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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkamera für ein Kraftfahrzeug, mit einem Kameragehäuse, in welchem ein Bildsensor und weitere elektronische Komponenten der Fahrzeugkamera angeordnet sind, und mit einer elektrischen Anschlusseinrichtung zum Anschließen der Fahrzeugkamera an das Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Fahrzeugkamera.
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Kamerasysteme für Kraftfahrzeuge sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. In einem Kraftfahrzeug können bekanntlich mehrere Kameras eingesetzt werden, wobei es heutzutage mehr und mehr üblich wird, für ein Kamerasystem eines Fahrzeugs eine Kameraanordnung mit wenigstens zwei Kameras zu verwenden, welche jeweils einen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfassen. Es können beispielsweise vier Kameras eingesetzt werden, die die gesamte Umgebung um das Kraftfahrzeug herum erfassen. Aus den Bildern aller Kameras kann beispielsweise eine Gesamtbilddarstellung bereitgestellt werden, wie zum Beispiel das so genannte „Bird Eye View”. Diese Bilddarstellung repräsentiert eine Draufsicht auf das Kraftfahrzeug sowie seine Umgebung aus einer Vogelperspektive und somit beispielsweise von einem Referenzsichtpunkt direkt über dem Kraftfahrzeug aus. Die Bereitstellung einer solchen Umgebungsdarstellung aus den Bildern mehrerer Kameras ist beispielsweise aus dem Dokument
US 2011/0156887 bekannt.
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Fahrzeugkameras besitzen üblicherweise eine elektrische Anschlusseinrichtung, über welche die Fahrzeugkamera an das Steuergerät des Kraftfahrzeugs elektrisch angeschlossen werden kann. Über diese Anschlusseinrichtung der Fahrzeugkamera können beispielsweise digitale Bilddaten von der Kamera an das Steuergerät bzw. die Bildverarbeitungseinrichtung übermittelt werden. Andererseits kann die Anschlusseinrichtung auch zur Versorgung der Kamera mit elektrischer Energie dienen. Üblicherweise wird eine Fahrzeugkamera über einen Kabelbaum mit dem Steuergerät des Kraftfahrzeugs gekoppelt. Dieser Kabelbaum umfasst eine Mehrzahl von elektrischen Drähten bzw. Leitungen. Bei der Montage der Fahrzeugkamera werden die elektrischen Leitungen durch einen Deckel des Kameragehäuses hindurch gesteckt und dann mit Anschlusselementen auf einer Leiterplatte verbunden. Dann wird die Montageöffnung des Kameragehäuses mit dem Deckel verschlossen. Aufgrund der Vielzahl von Drähten, die separat mit der Leiterplatte verbunden werden müssen, ist die Montage der Fahrzeugkamera somit relativ aufwändig. Diese Drähte sind dabei lediglich zur Übertragung von NTSC-Signalen (national television system committee) geeignet.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Fahrzeugkamera mit einer gegenüber dem Stand der Technik verbesserten elektrischen Anschlusseinrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Kamera bereitzustellen.
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Eine erfindungsgemäße Fahrzeugkamera für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Kameragehäuse, in welchem ein Bildsensor der Fahrzeugkamera angeordnet ist, sowie eine elektrische Anschlusseinrichtung, welche zum Anschließen der Fahrzeugkamera an das Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Über die Anschlusseinrichtung können vorzugsweise digitale Signale bzw. Daten zwischen der Fahrzeugkamera einerseits und einem Steuergerät des Kraftfahrzeugs andererseits übertragen werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anschlusseinrichtung als eine Koaxial-Anschlusseinrichtung ausgebildet ist. Diese Koaxial-Anschlusseinrichtung umfasst eine Koaxialleitung, welche in eine Gehäusewand des Kameragehäuses integriert ist und sich durch diese Gehäusewand hindurch erstreckt. Mit der Koaxialleitung ist ein erstes koaxiales Verbindungselement verbunden, welches zum Verbinden mit einem in dem Kameragehäuse angeordneten zweiten koaxialen Verbindungselement der Anschlusseinrichtung ausgebildet ist.
