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Die vorliegende Erfindung ist auf eine Anordnung mit einer Kamera und einer elektronischen Vorrichtung für ein Fahrzeug gerichtet, wobei die Anordnung eine Windschutzscheibe für das Fahrzeug beinhaltet, wobei die Windschutzscheibe eine Glasscheibe mit einer ersten äußeren Oberfläche und einer zweiten äußeren Oberfläche entgegengesetzt zur ersten äußeren Oberfläche beinhaltet, die Kamera an der ersten äußeren Oberfläche befestigt ist und einen Kameraverarbeitungsschaltkreis und eine Kommunikationsschnittstelle zur drahtgebundenen Datenkommunikation beinhaltet, und die elektronische Vorrichtung an der ersten äußeren Oberfläche befestigt ist und einen Vorrichtungsverarbeitungsschaltkreis beinhaltet. Die Erfindung ist ferner auf ein Fahrzeug mit einer solchen Anordnung gerichtet.
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Es ist bekannt, elektronische Vorrichtungen wie Kameras, Regensensoren, Fahrerüberwachungssensoren und so weiter an einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, zu befestigen. Solche elektronischen Vorrichtungen können beispielsweise mit jeweiligen elektronischen Steuergeräten, ECUs, oder anderen Rechenvorrichtungen des Fahrzeugs über eine verdrahtete Datenverbindung kommunizieren. Insbesondere falls mehrere elektronische Vorrichtungen an der Windschutzscheibe angeordnet sind und über eine entsprechende Verdrahtung kommunizieren, können die Gesamtkosten für die Verdrahtung und der Aufwand für die Montage Nachteile sein.
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Ferner können Windschutzscheiben für Fahrzeuge als heizbare Windschutzscheiben implementiert werden, die insbesondere mittels einer Widerstandsheizstruktur beheizbar sind, die in die laminierte Glasscheibe der Windschutzscheibe eingebettet ist. Es ist auch bekannt, wie diese eingebetteten Heizstrukturen zu kontaktieren sind und sie mit geeigneter elektrischer Leistung zu versorgen sind, um eine Widerstandsbeheizung der Heizstruktur und folglich der Glasscheibe der Windschutzscheibe zu bewirken.
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Das Dokument
DE 10 2011 121 921 A1 beschreibt beispielsweise eine Anordnung zum Beheizen einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs mit einer elektrisch betriebenen Heizung, die mit einer Leistungsversorgung des Fahrzeugs über wenigstens eine Verbindungsleitung verbunden ist.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Konzept für den Datenaustausch zwischen einer elektronischen Vorrichtung eines Fahrzeugs und einem ECU oder einer anderen Rechenvorrichtung des Fahrzeugs bereitzustellen, wobei die elektronische Vorrichtung beispielsweise an einer äußeren Oberfläche der Windschutzscheibe befestigt ist, was den Aufwand für die Verdrahtung der elektronischen Vorrichtung verringert.
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Die Erfindung basiert auf der Idee, eine Kamera, die an der Windschutzscheibe befestigt ist, als Gateway-Vorrichtung zur Datenkommunikation zwischen der elektronischen Vorrichtung und dem ECU oder der anderen Rechenvorrichtung des Fahrzeugs zu verwenden. Dazu kann der jeweilige Verarbeitungsschaltkreis der Kamera und der elektronischen Vorrichtung Daten über eine leitfähige Schicht austauschen, die in die Glasscheibe der Windschutzscheibe eingebettet ist.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Anordnung mit einer Kamera, beispielsweise einer Frontkamera, für ein Fahrzeug, beispielsweise ein Kraftfahrzeug, und einer elektronischen Vorrichtung für das Fahrzeug bereitgestellt. Die Anordnung beinhaltet eine Windschutzscheibe für das Fahrzeug, wobei die Windschutzscheibe eine Glasscheibe mit einer ersten äußeren Oberfläche und einer zweiten äußeren Oberfläche, die gegenüberliegend zur ersten äußeren Oberfläche ist, beinhaltet. Die Kamera ist an der ersten äußeren Oberfläche befestigt und beinhaltet einen Kameraverarbeitungsschaltkreis und eine Kommunikationsschnittstelle für eine verdrahtete Datenkommunikation, beispielsweise eine drahtgebundene Datenkommunikation mit wenigstens einem ECU des Fahrzeugs oder mit wenigstens einer anderen Rechenvorrichtung des Fahrzeugs. Die elektronische Vorrichtung ist an der ersten äußeren Oberfläche befestigt und beinhaltet einen Vorrichtungsverarbeitungsschaltkreis. Die elektronische Vorrichtung beinhaltet eine elektronische Datenaustauschschnittstelle, die mit dem Vorrichtungsverarbeitungsschaltkreis gekoppelt ist, und die Kamera beinhaltet eine elektronische Datenaustauschschnittstelle, die mit dem Kameraverarbeitungsschaltkreis gekoppelt ist. Die Anordnung beinhaltet eine leitfähige Schicht, die in die Glasscheibe eingebettet ist, die mit der elektronischen Datenaustauschschnittstelle der elektronischen Vorrichtung und mit der elektronischen Datenaustauschschnittstelle der Kamera verbunden ist. Der Vorrichtungsverarbeitungsschaltkreis und der Kameraverarbeitungsschaltkreis sind dazu eingerichtet, Daten über die elektronischen Datenaustauschschnittstellen der elektronischen Vorrichtung beziehungsweise der Kamera und die leitfähige Schicht auszutauschen.
