Vorrichtung zur Fahrzeugvermessung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fahrzeugvermessung, mit wenigstens einer Kamera und wenigstens einer Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen eines Lichteinfallbereichs der Kamera.

Stand der Technik

Vorrichtungen zur Fahrzeugvermessung weisen häufig eine oder mehrere Kameras auf, um Bilder des zu vermessenden Fahrzeugs aufzunehmen. Um eine hohe Qualität der Vermessungen gewährleisten zu können, ist es notwendig, die Lichteinfallbereiche der Kamera(s), durch die das Licht in die

Kamera(s) einfällt, sauber zu halten und/oder regelmäßig zu reinigen, um zu verhindern, dass Staub und andere Verschmutzungen, wie z.B. Wassertropfen und kleine Steine, die Bildqualität beeinträchtigen. Dies gilt insbesondere für Kameras, deren Bildaufnahmerichtung vertikal ausgerichtet ist, so dass sie einen waagerecht ausgebildeten Lichteinfallbereich haben, auf dem sich besonders viel Schmutz und Staub ansammeln können.

Das regelmäßige manuelle Reinigen der Kamera(s) ist mühsam und zeitaufwendig, und die Qualität der Messergebnisse wird negativ beeinflusst, wenn die Reinigung aus Bequemlichkeit und/oder Vergesslichkeit nicht regelmäßig durchgeführt wird.

Offenbarung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Fahrzeugvermessung mit wenigstens einer Kamera zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, auf einfache und bequeme Weise eine konstant hohe Qualität der von den Kameras aufgenommenen Bilder sicherzustellen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Fahrzeugvermessung hat wenigstens eine Kamera, die einen Lichteinfallbereich aufweist, der so ausgebildet ist, dass Licht von einem von der Kamera aufzunehmenden Objekt durch den wenigstens einen Lichteinfallbereich in die Kamera fällt, und wenigstens eine Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs, die wenigstens ein Umlenkelement aufweist, das derart über den Lichteinfallbereich bewegbar ist, dass es das Ablagern von Staub und/oder Schmutz auf dem Lichteinfallbereich verhindert oder zumindest reduziert und/oder Staub und/oder Schmutz, der sich auf dem wenigstens einen Lichteinfallbereich angesammelt hat, von diesem entfernt.

Eine derartige Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs ermöglicht es, den Lichteinfallbereich der wenigstens einen Kamera einfach und bequem, gewissermaßen "auf Knopfdruck", sauber zu halten bzw. zu reinigen, so dass die Fahrzeugvermessung und -diagnose stets mit einer Kamera durchgeführt werden kann, die einen sauberen Lichteinfallbereich hat.

In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs so ausgebildet, dass das wenigstens eine Umlenkelement in einer rotierenden Bewegung über den wenigstens einen Lichteinfallbereich bewegbar ist. Eine rotierende Bewegung des Umlenkelements kann besonders einfach realisiert werden, z. B. indem ein oder mehrere Umlenkelemente in Form eines Ventilators über dem Lichteinfallbereich angeordnet werden. Eine rotierende Bewegung ermöglicht es auch, einen Luftstrom zu erzeugen, der mit hoher Geschwindigkeit über den Lichteinfallbereich strömt und auf diese Weise den Lichteinfallbereich besonders effektiv sauber hält bzw. reinigt.

In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs so ausgebildet, dass das Umlenkelement in einer linearen bzw. geradlinigen Bewegung über den wenigstens einen Lichteinfallbereich bewegbar ist. Eine lineare Bewegung ermöglicht es, die Anordnung, die ausgebildet ist, um das Umlenkelement über den Lichteinfallbereich der Kamera zu bewegen, besonders platzsparend zu realisieren. Darüber hinaus können mit einer solchen Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs mehrere Kameras mit einem einzigen Umlenkelement, das nacheinander über die verschiedenen Kameras geführt wird, sauber gehalten bzw. gereinigt werden.

In einer Ausführungsform ist das wenigstens eine Umlenkelement spiegelsymmetrisch zu einer Ebene ausgebildet, die orthogonal zur Bewegungsrichtung des Umlenkelements ausgerichtet ist. Ein derartiges, spiegelsymmetrisch ausgebildetes Umlenkelement ermöglicht es, sowohl bei einer Vorwärts- als auch bei einer Rückwärtsbewegung des Umlenkelements einen geeigneten Luftstrom über den Lichteinfallbereich zu erzeugen, so dass insbesondere eine lineare Bewegung des Umlenkelements besonders effektiv zum sauber Halten bzw. Reinigen des Lichteinfallbereichs genutzt werden kann.

