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Dokumentenidentifikation DE102004037871B4 12.10.2006
Titel Optisches Modul für ein den Außenvorraum in Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeuges erfassendes Assistenzsystem
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Frenzel, Henryk, 93059 Regensburg, DE;
Köhler, Thorsten, Dr., 93180 Deuerling, DE;
Voltz, Stephan, 91230 Happurg, DE
DE-Anmeldedatum 04.08.2004
DE-Aktenzeichen 102004037871
Offenlegungstag 16.03.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.10.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.10.2006
IPC-Hauptklasse B60R 1/10(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60R 1/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G01W 1/14(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Optisches Modul eines den Außenvorraum in Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeuges erfassenden Assistenzsystems, mit einem Schaltungsträger; einem auf dem Schaltungsträger angeordneten Halbleiterelement; und einer Linseneinheit zum Projizieren von elektromagnetischer Strahlung auf eine sensitive Fläche des Halbleiterelements.

Kameraapplikationen finden immer mehr Anwendung im Kraftfahrzeug der näheren Zukunft. Dabei sind viele assistierende Systeme vorstellbar, für die eine oder mehrere Kameras nach vorne durch die Windschutzscheibe blicken müssen. Als Beispiele können genannt werden: Spurerkennungs- oder -überwachungs-Anwendungen, Nachtsicht-Anwendungen, Hinderniswarnung, Pre-Crash-Sensierung, Automatische Geschwindigkeitsadaption, Stauassistent, Fußgänger- und Fahrradfahrerschutz, Verkehrszeichenerkennung, Einparkhilfe und dergleichen mehr.

In der Offenlegungsschrift DE 197 42 093 A1 ist ein fotoelektrisches Sensorarray offenbart, dem eine mehrere Abbildungssysteme zusammenfasende Multifunktionsoptik zugeordnet ist. In der Offenlegungsschritt DE 198 05 000 A1 ist weiterhin eine optische Sensorvorrichtung für Kraftfahrzeuge offenbart, welche hinter einer Scheibe das Kraftfahrzeugs von der Fahrzeugumgebung abgegrenzt angeordnet ist und welche zur Ermittlung von auf die Fahrzeugumgebung bezogenen Messgrößen dient, wobei die Scheibe im Durchtrittsbereich der auf eine Optik gerichteten Strahlung und/oder die Optik selbst eine Schicht mit variabler Lichtdurchlässigkeit aufweist. Ferner ist in der Veröffentlichungsschrift WO 03/097 420 A1 ein Regensensor offenbart, der eine Kamera mit einer Vielzahl lichtempfindlicher Pixel umfasst, die in Form eines Feldes (Array) angeordnet sind. Dieser Regensensor umfasst weiterhin eine Lichtquelle, welche eine Scheibenoberfläche beleuchtet, was wiederum von der Kamera detektiert werden kann. Diese Lichtquelle kann mit einer vorgegebenen Rate an- und ausgeschaltet werden. Bei einer Synchronisation mit dem Expositionszyklus des Kamerasensors kann durch einen Vergleich der Bildinformation eine Benetzung beziehungsweise Verschmutzung der Scheibenoberfläche detektiert werden.

Im Kraftfahrzeug steht häufig jedoch nur ein begrenzter Bauraum zur Verfügung. Des Weiteren müssen das Optikmodul einer Monokamera bzw. die Optikmoduln in Fall einer Stereokamera "freie Sicht" nach vorne haben. Sie sollten zudem vor Verschmutzungen geschützt sein, d.h. möglichst unbeeinflusst von Regen, Schnee und Dreck arbeiten können. Ein bevorzugter Platz ist daher im Innenraum hinter der Windschutzscheibe.

Es gibt im Wesentlichen zwei Möglichkeiten der Anbringung einer vorwärtsgerichteten Kamera in einem Kraftfahrzeug Direkt an der Scheibe oder etwas zurück gesetzt im Fahrerraum. Bei der zurückgesetzten Lösung bietet sich vorteilhaft die Möglichkeit, ein Beschlagen der Scheibe automatisch durch Steuerung von Klima und Heizung entgegenzuwirken. Damit aber ist der Nachteil verbunden, dass das Optikmodul für den Menschen sichtbar ist und somit in das Design des Fahrzeugs zum Teil empfindlich eingreift.

