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Die Erfindung betrifft ein Kamerasystem zum Überwachen einer Erwärmung in einem vorbestimmten Bereich mit zumindest einer Wärmebildkamera. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem entsprechenden Kamerasystem. Ebenso umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Entfernen eines Objekts vor einer Kameralinse einer Wärmebildkamera.
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Beim induktiven Laden eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs werden während des induktiven Ladevorgangs Übertragungsleistungen von bis zu 11 kW und mehr erreicht. Dies wird insbesondere über ein stark ausgeprägtes elektromagnetisches Feld erreicht, das zwischen der leistungsabgebenden bodenseitigen Spule einer induktiven Ladevorrichtung und einer leistungsaufnehmenden fahrzeugseitigen Spule aufgebaut wird. Insbesondere könnten sich metallische Objekte oder Fremdkörper in diesem elektromagnetischen Feld durch das elektromagnetische Feld stark erhitzen und einen Brand auslösen oder bei Berührung Verletzungen verursachen. Insbesondere werden Systeme hierfür verwendet, die zu diesem Zweck über eine am Unterboden des Fahrzeugs installierte Wärmebildkamera verfügen, um zu detektieren, wenn sich das Objekt im Feld zu stark erwärmt. Falls dies der Fall ist, wird der Ladevorgang umgehend abgebrochen. Dabei ist die Wärmebildkamera hinter einer Klappe verortet, die sich nur beim Laden öffnet, um eine Verschmutzung der Linse der Wärmebildkamera zu verhindert. Dies kann aber dennoch geschehen, wenn zum Beispiel im Freien geladen wird und beispielsweise Schmutzwasser von der Straße durch vorbeifahrende Fahrzeuge die Linse der Kamera verschmutzen.
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Die
DE 10 2015 200 018 B4 offenbart ein Verfahren zum Aufladen eines Energiespeichers eines Fahrzeugs an einer Ladestation. Dabei wird ein Befehl zum Aufladen des Energiespeichers an die Ladestation innerhalb des Fahrzeugs erfasst und eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation hergestellt. Dabei wird eine erste Information des Fahrzeugs an die Ladestation mittels der Kommunikationsverbindung übersendet.
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Die
US 2018/0239055 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen von Fremdkörper mittels Infraroterfassung. Eine beispielhafte Vorrichtung umfasst im Allgemeinen mindestens einen Infrarotsensor, der konfiguriert ist, um ein Wärmesignal auszugeben, das eine Temperatur eines Bereichs anzeigt. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob ein Objekt in einem Bereich vorhanden ist, basierend auf der Koordination des zeitlich differenzierten thermischen Signals mit einem variierenden Magnetfeld.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kamerasystem, ein Fahrzeug und ein Verfahren bereitzustellen, mit welchen ein Wartungs- und Reinigungsintervall eines Systems zur Überwachung eines induktiven Ladevorgangs eines Fahrzeugs minimiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kamerasystem, ein Fahrzeug und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Kamerasystem zum Überwachen einer Erwärmung in einem vorbestimmten Bereich mit zumindest einer Wärmebildkamera. Das Kamerasystem weist eine Drucklufteinheit zum Erzeugen eines Luftstroms auf und mit einem Leitungssystem des Kamerasystems ist der Luftstrom vor eine Kameralinse der Wärmebildkamera leitbar, um ein Objekt vor der Kameralinse zu entfernen. Durch den erzeugten Luftstrom kann insbesondere vor der Kameralinse der Luftstrom so gerichtet von einer Seite der Kameralinse zur anderen Seite der Kameralinse strömen, sodass Verschmutzungen und/oder Wassertropfen vor der Kameralinse wegtransportiert werden und/oder die Kameralinse vor Verschmutzungen oder Wassertropfen geschützt wird. Insbesondere dient der Luftstrom, welcher sich vor der Kameralinse der Wärmebildkamera bildet, als eine Schutzbarriere vor der Kameralinse. Insbesondere werden Verschmutzungen und/oder Schmutzpartikel und/oder Wassertropfen durch den Luftstrom so abgelenkt, dass sich diese nicht auf der Kameralinse ablagern können. Dadurch kann insbesondere eine Verschmutzung der Wärmebildkamera verhindert beziehungsweise reduziert werden. Dadurch wird eine erhöhte Sicherheit des Kamerasystems erreicht und insbesondere werden ein Wartungsintervall und/oder ein Reinigungsintervall des Kamerasystems reduziert. Dadurch kann eine erhöhte Lebensdauer des Kamerasystems und der Wärmebildkamera erreicht werden.