In einer alternativen Ausführungsform ist das Umlenkelement zwischen einer ersten Konfiguration und wenigstens einer zweiten Konfiguration transformierbar, wobei die erste und die zweite Konfiguration insbesondere spiegelsymmetrisch zu einer Ebene ausgebildet sind, die orthogonal zur Bewegungsrichtung des Umlenkelements ausgerichtet ist. Dies ermöglicht es, das Umlenkelement, insbesondere wenn es eine lineare Bewegung ausführt, stets in eine Konfiguration zu transformieren, die besonders gut geeignet ist, um einen Luftstrom über den Lichteinfallbereich der Kamera zu erzeugen. Auf diese Weise kann der Lichteinfallbereich der Kamera besonders effektiv sauber gehalten bzw. gereinigt werden.

In einer Ausführungsform ist der Lichteinfallbereich mit wenigstens einer Linse, insbesondere als Objektiv, das eine Kombination mehrerer Linsen umfasst, ausgebildet. Die den Umgebungseinflüssen ausgesetzte äußerste Linse eines derart ausgebildeten Lichteinfallbereichs kann mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs besonders effektiv sauber gehalten bzw. gereinigt werden.

Das Umlenkelement kann insbesondere als Luftumlenkelement ausgebildet sein, das so ausgebildet und angeordnet ist, dass es im Betrieb einen Luftstrom erzeugt, der auf den Lichteinfallbereich gerichtet ist. Das als Luftumlenkelement ausgebildete Umlenkelement kann aber auch so ausgebildet und angeordnet sein, dass es im Betrieb saugend wirkt und einen Luftstrom erzeugt, der von dem

Lichteinfallbereich weg gerichtet ist. Das als Luftumlenkelement ausgebildete Umlenkelement kann schließlich auch so ausgebildet und angeordnet sein, dass es im Betrieb einen Luftstrom erzeugt, der im Wesentlichen parallel zur Ebene des Lichteinfallbereichs, insbesondere parallel zur Ebene einer im

Lichteinfallbereich angeordneten Linse ausgerichtet ist.

Die Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs kann auch mehrere Luftumlenkelemente aufweisen, die jeweils unterschiedlich ausgerichtete Luftströme erzeugen, um den Lichteinfallbereich der Kamera besonders effektiv sauber zu halten bzw. zu reinigen.

Das wenigstens eine Umlenkelement wird vorzugsweise mit einer so hohen Geschwindigkeit bewegt, dass die Bildaufnahme durch das Umlenkelement nicht gestört wird. Alternativ können die Bildaufnahme und die Bewegung des Umlenkelements so synchronisiert werden, dass die Bildaufnahme durch das Umlenkelement nicht gestört wird. Im einfachsten Fall wird die Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs nur zwischen den Messvorgängen aktiviert, wenn keine Bildaufnahme durchgeführt wird.

In einer Ausführungsform sind die Kamera und die Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Auf diese Weise sind die Kamera und insbesondere die Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs effektiv vor mechanischen Einflüssen, welche die Vorrichtung und/oder die Kamera beschädigen könnten, geschützt.

Figurenbeschreibung

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:

Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung;

Figur 2 eine schematische perspektivische Ansicht einer Kamera mit einer Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs einer Kamera gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Figur 3 eine schematische Schnittansicht durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung; und

Figur 4 eine schematische Schnittansicht durch ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung. Das in der Figur 1 in einer schematischen Schnittansicht gezeigte erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Fahrzeugvermessung weist eine im unteren Bereich der Figur 1 gezeigte Kamera 2 mit einem auf der Oberseite der Kamera 2 angeordneten Objekt 4 auf, durch das Licht von dem aufzunehmenden Objekt in die Kamera 2 einfällt und das durch eine äußere Linse 6 abgeschlossen wird.

Die Kamera 2 ist in einem in der Figur 1 nur teilweise gezeigten Gehäuse 5 mit einer nach oben offenen Öffnung 12 angeordnet, so dass die Kamera 2 durch die im Gehäuse 5 ausgebildete Öffnung 12 Bilder eines in der Figur 1 nicht gezeigten Kraftfahrzeugs, aufnehmen kann.

