WO2014086760A1 - Verfahren und vorrichtung zum ansteuern einer reinigungsvorrichtung für eine fahrzeugkamera, verfahren zum reinigen einer fahrzeugkamera und kamerasystem für ein fahrzeug - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum ansteuern einer reinigungsvorrichtung für eine fahrzeugkamera, verfahren zum reinigen einer fahrzeugkamera und kamerasystem für ein fahrzeug Download PDF

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image
vehicle camera
cleaning
vehicle
camera
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PCT/EP2013/075341
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Henning Voelz
Pascal KANTER
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60R2300/806—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement for aiding parking

Definitions

  • the present invention relates to a method for driving a cleaning device for a vehicle camera, to a method for cleaning a vehicle camera, to a device for driving a cleaning device for a vehicle camera, to a camera system for a vehicle and to a corresponding computer program product.
  • Driver assistance systems to assist a driver, u. a. also at one
  • One of the systems is z.
  • a panoramic system or surround view system which can suggest to the driver with the help of, for example, four cameras a view from above of his vehicle, so that the driver can move his vehicle in a virtual environment.
  • a camera in each case an exterior mirror, and one in the front and one at the rear of the vehicle.
  • These cameras are not installed in the overwhelmed area behind a windshield of the vehicle and thus environmental influences or weather conditions, eg. As pollution, wetting with drops of water, damage by rockfall and the like exposed mostly unprotected.
  • image quality is independently monitored by the system. Is the image quality z. B.
  • contamination of a vehicle camera can be detected by means of evaluation of an image quality and, if necessary, a cleaning, in particular of the camera optics, can be effected.
  • Vehicle camera or a camera system can be provided.
  • a drive device or electronics of the vehicle camera assesses an image quality of input images of the camera for this purpose. Is the image quality too bad for a functionality, eg. As a driver assistance system, a cleaning device is driven, rather than degrade the functionality.
  • a cleaning device is driven, rather than degrade the functionality.
  • control device and / or the vehicle camera, z. B. a near field camera can decide for themselves when a cleaning is necessary.
  • embodiments of the present invention make it possible to reduce contamination of environmental influences in vehicle cameras or to eliminate them as needed and to keep a viewing area of the cameras and thus their recorded images as clean as possible in order to be able to improve the availability of functions or functionalities based on the images. Compared to a solution based on camera images
  • Degraded functionality provide embodiments of the present invention the advantage that in particular such functionality can work continuously to the full extent, with the exception of immediately during the cleaning, z.
  • a cleaning needs to be carried out continuously or continuously at certain time intervals, eg. B. can be avoided that a rear-view camera needs to be temporarily dumped at certain fixed intervals to clean the camera preventively.
  • This has the advantage that a required for the cleaning mechanism is less heavily loaded and a driver is less disturbed by possibly resulting in the cleaning noises.
  • z. B. significantly less cleaning fluid consumed. It is thus achieved by embodiments of the present invention that an on-demand cleaning of the vehicle camera is feasible. Therefore, both unnecessary cleanings can be avoided according to a rigid timing scheme and a good cleaning state of the vehicle camera can be effected.
  • Reading image data representing at least one image area of an image of a vehicle environment captured by the vehicle camera
  • the vehicle camera may be installed in or on a vehicle.
  • the vehicle camera can be arranged in the area of a headlight, a tail light, an exterior mirror or the like.
  • the vehicle may be a motor vehicle, in particular a road-bound motor vehicle, such as a passenger car, a truck or another commercial vehicle.
  • the image data from the vehicle camera can, for example, also at least one driver assistance system and / or other image-based Functionalities or applications are provided.
  • the cleaning device may be designed to clean the vehicle camera in such a way that impairment of an image quality of images recorded by means of the vehicle camera is prevented or at least reduced.
  • the vehicle camera can be cleaned by a brush system and / or wiper system during a folding or covering. Cleaning by a protective device, cleaning by a headlight cleaning system when the vehicle camera is integrated in a headlight or rear light, and the like are therefore also possible.
  • the cleaning device may be a device for the mechanical cleaning of the vehicle camera, the device having cleaning elements with and / or without the use of liquid.
  • the image characteristic may be an image quality depending on a cleaning state of the vehicle camera. Deterioration of image quality can be caused by increasing pollution.
  • a poor image characteristic may be caused by a fouling value representing a high degree of fouling of the vehicle camera.
  • the drive signal can be designed to effect a cleaning of the vehicle camera by means of the cleaning device as a function of the contamination value. If, in the step of the evaluation, a contamination value is determined which represents no or a below-threshold contamination of the vehicle camera, production of the activation signal may be omitted or the activation signal may be designed to omit cleaning of the vehicle camera by means of the cleaning device.
  • the method for driving may further comprise a step of providing the drive signal for driving the cleaning device to an interface to the cleaning device.
  • an image sharpness of the at least one image region of the image can be evaluated.
  • the image characteristic of image sharpness shows a direct dependence on contamination of the vehicle camera.
  • a comparison of an actual value of the image characteristic of the at least one image area of the image with at least one threshold value of the image characteristic may be performed to determine the fouling level of the vehicle camera using a comparison result of the comparison.
  • the at least one threshold value of the image property may have a consideration of a tolerance range of the image property.
  • a first application threshold may be associated with usage of the image data by a first image-based application
  • a second application-related threshold may be associated with usage of the image data by a second image-based application.
  • the threshold values for the image areas may depend on detected objects in the respective areas.
  • a step of processing the image data may be provided to cause division of an image represented by the image data into a plurality of image areas and to select the at least one image area for the step of evaluating from the plurality of image areas.
  • all image regions of the image represented by the image data can also be selected for the step of the evaluation.
