DE102011102773A1

DE102011102773A1 - Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102011102773A1
Application number: DE201110102773
Authority: DE
Inventors: Peter Zimmermann; Jens Kaske; Guiseppe Mannesi
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2011-05-28
Publication date: 2012-06-28

Abstract

Ein Kamerasystem zur Überwachung des rückwärtigen Raums eines Kraftfahrzeugs weist mindestens zwei in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs rückwärtsgerichtete Kameras auf, wobei eine Kamera zur Überwachung des linken rückwärtigen Sichtfeldes an der linken Fahrzeugseite und eine Kamera zur Überwachung des rechten rückwärtigen Sichtfeldes an der rechten Fahrzeugseite angeordnet ist. Dabei sind die mindestens zwei Kameras des Kamerasystems zum Betrieb aus der Karosserie des Kraftfahrzeugs jeweils in eine Betriebsstellung ausschwenkbar und zum Nichtbetrieb in die Karosserie jeweils in eine Ruhestellung einschwenkbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug zur Überwachung des rückwärtigen Raums eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur Überwachung des rückwärtigen Raums eines Kraftfahrzeugs durch den Fahrer werden neben dem Innenspiegel des Kraftfahrzeugs üblicherweise linke und rechte Seitenspiegel verwendet, die beispielsweise seitlich an den Türen oder der jeweiligen A-Säule angeordnet sind, wobei das notwendige rückwärtige Sichtfeld durch eine EU-Richtlinie vorgeschrieben ist. Nachteilig bei der bekannten Art der Anordnung der Seitenspiegel ist einerseits deren Windwiderstand und anderseits das seitliche Herausstehen der Spiegel, was eine Erhöhung der Unfallgefahr bewirkt. Weiterhin bedeuten die beiden Außenspiegel auch ein zusätzliches nicht unbeträchtliches Gewicht und sie können leicht zerstörbar oder entwendet werden.
Um die Nachteile der feststehenden seitlichen Rückspiegel auszugleichen, sind Videokameras vorgeschlagen worden, die seitlich am Fahrzeug angeordnet sind und den rückwärtigen Raum überwachen.
So ist beispielsweise in der Druckschrift DE 10 2005 049 566 B4 ein Kamerasystem bestehend aus drei Überwachungskameras beschrieben, wobei eine Rückkamera in einem im hinteren Stoßfänger angeordneten Gehäuse und die beiden anderen Rückkamera jeweils im linken und rechten vorderen Kotflügel in entsprechend gestalteten und aus den Kotflügeln herausragenden Gehäusen angeordnet sind. In den Gehäusen sind die Blickrichtungen der Kameras mittels eines jeweiligen Stellmotors veränderbar.
Ebenso ist der DE 20 2006 013 620 U1 ein Kamerasystem mit zwei rückwärtigen Kameras offenbart, die in der B-Säule oder der C-Säule angeordnet sind, wobei über die Art der Anbringung der Kameras nichts ausgesagt ist.
In der DE 10 2007 039 875 A1 ist ein Kamerasystem als Kraftwagenrückspiegel beschrieben, bei dem in der seitlichen Außenkarosserie oder am Heck des Kraftfahrzeugs ein nach rückwärts gerichtetes Kameraobjektiv angeordnet ist und die Bilddaten zu einem im Innern des Kraftfahrzeugs angeordneten Kameradisplays geleitet werden.
Nachteilig bei den bekannten Anordnungen der Rückschaukameras ist deren Zugänglichkeit beim stehenden Fahrzeug. Ferner kann die Anmutung der Karosserie durch die herausragenden Gehäuse herab gesetzt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kamerasystem zum Ersatz klassischer Rückspiegel mit einer unauffälligen Anordnung am Kraftfahrzeug zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Kamerasystem zur Überwachung des rückwärtigen Raums eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Kamerasystem zur Überwachung des rückwärtigen Raums eines Kraftfahrzeugs weist mindestens zwei in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs rückwärtsgerichtete Kameras auf, wobei eine Kamera zur Überwachung des linken rückwärtigen Sichtfeldes an der linken Fahrzeugseite und eine Kamera zur Überwachung des rechten rückwärtigen Sichtfeldes an der rechten Fahrzeugseite angeordnet ist, und wobei die mindestens zwei Kameras des Kamerasystems zum Betrieb aus der Karosserie des Kraftfahrzeugs jeweils in eine Betriebsstellung ausschwenkbar und zum Nichtbetrieb in die Karosserie jeweils in eine Ruhestellung einschwenkbar sind.
Vorzugsweise erfolgen die Schwenkbewegungen der Kameras durch einen Aktuator, wobei jeder Kamera ein Aktuator zugeordnet ist. Als Aktuator kommt beispielsweise ein geeigneter Stellmotor in Frage.
