CN113752955A

CN113752955A - 相机布置

Info

Publication number: CN113752955A
Application number: CN202110618376.9A
Authority: CN
Inventors: 马库斯·赫德林; 雷纳尔多·曼希
Original assignee: Witte Automotive GmbH
Current assignee: Witte Automotive GmbH
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2021-06-03
Publication date: 2021-12-07
Also published as: EP3919327B1; EP3919327A1; US11818500B2; US20210385411A1; DE102020114910B4; DE102020114910A1

Abstract

本发明涉及一种相机布置，特别是用于车辆的相机布置，其具有可移动地安装的相机单元，所述相机单元可以在被动位置和主动位置之间移动，其特征为缆线系统，所述缆线系统附接到所述相机单元，所述缆线系统在操作上连接到可以围绕旋转轴线旋转的缆线绞盘。

Description

相机布置

本发明涉及一种相机布置，特别是用于车辆的相机布置，其具有可移动地安装的相机单元，所述相机单元可以在被动位置和主动位置之间移动。

此类型的相机布置原则上是已知的，并用于例如视觉上捕获车辆周围的区域。为此目的，可以将相机单元从其被动位置移动到主动位置中，以便在主动位置中捕获车辆周围的区域，在被动位置中，相机单元容纳在受到保护以防外部影响的壳体中。特别地，一开始提到的类型的相机布置适合用作所谓的后视相机(backup camera)，其被设计成捕获车辆后方的外部区域。由相机单元捕获的周围区域可以展示在例如车辆的仪表板中的显示器上，因此较易于操纵车辆进入或通过不可见的区域。然而，原则上，相机布置还可以捕获机动车辆的其它区域。特别地，相机布置还可以用作捕获车辆前方区域的前置相机(frontcamera)。

此类型的已知相机布置通常借助于齿轮驱动器在被动位置和主动位置之间移动，例如通过与形成在相机单元上的可驱动齿轮一起工作的齿条。出于成本和生产的原因，齿轮驱动器的部件被制造为在所述部件之间具有相对大的公差。

一旦驱动齿轮驱动器的部件以移动相机单元，所述制造公差就会在齿轮驱动器的部件之间导致非期望的相对移动，其最终产生被感知为令人不愉快的噪声。

本发明的目标是创建一种具有可以更安静地移动的相机单元的相机布置。

所述目标是通过具有技术方案1的特征的相机布置来实现的且特别是通过附接到相机单元的缆线系统来实现的，所述缆线系统与可以围绕旋转轴线旋转的缆线绞盘进行操作连接。

本发明是基于借助于缆线系统和缆线绞盘而不是借助于齿轮驱动器移动相机单元的一般想法。这样做的优点是，当移动相机单元时，由于缆线的柔性设计，与具有刚性部件的齿轮驱动器相比，所产生的结构噪声较少，使得相机布置可以总体上更安静地移动。

与简单的偏转滑轮相比，缆线绞盘自身在相机单元上施加拉力，也就是经由缆线系统，即起作用的是缆线绞盘而不是偏转滑轮。

相机单元在被动位置和主动位置之间的移动意味着相机单元可以在被动位置和主动位置之间可逆地移动。换句话说，相机单元不仅可以从被动位置移动一次进入主动位置，而且可以在这两个位置之间移动多次。

可在从属权利要求、说明书和附图中找到有利的实施例。

缆线系统可以具有柔性缆线。在此情况下，柔性缆线还包含编织柔性导线或带状扁平导线，其可以像螺旋弹簧那样缠绕在缆线绞盘周围。原则上，缆线系统可以包括可以通过旋转缆线绞盘而缠绕到缆线绞盘上或从缆线绞盘解绕的任何柔性元件。特别优选地使用由编织和/或拉制塑料材料制成的缆线。

相机单元可以优选地通过在第一旋转方向上旋转缆线绞盘而移动到主动位置中，并通过在相对的第二旋转方向上旋转缆线绞盘而移动到被动位置中。借助于缆线系统，可以既通过在第一旋转方向上旋转缆线绞盘又通过在第二旋转方向上旋转缆线绞盘而在相机单元上施加拉力。应理解，作用于相机单元的拉力具有至少近似地平行于相机单元的移动方向的力分量。

