DE102021006485A1

DE102021006485A1 - Blendschutz

Info

Publication number: DE102021006485A1
Application number: DE102021006485.2A
Authority: DE
Inventors: Ori Eytan; Dan Alon
Original assignee: Mobileye Vision Technologies Ltd
Current assignee: Mobileye Vision Technologies Ltd
Priority date: 2021-01-06
Filing date: 2021-12-30
Publication date: 2022-07-07
Also published as: CN114714867A; US20220214599A1

Abstract

Ein Blendschutz für eine Kamera eines Fahrzeugs, der eine Vielzahl ähnlich geformter Rippen auf einer Oberfläche beinhaltet, die der Windschutzscheibe des Fahrzeugs zugewandt ist. Die Vielzahl von Rippen ist so ausgelegt, dass die spiegelnde Komponente des von der Vielzahl von Rippen reflektierten Lichts während der gesamten Tageslichtzeit auf einen Bereich außerhalb der Eintrittspupille der Kamera auftrifft oder diesen durchläuft, direkt oder nach weiterer Reflexion an der Windschutzscheibe.

Description

Querverweise auf verwandte Anwendungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität für die vorläufige US-Patentanmeldung Nr. 63/134,358 , eingereicht am 6. Januar 2021, und die US-Patentanmeldung Nr. 17/532,121 , eingereicht am 22. November 2021. Der Inhalt der vorgenannten Anmeldungen ist durch Bezugnahme in vollem Umfang in das vorliegende Dokument aufgenommen.
Technisches Sachgebiet
Diese Offenbarung bezieht sich auf einen Blendschutz für Bildgebungssysteme oder Sichtsysteme für Fahrzeuge.
Hintergrundinformationen
Ein typisches Sicht- oder Bildgebungssystem für Fahrzeuge verwendet eine oder mehrere Kameras zum Erfassen von Bildern durch die Windschutzscheibe eines Fahrzeugs. Die erfassten Bilder können je nach Anwendung angezeigt oder verarbeitet werden, um den Betrieb des Fahrzeugs zu unterstützen. In einigen Fällen kann neben dem Licht, das direkt durch die Windschutzscheibe einfällt, auch Licht, das vom Armaturenbrett und anderen Oberflächen im Fahrzeug reflektiert wird, in das Sichtfeld (engl. „Field of View“, FOV) der Kamera gelangen und die Qualität der erfassten Bilder beeinträchtigen. Manchmal kann ein Blendschutz (oder ein Streulichtschutz) verwendet werden, um zu verhindern, dass Reflexionen von Objekten im Fahrzeug die Kamera erreichen. In einigen Fällen kann jedoch das vom Blendschutz reflektierte Licht auf den Kamerasensor fallen und die Bildqualität beeinträchtigen. Dementsprechend wird ein Blendschutz zum Minimieren der Blendwirkung benötigt, der diese Probleme lindert und die Aufnahme von qualitativ hochwertigen Bildern ermöglicht.
KURZDARSTELLUNG
In einer Ausführungsform wird ein Blendschutz für die Kamera eines Fahrzeugs offenbart. Der Blendschutz kann eine Oberfläche, die dafür ausgelegt ist, einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs zugewandt zu sein, und eine Vielzahl von ähnlich geformten Rippen auf der Oberfläche beinhalten. Jede Rippe der Vielzahl von Rippen kann eine der Windschutzscheibe zugewandte Fläche beinhalten, die mit einer der Kamera zugewandten Fläche verbunden ist und dazwischen einen Scheitelwinkel bildet. Der Scheitelwinkel kann zwischen etwa 40° und etwa 100° liegen.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Blendschutz für die Kamera eines Fahrzeugs offenbart. Der Blendschutz kann eine Oberfläche beinhalten, die dafür ausgelegt ist, einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs zugewandt zu sein, sowie eine Vielzahl von im Wesentlichen dreieckigen Rippen auf der Oberfläche. Die Vielzahl von Rippen können so ausgelegt sein, dass eine spiegelnde Komponente des von der Vielzahl von Rippen reflektierten Lichts während der gesamten Tageslichtzeit auf einen Bereich außerhalb einer Eintrittspupille der Kamera auftrifft oder diesen durchläuft, direkt oder nach weiterer Reflexion an der Windschutzscheibe.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Blendschutz offenbart. Der Blendschutz kann eine Oberfläche, die dafür ausgelegt ist, einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs zugewandt zu sein, und eine Vielzahl von ähnlich geformten Rippen auf der Oberfläche beinhalten. Der Abstand zwischen benachbarten Rippen der Vielzahl von Rippen kann kleiner oder gleich einer Höhe einer Rippe der Vielzahl von Rippen sein.