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Die Windschutzscheibe ist beispielsweise eine vordere Windschutzscheibe des Fahrzeugs. Die Glasscheibe kann beispielsweise eine laminierte Glasscheibe sein.
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Die erste und die zweite äußere Oberfläche der Glasscheibe können die Grenzen der Glasscheibe zur Umgebung, insbesondere zur Luft in der Umgebung der Windschutzscheibe, darstellen. Folglich sind die erste und die zweite äußere Oberfläche nicht Oberflächen einer inneren Schicht der laminierten Glasscheibe oder dergleichen. Insbesondere wenn die Windschutzscheibe am Fahrzeug installiert ist, kann die erste äußere Oberfläche in Richtung eines Innenraums des Fahrzeugs gewandt sein und die zweite äußere Oberfläche kann in Richtung einer Außenseite des Fahrzeugs gewandt sein oder umgekehrt.
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Gemäß der Erfindung wird die eingebettete leitfähige Schicht in der Glasscheibe für die Datenkommunikation zwischen der elektronischen Vorrichtung und der Kamera verwendet. Folglich wird der Verdrahtungsaufwand zum Aufbauen der Datenkommunikation zwischen der elektronischen Vorrichtung und dem wenigstens einen ECU oder der Rechenvorrichtung des Fahrzeugs unter Verwendung des Gateway verringert, der durch die Kamera gebildet ist. Die leitfähige Schicht kann strukturiert sein.
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Gemäß mehreren Implementierungen ist der Kameraverarbeitungsschaltkreis dazu eingerichtet, einen Teil der ausgetauschten Daten an der Kommunikationsschnittstelle zu empfangen, beispielsweise von dem wenigstens einen ECU oder der wenigstens einen Rechenvorrichtung des Fahrzeugs, und diese zum Vorrichtungsverarbeitungsschaltkreis, insbesondere über die leitfähige Schicht, zu übertragen.
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Gemäß mehreren Implementierungen ist der Vorrichtungsverarbeitungsschaltkreis dazu eingerichtet, einen weiteren Teil der ausgetauschten Daten zu erzeugen und sie zum Kameraverarbeitungsschaltkreis, insbesondere über die leitfähige Schicht, zu übertragen.
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Der Kameraverarbeitungsschaltkreis kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, den weiteren Teil der ausgetauschten Daten zu dem wenigstens einen ECU oder zu der wenigstens einen Rechenvorrichtung des Fahrzeugs, insbesondere über die Kommunikationsschnittstelle für die verdrahtete Datenkommunikation, zu übertragen.
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Gemäß mehreren Implementierungen ist der Kameraverarbeitungsschaltkreis dazu eingerichtet, Kameradaten dem wenigstens einen ECU oder der wenigstens einen Rechenvorrichtung des Fahrzeugs an der Kommunikationsschnittstelle für die verdrahtete Datenkommunikation bereitzustellen.
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Gemäß mehreren Implementierungen beinhaltet die Anordnung das wenigstens eine ECU oder die wenigstens eine Rechenvorrichtung.
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Gemäß mehreren Implementierungen beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine weitere Kamera.
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Gemäß mehreren Implementierungen beinhaltet die elektronische Vorrichtung einen Regensensor, der an der ersten äußeren Oberfläche befestigt ist und der dazu eingerichtet ist, die Anwesenheit von Wasser auf der zweiten äußeren Oberfläche zu detektieren.
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In diesem Fall ist die erste äußere Oberfläche der Glasscheibe in Richtung eines Innenraums des Fahrzeugs gewandt, wenn sie montiert ist.
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Gemäß mehreren Implementierungen beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine Radiofrequenzidentifikations-, RFID-, Abfrageeinrichtung.