Insbesondere wenn das Gehäuse 5 und die Kamera 2 unterhalb der Fahrbahnebene angeordnet sind, z.B. um Bilder des Unterbodens des Kraftfahrzeugs 2 aufzunehmen, wird die äußere (in der Fig. 1 oberste) Linse 6 des Objektivs 4 im

Laufe der zeit durch Staub und Schmutz, z.B. in der Form von (Schmutz-) Wassertropfen, die insbesondere durch die Öffnung 12 herabfallen und sich auf der Linse 6 ansammeln, verschmutzt. Dadurch werden die Qualität der von der Kamera 2 aufgenommenen Bilder und in der Folge auch die Qualität der von der Messvorrichtung zur Verfügung gestellten Messergebnisse negativ beeinflusst.

Die Bildaufnahmevorrichtung weist daher im Bereich zwischen der äußeren Linse 6 und der Öffnung 12 in dem Gehäuse 5 zusätzlich wenigstens ein Umlenkelement 8 auf, das derart bewegbar ist, dass es verhindert, dass Schmutz, z.B. in der Form von Staub oder (Schmutz- )Wassertropfen auf die Linse 6 fällt und zusätzlich einen über die Linse 6 strömenden Luftstrom erzeugt, um ggf. bereits auf der Linse 6 vorhandenen Schmutz von dieser zu entfernen.

Das Umlenkelement 8 kann beispielsweise als Schaufel 8 eines Ventilators aus- gebildet sein, die um eine Achse, die im Wesentlichen parallel zur optischen

Achse A (Bildaufnahmerichtung) der Kamera 2 ausgerichtet ist, rotiert und/oder sich in einer Richtung T, die im Wesentlichen in einem rechten Wnkel zur optischen Achse A der Kamera 2 ausgerichtet ist, bewegt und dabei einen Luftstrom erzeugt, der verhindert, das Schmutz, z.B. in der Form von Staub oder (Schmutz- )Wassertropfen auf die Linse 6 fällt. Zusätzlich oder alternativ kann das

Umlenkelement 8, insbesondere wenn es sich mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit bewegt, Schmutzteilchen, die auf die Linse 6 herabzufallen drohen, durch direkten mechanischen Kontakt von der Linse 6 fernhalten. Durch eine Kombination aus einer Rotationsbewegung des Umlenkelements 8 mit einer translatorischen Bewegung T kann die Linse 6 besonders effektiv vor Schmutz geschützt und/oder besonders gründlich gereinigt werden. Insbeson- dere können mehrere nebeneinander angeordnete Kameras 2, z. B. die beiden

Kameras 2 einer in der Figur nicht gezeigten Stereo-Kameraanordnung, mit einem einzigen Umlenkelement 8 sauber gehalten und/oder gereinigt werden.

Die Figur 2 zeigt eine perspektivische, schematische Ansicht einer Anordnung aus einer Kamera 2 mit einem Objektiv 4, das eine äußere Linse 6 hat, und einem Ventilator 10 mit zwei Umlenkelementen (Rotorblättern) 8, die um eine Welle 9, die parallel zur optischen Achse A der Kamera 2 angeordnet ist, von einem Motor 16 in einer rotierenden Bewegung antreibbar sind, um einen Luftstrom L über die äußere Linse 6 des Objektivs 4 zu erzeugen, der verhindert, dass sich Staub und andere Schmutzpartikel auf der Linse 6 ablagern, bzw. um

Staub und andere Schmutzpartikel, die sich auf der Linse 6 angesammelt haben, von der Linse 6 zu entfernen.

Der Motor 16 kann mit einer Gewindehalterung 18 ausgebildet und von einer Welle bzw. Spindel 14 abgestützt werden, die es ermöglicht, den Motor 16 zusammen mit dem Ventilator 10 im Wesentlichen parallel zur Öffnung 12 in dem in der Figur 2 nicht gezeigten Gehäuse 5 translatorisch zu bewegen, wie es im Zusammenhang mit der Figur 1 beschrieben worden ist. Die Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Bildaufnahmevorrichtung mit einer Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs, die ein als doppelseitiges Luftumlenkelement 8 ausgebildetes Umlenkelement 8 mit einem ersten Luftumlenkbereich 8a und einem zweiten Luftumlenkbereich 8b aufweist. Das doppelseitige Luftumlenkelement 8 ist mit einer Gewindehalterung 18 an einer Welle bzw. Spindel 14 befestigt, die durch einen

Motor 16 rotierbar ist, um das Luftumlenkelement 8 translatorisch in der Richtung Ti bzw. der entgegengesetzten Richtung T ₂ im Wesentlichen rechtwinklig zur optischen Achse A der Kamera 2 über die Linse 6 des Objektivs 4 der Kamera 2 zu bewegen. Der erste Luftumlenkbereich 8a und der zweite Luftumlenkbereich 8b sind in Bezug auf eine Ebene S, die im Wesentlichen parallel zur optischen