Es versteht sich, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführlich Beschreibung nur exemplarisch und erläuternd sind und keine Einschränkung der offengelegten Ausführungsformen darstellen.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen, die Bestandteil dieser Offenbarung sind, zeigen exemplarische Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der offenbarten Grundsätze. In diesen Zeichnungen sind, wo es angebracht ist, Referenznummern, die gleiche Strukturen, Komponenten, Materialien und/oder Elemente in verschiedenen Figuren darstellen, ähnlich gekennzeichnet. Es versteht sich, dass verschiedene Kombinationen der Strukturen, Komponenten und/oder Elemente, die nicht spezifisch dargestellt sind, betrachtet werden und in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen. Der Einfachheit und Klarheit halber wird in den Figuren die allgemeine Struktur der verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen dargestellt. Einzelheiten von bekannten Komponenten oder Merkmalen werden möglicherweise weggelassen, um andere Merkmale nicht zu verdecken, da diese weggelassenen Merkmale Fachleuten bekannt sind. Außerdem sind Elemente in den Figuren nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet. Die Abmessungen einiger Merkmale können im Verhältnis zu anderen Merkmalen übertrieben dargestellt sein, um das Verständnis der exemplarischen Ausführungsformen zu erleichtern. Für Fachleute wird ersichtlich sein, dass die Merkmale in den Figuren nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sind und, sofern nicht anders angegeben, nicht als Darstellung proportionaler Verhältnisse zwischen verschiedenen Merkmalen in einer Figur angesehen werden sollten. Darüber hinaus können Aspekte, die unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform oder Figur beschrieben werden, auch auf andere Ausführungsformen oder Figuren anwendbar sein und mit diesen verwendet werden, auch wenn dies nicht ausdrücklich erwähnt wird. Zeichnungen:

1A zeigt ein exemplarisches Fahrzeugbildgebungssystem mit einer Kamera;
1B zeigt ein exemplarisches Bild, das von der Kamera in 1A aufgenommen wurde;
2A zeigt ein Fahrzeugbildgebungssystem mit einer Kamera und einem exemplarischen Blendschutz;
2B zeigt ein exemplarisches Bild, das von der Kamera in 2A aufgenommen wurde;
3A und 3B zeigen eine exemplarische Ausführungsform eines Blendschutzes nach der vorliegenden Offenbarung;
4A und 4B zeigen spiegelnde Reflexion von Sonnenlicht vom Blendschutz aus 3A zu verschiedenen Tageszeiten;
5 ist eine schematische Darstellung von quasi-spiegelnder Reflexion von Sonnenlicht vom Blendschutz aus 3A;
6A und 6B zeigen die quasi-spiegelnde Reflexion von Sonnenlicht vom Blendschutz aus 3A zu verschiedenen Tageszeiten;
7 ist eine Darstellung des exemplarischen Blendschutzes aus 3A; und
8A, 8B und 8C sind Darstellungen verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der Blendschutzvorrichtungen der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es ist zu beachten, dass alle hier offengelegten numerischen Werte (einschließlich aller offengelegten Winkel, Längen, Breiten, Dicken, Bereiche usw.) eine Abweichung von ±10 % vom offengelegten numerischen Wert haben können (sofern keine andere Abweichung angegeben ist). Zum Beispiel kann ein Merkmal, das als „t“ Einheiten lang (breit, dick usw.) angegeben ist, eine Länge von (t-0,11) bis (1+0,1t) Einheiten aufweisen. Außerdem werden alle relativen Begriffe wie „ungefähr“, „im Wesentlichen“, „annähernd“ usw. dazu verwendet, eine mögliche Abweichung von ±10% anzugeben (sofern nicht anders vermerkt oder eine andere Abweichung angegeben ist). In einigen Fällen liefert die Spezifikation auch den Kontext zu den jeweiligen Begriffen. Bei einer im Wesentlichen als dreieckig beschriebenen Struktur können beispielsweise die Scheitelwinkel leicht abgerundet (im Gegensatz zu spitz) und/oder die Seiten leicht gekrümmt (im Gegensatz zu geradlinig) sein, wie in den genannten Figuren dargestellt.
Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten Fachbegriffe, Bezeichnungen und sonstigen wissenschaftlichen Begriffe oder Terminologien die gleiche Bedeutung, wie sie von Fachleuten auf dem Gebiet dieser Offenbarung allgemein verstanden wird. Einige der hier beschriebenen oder in Bezug genommenen Komponenten, Strukturen und/oder Verfahren werden von Fachleuten verstanden und allgemein unter Verwendung üblicher Verfahren eingesetzt. Daher werden diese Komponenten, Strukturen und Prozesse hier nicht im Einzelnen beschrieben. Alle Patente, Anmeldungen, veröffentlichten Anmeldungen und sonstigen Veröffentlichungen, auf die hierin Bezug genommen wird, sind durch Verweis in vollem Umfang einbezogen. Wenn eine Definition oder Beschreibung in dieser Offenbarung im Widerspruch zu einer Definition und/oder Beschreibung in diesen Referenzen steht oder anderweitig damit unvereinbar ist, hat die Definition und/oder Beschreibung in dieser Offenbarung Vorrang vor den Definitionen und/oder Beschreibungen in den Referenzen, die hierin durch Verweis einbezogen sind. Keine der hier beschriebenen oder durch Verweis aufgenommenen Referenzen wird als Stand der Technik für die vorliegende Offenbarung anerkannt.