Es ist bekannt, im Fußabschnitt der Halterung für die Spiegelfläche eines Innenrückspiegels sog. Regensensoren anzuordnen. Diese geben beispielsweise ein schräg durch die Scheibe gerichtetes Infrarotlicht ab, welches durch die Windschutzscheibe geleitet und an der äußeren Scheibenoberfläche reflektiert wird. Empfängerdioden, insb. Fotodioden, empfangen das reflektierte Licht. Bei einer trockenen Scheibenoberfläche erreicht das Infrarotlicht die Empfangsdiode nahezu mit voller Stärke, sog. Totalreflexion. Bei Regen dagegen wird es durch die Wassertropfen ausgekoppelt und gelangt nur noch teilweise dorthin. Eine Steuerelektronik erkennt anhand dieser Signaldifferenz, dass sich Wassertropfen auf der Windschutzscheibe befinden und steuert dementsprechend die Wischanlage. Da diese Messungen permanent innerhalb des Wischbereiches vorzunehmen sind, erkennt die Sensorik die Stärke des Niederschlags. Dementsprechend steuert sie Einzelwisch-Vorgänge ebenso wie Wisch-Intervalle mit optimalen Intervall-Zyklen und das Dauerwischen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Nachdem aktuelle Generationen von Regensensoren mit infrarotem Licht arbeiten, kann der Sensor auch in einem geschwärzten Bereich der Frontscheibe untergebracht werden. Damit ist der Regensensor von außen so gut wie nicht sichtbar.

Der Einbau eines Optikmoduls, also eines optischen Linsensystems mit Sensor zur Aufnahme von zwei- oder dreidimensionalen Bildern, sog. Bildaufnahmesensoren, im Fußabschnitt der Halterung für die Spiegelfläche eines Innenrückspiegels ist dagegen ungleich problembehafteter. So ist nicht nur von Nachteil, dass an dieser Stelle bereits der Regensensor platziert ist; überhaupt ist an dieser Stelle sehr wenig Bauraum vorhanden, wenn beispielsweise die gesamte Elektronik, insbesondere aus Kosten- und Fertigungsgesichtspunkten, im Spiegelfuß oder unweit davon angeordnet sein soll. Insbesondere kann die Leitungslänge nicht beliebig lang sein, weil die Treiberleistung regelmäßig begrenzt ist. Aufgrund des Winkels, den das Optikmodul bei seiner Ausrichtung in Fahrtrichtung zu der Windschutzscheibe einhalten muss, wird ebenfalls viel Platz verloren, so dass für die notwendige Unterbringung des Optikmoduls sowie ggf. einer Auswerte- und/oder Übertragungseinheit oder anderer Sensoren wie den eines Regensensors ein verhältnismäßig großer Spiegelfuß zu entwerfen wäre, welcher neben seinem designerischen Makel immanent der Problematik unterliegt, den Blickwinkel des Optikmoduls wenigsten teilweise, insb. in den Ecken des Sichtfeldes, abzuschatten. Bekannte optische Module für Fahrerassistenzfunktionen wie z.B. Spurerkennung etc. befinden sich daher meist unterhalb des Regensensors im gewischten Bereich zwischen Innenrückspiegel und Frontscheibe.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu vermieden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung baut auf gattungsgemäßen optischen Moduln dadurch auf, dass die sensitive Fläche des Halbleiterelements eine Vielzahl lichtempfindlicher Zellen (Pixel) aufweist, welche zeitweise und/oder zumindest teilweise auch den Nahbereich der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges erfassen, vorteilhaft also auch im sog. Unschärfe Bereich.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit zum einen der Gedanke zugrunde, dass ein und dieselbe sensitive Fläche zyklisch, also zeitweise, abwechselnd vorteilhaft zur Realisierung einer Außenraumassistenzfunktion und einer Regenfunktionalität verwendet wird, und zwar erfindungsgemäß alternativ oder kumulativ zur teilweisen Nutzung lichtempfindlicher Zellen (Pixel), also z.B. der Nutzung partieller Bildbereiche. Diesbezüglich bevorzugt ist dazu ein optisches Belichtungsmittel vorgesehen, beispielsweise ein (Schlitz-)Verschluss (focal-plane shutter), welcher wenigstens einen Teil der lichtempfindlichen Zellen (Pixel) der sensitiven Fläche des Halbleiterelements zyklisch abwechselnd mal für den Außenvorraum des Kraftfahrzeuges, mal für den Nahbereich der Windschutzscheibe belichtet.