为了将缆线系统附接到相机单元，相机单元可以具有用于缆线系统的第一附接点和第二附接点，第二附接点在相机单元的移动方向上与第一附接点隔开。

根据另一实施例，缆线系统包括以摩擦和/或非正和/或正方式缠绕在缆线绞盘周围的缆线。缆线可以缠绕在缆线绞盘周围达至少一绕。为了增加缆线绞盘和缆线之间的摩擦和/或非正连接，可以将缆线缠绕在缆线绞盘周围达若干次。

为了使相机单元可以在主动位置和被动位置之间移动，优选地将缆线的一端附接到第一附接点且将缆线的另一端附接到第二附接点。有利地，当相机单元处于主动位置时，缆线的在第一附接点和缆线绞盘之间延伸的第一缆线部分长于缆线的在第二附接点和缆线绞盘之间延伸的第二缆线部分。当相机单元处于被动位置时，缆线的第一缆线部分相应地短于第二缆线部分。

根据替代实施例，缆线系统可以包括第一缆线和第二缆线。优选地，第一缆线在一端处附接到第一附接点并在另一端处附接到缆线绞盘。另一方面，第二缆线在一端处附接到第二附接点并在另一端处附接到缆线绞盘。在此情况下，当相机单元处于主动位置时，第一缆线可以缠绕到缆线绞盘上，而第二缆线优选地解绕。对应地，当相机单元处于被动位置时，第二缆线可以缠绕到缆线绞盘上，而第一缆线优选地解绕。

对于相机单元在主动位置和被动位置之间的可逆移动，缆线绞盘可以被设计成可双向地旋转。

此外，可以提供驱动器，特别是双向驱动器，以用于旋转缆线绞盘。可以封装驱动器，以便使相机布置更加安静。驱动器优选地被设计为自锁驱动器，使得不需要额外部件来将相机单元固持在期望的位置。特别地，驱动器可以直接驱动缆线绞盘，以便形成缆线驱动器。在缆线驱动器中，驱动器的驱动轴和缆线绞盘的旋转轴线是相同的。此类配置的优点在于，在驱动器和缆线绞盘之间不需要例如蜗轮或齿轮驱动器的其它部件，使得相机布置的配置总体上更安静且更具成本效益。

原则上，缆线绞盘可以以固定方式安装在相机布置的壳体上。对于相机布置的特别节省空间的设计，缆线绞盘还可以安装在相机单元上。为了允许相机单元相对于固定缆线绞盘移动，可以在相机单元上将引导槽形成为平行于相机单元的移动方向，在所述引导槽中安装有缆线绞盘的轴的轴承部分，所述轴限定缆线绞盘的旋转轴线。

为了使相机单元尽可能地从处于最佳地捕获车辆周围环境的主动位置的相机布置的壳体突起，可以在腹板上形成引导槽，所述腹板在远离相机单元的镜头的侧上从相机单元露出。

相机单元有利地在被动位置和主动位置之间的移动期间执行旋转移动和/或平移移动。对于相机单元的同时旋转和平移移动，引导槽弯曲的情况是有利的。特别地，缆线绞盘的曲率和引导槽的曲率可以彼此相对。另外或替代地，引导槽与缆线绞盘相比可以具有较大的曲率半径。

在被动位置中，相机单元优选地容纳在相机单元的壳体中，使得不可从外部接近相机单元，特别是例如不可在铰接保护元件或铰接罩盖后方接近相机单元。

根据另一实施例，可以提供至少一个弹簧元件，相机单元可以抵御弹簧元件的恢复力而移动到主动位置或被动位置中。以此方式，弹簧元件可以确保相机单元返回到被动位置中，或在相机单元移动到被动位置中时支撑相机单元。然而，原则上，还可以设想，当缆线绞盘在第二旋转方向上旋转时，相机单元可以抵御弹簧元件的恢复力而移动，使得相机单元可以通过弹簧元件的恢复力而从被动位置移动到主动位置中。