Ein typisches Sicht- oder Bildgebungssystem für Fahrzeuge beinhaltet eine oder mehrere Kameras (z. B. nach vorne, zur Seite, nach hinten usw.), die im Fahrzeug installiert sind. Diese eine oder mehreren Kameras können eine Kamera beinhalten, die an der Innenseite der vorderen Windschutzscheibe eines Fahrzeugs (wie zum Beispiel eines Pkw, Lkw, Busses, Lieferwagens usw.) installiert ist. In einigen Ausführungsformen können die eine oder die mehreren Kameras auch eine oder mehrere Kameras beinhalten, die an einer Seite und/oder einem Heck des Fahrzeugs installiert sind. Ein solches Bildgebungssystem kann für eine Vielzahl von Funktionen eingesetzt werden, wie zum Beispiel Objekterkennung, Fahrspurwarnung/-beibehaltung, autonome/halbautonome Navigation, Scheinwerfersteuerung usw. 1A zeigt eine exemplarische Kamera 10 eines Fahrzeugbildgebungssystems, die innerhalb der vorderen Windschutzscheibe 20 eines Fahrzeugs in einer nach vorne gerichteten Weise angebracht ist. 1B ist eine Darstellung eines exemplarischen Bildes 50, das von der Kamera 10 aufgenommen wurde. Wie Fachleuten bekannt ist, kann die Kamera 10 an der Windschutzscheibe 20 oder anderen Fahrzeugkomponenten (z. B. Rahmen, Halterung usw.) zu dem Zweck angebracht werden, eine klare Sicht auf die Szene (z. B. die Straße) vor der Windschutzscheibe 20 zu haben. Die Kamera 10 kann einen beliebigen geeigneten Kameratyp beinhalten, der im Fachgebiet bekannt ist und über einen analogen oder digitalen Bildsensor verfügt. Während des Betriebs können Lichtstrahlen (oder Licht 30) die Windschutzscheibe 20 durchdringen und durch die Eintrittspupille (oder Pupille 12) in die Kamera 10 eintreten, auf den Bildsensor der Kamera treffen und ein Bild (Standbild, Video usw.) der Szene vor der Windschutzscheibe 20 erzeugen.
Wie der Fachwelt bekannt ist, ist die Pupille 12 der Kamera 10 das virtuelle oder optische Bild ihrer physikalischen Apertur, wie sie durch die Vorderseite (oder die Objektseite) des Objektivsystems der Kamera gesehen wird. Die Größe und die Lage der Pupille 12 können aufgrund der Vergrößerung des Objektivs von der physikalischen Apertur abweichen. Wenn sich vor der Apertur keine Linse oder andere optische Elemente befinden (wie zum Beispiel bei einer Lochkamera), sind Größe und Lage der Pupille 12 identisch mit denen der Apertur. Eine Linse (und andere optische Elemente) vor der Apertur kann die Größe der Pupille 12 im Vergleich zur Größe der Apertur vergrößern oder verkleinern. Licht 30, das auf den Bereich der Pupille 12 auftrifft, kann in die Kamera 10 eindringen und ein Bild 50 erzeugen.
Wie in 1A dargestellt, können neben dem Licht 30, das durch die Windschutzscheibe 20 fällt und direkt auf die Pupille 12 trifft, auch Lichtstrahlen (reflektiertes Licht 32) von Oberflächen innerhalb des Fahrzeugs (z. B. Armaturenbrett 14) reflektiert werden und auf die Pupille 12 treffen. Dieses reflektierte Licht 32 kann auf dem von der Kamera 10 aufgenommenen Bild 50 Blendwirkung 52 erzeugen. In einigen Fällen, wie in 1A dargestellt, kann das vom Armaturenbrett 14 reflektierte Licht 32 von der Innenseite der Windschutzscheibe 20 weiter reflektiert werden, auf die Pupille 12 auftreffen und Blendwirkung 52 erzeugen. Die Blendwirkung 52 im Bild 50 kann die Sichtbarkeit des Bildes 50 beeinträchtigen. Beispielsweise kann die Blendwirkung 52 Objekte in der Nähe der Blendwirkung 52 verdecken oder deren Erkennung erschweren.
Unter Bezugnahme auf 2A und 2B kann in einigen Ausführungsformen ein Blendschutz 40 dazu verwendet werden, das vom Armaturenbrett 14 (oder anderen Oberflächen im Fahrzeug) reflektierte Licht 32 daran zu hindern (oder zu reduzieren), auf die Pupille 12 der Kamera 10 aufzutreffen. Wie in 2A dargestellt, kann der Blendschutz 40 so angeordnet werden, dass er das gesamte oder einen wesentlichen Teil des von der Kamera 10 reflektierten Lichts 32 physisch blockiert. In einigen Ausführungsformen kann der Blendschutz 40 ein Teil der Kamera 10 sein oder an ihr befestigt werden (z. B. am Gehäuse). Es ist auch denkbar, dass in einigen Ausführungsformen der Blendschutz 40 an der Windschutzscheibe 20 oder an anderen Komponenten (z. B. Halterungen usw.) des Fahrzeugs befestigt wird. Der Blendschutz 40 kann eine Oberseite 44 aufweisen, die der Windschutzscheibe 20 zugewandt ist. Wie in 2A dargestellt, kann die Oberseite 44 des Blendschutzes 40 im Allgemeinen gegenüber der Windschutzscheibe 20 geneigt sein. In manchen Fällen kann Licht 30, das durch die Windschutzscheibe 20 fällt, auf die Oberseite 44 des Blendschutzes 40 auftreffen und von dieser reflektiert werden. Ein Teil des vom Blendschutz 40 reflektierten Lichts 42 kann auf die Pupille 12 der Kamera 10 auftreffen (direkt oder nach weiteren Reflektionen von der Windschutzscheibe 20) und Blendwirkung 54 im Bild 50 erzeugen (siehe 2B).
