Richtung des Pfeiles d1, und die oberen Öffnen-Schließen-Zahnräder 17 die mit den unteren Öffnen-Schließen-Zahnräder 19 kämmen, drehen sich in Richtung des Pfeiles e1.
Die Drehkräfte der oberen Öffnen-Schließen-Zahnräder 17 werden somit über die Zahnstangen 21 auf den bewegbaren Körper 7a übertragen, die Drehkräfte der unteren Öffnen-Schließen-Zahnräder 19 werden über die Zahnstangen 21 auf den bewegbaren Körper 7b übertragen, was den bewegbaren Körper 7a in die Richtung des Pfeils f1 bewegt und den bewegbaren Körper 7b in die Richtung des Pfeils g1. Die bewegbaren Körper 7 können somit von der Abdeckposition in die evakuierte Position bewegt werden.
Andererseits, wenn sich die bewegbaren Körper 7a und 7b von der evakuierten Position in die Abdeckposition bewegen, treibt der Bewegbarer-Körper-Motor M das Zahnrad 11 an, so dass es sich in Richtung des Pfeiles a2 dreht, wie in 4A gezeigt. Das Übertragungszahnrad 13 dreht dann in Folge der Drehung des Zahnrades 11 in Richtung des Pfeils b2 und die Drehwelle 13a wird integral beziehungsweise zusammen mit der Drehung des Übertragungszahnrades 13 in Richtung des Pfeiles b2 gedreht. Wenn sich die Drehwelle 13a in Richtung des Pfeiles b2 dreht, drehen sich die Zahnräder, die an der Drehwelle 13a befestigt sind und mit den Zahnradteilen größeren Durchmessers der Antriebszahnräder 15 kämmen, ebenfalls in Richtung des Pfeiles b2 und hierdurch, wie in 4B gezeigt, drehen sich die Antriebszahnräder 15 in Richtung des Pfeiles c2. Wenn sich die Antriebszahnräder 15 in Richtung des Pfeiles c2 drehen, drehen sich die unteren Öffnen-Schließen-Zahnräder 19, die mit den Zahnradteilen kleineren Durchmessers der Antriebszahnräder 15 kämmen, in Richtung des Pfeiles d2, und die oberen Öffnen-Schließen-Zahnräder 17, die mit den unteren Öffnen-Schließen-Zahnrädern 19 kämmen, drehen sich in Richtung des Pfeiles e2.
Die Drehkräfte der oberen Öffnen-Schließen-Zahnräder 17 werden somit über die Zahnstangen 21 auf den bewegbaren Körper 7a übertragen und die Drehkräfte der unteren Öffnen-Schließen-Zahnräder 19 werden über die Zahnstangen 21 auf den bewegbaren Körper 7b übertragen, was den bewegbaren Körper 7a in Richtung des Pfeiles f2 bewegt und den bewegbaren Körper 7b in Richtung des Pfeiles g2. Die bewegbaren Körper 7 können somit von der evakuierten Position in die Abdeckposition bewegt werden.
Die Bildaufnahmevorrichtung 1 mit der oben beschriebenen Konfiguration wird hauptsächlich an der Außenseite des Fahrzeugs oder dergleichen installiert und dazu verwendet, die Vorderseite, Rückseite oder die Seiten des Fahrzeugs zu überwachen. Die von der Kamera beziehungsweise Bildaufnahmevorrichtung 1 aufgenommenen Bilder werden verwendet für Fahrtassistenzvorgänge in unterschiedlichen Art und Weisen, beispielsweise durch Anzeigen des aufgenommenen Bildes auf einem Monitor, der in dem Fahrzeug angeordnet ist, oder Analysieren einer Umgebung außerhalb des Fahrzeugs, basierend auf dem aufgenommenen Bild, für eine Fahrtsteuerung des Fahrzeugs. Wenn die Bildaufnahmevorrichtung 1 an der Außenseite des Fahrzeugs angeordnet ist, kann Wasser wie beispielsweise Regentropfen an dem transparenten Element 5 haften, was Schwierigkeiten bezüglich einer akkuraten Erkennung der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs und bei der Assistenz der Fahrtvorgänge verursachen kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform haben daher die bewegbaren Körper 7, genauer gesagt die Teile der bewegbaren Körper 7, die dem transparenten Element 5 in der Abdeckposition gegenüberliegen, eine höhere Oberflächenbenetzbarkeit als die Oberflächenbenetzbarkeit des transparenten Elements 5. Die bewegbaren Körper 7 evakuieren beziehungsweise entfernen Wasser, das an der Oberfläche des transparenten Elements 5 haftet, in ihren Bewegungsrichtungen während eines Bewegungsprozesses des bewegbaren Körpers 7 von der Abdeckposition zu der evakuierten Position. Im Folgenden wird ein Verfahren zum Entfernen des Wassers, das an der Oberfläche des transparenten Elements 5 haftet, beschrieben.