在相机单元抵御弹簧元件的恢复力而移动期间，以下情况是有利的：用于驱动缆线绞盘的驱动器具有非自锁齿轮，使得驱动器的齿轮可以在相机单元由于弹簧力而移动时自由地运行。

下文参考附图仅借助于实例而使用实施例来描述本发明。在附图中：

图1 是相机布置的透视局部截面视图，其中相机单元处于被动位置；

图2 展示图1的相机布置，其中相机单元处于主动位置；

图3 是图1的相机布置的详细视图，其中相机单元处于被动位置；

图4 是图1的相机布置的详细视图，其中相机单元处于主动位置和被动位置之间的中间位置；并且

图5 是图1的相机布置的详细视图，其中相机单元处于主动位置。

附图展示了相机布置10，所述相机布置用于捕获车辆周围的区域并被设计为例如后视相机。图1和2给出了相机布置的概观，而图3至5展示了相机布置10的细节。

图1和2所展示的相机布置10包括具有轴14的壳体12，相机单元16可移动地安装在所述壳体中，以允许在被动位置(图1和3)和主动位置(图2和5)之间移动。在被动位置中，相机单元16位于轴14中，并由铰接罩盖(附图中未展示)保护以防例如天气或污染的外部影响。在主动位置中，相机单元16至少部分地从轴14移出以捕获车辆周围环境，在主动位置中，罩盖不再覆盖相机单元16。

相机单元16基本上沿其移动方向延伸，并在相对的纵向侧18上具有引导元件20，当相机单元16移动时，所述引导元件在各自形成于轴14的侧壁22上的引导轨24中被引导。

为了使相机单元16在主动位置和被动位置之间移动，将缆线系统26附接到相机单元16并与可以围绕旋转轴线A旋转的缆线绞盘28进行操作连接。缆线绞盘28可以双向地旋转，以便允许相机单元16在主动位置和被动位置之间进行可逆移动。

提供驱动器30，其在所示出的实施例中被设计为用于使缆线绞盘28进行双向旋转的双向驱动器30，所述驱动器用于旋转缆线绞盘28。为了使噪声最小化，将驱动器30容纳在封装物32中。在图1和2中，封装物32以局部剖视图被描绘以更好地示出驱动器30。

从图1和2可以看到，驱动器30包括具有蜗杆螺纹34的蜗轮，所述蜗轮经由齿轮36与缆线绞盘28进行操作连接。具有蜗杆螺纹34的驱动轴线B被定向成至少近似地垂直于缆线绞盘28的旋转轴线A。在此背景下，应提到，缆线绞盘28的旋转轴线A自身被定向成至少近似地垂直于相机单元16的移动方向。

原则上，驱动器30还可以直接驱动缆线绞盘28，即无需插入式蜗轮。驱动器30的驱动轴线B和缆线绞盘28的旋转轴线A是相同的，使得驱动器30和缆线绞盘28一起形成缆线驱动器。由于在此类型的缆线驱动器中不需要服从于公差的蜗轮，故相机布置10可以被设计成总体上更安静且更具成本效益。

驱动器30优选地被设计为自锁驱动器30，由此，相机单元16可以固持在期望的位置。

缆线绞盘28既安装在驱动侧上，又安装在缆线绞盘28的背对驱动器30的侧上。在缆线绞盘28的背对驱动器30的侧上，缆线绞盘28的轴38的在附图中无法看到的轴承部分安装在引导槽40中，所述轴限定缆线绞盘28的旋转轴线A。引导槽40平行于相机单元16的移动方向而延行，并形成在腹板42上，所述腹板在远离相机单元16的镜头44的侧上从相机单元16露出并在形成于壳体12上的引导轨43中被引导。从图1至5可以看到，腹板42在相机单元16的面对驱动器30的纵向侧18上从相机单元16横向地露出。然而，原则上，引导槽40还可以直接形成在相机单元16的面对驱动器30的纵向侧18上。

腹板42和引导槽40弯曲，使得相机单元16在被动位置和主动位置之间移动时围绕旋转轴线(附图中未展示)执行平移移动和旋转移动两者。旋转轴线被定向成至少近似地垂直于平移方向，其又被定向成至少近似地平行于相机单元16的移动方向。然而，原则上，当相机单元16在被动位置和主动位置之间移动时，其还可以执行仅平移移动或仅旋转移动。在仅平移移动的情况下，引导槽40或腹板42可以笔直。相比而言，在相机单元16的仅旋转移动的情况下，引导槽40或腹板42可以围绕旋转轴线弯曲。