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Der erfindungsgemäße Effekt wird also durch eine Koaxialleitung erzielt, welche integral mit der Gehäusewand des Kameragehäuses ausgebildet ist und ein erstes koaxiales Verbindungselement trägt, welches mit einem zweiten Verbindungselement elektrisch und mechanisch verbunden werden kann, welches in dem Kameragehäuse angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Fahrzeugkamera hat den Vorteil, dass der Montageaufwand im Vergleich zum Stand der Technik deutlich reduziert wird und die Fahrzeugkamera somit insgesamt ohne viel Aufwand montiert werden kann. Die beiden koaxialen Verbindungselemente lassen sich nämlich sehr leicht miteinander verbinden, indem beispielsweise ein Koaxial-Stecker in eine Koaxial-Buchse eingesteckt wird. Dadurch, dass die Koaxialleitung integral mit der Gehäusewand ausgebildet ist, wird die Handhabung weiterhin erleichtert und die benötigte Stabilität gewährleistet.
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Die Fahrzeugkamera ist vorzugsweise eine farbempfindliche Bilderfassungseinrichtung, welche Licht im sichtbaren Spektralbereich detektieren und somit Bilder aufnehmen kann. Der Bildsensor kann zum Beispiel ein CCD-Bildsensor oder aber ein CMOS-Bildsensor sein. Die Fahrzeugkamera kann eine Video-Kamera sein, welche eine Sequenz von Bildern pro Sekunde bereitstellt.
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Vorzugsweise ist die Koaxialleitung in die Gehäusewand eingegossen. Dies bedeutet, dass die Koaxialleitung mit dem Kunststoffmaterial der Gehäusewand umspritzt ist. Somit ist die Koaxialleitung einstückig mit der Gehäusewand ausgebildet. Dadurch ergibt sich der Vorteil einer stabilen Koaxial-Anschlusseinrichtung, welche auch größeren Zugkräften an der Koaxialleitung standhalten kann.
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Besonders bevorzugt ist die Gehäusewand als ein Deckel ausgebildet, mittels welchem eine Montageöffnung des Kameragehäuses verschlossen werden kann. Bei abgenommenem Deckel ist die Montageöffnung somit geöffnet und das Gehäuse somit für die Montage der elektronischen Bauteile der Kamera zugänglich. Die Befestigung der Koaxialleitung mit dem ersten koaxialen Verbindungselement an dem Deckel hat außerdem den Vorteil, dass die beiden Verbindungselemente derart relativ zueinander angeordnet und ausgerichtet werden können, dass beim Schließen der Montageöffnung mit dem Deckel die mechanische und elektrische Verbindung zwischen den Verbindungselementen automatisch hergestellt wird.
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Also kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass das zweite Verbindungselement ortsfest in dem Kameragehäuse angeordnet und in Richtung zu dem Deckel derart ausgerichtet ist, dass beim Verschließen der Montageöffnung mit dem Deckel sich das erste und das zweite Verbindungselement miteinander verbinden. Diese Verbindung wird also durch das Schließen des Deckels hergestellt. Das zweite Verbindungselement kann dabei beispielsweise senkrecht zur Ebene der Montageöffnung ausgerichtet angeordnet sein. Das zweite Verbindungselement kann auch in der Ebene der Montageöffnung liegen, sodass es sich durch die Montageöffnung hindurch erstreckt. Dabei kann der Deckel haubenförmig ausgebildet sein und eine Einbuchtung bzw. Aufnahme aufweisen, in welcher das erste Verbindungselement angeordnet ist. Beim Verbinden des Deckels mit dem übrigen Teil des Kameragehäuses verbindet sich somit das erste Verbindungselement mit dem zweiten Verbindungselement. Dadurch wird der Montageaufwand bei der Herstellung der Fahrzeugkamera wesentlich reduziert, da keine Drähte mühsam mit der Leiterplatte verbunden werden müssen.