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Die RFID-Abfrageeinrichtung kann beispielsweise für Identifikationszwecke oder Authentifizierungszwecke, beispielsweise im Zusammenhang mit Car-Sharing- oder Autovermietungsanwendungen, verwendet werden.
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Gemäß mehreren Implementierungen beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine Sensorvorrichtung zum Überwachen eines Fahrers des Fahrzeugs.
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Eine solche Sensorvorrichtung kann auch als Fahreraufmerksamkeitssensor bezeichnet werden. Die Sensorvorrichtung zum Überwachen des Fahrers des Fahrzeugs ist insbesondere an der ersten äußeren Oberfläche der Glasscheibe befestigt.
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Gemäß mehreren Implementierungen beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine Alkoholtestvorrichtung, die insbesondere an der ersten äußeren Oberfläche befestigt ist.
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Gemäß mehreren Implementierungen beinhaltet die Windschutzscheibe eine Widerstandsheizstruktur, die in die Glasscheibe eingebettet ist. Die Anordnung beinhaltet einen ersten Kontakt, der mit der Widerstandsheizstruktur verbunden ist, und einen zweiten Kontakt, der mit der Widerstandsheizstruktur verbunden ist, so dass ein elektrischer Strompfad zur Widerstandsbeheizung der Glasscheibe zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt über die Widerstandsheizstruktur gebildet ist. Die Anordnung beinhaltet eine erstes Vorrichtungsverbindungselement, das an der ersten äußeren Oberfläche angeordnet ist und mit einem ersten Anschluss der elektronischen Vorrichtung verbunden ist, und ein zweites Vorrichtungsverbindungselement, das an der ersten äußeren Oberfläche angeordnet ist und mit einem zweiten Anschluss der elektrischen Vorrichtung verbunden ist. Die Anordnung beinhaltet einen ersten elektrischen Leiter, der in die Glasscheibe eingebettet ist oder auf der Glasscheibe angeordnet ist und den ersten Kontakt der Anordnung mit dem ersten Vorrichtungsverbindungselement verbindet. Die Anordnung beinhaltet einen dritten Kontakt und einen zweiten elektrischen Leiter, der in die Glasscheibe eingebettet ist oder auf der Glasscheibe angeordnet ist, insbesondere auf der ersten äußeren Oberfläche, und den dritten Kontakt der Anordnung mit dem zweiten Vorrichtungsverbindungselement verbindet, so dass elektrische Leistung vom ersten Kontakt und dritten Kontakt über den ersten elektrischen Leiter und den zweiten elektrischen Leiter zur elektronischen Vorrichtung verteilbar ist.
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Die Widerstandsheizstruktur kann beispielsweise durch eine oder mehrere leitfähige Schichten, insbesondere Metallschichten oder Metallisierungsschichten, innerhalb der laminierten Glasscheibe gebildet sein.
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Der erste Kontakt kann beispielsweise einen Abschnitt, der in die Glasscheibe eingebettet ist, und einen weiteren Abschnitt, der außerhalb der Glasscheibe angeordnet ist, beinhalten, so dass ein erster Kontakt mit einem elektrischen Referenzpotentialanschluss des Fahrzeugs, beispielsweise mit einem Masseanschluss, verbindbar ist. Techniken, um Öffnungen in einer laminierten Glasscheibe bereitzustellen, um in die Glasscheibe eingebettete Leiter mit der Außenseite zu verbinden, sind bekannt. Solche Techniken können zum Verbinden der Abschnitte des ersten, aber auch für irgendeine andere Verbindung eines in die Glasscheibe eingebetteten Leiters, die hier und im Folgenden beschrieben wird, verwendet werden.
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Der zweite Kontakt weist beispielsweise einen Abschnitt auf, der in die Glasscheibe eingebettet ist, und einen weiteren Abschnitt, der außerhalb der Glasscheibe angeordnet ist und mit einem elektrischen Versorgungsanschluss des Fahrzeugs verbindbar ist. Der elektrische Versorgungsanschluss kann beispielsweise mit einer Leistungsquelle zum Versorgen der Widerstandsheizstruktur mit elektrischer Leistung verbunden sein, um die elektrische Heizstruktur mittels Widerstandsheizung zu heizen und folglich die Glasscheibe der Windschutzscheibe zu heizen. Relativ große elektrische Ströme in der Größenordnung von 5 A bis 40 A können beispielsweise durch die Widerstandsheizstruktur über den ersten und den zweiten Kontakt getrieben werden, um die Widerstandsbeheizung zu implementieren.