Zum anderen macht die vorliegende Erfindung von dem Gedanken gebrauch, dass für die eingangs genannten Assistenzsysteme oft nur verhältnismäßig wenige Zeilen lichtempfindlicher Zellen (Pixel) der sensitiven Fläche des Halbleiterelements eines optischen Moduls benötigt werden, jedoch die volle Anzahl an Spalten. Übliche sensitive Flächen des Halbleiterelements, häufig einfach auch als Bildsensor bezeichnet, verfügen beispielsweise aber über ein Verhältnis von Spalten zu Zeilen von 4:3 (z.B. VGA640 × 480). Mit der vorliegenden Erfindung ist daher erstmals auch vorgeschlagen, den partiellen Bildbereich, welcher nicht für die Assistenzfunktion benötigt wird, vorteilhaft zur Realisierung einer Regensensorfunktionalität zu verwenden. Diesbezüglich bevorzugt ist dazu im Strahlengang des optischen Moduls wenigstens ein zweites Projektionsmittel angeordnet, welches wenigstens einen Teil der lichtempfindlichen Zellen (Pixel) der sensitiven Fläche des Halbleiterelements auf den Nahbereich der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges fokussiert.

Vorzugsweise ist das zweite Projektionsmittel als Nahoptik ausgebildet.

Alternativ oder kumulativ hierzu ist das zweite Projektionsmittel eine partielle Vorsatzlinse.

Die Fokussierung wenigstens eines Teils der lichtempfindlichen Zellen (Pixel) der sensitiven Fläche des Halbleiterelements auf den Nahbereich der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges kann schließlich auch mittels eines optischen Strahlenteilers oder eines halbdurchlässigen Spiegels erreicht werden.

Bewährt hat sich, dass 86 % bis 94 %, insbesondere 88 % bis 92 %, vorzugsweise 90 %, der Zeilen mit einer normalen Optik für den Fernbereich beleuchtet werden und 6 % bis 14 %, insbesondere 8 % bis 12 %, vorzugsweise 10 %, der Zeilen über einen Ablenkspiegel oder ein Prisma auf eine zweite Optik beleuchtet werden, welche/r auf die Windschutzscheibe fokussiert ist.

Durch eine geeignete Beleuchtungsquelle (LED) kann bei entsprechender Anordnung von Lichtquelle und Optik eine robuste Regensensorfunktionalität realisiert werden. Hier wird der Effekt ausgenutzt, dass an den Stellen, auf welchen ein Regentropfen ist, keine Totalreflexion an der Scheibe stattfindet, sondern dass Licht in verschiedene Richtungen abgelenkt und somit ein geringeres Signal detektierbar wird.

Als Beleuchtungsquellen für den Nahbereich haben sich insbesondere Infrarotlichtquellen bewährt.

Schließlich wird vorgeschlagen, vor dem zweiten Projektionsmittel für den Nahbereich einen nur für infrarotes Licht durchlässigen Filter anzuordnen, welcher vorteilhaft vermeidet, dass die Fahrerassistenzfunktion durch die Optik der Regensensorik negativ beeinflusst wird.

Mit der vorliegenden Erfindung wurden erstmals geeignete Projektionsmittel bzw. -sequenzen realisiert, welche u.a. den Sichtbereich, welcher für die Fahrerassistenz benötigt wird, auf einen Sensorbereich mit geeigneter Tiefenschärfe abbildet und gleichzeitig einen ausreichend großen Bereich der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges partiell auf einen anderen Sensorbereich abbildet. Dies hat zum Vorteil, dass das Kamerasystem für die Fahrerassistenz die Funktionen des Regensensors vollständig übernimmt. Der klassische Regensensor wird damit überflüssig und kann vorteilhaft entfallen.

Zusätzliche Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben.

Darin zeigen schematisch:

1 eine erste Realisierung der Erfindung;

2 eine zweite Realisierung der Erfindung; und

3 eine dritte Realisierung der Erfindung.

Bei der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.

Für z.B. eine Spurerkennung werden oft nur relativ wenige Zeilen einer Kamera 1 benötigt, jedoch die volle Anzahl an Spalten. Übliche Bildsensoren 12 verfügen aber über ein Verhältnis von Spalten zu Zeilen von z.B. 4:3 (z.B. VGA640 × 480). Der Bildbereich, welcher nicht für die Fahrerassistenzfunktion benötigt wird, kann verwendet werden, um eine Regensensorfunktionalität zu realisieren. Hierfür muss eine geeignete Optik (14, 16, 18, 20, 21; 24, 26, 28) realisiert werden, welche den Sichtbereich 50, welcher für die Fahrerassistenz benötigt wird, auf einen Sensorbereich 34 mit geeigneter Tiefenschärfe abbildet und gleichzeitig einen ausreichend großen Bereich der Frontscheibe 40 auf den anderen Sensorbereich 34 abbildet.