Die 5A bis 5C sind Darstellungen, die das Verfahren zum Entfernen von Wasser zeigen, welches an der Oberfläche des transparenten Elements 5 haftet. Wenn das Fahrzeug fährt, werden die bewegbaren Körper 7a und 7b normalerweise in der evakuierten Position gehalten, wie in 5A gezeigt, so dass die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs durch die Bildaufnahmevorrichtung 1 überwacht werden kann. Es sei hier angenommen, dass Wasser W an der Oberfläche des transparenten Elements 5 haftet. Um das Wasser W zu entfernen, werden die bewegbaren Körper 7 von der evakuierten Position (5A) in die Abdeckposition (5B) bewegt. Hierbei sind die Teile der bewegbaren Körper 7, die der vorderen Fläche des transparenten Elements 5 gegenüberliegen, in einer gekrümmten Form ausgebildet, die im Wesentlichen die selbe Krümmung aufweist wie diejenige des transparenten Elements 5, und ein Spalt beziehungsweise Abstand von etwa 0,3 mm wird zwischen der vorderen Oberfläche beziehungsweise Frontfläche des transparenten Elements 5 und den rückseitigen Flächen der bewegbaren Körper 7a und 7b in der Abdeckposition eingehalten.
Nachdem die bewegbaren Körper 7a und 7b von der evakuierten Position in die Abdeckposition bewegt wurden, werden die bewegbaren Körper 7a und 7b von der Abdeckposition zurück in die evakuierte Position geführt. Da die bewegbaren Körper 7a und 7b eine höhere Oberflächenbenetzbarkeit aufweisen als die vordere Fläche des transparenten Elements 5, wird Wasser W, das an der Oberfläche des transparenten Elements 5 haftet, in der Bewegungsrichtung der bewegbaren Körper 7a und 7b während des Bewegungsprozesses von der Abdeckposition in die evakuierte Position gezogen, wie in 5C gezeigt. Das Wasser W, das an der Oberfläche des transparenten Elements 5 haftet, kann daher von der vorderen Oberfläche des transparenten Elements 5 entfernt werden. Es ist zu beachten, dass, wie in 5C dargestellt, das Wasser W, das von dem bewegbaren Körper 7a nach oben gezogen wird, in Folge der Schwerkraft an der Oberfläche des transparenten Elements 5 nach unten läuft und daher das Wasser W, das einmal entfernt wurde, nicht wieder an der Oberfläche des transparenten Elements 5 haftet.
Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, kann die Bildaufnahmevorrichtung 1 in geeigneter Weise Wasser, das an der Oberfläche des transparenten Elements 5 haftet, entfernen. Wenn jedoch beispielsweise die Größe eines Wassertropfens, der an der Oberfläche des transparenten Elements 5 haftet, kleiner ist als der Spalt zwischen den bewegbaren Körpern 7 und dem transparenten Element 5 (etwa 0,3 mm), oder wenn eine feste Substanz wie beispielsweise Schmutz oder Sand anhaftet, ist es schwierig, all diese Arten von Substanzen zu entfernen. Im Folgenden wird daher eine beispielhafte Anwendung der Bildaufnahmevorrichtung 1 gezeigt, die es ermöglicht, dass die Bildaufnahmevorrichtung 1 in geeigneter Weise verschiedene anhaftende Fremdsubstanzen entfernt.
