Title:
Aktivierung einer Heizung eines an der Innenseite einer Fahrzeugscheibe angeordneten Kamerasystems
Kind Code:
A1


Abstract:

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung einer Heizung eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeugs. Das Kamerasystem ist an der Innenseite einer vereisten Fahrzeugscheibe angeordnet, insbesondere an der Innenseite der Frontscheibe. Das Sichtfeld des Kamerasystems ist durch die Fahrzeugscheibe nach außen gerichtet. Die Heizung des Kamerasystems dient zum Beheizen eines im Sichtfeld des Kamerasystems befindlichen Bereiches der Fahrzeugscheibe. Das Verfahren sieht vor, dass die Heizung abhängig von der vorgebbaren Abfahrtzeit gesteuert wird. Gemäß dem Verfahren wird die Heizung des Kamerasystems eine erste Zeitdauer vor einer vorgebbaren Abfahrtzeit im Stillstand des Fahrzeugs aktiviert, so dass zur Abfahrtzeit der im Sichtfeld befindliche Bereich der Fahrzeugscheibe durch Betrieb der Heizung zumindest teilweise von Eis befreit worden ist.




Inventors:
Zipf, Ralph (80995, München, DE)
Application Number:
DE102015222004A
Publication Date:
05/11/2017
Filing Date:
11/09/2015
Assignee:
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, 80809 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102014006891A1N/A2014-12-04
DE102011118707A1N/A2013-05-16
DE102009051263A1N/A2010-09-30
DE10326596A1N/A2004-11-11