Dies kann erreicht werden, indem der eine Teil der Zeilen mit einer normalen Optik 14 16, 18, 20, 21 für den Fernbereich beleuchtet wird und der andere Teil der Zeilen über einen Ablenkspiegel oder ein Prisma 28 auf eine zweite Optik 28 beleuchtet wird, welche auf die Scheibe fokussiert ist.

1 zeigt eine derartige Realisierung der Erfindung nach dem Prinzip der Strahlenteilung. Mittels eines halbdurchlässigen Spiegels bzw. Prismas 28 erfolgt eine Aufsplittung der lichtempfindlichen Zellen (Pixel) der sensitiven Fläche 34des Halbleiterelements 12 auf elektromagnetische Strahlung aus dem Hauptstrahlengang 50 (Beobachtung der Straße) und auf elektromagnetische Strahlung aus dem Nebenstrahlengang 51 (Fokus auf die Windschutzscheibe 40). Der Spiegel 28 lenkt dabei etwa 86 bis 94 % der elektromagnetischen Strahlung aus dem Außenvorraums 50 des Kraftfahrzeuges und 6 bis 14 % der elektromagnetischen Strahlung aus dem Nahbereich 51 der Windschutzscheibe 40 auf die lichtempfindlichen Zellen (Pixel) der sensitiven Fläche 34 des Halbleiterelements 12 ab.

Eine alternative Lösung ist, statt des Ablenkspiegels 28, der zumeist nur für einen Teil der Sensorfläche 34 vorgesehen sein kann, einen Strahlteiler vorzusehen, welcher einen Grossteil des Lichts für den Fernbereich durchlässt (z.B. 90 %) und einen Teil von (z.B. 90°) einkoppelt (z.B. 10 %), welcher über eine Optik 28 auf den Nahbereich 51 fokussiert ist.

Durch eine geeignete Beleuchtungsquelle (LED) kann bei entsprechender Anordnung von Lichtquelle 5 und Optik 28 eine Regensensorfunktionalität realisiert werden. Hier wird der Effekt ausgenutzt, dass an den Stellen auf welchen ein Regentropfen ist, keine Totalreflexion an der Scheibe 40 stattfindet, sondern dass Licht in verschiedene Richtungen abgelenkt wird und somit ein geringeres Signal detektierbar ist.

Statt die für die Regensensorik vorgesehenen Zeilen mit einem Spiegel 28 abzulenken, kann auch eine komplexere geteilte Optik realisiert werden, welche in dem einen Bereich die Fokussierung in die Ferne 50 realisiert hat, in dem anderen Bereich die Fokussierung in den Nahbereich 51 vornimmt, um die Scheibe 40 zu detektieren.

2 zeigt eine derartige Realisierung der Erfindung. Hierbei ist im Strahlengang zur Straßenbeobachtung 50 in einem relativ unwichtigen Bildfeldbereich eine zusätzliche Nahfeldoptik 24 eingebracht, welche den Fokus auf einen Nahbereich 51 der Windschutzscheibe 40 realisiert und gleichzeitig die Auswertung der durch eine LED 5 eingespeisten Lichtstrahlen und damit eine Auswertung in Regen /kein Regen erlaubt. Die Nahoptik 24 kann – wie dargestellt – zudem mit einer partiellen Vorsatzlinse 26 zusammenwirken. Es kann aber auch nur eine Optik 14; 16, 18, 20; 21 für die Ferne 50 verwendet werden, und eine partielle Vorsatzlinse 28 in den Strahlengang gebracht werden, welche zumindest Teile der Sensorfläche 34 auf den Nahbereich 51 fokussiert.

3 schließlich zeigt eine weitere Realisierung der Erfindung. Hierbei wird über eine oder mehrere LEDs 5 zeitlich definiert bzw. moduliert ein auswertbares Licht auf Höhe des Hauptstrahlengangs in die Windschutzscheibe 40 eingespeist. Bei Wasser bzw. Regen tritt ein entsprechend unscharfes Bild auf, welches als definiertes Reflexmuster eine Auswertung in Regen vorhanden Ja/Nein gestatten. Durch die Anzahl und Größe der Reflexmuster kann zudem auf den Grad einer Sichtbeeinträchtigung geschlossen werden, was eine „intelligente" Steuerung eines Scheibenwischers (nicht dargestellt) gestattet. Dabei wird ausgenutzt, dass bei trockener Scheibe alle Strahlen mit Winkel größer etwa 42° total reflektiert werden und bei nasser Scheibe 40 eine Totalreflexion erst bei Winkeln größer etwa 62° erfolgt.