6 ist ein funktionales Blockschaubild, das eine beispielhafte Anwendung der Bildaufnahmevorrichtung 1 zeigt. Hierbei weist die Bildaufnahmevorrichtung 1, wie in 6 gezeigt, des Weiteren eine Düse 31 auf, die an einem oberen Teil des Gehäuses 3 vorgesehen ist, und einen Waschmotor WM zum Saugen von Waschflüssigkeit, die in einem Wassertank (nicht gezeigt) bereitgehalten wird, und zum Ausgeben dieser auf die Frontfläche des transparenten Elements 5 durch die Düse 31. Eine Zentralsteuereinheit 51 steuert den Waschmotor WM und den Bewegbarer-Körper-Motor M. Die Zentralsteuereinheit 51 weist auf eine Bilddatenerzeugungseinrichtung 53, eine Bilddatenspeichereinrichtung 55, eine Anhaftung-Bestimmungseinrichtung 57, eine Bewegungssteuereinrichtung 59 und eine Waschsteuereinrichtung 61.
Die Bilddatenerzeugungseinrichtung 53 erzeugt Bilddaten basierend auf einfallendem Licht, das von dem Fotoaufnahmeelement 33 empfangen wird, welches innerhalb des Gehäuses 3 vorgesehen ist, und die Bilddatenspeichereinrichtung 55 speichert die von der Bilddatenerzeugungseinrichtung 53 erzeugten Bilddaten. Die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung 57 bestimmt, ob irgendwelche Fremdsubstanzen an dem transparenten Element 5 anhaften, basierend auf den in der Datenspeichereinrichtung 55 gespeicherten Bilddaten, und die Bewegungssteuerungseinrichtung 59 und die Waschsteuerungseinrichtung 61 steuern den Bewegbarer-Körper-Motor M und den Waschmotor WM, basierend auf einem Bestimmungsergebnis der Anhaftung-Bestimmungseinrichtung 57. Im Folgenden wird ein Hauptprozess der Zentralsteuereinheit 51 entsprechend dem Entfernen der anhaftenden Fremdsubstanz unter Verwendung der 7 und 8 beschrieben.
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum Erzeugen der Bilddaten mittels der Zentralsteuereinheit 51 zeigt. Dieser Prozess dient dazu, Bilddaten zu erhalten, um sie zu verwenden, wenn bestimmt wird, ob eine Fremdsubstanz an dem transparenten Element 5 anhaftet, und der Prozess wird wiederholt über einen bestimmten Zeitabschnitt in Intervallen von beispielsweise einigen Millisekunden bis einigen Sekunden.
Zuerst erzeugt und erlangt die Bilddatenerzeugungseinrichtung 53 die Bilddaten, basierend auf dem einfallenden Licht, aufgenommen von dem Fotoaufnahmeelement 33 (Schritt S101).
Als nächstes speichert die Bilddatenspeichereinrichtung 55 sequenziell die von der Bilddatenerzeugungseinrichtung 53 erzeugten Bilddaten und beendet den Bilddatenerzeugungsprozess (Schritt S103).
Es ist zu beachten, dass beispielsweise dann, wenn die Fahrt des Fahrzeugs basierend auf dem von der Bildaufnahmevorrichtung 1 aufgenommenen Bildern gesteuert wird, die Bilder konstant in dem Fahrtsteuerungsprozess erlangt werden. In diesem Fall, solange die erlangten aufgenommenen Bilder in der Fahrtsteuerung verwendet werden, ist es daher nicht notwendig, einen dezidierten Bilddatenerzeugungsprozess durchzuführen, um zu bestimmen, ob irgendwelche Fremdsubstanzen an dem transparenten Element 5 anhaften.
8 ist ein Flussdiagramm, das den Prozess zum Entfernen von anhaftender Fremdsubstanz durch die Zentralsteuereinheit 51 zeigt. Dieser Prozess kann beispielsweise periodisch durchgeführt werden in Intervallen von einigen Sekunden bis zu einigen Minuten oder er kann durchgeführt werden, wenn ein vorbestimmtes Signal in die Zentralsteuereinheit 51 eingegeben wird. Der Startzeitpunkt des Prozesses zum Entfernen von anhaftender Fremdsubstanz kann in geeigneter Weise festgelegt werden.
Als erstes bestimmt die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung 57, ob das Entfernen der anhaftenden Fremdsubstanz von dem transparenten Element 5 möglich ist, das heißt in anderen Worten, ob irgendein Problem auftreten würde oder nicht, wenn die anhaftende Fremdsubstanz von dem transparenten Element 5 entfernt wird (Schritt S201). Wenn festgestellt wird, dass das Entfernen der anhaftenden Fremdsubstanz möglich ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S203 und, andererseits, wenn festgestellt wird, dass das Entfernen der anhaftenden Fremdsubstanz nicht möglich ist, wird der Prozess zum Entfernen von anhaftender Fremdsubstanz beendet.