Im Allgemeinen kann der Blendschutz 40 zum Reduzieren der Lichtreflexion an diesem selbst ausgelegt werden. In einigen Ausführungsformen kann der Blendschutz 40 oder die Oberseite 44 des Blendschutzes 40 aus einem lichtabsorbierenden Material bestehen oder damit bedeckt sein. In einigen Ausführungsformen kann die Oberseite 44 eine Textur aufweisen, die zum Verringern der Lichtreflexion ausgelegt ist. Zusätzlich oder alternativ kann in einigen Ausführungsformen die Oberseite 44 des Blendschutzes 40 Merkmale oder Strukturen beinhalten, die dafür ausgelegt ist, das einfallende Licht 30 von der Kamera 10 oder der Pupille 12 der Kamera 10 weg zu reflektieren. Beispielsweise können unter Bezugnahme auf 2A die Strukturen auf der Oberseite 44 des Blendschutzes 40 das einfallende Licht 30 so reflektieren, dass das reflektierte Licht 42 nicht auf die Pupille 12 der Kamera 10 fällt (direkt oder nach weiteren Reflexionen von der Windschutzscheibe 20). In dem in 2A gezeigten Beispiel sind die Strukturen auf der Oberseite 44 so geformt, dass sie das einfallende Licht 30 (durch eine oder mehrere Reflexionen an den Strukturen) so lenken, dass das reflektierte Licht nach außerhalb eines Bereichs reflektiert wird, in dem sich die Pupille der Kamera befindet.
3A und 3B zeigen einen exemplarischen Blendschutz 40 mit einer Oberseite 44, die exemplarische Strukturen beinhaltet, die dafür ausgelegt sind, einfallendes Licht 30 von der Pupille 12 der Kamera 10 weg zu reflektieren. In der in diesen Figuren dargestellten Ausführungsform beinhalten diese Strukturen eine Vielzahl von dreieckigen Rippen 60, die Seite an Seite auf der Oberseite 44 angeordnet sind und eine Oberfläche mit einem Sägezahnprofil bilden. In einigen Ausführungsformen, wie in 3B dargestellt, können sich die Rippen 60 über die gesamte Fläche der Oberseite 44 des Blendschutzes 40 erstrecken. Dies ist jedoch kein Erfordernis. In einigen Ausführungsformen können sich die Rippen 60 nur über einen kleineren Teil (z. B. einen mittleren Teil) der Oberseite 44 erstrecken.
Wie in 3A dargestellt, kann ein Lichtstrahl 30 (z.B. Sonnenlicht), der durch die Windschutzscheibe 20 in das Fahrzeug eindringt, auf eine Rippe 60 an der Oberseite 44 des Blendschutzes 40 auftreffen und in Richtung der Windschutzscheibe 20 reflektiert werden. Ein Teil des reflektierten Lichts 42 kann die Windschutzscheibe 20 durchdringen und aus dem Fahrzeug austreten. Ein weiterer Teil des reflektierten Lichts 42 kann von der Rückseite der Windschutzscheibe 20 zurück in das Fahrzeug reflektiert werden. Dieses erneut reflektierte Licht 42 kann wiederum von den Rippen 60 des Blendschutzes 40 in Richtung der Windschutzscheibe 20 reflektiert werden. Es ist denkbar, dass ein Teil des von der Windschutzscheibe 20 oder dem Blendschutz 40 reflektierten Lichts 42 zur Kamera 10 gelenkt wird. In Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können der Blendschutz 40 und die Rippen 60 jedoch so ausgelegt sein, dass der auf die Kamera 10 gerichtete Teil des reflektierten Lichts 42 nicht auf die Pupille 12 der Kamera 10 auftrifft. Daher erzeugen in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung Reflexionen aus dem Inneren des Fahrzeugs keine Blendwirkung 54 in dem von der Kamera 10 erzeugten Bild 50 (siehe 2B). Mit anderen Worten, die Oberseite des Blendschutzes kann so kontrolliert werden, z. B. durch die Gestaltung der Form, des Materials und anderer geometrischer und optischer Eigenschaften der oberen Fläche des Blendschutzes und der Rippen, dass Blendwirkung 54 in dem von der Kamera 10 erzeugten Bild 50 vermieden werden.
3A zeigt einen exemplarischen Fall, in dem die Sonne hoch am Himmel vor dem Fahrzeug steht. In diesem Fall wird das die Windschutzscheibe 20 durchdringende Licht 30 vom Blendschutz 40 so reflektiert, dass das reflektierte Licht 42 die Kamera 10 vollständig umgeht. In Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren (z. B. Tageszeit, Fahrtrichtung, Jahreszeit usw.) kann Licht 30 in unterschiedlichen Winkeln durch die Windschutzscheibe 20 fallen. Die Vielzahl von Rippen 60 (oder anderer Strukturen) des Blendschutzes 40 kann so ausgelegt werden, dass ein Lichtstrahl 30, der die Windschutzscheibe 20 durchdringt und in einem beliebigen Winkel auf den Blendschutz 40 trifft, von der Kamerapupille 12 weggelenkt werden kann. Mit anderen Worten, das vom Blendschutz 40 zur Windschutzscheibe 20 reflektierte Licht 42 darf nicht in einem solchen Winkel stehen, dass der von der Windschutzscheibe 20 erneut reflektierte Lichtanteil in die Kamerapupille 12 gelenkt wird.
