CN115135535A - 用于机动车辆的图像捕获装置以及包括图像捕获装置的机动车辆 - Google Patents
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Abstract
根据第一方面，本发明涉及一种用于通过传感器捕获车辆外部区域的图像的装置，该传感器能够与车辆舱室中的图像显示系统链接，该装置具有：‑旋转壳体(13，13a，13b)，该旋转壳体被连接到车身面板(5)，该旋转壳体能够在备用位置与操作位置之间操作，‑传感器，该传感器被布置在壳体(13，13a，13b)内，以及‑致动机构(16，16a，16b)，该致动机构被配置成当壳体(13，13a，13b)呈现其备用位置时将传感器放置在隐藏位置，并且被配置成当壳体(13，13，13b)呈现其操作位置时将传感器放置在打开位置，以允许传感器捕获车辆外部区域的图像。根据第二方面，本发明涉及一种包括图像捕获装置的车辆。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的图像捕获装置，以及一种包括这种图像捕获装置的车辆。
本发明可以应用于重型车辆，诸如卡车、公共汽车和建筑设备。尽管本发明将针对卡车进行描述，但本发明不限于这种特定车辆并且可以用于其它作业机器。
背景技术
车辆(特别是工业车辆)的趋势是提供车辆环境的数据和具体图像以向驾驶员提供关于车辆环境的信息。
由于卡车的尺寸和升高的驾驶员位置，位于车辆前方的区域经常存在盲点。
为了给驾驶员该区域的一些视野，已知在驾驶员挡风玻璃上安装称为VI类反射镜的反射镜，使得驾驶员可以看到卡车前方区域。
然而，定位在挡风玻璃上方的车辆驾驶室上的反射镜对车辆阻力具有不利影响并且最终会增加燃料消耗。
由WO 2014/041153已知提供一种用于监控驾驶室周围区域的传感器，该传感器也对车辆阻力产生不利影响并且最终会增加燃料消耗。
可替代地，摄像头可以集成在挡风玻璃后面的车辆仪表板上并且指向车辆的前方。然而，在该实施例中，摄像头的视野并不令人满意。
因此，需要提高驾驶员的能见度。
发明内容
本发明的目的是提供一种装置，该装置可以可靠地获取车辆外部环境的图像且特别是车辆前方区域的图像，同时对车辆空气动力学能力的影响有限。
根据第一方面，本发明涉及一种用于通过传感器捕获车辆外部区域的图像的装置，该传感器能够与车辆舱室中的图像显示系统链接，该装置具有：
-旋转壳体，该旋转壳体被连接到车身面板，该旋转壳体能够在备用位置与操作位置之间操作，
-传感器，该传感器被布置在壳体内，以及
-致动机构，该致动机构被配置成当壳体呈现其备用位置时将传感器放置在隐藏位置，并且该致动机构被配置成当壳体呈现其操作位置时将传感器放置在打开位置，以允许传感器捕获车辆外部区域的图像。
因此，本发明提供了一种用于捕获车辆周围区域的图像的装置，所讨论的区域例如是车辆前部。根据本发明的装置(i)使得可以在需要时提供关于车辆周围区域的附加数据，同时在不需要时对车辆阻力的影响有限，并且(ii)使得在不需要时可以进一步保护传感器并且在需要时暴露传感器，从而确保由传感器捕获的图像具有一致的良好质量。
本发明的附加措施可以以单独或组合的方式包括：
-图像捕获装置可以包括将致动机构和旋转壳体连接的轴，
-壳体能够包括开口，并且致动机构能够被配置成当壳体旋转到其操作位置时将传感器定位成与开口重合，
-图像捕获装置能够包括驱动该轴的单个电机，该壳体固定在该轴上，轴的旋转(i)在壳体的备用位置与壳体的操作位置之间驱动壳体，并且(ii)驱动致动机构使得传感器在其隐藏位置与其打开位置之间滑动，
-在实施例中，致动机构能够包括凸轮和凸轮从动件，杆在一端处连接到凸轮从动件并且在另一端处连接到传感器，
-凸轮能够优选地固定在轴上，
-在另一实施例中，致动机构能够包括杆，杆在一端处连接到轴并且在另一端处连接到传感器，并且致动机构包括引导装置，该引导装置在传感器的隐藏位置与传感器的打开位置之间引导传感器，
-优选地，传感器引导装置能够包括：具有平行远侧部分的两个凹槽，一个凹槽具有基本面向开口的弯曲部分；以及装配在传感器上的两个销，每个销接合一个凹槽，
-在另一实施例中，致动机构能够包括可移动面板和两个连杆，两个杆在一端处连接到轴并且在另一端处连接到可移动面板，使得轴的旋转在关闭位置与打开位置之间驱动可移动面板，在该关闭位置中，可移动面板关闭开口，在该打开位置中，可移动面板滑动离开开口，