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Insbesondere handelt es sich bei dem Kamerasystem um ein System zum Detektieren von metallischen Objekten oder von Fremdobjekten. Beispielsweise kann das Kamerasystem beim induktiven Laden eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs verwendet werden. Insbesondere kann mithilfe des Kamerasystems ein induktiver Ladevorgang überwacht werden. Insbesondere wird in diesem Fall als vorbestimmter Bereich der überwacht, welcher zwischen der fahrzeugseitigen Sekundärspule und der Ladespule der Ladestation definiert wird. Dadurch können Objekte beziehungsweise Fremd- oder Störobjekte in dem Bereich der Sekundärspule und der Ladespule überwacht und detektiert werden. Bei der Wärmebildkamera handelt es sich insbesondere um eine Thermografiekamera oder um eine Infrarotkamera. Die Wärmebildkamera dient zum Erfassen beziehungsweise Empfangen von Infrarotstrahlung, wodurch sich insbesondere aufgeheizte Objekte detektieren lassen können. Ebenso kann der vorbestimmte Bereich, welcher im Vorfeld festgelegt und in dem Erfassungsbereich des Kamerasystems liegt, Erwärmungen von Objekten oder von Flächen erfasst werden.
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Insbesondere wird der Luftstrom mit der Drucklufteinheit erzeugt. Bei der Drucklufteinheit kann es sich insbesondere um eine externe Einheit oder um eine in dem Kamerasystem integrierte Einheit handeln. Beispielsweise kann es sich bei der Drucklufteinheit um eine Kompressoreinheit oder um eine Drucklufterzeugungsvorrichtung handeln. Ebenso ist es denkbar, dass die Druckluft mithilfe von Stickstoff anstelle von Luft verwendet wird. Das Leitungssystem kann beispielsweise als Kanalsystem oder als Schlauchsystem ausgebildet sein und dient zur Beförderung des erzeugten Luftstroms der Drucklufteinheit zu einem Bereich vor der Kameralinse der Wärmebildkamera. Am Ende des Leitungssystems ist insbesondere ein Auslasselement beziehungsweise ein Anschlussstück, mit welchem der Luftstrom gerichtet vor der Kameralinse geleitet werden kann. Dadurch wird der Luftstrom vor der Kameralinse gebildet und das Objekt, insbesondere ein störendes Objekt, kann vor der Kameralinse entfernt werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Kamerasystem nach dem vorher geschilderten Aspekt oder einer Weiterbildung daraus. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein elektrisch betriebenes Fahrzeug oder um ein Hybridfahrzeug. Das Kamerasystem kann insbesondere an einem Fahrzeugunterboden des Fahrzeugs angebracht sein und wird insbesondere während eines induktiven Ladevorgangs des Fahrzeugs an einer induktiven Ladestation verwendet. Mit dem Kamerasystem können insbesondere störende Objekte oder Fremdkörper zwischen der fahrzeugseitigen Sekundärspule und der bodenseitigen Primärspule während des induktiven Ladevorgangs detektiert und erfasst werden. Das Kamerasystem umfasst mindestens eine Wärmebildkamera.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen eines Objekts vor einer Kameralinse einer Wärmebildkamera. Dabei wird ein Luftstrom erzeugt, wobei der erzeugte Luftstrom zu der Kameralinse der Wärmebildkamera so geleitet wird, dass der Luftstrom in einem Bereich vor der Kameralinse der Wärmebildkamera strömt, wodurch das Objekt vor der Kameralinse entfernt wird. Insbesondere kann das Verfahren mit einem Kamerasystem nach einem der vorher geschilderten Aspekte oder einer Weiterbildung daraus durchgeführt werden. Insbesondere wird das Verfahren mit dem Kamerasystem durchgeführt. Insbesondere wird mithilfe des Luftstroms das Objekt, welches ein metallisches Fremdobjekt oder ein Störobjekt ist, entfernt. Insbesondere werden mit dem Luftstrom eine Verschmutzung und/oder Schmutzpartikel und/oder Wassertropfen vor der Kameralinse abgelenkt beziehungsweise abtransportiert. Dadurch kann erreicht werden, dass die Kameralinse sauber ist, sodass die Wärmebildkamera voll funktionsfähig betrieben werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung(en). Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Kamerasystems.
