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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Beheizen eines Sichtfensters einer Bilderfassungseinheit umfassend mindestens ein Heizelement, eine Streulichtblende, das Sichtfenster und die Bilderfassungseinheit. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Anordnung.
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Moderne Kraftfahrzeuge werden zunehmend mit Assistenz- und Sicherheitssystemen ausgestattet, welche Daten von Bilderfassungseinheiten, wie beispielsweise Kameras, auswerten. Ein Problem ergibt sich, wenn, beispielsweise durch Beschlagen, Reifbildung oder Einfrieren eines Sichtfensters der Bilderfassungseinheit, eine Bilderfassung durch die Bilderfassungseinheit erschwert wird.
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Aus der
WO 2012/069115 A1 ist eine Heizeinrichtung bekannt, mit der das Sichtfenster zur Beschlagfreihaltung beheizt werden kann. Die Heizeinrichtung ist dabei an der Streulichtblende aufgeklebt. Die Wärmeübertragung von der Heizeinrichtung zu dem Sichtfenster erfolgt durch Wärmestrahlung.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine verbesserte Anordnung zur Beheizung eines Sichtfensters zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Beschlagen oder Einfrieren eines Sichtfensters einer Bilderfassungseinheit zu verhindern oder rückgängig zu machen, indem die Streulichtblende durch mindestens ein Heizelement aufgeheizt wird.
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Die von der aufgeheizten Streulichtblende ausgehende Wärmestrahlung fällt auf das Sichtfenster und heizt das Sichtfenster somit auf. Durch die Erwärmung des Sichtfensters verdunstet der Beschlag auf dem Sichtfenster, so dass eine Bilderfassungseinheit durch das Fenster Daten aufnehmen kann. Dazu wird das mindestens eine Heizelement erfindungsgemäß in die Streulichtblende integriert. Auf diese Weise kann eine ungünstige Klebeverbindung zwischen dem mindestens einen Heizelement und der Streulichtblende vermieden werden. Gerade bei höheren Temperaturen lässt die Haftkraft der Klebeverbindungen nach, so dass durch die Integration des mindestens einen Heizelements in die Streulichtblende die Haltbarkeit der Anordnung verbessert wird. Außerdem stört das Anbringen des mindestens einen Heizelements nicht die optischen Eigenschaften an der Oberseite der Streulichtblende, die wesentlich für die Funktion als Streulichtblende und für die Abstrahlung der Wärmestrahlung sind.
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Eine vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass die Streulichtblende im Spritzgussverfahren oder im Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt ist und das mindestens eine Heizelement als Einlegeteil ausgebildet und umspritzt ist. Auf diese Weise kann das mindestens eine Heizelement kostengünstig und sicher in der Streulichtblende integriert werden. Zudem wird durch die Integration des Heizelementes in die Streulichtblende, anstatt dem Aufkleben des Heizelementes auf die Streulichtblende, ein Arbeitsschritt bei der Herstellung eingespart.
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Eine weitere günstige Lösung sieht vor, dass die Streulichtblende als Presskörper ausgebildet ist und dass mindestens ein Heizelement in die Streulichtblende eingepresst ist. Ebenso wie bei den Spritzgussverfahren kann somit auf einfache und kostengünstige Weise das mindestens eine Heizelement in die Streulichtblende integriert werden. Zudem können für die Streulichtblende Materialien verwendet werden, welche nicht für das Spritzgussverfahren geeignet sind.
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Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Streulichtblende eine Tasche aufweist, in welche das mindestens eine Heizelement eingebracht ist. Auch diese Form der Integration des mindestens einen Heizelementes in die Streulichtblende bietet eine kostengünstige und einfache Lösung. Das mindestens eine Heizelement wird in der Tasche der Streulichtblende sicher gehalten.