4A zeigt einen exemplarischen Fall, bei dem die Sonne vor dem Fahrzeug am Horizont steht. In diesem Fall trifft Licht 30, das die Windschutzscheibe 20 durchdringt, in einem relativ kleinen Winkel auf den Blendschutz 40 und Licht 42 wird vom Blendschutz 40 zur Windschutzscheibe 20 so reflektiert, dass der von der Windschutzscheibe 20 erneut reflektierte Teil des Lichts auf die Kamera 10 unterhalb der Pupille 12 trifft. 4B zeigt einen exemplarischen Fall, in dem die Sonne hoch am Himmel hinter dem Fahrzeug steht. In diesem Fall trifft Licht 30, das die Windschutzscheibe 20 durchdringt, in einem relativ höheren Winkel auf den Blendschutz 40, und Licht 42 kann vom Blendschutz 40 zur Windschutzscheibe 20 so reflektiert werden, dass der von der Windschutzscheibe 20 erneut reflektierte Teil des Lichts auf die Kamera 10 oberhalb der Pupille 12 trifft. Somit kann die Reflexion von Sonnenlicht vom Blendschutz 40 während der gesamten Tageslichtzeit so beschaffen sein, dass das reflektierte Licht 42 direkt oder nach weiterer Reflexion von der Windschutzscheibe auf einen Bereich außerhalb der Pupille 12 der Kamera 10 auftrifft oder diesen durchquert.
In den oben beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen wird davon ausgegangen, dass die lichtreflektierenden Oberflächen der Vielzahl von Rippen 60 spiegelnd (oder vollkommen flach) sind, derart, dass einfallendes Licht in eine einzige ausgehende Richtung reflektiert wird (gemäß dem Reflexionsgesetz, das besagt, dass der Einfallswinkel gleich dem Reflexionswinkel ist). Zwar können die lichtreflektierenden Oberflächen der Rippen 60 im Allgemeinen flach sein, aber in einigen Ausführungsformen sind diese Oberflächen möglicherweise nicht perfekt flach, weil die Herstellungsverfahren (z. B. Spritzguss usw.), die zur Herstellung der Rippen 60 verwendet werden, lokale Unebenheiten auf diesen Oberflächen verursachen können. Wie in 5 schematisch dargestellt, kann die Reflexion von den lichtreflektierenden Oberflächen der Rippen 60 quasi spiegelnd sein, wobei das Licht über einen Bereich von Winkeln nahe der Spiegelrichtung reflektiert wird. Wie Fachleuten bekannt ist, ist bei der Quasi-Spiegelreflexion das von der Oberfläche in einem Winkel reflektierte Licht, der dem Reflexionsgesetz entspricht (d. h. die spiegelnde Komponente der Reflexion), stärker (d. h. höhere Intensität, Energie, Lumineszenz usw.) als das unter anderen Winkeln reflektierte Licht. Daher kann bei Ausführungsformen, bei denen der Blendschutz 40 das Licht quasi spiegelnd reflektiert, ein Teil des reflektierten Lichts 42 auf die Kamera im Bereich ihrer Pupille 12 auftreffen. Der Blendschutz 40 kann jedoch so ausgelegt werden, dass die spiegelnde Komponente des reflektierten Lichts nicht auf die Pupille 12 auftrifft und nur die nichtspiegelnden Komponenten des reflektierten Lichts unterhalb eines Stärkeschwellenwerts (Intensität usw.) auf die Pupille 12 auftrifft. Der Stärkeschwellenwert kann ein beliebiger Wert sein, der keine auffälligen (oder problematischen) Blendwirkung in dem von der Kamera 10 erzeugten Bild verursacht.
6A und 6B zeigen exemplarische Ausführungsformen, bei denen Licht 30 in einem relativ niedrigeren bzw. höheren Winkel (d. h. während verschiedener Tageslichtzeiten) auf einen quasi-spiegelnden Blendschutz 40 auftrifft. In diesen Figuren steht 42A für Licht mit der höchsten Stärke (die spiegelnde Komponente der Reflexion), 42B für eine nicht-spiegelnde Komponente der Reflexion mit dem Stärkeschwellenwert und 42C für eine nicht-spiegelnde Komponente der Reflexion mit einem Wert unterhalb des Stärkeschwellenwerts. Wie in den Figuren dargestellt, wird das spiegelnd reflektierte Licht 42A weit von der Kamerapupille 12 weggelenkt, das Licht 42B mit dem Stärkeschwellenwert trifft knapp außerhalb des Bereichs der Pupille 12 auf die Kamera auf, und das Licht 42C unterhalb des Stärkeschwellenwerts trifft innerhalb des Bereichs der Pupille 12 auf. Da der Stärkeschwellenwert jedoch so gewählt ist, dass er keine Blendwirkung verursacht, erzeugt reflektiertes Licht, das in die Kamera 10 eintritt, keine Blendwirkung im Bild.
Der Stärkeschwellenwert kann auf beliebige Weise (experimentell, numerisch, analytisch usw.) ausgewählt werden. Beispielsweise können Experimente (numerische Berechnungen oder analytische Beziehungen usw.) ergeben, dass reflektiertes Licht 42 mit einer Stärke von z. B. 1/8 (oder 1/4 oder 1/5 oder 1/6) der Stärke von einfallendem Lichts 30 keine merkliche Blendwirkung (oder problematische Blendwirkung) im von der Kamera erzeugten Bild verursacht. In solchen Fällen kann dieser Wert als der Stärkeschwellenwert gewählt werden. Es ist zu beachten, dass ein beliebiges Lichtstärkemaß zur Bestimmung des Stärkeschwellenwerts verwendet werden kann.