Foreign References:
WO2012069115A12012-05-31
Claims:
1. Verfahren zur Aktivierung einer Heizung eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeugs, welches an der Innenseite einer mit Eis belegten Fahrzeugscheibe (10) angeordnet ist und dessen Sichtfeld durch die Fahrzeugscheibe nach außen gerichtet ist, wobei die Heizung zum Beheizen eines im Sichtfeld des Kamerasystems befindlichen Bereiches (14) der Fahrzeugscheibe (10) dient, umfassend den Schritt:
– automatisches Aktivieren der Heizung des Kamerasystems eine erste Zeitdauer (ΔtH) vor einer definierten Abfahrtzeit (tAZ) im Stillstand des Fahrzeugs, so dass zur Abfahrtzeit (tAZ) der im Sichtfeld befindliche Bereich (14) der Fahrzeugscheibe (10) durch Betrieb der Heizung zumindest teilweise von Eis befreit worden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Schritte:
– Wecken (100) einer Steuereinheit (3) des Kraftfahrzeugs eine zweite Zeitdauer (Δt) vor der Abfahrtzeit (tAZ), wobei die zweite Zeitdauer (Δt) größer als die erste Zeitdauer (ΔtH) ist; und
– nach dem Wecken, Bestimmen (130) einer Heizdauer (ΔtH) für die Heizung des Kamerasystems in Abhängigkeit einer oder mehrerer Parameter (Taus) seitens der Steuereinheit (3),
wobei die Heizung des Kamerasystems für die so bestimmte Heizdauer (ΔtH) betrieben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die erste Zeitdauer gleich der Heizdauer (ΔtH) ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte:
– Wecken (100) einer Steuereinheit (3) des Kraftfahrzeugs eine zweite Zeitdauer (Δt) vor der Abfahrtzeit (tAZ), wobei die zweite Zeitdauer (Δt) größer als die erste Zeitdauer (ΔtH) ist; und
– nach dem Wecken, Bestimmen einer Heizleistung oder einer hierfür charakteristischen Größe für die Heizung des Kamerasystems seitens der Steuereinheit,
wobei die Heizung des Kamerasystems nach dem Aktivieren mit dieser Heizleistung betrieben wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, umfassend den Schritt:
– nach dem Wecken, Bestimmen einer aktuellen Temperatur, insbesondere der aktuellen Außentemperatur (Taus),
wobei die Heizdauer (ΔtH) bzw. die Heizleistung in Abhängigkeit der aktuellen Temperatur (Taus) bestimmt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Kraftfahrzeug eine automatisch vor der Abfahrtzeit (tAZ) aktivierbare Standheizung (4) zum Heizen des Fahrzeuginnenraums umfasst und das Verfahren die Schritte umfasst:
– Wecken (100) einer Steuereinheit (3) des Kraftfahrzeugs eine zweite Zeitdauer (Δt) vor der Abfahrtzeit (tAZ), wobei die zweite Zeitdauer (Δt) größer als die erste Zeitdauer (ΔtH) ist; und
– Bestimmen eines Betriebsparameters für den Betrieb der Standheizung seitens der Steuereinheit,
wobei die Heizdauer der Heizung des Kamerasystems, die Heizleistung der Heizung des Kamerasystems oder eine sonstiger Betriebsparameter der Heizung des Kamerasystems in Abhängigkeit von dem Betriebsparameter der Standheizung bestimmt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug eine automatisch vor der Abfahrtzeit aktivierbare Standheizung zum Heizen des Fahrzeuginnenraums umfasst und das Verfahren die Schritte umfasst:
– Wecken (100) einer Steuereinheit (3) des Kraftfahrzeugs eine zweite Zeitdauer (Δt) vor der Abfahrtzeit (tAZ), wobei die zweite Zeitdauer (Δt) größer als die erste Zeitdauer (ΔtH) ist; und
– unmittelbar nach dem Wecken, automatisches Aktivieren der Standheizung (4) des Kraftfahrzeugs.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Heizung des Kamerasystems die erste Zeitdauer (ΔtH) vor der Abfahrtzeit (tAZ) aktiviert wird, welche geringer als die Hälfte der zweiten Zeitdauer (Δt) ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte:
– Wecken (100) einer Steuereinheit (3) des Kraftfahrzeugs eines eine zweite Zeitdauer (Δt) vor der Abfahrtzeit (tAZ), wobei die zweite Zeitdauer (Δt) größer als die erste Zeitdauer (ΔtH) ist; und
– nach dem Wecken, Prüfen (110), ob eine aktuelle Temperatur (Taus) kleiner oder kleiner gleich einer Schwelltemperatur (Taus,S) ist, seitens der Steuereinheit (3),
wobei abhängig von dem Ergebnis der Temperaturprüfung entschieden wird, die Heizung des Kamerasystems zu aktivieren.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte:
– Wecken (100) einer Steuereinheit (3) des Kraftfahrzeugs eine zweite Zeitdauer (Δt) vor der Abfahrtzeit (tAZ), wobei die zweite Zeitdauer (Δt) größer als die erste Zeitdauer (ΔtH) ist; und
– nach dem Wecken, Auslösen einer mittels des Kamerasystems durchgeführten Sichtprüfung (120), ob die Fahrzeugscheibe (10) mit Eis belegt ist,
wobei abhängig von dem Ergebnis der Sichtprüfung (120) entschieden wird, die Heizung des Kamerasystems zu aktivieren.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Betrieb der Heizung beendet wird, wenn über eine Sichtprüfung mittels des Kamerasystems festgestellt wird, dass der im Sichtfeld befindliche Bereich der Fahrzeugscheibe bereits ausreichend abgetaut worden ist.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte:
– Wecken (100) einer Steuereinheit (3) des Kraftfahrzeugs eine zweite Zeitdauer (Δt) vor der Abfahrtzeit (tAZ), wobei die zweite Zeitdauer (Δt) größer als die erste Zeitdauer (ΔtH) ist;
– nach dem Wecken, Durchführen einer Sichtprüfung mittels des Kamerasystems, wobei ein Wert einer Größe bestimmt wird, die für den Grad der Vereisung der Fahrzeugscheibe charakteristisch ist; und
– Bestimmen einer Heizdauer der Heizung des Kamerasystems, einer Heizleistung der Heizung des Kamerasystems oder eines sonstigen Betriebsparameters der Heizung des Kamerasystems in Abhängigkeit dieses Werts.

13. Steuereinheit (3) zur Aktivierung einer Heizung eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeugs, welches an der Innenseite einer mit Eis belegten Fahrzeugscheibe (10) angeordnet ist und dessen Sichtfeld durch die Fahrzeugscheibe (10) nach außen gerichtet ist, wobei die Heizung zum Beheizen eines im Sichtfeld des Kamerasystems befindlichen Bereiches (14) der Fahrzeugscheibe (10) dient, und die Steuereinheit (3) eingerichtet ist, die Heizung des Kamerasystems eine erste Zeitdauer (ΔtH) vor einer definierten Abfahrtzeit (tAZ) im Stillstand des Fahrzeugs zu aktivieren, so dass zur Abfahrtzeit (tAZ) der im Sichtfeld befindliche Bereich (14) der Fahrzeugscheibe durch Betrieb der Heizung zumindest teilweise von Eis befreit worden ist.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Steuereinrichtung zur Aktivierung einer Heizung eines hinter einer Fahrzeugscheibe angeordneten Kamerasystems.