Die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung 57 führt den Anhaftende-Fremdsubstanz-Bestimmungsprozess durch zum Bestimmen, ob Fremdsubstanz an dem transparenten Element 5 anhaftet (Schritt S203). Dieser Anhaftende-Fremdsubstanz-Bestimmungsprozess wird beschrieben unter Bezug auf die 9A bis 9C und 10A bis 10C.
Die 9A bis 9C sind aufgenommene Bilder, wenn Wasser anhaftet, und die 10A bis 10C sind aufgenommene Bilder, wenn Schmutz anhaftet. In dem Anhaftende-Fremdsubstanz-Bestimmungsprozess werden die Bilddaten, die sequenziell in dem Bilddatenerzeugungsprozess gespeichert werden, analysiert und es wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einem Fahrtzustand befindet, basierend auf der Änderung der Bilddaten. In den 9A bis 9C und 10A und 10C sind die Bilder, die während der Fahrt des Fahrzeugs aufgenommen werden, sequenziell dargestellt in einer Reihenfolge der 9A, 9B und 9C und 10A, 10B und 10C. Wie sich hieraus ergibt, da Änderungen beobachtet werden, die typisch sind für die Außenumgebung des Fahrzeugs, während das Fahrzeug fährt, kann bestimmt werden, ob sich das Fahrzeug in einem Fahrtzustand befindet durch Analysieren der sequenziell gespeicherten Bilddaten.
Andererseits, wenn Wasser in einer Fläche X anhaftet, beispielsweise Wasser in Form von Regentropfen, wie in 9A gezeigt, oder wenn Schmutz in Flächen Y anhaftet, wobei Schmutz Sand oder Schlamm sein kann, der anhaftet, wie in 10A gezeigt, können Änderungen in den Bilddaten in der Wasseranhaftungsfläche X und den Schmutzanhaftungsflächen Y nicht beobachtet werden, selbst wenn die sequenziell gespeicherten Bilddaten verglichen werden. In dem Anhaftende-Fremdsubstanz-Bestimmungsprozess werden daher sequenziell gespeicherte Bilddaten analysiert und, wenn es eine Bildfläche gibt, in der keine Änderungen zwischen Bilddaten über einen vorbestimmten Zeitabschnitt beobachtet werden, selbst wenn das Fahrzeug fährt, wird bestimmt, dass Wasser oder Schmutz anhaftet.
Wie weiterhin durch Vergleichen der 9A bis 9C mit den 10A bis 10C verstanden werden kann, hat die Fläche X, an der Wasser haftet, eine größere Helligkeit als die Teile Y, an denen Schmutz haftet. Dies bedeutet, obwohl der Wasseranhaftungsteil X und die Schmutzanhaftungsteile Y keine Änderungen in den Bilddaten erzeugen, unterscheiden sie sich hinsichtlich ihrer Helligkeit. Durch Bestimmen der Helligkeit der Bildbereiche, an denen Fremdsubstanzen haften, kann daher identifiziert werden, ob es ein Wasseranhaftungsbereich X oder ein Schmutzanhaftungsbereich Y ist. In dem Anhaftende-Fremdsubstanz-Bestimmungsprozess wird daher bestimmt, ob Fremdsubstanz anhaftet, basierend auf den Änderungen der sequenziellen Bilddaten, und, wenn bestimmt wird, dass Fremdsubstanz anhaftet, wird identifiziert, ob es Wasser oder Schmutz ist, basierend auf der Helligkeit der bestimmten Fläche beziehungsweise des bestimmten Bereichs.
Zurückkehrend zu 8 bestimmt die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung 57, ob die anhaftende Fläche (der Wasseranhaftungsbereich X oder der Schmutzanhaftungsbereich Y) auf dem transparenten Element 5 existiert, basierend auf dem Ergebnis des Anhaftende-Fremdsubstanz-Bestimmungsprozesses (Schritt S205). Wenn bestimmt wird, dass ein Anhaftungsbereich existiert, geht der Prozess weiter zu Schritt S207, und, andererseits, wenn bestimmt wird, dass kein Anhaftungsbereich existiert, wird der Anhaftende-Fremdsubstanz-Entfernungsprozess beendet.