Wie in den obigen Figuren angedeutet, kann die Vielzahl von Rippen 60 auf der Oberseite 44 des Blendschutzes 40 so angeordnet sein, dass sie eine gewellte Form mit einem sägezahnförmigen Querschnittsprofil bilden. Wie in 7 dargestellt, kann der Blendschutz 40 in Bezug auf die Windschutzscheibe 20 geneigt sein. Obwohl dies kein Erfordernis ist, kann die Windschutzscheibe 20 in typischen Fahrzeugen auch gegenüber einer horizontalen Achse geneigt sein. Bei der in 7 dargestellten Ausführungsform der Rippen 60 hat jede Rippe 60 einen dreieckigen Querschnitt mit einer der Windschutzscheibe zugewandten Fläche 62, einer der Kamera zugewandten Fläche 64 und einer Basis 66, die die drei Seiten des Dreiecks bilden. Wie in 7 dargestellt, ist die der Windschutzscheibe zugewandte Fläche 62 der Windschutzscheibe 20 zugewandt, die der Kamera zugewandte Fläche 64 der Kamera 10 zugewandt, und die Basis 66 ist identisch mit der Oberseite 44 des Blendschutzes 40.
Um sicherzustellen, dass die spiegelnde Komponente des vom Blendschutz 40 reflektierten Lichts nicht auf die Pupille 12 auftrifft (und falls doch ein beliebiger Teil des reflektierten Lichts auf die Pupille 12 auftrifft, die Stärke des auftreffenden Teils unterhalb eines Stärkeschwellenwerts liegt), können die der Windschutzscheibe und der Kamera zugewandten Flächen 62, 64 jeder Rippe 60 zu jeder Tageslichtzeit gegenüber der Windschutzscheibe 20 geneigt sein. Wie in 7 dargestellt, bildet in einigen Ausführungsformen die der Windschutzscheibe zugewandte Fläche 62 jeder Rippe 60 einen Winkel von θ₁ mit der Windschutzscheibe 20, um die spiegelnde Komponente des reflektierten Lichts von der Kamerapupille weg zu lenken, wenn sich die Sonne vor dem Fahrzeug befindet. Im Allgemeinen kann der Winkel θ₁ zwischen etwa 0° und 90° liegen. In einigen Ausführungsformen kann der Winkel θ₁ größer als 0° und kleiner als 90° sein. In einigen Ausführungsformen kann der Winkel θ₁ zwischen etwa 10° und 70°, zwischen etwa 20° und 50° oder zwischen etwa 30° und 40° liegen. In einigen Ausführungsformen, beispielsweise wenn die Oberseite 44 des Blendschutzes 40 eine spiegelnde Oberfläche hat, kann der Winkel θ₁ zwischen etwa 5° und 15° liegen oder etwa 10° betragen. In einigen Ausführungsformen, zum Beispiel wenn die Oberseite 44 des Blendschutzes 40 eine quasi-spiegelnde Oberfläche hat, kann der Winkel θ₁ zwischen etwa 10° und 40° oder zwischen etwa 20° und 30° liegen. Wenn die Sonne vor dem Fahrzeug tief am Horizont steht (zum Beispiel siehe 4A und 6A), führt ein größerer Wert des Winkels θ₁ dazu, dass das Licht vom Blendschutz 40 zur Windschutzscheibe 20 so reflektiert wird, dass die von der Windschutzscheibe 20 zur Kamera 10 erneut reflektierte Komponente von Licht unterhalb der Pupille 12 auftrifft.
Alternativ oder zusätzlich bildet in einigen Ausführungsformen die der Kamera zugewandte Fläche 64 des Blendschutzes 40 einen Winkel von θ₂ mit der Windschutzscheibe 20, um die spiegelnde Komponente von reflektiertem Licht von der Kamerapupille 12 weg zu lenken, wenn die Sonne hinter dem Fahrzeug steht. Im Allgemeinen kann der Winkel θ₂ kleiner als oder gleich etwa 100° sein. In einigen Ausführungsformen kann der Winkel θ₂ zwischen etwa 100° und 60°, zwischen etwa 100° und 70° oder zwischen etwa 90° und 70° liegen. Wenn die Sonne hoch am Himmel hinter dem Fahrzeug steht (siehe 4B und 6B), führt ein kleinerer Wert des Winkels θ₂ dazu, dass das Licht vom Blendschutz 40 zur Windschutzscheibe 20 so reflektiert wird, dass die Komponente des von der Windschutzscheibe 20 zur Kamera 10 zurückreflektierten Lichts über der Pupille 12 auftrifft.
Es ist zu beachten, dass in der obigen Diskussion (wie in 7 dargestellt) die Winkel θ₁ und θ₂ von der Windschutzscheibe 20 zu den jeweiligen Flächen der Rippe 60 gegen den Uhrzeigersinn gemessen werden. Es sollte auch beachtet werden, dass, obwohl die Windschutzscheibe 20 in 7 (und anderen Figuren) als planes Objekt mit einem linearen Profil dargestellt ist, dies nur der Einfachheit halber geschieht. In einigen Ausführungsformen kann die Windschutzscheibe 20 ein gekrümmtes Profil aufweisen. In solchen Ausführungsformen werden die Winkel θ₁ und θ₂ in Bezug auf eine Tangente an der Oberfläche der Windschutzscheibe gemessen.
In einigen Ausführungsformen kann zusätzlich oder alternativ zu den oben beschriebenen Winkeln θ₁ und θ₂ der Scheitelwinkel θ₃ zwischen den der Windschutzscheibe und der Kamera zugewandten Flächen 62, 64 jeder Rippe 60 zwischen etwa 40° und etwa 100° betragen. In einigen Ausführungsformen kann der Winkel θ₃ zwischen etwa 45° und 90°, zwischen etwa 60° und 90° oder zwischen etwa 70° und 90° liegen.