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Der dritte Kontakt weist wenigstens einen Abschnitt auf, der außerhalb der Glasscheibe angeordnet ist und mit einem weiteren Versorgungsanschluss des Fahrzeugs verbindbar ist. Der zweite elektrische Leiter kann mit dem dritten Kontakt an der Grenzfläche der Glasscheibe zu ihrer Umgebung verbunden sein oder der dritte Kontakt kann auch einen Abschnitt aufweisen, der in die Glasscheibe eingebettet ist und mit dem zweiten elektrischen Leiter verbunden ist.
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Folglich kann elektrische Leistung von der Leistungsquelle des Fahrzeugs über den weiteren Versorgungsanschluss beziehungsweise den Referenzpotentialanschluss der elektronischen Vorrichtung über den ersten und den dritten Kontakt der Anordnung, den ersten und den zweiten elektrischen Leiter, die in die Glasscheibe eingebettet sind, und das erste und das zweite Vorrichtungsverbindungselement, die auf der ersten äußeren Oberfläche der Glasscheibe angeordnet sind, bereitgestellt werden oder mit anderen Worten zu dieser verteilt werden. Die in dieser Weise bereitgestellte Leistung kann im Vergleich zur elektrischen Leistung, die zum Heizen der Glasscheibe über die Widerstandsheizstruktur bereitgestellt wird, signifikant niedriger sein. Eine Spannung in der Größenordnung von mehreren Volt bis zu mehreren zehn Volt, beispielsweise 12 V, kann beispielsweise zwischen dem ersten und dem dritten Kontakt beziehungsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Vorrichtungsverbindungselement bereitgestellt werden.
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Das erste und das zweite Vorrichtungsverbindungselement können als elektrische Verbindungspunkte für die elektronische Vorrichtung betrachtet werden. In einigen Implementierungen können sie auch dazu ausgelegt sein, die elektronische Vorrichtung mechanisch an der ersten äußeren Oberfläche zu befestigen, beispielsweise mittels einer Einrastverbindung.
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In solchen Implementierungen wird folglich die elektrische Leistungsversorgungsstruktur, die zum Heizen der Glasscheibe mittels der Widerstandsheizstruktur verwendet wird, teilweise wiederverwendet, insbesondere hinsichtlich des ersten Kontakts, um elektrische Leistung auch der elektronischen Vorrichtung an der ersten äußeren Oberfläche der Glasscheibe bereitzustellen.
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Um eine Heizung nahezu der ganzen Glasscheibe zu erreichen, können der erste Kontakt und der zweite Kontakt beispielsweise an entgegengesetzten Kanten der Glasscheibe angeordnet sein. Andererseits können der erste und der zweite Anschluss der elektronischen Vorrichtung relativ nahe beieinander liegen, beispielsweise in einem Abstand in der Größenordnung von einigen Zentimetern oder weniger. Daher können der erste und der zweite elektrische Leiter verwendet werden, um den ersten Kontakt und den dritten Kontakt mit den Vorrichtungsverbindungselementen zu verbinden und daher die elektrische Leistung direkt am Verwendungspunkt bereitzustellen.
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Durch teilweises Wiederverwenden der Leistungsversorgungsinfrastruktur der Widerstandsheizung werden der gesamte Aufwand und die gesamte Verdrahtung zum Versorgen der elektronischen Vorrichtung mit elektrischer Leistung weiter verringert. Dies ist besonders vorteilhaft, falls mehr als eine elektronische Vorrichtung an der Glasscheibe der Windschutzscheibe angebracht ist und dementsprechend mit elektrischer Leistung versorgt wird.
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Gemäß mehreren Implementierungen sind der erste elektrische Leiter und/oder der zweite elektrische Leiter auf der Glasscheibe angeordnet, insbesondere auf der ersten äußeren Oberfläche. Dies ermöglicht eine vereinfachte Herstellung der Windschutzscheibe.
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Gemäß mehreren Implementierungen ist der erste elektrische Leiter durch eine erste weitere leitfähige Schicht gebildet, die in die Glasscheibe eingebettet ist, und/oder der zweite elektrische Leiter ist durch eine zweite weitere leitfähige Schicht gebildet, die in die Glasscheibe eingebettet ist.
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Ein Vorteil von solchen Implementierungen besteht darin, dass der erste und/oder der zweite elektrische Leiter für einen Fahrer nicht sichtbar sein können. Die erste und/oder die zweite weitere leitfähige Schicht können beispielsweise strukturiert sein, um den ersten und/oder den zweiten elektrischen Leiter zu bilden.