Die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung 57 bestimmt, ob die Helligkeit des Anhaftungsbereichs höher ist als ein vorbestimmter Grenzwert, mit anderen Worten, ob die anhaftende Fremdsubstanz Wasser ist (Schritt S207). Wenn bestimmt wird, dass die anhaftende Fremdsubstanz Wasser ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S209, und, andererseits, wenn keine Bestimmung dahingehend erfolgt, dass sie Wasser ist (was bedeutet, dass die anhaftende Fremdsubstanz Schmutz ist), geht der Prozess weiter zu Schritt S215.
Die Bewegungssteuerungseinrichtung 59 bewirkt, dass der Bewegbarer-Körper-Motor M die bewegbaren Körper 7 so antreibt, dass sich die bewegbaren Körper 7 von der evakuierten Position in die Abdeckposition bewegen, wobei die bewegbaren Körper 7 dann von der Abdeckposition wieder in ihre evakuierte Position zurückkehren (Schritt S209). Während des Prozesses des Bewegens der bewegbaren Körper 7 von der Abdeckposition in die evakuierte Position wird, wie zuvor beschrieben, an der Oberfläche des transparenten Elements 5 anhaftendes Wasser von der Oberfläche des transparenten Elements 5 entfernt.
Wenn die bewegbaren Körper 7 in die evakuierte Position zurückgekehrt sind bei Schritt S209, führt die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung 57 erneut den Anhaftende-Fremdsubstanz-Bestimmungsprozess aus, ähnlich beziehungsweise entsprechend Schritt S203 (Schritt S211).
Basierend auf dem Ergebnis des erneuten beziehungsweise wiederholten Anhaftende-Fremdsubstanz-Bestimmungsprozesses in Schritt S211 bestimmt die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung 57, ob der Anhaftungsbereich (der Wasseranhaftungsbereich X oder der Schmutzanhaftungsbereich Y) auf dem transparenten Element 5 existiert (Schritt S213). Wenn festgestellt wird, dass der Anhaftungsbereich existiert, geht der Prozess weiter zu Schritt S215 und, andererseits, wenn festgestellt wird, dass der Anhaftungsbereich nicht existiert, wird der Anhaftende-Fremdsubstanz-Entfernungsprozess beendet.
Die Waschsteuerungseinrichtung 61 bewirkt, dass der Waschmotor WM angesteuert wird, so dass Waschflüssigkeit an das transparente Element 5 ausgegeben wird, wobei die Bewegungssteuerungseinrichtung 59 bewirkt, dass der Bewegbare-Körper-Motor M die bewegbaren Körper 7 so antreibt, dass sie von der evakuierten Position in die Abdeckposition bewegt werden und die bewegbaren Körper 7 daraufhin von der Abdeckposition in die evakuierte Position zurückkehren (Schritt S215). Hierbei werden der Waschmotor WM und der Bewegbarer-Körper-Motor M wie im Folgenden beschrieben gesteuert.
11 ist eine Darstellung, die die Steuerzeitpunkte des Waschmotors WM und des Bewegbarer-Körper-Motors M zeigt. Bei Schritt S215, wie in 11 gezeigt, nachdem das Abgeben der Waschflüssigkeit gestartet wurde, beginnen die bewegbaren Körper 7 damit, sich von der evakuierten Position in die Abdeckposition zu bewegen, und, nachdem die Abgabe von Waschflüssigkeit beendet wurde, beginnen die bewegbaren Körper 7 damit, sich von der Abdeckposition in die evakuierte Position zu bewegen. Wenn daher die Waschflüssigkeit abgegeben wird wie zuvor beschrieben, kann das Bewegen der bewegbaren Körper 7 von der evakuierten Position in die Abdeckposition, nachdem die Abgabe von Waschflüssigkeit gestartet wurde, die Möglichkeit reduzieren, dass Schmutz zwischen dem transparenten Element 5 und dem bewegbaren Körper 7 oder den bewegbaren Körpern 7 eingefangen wird, was bewirken kann, dass Schmutz an dem bewegbaren Körper 7 oder den bewegbaren Körpern 7 anhaftet und das transparente Element 5 beschädigt. Dadurch, dass sich die bewegbaren Körper 7 von der Abdeckposition in die evakuierte Position bewegen, nachdem die Abgabe von Waschflüssigkeit beendet wurde, verbleibt keine Waschflüssigkeit haftend an dem transparenten Element 5 und die Waschflüssigkeit kann sicher von dem transparenten Element 5 entfernt werden.
