SISTEMA DE CAMARA PARA UN VEHICULO AUTOMOVIL.

Sistema de cámara para un vehículo automóvil, con una cámara (2) dirigida hacia un vidrio de vehículo (1) la cual capta una imagen (19) de la zona exterior (15) del vidrio de vehículo (1) situada en el lado opuesto a la cámara (2),

y que además capta la intensidad de una radiación de una fuente de luz reflejada en la superficie frontera entre el vidrio de vehículo (1) y la zona exterior (15), en donde un cuerpo conductor de luz dispuesto en el vidrio de vehículo, acopla la radiación de la fuente de luz hacia el interior del vidrio de vehículo y la desacopla hacia el exterior del vidrio de vehículo,

caracterizado porque,

la cámara (2) capta la imagen de la zona exterior (15) a través del mismo cuerpo conductor de luz

Sistema de cámara para un vehículo automóvil.

La presente invención se refiere a un sistema de cámara para un vehículo automóvil, con una cámara dirigida hacia un vidrio de vehículo la cual capta una imagen de la zona exterior del vidrio de vehículo y que además capta la intensidad de una radiación de una fuente de luz reflejada por el vidrio de vehículo, en donde un cuerpo conductor de luz dispuesto en el vidrio de vehículo, acopla la radiación de la fuente de luz hacia el interior del vidrio de vehículo y la desacopla hacia el exterior del vidrio de vehículo.

De este modo, el sistema de cámara debe tener simultáneamente una función de captación de imagen así como de captación de intensidad. La función de captación de imagen puede servir por ejemplo para la representación óptica del entorno del vehículo, mientras que la función de captación de intensidad puede estar prevista para constituir un sensor de humedad óptico.

Por la solicitud de patente alemana DE 10 2004 015 040 A1 se conoce una cámara dirigida horizontalmente a través del vidrio de un vehículo. Para conseguir una función de sensor de lluvia se propone acoplar la luz de una fuente de luz en el vidrio de vehículo mediante un elemento de acople. La luz sufre varias veces reflexión total dentro del vidrio de vehículo y a continuación, mediante un elemento de desacople dispuesto en el vidrio de vehículo, se desacopla y se dirige a una parte de un sensor de cámara que no está prevista para la captación de imagen. La luz difusa de la zona exterior no alcanza esta parte del sensor de cámara gracias a un diafragma previsto especialmente para ello. Como desarrollo se propone que los elementos de acople y de desacople puedan formar una unidad en un cuerpo conductor de luz. En este documento no se da a conocer cómo se puede realizar una cámara con un cuerpo conductor de luz de este tipo.

Se propone el objetivo de conseguir un sistema de cámara para un vehículo automóvil que se caracterice por una construcción especialmente sencilla y un modo de funcionamiento mejor.

Este objetivo se consigue según la invención de modo que la cámara capta la luz de la zona exterior a través del mismo cuerpo conductor de luz.

El sistema de cámara según la invención tiene un cuerpo conductor de luz que, a diferencia del estado de la técnica, sirve no sólo como elemento de acople y de desacople para una función de captación de la intensidad de luz, sino que también simultáneamente constituye una parte de la óptica para la función de captación de imagen de la cámara.

El sistema de cámara puede separar sin mayor dificultad las zonas de captación para la función de captación de imagen y para la función de captación de la intensidad de luz. Además ya no se precisa un diafragma adicional como protección contra la luz difusa. Adicionalmente el cuerpo conductor de luz permite un mejor acoplamiento de la luz en el vidrio de vehículo y con ello un mejor reconocimiento de la humedad.

En las reivindicaciones dependientes y en la descripción acompañada de figuras que sigue, se presentan configuraciones ventajosas y desarrollos de la invención. A continuación se describe la invención y se explica con más detalle con la ayuda de dibujos esquemáticos. Las figuras muestran

la Fig.1, un primer ejemplo de realización de un sistema de cámara representado en sección,

la Fig. 2, una imagen captada por un sistema de cámara,

la Fig. 3, un segundo ejemplo de realización de un sistema de cámara.