特别参考图3至5可以看到，缆线绞盘28的曲率和引导槽40或腹板42的曲率彼此相对。另外，引导槽40或腹板42与缆线绞盘28相比具有较大的曲率半径。

在本实施例中，缆线系统26包括第一缆线26a和第二缆线26b。第一缆线26a和第二缆线26b可以由编织和/或拉制塑料材料制成。

第一缆线26a在一端处附接到相机单元16上的第一附接点46a并在另一端处附接到缆线绞盘28(图3和4)。以类似方式，第二缆线26b在一端处附接到相机单元16上的在相机单元16的移动方向上与第一附接点46a隔开的第二附接点46b并在另一端处附接到缆线绞盘28(图4和5)。第一附接点46a和第二附接点46b两者都设置在腹板42上，第一附接点46a在腹板42的远离镜头44的端48处，且第二附接点46b在腹板42的原点50处。

根据相机布置10的在附图中未展示的第二实施例，缆线系统26还可以仅包括一个缆线。缆线的一端附接到第一附接点46a，且缆线的另一端附接到第二附接点46b。缆线可以由编织和/或拉制塑料材料制成。

缆线优选地以摩擦和/或非正方式缠绕在缆线绞盘28周围。另外或替代地，缆线还可以以正方式缠绕在缆线绞盘28周围。为此目的，缆线绞盘28可以具有至少一个槽，特别是螺旋槽，所缠绕的缆线以正方式收纳在所述槽中。

此外，根据相机布置10的也未展示的第三实施例，可以设想，提供至少一个弹簧元件，当缆线绞盘28在第一旋转方向上旋转时，借助于缆线系统26抵御弹簧元件的恢复力而在相机单元16上施加拉力。以此方式，相机单元16可以由于使缆线绞盘28在第一旋转方向上旋转而在第一移动方向上移动，并通过弹簧元件的恢复力而在与第一移动方向相对的第二移动方向上返回移动。

现在将参考附图中所展示的第一实施例在下文描述相机布置10的运作。

驱动器30通过控制信号被激活，并且缆线绞盘28经由蜗轮而旋转。取决于缆线绞盘28的旋转方向，两个缆线26a、26b中的一个缠绕到缆线绞盘28上，使得拉力作用于对应缆线26a、26b，并且缆线绞盘28和给定附接点46a、46b之间的距离减小，即给定附接点46a、46b在缆线绞盘28的方向上移动。具体地说，相机单元16由此在缆线绞盘28的第一旋转方向上进入主动位置，并在缆线绞盘28的相对的第二旋转方向上进入被动位置。在所展示的实施例中，从引导槽40的方向看，缆线绞盘28在第一旋转方向上顺时针地旋转。对应地，从引导槽40的方向看，缆线绞盘28在第二旋转方向上逆时针地旋转。

从图1和3可以看到，当相机单元16处于被动位置时，第二缆线26b缠绕到缆线绞盘28上。相比而言，第一缆线26a从缆线绞盘28解绕。从图2和5可以看到，当相机单元16处于主动位置时，第一缆线26a缠绕到缆线绞盘28上，并且第二缆线26b解绕。如果相机单元16处于主动位置和被动位置之间的中间位置，则两个缆线26a、26b都部分地缠绕到缆线绞盘28上并部分地解绕(图4)。

在根据第二实施例的相机布置10中，当相机单元16处于主动位置时，缆线的在第一附接点46a和缆线绞盘28之间延伸的第一缆线部分长于缆线的在第二附接点46b和缆线绞盘28之间延伸的第二缆线部分。另外，当相机单元16处于被动位置时，缆线的第一缆线部分短于第二缆线部分。

附图标记列表

10 相机布置

12 壳体

14 轴

16 相机单元

18 纵向侧

20 引导元件

22 侧壁

24 引导轨

26 缆线系统

26a、26b 第一缆线、第二缆线

28 缆线绞盘

30 驱动器

32 封装物

34 蜗杆螺纹

36 齿轮

38 轴

40 引导槽

42 腹板

43 引导轨

44 镜头

46a、46b 第一附接点、第二附接点

48 远端

50 原点

A 旋转轴线

B 驱动轮轴

Claims

1.一种相机布置(10)，特别是用于车辆的相机布置，其具有可移动地安装的相机单元(16)，所述相机单元能够在被动位置和主动位置之间移动，

其特征为

缆线系统(26)，所述缆线系统附接到所述相机单元(16)并与能够围绕旋转轴线(A)旋转的缆线绞盘(28)进行操作连接。

2.根据权利要求1所述的相机布置(10)，

其特征在于，

所述相机单元(16)能够通过在第一旋转方向上旋转所述缆线绞盘(28)而移动到所述主动位置中，并通过在相对的第二旋转方向上旋转所述缆线绞盘(28)而移动到所述被动位置中。