Es sind Kamerasysteme für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kraftwagen, bekannt, die an der Innenseite einer Frontscheibe des Kraftfahrzeugs angeordnet sind und deren Sichtfeld durch die Fahrzeugscheibe auf die vor dem Fahrzeug liegende Umgebung gerichtet ist. Diese Kamerasysteme dienen beispielsweise zur Umfelderfassung eines Fahrerassistenzsystems, beispielsweise eines automatische Bremsassistenzsystems, eines Spurhalteassistenzsystems oder eines Abstandstempomaten.

Derartige an der Innenseite einer Fahrzeugscheibe angeordnete Kamerasysteme können eine Heizung zum Beheizen eines im Sichtfeld des Kamerasystems befindlichen Bereiches der Fahrzeugscheibe aufweisen, damit dieser Bereich der Fahrzeugscheibe von Eis befreit werden kann, sofern die Fahrzeugscheibe beispielsweise im Winter vereist ist. Hierdurch kann verhindert werden, dass das Sichtfeld des Kamerasystems nicht durch die vereiste Fahrzeugscheibe getrübt oder anderweitig beeinträchtigt wird. Eine derartige Kameraheizung wird beispielsweise erst bei während der Fahrt gestartet.

Aus den Druckschriften DE 10 2014 006 891 A1 und WO 2012/069115 A1 sind beispielhafte Kamerasysteme mit einer Heizung zum Beheizen eines im Sichtfeld des Kamerasystems befindlichen Bereiches der Fahrzeugscheibe beschrieben.

Ferner sind aus dem Stand der Technik Verfahren zum Standheizen eines Fahrzeuginnenraums eines abgestellten Kraftfahrzeugs bekannt, bei denen eine Abfahrtzeit vom Nutzer beispielsweise über das User-Interface einer Headunit oder über eine App eines Smartphones vorgebbar ist, zu der der Fahrzeuginnenraum entsprechend vorgeheizt sein soll. Da das Erreichen des gewünschten Klimatisierungszustands zur Abfahrzeit aufgrund der Trägheit des thermischen Systems eine gewisse Zeitdauer benötigt und der Nutzer möglicherweise bereits kurz vor der vorgegebenen Abfahrzeit das Fahrzeug nutzen möchte, beginnt das Fahrzeug rechtzeitig vor Erreichen der Abfahrtzeit damit, den Innenraum aufzuheizen. Somit ist sichergestellt, dass der Innenraum ausreichend vorgeheizt ist, wenn der Nutzer das Fahrzeug zur vorgesehenen Abfahrzeit nutzen will. Ein derartiges beispielhaftes Verfahren zum Stand-Klimatisieren eines Fahrzeugsinnenraums ist aus der Druckschrift DE 103 26 596 A1 bekannt.

Das Fahrzeug startet typischerweise eine bestimmte Zeitdauer (z. B. 30 min) vor der vorgegebenen Abfahrtzeit eine Klimatisierungsfunktion zur Steuerung der Standheizung des Fahrzeuginnenraums. Bei einer einfachen Variante der Klimatisierungsfunktion startet die Funktion die Standheizung unverzüglich. Bei einer verbesserten Variante der Klimatisierungsfunktion wird anhand von verschiedenen Randbedingungen berechnet, wie lange das die Standheizung tatsächlich laufen muss, um eine gewünschte Innenraumtemperatur zu erreichen. Falls diese berechnete Zeitdauer kürzer als die vorher genannte Zeitdauer ist, startet die Klimatisierungsfunktion die Standlüftung aus Energieeffizienzgründen erst später, ansonsten sofort.

Bei Betrieb der Standheizung wird eine gegebenenfalls vereiste Frontscheibe enteist, indem diese typischerweise von unten mit heißer Luft aus einer oder mehreren Entfrosterdüsen beaufschlagt wird. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass zur gewünschten Abfahrtzeit nicht nur der Innenraum entsprechend vorgeheizt ist, sondern auch die Frontscheibe entsprechend abgetaut ist, damit die Sicht des Fahrer nicht durch Eis auf der Frontscheibe getrübt wird.

Da die Kamerasysteme typischerweise mittig im oberen Bereich der Windschutzscheibe hinter der Scheibe verbaut sind, lässt sich der im Sichtfeld der Kamera befindliche Bereich der Fahrzeugscheibe durch die Standheizung schwerer enteisen als die tiefer liegenden Bereiche der Fahrzeugscheibe.