Sinnvollerweise sollte für die Beleuchtungsquelle 5 der Regensensorfunktion eine Infrarotlichtquelle verwendet werden. Durch einen geeigneten Filter vor der Optik (nicht dargestellt), welcher nur das Infrarotlicht durchlässt kann vermieden werden, dass die Fahrerassistenzfunktion durch die Optik der Regensensorik negativ beeinflusst wird.

Sensitive Flächen 34 mikroelektronischer Halbleitererzeugnisse 12 wie sog. CMOS Bildsensoren verfügen häufig über eine Möglichkeit, nur Teilbereiche des Sensors 34 auszulesen. Durch die Verwendung eines Sensors mit einem synchronen Shutter ist es zudem möglich, alle lichtempfindlichen Zellen (Pixel) zu einem Zeitpunkt zu belichten, und somit auf die IR Lichtquelle 5 zu synchronisieren. Dies ermöglich vorteilhaft die Unterdrückung von Hintergrundlicht wie Sonnenlicht, da die Lichtquelle 5 mit erhöhtem Strom nur eine kurze Zeit (z.B. zwischen 80&mgr;s und 120&mgr;s, insbesondere mit 100&mgr;s) gepulst wird und auch die sensitive Fläche 34 des Halbleiterelements 12 nur so kurz belichtet. Weil für die Regensensorfunktion ggf. nur ein kleiner Teil der sensitiven Fläche 34 des Halbleiterelements 12 genutzt und/oder nur eine geringe Belichtungszeit benötigt wird, können die Bilddaten innerhalb weniger Millisekunden (z.B. zwischen 1 ms und 2ms) aufgenommen werden. Für eine Regensensorik ist zudem nur eine relativ geringe Updaterate notwendig (z.B. zwischen 500ms und 1s), so dass neben einer Fahrerassistenzfunktion vorteilhaft eine Regensensorfunktion mit relativ geringem Rechenaufwand realisiert werden kann, ohne das Gesamttiming negativ zu beeinflussen.

Schließlich ist denkbar, dass die Kamera über eine intelligente Softwareauswertung die Scheibenwischerfunktion erweiterbar ist. So kann die Kamera über Größe, Geschwindigkeit und Intensität etc. der Tropfen oder auch Schnee die Scheibenwischfunktion intelligenter steuern.

Weiterhin ist denkbar, beim Erkennen von kommenden „Wasserereignissen" auf der Scheibe 40 vorab dagegen zu wirken: biegt bei Regen beispielsweise ein überholendes Auto kurz vor dem eigenen Fahrzeug ein, so ist sofort mit aufsprühendem Regen zu rechnen. Die Scheibenwischanlage wird entsprechend gesteuert. Auch beim Überholen, insbesondere von LKWs bei Regen, sind Dunstschleppen detektierbar, so dass der Scheibenwischvorgang gestartet wird, bevor die Sicht schlecht wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt der Hauptgedanke zugrunde, dass ein Kamerasystem für die Fahrerassistenz die Funktionen eines Regensensors vollständig übernimmt. Der Regensensor wird damit so nicht mehr nötig und entfällt.

Für diese Realisierung wurden hier verschiedene Methoden/Realisierungsmöglichkeiten vorgeschlagen:

  • – Strahlenteileroptik in Hauptstrahlengang (Beobachtung Straße) um teilweise auf Scheibe zu fokussieren;
  • – zusätzliche Nahlinsenoptik in Richtung Strahlengang Scheibe mit zusätzlicher Beleuchtung;
  • – Einspeisung von definierten Licht in Scheibe und Auswertung des „unscharfen" Reflexmusters; und/oder
  • – zwischen Optik und Halbleiterelement erfolgt partiell und/oder zeitlich begrenzt eine Anpassung der Optik auf Nahfokus.

Für einen Kraftfahrzeughersteller ergibt sich damit zum einen der Vorteil, dass Kosten gespart werden, da nur ein System verbaut werden muss. Die Kamera für die Fahrerassistenz mit zusätzlicher Regensensorik wird nicht oder nur unwesentlich teuerer, ist in jedem Fall preiswerter als zwei getrennte Systeme. Zudem spart sie vorteilhaft Bauraum. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine zuverlässigere Regensensorfunktionalität realisiert werden kann als bei herkömmlichen Systemen, da diese nur mit einzelnen Photodioden als Detektoren arbeiten, während dessen bei der erfindungsgemäßen Lösung mit Kamera eine Vielzahl von Detektoren (z.B. 10.000 bis 300.000 Pixel) verwendet werden können, und diese in Verbindung mit komplexen Bildverarbeitungsalgorithmen eine zuverlässige Detektion erlauben.

