Die Erfindung betrifft eine Kameraanordnung für ein Fahrzeug mit zumindest einer in einem Gehäuse angeordneten Kamera, wobei das Gehäuse zumindest einen transparenten Bereich aufweist.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Kameraanordnung.

Aus der DE 102009 019216 A1 ist eine Kameraanordnung für ein Fahrzeug bekannt. Die Kameraanordnung umfasst eine Kamerahalterung zur Befestigung einer Kamera hinter einer Scheibe einer Fahrzeugverglasung in einem Innenraum eines Fahrzeuges, wobei von der Scheibe, der Kamera und der Kamerahalterung ein Raumbereich gebildet ist. In einem Sichtbereich der Kamera ist ein beheizter Bereich der Scheibe vorgesehen und im Raumbereich ist wenigstens ein unbeheiztes Kondensationselement zur gezielten Kondensation von im Sichtbereich verdampften Wassers vorgesehen.

Darüber hinaus ist Kieselgel, Kieselsäuregel oder auch Silikagel genannt, im Allgemeinen als Trocknungsmittel bekannt. Kieselgel als Trocknungsmittel adsorbiert an seiner vergleichsweise großen inneren Oberfläche Wasser und wird oftmals feuchtigkeitsempfindlichen Warensendungen beigelegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Kameraanordnung für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug mit einer solchen Kameraanordnung anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Kameraanordnung durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich des Fahrzeuges durch die in Anspruch 7 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine Kameraanordnung für ein Fahrzeug weist zumindest eine in einem Gehäuse angeordnete Kamera auf, wobei das Gehäuse zumindest einen transparenten Bereich aufweist. Erfindungsgemäß ist ein in dem Gehäuse angeordnetes Behältnis mit einer Feuchtigkeit adsorbierenden Trocknungsmittel vorgesehen, wobei das Behältnis an zumindest einer Seite eine durchlässige Membran aufweist, so dass ein Luftaustausch zwischen einem Innenraum des Gehäuses und dem Trocknungsmittel stattfindet. Des Weiteren weist die Kameraanordnung eine mit dem Behältnis gekoppelte Detektionseinheit zur Detektion eines Zustandes des Trocknungsmittels auf.

Mittels des in dem Behältnis angeordneten Trocknungsmittels und aufgrund des Luftaustausches zwischen dem Innenraum des Gehäuses und dem Trocknungsmittel kann eine verhältnismäßig trockene Innenatmosphäre in dem Gehäuse weitestgehend sichergestellt werden, da entstehende Feuchtigkeit von dem Trocknungsmittel adsorbiert wird. Dabei kann diese verhältnismäßig trockene Innenatmosphäre auch bei ausgeschaltetem Fahrzeug, d. h. im Stillstand des Fahrzeuges, weitestgehend aufrechterhalten bleiben. Durch die Adsorption der Feuchtigkeit ist es relativ trocken in dem Gehäuse, so dass ein Korrosionsrisiko einer Elektronik und Mechanik der Kameraanordnung zumindest erheblich verringert werden kann. Die Elektronik und Mechanik sind somit weitestgehend fortlaufend von Korrosion geschützt.

Mittels des Trocknungsmittels kann ein Beschlagen des transparenten Bereiches, d. h. eines Sichtfensters, durch welches die zumindest eine Kamera Bilddaten von außerhalb des Gehäuses erfasst, insbesondere beim Start des Fahrzeuges im Wesentlichen vermieden werden, da durch das Trocknungsmittel eine weitestgehend trockene Innenatmosphäre vorherrscht.

Da mittels der Detektionseinheit ein Zustand des Trocknungsmittels, insbesondere in Bezug auf seine Aufnahmefähigkeit von Feuchtigkeit detektiert wird, ist es möglich, das Trocknungsmittel bei Bedarf auszutauschen, um die Aufnahmefähigkeit des Trocknungsmittels zu optimieren. Somit kann weitestgehend sichergestellt werden, dass in dem Gehäuse eine trockene Innenatmosphäre herrscht.