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Der Deckel kann mit dem übrigen Teil des Kameragehäuses beispielsweise mittels Schrauben verbunden werden. Der Deckel ist bevorzugt ein von dem übrigen Teil des Kameragehäuses separates Bauteil.
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Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn das erste Verbindungselement an einem Ende eines flexiblen Abschnitts der Koaxialleitung angeordnet ist. Dieser flexible und somit biegsame Abschnitt der Koaxialleitung ist vorzugsweise auf einer dem Kameragehäuse bzw. dem Innenraum des Kameragehäuses zugewandten Seite der Gehäusewand angeordnet. Durch die flexible Ausgestaltung des Abschnitts der Koaxialleitung sowie durch die Anordnung des ersten Verbindungselements an diesem flexiblen Abschnitt kann sich das erste Verbindungselement beim Schließen des Deckels auf das zweite Verbindungselement selbstständig ausrichten, und es können somit Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Die Flexibilität der Koaxialleitung ist dabei vorzugsweise lediglich in Richtung senkrecht zur Koaxialleitung gegeben, nicht jedoch in Längsrichtung der Koaxialleitung.
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Weiterhin ist es bevorzugt, wenn eines der Verbindungselemente – beispielsweise das erste Verbindungselement – als Koaxial-Buchse und das andere Verbindungselement – zum Beispiel das zweite Verbindungselement – als Koaxial-Stecker ausgebildet sind. Vorzugsweise weist die Koaxial-Buchse eine Einführschräge für den Koaxial-Stecker auf. Beim Schließen des Deckels kann somit der Koaxial-Stecker ohne viel Aufwand und besonders leicht in die Koaxial-Buchse eingeführt bzw. eingesteckt werden, was weiterhin das selbsttätige Verbinden der beiden Verbindungselemente begünstigt.
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In einer Ausführungsform ist das zweite Verbindungselement auf einer Leiterplatte in dem Kameragehäuse angeordnet. Dadurch kann dieses zweite Verbindungselement direkt mit elektronischen Bauteilen gekoppelt sein, die auf der Leiterplatte angeordnet sind. Außerdem ist somit eine besonders stabile Anordnung des zweiten Verbindungselements gewährleistet.
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Das zweite Verbindungselement ist bevorzugt als SMD-Bauteil (surface-mounted device) ausgebildet, welches eine lötfähige Oberfläche aufweist, über welche das zweite Verbindungselement mit einer Metallfläche auf der Leiterplatte in SMT-Technologie (surface-mounting tchnology) verlötet ist. Dies erleichtert weiterhin die Montage und somit die Herstellung der Fahrzeugkamera und sorgt für eine betriebssichere und rutschfeste Befestigung des zweiten Verbindungselements auf der Leiterplatte. Außerdem ist somit stets gewährleistet, dass das zweite Verbindungselement senkrecht zur Leiterplatte und somit senkrecht zur Montageöffnung und dadurch auch in Richtung zum ersten Verbindungselement ausgerichtet ist.
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Die genannte Gehäusewand, welche die Koaxialleitung trägt, ist bevorzugt an einer Rückseite des Kameragehäuses angeordnet. Diese Rückseite liegt einer Linse der Fahrzeugkamera gegenüber, welche wiederum an einer Frontseite des Kameragehäuses befestigt ist.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkamera.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 in schematischer und perspektivischer Darstellung eine Fahrzeugkamera gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 in schematischer Darstellung eine Schnittansicht durch die Fahrzeugkamera gemäß 1 entlang einer in 1 angedeuteten Ebene II;
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3 in schematischer Explosionsdarstellung die Fahrzeugkamera gemäß 1;
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4 in schematischer Darstellung die Fahrzeugkamera von einem anderen Blickwinkel aus;
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5 die Schnittansicht durch die Kamera gemäß 2 bei einem abgenommenen Deckel; und
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6 eine perspektivische Darstellung durch die Fahrzeugkamera gemäß 5.
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Eine in 1 dargestellte und insgesamt mit 1 bezeichnete Fahrzeugkamera ist zur Installation in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, konzipiert. Die Fahrzeugkamera 1 kann beispielsweise an einem Stoßfänger, einer Heckklappe oder aber in einem Außenspiegel eingesetzt werden.
