用于控制用于车辆摄像机的清洁设备的方法和设备、用于清洁车辆摄像机的方法和用于 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于控制用于车辆摄像机的清洁设备的方法、用于清洁车辆摄像 机的方法、用于控制用于车辆摄像机的清洁设备的设备、用于车辆的摄像机系统以及相应 的计算机程序产品。
【背景技术】
[0002] 用于支持驾驶员、此外也在泊车中进行车辆引导的驾驶员辅助系统处于批量生产 中。所述系统之一例如是环视系统或者说环绕视图系统，该系统可以借助于例如四个摄像 机给驾驶员提供由上方对车辆的观察，从而驾驶员可以在虚拟环境中使其车辆运动。在此 例如各一个摄像机分别位于车辆的一个外后视镜中，以及一个位于车辆前部，而一个位于 车辆尾部。这些摄像机没有安装在车辆挡风玻璃之后的擦拭区域中并且因此大多未受保护 地经受环境影响或天气影响，例如污染、水滴润湿、由于碎石引起的损坏等等。在用于车辆 的现代车辆摄像机或摄像机系统中例如图像质量自动由系统监视。如果图像质量例如由 于污染而不足够好以便确保基于摄像机图像的功能性的质量，则经常使该功能性相应地退 化，以便防止例如故障行为。例如倒车摄像机经常至少部分地在罩之后受保护，只要在车辆 中没有挂倒车挡。然而，这具有以下缺点，摄像机图像不能够在向前行驶期间被分析处理， 但这对于一些所规划的功能是绝对必要的，例如用于监视后方交通。
【发明内容】
[0003] 在该背景下提出根据独立权利要求的用于控制用于车辆摄像机的清洁设备的改 善的方法、用于清洁车辆摄像机的改善的方法、用于控制用于车辆摄像机的清洁设备的改 善的设备、用于车辆的改善的摄像机系统和改善的计算机程序产品。有利的构型由相应的 从属权利要求和以下说明书得出。
[0004] 根据本发明的实施方式，可以借助于图像质量的分析处理来识别车辆摄像机的污 染并且因此在必要时引起尤其摄像机光学器件的清洁。换言之可以对于车辆摄像机或摄像 机系统提供自身控制的清洁激活。为此，例如控制设备或者车辆摄像机的电子设备评估摄 像机的输入图像的图像质量。如果图像质量对于功能性一一例如驾驶员辅助系统过差，则 控制清洁设备，而不是使功能性退化。基本构思尤其在于，控制设备和/或车辆摄像机一一 例如近距离摄像机自身可以决定何时需要清洁。
[0005] 有利地，本发明的实施方式使得可能的是，在车辆摄像机中降低或者根据需要消 除环境影响的污染并且将摄像机的可见范围并因此其拍摄的图像保持尽可能清洁，以便 可以改善基于图像的功能或功能性的可用性。相比于使基于摄像机图像的功能性退化的 解决方案，本发明的实施方式提供以下优点：尤其这样的功能性可以连续地在全部实施 (AusprEgung)中运行，除了直接在清洁期间例如在通过洗涤喷嘴清洁时或者当污物不再 可以通过清洁系统除去时。此外，可以有利地避免需要连续地或不断以一定的时间间隔实 现清洁，例如可以避免需要以一定的固定时间间隔短时间地倾倒倒车摄像机，以便预防性 地清洁摄像机。这具有以下优点：使对于清洁所需的机械装置不太强烈地受负荷并且使驾 驶员很少受可能在清洁中形成的噪音干扰。此外例如消耗显著更少的清洁液。因此，通过 本发明的实施方式实现了，车辆摄像机的需求控制的清洁是可实施的。因此不仅可以避免 根据固定时间表的不必要的清洁，而且可以引起车辆摄像机的良好清洁状态。
[0006] -种用于控制用于车辆摄像机的清洁设备的特别有利的方法具有以下步骤：
[0007] 读取图像数据，所述图像数据代表车辆环境的借助于所述车辆摄像机拍摄的图像 的至少一个图像区域；
[0008] 分析处理所述图像的至少一个图像区域的图像特征，以便确定所述车辆摄像机的 污染值；以及
[0009] 根据所述污染值产生用于控制所述清洁设备的控制信号。
[0010] 车辆摄像机可以安装在车辆中或处。车辆摄像机尤其可以设置在前照灯、尾灯、外 后视镜等的区域中。车辆可以是机动车，尤其是道路有关的机动车，如轿车、载重货车或其 他营运汽车。车辆摄像机的图像数据例如也可以提供给至少一个驾驶员辅助系统或其他基 于图像的功能性或应用。清洁设备可以构造用于如此清洁车辆摄像机，使得阻止或至少降 低借助于车辆摄像机拍摄的图像的图像质量的损害。如果车辆摄像机例如与挡风玻璃的借 助于雨刮器擦拭的区域分离，则关于车辆摄像机的清洁存在多种可能性。例如车辆摄像机 可以在倾倒或覆盖时通过雨刷系统和/或雨刮系统清洁。如果车辆摄像机集成在前照灯或 尾灯中，则因此也可能的是通过保护设备的清洁，通过前照灯清洁系统的清洁，等等。因此， 清洁设备可以涉及用于机械清洁车辆摄像机的设备，其中，所述设备具有利用和/或不利 用液体的清洁元件。图像特征可以涉及与车辆摄像机的清洁状态相关的图像质量。图像特 征的变差可以通过越来越多的污染引起。因此，差的图像特征可以通过污染值引起，所述污 染值代表车辆摄像机的高污染程度。控制信号可以构造用于根据污染值引起车辆摄像机借 助于清洁设备的清洁。如果在分析处理的步骤中确定污染值，所述污染值代表车辆摄像机 的不具有污染或者具有位于阈值之下的污染，则可以不发生控制信号的产生或者控制信号 可以构造用于停止车辆摄像机的借助于清洁设备的清洁。用于控制的方法还可以具有提供 用于控制清洁设备的控制信号到与清洁设备的接口的步骤。