In den obigen Figuren (z. B. 7) ist jede Rippe 60 des Blendschutzes 40 der Einfachheit halber als perfekt dreieckig dargestellt (d. h. mit scharfen Ecken und geraden Seiten), wobei benachbarte Rippen einander an ihrer Basis berühren. Dies ist jedoch kein Erfordernis. Im Allgemeinen können die Spitzen 60A und Täler 60B der dreieckigen Rippen 60, wie in 8A-8C dargestellt, abgerundet (siehe 8A) oder flach (siehe 8B und 8C) sein, und benachbarte Rippen 60 berühren einander möglicherweise nicht (siehe 8B und 8C). Das heißt, im Allgemeinen ist jede Rippe 60 möglicherweise nur im Wesentlichen dreieckig, und die Vielzahl von Rippen 60 weist möglicherweise nur ein Querschnittsprofil auf, das im Wesentlichen sägezahnförmig ist. Wie in 8B dargestellt, kann die Breite jeder (abgerundeten oder flachen) Spitze W_p und/oder die Breite jedes (abgerundeten oder flachen) Tals W_v kleiner als die Breite W der Rippe 60 sein. Wie in 8B dargestellt, ist die Breite W_v der Abstand zwischen benachbarten Rippen 60. Daher ist im Allgemeinen der Abstand zwischen benachbarten Rippen 60 (W_v) kleiner als die Breite W der Rippen 60. In einigen Ausführungsformen können die Breiten W_p und/oder W_v kleiner oder gleich etwa 10 % von W sein (d. h. W_p und/oder W_v ≤ 0,1 W). In einigen Ausführungsformen kann die Gesamtbreite aller Spitzen 60A und Täler 60B des Blendschutzes 40 (d.h. (W_p + W_v)) kleiner oder gleich etwa 15 % (oder kleiner oder gleich etwa 10%) der Gesamtbreite aller Rippen 60 (d.h. W) im Blendschutz 40 sein. Es ist auch denkbar, dass in einigen Ausführungsformen W_v größer als die oben genannten Werte sein kann (z. B. kann W_v größer oder gleich etwa W sein), wobei W_p < etwa 0,1 W ist.
Die Größe des Blendschutzes 40 und der Rippen 60 kann von der Anwendung abhängen. In einigen Ausführungsformen kann die Höhe H jeder Rippe 60 zwischen etwa 0,5 und 5 mm und die Breite W jeder Rippe 60 zwischen etwa 0,5 und 5 mm betragen. In einigen Ausführungsformen kann der Zwischenabstand P der Rippen 60 (d. h. der Abstand zwischen benachbarten Rippen 60) zwischen etwa 1 und 5 mm betragen. In einigen Ausführungsformen kann die Breite jeder Spitze W_p und/oder jedes Tals W_v der Rippen 60 kleiner oder gleich der Höhe H einer Rippe 60 sein, oder kleiner oder gleich etwa 15 % (oder ≤ etwa 10 %) der Höhe H einer Rippe 60 (d. h. W_p und/oder W_v ≤ 0,15 H oder ≤ 0,10 H). Unter Bezugnahme auf 8C kann in einigen Ausführungsformen die Gesamtbreite aller Spitzen 60A und Täler 60B des Blendschutzes 40 (d. h. (W_p + W_v)) kleiner oder gleich etwa 15 % (oder ≤ etwa 10 %) der auf die Windschutzscheibe 20 projizierten Fläche A der Rippen 60 sein.
Der Blendschutz 40 kann aus einem beliebigen geeigneten Material (wie z. B. einem Polymer- oder Kunststoffmaterial) unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Verfahrens (wie zum Beispiel Spritzguss) hergestellt werden. In einigen Ausführungsformen kann ein dunkel gefärbtes oder schwarz gefärbtes Kunststoffmaterial zum Bilden des Blendschutzes 40 verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann der Blendschutz unter Verwendung eines dunkel gefärbten (oder schwarzen) nicht reflektierenden oder lichtabsorbierenden Materials gebildet werden.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen des Blendschutzes sind nur exemplarisch gemeint. Viele Varianten sind möglich. Zum Beispiel, obwohl jede Rippe der offengelegten exemplarischen Blendschutzvorrichtungen als ähnlich geformt dargestellt ist, ist dies nur exemplarisch gemeint. Es ist denkbar, dass in einigen Ausführungsformen der Blendschutz Rippen mit unterschiedlichen Formen beinhaltet. Es sollte auch beachtet werden, dass, obwohl einige Merkmale der vorliegenden Offenlegung mit Bezug auf eine nach vorne gerichtete Kamera eines Fahrzeugs beschrieben werden, dies nur exemplarisch gemeint ist. Wie Fachleuten bekannt ist, können einige oder alle der beschriebenen Merkmale alternativ oder zusätzlich in Kameras einbezogen werden, die in andere Richtungen zeigen (z. B. nach hinten, zur Seite usw.) Andere Ausführungsformen des Blendschutzes werden Fachleuten aus der Betrachtung der hier offengelegten Blendschutzvorrichtungen ersichtlich sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 63/134358 [0001]
US 17/532121 [0001]

Claims

Blendschutz für eine Kamera eines Fahrzeugs, umfassend: eine Oberfläche, die dafür ausgelegt ist, einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs zugewandt zu sein; und eine Vielzahl von ähnlich geformten Rippen auf der Oberfläche, wobei jede Rippe der Vielzahl von Rippen eine der Windschutzscheibe zugewandte Fläche beinhaltet, die mit einer der Kamera zugewandten Fläche verbunden ist und dazwischen einen Scheitelwinkel bildet, wobei der Scheitelwinkel zwischen etwa 40° und etwa 100° liegt.