In einer Ausführung der Kameraanordnung ist die Detektionseinheit ausgebildet, als einen Zustand eine Sättigung und/oder Beladung des Trocknungsmittels zu erfassen. Da die Sättigung erfasst wird, ist es möglich daraufhin das Trocknungsmittel auszutauschen, so dass mittels des ausgetauschten und insbesondere erneuerten Trocknungsmittels eine Adsorption von Feuchtigkeit in dem Gehäuse der Kamera optimiert ist.

Eine weitere Ausführung der Kameraanordnung sieht vor, dass das Trocknungsmittel ausgebildet ist, in Abhängigkeit seiner Beladung seine Färbung zu ändern. Das Trocknungsmittel ändert also seine Farbe in Abhängigkeit seines Zustandes, wobei diese Farbänderung mittels der Detektionseinheit erfassbar ist und somit auf eine momentane Adsorptionsfähigkeit des Trocknungsmittels geschlossen werden kann.

Dazu weist die Detektionseinheit in einer Ausbildung zumindest eine weißes Licht emittierende Lichtquelle, zumindest einen Farbsensor und eine mit dem Farbsensor gekoppelte Auswerteeinheit auf. Mittels der weißes Licht emittierenden Lichtquelle wird das Trocknungsmittel beleuchtet, wobei anhand erfasster Signale des Farbsensors eine Farbe des Trocknungsmittels und somit dessen Zustand mittels der Auswerteeinheit ermittelbar ist.

In einer weiteren möglichen Ausführung ist die Detektionseinheit ausgebildet, bei anhand der Farbänderung erfasster Sättigung und/oder Beladung des Trocknungsmittels einen Warnhinweis in dem Fahrzeug auszugeben und/oder einen Warnhinweis an ein Diagnosemodul des Fahrzeuges und/oder an eine mit dem Fahrzeug datentechnisch gekoppelte Rechnereinheit zu übermitteln. Somit werden ein gegebenenfalls vorhandener Fahrer des Fahrzeuges, eine Werkstatt und/oder eine Servicezentrale des Fahrzeuges über eine fehlende Adsorptionsfähigkeit des Trocknungsmittels in Kenntnis gesetzt, so dass dieses zur Funktionsaufrechterhaltung der Kamera zeitnah ausgetauscht werden kann.

In einer weiteren Ausbildung weist das Gehäuse eine mittels eines Verschlusselementes verschließbare Öffnung zur Entnahme und zum Austausch des Behältnisses auf. Über die verschließbare Öffnung ist es möglich, das Behältnis mit dem gespeicherten Trocknungsmittel zerstörungsfrei aus dem Gehäuse zu entnehmen, um dieses auszutauschen.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer Kameraanordnung, welche zumindest eine in einem Gehäuse mit zumindest einem transparenten Bereich angeordneten Kamera aufweist. Die Kameraanordnung weist zudem das Behältnis mit dem Trocknungsmittel und die Detektionseinheit zur Detektion eines Zustandes des Trocknungsmittels auf. Dadurch ist es möglich, die Sättigung des Trocknungsmittels als einen Zustand zu erfassen, so dass das Trocknungsmittel ausgetauscht werden kann, um eine Funktionsfähigkeit der Kamera, insbesondere in Bezug auf eine Umgebungserfassung des Fahrzeuges, wieder herzustellen oder zu optimieren.

In einer möglichen Ausführung handelt es sich bei dem Fahrzeug um einen automatisiert fahrenden Lastkraftwagen, welcher fahrerlos fährt und u. a. deshalb eine freie Sicht der Kamera fortlaufend sichergestellt sein sollte, wodurch die Sicherheit für das Fahrzeug und Verkehrsteilnehmer in einer unmittelbaren Umgebung des Fahrzeuges erheblich gesteigert werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Schnittdarstellung einer Kameraanordnung für ein Fahrzeug,

Fig. 2 schematisch die Kameraanordnung bei einem Wartungsprozess,

Fig. 3 schematisch einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung der Kameraanordnung mit einer Detektionseinheit zur Detektion einer Wartungsnotwendigkeit und

Fig. 4 schematisch einen vergrößerten Ausschnitt einer Schnittdarstellung der Kameraanordnung im Bereich der Detektionseinheit.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Figur 1 ist eine Schnittdarstellung einer Kameraanordnung K eines nicht näher dargestellten Fahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges in Form eines Lastkraftwagens gezeigt. Das Fahrzeug ist insbesondere im automatisierten Fährbetrieb bewegbar, wobei eine Anwesenheit eines Fahrers nicht erforderlich ist, das Fahrzeug also fahrerlos fährt.