[0011] 根据一种实施方式，可以在分析处理步骤中分析处理图像的至少一个图像区域的 图像清晰度。这样的实施方式提供以下优点：图像特征图像清晰度示出了与车辆摄像机污 染的直接相关性。
[0012] 在所述分析处理的步骤中也可以比较所述图像的至少一个图像区域的图像特征 的实际值与所述图像特征的至少一个阈值，以便在使用所述比较的比较结果的情况下确定 所述车辆摄像机的污染值。图像特征的至少一个阈值在此可以具有图像特征的公差范围的 考虑。应用有关的第一阈值可以分配给图像数据的通过基于图像的第一应用的利用并且应 用有关的第二阈值可以分配给图像数据的通过基于图像的第二应用的利用。这样的实施方 式提供如下优点，在阈值比较的设计中实际可行的决定标准可供使用，以便能够实现车辆 摄像机的根据需要的清洁。
[0013] 在此，在所述分析处理的步骤中可以给所述图像的第一图像区域分配所述图像特 征的至少一个第一阈值并且可以给所述图像的第二图像区域分配所述图像特征的至少一 个不同于所述第一阈值的第二阈值。在此，用于图像区域的阈值可以是与相应区域中的已 知对象相关。这样的实施方式提供以下优点：车辆摄像机的污染程度的识别可以更可靠和 更准确地实现，因为实现了集中到说服力强的图像区域上。
[0014] 此外，可以设有处理所述图像数据以便引起将通过所述图像数据代表的图像划分 为多个图像区域并且从所述多个图像区域选择用于所述分析处理的步骤的至少一个图像 区域的步骤。在此，也可以为分析处理的步骤选择通过图像数据代表的图像的所有图像区 域。图像划分为图像区域在此可以根据对象识别来实现。这样的实施方式提供以下优点： 为可以更准确和更安全地识别车辆摄像机的污染提供基础。
[0015] 也可以重复所述方法的步骤，直至车辆摄像机的污染值的变化满足终止条件。在 此，终止条件可以具有在所述方法的第一执行循环中的第一污染值与所述方法的第二执行 循环中的第二污染值的差的所规定的量值。这样的实施方式提供以下优点：如果污染值遭 受由清洁引起的变化，则可以在必要时重复触发清洁；如果污染值不再发生变化，则中断清 洁。因此，可以实现在经济地利用清洁设备的情况下车辆摄像机的有利的清洁状态。
[0016] -种用于清洁车辆摄像机的特别有利的方法具有以下步骤：
[0017] 执行所述方法的一个版本的步骤；以及
[0018] 根据控制信号实施用于清洁车辆摄像机的清洁过程。
[0019] 用于清洁的方法可以结合所述用于控制的方法的版本地有利地实施。在此，用于 清洁的方法可以在实施清洁过程的步骤之前也具有所述用于控制的方法的一个版本的步 骤。
[0020] 一种用于控制用于车辆摄像机的清洁设备的特别有利的设备具有以下特征：
[0021] 用于读取图像数据的装置，所述图像数据代表车辆环境的借助于所述车辆摄像机 拍摄的图像的至少一个图像区域；
[0022] 用于分析处理所述图像的至少一个图像区域的图像特征以便确定所述车辆摄像 机的污染值的装置；和
[0023] 用于根据所述污染值产生用于控制所述清洁设备的控制信号的装置。
[0024] 用于控制的设备可以是车辆摄像机的一部分或者是与车辆摄像机分开设置的装 置的一部分。设备在此可以理解为处理图像数据和必要时图像特征的阈值并且据此输出控 制信号的电设备或控制设备。所述设备可以具有按硬件方式和/或按软件方式构造的接 口。在按硬件方式的构造中，接口例如可以是所谓的系统ASIC的包括所述设备的最不同功 能的一部分。然而，也可能的是，接口是单独的集成电路或至少部分地由分立部件组成。在 按软件方式的构造中，接口可以是软件模块，其例如与其他软件模块共存在微控制器上。
[0025] 用于控制用于车辆摄像机的清洁设备的设备构造用于实施或实现所述用于控制 的方法的步骤。所述设备尤其可以具有构造用于执行所述方法的各个步骤的装置。通过本 发明的以设备形式的实施变型方案可以快速和高效地解决本发明所基于的任务。
[0026] -种用于车辆的特别有利的摄像机系统具有以下特征：
[0027] 车辆摄像机；
[0028] 用于清洁车辆摄像机的清洁设备；和
[0029] 所述用于控制清洁设备的设备的一个版本。
[0030] 所述用于控制的设备的一个版本可以结合摄像机系统地有利地应用或使用。所述 用于控制的方法的一个版本和/或所述用于清洁的方法的一个版本也可以结合摄像机系 统地有利地执行，以便控制清洁设备或者清洁车辆摄像机。
[0031] 根据一种实施方式，清洁设备可以构造用于引起车辆摄像机的镜组的或光学可穿 透的摄像机盖的清洁。在此，车辆摄像机的镜组可以是车辆外表面的一部分，或者镜组可以 与车辆外表面相邻地设置在车辆外表面的光学可穿透区段的背向车辆环境的侧上。光学可 穿透的摄像机盖可以是例如前照灯盖等，其在此也用作摄像机盖。这样的实施方式提供以 下优点：如果车辆摄像机设置在车辆的挡