  • the subdivision of the image into the image areas can take place as a function of an object recognition.
  • Such an embodiment offers the advantage that the basis is created that a contamination of the vehicle camera can be detected even more accurately and safely.
  • the steps of the method may be repeated until a change in the fouling value of the vehicle camera meets an abort criterion.
  • the termination criterion may comprise a specified amount of a difference between a first contamination value from a first execution loop of the method and a second pollution value from a second execution loop of the method.
  • the method of cleaning may be advantageously carried out in conjunction with a version of the aforementioned method of driving.
  • the method for cleaning before the step of carrying out the cleaning process can also comprise the steps of a version of the aforementioned method for driving.
  • a particularly advantageous device for driving a cleaning device for a vehicle camera has the following features: a device for reading in image data representing at least one image area of an image of a vehicle environment recorded by means of the vehicle camera; means for evaluating an image characteristic of the at least one image area of the image to determine a fouling value of the vehicle camera; and a device for generating a drive signal for driving the cleaning device in dependence on the soiling value.
  • the device for driving can be part of the vehicle camera or part of a device provided separately from the vehicle camera.
  • a device can be understood as meaning an electrical device or control unit which processes image data and, if appropriate, threshold values of an image property and outputs control signals as a function thereof.
  • the device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software.
  • the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device.
  • the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • An apparatus for driving a cleaning device for a vehicle camera is configured to perform the steps of a method of driving as mentioned above.
  • the apparatus may comprise means adapted to carry out each step of a method mentioned above.
  • the object underlying the invention can be solved quickly and efficiently.
  • a particularly advantageous camera system for a vehicle has the following
  • a vehicle camera a cleaning device for cleaning the vehicle camera; and a version of the above device for driving the cleaning device.
  • a version of the above-mentioned device for driving can be advantageously used or used in conjunction with the camera system. Also, a version of the aforementioned method for driving and / or a version of the above-mentioned method for cleaning in conjunction with the camera system can be advantageously carried out in order to control the cleaning device or to clean the vehicle camera.
  • the cleaning device may be designed to effect a cleaning of a lens or an optically transmissive camera cover of the vehicle camera.
  • an objective of the vehicle camera may be part of an outer surface of the vehicle, or the objective may be disposed adjacent to an outer surface of the vehicle on a side of an optically transmissive portion of the outer surface of the vehicle facing away from a vehicle environment.
  • the optically transparent camera cover can be, for example, a headlight cover or the like, which also functions as a camera cover.
  • Such an embodiment has the advantage that a cleaning of a vehicle camera can also be effected when the vehicle camera is arranged outside of a windscreen of the vehicle.
  • a computer program product with program code which is stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and used to carry out a method mentioned above when the program is executed on a computer or a device is also of advantage.
  • FIGS. 2 and 3 are flowcharts of methods in accordance with embodiments of the present invention.
  • the camera system 1 shows a schematic illustration of a vehicle 100 with a camera system 110 according to an embodiment of the present invention.
  • the camera system 110 is disposed in the vehicle 100.
  • the camera system 1 10 has a vehicle camera 120, a cleaning device 130 for cleaning the vehicle camera 120 and a drive device 140 for driving the cleaning device 130 or a device for driving the cleaning device 130.
  • the drive device 140 has a
  • Read-in device 142 an evaluation device 144 and a generation device 146.
  • the vehicle camera 120 of the camera system 110 is configured to capture an image of a vehicle environment of the vehicle 100 and to generate image data representing the image of the vehicle environment of the vehicle 100.
  • the vehicle camera 120 is connected to the driving device 140 by means of a communication interface such as an electric wire, a wireless connection or the like.
  • the vehicle camera 120 is configured to provide the image data to the driver 140.
  • the vehicle camera 120 is further configured to provide the image data to other vehicle systems, such as driver assistance systems or the like.
  • the cleaning device 130 of the camera system 1 10 is arranged and designed to clean an objective or an optically transparent cover of the lens of the vehicle camera 120.
  • the cleaning device 130 is connected to the drive device 140 by means of a communication interface, for example an electrical line, a wireless connection or the like.
  • the cleaning device 130 is configured to receive a drive signal from the drive device 140.
  • the cleaning Direction 130 is formed to perform a cleaning of the vehicle camera 120 in response to the drive signal from the drive device 140.
  • the drive device 140 is designed to control the cleaning device 130 for cleaning the vehicle camera 120.
  • the read-in device 142 of the drive device 140 is designed to read in the image data from the vehicle camera 120.
  • the image data represents at least one image area of an image of an environment of the vehicle 100 captured by the vehicle camera 120.
  • the evaluation device 144 of the driving device 140 is configured to evaluate an image characteristic of the at least one image area of the image to determine a pollution value of the vehicle camera 120.
  • the generating device 146 of the drive device 140 is designed to generate a drive signal for driving the cleaning device 130 as a function of the contamination value determined by the evaluation device 140.
  • the drive device 140 is designed to output the drive signal generated by the generation device 146 to the cleaning device 130 in order to effect a cleaning of the vehicle camera 120 as a function of the contamination value.
  • the drive device 140 may also be part of the vehicle camera 120 or the
  • the method 200 is executable in connection with a vehicle camera and a cleaning device for cleaning the vehicle camera.
  • the method 200 includes a step 210 of reading in image data representing at least one image area of an image of a vehicle environment captured by the vehicle camera.
  • the method 200 includes a step 220 of evaluating an image characteristic of the at least one image area of the image to determine a fouling value of the vehicle camera.
  • the method 200 further includes a step 230 of generating a drive signal to drive the cleaning device in response to the fouling value.