La Fig. 1 muestra un sistema de cámara según la invención, en el que la cámara realiza una función combinada de captación de imagen y de captación de intensidad.

En la cara interior de un vidrio de un vehículo (1) y en particular del parabrisas de un vehículo automóvil se encuentra acoplada la superficie exterior de un cuerpo conductor de luz (5). La porción del cuerpo conductor de luz (5) opuesta a esta superficie está unida con una cámara (2). Ventajosamente, de modo no representado aquí, partes del cuerpo conductor de luz (5) pueden formar una sola pieza con partes de la óptica (12). La cámara (2) tiene internamente un sensor que resuelve la imagen, llamado a continuación chip de cámara (13), cuya superficie constituye el plano de imagen (8) de la cámara (2).

El plano de imagen (8) de la cámara (2) se encuentra en el plano focal de la óptica (12), por lo que la cámara (2) está enfocada al infinito. Por lo tanto un haz de luz (10, 6) que incide paralelo forma una imagen en un punto (16, 17) del plano de imagen (8).

El cuerpo conductor de luz (5) está fabricado con el mismo material que el vidrio de vehículo (1) o con un material con un índice de refracción similar, y permite por lo tanto que la radiación pase sin refracción desde el vidrio de vehículo (1) al cuerpo conductor de luz (5) y a la cámara (2). El cuerpo conductor de luz (5) representado aquí sólo esquemáticamente, puede estar formado por un prisma sólido o por un tubo lleno de un material óptico transparente.

En la parte inferior del cuerpo conductor de luz (5) se dispone una fuente de luz (3), preferentemente realizada como LED infrarrojo que a través de una lente (11) acopla un haz de luz paralelo (10) en la cara exterior inferior del cuerpo conductor de luz (5). También aquí la lente (11) puede formar una sola pieza con el cuerpo conductor de luz (5). A través del cuerpo conductor de luz (5), el haz (10) entra sin refracción en el vidrio de vehículo (1) y con un ángulo de incidencia que es mayor que el límite del ángulo de reflexión total. Desde allí, el haz de luz (10) se desvía mediante una reflexión total simple en la dirección de la abertura del objetivo de la cámara (2).

Si se deposita humedad sobre el vidrio de vehículo (1), entonces una parte de la luz proveniente de la fuente de luz (3) se desacopla hacia la cara exterior del vidrio de vehículo (1), con lo cual se reduce la fracción que por reflexión total llega a la cámara (2). De forma correspondiente se reduce la intensidad de luz captada por la cámara (2) respecto a la intensidad que se capta cuando el vidrio de vehículo (1) está seco. Así la cámara (2) puede reconocer el mojado del vidrio de vehículo (1) y de este modo formar un sensor de empañado o de lluvia.

Mediante la configuración de la lente (11) se ilumina una zona del vidrio de vehículo (1) en el que se puede detectar la humedad depositada sobre el mismo. Cuanto mayor es la zona iluminada en el vidrio de vehículo mayor es la probabilidad de captar una gota de lluvia. Simultáneamente se reduce la variación de señal que se produce por ejemplo por una única gota de lluvia. Ventajosamente se utilizan varias fuentes de luz (3) con una o varias lentes (11). Las fuentes de luz (3) forman imagen sobre distintos grupos de pixels del chip de la cámara (13). Gracias a esto se consigue tanto una zona iluminada del vidrio de vehículo (1) suficientemente grande, como una variación de señal suficientemente elevada cuando aparece humedad.

La zona iluminada por las fuentes de luz (3) puede interseccionar con la zona del vidrio de vehículo (1) a través de la cual la cámara (2) capta la imagen del exterior. Como se muestra a continuación, las dos funciones de la cámara (2) no se influyen mutuamente.

Alternativamente se puede prever también que la fuente de luz (3) acople en el cuerpo conductor de luz (5) un haz de luz convergente o divergente en lugar del haz de luz (10) paralelo. Debido a esto, desde el vidrio de vehículo (1) llega a la cámara luz de reflexión total con distintos ángulos, con lo cual el punto imagen (16) en el plano de imagen de la cámara (2) se amplia correspondientemente.