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Die Fig. zeigt eine beispielhafte Darstellung eines Kamerasystems 1 zum Überwachen einer Erwärmung in einem vorbestimmten Bereich 2. Das Kamerasystem 1 umfasst insbesondere eine Wärmebildkamera 3. Mit der Wärmebildkamera 3 können insbesondere Wärmesignaturen in dem vorbestimmten Bereich 2 erfasst und detektiert werden. Das Kamerasystem 1 weist eine Drucklufteinheit 4 auf, mit welcher ein Luftstrom 5 erzeugt werden kann. Bei der Drucklufteinheit 4 kann es sich beispielsweise um einen Kompressor zur Erzeugung des Luftdrucks 5 handeln. Der erzeugte Luftstrom 5 kann mithilfe eines Leitungssystems 6 in einen Bereich vor einer Kameralinse 7 der Wärmebildkamera 3 geleitet werden. Insbesondere handelt es sich bei dem Leitungssystem 6 um ein Schlauchsystem oder um ein Kanalsystem. Das Leitungssystem 6 ist insbesondere luftdicht ausgebildet, sodass der Luftstrom ohne Verluste von der Drucklufteinheit 4 in den Bereich vor der Kameralinse 7 geleitet werden kann. Beispielsweise ist es ebenfalls denkbar, dass mit einer weiteren Einheit oder einem weiteren Behältnis beispielsweise ein Stickstoffstrom erzeugt und vor der Kameralinse 7 geleitet wird. Beispielsweise kann am Ende des Leitungssystems 6 ein Auslasselement angebracht werden, mit welchem der erzeugte Luftstrom 5 zielgerichtet vor der Kameralinse 7 geleitet werden kann.
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Mithilfe des erzeugten Luftstroms 5 kann insbesondere ein Objekt 8 vor der Kameralinse 7 entfernt werden. Insbesondere kann es sich bei dem Objekt 8 um einen Wassertropfen oder um ein Schmutzelement oder um einen Schmutzpartikel handeln. Insbesondere kann mit dem erzeugten Luftstrom 5 erreicht werden, dass die Kameralinse 7 der Wärmebildkamera 3 vor Verunreinigungen und/oder Schmutz geschützt werden kann. Dadurch kann die Funktionsfähigkeit des Kamerasystems 1 und der Wärmebildkamera 3 erhöht werden. Insbesondere wird der Luftstrom 5 kontinuierlich erzeugt, sodass ein kontinuierlicher Luftstrom 5 vor der Kameralinse 7 gebildet ist. Insbesondere wird ein kontinuierlicher Luftstromfluss von einem Ende der Kameralinse 7 zu einem anderen Ende der Kameralinse 7 durchgeführt. Insbesondere wird mithilfe des Luftstroms 5 ein gesamter Bereich der Kameralinse 7 vor Schmutz und/oder vor Verunreinigungen geschützt.