  • the method 200 may be used in conjunction with the device or control device, in particular the
  • Read-in device, the evaluation device and the generation device Fig. 1 are advantageously carried out.
  • the device or the devices of FIG. 1 may be designed to carry out the steps of the method 200.
  • 3 shows a flowchart of a method 300 for cleaning a vehicle camera, according to an embodiment of the present invention.
  • the method 300 includes a step 310 of performing the steps of the method of FIG. 2.
  • step 310 of execution may include sub-steps of reading, evaluating, and generating.
  • the method 300 includes a step 320 of performing a cleaning process for cleaning the vehicle camera in response to the drive signal.
  • the drive signal is generated in step 310 of performing the steps of the method of FIG. 2.
  • method 300 prior to step 320, method 300 also includes the steps of the method of FIG. 2.
  • the cleaning method 300 may be advantageously carried out in conjunction with the driver, cleaning device, and vehicle camera of FIG. 1.
  • the cleaning method 300 may be advantageously practiced in conjunction with the method of driving.
  • the vehicle camera 120 is designed to monitor images taken by it for indications of contamination. If an image quality of the camera images is, for example, worse than a parameterizable value or threshold value, where separate values are provided for different image-based applications, cleaning of the vehicle camera 120 is initiated by means of the activation device 140. To monitor the image quality, the image sharpness is monitored or evaluated, for example, by the drive device 140. Optionally, the image can be divided into different image areas and z. B. the image sharpness can be determined. If the image sharpness falls below a threshold value, the image quality is considered too bad.
  • different image regions optionally have, in particular, different threshold values, since z.
  • a blurred sky is less significant for certain image-based applications or functions than a blurred-mapped road.
  • a basic idea is based here, for play on the fact that the vehicle camera 120 in an immediate close range blurred images, which dirt and water droplets are imaged directly on a camera lens or a camera lens out of focus.
  • the drive signal can be provided via one of the common bus systems (eg CAN) of the cleaning device or cleaning device 130, which can then clean accordingly.
  • the cleaning method 300 may be applied to heavy soiling, e.g. B.
  • the vehicle camera 120 may be configured to continue to perform the method 300 for cleaning while still having poor image quality, e.g. As in a rockfall to degrade certain applications or functions that use image data of the vehicle camera 120.

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Abstract

Es wird ein Verfahren (200) zum Ansteuern einer Reinigungsvorrichtung für eine Fahrzeugkamera vorgeschlagen. Das Verfahren (200) weist einen Schritt (210) des Einlesens von Bilddaten auf, die zumindest einen Bildbereich eines mittels der Fahrzeugkamera aufgenommenen Bildes einer Fahrzeugumgebung repräsentieren. Auch weist das Verfahren (200) einen Schritt (220) des Auswertens einer Bildeigenschaft des zumindest einen Bildbereichs des Bildes auf, um einen Verschmutzungswert der Fahrzeug kamera zu bestimmen. Ferner weist das Verfahren (200) einen Schritt (230) des Erzeugens eines Ansteuersignais zum Ansteuern der Reinigungsvorrichtung in Abhängigkeit von dem Verschmutzungswert auf.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern einer Reiniqunqsvorrichtunq für eine Fahrzeuqkamera, Verfahren zum Reinigen einer Fahrzeuqkamera und Kamera- System für ein Fahrzeug
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ansteuern einer Reinigungsvorrichtung für eine Fahrzeugkamera, auf ein Verfahren zum Reinigen einer Fahrzeugkamera, auf eine Vorrichtung zum Ansteuern einer Reinigungsvorrichtung für eine Fahrzeugkamera, auf ein Kamerasystem für ein Fahrzeug sowie auf ein entsprechendes Computer-Programmprodukt. Fahrerassistenzsysteme zur Unterstützung eines Fahrers, u. a. auch bei einer
Fahrzeugführung beim Einparken, befinden sich in Serie. Eines der Systeme ist z. B. ein Rundumsichtsystem bzw. Surround-View-System, welches dem Fahrer mit Hilfe von beispielsweise vier Kameras einen Blick von oben auf sein Fahrzeug suggerieren kann, sodass der Fahrer sein Fahrzeug in einer virtuellen Um- gebung bewegen kann. Hierbei befinden sich beispielsweise je eine Kamera in jeweils einem Außenspiegel, sowie eine in der Front und eine am Heck des Fahrzeugs. Diese Kameras sind nicht im überwischten Bereich hinter einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs verbaut und somit Umgebungseinflüssen bzw. Witterungseinflüssen, z. B. Verschmutzung, Benetzung mit Wassertropfen, Schäden durch Steinschlag und dergleichen meist ungeschützt ausgesetzt. Bei modernen Fahrzeugkameras bzw. Kamerasystemen für Fahrzeuge wird beispielsweise eine Bildqualität selbstständig vom System überwacht. Ist die Bildqualität z. B. aufgrund von Verschmutzung nicht mehr gut genug, um eine Qualität einer auf Kamerabildern basierenden Funktionalität sicherzustellen, wird diese Funktionalität oft entsprechend degradiert, um z. B. einem Fehlverhalten vorzubeugen. Beispielsweise werden Rückfahrkameras häufig zumindest teilweise hin- ter einer Klappe geschützt, solange bei dem Fahrzeug nicht der Rückwärtsgang eingelegt ist. Dies hat allerdings den Nachteil, dass die Bilder der Kamera nicht während der Vorwärtsfahrt ausgewertet werden können, was allerdings für einige geplante Funktionen unabdingbar ist, z. B. zum Überwachen des rückwärtigen Verkehrs.