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In dieser Weise kann die elektronische Vorrichtung über das erste und das zweite Vorrichtungsverbindungselement in einer besonders einfachen Weise mit dem ersten beziehungsweise dem dritten Kontakt verbunden sein. Insbesondere falls mehr als eine elektronische Vorrichtung in analoger Weise verbunden ist, sind Implementierungen, die sich die weiteren leitfähigen Schichten als ersten und/oder zweiten elektrischen Leiter zunutze machen, besonders effizient.
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Gemäß mehreren Implementierungen beinhaltet die elektronische Vorrichtung ein erstes mechanisches Gegenstück für das erste Vorrichtungsverbindungselement und/oder die elektronische Vorrichtung beinhaltet ein zweites mechanisches Gegenstück für das zweite Vorrichtungsverbindungselement. Die elektronische Vorrichtung wird an der Glasscheibe durch eine Einrastverbindung befestigt, die durch das erste Vorrichtungsverbindungselement in Kombination mit dem ersten mechanischen Gegenstück und/oder durch das zweite Vorrichtungsverbindungselement in Kombination mit dem zweiten mechanischen Gegenstück gebildet ist.
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Folglich wird die elektronische Vorrichtung an der Glasscheibe, insbesondere an der ersten äußeren Oberfläche, mittels der Einrastverbindung befestigt. Dies ermöglicht eine besonders einfache Installation der elektronischen Vorrichtung und, falls erforderlich, einen vereinfachten Austausch der elektronischen Vorrichtung.
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Gemäß alternativen Implementierungen wird die elektronische Vorrichtung an der Glasscheibe, insbesondere an der ersten äußeren Oberfläche, mittels eines Klebstoffs befestigt.
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Die elektronische Vorrichtung kann beispielsweise einen Vorrichtungshalter beinhalten, der an der Glasscheibe mittels des Klebstoffs befestigt ist. Die elektronische Vorrichtung kann auch einen Hauptkörper oder ein Hauptgehäuse beinhalten, das am Vorrichtungshalter, beispielsweise mittels einer weiteren Einrastverbindung oder einer anderen mechanischen Verbindung, befestigt ist.
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Gemäß mehreren Implementierungen beinhaltet die Anordnung ein weiteres erstes Vorrichtungsverbindungselement, das an der ersten äußeren Oberfläche angeordnet ist, zum Verbinden eines weiteren ersten Anschlusses einer weiteren elektronischen Vorrichtung und ein weiteres zweites Vorrichtungsverbindungselement, das an der ersten äußeren Oberfläche angeordnet ist, zum Verbinden eines weiteren zweiten Anschlusses der weiteren elektronischen Vorrichtung. Die Anordnung beinhaltet einen weiteren ersten elektrischen Leiter, der in die Glasscheibe eingebettet oder auf der Glasscheibe angeordnet ist und den weiteren ersten Kontakt der Anordnung mit dem weiteren ersten Vorrichtungsverbindungselement verbindet. Die Anordnung beinhaltet einen weiteren zweiten elektrischen Leiter, der in die Glasscheibe eingebettet oder auf der Glasscheibe angeordnet ist und den dritten Kontakt der Anordnung mit dem weiteren zweiten Vorrichtungsverbindungselement verbindet, so dass elektrische Leistung vom ersten Kontakt und dritten Kontakt zur weiteren elektronischen Vorrichtung verteilbar ist.
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Die obigen Erläuterungen und die mit Bezug auf die elektronische Vorrichtung beschriebenen Ausführungsformen gelten analog für die weitere elektronische Vorrichtung. Insbesondere kann die Anordnung in einigen Implementierungen auch die weitere elektronische Vorrichtung beinhalten. Dann ist das weitere erste Vorrichtungsverbindungselement mit dem weiteren ersten Anschluss der weiteren elektronischen Vorrichtung verbunden und das weitere zweite Vorrichtungsverbindungselement ist mit dem weiteren zweiten Anschluss der weiteren elektronischen Vorrichtung verbunden.
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Analoge Implementierungen werden für eine beliebige Anzahl von weiteren elektronischen Vorrichtungen leicht abgeleitet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einer Anordnung gemäß der Erfindung bereitgestellt.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ersichtlich. Die vorstehend in der Beschreibung erwähnten Merkmale und Kombinationen von Merkmalen sowie die nachstehend in der Figurenbeschreibung erwähnten und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Kombinationen von Merkmalen können von der Erfindung nicht nur in der jeweiligen angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen enthalten sein. Insbesondere können Ausführungsformen und Kombinationen von Merkmalen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten Anspruchs aufweisen, auch von der Erfindung enthalten sein. Überdies können Ausführungsformen und Kombinationen von Merkmalen, die über die in den Rezitationen der Ansprüche dargelegten Kombinationen von Merkmalen hinausgehen oder von diesen abweichen, von der Erfindung enthalten sein.