-图像捕获装置能够包括电子控制单元(ECU)，该电子控制单元(ECU)被配置成根据包括车辆速度和车辆环境的组的车辆参数来激活电机以使壳体旋转并且激活致动机构。
根据第一方面，本发明涉及一种机动车辆，诸如卡车，该机动车辆包括：外部车身面板，该外部车身面板限定驾驶室；图像显示系统，该图像显示系统设置在驾驶室中；以及用于通过传感器捕获车辆外部区域的图像的装置，该传感器能够与图像显示系统链接，该装置具有：
-旋转壳体，该旋转壳体连接到车身面板，该旋转壳体能够在备用位置与操作位置之间操作，在该备用位置，旋转壳体倚靠在外部面板上，在该操作位置，旋转壳体与外部车身面板形成一角度，
-传感器，该传感器布置在壳体内，以及
-致动机构，该致动机构被配置成当壳体呈现其备用位置时将传感器放置在隐藏位置，并且该致动机构被配置成当壳体呈现其操作位置时将传感器放置在打开位置，以允许传感器捕获车辆外部区域的图像。
在以下描述和从属权利要求中公开了本公开的其它优点和有利特征。
附图说明
参考附图，下面对作为示例引用的本公开的实施例进行更详细的描述。
在附图中：
图1是包括图像捕获装置的卡车的示意图，该图像捕获装置处于其备用位置，
图2是图1的卡车的示意图，其中图像捕获装置处于其操作位置。
图3以示意方式表示根据第一实施例的图像捕获装置。
图4和图5以侧视图和前视图表示图3的图像捕获装置。
图6表示根据第二实施例的图像捕获装置。
图7示出了取自图6的实施例的摄像头。
图8表示根据第三实施例的图像捕获装置。
具体实施方式
图1示意性地示出了机动车辆，例如卡车1，该机动车辆包括车辆舱室4。舱室4可以包括前面板5、后面板7、顶面板8和两个侧面板9。
图1和图2示出了安装在卡车1的舱室4的前部5上的图像捕获装置11。图像捕获装置11被配置成放置在舱室4的外侧。图像捕获装置11位于舱室4的上部，并且优选地，位于舱室前挡风玻璃上方。图像捕获装置也可以固定在顶面板8上以俯瞰车辆前方区域。
从图1和图2可以看出，图像捕获装置1能够在备用位置(图1)与操作位置(图2)之间移动。
在备用位置中，图像捕获装置1倚靠在车辆前部5上，而在操作位置中，图像捕获装置11相对于车辆前部5转动。同时，在图2所示的示例中，图像捕获装置11向下转动小于90°的角度，可以理解的是，图像捕获装置11可以以任何合适的角度向上或横向倾斜(tiled)。当图像捕获装置11呈现其操作位置时，车辆外部区域的图像被捕获并且可以显示在车辆的舱室内的合适的图像显示系统上。
在图3中示出了根据实施例的图像捕获装置11。图像捕获装置11包括具有细长形状的旋转壳体13。壳体13可旋转地支撑在轴15上，该轴本身固定在车辆前面板5上。轴15可以相对于车辆以不同的方式定向。轴15可以适当地链接到电机21，该电机负责壳体13在该备用位置与该操作位置之间的旋转。
在壳体13的内部，图像捕获装置11包括传感器，该传感器可以是连接到致动机构16的摄像头15。
在图3至图5所示的实施例中，致动机构16可以包括在一端处支撑摄像头15的杆17以及链接到杆17的第二端的凸轮系统。如图3可见，该凸轮系统包括凸轮18和凸轮从动件19，使得当壳体13在该备用位置与该操作位置之间旋转时，杆17以及因此而附接到杆17的摄像头15可以缩回。图3和图4示出了处于该备用位置和该操作位置两者的本发明的装置。
在图像捕获装置11的备用位置中，摄像头15被隐藏在壳体13中，并且因此免受天气条件(雨、雪、霜……)的影响，而在该操作位置中，该摄像头处于打开位置，因为该摄像头定位在设置在壳体中的窗口20上方并且因此可以捕获车辆前方区域的图像。
可以注意的是，图像捕获装置11依赖于一次旋转，其同时且以同步方式使壳体13在其备用位置与其操作位置之间转动，并且使摄像头15在其隐藏位置与其打开位置之间移动。
图5示出了图像捕获装置11的前视图，其中可以理解的是，轴14由单个电动机驱动。图5还示出了支架23，该支架使得可以将图像捕获装置11固定到车辆面板(例如车辆前面板5)上。
在图4的实施例中；壳体13可以设置有密封件22，当摄像头15处于其隐藏位置时，该密封件紧紧地围绕摄像头15。因此，摄像头15与环境隔离并且保持完全可操作。可以设想到的是，为致动机构16提供弹性元件(诸如弹簧)以将摄像头15偏置到摄像头视野被优化的位置。
在图6中示出了本发明的另一实施例。在图像捕获装置11的这个实施例中，壳体13a设置有侧向开口20a，并且可以为摄像头15的传感器通过致动机构16a在其隐藏位置与其打开位置之间被驱动；致动机构16a可以在其隐藏位置(虚线所示)与其打开位置(实线所示)之间驱动摄像头，其中摄像头15的位置与开口20a重合。