Dies hat den Nachteil, dass beim Motorstart zum Abfahrtzeitpunkt die Kamerasicht durch den häufig noch zumindest teilweise vereisten Bereich der Frontscheibe, der sich im Sichtfeld der Kamera befindet, getrübt wird und das auf der Kamera beruhende Fahrerassistenzsystem unmittelbar nach dem Motorstart nicht zur Verfügung steht oder zumindest in seiner Funktion eingeschränkt ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil auszuräumen.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung einer Heizung eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens. Das Kamerasystem, insbesondere dessen Objektiv und der optische Sensor, ist an der Innenseite einer vereisten Fahrzeugscheibe angeordnet, insbesondere an der Innenseite der Frontscheibe. Vorzugsweise ist das Kamerasystem an der Innenseite der Fahrzeugscheibe befestigt. Ein oder mehrere Teile des Kamerasystems, beispielsweise eine Kamerasteuergerät, können sich auch separat an einer beliebigen sonstigen Stelle im Fahrzeug befinden. Bei der Kamerasystem handelt es sich typischerweise um ein digitales Videokamerasystem, bei dem das optische Bild mittels eines elektronischen Bildsensor digitalisiert wird. Digitale Bildinformation kann dann von einem Fahrerassistenzsystem ausgewertet werden.

Das Sichtfeld des Kamerasystems ist durch die Fahrzeugscheibe nach außen gerichtet. Die Heizung des Kamerasystems dient zum Beheizen eines im Sichtfeld des Kamerasystems befindlichen Bereiches der Fahrzeugscheibe. Die Heizung kann zusätzlich auch noch dazu dienen, Komponenten des Kamerasystems, wie beispielsweise das Kameraobjektiv zu beheizen. Zum Beheizen der Fahrzeugscheibe ist eine Vielzahl von Möglichkeiten denkbar. Es können beispielsweise ein oder mehrere Heizelemente in oder auf einer Streulichtblende verwendet werden, wie dies in den Druckschriften DE 10 2014 006 891 A1 und der WO 2012/069115 beschrieben ist. Alternativ können ein oder mehrere Heizelemente, z. B. Heizdrähte oder eine Heizfolie, verwendet werden, welche unmittelbar hinter der Fahrzeugscheibe angeordnet sind oder in die Fahrzeugscheibe integriert sind.

Gemäß dem Verfahren wird eine Abfahrtzeit definiert. Die Abfahrtzeit wird beispielsweise vom Fahrzeugnutzer vorgegeben. Die Abfahrtzeit ist vom Nutzer beispielsweise über eine Bedienschnittstelle im Fahrzeugcockpit oder über eine App eines Smartphones programmierbar. Alternativ wäre es denkbar, dass die Abfahrtzeit vom Fahrzeug selbstständig ermittelt wird, beispielsweise aus tatsächlichen Abfahrtzeiten in der Vergangenheit.

Das Verfahren sieht vor, dass die Heizung abhängig von der definierten Abfahrtzeit gesteuert wird. Gemäß dem Verfahren wird die Heizung des Kamerasystems eine erste Zeitdauer vor der definierten Abfahrtzeit im Stillstand des Fahrzeugs aktiviert, so dass zur Abfahrtzeit der im Sichtfeld befindliche Bereich der Fahrzeugscheibe durch Betrieb der Heizung zumindest teilweise von Eis befreit worden ist. Die Heizung des Kamerasystems kann nach der Aktivierung kontinuierlich bis zur Abfahrtzeit betrieben werden. Die Heizung kann aber auch eine gewisse Zeitdauer vor der Abfahrtzeit, beispielsweise durch Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer, beendet werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Betrieb der Heizung bereits eine gewisse Zeit vor der Abfahrtzeit (z. B. 2 min) beendet wird, wenn festgestellt wird (z. B. über eine Sichtprüfung seitens der Kamera), dass der im Sichtfeld befindliche Bereich der Fahrzeugscheibe bereits ausreichend abgetaut worden ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, den im Sichtfeld befindliche Bereich der Fahrzeugscheibe bis zur Abfahrtzeit ausreichend von Eis zu befreien, so dass das Sichtfeld der Kamera nicht mehr getrübt wird und ein Fahrerassistenzsystem, welches das Kamerasystem zur Umfelderkennung nutzt, zur Abfahrtzeit möglichst ohne Funktionseinschränkung verwendet werden kann.