Das erfindungsgemäße optische Modul erlaubt eine bessere und intelligentere Funktionalität, da das Bild der Kamera bzw. des Moduls eher dem menschlichen Empfinden entspricht. Beide, Mensch und Kamera, versuchen durch die Scheibe zu schauen. Allein durch Software kann schon eine erste Auswertung erfolgen – es regnet. Vorausschauendes Scheibenwischen schließlich kann ebenfalls detektiert werden, z.B. Einfahren in Dunstschleppen von LKWs beim Überholvorgang oder dergleichen.

Die vorliegende Erfindung eignet sich in hervorragender Weise als Applikation in bestehende optische Assistenzsysteme in einem Kraftfahrzeug wie Spurerkennungs- oder -überwachungs-Anwendungen, Nachtsicht-Anwendungen, Hinderniswarnung, Pre-Crash-Sensierung, Automatische Geschwindigkeitsadaption, Stauassistent, Fußgänger- und Fahrradfahrerschutz, Verkehrszeichenerkennung, oder dergleichen mehr.


Anspruch[de]
Optisches Modul (1) eines den Außenvorraum (50) in Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeuges erfassenden Assistenzsystems, mit

– einem Schaltungsträger (10);

– einem auf dem Schaltungsträger (10) angeordneten Halbleiterelement (12); und

– einer Linseneinheit (14; 16, 18, 20; 21) zum Projizieren von elektromagnetischer Strahlung auf eine sensitive Fläche (34) des Halbleiterelements (12);

dadurch gekennzeichnet,

– dass die sensitive Fläche (34) des Halbleiterelements (12), welche unter Nutzung der projizierten elektromagnetischen Strahlung abwechselnd zur Realisierung einer Aussenraumassistenzfunktion und einer Regenfunktionalität verwendet wird, eine Vielzahl lichtempfindlicher Zellen (Pixel) aufweist, welche zeitweise und/oder zumindest teilweise für die Regenfunktionalität auch den Nahbereich (51) der Windschutzscheibe (40) des Kraftfahrzeuges erfassen.
Optisches Modul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Belichtungsmittel vorgesehen ist, welches wenigstens einen Teil der lichtempfindlichen Zellen (Pixel) der sensitiven Fläche (34) des Halbleiterelements (12) zyklisch abwechselnd mal für den Außenvorraum (50) des Kraftfahrzeuges, mal für den Nahbereich (51) der Windschutzscheibe (40) belichtet. Optisches Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Belichtungsmittel ein optischer Verschluss ist. Optisches Modul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang des optischen Moduls (1) wenigstens ein zweites Projektionsmittel (24; 26; 28) angeordnet ist, welches wenigstens einen Teil der lichtempfindlichen Zellen (Pixel) der sensitiven Fläche (34) des Halbleiterelements (12) auf den Nahbereich (51) der Windschutzscheibe (40) des Kraftfahrzeuges fokussiert. Optisches Modul (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Projektionsmittel eine Nahoptik (24) ist. Optisches Modul (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Projektionsmittel eine partielle Vorsatzlinse (26) ist. Optisches Modul (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Projektionsmittel ein optischer Strahlenteiler oder halbdurchlässiger Spiegel (28) ist. Optisches Modul (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlenteiler oder Spiegel (28) 86 bis 94 % der elektromagnetischen Strahlung aus dem Außenvorraums (50) des Kraftfahrzeuges und 6 bis 14 % der elektromagnetischen Strahlung aus dem Nahbereich (51) der Windschutzscheibe (40) auf die lichtempfindlichen Zellen (Pixel) der sensitiven Fläche (34) des Halbleiterelements (12) abgelenkt. Optisches Modul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Beleuchtungsquelle (5) für den Nahbereich (51) vorgesehen ist. Optisches Modul (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Beleuchtungsquelle (5) eine Infrarotlichtquelle (5) vorgesehen ist. Optisches Modul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem zweiten Projektionsmittel (24; 26; 28) für den Nahbereich (51) ein Filter angeordnet ist, welcher nur infrarotes Licht durchlässt.






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