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden ein verbessertes Verfahren zum Ansteuern einer Reinigungsvorrichtung für eine Fahrzeugkamera, ein verbessertes Verfahren zum Reinigen einer Fahrzeugkamera, eine verbesserte Vorrichtung zum Ansteuern einer Reinigungsvorrichtung für eine Fahrzeugkamera, ein verbessertes Kamerasystem für ein Fahrzeug und ein verbessertes Computer-Programmprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Verschmutzung einer Fahrzeugkamera mittels Auswertung einer Bildqualität erkannt und somit bei Bedarf eine Reinigung insbesondere der Kameraoptik bewirkt werden. Anders ausgedrückt kann eine selbstgesteuerte Reinigungsaktivierung für eine
Fahrzeugkamera bzw. ein Kamerasystem bereitgestellt werden. Hierfür bewertet beispielsweise eine Ansteuervorrichtung bzw. eine Elektronik der Fahrzeugkamera eine Bildqualität von Eingangsbildern der Kamera. Ist die Bildqualität zu schlecht für eine Funktionalität, z. B. ein Fahrerassistenzsystem, wird eine Reini- gungsvorrichtung angesteuert, anstatt die Funktionalität zu degradieren. Der
Grundgedanke besteht insbesondere darin, dass die Ansteuervorrichtung und/oder die Fahrzeugkamera, z. B. eine Nahfeld-Kamera, selbst entscheiden kann, wann eine Reinigung notwendig ist. Vorteilhafterweise ermöglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei Fahrzeugkameras eine Verschmutzung von Umwelteinflüssen zu reduzieren bzw. bedarfsgerecht zu beseitigen und einen Sichtbereich der Kameras und damit deren aufgenommene Bilder möglichst sauber zu halten, um eine Verfügbarkeit auf den Bildern basierender Funktionen bzw. Funktionalitäten verbessern zu können. Gegenüber einer Lösung, welche eine auf Kamerabildern basierende
Funktionalität degradiert, bieten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung den Vorteil, dass insbesondere eine solche Funktionalität kontinuierlich in voller Ausprägung arbeiten kann, mit Ausnahme unmittelbar während der Reinigung, z. B. bei einer Reinigung durch Waschdüsen, oder wenn eine Verschmutzung nicht mehr durch die Reinigungsanlage entfernt werden kann. Ferner kann vor- teilhafterweise vermieden werden, dass eine Reinigung kontinuierlich oder ständig in gewissen zeitlichen Abständen zu erfolgen braucht, z. B. kann vermieden werden, dass eine Rückfahrkamera in gewissen festen Zeitabständen kurzzeitig verklappt zu werden braucht, um die Kamera präventiv zu reinigen. Dies hat den Vorteil, dass eine für die Reinigung notwendige Mechanik weniger stark belastet und ein Fahrer weniger durch evtl. bei der Reinigung entstehende Geräusche gestört wird. Ferner wird z. B. deutlich weniger Reinigungsflüssigkeit verbraucht. Es wird somit durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreicht, dass eine bedarfsgesteuerte Reinigung der Fahrzeugkamera durchführbar ist. Daher können sowohl unnötige Reinigungen nach einem starren Zeitschema vermieden werden als auch ein guter Reinigungszustand der Fahrzeugkamera bewirkt werden.
Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zum Ansteuern einer Reinigungsvorrichtung für eine Fahrzeugkamera weist folgende Schritte auf:
Einlesen von Bilddaten, die zumindest einen Bildbereich eines mittels der Fahrzeugkamera aufgenommenen Bildes einer Fahrzeugumgebung repräsentieren;
Auswerten einer Bildeigenschaft des zumindest einen Bildbereichs des Bildes, um einen Verschmutzungswert der Fahrzeugkamera zu bestimmen; und
Erzeugen eines Ansteuersignais zum Ansteuern der Reinigungsvorrichtung in Abhängigkeit von dem Verschmutzungswert. Die Fahrzeugkamera kann in oder an einem Fahrzeug verbaut sein. Insbesondere kann die Fahrzeugkamera im Bereich eines Scheinwerfers, eines Rücklichts, eines Außenspiegels oder dergleichen angeordnet sein. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug handeln, insbesondere ein straßengebundenes Kraftfahrzeug, wie ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein sonsti- ges Nutzfahrzeug. Die Bilddaten von der Fahrzeugkamera können beispielsweise auch zumindest einem Fahrerassistenzsystem und/oder anderen bildbasierten Funktionalitäten bzw. Anwendungen bereitgestellt werden. Die Reinigungsvorrichtung kann ausgebildet sein, um die Fahrzeugkamera derart zu reinigen, dass eine Beeinträchtigung einer Bildqualität von mittels der Fahrzeugkamera aufgenommenen Bildern verhindert oder zumindest verringert wird. Bezüglich der Rei- nigung der Fahrzeugkamera, wenn diese sich beispielsweise getrennt von einem mittels Scheibenwischer überwischten Bereich einer Windschutzscheibe befindet, gibt es mehrere Möglichkeiten. Beispielsweise kann die Fahrzeugkamera bei einem Verklappen bzw. Abdecken durch ein Bürstensystem und/oder Wischsystem gereinigt werden. Möglich sind somit auch eine Reinigung durch eine Schutzvorrichtung, eine Reinigung durch eine Scheinwerferreinigungsanlage, wenn die Fahrzeugkamera in einem Scheinwerfer bzw. Rücklicht integriert ist, und dergleichen. Somit kann es sich bei der Reinigungsvorrichtung um eine Vorrichtung