Beispielsweise wird eine Steuereinheit, z. B. ein Klimasteuergerät, eine definierte zweite Zeitdauer vor der Abfahrtzeit geweckt, z. B. 30 min vor der Abfahrtzeit. Die zweite Zeitdauer (z. B. 30 mm) ist vorzugsweise größer als die erste Zeitdauer (z. B. 5 mm oder 10 mm). Nach dem Wecken wird eine Heizdauer für die Heizung des Kamerasystems in Abhängigkeit einer oder mehrerer Parameter bestimmt, beispielsweise anhand der aktuellen Außentemperatur, der aktuellen Innenraumtemperatur, der Scheibentemperatur und/oder eines Betriebsparameters einer Standheizung. Beispielsweise kann eine Kennlinie für die Heizdauer in Abhängigkeit einer Außentemperatur oder einer anderen Temperatur hinterlegt sein, wobei die Heizdauer mit zunehmender Temperatur abnimmt. Die Heizung des Kamerasystems wird später für die so bestimmte Heizdauer betrieben. Sofern davon ausgegangen wird, dass die Heizung bis zum Abfahrtzeitpunkt betrieben wird, entspricht die Heizdauer der ersten Zeitdauer. Die erste Zeitdauer kann aber auch länger als die Heizdauer sein (beispielsweise bei einem Intervallbetrieb oder bei vorzeitigem Beenden des Heizbetriebs vor der Abfahrtzeit).

Beispielsweise wird anhand der Heizdauer und der Abfahrtzeit ein in der Zukunft liegender Aktivierungszeitpunkt für die Heizung bestimmt, wobei die Zeitdauer vom Aktivierungszeitpunkt bis zur Abfahrtzeit z. B. der Heizdauer entspricht.

Sofern die Heizleistung der Heizung beeinflussbar ist, kann beispielsweise nach dem Wecken eine Heizleistung oder eine hierfür charakteristische Größe (beispielsweise der Wert einer diskreten Heizstufe) in Abhängigkeit einer oder mehrerer Parameter bestimmt werden, beispielsweise anhand der aktuellen Außentemperatur, der aktuellen Innenraumtemperatur, der Scheibentemperatur und/oder eines Betriebsparameters einer Standheizung. Die Heizung wird nach der Aktivierung mit dieser Heizleistung betrieben.

Vorzugsweise umfasst das Kraftfahrzeug eine automatisch vor der Abfahrtzeit aktivierbare Standheizung zum Heizen des Fahrzeuginnenraums. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Standheizung handeln, die direkt aus dem Tank mit dem Treibstoff des Kraftfahrzeugs betrieben wird. Alternativ kann es sich auch um eine elektrische Standheizung handeln.

Die Standheizung dient vorzugsweise auch dazu, die Fahrzeugscheibe zu enteisen, wie dies bereits im Zusammenhang mit dem bekannten Stand der Technik vorstehend beschrieben wurde. Eine Steuereinheit des Fahrzeugs wird eine zweite Zeitdauer vor der Abfahrtzeit geweckt (beispielsweise 30 min vor der Abfahrtzeit). Es wird dann ein Betriebsparameter für den Betrieb der Standheizung bestimmt, beispielsweise die Heizdauer der Standheizung, die Heizleistung oder eine hierfür charakteristische Größe. Die Standheizung wird dann entweder sofort oder später aktiviert oder überhaupt nicht aktiviert. Die Heizdauer oder die Heizleistung der Heizung des Kamerasystems kann in Abhängigkeit des Betriebsparameters der Standheizung ermittelt werden. Beispielsweise wird zunächst eine Heizdauer der Standheizung ermittelt und unter Berücksichtigung dieser Heizdauer der Standheizung wird die Heizdauer der Heizung des Kamerasystems bestimmt. Alternativ oder zusätzlich kann als Betriebsparameter der Standheizung ermittelt werden, ob die Standheizung überhaupt betrieben werden soll. In Abhängigkeit davon, ob die Standheizung überhaupt betrieben wird, kann dann die Heizdauer der Heizung des Kamerasystems oder ein anderer Betriebsparameter der Heizung des Kamerasystems bestimmt werden.

Darüber hinaus kann die Heizdauer oder die Heizleistung der Heizung des Kamerasystems davon abhängig bestimmt werden, ob das Fahrzeug über eine Standheizung verfügt oder nicht. Wenn das Fahrzeug nicht über eine Standheizung verfügt, wird beispielsweise eine längere Heizdauer gewählt, als wenn das Fahrzeug über eine Standheizung verfügt (die dann vor der Abfahrtzeit auch betrieben wird)