在图6所示的实施例中，致动机构31可以包括轴14a和连杆17a。连杆17a在一端处在与轴1的中心相距一定径向距离处安装在轴14a上。连杆17a在其另一端处旋转地固定在摄像头15上。
摄像头15在连杆17a的作用下的平移由引导装置引导。在所示实施例中，摄像头15在其每一侧上进一步配备有两个销28和29，两个销分别接合到设置在壳体13a的内表面中的两个凹槽中。该凹槽可以包括朝向壳体13a的远端的两个平行部分31和32以及基本面向开口20a的近侧弯曲部分34。
换言之，当摄像头15通过连杆17a在其隐藏位置(虚线)与其打开位置(实线)之间移位时，摄像头15首先在凹槽31和32平行时沿平移移位，标签然后随着销29遵循凹槽31的弯曲部分34而旋转。这允许摄像头15呈现其打开位置，在该打开位置，摄像头15朝向侧向开口20a定向，并且摄像头的视野投射穿过侧向开口20a。
在图7中示出了图像捕获装置的另一实施例。在该实施例中，摄像头15固定地安装在壳体13b中，并且致动机构16控制可移动面板36。
可移动面板36被配置成在缩回位置(实线)与延伸位置(虚线)之间滑动。在可移动面板36的延伸位置，随着可移动面板36关闭设置在壳体13b中的开口20，摄像头15呈现其隐藏位置。在可移动面板36的缩回位置，随着可移动面板36缩回，摄像头15呈现其打开位置，并且摄像头15因此可以投射穿过开口20b。在该实施例中，致动机构16包括在与轴14b的中心相距一定距离处安装在轴14b上的两个杆17b。牵引杆17b在基本直径相对位置处安装在轴14b上。
一个连杆17b固定在面板36的一端上，并且另一连杆17b固定到面板36a的另一端。当面板36移动到该延伸位置时，开口20b变得畅通无阻。当面板19a移动到该缩回位置时，面板36关闭开口20b。
当壳体13b在其备用位置与其操作位置之间旋转时，允许摄像头15呈现其隐藏位置和其打开位置的致动机构16被设定为运动。换言之，致动机构16b不需要单独的致动源。驱动壳体13b旋转的电动机用于设定致动机构的运动。
图像捕获装置可以包括ECU，该ECU可以被编程为激活电机21，以根据一个或多个参数(诸如车辆速度或可以由车辆GPS系统提供的车辆环境(城市环境或开阔道路))将壳体16、16a、16b从备用位置移动到操作位置。
当卡车1以低速移动时，通常是当卡车正在调度或正在在市区行驶(其中驾驶员可能需要一些关于车辆周围直接区域的附加数据)时，由摄像头15捕获的数据显示在车辆仪表板上的车辆显示监视器。
当卡车1以较大速度(诸如在高速公路上)行驶时，驾驶员需要远距离的视野，而直接围绕车辆的区域的驾驶员视野不太相关。在这样的驾驶条件下，该ECU被编程为将图像捕获装置11、11a、11b设定在其备用位置。在其备用位置中，图像捕获装置11、11a、11b倚靠在舱室前面板上；在这种配置中，图像捕获装置11、11a、11b对车辆阻力的影响较小。此外，在备用位置中，免受天气和其它污染影响的摄像头15保持在清洁状态，并且因此在需要时可以完全可靠地操作。
应当理解的是，本发明不限于上文描述和附图所示的实施例；相反，本领域技术人员将认识到可以在所附权利要求的范围内进行许多改变和修改。
Claims (11)
1.用于通过传感器捕获车辆外部区域的图像的装置，所述传感器能够与车辆舱室(4)中的图像显示系统链接，所述装置具有：
-旋转壳体(13，13a，13b)，所述旋转壳体(13，13a，13b)被连接到车身面板(5)，所述旋转壳体(13，13a，13b)能够在备用位置与操作位置之间操作，
-传感器，所述传感器被布置在所述壳体(13，13a，13b)内，以及
-致动机构(16，16a，16b)，所述致动机构(16，16a，16b)被配置成当所述壳体(13，13a，13b)呈现其备用位置时将所述传感器放置在隐藏位置，并且所述致动机构(16，16a，16b)被配置成当所述壳体(13，13，13b)呈现其操作位置时将所述传感器放置在打开位置，以允许所述传感器捕获车辆外部区域的图像。