Für den automatisierten, insbesondere einen autonomen Fährbetrieb des Fahrzeuges sind eine Wahrnehmung und Vermessung einer Umgebung des Fahrzeuges zwingend erforderlich. Dazu weist das Fahrzeug typischerweise Sensoren, beispielsweise lidarbasiert, radarbasiert, ultraschallbasiert und/oder ultraschallbasiert auf.

Eine verhältnismäßig große Herausforderung stellt eine Anordnung dieser Sensoren dar. Aus Bauraumgründen können nicht alle Sensoren in einem geschützten und vergleichsweise gut zu reinigenden Bereich im Fahrzeug hinter einer Windschutzscheibe angeordnet werden. Auch funktionsbedingt kann nicht jeder Sensor hinter der Windschutzscheibe angeordnet werden, da es sein kann, dass ein Sensor in einem Frequenzband arbeitet, welches mit einem Material der Windschutzscheibe inkompatibel ist. Hierbei besteht also ein Absorptionsproblem.

Ein eigenes Gehäuse 2 für einzelne oder kombinierte Sensoren ist eine mögliche Lösung, um den Sensor oder die Sensoren außen am Fahrzeug anzuordnen. Bei solchen Gehäusen 2 ist es vergleichsweise aufwändig, um den mittels des Gehäuses 2 gekapselten Sensor vor Umwelteinflüssen zu schützen. Neben einer Einstellung bestimmter Temperaturen, insbesondere zum Kühlen und Wärmen, ist eine Feuchtigkeit ein verhältnismäßig großes Problem. Unabhängig davon wie gut der jeweilige Sensor mittels des Gehäuses 2 gekapselt ist, findet Feuchtigkeit meistens einen Weg in das Gehäuse 2 hinein. Zusätzlich führen Temperaturschwankungen zur Kondensation und damit u. a. zu Korrosion einer Elektronik und Mechanik sowie zum Beschlagen eines Sichtfensters 3 des Gehäuses 2.

Da das automatisiert fahrende Fahrzeug ständig gewartet wird, ergeben sich in Bezug auf eine Auslegung des Gehäuses 2 der Kameraanordnung K Möglichkeiten, die verhältnismäßig kostengünstig ausgeführt werden können. Um eine Funktionsfähigkeit der Kameraanordnung K, insbesondere einer Kamera 1 als optischen Sensor der Kameraanordnung K weitestgehend sicherstellen zu können, ist die Kameraanordnung K wie im Folgenden beschrieben ausgebildet.

Die Kameraanordnung K weist zumindest eine Kamera 1 auf, die in dem Gehäuse 2 mit dem Sichtfenster 3 als transparenten Bereich und einem Verschlusselement 4 angeordnet ist. Weiterhin weist die Kameraanordnung K ein Behältnis 5 mit einem Trocknungsmittel 6 in Form von Kieselgel, welches auch als Kieselsäuregel oder Silikagel bezeichnet wird, und/oder einem anderen geeigneten Granulat auf.

Eine Seitenwand des Gehäuses 2, insbesondere eine der Kamera 1 zugewandte Seitenwand, ist von einer durchlässigen Membran 7 gebildet, über welche ein Luftaustausch LA zwischen einem Innenraum des Gehäuses 2 und einem Innenraum des Behältnisses 5 und somit des Trockenmittels 6 möglich ist.

Das Trocknungsmittel 6 ist in dem Gehäuse 2 angeordnet, um die in dem Gehäuse 2 vorhandene Feuchtigkeit zu adsorbieren, um ein Beschlagen des Sichtfensters 3 und eine Korrosion einer Elektronik sowie einer Mechanik der Kameraanordnung K weitestgehend zu verhindern.