Sofern das Kraftfahrzeug eine Standheizung zum Heizen des Innenraums aufweist, wird das gesamte Fahrzeug oder zumindest eine Steuereinheit des Fahrzeugs vorzugsweise eine zweite Zeitdauer (z. B. 30 min) vor dem geplanten Abfahrtzeitpunkt geweckt. Beispielsweise sendet ein Kombisteuergerät eine definierte Vorstart-Zeitdauer, die der zweiten Zeitdauer entspricht, vor der Abfahrtzeit ein Triggersignal an das Klimasteuergerät. Sofern das Klimasteuersignal vorher in einem Schlafzustand war, wird das Klimasteuergerät durch das Triggersignal geweckt und eine Klimatisierungsfunktion zur Steuerung der Standheizung wird aktiviert. Unmittelbar nach dem Wecken (beispielsweise innerhalb von weniger als 1 Minute, z. B. innerhalb von 15 s) wird die Standheizung des Kraftfahrzeugs über die Steuereinheit gestartet. Die Heizung des Kamerasystems wird eine erste Zeitdauer vor dem Abfahrtzeitpunkt aktiviert. Der resultierende Aktivierungszeitpunkt liegt vorzugsweise aber deutlich nach dem Aktivierungszeitpunkt der Standheizung. Vorzugsweise ist die erste Zeitdauer geringer als die Hälfte der zweiten Zeitdauer, insbesondere geringer als ein Viertel der zweiten Zeitdauer. Wenn die Heizung des Kamerasystems deutlich später als die Standheizung aktiviert wird, kann im Vergleich zu der Situation, dass die Heizung des Kamerasystems zur gleichen Zeit wie die Standheizung aktiviert wird, elektrische Energie zum Betrieb der Kamera-Heizung eingespart werden.

Wie vorstehend bereits mehrfach ausgeführt, kann eine Steuereinheit, beispielsweise ein Klimasteuergerät, eine zweite Zeitdauer vor der Abfahrtzeit geweckt werden. Nach dem Wecken wird vorzugsweise geprüft, ob eine aktuelle Temperatur, beispielsweise die aktuelle Außentemperatur oder die Scheibenaußentemperatur, kleiner oder kleiner gleich einer Schwelltemperatur ist. Die Schwelltemperatur liegt vorzugsweise im Bereich von 0°C bis 7°C, beispielsweise bei 3°C. Abhängig von dem Ergebnis der Temperaturprüfung wird entschieden, ob die Heizung des Kamerasystems vor dem Abfahrtzeitpunkt aktiviert werden soll. Beispielsweise wird die Heizung nicht aktiviert, wenn die aktuelle Temperatur größer als die Schwelltemperatur ist. Wenn die aktuelle Temperatur kleiner als die Schwelltemperatur ist, wird die Heizung eine erst Zeitdauer vor dem Abfahrtzeitpunkt aktiviert. Die Aktivierung kann neben dieser Temperaturprüfung von einer oder mehreren zusätzlichen Bedingungen abhängig sein, beispielsweise von dem Ergebnis einer mittels des Kamerasystems durchgeführten Sichtprüfung.

Unmittelbar nach dem Wecken kann beispielsweise eine mittels des Kamerasystems durchgeführte Sichtprüfung ausgelöst werden, bei der anhand des aufgenommenen Kamerabilds geprüft wird, ob die Fahrzeugscheibe (voraussichtlich) mit Eis belegt ist. Abhängig von dem Ergebnis der Sichtprüfung wird entschieden, die Heizung des Kamerasystems zu aktivieren.

Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass die Fahrzeugscheibe nicht mit Eis belegt ist, wird die Heizung des Kamerasystems nicht aktiviert. Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass die Fahrzeugscheibe mit Eis belegt ist, wird die Heizung des Kamerasystems aktiviert.

Vorzugsweise hängt die Aktivierung der Heizung sowohl von dem Ergebnis einer vorstehend beschriebenen Temperaturprüfung als auch von dem Ergebnis einer vorstehenden Sichtprüfung ab.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuereinheit zur Aktivierung einer Heizung eines Kamerasystems eines Kraftfahrzeugs, welches an der Innenseite einer mit Eis belegten Fahrzeugscheibe angeordnet ist und dessen Sichtfeld durch die Fahrzeugscheibe nach außen gerichtet ist. Die Heizung dient zum Beheizen eines im Sichtfeld des Kamerasystems befindlichen Bereiches der Fahrzeugscheibe. Die Steuereinheit ist eingerichtet, die Heizung des Kamerasystems eine erste Zeitdauer vor einer definierten Abfahrtzeit im Stillstand des Fahrzeugs zu aktivieren, so dass zur Abfahrtzeit der im Sichtfeld befindliche Bereich der Fahrzeugscheibe durch Betrieb der Heizung zumindest teilweise von Eis befreit worden ist.

Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für die erfindungsgemäße Steuereinheit nach dem zweiten Aspekt der Erfindung. An dieser Stelle und in den Patentansprüchen nicht explizit beschriebene vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Steuereinheit entsprechen den vorstehend beschriebenen oder in den Patentansprüchen beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:

1 ein beispielhaftes Klimatisierungssystem mit angebundener Ansteuerung der Heizung eines Kamerasystems;

2 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm zur Aktivierung der Heizung des Kamerasystems; und

3 einen Zeitstrahl.