Achse A der Kamera 2 und orthogonal zur Bewegungsrichtung ΤΊ, T ₂ des Luftumlenkelements 8 ausgerichtet ist, spiegelsymmetrisch ausgebildet. Durch die spiegelsymmetrische Ausbildung der beiden Luftumlenkbereiche 8a, 8b des Luftumlenkelements 8 wird bei der translatorischen Bewegung des Luftumlenkelements 8 ein Luftstrom L über die Linse 6 erzeugt, der Ablagerungen von Staub und anderen Schmutzpartikel auf der Linse 6 verhindert oder zumindest reduziert, und der es ermöglicht, Staub und andere Schmutzpartikel, die sich auf der Linse 6 angesammelt haben, von dieser zu entfernen.

Die in der Figur 3 gezeigte Anordnung ermöglicht es, eine Bildaufnahmevorrichtung, die eine Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs aufweist, besonders kompakt und platzsparend aufzubauen.

Figur 4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels, bei dem die Vorrichtung zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs ebenfalls wenigstens ein als Luftumlenkelement ausgebildetes Umlenkelement 80 aufweist, das durch eine nicht gezeigte Antriebsvorrichtung linear in einer Bewegungsrichtung ΤΊ, T ₂ , die im Wesentlichen in einem rechten Winkel zur optischen Achse A der Kamera ausgerichtet ist, bewegbar ist.

Anders als in dem in der Figur 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist das Umlenkelement 80 in diesem Ausführungsbeispiel nicht spiegelsymmetrisch, sondern transformierbar, insbesondere beweglich und/oder deformierbar ausgebildet.

Bewegt sich das Umlenkelement 80 in einer ersten Richtung ΤΊ von links nach rechts, so nimmt es eine erste Konfiguration 81 ein, die in der Figur 4 durch die durchgezogenen Linien dargestellt ist. Das Umlenkelement 80 erzeugt dabei einen Luftstrom über die äußerste Linse 6 des Objektivs 4, um diese von Staub und Schmutz zu reinigen und/oder zu verhindern, dass sich Staub und Schmutz auf der Linse 6 ablagern.

Erreicht die Bewegung des Umlenkelements 80 ihren End- und Umkehrpunkt auf der rechten Seite, klappt das Umlenkelement 80 in einer Umklappbewegung F von der ersten Konfiguration 81 in eine zweite Konfiguration 82 um, die in der Figur 4 durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Die zweite Konfiguration 82 ist in Bezug auf eine Ebene S, die im Wesentlichen orthogonal zur Bewegungsrichtung Ti, T ₂ ausgerichtet ist, spiegelsymmetrisch zur ersten Konfiguration 81 , so dass das Umlenkelement 80 bei seiner folgenden Bewegung T ₂ von recht nach links ebenfalls einen Luftstrom L erzeugt, der geeignet ist, um die Linse 6 des Objektivs 4 zu reinigen und/oder zu verhindern, dass sich Staub und Schmutz auf der Linse 6 ablagern.

Durch die Umklappbewegung F hat das Umlenkelement 80 in jeder Bewegungsrichtung Ti, T ₂ stets die richtige Konfiguration, um einen zum Reinigen bzw. zum sauber Halten der Linse 6 geeigneten Luftstrom L zu erzeugen.

Dadurch, dass das Umlenkelement 80, anders als in dem in der Figur 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel, nicht doppelseitig bzw. spiegelsymmetrisch ausgebildet ist, kann das Umlenkelement 80 mit einem geringeren Gewicht ausgebildet werden und der Antrieb 16 zum Bewegen des Umlenkelements 80 kann einfacher und kostengünstiger dimensioniert werden.

Das Umlenkelement 80 kann vorzugsweise so ausgebildet sein, dass es bei der Umkehr der Bewegungsrichtung ΤΊ, T ₂ , z.B. durch den auf das Umlenkelement 80 einwirkenden Luftstrom L, automatisch die richtige Konfiguration 81 , 82 einnimmt, so dass kein zusätzlicher Mechanismus notwendig ist, um das Umlenkelement 80 "umzuklappen". Eine Vorrichtung 6 zum sauber Halten und/oder Reinigen des Lichteinfallbereichs gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, wie sie in der Figur 4 gezeigt ist, kann auf diese Weise besonders einfach und kostengünstig geschaffen werden.