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Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf spezielle beispielhafte Implementierungen und jeweilige schematische Zeichnungen im Einzelnen erläutert. In den Zeichnungen können identische oder funktional identische Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sein. Die Beschreibung von identischen oder funktional identischen Elementen wird mit Bezug auf verschiedene Figuren nicht notwendigerweise wiederholt.
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In den Figuren gilt:
- 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einer beispielhaften Implementierung einer Anordnung gemäß der Erfindung;
- 2 zeigt schematisch eine weitere beispielhafte Implementierung einer Anordnung gemäß der Erfindung;
- 3 zeigt schematisch eine weitere beispielhafte Implementierung einer Anordnung gemäß der Erfindung;
- 4 zeigt schematisch eine weitere beispielhafte Implementierung einer Anordnung gemäß der Erfindung.
- 5 zeigt schematisch einen Kontakt einer weiteren beispielhaften Implementierung einer Anordnung gemäß der Erfindung.
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1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einer beispielhaften Implementierung einer Anordnung 3 mit einer Kamera 4 und einer elektronischen Vorrichtung 5 für das Fahrzeug 1 gemäß der Erfindung.
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Die Anordnung 3 beinhaltet eine Windschutzscheibe 9, die eine Glasscheibe 2, beispielsweise eine laminierte Glasscheibe 2, mit einer ersten äußeren Oberfläche und einer zweiten äußeren Oberfläche gegenüberliegend zur ersten äußeren Oberfläche beinhaltet. Die Kamera 4 ist an der ersten äußeren Oberfläche befestigt und beinhaltet einen Kameraverarbeitungsschaltkreis und eine Kommunikationsschnittstelle zur drahtgebundenen Datenkommunikation. Die elektronische Vorrichtung 5 ist an der ersten äußeren Oberfläche befestigt und beinhaltet einen Vorrichtungsverarbeitungsschaltkreis. Die elektronische Vorrichtung 5 beinhaltet eine elektronische Datenaustauschschnittstelle, die mit dem Vorrichtungsverarbeitungsschaltkreis gekoppelt ist, und die Kamera 4 beinhaltet eine elektronische Datenaustauschschnittstelle, die mit dem Kameraverarbeitungsschaltkreis gekoppelt ist. Die erste äußere Oberfläche der Glasscheibe 2 ist einem Innenraum des Fahrzeugs 1 zugewandt, während die zweite äußere Oberfläche der Glasscheibe 2 einem äu-ßeren Umfeld des Fahrzeugs 1 zugewandt ist.
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Die Anordnung 3 beinhaltet eine leitfähige Schicht, die in die Glasscheibe 2 eingebettet ist, die mit der elektronischen Datenaustauschschnittstelle der elektronischen Vorrichtung 5 und mit der elektronischen Datenaustauschschnittstelle der Kamera 4 verbunden ist. Der Vorrichtungsverarbeitungsschaltkreis und der Kameraverarbeitungsschaltkreis sind dazu eingerichtet, Daten über die elektronischen Datenaustauschschnittstellen und die leitfähige Schicht auszutauschen.
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Das Fahrzeug 1 kann beispielsweise wenigstens ein elektronisches Steuergerät, ECU, 6 beinhalten. Die Kommunikationsschnittstelle zur drahtgebundenen Datenkommunikation der Kamera 4 ist mit dem wenigstens einen ECU 6 mittels einer verdrahteten Verbindung 7 verbunden. In einigen Implementierungen sind das wenigstens eine ECU 6 und/oder die Kamera 4 ein Teil der Anordnung 3.
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Die Windschutzscheibe 9 kann optional als elektrisch heizbare Windschutzscheibe 9 implementiert sein. In solchen Implementierungen beinhaltet die Windschutzscheibe 9 eine Widerstandsheizstruktur 8, die in die Glasscheibe 2 eingebettet ist.
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In einigen Implementierungen beinhaltet die Windschutzscheibe 9 ferner einen ersten internen Kontaktabschnitt 10a, der in die Glasscheibe 2 eingebettet ist und mit der Widerstandsheizstruktur 8 verbunden ist. Die Windschutzscheibe 9 beinhaltet auch einen ersten externen Kontaktabschnitt 10b, der mit dem ersten internen Kontaktabschnitt 10a verbunden ist und sich zur Außenseite der Glasscheibe 2 erstreckt, so dass er mit einem Masseanschluss (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 1 verbunden ist.