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Die Fahrzeugkamera 1 umfasst ein Kameragehäuse 2, welches aus Kunststoff ausgebildet sein kann. Das Kameragehäuse 2 besteht im Ausführungsbeispiel aus zwei Gehäuseteilen, nämlich einem einstückigen Grundkörper 3 sowie einer Gehäusewand 4, welche in Form eines Deckels 5 ausgebildet ist. Die elektronischen Komponenten der Kamera 1 sind in einem Innenraum des Grundkörpers 3 angeordnet. Der Grundkörper 3 des Kameragehäuses 2 ist einstückig ausgebildet. Der Grundkörper 3 kann ein Gussteil sein.
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Auch der Deckel 5 kann ein Gussteil sein, welches durch Spritzgießen hergestellt wird. Der Deckel 5 kann über Schrauben 6 mit dem Grundkörper 3 verbunden werden.
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An einer Frontseite 7 des Kameragehäuses 2 ist eine Linse 8 angeordnet, durch welche die Fahrzeugkamera 1 Bilder einer Fahrzeugumgebung erfassen kann. Die Linse 8 ist an dem Grundkörper 3 des Kameragehäuses 2 befestigt. An einer der Linse 8 gegenüber liegenden Rückseite 9 des Kameragehäuses 2 ist wiederum eine elektrische Anschlusseinrichtung 10 angeordnet, über welche die Fahrzeugkamera 1 an ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs elektrisch angeschlossen werden kann. Über die Anschlusseinrichtung 10 werden digitale Signale bzw. Bilddaten übertragen. Es ist auch möglich, über die Anschlusseinrichtung 10 Steuersignale an die Fahrzeugkamera 1 zu übertragen und/oder die Fahrzeugkamera 1 mit elektrischer Energie zu versorgen.
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Die Bilder werden mittels eines Bildsensors bereitgestellt, welcher in dem Kameragehäuse 2 angeordnet und in den Zeichnungen nicht näher gekennzeichnet ist.
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Eine Schnittansicht durch die Anschlusseinrichtung 10 ist in 2 näher dargestellt. Die Anschlusseinrichtung 10 ist im Ausführungsbeispiel als eine Koaxial-Anschlusseinrichtung ausgebildet und umfasst eine Koaxialleitung 11 (Koaxialkabel). Diese Koaxialleitung 11 ist integral mit dem Deckel 5 ausgebildet und dabei in den Deckel 5 eingegossen. Dies bedeutet, dass die Koaxialleitung 11, und genauer gesagt ein Bereich der Koaxialleitung 11, durch das Kunststoffmaterial des Deckels 5 umspritzt ist.
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Der Deckel 5 ist dabei insgesamt haubenförmig ausgebildet und weist eine Einbuchtung bzw. eine Aufnahme 12 auf. Mit dem Deckel 5 wird eine Montageöffnung 13 des Grundkörpers 3 des Kameragehäuses 2 verschlossen. Der Deckel 5 hat einen umlaufenden und rahmenförmigen Flansch 14, welcher mit dem Grundkörper 3 in Anlage gebracht werden kann, um die Montageöffnung 13 zu verschließen. Der Flansch 14 steht von einer Wand 15 senkrecht ab, in welcher eine kreisförmige Aussparung 16 ausgebildet ist. Ein Rand dieser Aussparung 16 ist mit einer weiteren Wand 17 verbunden, welche unter einem Winkel zur Wand 15 angeordnet und mit einem Verbindungsbereich 18 verbunden ist, der mit der Koaxialleitung 11 verbunden ist. Die Aufnahme 12 des Deckels 5 ist insgesamt durch den Flansch 14, die Wand 15 sowie durch die Wand 17 begrenzt.