3.根据权利要求2所述的相机布置(10)，

其特征在于，

借助于所述缆线系统(26)，能够既通过在所述第一旋转方向上旋转所述缆线绞盘(28)又通过在所述第二旋转方向上旋转所述缆线绞盘(28)而在所述相机单元(16)上施加拉力。

4.根据前述权利要求中至少一项所述的相机布置(10)，其特征在于，

所述相机单元(16)具有用于所述缆线系统(26)的第一附接点(46a)和第二附接点(46b)，所述第二附接点在所述相机单元(16)的移动方向上与所述第一附接点(46a)隔开。

5.根据前述权利要求中至少一项所述的相机布置(10)，

其特征在于，

所述缆线系统(26)包括以摩擦和/或非正和/或正方式缠绕在所述缆线绞盘(28)周围的缆线。

6.根据权利要求4和权利要求5所述的相机布置(10)，

其特征在于，

所述缆线的一端附接到所述第一附接点(46a)，并且所述缆线的另一端附接到所述第二附接点(46b)。

7.根据权利要求6所述的相机布置(10)，

其特征在于，

当所述相机单元(16)处于所述主动位置时，所述缆线的在所述第一附接点(46a)和所述缆线绞盘(28)之间延伸的第一缆线部分长于所述缆线的在所述第二附接点(46b)和所述缆线绞盘(28)之间延伸的第二缆线部分，并且

当所述相机单元(16)处于所述被动位置时，所述缆线的所述第一缆线部分短于所述第二缆线部分。

8.根据权利要求4所述的相机布置(10)，

其特征在于，

所述缆线系统(26)包括第一缆线(26a)和第二缆线(26b)，所述第一缆线(26a)在一端处附接到所述第一附接点(46a)并在另一端处附接到所述缆线绞盘(28)，并且所述第二缆线(26b)在一端处附接到所述第二附接点(46b)并在另一端处附接到所述缆线绞盘(28)。

9.根据权利要求8所述的相机布置(10)，

其特征在于，

当所述相机单元(16)处于所述主动位置时，所述第一缆线(26a)缠绕到所述缆线绞盘(28)上，并且当所述相机单元(16)处于所述被动位置时，所述第二缆线(26b)缠绕到所述缆线绞盘(28)上。

10.根据前述权利要求中至少一项所述的相机布置(10)，

其特征在于，

所述缆线绞盘(28)能够双向地旋转。

11.根据前述权利要求中至少一项所述的相机布置(10)，

其特征在于，

提供驱动器(30)，特别是双向驱动器(30)，以用于旋转所述缆线绞盘(28)。

12.根据前述权利要求中至少一项所述的相机布置(10)，

其特征在于，

引导槽(40)在所述相机单元(16)上被形成为平行于所述相机单元(16)的所述移动方向，在所述引导槽中安装有所述缆线绞盘(28)的轴(38)的轴承部分，所述轴限定所述缆线绞盘(28)的所述旋转轴线(A)。

13.根据权利要求12所述的相机布置(10)，

其特征在于，

所述引导槽(40)弯曲，特别是其中所述缆线绞盘(28)的曲率和所述引导槽(40)的曲率彼此相对，和/或其中所述引导槽(40)与所述缆线绞盘(28)相比具有较大的曲率半径。

14.根据权利要求12或权利要求13所述的相机布置(10)，其特征在于，

所述引导槽(40)形成在腹板(42)上，所述腹板在远离所述相机单元(16)的镜头(44)的侧上从所述相机单元(16)露出。

15.根据前述权利要求中至少一项所述的相机布置(10)，

其特征在于，

提供至少一个弹簧元件，所述相机单元(16)能够抵御所述弹簧元件的恢复力而移动到所述主动位置或所述被动位置中。