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Ferner kann die Windschutzscheibe 9 einen zweiten internen Kontaktabschnitt 11 a beinhalten, der in die Glasscheibe 2 eingebettet ist und die Widerstandsheizstruktur 8 verbindet. Vorzugsweise können der erste und der zweite interne Kontaktabschnitt 10a, 10b an entgegengesetzten Kanten oder nahe entgegengesetzten Kanten der Windschutzscheibe 9 beziehungsweise der Glasscheibe 2 angeordnet sein. In dieser Weise kann ein relativ großer Anteil der Fläche der Glasscheibe 2 mit der Widerstandsheizstruktur 8 bedeckt sein.
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Die Windschutzscheibe 9 kann ferner einen zweiten externen Kontaktabschnitt 11b beinhalten, der mit dem zweiten internen Kontaktabschnitt 11a verbunden ist und sich zur Außenseite der Glasscheibe 2 erstreckt, so dass er mit einem Leistungsversorgungsanschluss (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einer Leistungsquelle (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs 1 zum Bereitstellen von elektrischer Leistung, um die Windschutzscheibe 9 mittels Widerstandsbeheizung über die Widerstandsheizstruktur 8 zu beheizen, verbunden ist.
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Ferner kann die Anordnung 3 ein erstes Vorrichtungsverbindungselement 12 beinhalten, das an der ersten äußeren Oberfläche angeordnet ist und mit einem ersten Anschluss der elektronischen Vorrichtung verbunden ist. Die Anordnung 3 kann ferner ein zweites Vorrichtungsverbindungselement 13 beinhalten, das an der ersten äußeren Oberfläche angeordnet ist und mit einem zweiten Anschluss der elektronischen Vorrichtung 5 verbunden ist. Die Anordnung 3 beinhaltet ferner einen ersten elektrischen Leiter 14, der in die Glasscheibe 2 eingebettet ist oder auf der Glasscheibe 2 angeordnet ist und den ersten internen Kontaktabschnitt 10a mit dem ersten Vorrichtungsverbindungselement 12 verbindet.
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Die Anordnung 3 kann ferner einen zweiten elektrischen Leiter 15 beinhalten, der in die Glasscheibe 2 eingebettet ist oder auf der Glasscheibe 2 angeordnet ist und das zweite Vorrichtungsverbindungselement 13 mit einem dritten Kontaktabschnitt 16 der Anordnung 3 verbindet, der sich außerhalb der Glasscheibe 2 erstreckt und mit einem weiteren zweiten Anschluss des Fahrzeugs 1 zum Bereitstellen von elektrischer Leistung für die elektronische Vorrichtung 5 verbunden sein kann.
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Die elektronische Vorrichtung 5 kann beispielsweise eine Regensensorvorrichtung oder eine Regen-Licht-Sensorvorrichtung sein. Die elektronische Vorrichtung 5 kann auch ein RFID-Kartenleser, der auch als RFID-Abfrageeinrichtung bezeichnet wird, der beispielsweise für Mietwagen- oder Car-Sharing-Dienste verwendbar ist, sein. Der RFID-Kartenleser kann ein NFC-Kartenleser oder ein anderer Typ von RFID-Kartenleser sein. Die elektronische Vorrichtung 5 kann auch ein Fahreraufmerksamkeitssensor sein.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Implementierung einer Anordnung 3 gemäß der Erfindung, die beispielsweise auf der Anordnung von 1 basiert.
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In der Anordnung von 2 können das erste Vorrichtungsverbindungselement 12 und das zweite Vorrichtungsverbindungselement 13 beispielsweise dazu ausgelegt sein, eine mechanische Einrastverbindung mit einem Gehäuse der elektronischen Vorrichtung 5 zu bilden. Folglich ist die elektronische Vorrichtung 5 mit der Glasscheibe 2 nicht nur elektrisch, sondern auch mechanisch mittels des ersten und des zweiten Vorrichtungsverbindungselements 12, 13 verbunden.
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Die Anordnung 3 kann beispielsweise eine weitere elektronische Vorrichtung 5' beinhalten, die an der Glasscheibe 2 in analoger Weise wie mit Bezug auf die elektronische Vorrichtung 5 beschrieben befestigt sein kann. Dazu kann die Anordnung 3 ein weiteres erstes Vorrichtungsverbindungselement 12' und ein weiteres zweites Vorrichtungsverbindungselement 13' für die elektronische und/oder mechanische Befestigung der weiteren elektronischen Vorrichtung 5' beinhalten.
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Während die Kamera 4 beispielsweise mit dem wenigstens einen ECU 6 über die verdrahtete Verbindung 7 kommunizieren kann, können die elektronische Vorrichtung 5 und gegebenenfalls die weitere elektronische Vorrichtung 5' mit dem wenigstens einen ECU 6 kommunizieren, ohne dass Drähte zwischen den elektronischen Vorrichtungen 5, 5' und dem wenigstens einen ECU 6 erforderlich sind. Stattdessen kann die Kamera 4 als Gateway-Vorrichtung für die Kommunikation zwischen den elektronischen Vorrichtungen 5, 5' und dem wenigstens einen ECU 6 verwendet werden.