In 1 ist ein beispielhaftes Klimatisierungssystem mit angebundener Ansteuerung der Heizung eines Kamerasystems dargestellt. Über die Nutzerschnittstelle einer Headunit 1 kann der Nutzer eine oder mehrere Abfahrtzeiten vorgeben, die von einem Kombisteuergerät 2 der Instrumentenkombination entgegen genommen werden. Zu der vorgegebenen Abfahrzeit soll der Fahrzeuginnenraum dann in einem gewünschten Klimatisierungszustand sein, z. B. eine vom System vorgegebene Innenraumtemperatur aufweisen. Abfahrtzeiten können optional auch über einen Fahrzeugschlüssel 5 mit Display (z. B. über einen Touchscreen) und/oder über eine passende App 6 auf einem Smartphone eingegeben werden, wobei das Smartphone über das Internet und einen Backend-Server mit dem Fahrzeug verbunden ist. Sämtliche eingegebenen Abfahrtzeiten werden in dem Kombisteuergerät 2 gesammelt.

Ein Klimasteuergerät 3 dient dazu, die Standheizung 4 anzusteuern und bei Bedarf in Betrieb zu setzen. Die Standheizung erwärmt den Innenraum und enteist eine vereiste Frontscheibe 10.

Sämtliche vom Nutzer vordefinierte Abfahrtzeiten werden im Kombisteuergerät 2 gespeichert. Das Kombisteuergerät 2 bestimmt intern regelmäßig die nächste aktive Abfahrtzeit.

Die einzelnen Abfahrtzeiten werden regelmäßig (z. B. alle 10 ms) über einen Fahrzeugbus von dem Kombisteuergerät 2 an das Klimasteuergerät 3 gesandt.

Im Regelfall sendet das Kombisteuergerät 2 eine definierte Vorstart-Zeitdauer Δt (vorstehend als zweite Zeitdauer bezeichnet) vor der nächsten aktiven Abfahrtzeit tAZ (beispielsweise Δt = 30 min) ein Triggersignal an das Klimasteuergerät 3. Sofern das Klimasteuersignal 3 vorher in einem Schlafzustand war, wird das Klimasteuergerät 3 durch das Triggersignal geweckt.

Das Klimasteuergerät 3 berechnet anhand von verschiedenen Randbedingungen (z. B. der Außentemperatur), wie lange die Standheizung 4 vor der nächsten aktiven Abfahrtzeit tAZ tatsächlich laufen muss, um eine gewünschte Innenraumtemperatur zu erreichen. Falls diese benötigte Zeitdauer ΔtBZ kleiner als die Zeitdauer Δt (hier Δt = 30 Min) ist, erfolgt zunächst keine Aktivierung der Standheizung 4. Ansonsten startet die Standheizung 4 sofort. Sofern die benötigte Zeitdauer ΔtBZ kleiner als die Vorstart-Zeitdauer Δt (hier Δt = 30 Min) ist, wird zum Zeitpunkt tAZ – ΔtBZ (z. B. 20 min vor der Abfahrtzeit) die Standheizung 4 aktiviert.

Das Klimasteuergerät dient ferner zur Aktivierung einer Heizung eines Kamerasystems, welches an der Innenseite des oberen Bereiches einer vereisten Frontscheibe 10 angeordnet ist. Das Kamerasystem umfasst eine Bilderfassungseinheit 11 mit einem optischen Sensor und ein Objektiv 12. Ferner ist eine Heizung mit einem oder mehreren Heizelementen 13 vorhanden, die zum Beheizen eines im Sichtfeld des Kamerasystems befindlichen Bereiches 14 der Fahrzeugscheibe 10 dient. Beispielsweise umfasst das Kamerasystem eine Streulichtblende 16, in oder auf der ein oder mehrere Heizelemente (z. B. eine Heizfolie) integriert sind, so dass bei Betrieb der Heizelemente eine Wärmestrahlung emittiert wird, die auf den im Sichtfeld der Kamera befindlichen Bereich 14 trifft, so dass diesen Bereich 14 von Eis befreit.