Gemäß dem oben beschriebenen Anhaftende-Fremdsubstanz-Entfernungsprozess bestimmt die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung 57 den Anhaftungszustand der Fremdsubstanz auf dem transparenten Element 5, basierend auf dem aufgenommenen Bild, und identifiziert die Fremdsubstanz als Wasser oder Schmutz, basierend auf der Helligkeit des aufgenommenen Bildes. Dann, wenn bestimmt wird, dass Wasser anhaftet (JA in Schritt S207), werden die bewegbaren Körper 7 von der Abdeckposition in die evakuierte Position zurückgeführt, nachdem die bewegbaren Körper 7 von der evakuierten Position in die Abdeckposition bewegt wurden (Schritt S209). Da die bewegbaren Körper 7 eine höhere Benetzbarkeit aufweisen als das transparente Element 5, kann Wasser von der Oberfläche des transparenten Elements 5 entfernt werden durch Bewegen der bewegbaren Körper 7.
Da das Wasser, das an der Oberfläche des transparenten Elements 5 haftet, durch lediglich Bewegen der bewegbaren Körper 7 entfernt werden kann, kann ein Verbrauch von Waschflüssigkeit reduziert werden und die Frequenz beziehungsweise Häufigkeit der Wartung durch Auffüllen von Waschflüssigkeit kann verringert werden. Da zudem das Wasser durch Bewegen der bewegbaren Körper 7 entfernt werden kann und die Waschflüssigkeit nicht verwendet werden muss, wird somit das aufgenommene Bild nicht verschlechtert in Folge von Waschflüssigkeit, die auf der Linse verbleibt.
Nach dem Bewegen der bewegbaren Körper 7 bestimmt die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung 57 erneut den Anhaftungszustand der Fremdsubstanz (Schritt S211). Wenn bestimmt wird, dass Fremdsubstanz anhaftet (JA in Schritt S213), gibt die Waschsteuerungseinrichtung 61 Waschflüssigkeit ab und die Bewegungssteuerungseinrichtung 59 bewegt erneut die bewegbaren Körper 7 von der evakuierten Position zu der Abdeckposition und führt daraufhin die bewegbaren Körper 7 von der Abdeckposition zurück in die evakuierte Position (Schritt S215). Wenn das Wasser, das an dem transparenten Element 5 haftet, kleiner ist als der Spalt zwischen dem transparenten Element 5 und den bewegbaren Körpern 7 und von der Bewegung der bewegbaren Körper 7 nicht entfernt werden kann, wird das Wasser daraufhin von der Waschflüssigkeit entfernt und das Wasser, das an dem transparenten Element 5 haftet, kann somit sicher entfernt werden, während der Verbrauch der Waschflüssigkeit verringert ist.
Es ist zu beachten, dass die Form, die Struktur, das Material, die Abmessungen und dergleichen der Komponenten der Bildaufnahmevorrichtung 1 bei diesem Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft sind und es muss nicht erwähnt werden, dass diese in geeigneter Weise gewählt werden können. Hinsichtlich der Materialien des transparenten Elements 5 und der bewegbaren Körper 7 kann beispielsweise das transparente Element 5 aus Glas gefertigt sein und die bewegbaren Körper 7 können aus einem ABS-Harz gefertigt sein. Beide Materialien, das heißt für das transparente Element 5 und die bewegbaren Körper 7, sind jedoch nicht hierauf beschränkt, solange die Oberflächenbenetzbarkeit der bewegbaren Körper 7 höher ist als die Oberflächenbenetzbarkeit des transparenten Elements 5, und das transparente Element 5 und die bewegbaren Körper 7 ein Verhältnis zueinander haben, dass das Wasser, das an der Oberfläche des transparenten Elements 5 haftet, in den Bewegungsrichtungen der bewegbaren Körper 7 evakuiert beziehungsweise beseitigt werden kann, wenn diese von der Abdeckposition in die evakuierte Position bewegt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird Wasser, das an dem transparenten Element 5 haftet, durch das Verhältnis der Benetzbarkeit zwischen dem transparenten Element 5 und den bewegbaren Körpern 7 entfernt. Es können jedoch auch beispielsweise Teile der bewegbaren Körper 7, die dem transparenten Element 5 gegenüberliegen, kapillare Strukturen aufweisen, und das Wasser, das an der Oberfläche des transparenten Elements 5 haftet, kann durch Kapillarwirkung in der Bewegungsrichtung der bewegbaren Körper 7 entfernt werden. Selbst in diesem Fall kann Fremdsubstanz, die an dem transparenten Element 5 haftet, in geeigneter Weise entfernt werden durch den zuvor beschriebenen Anhaftende-Fremdsubstanz-Entfernungsprozess.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die bewegbaren Körper 7 gänzlich ausgebildet aus Teilen mit einer höheren Oberflächenbenetzbarkeit als das transparente Element 5. Es sind jedoch auch jegliche andere Elemente anwendbar, solange sie eine höhere Oberflächenbenetzbarkeit in zumindest einem solchen Bereich aufweisen, der dem transparenten Element 5 in der Abdeckposition gegenüberliegt, als die Oberflächenbenetzbarkeit des transparenten Elements 5.