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5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Glasscheibe 2, die eine Möglichkeit darstellt, wie der dritte Kontaktabschnitt 16 und sein elektrischer Kontakt mit dem zweiten elektrischen Leiter 15 zu implementieren ist, falls er in die Glasscheibe 2 eingebettet ist. Die Glasscheibe 2 kann zwei Glasschichten 2a, 2b und zwischen ihnen eine metallische oder elektrisch leitfähige Schicht, die den zweiten elektrischen Leiter 15 bildet, beinhalten. Der dritte Kontaktabschnitt 16 kann beispielsweise durch einen Kontaktstift, beispielsweise einen Aluminium- oder Kupferkontaktstift, gebildet sein, der sich durch ein Loch in der Glasschicht 2b erstreckt, um den zweiten elektrischen Leiter 15 zu kontaktieren.
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In analoger Weise können auch das erste und das zweite Vorrichtungsverbindungselement 12, 13 und/oder der erste und der zweite externe Kontaktabschnitt 10b, 11b implementiert werden.
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3 zeigt eine weitere beispielhafte Implementierung der Anordnung 3 gemäß der Erfindung, die auch auf der Implementierung von 1 basiert.
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Die Datenkommunikation zwischen der elektronischen Vorrichtung 5 und der Kamera 4 oder gegebenenfalls zwischen der weiteren elektronischen Vorrichtung 5' und der Kamera 4 wird mittels einer elektrischen Kommunikation über jeweilige elektrisch leitfähige Schichten 17, 17', die in die Glasscheibe 2 eingebettet sind, aufgebaut.
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4 zeigt eine weitere beispielhafte Implementierung einer Anordnung 3 gemäß der Erfindung, wobei die Kamera 4 ein Kameragehäuse 4a und einen Kamerahalter 4b beinhaltet, die elektronische Vorrichtung 5 einen Vorrichtungshalter 5b und ein Hauptgehäuse 5a beinhaltet, und gegebenenfalls die weitere elektronische Vorrichtung 5' einen weiteren Vorrichtungshalter 5b' und ein weiteres Hauptgehäuse 5a' beinhaltet. Der Kamerahalter 4b und die Vorrichtungshalter 5b, 5b' können an der Glasscheibe 2, insbesondere an der ersten äußeren Oberfläche der Glasscheibe 2, mittels jeweiliger Klebstoffe 18 befestigt sein. Das Kameragehäuse 4a kann mechanisch am Kamerahalter 4b befestigt sein und die Vorrichtungshauptgehäuse 5a, 5a' können mechanisch an den jeweiligen Vorrichtungshaltern 5b, 5b' befestigt sein.
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Die Datenkommunikation kann mittels eingebetteter leitfähiger Schichten 19, 19' innerhalb der Glasscheibe 2 aufgebaut werden.
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Die Klebstoffe 18, insbesondere jene zum Anbringen der Vorrichtungshalter 5b, 5b', können beispielsweise elektrisch leitfähige Klebstoffe sein und können folglich verwendet werden, um eine elektrische Verbindung zwischen den leitfähigen Schichten 19, 19' und den elektrischen Vorrichtungen 5, 5' herzustellen.
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Wie erläutert, insbesondere mit Bezug auf die Figuren, ermöglicht die Erfindung, den Verdrahtungsaufwand für die Datenkommunikation zwischen einer elektronischen Vorrichtung, die an einer Glasscheibe einer Windschutzscheibe befestigt ist, und einem ECU oder einer anderen Recheneinheit des Fahrzeugs zu verringern.
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In mehreren Implementierungen ermöglicht die Erfindung, Kosten für die Kosten einer mehrfachen Verdrahtung und von robusten Verbindungselementen sowie für den Aufwand für die Montage zu sparen. Zusätzliche elektronische Vorrichtungen können unkompliziert zu jeder Zeit nach der Herstellung aufgenommen werden.
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In mehreren Implementierungen kann die Frontkamera als Gateway wirken, der Informationen von der elektronischen Vorrichtung, beispielsweise einem Regen-Licht-Sensor, einem Kartenleser oder einem Fahreraufmerksamkeitssensor, in das Fahrzeug beispielsweise unter Verwendung einer Verdrahtung mit hoher Datenbandbreite, wie beispielsweise CAN-FD, leitet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011121921 A1 [0004]