Weiter bevorzugt werden die Kameras des Kamerasystems mit der Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs in die Betriebsstellung ausgeschwenkt und mit der Stilllegung wieder in die Ruhestellung eingeschwenkt. Auf diese Weise wird die Anmutung der Karosserie im Fall des nicht in Betrieb befindlichen Kraftwagens nicht verändert und mit der Inbetriebnahme, d. h. Einschalten der Zündung, wird das Kamerasystem in den durch Ausschwenken der Kameras in die entsprechenden Betriebstellungen in den Betriebszustand versetzt. Ferner sind die Kameras während des Stillstands des Fahrzeugs in der Ruhestellung nicht von außen zugänglich, wodurch eine Beschädigung oder Entwendung verhindert wird.
Weiter bevorzugt ist jede Kamera in einem jeweiligen Gehäuse angeordnet, wobei jedes Gehäuse in der Ruhestellung mit der Karosserie bündig abschließt. Insbesondere kann jedes Gehäuse eine Lichteinfallsöffnung für Kamera aufweisen, die mit einer transparenten Abdeckung zum Schutz der Kamera versehen sein kann, um beispielsweise ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Karosserieinnere zu vermeiden.
Vorzugsweise weist das Gehäuse einer Kamera eine Stromlinienform auf, wobei die in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnete Gehäusewurzel in der Betriebsstellung, d. h. im ausgeschwenkten Gehäusezustand, mit der Karosserie bündig ist. Auf diese Weise wird ein geringerer Kraftstoffverbrauch durch die Stirnflächenreduzierung erreicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse in der Betriebsstellung nach innen nachgebend ausgelegt. Auf diese Weise gibt das Gehäuse bei einer Kollision beispielsweise mit einem Fußgänger, nach innen nach und verringert so die Verletzungsgefahr. Es ist auch möglich, das Gehäuse in der Betriebsstellung starr anzuordnen, was den konstruktiven Aufwand verringert. Da das Gehäuse nicht sehr aus der Oberfläche heraussteht, ist auch in diesem Fall die Verletzungsgefahr nicht sehr groß.
Vorzugsweise ist eine Kamera in der Fahrertür und eine weitere Kamera ist in der Beifahrertür angeordnet. Mit dieser Anordnung wird der entsprechenden EU-Richtlinie entsprochen und sie ist ein vollständiger Ersatz der beiden konventionellen Außenspiegel.
Weiter bevorzugt ist jede Kamera mit ihrem jeweiligen Aktuator verbunden ist und die Kameraeinheit bestehend aus Aktuator und Kamera ist an der Crashverstärkung der jeweiligen Türstruktur angeordnet. Durch die Anordnung des Aktuators mittels einer geeigneten Befestigung an der Crashstruktur der Türstruktur ist eine ausreichende Stabilität der Kameraeinheit gewährleistet.
Weiter bevorzugt ragt das Kameragehäuse maximal ein vorbestimmtes Maß, insbesondere 100 mm, aus der Türstruktur heraus. Durch dieses geringe Maß kann auf eine Elastizität des Kameragehäuses in der Betriebsstellung verzichtet werden.
Anstelle der Anordnung in der Fahrer- und der Beifahrertür können die Kameras in den entsprechenden A-Säulen oder in den entsprechenden Kotflügeln angeordnet sein. Es ist nur wichtig, dass keine Verdeckung des Kamerasichtfeldes durch die hinter der Kamera liegende Fahrzeuggeometrie erfolgt, mit anderen Worten, das Sichtfeld nach hinten nicht beeinträchtigt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert, Dabei zeigt
1 das rückwärtige Sichtfeld der beiden Seitenspiegel eines Kraftfahrzeugs gemäß EU-Richtlinie,
2 die Anordnung einer Kamera in der Fahrertür,
3 das Kameragehäuse in der Ruhestellung in perspektivischer Draufsicht und Schnittansicht,
4 ein Kameragehäuse in der Betriebsstellung in perspektivischer Draufsicht und Schnittansicht,
5 einen Schnitt durch einen Ausschnitt der Fahrertür in Hohe der Schwenkachse des Kameragehäuses, und
6 einen Schnitt durch einen Ausschnitt der Fahrertür in Höhe der Kameraobjektivs zur schematischen Darstellung der Schwenkmimik.