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Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Streulichtblende zweiteilig oder mehrteilig ausgebildet ist und das mindestens eine Heizelement zwischen den Teilen der Streulichtblende eingelegt ist. Die Teile der Streulichtblende werden beispielsweise durch Clipsen, Kleben, Schweißen, Verstemmen oder Heißverprägen miteinander verbunden, so dass das mindestens eine Heizelement in der Streulichtblende eingeschlossen ist und somit sicher gehalten ist. Auch diese Lösung bietet eine sichere und kostengünstige Integration des mindestens einen Heizelements in der Streulichtblende.
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Ferner sieht eine günstige Möglichkeit vor, dass die Streulichtblende Keramik aufweist und das mindestens eine Heizelement durch einen leitfähigen Kern der Streulichtblende gebildet ist. Auf diese Weise können auch keramische Werkstoffe für die Streulichtblende verwendet werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das mindestens eine Heizelement metallische Leiter, auf Substrat aufgebrachte Leiter, Halbleiter oder massive leitende Materialien, wie Metalle, Kunststoffe, oder Keramiken umfasst. Auf diese Weise kann das mindestens eine Heizelement durch elektrischen Strom geheizt werden, was eine einfache Steuerung einer Heizleistung des mindestens einen Heizelements ermöglicht.
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Ferner wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Kraftfahrzeug mit einer Anordnung zum Beheizen eines Sichtfensters einer Bilderfassungseinheit gemäß der vorstehenden Beschreibung gelöst. Die Vorteile der Anordnung übertragen sich somit auf das Kraftfahrzeug, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch:
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1 Anordnung zum Beheizen eines Sichtfensters einer Bilderfassungseinheit und
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2 Eine Schnittdarstellung durch die Streulichtblende entlang der Schnittlinie A-A aus 1.
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Eine in 1 dargestellte Anordnung 10 zur Beheizung eines Sichtfensters 12 einer Bilderfassungseinheit 14 umfasst das Sichtfenster 12, die Bilderfassungseinheit 14, eine Streulichtblende 16 und mindestens ein Heizelement 18. Die Anordnung 10 ist insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wie beispielsweise einen PKW oder LKW, vorgesehen.
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Die Bilderfassungseinheit 14 weist ein Objektiv 20 auf, welches eine Blickrichtung 22 der Bilderfassungseinheit 14 bestimmt. In Blickrichtung 22 der Bilderfassungseinheit 14 liegt das Sichtfenster 12. Das Sichtfenster 12 ist groß genug, um ein Blickfeld der Bilderfassungseinheit 14 zumindest im Wesentlichen vollständig abzudecken. Somit ermöglicht es das Sichtfenster 12 der Bilderfassungseinheit 14, beispielsweise von einem Fahrzeuginneren aus, das Fahrzeugäußere, insbesondere die Umgebung des Kraftfahrzeugs zu beobachten. Dazu ist das Sichtfenster 12 beispielsweise Teil einer Windschutzscheibe, einer Seitenscheibe, einer Heckscheibe oder einer Scheinwerferabdeckung des Kraftfahrzeugs. Ferner verläuft das Sichtfenster 12 schräg zur Blickrichtung 22 der Bilderfassungseinheit 14.
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Die Bilderfassungseinheit 14 mit dem Objektiv 20, das Sichtfenster 12 und die Streulichtblende 16 umschließen einen Raum 23, der im Blickfeld der Bilderfassungseinheit 14 liegt. Das Sichtfenster 12 erstreckt sich dabei von dem Objektiv 20 der Bilderfassungseinheit 14 schräg zur Blickrichtung 22, so dass das Sichtfenster 12 das Blickfeld der Bilderfassungseinheit 14 abdeckt. Die Streulichtblende 16 erstreckt sich von dem Objektiv 20 aus zu dem Sichtfenster 12, ohne in dem Blickfeld der Bilderfassungseinheit 14 zu liegen. Ferner ist die Streulichtblende 16 an der dem Fahrzeuginneren zugewandten Seite des Blickfeldes der Bilderfassungseinheit 14 angeordnet. Streulicht aus dem Fahrzeuginneren wird von der Streulichtblende 16 abgefangen, so dass es nicht in das Objektiv 20 der Bilderfassungseinheit 14 fallen kann.