Blendschutz nach Anspruch 1, wobei der Scheitelwinkel zwischen etwa 45° und etwa 90° liegt.
Blendschutz nach Anspruch 1, wobei jede Rippe der Vielzahl von Rippen im Wesentlichen dreieckig geformt ist und die der Windschutzscheibe zugewandte Fläche und die der Kamera zugewandte Fläche jeder Rippe so angeordnet sind, dass sie gegenüberliegende Seiten eines Dreiecks bilden.
Blendschutz nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Rippen ein im Wesentlichen sägezahnförmiges Querschnittsprofil aufweist.
Blendschutz nach Anspruch 1, wobei ein Winkel zwischen der Windschutzscheibe und der der Windschutzscheibe zugewandten Fläche jeder Rippe kleiner oder gleich etwa 90° ist.
Blendschutz nach Anspruch 1, wobei ein Winkel zwischen der Windschutzscheibe und der der Kamera zugewandten Fläche jeder Rippe kleiner oder gleich etwa 100° ist.
Blendschutz nach Anspruch 1, wobei eine Höhe jeder Rippe zwischen etwa 0,5 mm und etwa 5 mm und eine Breite jeder Rippe zwischen etwa 0,5 mm und etwa 5 mm beträgt.
Blendschutz nach Anspruch 7, wobei ein Zwischenabstand der Vielzahl von Rippen zwischen etwa 1 mm und etwa 5 mm beträgt.
Blendschutz nach Anspruch 1, wobei der Blendschutz aus einem dunkel gefärbten Polymer- oder Kunststoffmaterial gebildet ist.
Blendschutz für eine Kamera eines Fahrzeugs, umfassend: eine Oberfläche, die dafür ausgelegt ist, einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs zugewandt zu sein; und eine Vielzahl von im Wesentlichen dreieckigen Rippen auf der Oberfläche, wobei die Vielzahl von Rippen so ausgelegt ist, dass eine spiegelnde Komponente des von der Vielzahl von Rippen reflektiertem Licht während der gesamten Tageslichtzeit auf einen Bereich außerhalb einer Eintrittspupille der Kamera auftrifft oder durch diesen hindurchgeht, direkt oder nach erneuter Reflexion an der Windschutzscheibe.
Blendschutz nach Anspruch 10, wobei jede Rippe der Vielzahl von Rippen eine der Windschutzscheibe zugewandte Fläche und eine der Kamera zugewandte Fläche beinhaltet, die so angeordnet sind, dass sie zwei Seiten eines Dreiecks bilden.
Blendschutz nach Anspruch 11, wobei der Scheitelwinkel zwischen der der Windschutzscheibe zugewandten Fläche und der der Kamera zugewandten Fläche jeder Rippe zwischen etwa 40° und etwa 100° liegt.
Blendschutz nach Anspruch 11, wobei ein Winkel zwischen der Windschutzscheibe und der der Windschutzscheibe zugewandten Fläche jeder Rippe kleiner oder gleich etwa 90° ist.
Blendschutz nach Anspruch 11, wobei ein Winkel zwischen der Windschutzscheibe und der der Kamera zugewandten Fläche jeder Rippe kleiner oder gleich etwa 100° ist.
Blendschutz nach Anspruch 10, wobei ein Zwischenabstand der Vielzahl von Rippen zwischen etwa 1 mm und etwa 5 mm liegt und jede Rippe der Vielzahl von Rippen eine Höhe zwischen etwa 0,5 mm und etwa 5 mm und eine Breite zwischen etwa 0,5 mm und etwa 5 mm beinhaltet.
Blendschutz, umfassend: eine Oberfläche, die dafür ausgelegt ist, einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs zugewandt zu sein; und eine Vielzahl von ähnlich geformten Rippen auf der Oberfläche, wobei ein Abstand zwischen benachbarten Rippen der Vielzahl von Rippen kleiner oder gleich einer Höhe einer Rippe der Vielzahl von Rippen ist.
Blendschutz nach Anspruch 16, wobei ein Querschnittsprofil der Vielzahl von Rippen im Wesentlichen sägezahnförmig ist.
Blendschutz nach Anspruch 16, wobei ein Zwischenabstand der Vielzahl von Rippen zwischen etwa 1 mm und etwa 5 mm liegt und jede Rippe der Vielzahl von Rippen eine Höhe zwischen etwa 0,5 mm und etwa 5 mm und eine Breite zwischen etwa 0,5 mm und etwa 5 mm beinhaltet.
Blendschutz nach Anspruch 16, wobei jede Rippe der Vielzahl von Rippen eine der Windschutzscheibe zugewandte Fläche und eine der Kamera zugewandte Fläche beinhaltet, die so angeordnet sind, dass sie zwei Seiten eines Dreiecks bilden, und wobei ein Scheitelwinkel zwischen der der Windschutzscheibe zugewandten Fläche und der der Kamera zugewandten Fläche zwischen etwa 40° und etwa 100° liegt.
Blendschutz nach Anspruch 16, wobei jede Rippe der Vielzahl von Rippen eine der Windschutzscheibe zugewandte Fläche und eine der Kamera zugewandte Fläche beinhaltet, die so angeordnet sind, dass sie zwei Seiten eines Dreiecks bilden, und wobei ein Winkel zwischen der Windschutzscheibe und der der Windschutzscheibe zugewandten Fläche kleiner oder gleich etwa 90° ist und ein Winkel zwischen der Windschutzscheibe und der der Kamera zugewandten Fläche kleiner oder gleich etwa 100° ist.