1 zeigt das durch eine EU-Richtlinie vorgeschriebene Mindestsichtfeld eines Hauptaußenrückspiegels der Gruppe III für ein Fahrzeug 1. Dabei muss das Sichtfeld 3 des Außenrückspiegel 2 auf der Fahrerseite so beschaffen sein, dass der Fahrer mindestens einen ebenen und horizontalen Teil der Fahrbahn von 4 m Breite einsehen kann, der fahrzeugseitig begrenzt ist durch eine zur senkrechten Längsmittelebene des Fahrzeugs 1 parallele, durch den äußersten Punkt auf der Fahrerseite des Fahrzeugs 1 verlaufende Ebene und der sich vom Horizont bis 20 m hinter den Augenpunkten des Fahrers erstreckt. Außerdem muss der Fahrer einen 1 m breiten Streifen der Fahrbahn einsehen können, der fahrzeugseitig begrenzt ist durch eine zur senkrechten Längsmittelebene des Fahrzeugs 1 parallele, durch den äußersten Punkt auf der Fahrerseite des Fahrzeugs 1 verlaufende Ebene und der 4 m hinter der durch die Augenpunkte des Fahrers verlaufenden senkrechten Ebene beginnt.
Ferner muss das Sichtfeld des Außenrückspiegel 4 auf der Beifahrerseite so beschaffen sein, dass der Fahrer mindestens einen ebenen und horizontalen Teil 5 der Fahrbahn von 4 m Breite einsehen kann, der fahrzeugseitig begrenzt ist durch eine zur senkrechten Längsmittelebene des Fahrzeugs 1 parallele, durch den äußersten Punkt auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs 1 verlaufende Ebene und der sich vom Horizont bis 20 m hinter den Augenpunkten des Fahrers erstreckt. Außerdem muss der Fahrer einen 1 m breiten Streifen der Fahrbahn einsehen können, der fahrzeugseitig begrenzt ist durch eine zur senkrechten Längsmittelebene des Fahrzeugs 1 parallele, durch den äußersten Punkt auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs 1 verlaufende Ebene und der 4 m hinter der durch die Augenpunkte des Fahrers verlaufenden senkrechten Ebene beginnt.
2 zeigt die Anordnung einer Kamera 6 in der Fahrertür 6 eines Fahrzeugs, wobei der Pfeil FR die Fahrtrichtung des Fahrzeugs anzeigt. Dabei ist die nach rückwärts schauende Kamera in der Fahrertür 5 so angeordnet, dass ihr schematisch eingezeichnetes Sichtfeld 3 zumindest der in 1 dargestellten EU-Richtlinie entspricht. Ferner ist in der 2 noch das Sichtfeld 5 der beifahrerseitigen Kamera (nicht dargestellt) eingezeichnet. Andere Orte zum Anordnen der Kamera 5 sind beispielsweise die A-Säule oder der fahrerseitige Kotflügel, wobei der Ort so gewählt sein muss, dass keine Verdeckung des Kamerasichtfeldes durch die restliche Fahrzeuggeometrie erfolgen darf.
3 zeigt die Anordnung des Gehäuses 8 einer Kamera 6 in der fahrerseitigen Tür 7 in der Ruhestellung, wobei der obere Teil der 3 eine perspektivische Draufsicht auf einen Ausschnitt der Oberfläche 9 der Fahrertür zeigt. Dabei ist ersichtlich, dass die Oberfläche 10 des Gehäuses 8 bündig mit der Oberfläche der Fahrertür abschließt, wobei auch hier der Pfeil FR die Fahrtrichtung anzeigt. Im unteren Teil der 3 ist ein zur oberen perspektivischen Ansicht korrespondierender Querschnitt durch die Fahrertür 7 dargestellt, mit einem Kameragehäuse 8 und einer im Gehäuse angeordneten Kamera 6. Die nach außen zeigende Oberfläche 9 des Kameragehäuses schließt dabei in der Kameraruhestellung bündig mit der Oberfläche 9 der Fahrertür 7 ab.
4 zeigt die Anordnung des Gehäuses 8 einer Kamera 6 in der fahrerseitigen Tür 7 in der Betriebsstellung, wobei der obere Teil der 3 eine perspektivische Draufsicht auf einen Ausschnitt der Oberfläche 9 der Fahrertür 7 zeigt. In der dargestellten Betriebsstellung ist das Gehäuse 8 um eine so in der Fahrertür 7 angeordnete Schwenkachse 11 ausgeschwenkt, dass die innerhalb des Gehäuses 6 angeordnete Kamera entgegengesetzt zur Fahrtrichtung FR nach hinten blicken kann. Dabei ist die Oberfläche 10 des Gehäuses 8 um einen vorgegebenen Winkel aus der Oberfläche 9 der Fahrertür 7 ausgeschwenkt, so dass sich eine stromlinienförmige Anordnung des Gehäuses 8 im Betriebszustand ergibt, der einen geringen Windwiderstand erzeugt. Im unteren Teil der 4 ist ein zur oberen perspektivischen Ansicht korrespondierender Querschnitt am Ort des Kameraobjektivs durch die Fahrertür 7 dargestellt, mit einem aus der Tür 7 ausgeschwenktem Kameragehäuse 8 und einer darin angeordneten Kamera 6. Mit anderen Worten, die Beobachtungsrichtung im unteren Teil der 4 entspricht der Fahrtrichtung FR.