2.根据权利要求1所述的图像捕获装置(11)，其特征在于，所述图像捕获装置(11)包括将所述致动机构(16，16a，16b)和所述旋转壳体(13，13a，13b)连接的轴(14，14a，14b)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的图像捕获装置(11)，其特征在于，所述壳体(13，13a，13b)包括开口(20，20a，20b)，并且所述致动机构(16，16a，16b)被配置成当所述壳体(13，13a，13b)旋转到其操作位置时将所述传感器定位成与所述开口(20，20a，20b)重合。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的图像捕获装置(11)，其特征在于，所述图像捕获装置(11)包括驱动所述轴(14，14a，14b)的单个电机(21)，所述壳体(13，13a，13b)固定在所述轴(14，14a，14b)上，所述轴(14)的旋转在所述壳体(13，13a，13b)的所述备用位置与所述壳体(13，13a，13b)的所述操作位置之间驱动所述壳体(13，13a，13b)，并且驱动所述致动机构(16，16a，16b)使得所述传感器在其隐藏位置与其打开位置之间滑动。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的图像捕获装置，其特征在于，所述致动机构(16)包括凸轮(18)和凸轮从动件(19)，杆(17)在一端处连接到所述凸轮从动件(19)并且在另一端处连接到所述传感器。
6.根据从属于权利要求3时的权利要求4所述的图像捕获装置(11)，其特征在于，所述凸轮(18)被固定在所述轴(14)上。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的图像捕获装置，其特征在于，所述致动机构(16a)包括杆(17a)，所述杆(17a)在一端处连接到所述轴(14a)并且在另一端处连接到所述传感器，并且所述致动机构包括引导装置，所述引导装置在所述传感器的所述隐藏位置与所述传感器的所述打开位置之间引导所述传感器。
8.根据权利要求7所述的图像捕获装置，其特征在于，所述传感器引导装置包括：具有平行远侧部分(31，32)的两个凹槽，一个所述凹槽具有基本面向所述开口(20a)的弯曲部分(34)；以及装配在所述传感器上的两个销(28，29)，每个销(28，29)接合一个凹槽。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的图像捕获装置，其特征在于，所述致动机构(16b)包括可移动面板(36)和两个连杆(17b)，所述两个杆(17b)在一端处连接到所述轴(14b)并且在另一端处连接到所述可移动面板(36)，使得所述轴(14b)的旋转在关闭位置与打开位置之间驱动所述可移动面板(36)，在所述可移动面板(36)的所述关闭位置，所述可移动面板(36)关闭所述开口(20b)，在所述可移动面板(36)的所述打开位置，所述可移动面板(36)滑动离开所述开口(20b)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的图像捕获装置(11)，包括电子控制单元(ECU)，所述电子控制单元(ECU)被配置成根据包括车辆速度和车辆环境的组的车辆参数来激活所述电机(21)以使所述壳体(13，13a，13b)旋转并且激活所述致动机构(16，16a，16b)。
11.一种机动车辆，诸如卡车，所述机动车辆包括：外部车身面板，所述外部车身面板限定驾驶室(4)；图像显示系统，所述图像显示系统被设置在所述驾驶室中；以及用于通过传感器捕获车辆外部区域的图像的装置，所述传感器能够与所述图像显示系统链接，所述装置具有：
-旋转壳体(13，13a，13b)，所述旋转壳体(13，13a，13b)连接到车身面板(5)，所述旋转壳体(13，13a，13b)能够在备用位置与操作位置之间操作，在所述备用位置中，所述旋转壳体(13，13a，13b)倚靠在所述外部面板上，在所述操作位置中，所述旋转壳体(13，13a，13b)与所述外部车身面板成一角度，
-传感器，所述传感器被布置在所述壳体(13，13a，13b)内，以及
-致动机构(16，16a，16b)，所述致动机构(16，16a，16b)被配置成当所述壳体(13，13a，13b)呈现其备用位置时将所述传感器放置在隐藏位置，并且所述致动机构(16，16a，16b)被配置成当所述壳体(13，13，13b)呈现其操作位置时将所述传感器放置在打开位置，以允许所述传感器捕获车辆外部区域的图像。
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Legal Events
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