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Ein in 2 dargestelltes Beispiel der erfindungsgemäßen Streulichtblende 16 weist eine dem Sichtfenster 12 zugewandte Oberseite 26 und eine dem Sichtfenster 12 abgewandte Unterseite 28 auf. Die Oberseite 26 weist eine dunkle, insbesondere schwarze matte Oberfläche auf, um möglichst wenig Licht, das von einem Fahrzeugäußeren durch das Sichtfenster 12 auf die Streulichtblende 12 fällt, zu der Bilderfassungseinheit 14 zu streuen oder reflektieren.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Oberseite 26 der Streulichtblende 16 strukturiert ausgebildet sein, um die optischen Eigenschaften der Streulichtblende 16 weiter zu verbessern.
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Um ein Beschlagen des Sichtfensters 12 zu verhindern, weist die Anordnung 10 das mindestens eine Heizelement 18 auf. Das mindestens eine Heizelement 18 kann beispielsweise metallische Leiter, auf Substrat aufgebrachte Leiter oder massive leitfähige Materialien, wie Metalle, Halbleiter, leitfähige Kunststoffe oder leitfähige Keramiken aufweisen.
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Das mindestens eine Heizelement 18 ist in die Streulichtblende 16 integriert, also beispielsweise zwischen der Oberseite 26 und der Unterseite 28 der Streulichtblende angeordnet oder in diese eingebettet. Auf diese Weise wird die Streulichtblende 12 direkt geheizt, welche dann wiederum Wärmestrahlen aussendet, welche das Sichtfenster 12 aufheizen, und somit einen Beschlag aus Wassertröpfchen oder Eis-Kristallen auf dem Sichtfenster 12 verhindern, entfernen, oder vermindern.
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Ferner wird durch die Integration des mindestens einen Heizelementes 18 in die Streulichtblende 16 eine sichere und langlebige Befestigung des mindestens einen Heizelements 18 bewirkt.
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Die Integration des mindestens einen Heizelementes 18 in die Streulichtblende 16 kann dabei beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Streulichtblende 16 in einem Spritzgussverfahren hergestellt wird, das mindestens eine Heizelement 18 als Einlegeteil ausgebildet ist und das mindestens eine Heizelement 18 in eine Spritzgussform eingelegt wird, so dass das mindestens eine Heizelement 18 beim Spritzen der Streulichtblende 16 umspritzt wird. Auf diese Weise ist das mindestens eine Heizelement 18 von dem Material der Streulichtblende 16 umschlossen.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch ein Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren zur Herstellung der Streulichtblende 16 angewendet werden.
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Ferner ist es auch möglich, die Streulichtblende aus einem Pulver in einer Pressform zu pressen und dabei das mindestens eine Heizelement 18 vor dem Pressen in das Pulver in die Pressform einzulegen, so dass das mindestens eine Heizelement 18 beim Pressen der Streulichtblende 16 eingepresst wird.
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Eine weitere Variante sieht vor, dass in der Streulichtblende 16 eine Tasche 24 gebildet ist, in welche das mindestens eine Heizelement 18 eingeschoben werden kann.
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Ferner ist es möglich, dass die Streulichtblende 16 längs in mindestens zwei Teile geteilt ausgeführt ist. Das mindestens eine Heizelement 18 kann daraufhin zwischen die mindestens zwei Teile der Streulichtblende 16 gelegt werden. Die mindestens zwei Teile werden beispielsweise durch Clipsen, Kleben, Schweißen, Verstemmen oder Heißverprägen miteinander verbunden, so dass auch in dieser Variante das mindestens eine Heizelement 18 in der Streulichtblende 16 eingeschlossen ist und somit sicher und dauerhaft befestigt ist.
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Ferner ist es noch möglich die Streulichtblende 16 aus einem keramischen Material herzustellen und diese dabei mit einem leitfähigen Kern zu versehen, welcher das mindestens eine Heizelement 18 bildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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