5 zeigt die Befestigung des Gehäuses 8 der Kamera (nicht dargestellt) in der Umgebung der Gehäusewurzel, d. h. im in Fahrtrichtung vorderen Gehäuseteil, in der Ruhestellung, in der die Oberfläche 10 des Gehäuses 8 bündig mit der Oberfläche 9 der Tür 7 abschließt. Im vorderen Bereich des Gehäuses 8 ist dieses mittels eines Stiftes 12 mit einer Halterung 13 verbunden, welche über ein Befestigungselement 14 die Verbindung zu einer Crashverstärkung 15 der Tür 7 herstellt. Dabei wirkt der Stift 12 als Drehachse, um die das Gehäuse zwischen der Ruhestellung und der Betriebsstellung hin und her verschwenkt werden kann. Die Beobachtungsrichtung ist auch hier von vorne entgegen der Fahrtrichtung FR betrachtet.
6 zeigt das Gehäuse 8 der Kamera 6 in Querschnittsdarstellung in Höhe des Kameraobjektives im ausgeschwenkten Zustand, d. h. in der Betriebsstellung, so dass das Gehäuse 6 aus der Oberfläche 9 der Tür herausragt. Diese Bewegung wird durch einen in der Tür 7 angeordneten Schwenkarm 18 bewirkt, der mit einem nicht dargestellten Stellmotor verbunden ist. Zur Vermeidung von Schwingungen ist der nicht dargestellte Stellmotor ebenfalls an der Crashverstärkung der Tür 7 angeordnet. Der die Bewegung bewirkende Schwenkarm 18 ist über ein Verbindungselement 17 sowie einen Stift 16 mit dem Gehäuse 8 zur Übertragung der Kraft verbunden, wobei der Stift 16 die Verschwenkung des Gehäuses 8 ermöglicht.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Außenspiegel Fahrerseite
3: Sichtfeld Fahrerseite
4: Außenspiegel Beifahrerseite
5: Sichtfeld Beifahrerseite
6: Kamera
7: Fahrertür
8: Kameragehäuse
9: Ausschnitt der Oberfläche der Fahrertür
10: Oberfläche Kameragehäuse
11: Schwenkachse
12: Stift
13: Halterung
14: Befestigungselement
15: Crashverstärkung
16: Stift
17: Verbindungselement
18: Schwenkarm
FR: Fahrtrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005049566 B4 [0004]
DE 202006013620 U1 [0005]
DE 102007039875 A1 [0006]

Claims

Kamerasystem zur Überwachung des rückwärtigen Raums eines Kraftfahrzeugs (1) mit mindestens zwei in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs rückwärtsgerichteten Kameras (6), wobei eine Kamera (6) zur Überwachung des linken rückwärtigen Sichtfeldes (3) an der linken Fahrzeugseite und eine Kamera (6) zur Überwachung des rechten rückwärtigen Sichtfeldes (5) an der rechten Fahrzeugseite angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras (6) des Kamerasystems zum Betrieb aus der Karosserie des Kraftfahrzeugs (1) in eine Betriebsstellung ausschwenkbar und zum Nichtbetrieb in die Karosserie in eine Ruhestellung einschwenkbar sind.
Kamerasystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung einer Kamera (6) durch einen der Kamera zugeordneten Aktuator erfolgt.
Kamerasystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras (6) des Kamerasystems mit der Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs (1) in die Betriebsstellung ausgeschwenkt und mit der Außerbetriebnahme in die Ruhestellung eingeschwenkt werden.
Kamerasystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kamera (6) in einem jeweiligen Gehäuse (8) angeordnet ist, wobei jedes Gehäuse (8) in der Ruhestellung mit der Karosserie bündig abschließt.
Kamerasystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Gehäuse (8) eine Lichteinfallsöffnung für Kamera (6) aufweist.
Kamerasystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) einer Kamera (6) eine Stromlinienform aufweist, wobei die in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs (1) angeordnete Gehäusewurzel im ausgeschwenkten Gehäusezustand mit der Karosserie bündig ist.
Kamerasystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuse (8) in der Betriebsstellung nach innen nachgebend oder starr ausgelegt sind.
Kamerasystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kamera (6) in der Fahrertür und eine Kamera (6) in der Beifahrertür angeordnet ist.
Kamerasystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kamera (6) mit ihrem jeweiligen Aktuator verbunden ist und die Kameraeinheit bestehend aus Aktuator und Kamera an der Crashverstärkung (15) der jeweiligen Türstruktur (7) angeordnet ist.
Kamerasystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kameragehäuse (8) maximal ein vorbestimmtes Maß, insbesondere 100 mm, aus der Türstruktur (7) herausragt.
Kamerasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras (6) in den entsprechenden A-Säulen oder in den entsprechenden Kotflügeln angeordnet sind.