zur mechanischen Reinigung der Fahrzeugkamera handeln, wobei die Vorrichtung Reinigungselemente mit und/oder ohne Einsatz von Flüssigkeit auf- weist. Bei der Bildeigenschaft kann es sich um eine von einem Reinigungszustand der Fahrzeugkamera abhängige Bildqualität handeln. Eine Verschlechterung der Bildeigenschaft kann durch eine zunehmende Verschmutzung bewirkt sein. Somit kann eine schlechte Bildeigenschaft durch einen Verschmutzungswert bewirkt sein, der einen hohen Verschmutzungsgrad der Fahrzeugkamera repräsentiert. Das Ansteuersignal kann ausgebildet sein, um in Abhängigkeit von dem Verschmutzungswert eine Reinigung der Fahrzeugkamera mittels der Reinigungsvorrichtung zu bewirken. Wenn im Schritt des Auswertens ein Verschmutzungswert bestimmt wird, der keine oder eine unter einem Schwellenwert befindliche Verschmutzung der Fahrzeugkamera repräsentiert, kann eine Erzeu- gung des Ansteuersignais unterbleiben oder kann das Ansteuersignal ausgebildet sein, um eine Reinigung der Fahrzeugkamera mittels der Reinigungsvorrichtung zu unterlassen. Das Verfahren zum Ansteuern kann ferner einen Schritt des Bereitstellens des Ansteuersignais zum Ansteuern der Reinigungsvorrichtung an eine Schnittstelle zu der Reinigungsvorrichtung aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Auswertens eine Bildschärfe des zumindest einen Bildbereichs des Bildes ausgewertet werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Bildeigenschaft Bildschärfe eine direkte Abhängigkeit von einer Verschmutzung der Fahrzeugkamera zeigt. Auch kann im Schritt des Auswertens ein Vergleich eines Istwertes der Bildeigenschaft des zumindest einen Bildbereichs des Bildes mit zumindest einem Schwellenwert der Bildeigenschaft durchgeführt werden, um den Verschmutzungswert der Fahrzeugkamera unter Verwendung eines Vergleichsergebnisses des Vergleichs zu bestimmen. Der zumindest einen Schwellenwert der Bildeigenschaft kann hierbei eine Berücksichtigung eines Toleranzbereichs der Bildeigenschaft aufweisen. Es kann ein erster anwendungsbezogener Schwellenwert einer Nutzung der Bilddaten durch eine erste bildbasierte Anwendung zugeordnet sein und kann ein zweiter anwendungsbezogener Schwellenwert einer Nutzung der Bilddaten durch eine zweite bildbasierte Anwendung zugeordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass in Gestalt des Schwellenwertvergleichs ein praxistaugliches Entscheidungskriterium zur Verfügung steht, um eine bedarfsgerechte Reinigung der Fahrzeugkamera zu ermöglichen.
Hierbei kann im Schritt des Auswertens einem ersten Bildbereich des Bildes zumindest ein erster Schwellenwert der Bildeigenschaft zugeordnet sein und kann einem zweiten Bildbereich des Bildes zumindest ein zu dem ersten Schwellenwert unterschiedlicher, zweiter Schwellenwert der Bildeigenschaft zugeordnet sein. Dabei können die Schwellenwerte für die Bildbereiche von erkannten Objekten in den jeweiligen Bereichen abhängig sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Erkennung des Verschmutzungsgrades der Fahrzeugkamera zuverlässiger und genauer erfolgen kann, da eine Konzentration auf aussagekräftige Bildbereiche ermöglicht ist.
Ferner kann ein Schritt des Verarbeitens der Bilddaten vorgesehen sein, um eine Unterteilung eines durch die Bilddaten repräsentierten Bildes in eine Mehrzahl von Bildbereichen zu bewirken und den zumindest einen Bildbereich für den Schritt des Auswertens aus der Mehrzahl von Bildbereichen auszuwählen. Hierbei können auch alle Bildbereiche des durch die Bilddaten repräsentierten Bildes für den Schritt des Auswertens ausgewählt werden. Die Unterteilung des Bildes in die Bildbereiche kann dabei in Abhängigkeit von einer Objekterkennung erfolgen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Grundlage dafür geschaffen wird, dass eine Verschmutzung der Fahrzeugkamera noch exakter und sicherer erkannt werden kann. Auch können die Schritte des Verfahrens wiederholt werden, bis eine Veränderung des Verschmutzungswertes der Fahrzeugkamera ein Abbruchkriterium erfüllt. Hierbei kann das Abbruchkriterium einen spezifizierten Betrag einer Differenz zwischen einem ersten Verschmutzungswert aus einer ersten Ausführungs- schleife des Verfahrens und einem zweiten Verschmutzungswert aus einer zweiten Ausführungsschleife des Verfahrens aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Reinigung bei Bedarf wiederholt ausgelöst werden kann, wenn der Verschmutzungswert einer reinigungsbedingten Änderung unterliegt, und eine Reinigung ausgesetzt wird, wenn sich der Verschmut- zung wert nicht mehr verändert. Somit kann ein vorteilhafter Reinigungszustand der Fahrzeugkamera bei wirtschaftlichem Einsatz der Reinigungsvorrichtung erzielt werden.
Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zum Reinigen einer Fahrzeugkamera weist folgende Schritte auf:
Ausführen der Schritte einer Version des vorstehend genannten Verfahrens; und
Durchführen eines Reinigungsprozesses zum Reinigen der Fahrzeugkamera in Abhängigkeit von dem Ansteuersignal.
Das Verfahren zum Reinigen kann in Verbindung mit einer Version des vorstehend genannten Verfahrens zum Ansteuern vorteilhaft ausgeführt werden. Dabei kann das Verfahren zum Reinigen vor dem Schritt des Durchführens des Reini- gungsprozesses auch die Schritte einer Version des vorstehend genannten Verfahrens zum Ansteuern aufweisen.
Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zum Ansteuern einer Reinigungsvorrichtung für eine Fahrzeugkamera weist folgende Merkmale auf: eine Einrichtung zum Einlesen von Bilddaten, die zumindest einen Bildbereich eines mittels der Fahrzeugkamera aufgenommenes Bildes einer Fahrzeugumgebung repräsentieren; eine Einrichtung zum Auswerten einer Bildeigenschaft des zumindest einen Bildbereichs des Bildes, um einen Verschmutzungswert der Fahrzeugkamera zu bestimmen; und eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ansteuersignais zum Ansteuern der Reinigungsvorrichtung in Abhängigkeit von dem Verschmutzungswert.
Die Vorrichtung zum Ansteuern kann Teil der Fahrzeugkamera oder Teil einer getrennt von der Fahrzeugkamera vorgesehenen Einrichtung sein. Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät bzw. Steuergerät verstanden werden, das Bilddaten, und gegebenenfalls Schwellenwerte einer Bildeigenschaft, verarbeitet und in Abhängigkeit davon Ansteuersignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem MikroController neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Eine Vorrichtung zum Ansteuern einer Reinigungsvorrichtung für eine Fahrzeugkamera ist ausgebildet, um die Schritte eines oben genannten Verfahrens zum Ansteuern durchzuführen bzw. umzusetzen. Insbesondere kann die Vorrichtung Einrichtungen aufweisen, die ausgebildet sind, um je einen Schritt eines oben genannten Verfahrens auszuführen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. Ein besonders vorteilhaftes Kamerasystem für ein Fahrzeug weist folgende
Merkmale auf: eine Fahrzeugkamera; eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen der Fahrzeugkamera; und eine Version der vorstehend genannten Vorrichtung zum Ansteuern der Reinigungsvorrichtung.
Eine Version der vorstehend genannten Vorrichtung zum Ansteuern kann in Verbindung mit dem Kamerasystem vorteilhaft eingesetzt bzw. verwendet werden. Auch kann eine Version des vorstehend genannten Verfahrens zum Ansteuern und/oder eine Version des vorstehend genannten Verfahrens zum Reinigen in Verbindung mit dem Kamerasystem vorteilhaft ausgeführt werden, um die Reinigungsvorrichtung anzusteuern bzw. um die Fahrzeugkamera zu reinigen.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Reinigungsvorrichtung ausgebildet sein, um ein Reinigen eines Objektivs oder einer optisch durchlässigen Kameraabdeckung der Fahrzeugkamera zu bewirken. Hierbei kann ein Objektiv der Fahrzeugkamera Teil einer Au ßenoberfläche des Fahrzeugs sein oder das Objektiv kann benachbart zu einer Außenoberfläche des Fahrzeugs auf einer von einer Fahrzeugumgebung abgewandten Seite eines optisch durchlässigen Abschnitts der Außenoberfläche des Fahrzeugs angeordnet sein. Bei der optisch durchlässigen Kameraabdeckung kann sich beispielsweise um eine Scheinwerferabdeckung oder dergleichen handeln, die hierbei auch als Kameraabdeckung fungiert. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Reinigung einer Fahrzeugkamera auch dann bewirkt werden kann, wenn die Fahrzeugkamera au ßerhalb einer Frontscheibe des Fahrzeugs angeordnet ist.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung eines oben genannten Verfahrens verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Kamerasystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und Figuren 2 und 3 Ablaufdiagramme von Verfahren gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem Kamerasystem 1 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Kamerasystem 1 10 ist in dem Fahrzeug 100 angeordnet. Das Kamerasystem 1 10 weist eine Fahrzeugkamera 120, eine Reinigungsvorrichtung 130 zum Reinigen der Fahrzeugkamera 120 und eine Ansteuervorrichtung 140 zum Ansteuern der Reinigungsvorrichtung 130 bzw. eine Vorrichtung zum Ansteuern der Reinigungsvorrichtung 130 auf. Die Ansteuervorrichtung 140 weist eine
Einleseeinrichtung 142, eine Auswerteeinrichtung 144 und eine Erzeugungseinrichtung 146 auf.
Die Fahrzeugkamera 120 des Kamerasystems 1 10 ist ausgebildet, um ein Bild einer Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs 100 aufzunehmen und Bilddaten zu generieren, die das Bild der Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs 100 repräsentieren. Die Fahrzeugkamera 120 ist mittels einer Kommunikationsschnittstelle, beispielsweise einer elektrischen Leitung, einer drahtlosen Verbindung oder dergleichen mit der Ansteuervorrichtung 140 verbunden. Die Fahrzeugkamera 120 ist ausgebildet, um der Ansteuervorrichtung 140 die Bilddaten bereitzustellen. Auch wenn es in Fig. 1 nicht dargestellt ist, so ist die Fahrzeugkamera 120 ferner ausgebildet, um die Bilddaten weiteren Fahrzeugsystemen bereitzustellen, beispielsweise Fahrerassistenzsystemen oder dergleichen.