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Insbesondere kann das Kamerasystem 1 mithilfe einer Befestigungseinheit an einem Fahrzeug 9 angeordnet werden. Insbesondere wird das Kamerasystem 1 an einem Fahrzeugunterboden des Fahrzeugs 9 angeordnet. Bei dem Fahrzeug 9 handelt es sich insbesondere um ein elektrisch betriebenes Fahrzeug oder um ein Hybridfahrzeug. Das Kamerasystem 9 kann dabei in einer Aufnahmeeinheit des Fahrzeugunterbodens befestigt sein. Insbesondere wird das Kamerasystem 1 durch eine Klappe beziehungsweise Verschlussklappe bei einem Nichtbetrieb geschützt. Insbesondere wird das komplette Kamerasystem 1 am Unterboden mithilfe der Klappe geschützt beziehungsweise verriegelt. Insbesondere wird das Kamerasystem 1 für einen induktiven Ladevorgang des Fahrzeugs 9 verwendet. Beispielsweise kann mit dem Kamerasystem 1 ein Bereich um eine Sekundärspule 10 des Fahrzeugs 9 überwacht werden. Insbesondere ist in diesem Beispiel der vorbestimmte Bereich 2 ein Bereich unterhalb der Sekundärspule 10 des Fahrzeugs 9. Bei einem induktiven Ladevorgang eines elektrischen Energiespeichers 11 des Fahrzeugs 9 wird das Fahrzeug 9 so positioniert, dass sich die Sekundärspule 10 und eine Ladespule 12 einer Ladevorrichtung 13 übereinander befinden. Mithilfe der Ladespule 12 und der Sekundärspule 10 wird ein elektromagnetisches Feld 14 aufgebaut, mit welchem eine Energieübertragung von der Ladevorrichtung 13 an den elektrischen Energiespeicher 11 durchgeführt werden kann. Bei dem induktiven Ladevorgang kann mithilfe des Kamerasystems 1 und insbesondere mit der Wärmebildkamera 3 der Bereich zwischen der Sekundärspule 10 und der Ladespule 12 überwacht werden. Insbesondere werden mit der Wärmebildkamera 3 metallische Objekte und/oder Fremdobjekte 15 in dem elektromagnetischen Feld 14 detektiert und überwacht.
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Beispielsweise kann vor dem induktiven Ladevorgang die Verschlussklappe der Aufnahmevorrichtung am Fahrzeugunterboden geöffnet werden, und sobald die Ladeklappe geöffnet ist, wird der Luftstrom 5 mithilfe der Drucklufteinheit 4 erzeugt, sodass die Kameralinse 7 vor dem Objekt 8 geschützt werden kann. Sobald der induktive Ladevorgang abgeschlossen ist und die Verschlussklappe wieder geschlossen ist, wird mit der Erzeugung des Luftstroms 5 nicht mehr fortgefahren. Insbesondere können Ablagerungen, die sich während einer Fahrt des Fahrzeugs 9 am Kamerasystem 1 und insbesondere vor der Kameralinse 7 ablagern, mithilfe des Luftstroms 5 entfernt werden.
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Insbesondere kann der erzeugte Luftstrom 5 zu der Kameralinse 7 so geleitet werden, dass der Luftstrom 5 in einen Bereich vor der Kameralinse 7 der Wärmebildkamera 3 strömt, wodurch das Objekt 8 vor der Kameralinse 7 entfernt werden kann. Insbesondere wird der Luftstrom 5 während eines induktiven Ladevorgangs des Fahrzeugs 9 erzeugt, wobei dabei mit der Wärmebildkamera 3 ein Bereich der Sekundärspule 10 des Fahrzeugs 9 überwacht wird. Dadurch kann erreicht werden, dass zu stark erhitzte Objekte und/oder Gegenstände innerhalb des elektromagnetischen Feldes 14 detektiert werden können. Beispielsweise kann bei der Detektion eines zu stark erhitzten Gegenstandes der induktive Ladevorgang des Fahrzeugs 9 unterbrochen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kamerasystem
- 2
- vorbestimmter Bereich
- 3
- Wärmebildkamera
- 4
- Drucklufteinheit
- 5
- Luftstrom
- 6
- Leitungssystem
- 7
- Kameralinse
- 8
- Objekt
- 9
- Fahrzeug
- 10
- Sekundärspule
- 11
- elektrischer Energiespeicher
- 12
- Ladespule
- 13
- Ladevorrichtung
- 14
- elektromagnetisches Feld
- 15
- Fremdkörper
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015200018 B4 [0003]
- US 2018/0239055 A1 [0004]