Des Weiteren ist das Verfahren des Bestimmens des Anhaftungszustandes der Fremdsubstanz, das in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, lediglich ein Beispiel. Solange der Anhaftungszustand des Fremdsubstanz enthaltenden Wassers auf der Frontfläche des transparenten Elements 5 bestimmt werden kann, ist das spezielle Verfahren nicht in irgendeiner Weise beschränkt. Obwohl des Weiteren bei dieser Ausführungsform eine Bestimmung dahingehend durchgeführt wurde, dass Wasser oder Schmutz identifiziert werden können, müssen Wasser und Schmutz nicht notwendigerweise identifiziert werden.
Es ist zu beachten, dass die Steuerungsprozesse der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise sequentiell in den dargestellten Reihenfolgen in den Flussdiagrammen durchgeführt werden müssen und parallel oder mit einem oder mehreren Unterprogrammen durchgeführt werden können.
Bei der vorstehenden Beschreibung wurden spezielle Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es versteht sich für den Fachmann, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Inhalt der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie diese in den beigefügten Patentansprüchen beschrieben ist. Die Beschreibung und Figuren dienen somit lediglich als Erläuterung und nicht in einem eingrenzenden Sinn und alle derartigen Modifikationen gelten als in den Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen. Die Vorteile, Lösungen der Probleme und jegliche Elemente, die einen Vorteil oder eine Lösung bewirken oder verbessern sind nicht notwendigerweise dahingehend auszulegen, dass sie für sich genommen als kritisch, erforderlich oder wesentliche Merkmale oder Elemente von einem oder allen Ansprüchen angesehen werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Es wird eine Fahrzeugaußenumgebung-Bildaufnahmevorrichtung bereitgestellt. Eine Bildaufnahmevorrichtung 1 weist auf ein Fotoaufnahmeelement 33, ein transparentes Element 5, das auf einer Vorderseite des Fotoaufnahmeelements angeordnet ist und dazu dient, Licht in das Fotoaufnahmeelement zu leiten, und bewegbare Körper 7a und 7b, die bewegbar sind zwischen einer Abdeckposition, in der die bewegbaren Körper 7a und 7b einen Teil oder die gesamte Frontfläche des transparenten Elements 5 abdecken in einem Zustand, in dem die bewegbaren Körper 7a und 7b von dem transparenten Element 5 mit einem bestimmten Spalt beabstandet sind und einer evakuierten Position, in der die bewegbaren Körper 7a und 7b von der Frontfläche des transparenten Elements 5 in Bezug auf die Abdeckposition evakuiert beziehungsweise entfernt sind. Die bewegbaren Körper 7a und 7b haben eine höhere Oberflächenbenetzbarkeit in zumindest einem Teil hiervon, der dem transparenten Element 5 in der Abdeckposition gegenüberliegt, als die Oberflächenbenetzbarkeit der Frontfläche des transparenten Elements 5. Die bewegbaren Körper 7a und 7b beseitigen Wasser, das an der Oberfläche des transparenten Elements haftet, in einer Bewegungsrichtung der bewegbaren Körper 7a und 7b während der Bewegung der bewegbaren Körper 7a und 7b von der Abdeckposition zu der evakuierten Position.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2009-220719 A [0003, 0004]

Claims

Fahrzeugaußenumgebung-Bildaufnahmevorrichtung, umfassend: ein Fotoaufnahmeelement, ein transparentes Element, das auf einer Vorderseite des Fotoaufnahmeelements angeordnet ist, wobei das transparente Element dahingehend konfiguriert ist, Licht in das Fotoaufnahmeelement einzuleiten, und einen bewegbaren Körper, der bewegbar ist zwischen einer Abdeckposition, in der der bewegbare Körper einen Teil oder die gesamte Frontfläche des transparenten Elements abdeckt in einem Zustand, in dem der bewegbare Körper von dem transparenten Element mit einem Spalt beabstandet ist, und einer evakuierten Position, in der der bewegbare Körper von der Frontfläche des transparenten Elements in Bezug auf die Abdeckposition entfernt ist, wobei der bewegbare Körper eine höhere Oberflächenbenetzbarkeit aufweist in zumindest einem Teil hiervon, der dem transparenten Element in der Abdeckposition gegenüberliegt, als die Oberflächenbenetzbarkeit der Frontfläche des transparenten Elements, und wobei der bewegbare Körper Wasser, das an der Oberfläche des transparenten Elements haftet, in einer Bewegungsrichtung des bewegbaren Körpers während der Bewegung des bewegbaren Körpers von der Abdeckposition in die evakuierte Position entfernt.