Die Reinigungsvorrichtung 130 des Kamerasystems 1 10 ist angeordnet und ausgebildet, um ein Objektiv oder einer optisch durchlässige Abdeckung des Objektivs der Fahrzeugkamera 120 zu reinigen. Die Reinigungsvorrichtung 130 ist mittels einer Kommunikationsschnittstelle, beispielsweise einer elektrischen Leitung, einer drahtlosen Verbindung oder dergleichen mit der Ansteuervorrichtung 140 verbunden. Die Reinigungsvorrichtung 130 ist ausgebildet, um ein Ansteuersig- nal von der Ansteuervorrichtung 140 zu empfangen. Auch ist die Reinigungsvor- richtung 130 ausgebildet, um in Abhängigkeit von dem Ansteuersignal von der Ansteuervorrichtung 140 eine Reinigung der Fahrzeugkamera 120 durchzuführen. Die Ansteuervorrichtung 140 ist ausgebildet, um die Reinigungsvorrichtung 130 zum Reinigen der Fahrzeugkamera 120 anzusteuern. Die Einleseeinrichtung 142 der Ansteuervorrichtung 140 ist ausgebildet, um die Bilddaten von der Fahrzeugkamera 120 einzulesen. Hierbei repräsentieren die Bilddaten zumindest einen Bildbereich eines mittels der Fahrzeugkamera 120 aufgenommenen Bildes einer Umgebung des Fahrzeugs 100. Die Auswerteeinrichtung 144 der Ansteuervorrichtung 140 ist ausgebildet, um eine Bildeigenschaft des zumindest einen Bildbereichs des Bildes auszuwerten, um einen Verschmutzungswert der Fahrzeugkamera 120 zu bestimmen. Die Erzeugungseinrichtung 146 der Ansteuervorrichtung 140 ist ausgebildet, um ein Ansteuersignal zum Ansteuern der Reinigungs- Vorrichtung 130 in Abhängigkeit von dem mittels der Auswerteeinrichtung 140 bestimmten Verschmutzungswert zu erzeugen. Die Ansteuervorrichtung 140 ist ausgebildet, um das mittels der Erzeugungseinrichtung 146 erzeugte Ansteuersignal an die Reinigungsvorrichtung 130 auszugeben, um in Abhängigkeit von den Verschmutzungswert eine Reinigung der Fahrzeugkamera 120 zu bewirken. Die Ansteuervorrichtung 140 kann auch Teil der Fahrzeugkamera 120 oder der
Reinigungsvorrichtung 130 sein, auch wenn es in Fig. 1 anders dargestellt ist.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Ansteuern einer Reinigungsvorrichtung für eine Fahrzeugkamera, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 200 ist in Verbindung mit einer Fahrzeugkamera und einer Reinigungsvorrichtung zum Reinigen der Fahrzeugkamera ausführbar. Das Verfahren 200 weist einen Schritt 210 des Einlesens von Bilddaten auf, die zumindest einen Bildbereich eines mittels der Fahrzeugkamera aufgenommenen Bildes einer Fahrzeugumgebung repräsentieren. Auch weist das Verfahren 200 einen Schritt 220 des Auswertens einer Bildeigenschaft des zumindest einen Bildbereichs des Bildes auf, um einen Verschmutzungswert der Fahrzeugkamera zu bestimmen. Das Verfahren 200 weist ferner einen Schritt 230 des Erzeugens eines Ansteuersignais zum Ansteuern der Reinigungsvorrichtung in Abhängigkeit von dem Verschmutzungswert auf. Das Verfahren 200 kann in Verbindung mit der Vorrichtung bzw. an Steuervorrichtung, insbesondere der
Einleseeinrichtung, der Auswerteeinrichtung und der Erzeugungseinrichtung aus Fig. 1 vorteilhaft ausgeführt werden. Hierbei kann die Vorrichtung bzw. können die Einrichtungen aus Fig. 1 ausgebildet sein, um die Schritte des Verfahrens 200 auszuführen. Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Reinigen einer Fahrzeugkamera, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 300 weist einen Schritt 310 des Ausführens der Schritte des Verfahrens aus Fig. 2 auf. Somit kann der Schritt 310 des Ausführens Teilschritte des Einlesens, des Auswertens und des Erzeugens aufweisen. Auch weist das Verfahren 300 einen Schritt 320 des Durchführens eines Reinigungsprozesses zum Reinigen der Fahrzeugkamera in Abhängigkeit von dem Ansteuersignal auf. Das Ansteuersignal wird im Schritt 310 des Ausführens der Schritte des Verfahrens aus Fig. 2 erzeugt. Anders ausgedrückt weist das Verfahren 300 vor dem Schritt 320 des Durchführens auch die Schritte des Verfahrens aus Fig. 2 auf. Somit kann das Verfahren 300 zum Reinigen in Verbindung mit der Vorrichtung bzw. Ansteuervorrichtung, der Reinigungsvorrichtung und der Fahrzeugkamera aus Fig. 1 vorteilhaft ausgeführt werden. Zudem kann das das Verfahren 300 zum Reinigen in Verbindung mit dem Verfahren zum Ansteuern vorteilhaft ausgeführt werden.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 wird ein Kamerasystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nochmals zusammenfassend mit anderen Worten beschrieben. Die Fahrzeugkamera 120 ist ausgebildet, um von ihr aufgenommene Bilder auf Hinweise zu einer Verschmutzung hin zu überwachen. Ist eine Bildqualität der Kamerabilder beispielsweise schlechter als ein parametrierbarer Wert bzw. Schwellenwert, wobei gegebenenfalls separate Werte für verschiedene bildbasierte Anwendungen vorgesehen sind, wird mittels der Ansteuervorrichtung 140 eine Reinigung der Fahrzeugkamera 120 initiiert. Zur Überwachung der Bildqualität wird beispielsweise durch die Ansteuervorrich- tung 140 die Bildschärfe überwacht bzw. ausgewertet. Optional kann das Bild in unterschiedliche Bildbereiche unterteilt und jeweils z. B. die Bildschärfe bestimmt werden. Unterschreitet die Bildschärfe einen Schwellenwert, gilt die Bildqualität als zu schlecht. Hierbei weisen unterschiedliche Bildbereiche optional insbesondere unterschiedliche Schwellenwerte auf, da z. B. ein unscharfer Himmel für gewisse bildbasierte Anwendungen bzw. Funktionen weniger bedeutsam ist, als eine unscharf abgebildete Straße. Ein Grundgedanke basiert hierbei zum Bei- spiel darauf, dass die Fahrzeugkamera 120 in einem unmittelbaren Nahbereich unscharf abbildet, wodurch Schmutz und Wassertropfen direkt auf einer Kameralinse bzw. einem Kameraobjektiv unscharf abgebildet werden. Entscheidet die Ansteuervorrichtung 140, dass die Bildqualität nicht ausreichend und somit der Verschmutzungswerte zu hoch ist, kann das Ansteuersignal über eines der gängigen Bussysteme (z. B. CAN) der Reinigungseinrichtung bzw. Reinigungsvorrichtung 130 bereitgestellt werden, die dann entsprechend reinigen kann. Das Verfahren 300 zum Reinigen kann bei starken Verschmutzungen, z. B. einer toten Fliege, auch mehrmals wiederholt werden, bis die Bildqualität für die Fahrzeugkamera 120 wieder in Ordnung ist. Gegebenenfalls kann die Fahrzeugkamera 120 ausgebildet sein, um nach wiederholter Ausführung des Verfahrens 300 zum Reinigen bei dennoch weiterhin zu schlechter Bildqualität, z. B. bei einem Steinschlag, gewisse Anwendungen bzw. Funktionen zu degradieren, welche Bilddaten der Fahrzeugkamera 120 verwenden.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.