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Ein Abschnitt 19 der Koaxialleitung 11 ist in der Aufnahme 12 des Deckels 5 angeordnet und erstreckt sich senkrecht zur Wand 15 und parallel zum Flansch 14. Der Abschnitt 19 erstreckt sich senkrecht zur Montageöffnung 13. An einem Ende 20 des Abschnitts 19 ist ein erstes koaxiales Verbindungselement 21 befestigt, welches im Ausführungsbeispiel in Form einer Koaxialbuchse ausgebildet ist, in welche ein zweites koaxiales Verbindungselement 22 in Form eines Koaxial-Steckers eingesteckt ist. Das zweite Verbindungselement 22 ist auf einer Leiterplatte 23 angeordnet, die in dem Grundkörper 3 des Kameragehäuses 2 befestigt ist. Die Leiterplatte 23 ist im Bereich der Montageöffnung 13 angeordnet, sodass sich das zweite Verbindungselement 22 durch die Montageöffnung 13 hindurch erstreckt und in Richtung nach außerhalb des Grundkörpers 3 zeigt. Das zweite Verbindungselement 22 erstreckt sich dabei senkrecht zur Ebene der Montageöffnung 13 und liegt etwa mittig auf der Leiterplatte 23.
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Wie aus 3 hervorgeht, ist das zweite Verbindungselement 22 als SMD-Bauteil ausgeführt, welches auf einer Oberfläche 24 der Leiterplatte 23 verlötet ist. Das zweite Verbindungselement 22 ist somit ortsfest in dem Grundkörper 3 des Kameragehäuses 2 angeordnet und ragt ein wenig aus dem Grundkörper 3 in Richtung zum Deckel 5 heraus.
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Die Unterseite des Deckels 5 ist in perspektivischer Darstellung in 4 gezeigt. Hier ist die Ausgestaltung des ersten Verbindungselements 21 als Koaxial-Buchse erkennbar, in welche der Koaxial-Stecker (das zweite Verbindungselement 22) eingesteckt werden kann.
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Wie aus den 5 und 6 weiterhin hervorgeht, ist das erste Verbindungselement 21 etwa auf der Höhe des Flansches 14 angeordnet. Wie das zweite Verbindungselement 22 ist auch das erste Verbindungselement 21 mittig in der Aufnahme 12 angeordnet. Beide Verbindungselemente 21, 22 sind also einander gegenüberliegend angeordnet und somit in Richtung senkrecht zur Koaxialleitung 11 in der gleichen Position angeordnet. Wie aus 5 hervorgeht, weist das erste Verbindungselement 21 eine Einführschräge 25 auf, welche das Einführen des Koaxial-Steckers in die Koaxial-Buchse erleichtert. Diese Einführschräge 25 ist dazu federnd ausgebildet, was weiterhin die Verbindung vereinfacht.
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Gemäß der Pfeildarstellung 26 ist der Abschnitt 19 der Koaxialleitung 11, welcher auf einer dem Grundkörper 3 zugewandten Seite 27 des Deckels 5 angeordnet ist, in Richtung senkrecht zur Koaxialleitung 11 flexibel beweglich ausgebildet. Der Abschnitt 19 kann gemäß der Pfeildarstellung 26 und somit senkrecht zur Koaxialleitung 11 leicht gebogen werden. Dadurch wird erreicht, dass sich das erste Verbindungselement 21 beim Montieren der Fahrzeugkamera 1 auf das zweite Verbindungselement 22 unter Zusammenwirkung der Einführschräge 25 mit dem Koaxial-Stecker ausrichten kann.
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Ausgehend von der Darstellung gemäß den 5 und 6 wird bei der Montage der Fahrzeugkamera 1 der Deckel 5 in Anlage mit dem Grundkörper 3 gebracht und über die Schrauben 6 befestigt. Beim Verschließen der Montageöffnung 13 bzw. beim Bewegen des Deckels 5 in Richtung zum Grundkörper 3 werden die Verbindungselemente 21, 22 aufeinander ausgerichtet und verbinden sich selbsttätig, sobald der Deckel 5 den Grundkörper 3 erreicht. Die flexible Ausgestaltung des Abschnitts 19 sowie die Einführschräge 25 erleichtern dabei den Verbindungsvorgang. Dadurch werden auch mögliche Toleranzen ausgeglichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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