Ist eine Adsorptionsfähigkeit des Trocknungsmittels 6 verringert, ist es über das Verschlusselement 4 ohne großen Aufwand möglich, das Behältnis 5 mit dem Trocknungsmittel 6 aus dem Gehäuse 2 zu entnehmen und auszutauschen. Beispielsweise wird das Behältnis 5 bei den regelmäßigen Wartungen des Fahrzeuges und/oder wenn das Trocknungsmittel 6 gesättigt ist, also zu viel Feuchtigkeit gebunden hat, ausgetauscht, wie in Figur 2 gezeigt ist.

Um eine Notwendigkeit des Austausches des Trocknungsmittels 6 zu ermitteln, ist eine in den Figuren 3 und 4 gezeigte Detektionseinheit 8 in dem Gehäuse 2 angeordnet. Dabei ist in Figur 3 ein vergrößerter Ausschnitt der mit dem Behältnis 5 gekoppelten Detektionseinheit 8 dargestellt, wobei in Figur 4 ein vergrößerter Ausschnitt einer Schnittdarstellung der Kameraanordnung K im Bereich der Detektionseinheit 8 gezeigt ist. Insbesondere ist die Detektionseinheit 8 über ein weiteres Sichtfenster 9 mit dem Behältnis 5 gekoppelt.

Die Detektionseinheit 8 weist eine weißes Licht L emittierende Lichtquelle 10, einen Farbsensor 11 und eine mit dem Farbsensor 11 gekoppelte Auswerteeinheit 12 auf. Das in dem Behältnis 5 gespeicherte Trocknungsmittel 6, insbesondere in Form des Kieselgels, ist gefärbt und weist im ungesättigten Zustand beispielsweise eine blaue Farbe auf. Nähert sich ein Zustand des Trocknungsmittels 6 aufgrund einer Menge adsorbierter Feuchtigkeit einer Sättigung, verfärbt sich das Trocknungsmittel 6 beispielsweise orange. Dabei stellt die jeweilige Farbe einen Indikator für einen Zustand des Trocknungsmittels 6 dar.

Die Lichtquelle 10 emittiert beispielsweise fortlaufend oder in regelmäßigen Abständen, z. B. bei Fahrtantritt und Fahrtende, weißes Licht L. Von dem Trocknungsmittel 6 reflektierte Strahlung wird als Signal S von dem Farbsensor 11 erfasst und zur Auswertung der Auswerteeinheit 12, bei welcher es sich um eine Messelektronik handelt, zugeführt. Anhand der ermittelten Farbe des Trocknungsmittels 6 wird der Zustand desselben bestimmt und bei erfasster Sättigung, d. h. bei erfasster Beladung des Trocknungsmittels 6, erzeugt die Auswerteeinheit 12 einen Warnhinweis W. Dieser Warnhinweis W wird in dem Fahrzeug ausgegeben, an ein Diagnosemodul 13 und/oder an eine mit dem Fahrzeug datentechnisch gekoppelte Rechnereinheit 14 übermittelt.

Ein jeweiliger Empfänger des Warnhinweises W wird somit über den ermittelten Zustand des Trocknungsmittels 6 der Kameraanordnung K informiert und kann somit vergleichsweise zeitnah einen Austausch des Trocknungsmittels 6 veranlassen, um die Funktionsfähigkeit der Kameraanordnung K, insbesondere der Kamera 1 , weitestgehend sicherzustellen.

Eine derartige Kameraanordnung K ermöglicht ein vergleichsweise schnelles und einfaches Austauschen des Trocknungsmittels 6, wobei der Austausch beispielsweise durch einen Roboter erfolgen kann.

Die Kameraanordnung K ist verhältnismäßig kostengünstig herstellbar, da eine relativ kostengünstige Kapselung nicht mehr erforderlich ist, da das Trocknungsmittel 6 in das Gehäuse 2 eindringende Feuchtigkeit umgehend bindet, so dass auch eine Bildung von Kondenswasser weitestgehend ausgeschlossen werden kann.