Claims

Verfahren (200) zum Ansteuern einer Reinigungsvorrichtung (130) für eine Fahrzeugkamera (120), wobei das Verfahren (200) folgende Schritte aufweist:
Einlesen (210) von Bilddaten, die zumindest einen Bildbereich eines mittels der Fahrzeugkamera (120) aufgenommenen Bildes einer Fahrzeugumgebung repräsentieren;
Auswerten (220) einer Bildeigenschaft des zumindest einen Bildbereichs des Bildes, um einen Verschmutzungswert der Fahrzeugkamera (120) zu bestimmen; und
Erzeugen (230) eines Ansteuersignais zum Ansteuern der Reinigungsvorrichtung (130) in Abhängigkeit von dem Verschmutzungswert.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 1 , bei dem im Schritt des Auswertens (220) eine Bildschärfe des zumindest einen Bildbereichs des Bildes ausgewertet wird.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Auswertens (220) ein Vergleich eines Istwertes der Bildeigenschaft des zumindest einen Bildbereichs des Bildes mit zumindest einem Schwellenwert der Bildeigenschaft durchgeführt wird, um den Verschmutzungswert der Fahrzeugkamera (120) unter Verwendung eines Vergleichsergebnisses des Vergleichs zu bestimmen.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 3, bei dem im Schritt des Auswertens (220) einem ersten Bildbereich des Bildes zumindest ein erster Schwellenwert der Bildeigenschaft zugeordnet ist und einem zweiten Bildbereich des Bildes zumindest ein zu dem ersten Schwellenwert unterschiedlicher, zweiter Schwellenwert der Bildeigenschaft zugeordnet ist.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Verarbeitens der Bilddaten, um eine Unterteilung eines durch die Bilddaten repräsentierten Bildes in eine Mehrzahl von Bildbereichen zu bewirken und den zumindest einen Bildbereich für den Schritt des Auswertens (220) aus der Mehrzahl von Bildbereichen auszuwählen.
Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Schritte (210, 220, 230) des Verfahrens (200) wiederholt werden, bis eine Veränderung des Verschmutzungswertes der Fahrzeugkamera (120) ein Abbruchkriterium erfüllt.
Verfahren (300) zum Reinigen einer Fahrzeugkamera (120), wobei das Verfahren (300) folgende Schritte aufweist:
Ausführen (310) der Schritte (210, 220, 230) des Verfahrens (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6; und
Durchführen (320) eines Reinigungsprozesses zum Reinigen der Fahrzeugkamera (120) in Abhängigkeit von dem Ansteuersignal.
Vorrichtung (140) zum Ansteuern einer Reinigungsvorrichtung (130) für eine Fahrzeugkamera (120), wobei die Vorrichtung (140) folgende Merkmale aufweist: eine Einrichtung (142) zum Einlesen von Bilddaten, die zumindest einen Bildbereich eines mittels der Fahrzeugkamera (120) aufgenommenen Bildes einer Fahrzeugumgebung repräsentieren; eine Einrichtung (144) zum Auswerten einer Bildeigenschaft des zumindest einen Bildbereichs des Bildes, um einen Verschmutzungswert der Fahrzeugkamera (120) zu bestimmen; und eine Einrichtung (146) zum Erzeugen eines Ansteuersignais zum Ansteuern der Reinigungsvorrichtung (130) in Abhängigkeit von dem Verschmutzungswert.
9. Kamerasystem (1 10) für ein Fahrzeug (100), wobei das Kamerasystem (1 10) folgende Merkmale aufweist: eine Fahrzeugkamera (120); eine Reinigungsvorrichtung (130) zum Reinigen der Fahrzeugkamera (120); und eine Vorrichtung (140) gemäß Anspruch 8 zum Ansteuern der Reinigungsvorrichtung (130).
10. Kamerasystem (1 10) gemäß Anspruch 9, bei dem die Reinigungsvorrichtung (130) ausgebildet ist, um ein Reinigen eines Objektivs oder einer optisch durchlässigen Kameraabdeckung der Fahrzeugkamera (120) zu bewirken.
1 1 . Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung eines Verfahrens (200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wenn das Programm auf einer Vorrichtung (130; 140) ausgeführt wird.
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