Fahrzeugaußenumgebung-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das transparente Element eine konvexe Linse ist.
Fahrzeugaußenumgebung-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin aufweisend: eine Anhaftung-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Anhaftungszustandes von Fremdsubstanz enthaltendem Wasser auf der Frontfläche des transparenten Elements und eine Bewegungssteuerungseinrichtung zum, wenn die Anhaftungsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Fremdsubstanz an der Frontfläche des transparenten Elements haftet, Bewegen des bewegbaren Körpers von der evakuierten Position in die Abdeckposition und daraufhin Zurückführen des bewegbaren Körpers von der Abdeckposition in die evakuierte Position.
Fahrzeugaullenumgebung-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 3, weiterhin umfassend: eine Wascheinrichtung zum Ausgeben von Waschfluid auf die Frontfläche des transparenten Elements, wobei, wenn die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Fremdsubstanz an dem transparenten Element haftet, die Bewegungssteuerungseinrichtung den bewegbaren Körper von der evakuierten Position in die Abdeckposition bewegt und daraufhin den bewegbaren Körper von der Abdeckposition in die evakuierte Position zurückführt, und wobei, nachdem der bewegbare Körper bewegt wurde, die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung erneut den Anhaftungszustand der Fremdsubstanz bestimmt und, wenn bestimmt wird, dass anhaftende Fremdsubstanz an dem transparenten Element anhaftet, die Wascheinrichtung Waschfluid abgibt und die Bewegungssteuerungseinrichtung erneut den bewegbaren Körper von der evakuierten Position in die Abdeckposition bewegt und dann den bewegbaren Körper von der Abdeckposition in die evakuierte Position zurückführt.
Fahrzeugaußenumgebung-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 3, weiterhin umfassend: eine Wascheinrichtung zum Abgeben von Waschfluid auf die Frontfläche des transparenten Elements, wobei die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung eine Bestimmung dahingehend durchführt, zu identifizieren, dass die anhaftende Fremdflüssigkeit Wasser oder Schmutz ist, und wobei die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass Schmutz an dem transparenten Element anhaftet, die Wascheinrichtung Waschfluid abgibt und die Bewegungssteuerungseinrichtung den bewegbaren Körper von der evakuierten Position in die Abdeckposition bewegt und dann den bewegbaren Körper von der Abdeckposition in die evakuierte Position zurückführt.
Fahrzeugaußenumgebung-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Anhaftung-Bestimmungseinrichtung den Anhaftungszustand der Fremdsubstanz bestimmt, basierend auf Bilddaten, die sequentiell aufgenommen wurden, und identifiziert, dass sie Wasser oder Schmutz ist, basierend auf einer Helligkeit eines Bildbereichs, in der der Anhaftungszustand bestimmt wurde.
Fahrzeugaußenumgebung-Bildaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei, wenn Waschfluid von der Wascheinrichtung abgegeben wird, die Bewegungssteuerungseinrichtung das Bewegen des bewegbaren Körpers von der evakuierten Position zu der Abdeckposition beginnt, nachdem die Abgabe des Waschfluids begonnen wurde, und die Bewegungssteuerungseinrichtung den bewegbaren Körper von der Abdeckposition in die evakuierte Position zurückführt, nachdem die Abgabe von Waschfluid beendet wurde.