Zwischen dem Klimasteuergerät 3 und einem Kamerasteuergerät 15, welches der Steuerung der Kamera und der Heizung des Kamerasystems dient, besteht eine Kommunikationsverbindung, so dass das Klimasteuergerät 3 eine Aktivierung durch ein entsprechendes Signal an das Kamerasteuergerät 15 auslösen kann, welches dann wiederum einen Betrieb der ein oder mehreren Heizelemente bewirkt. Das Kamerasteuergerät 15 kann sich in räumlicher Nähe zu der Kamera in einem gemeinsamen Modul mit der Kamera befinden. Das Kamerasteuergerät 15 kann aber auch separat von der Kamera an einem gänzlich anderen Platz im Fahrzeug angeordnet sein.

Nachfolgend wird ein beispielhafter Ablauf zur Aktivierung der Heizung des Kamerasystems anhand von 2 beschrieben:
Im Schritt 100 wird das Klimasteuergerät 3 eine definierte Vorstart-Zeitdauer Δt vor der nächsten Abfahrtzeit tAZ (beispielsweise Δt = 30 min) geweckt. Hierzu sendet – wie bereits vorstehend beschrieben – beispielsweise das Kombisteuergerät 2 eine definierte Vorstart-Zeitdauer Δt vor der nächsten aktiven Abfahrtzeit tAZ ein Triggersignal an das Klimasteuergerät 3. Sofern das Klimasteuersignal 3 vorher in einem Schlafzustand war, wird das Klimasteuergerät 3 durch das Triggersignal geweckt. Dieser Zeitpunkt ist in dem Zeitstrahl in 3 mit tAZ – Δt markiert.

Wie bereits vorstehend beschrieben, wird dann ggf. die Standheizung 4 aktiviert. Durch den Betrieb der Standheizung 4 wird auch die Frontscheibe 10 enteist, jedoch zunächst mehr im unteren Bereich der Frontscheibe 10, da dieser Bereich näher an den Luftdüsen der Standheizung liegt.

Ferner wird nach Wecken des Klimasteuergeräts 3 ungefähr zum Zeitpunkt tAZ – Δt seitens des Klimasteuergeräts 3 geprüft (s. die Abfrage 110), ob die aktuelle Außentemperatur Taus kleiner als ein Schwellwert Taus,S ist (z. B. Taus,S = 5°C). Wenn dies nicht der Fall ist, endet das Verfahren zur Aktivierung der Heizung des Kamerasystems. Wenn die aktuelle Außentemperatur Taus kleiner als der Schwellwert Taus,S ist, wird eine Sichtprüfung 120 unter Verwendung des Kamerasystems durchgeführt. Anhand des aufgenommenen Kamerabilds wird geprüft, ob die Fahrzeugscheibe (wahrscheinlich) mit Eis belegt ist. Die Sichtprüfung kann seitens des Kamerasteuergeräts 15 durchgeführt werden, wobei das Ergebnis der Sichtprüfung dem Klimasteuergerät 3 mitgeteilt wird. Sofern die Sichtprüfung 120 ergibt, dass die Sicht nicht getrübt ist und die Fahrzeugscheibe 10 wohl nicht mit Eis belegt ist, endet das Verfahren. Auf die Sichtprüfung 120 und/oder die Temperaturprüfung 110 könnte auch verzichtet werden.

Wenn bei der Sichtprüfung 120 feststellt wird, dass die Sicht beeinträchtigt ist und die Fahrzeugscheibe wohl mit Eis belegt ist, wird eine Heizdauer ΔtH für die Heizung des Kamerasystems ermittelt. Die Heizdauer ΔtH wird beispielsweise in Abhängigkeit der aktuellen Außentemperatur Taus bestimmt. Hierbei nimmt beispielsweise die Heizdauer ΔtH mit zunehmender Außentemperatur Taus ab. Es kann beispielsweise eine Kennlinie abgespeichert sein, die Werte der Heizdauer ΔtH in Abhängigkeit der jeweiligen Außentemperatur Taus beschreibt. Ferner können ein oder mehrere weitere Parameter zur Bestimmung der Heizdauer ΔtH berücksichtigt werden, beispielsweise die Innentemperatur und/oder ein Betriebsparameter der Standheizung oder ein quantitatives Ergebnis der Sichtprüfung (d. h. ein Parameter, der angibt, wie sehr die Scheibe mit Eis belegt ist).

Zum Zeitpunkt tAZ – ΔtH löst das Klimasteuergerät 3 eine Aktivierung der Heizung des Kamerasystems aus (s. Schritt 140). Hierzu wird von dem Klimasteuergerät 3 ein entsprechender Befehl an das Kamerasteuergerät 15 gesandt, welches dann eine Aktivierung der ein oder mehreren Heizelemente bewirkt.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 102014006891 A1 [0004, 0013]
  • WO 2012/069115 A1 [0004]
  • DE 10326596 A1 [0005]
  • WO 2012/069115 [0013]