La luz que incide proveniente de la cara exterior del vidrio de vehículo (1) se capta en la cámara (2) formando una imagen. En la Fig. 1 se muestra el campo de visión (14) de la cámara (2) como una primera superficie rayada. El cuerpo conductor de luz (5), gracias al acoplamiento sin refracción con el vidrio de vehículo (1), mantiene el cambio de dirección producido por la difracción en el vidrio de vehículo (1). De aquí resulta un campo de visión (14) de la cámara (2) en la zona exterior (15) del vidrio de vehículo (1), comprendiendo la zona de captación de la cámara (2) por lo menos la luz que incide rasante sobre el vidrio de vehículo (1) desde una dirección.

En la Fig. 1 se representa a modo de ejemplo el recorrido de los rayos de un haz de luz (6) que incide paralelo desde el exterior (15) del vidrio de vehículo...

1. Sistema de cámara para un vehículo automóvil, con una cámara (2) dirigida hacia un vidrio de vehículo (1) la cual capta una imagen (19) de la zona exterior (15) del vidrio de vehículo (1) situada en el lado opuesto a la cámara (2), y que además capta la intensidad de una radiación de una fuente de luz reflejada en la superficie frontera entre el vidrio de vehículo (1) y la zona exterior (15), en donde un cuerpo conductor de luz dispuesto en el vidrio de vehículo, acopla la radiación de la fuente de luz hacia el interior del vidrio de vehículo y la desacopla hacia el exterior del vidrio de vehículo,

caracterizado porque,

la cámara (2) capta la imagen de la zona exterior (15) a través del mismo cuerpo conductor de luz.

2. Sistema de cámara según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo conductor de luz (5) está realizado como un prisma.

3. Sistema de cámara según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo conductor de luz (5) está formado por un tubo lleno de un material ópticamente activo.

4. Sistema de cámara según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de luz (3) emite un haz de luz paralelo (10) en el cuerpo conductor de luz (5).

5. Sistema de cámara según la reivindicación 4, caracterizado porque el haz de luz paralelo (10) sufre reflexión total en el vidrio de vehículo (1).

6. Sistema de cámara según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de luz (3) emite luz convergente o divergente en el cuerpo conductor de luz (5).

7. Sistema de cámara según la reivindicación 1, caracterizado porque las zonas de captación para la imagen de la zona exterior (15) y para la radiación de la fuente de luz (3) se encuentran una junto a la otra sin intersección en el plano de imagen (8) de la cámara (2).

8. Sistema de cámara según la reivindicación 1, caracterizado porque el campo de visión (14) de la función de captación de imagen de la cámara (2) sobre el vidrio de vehículo (1), y la zona de reflexión total sobre la cara exterior del vidrio de vehículo (1), se intersecan por lo menos parcialmente.

9. Sistema de cámara según la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara (2) está enfocada sobre un plano que se encuentra fuera del vehículo automóvil.

10. Sistema de cámara según la reivindicación 1, caracterizado porque se prevé un sensor de luz ambiental (9) independiente de la cámara (2), el cual capta a través del cuerpo conductor de luz (5) luz de una zona exterior (15) del vidrio de vehículo (1) que no se encuentra en el campo de visión (14) de la función de captación de imagen de la cámara (2).

11. Sistema de cámara según la reivindicación 10, caracterizado porque el sensor de luz ambiental (9) forma una unidad de montaje con la fuente de luz (3) y/o están dispuestos sobre el mismo soporte de circuito (4).

12. Sistema de cámara según la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos la fuente de luz (3) y el cuerpo conductor de luz (5) forman conjuntamente un componente de montaje.

13. Sistema de cámara según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo conductor de luz (5) tiene un índice de refracción similar al del vidrio de vehículo (1) y preferentemente es del mismo material.

14. Sistema de cámara según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo conductor de luz (5) está realizado formando una misma pieza con el vidrio de vehículo (1) y/o con partes de la óptica de la cámara (12).

15. Sistema de cámara según la reivindicación 1, caracterizado porque un dispositivo de análisis rectifica la imagen captada por la cámara (2).