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Die Erfindung betrifft eine Kameraeinheit zum Einsatz an Kraftfahrzeugen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kameraeinheit, die in einem Durchbruch einer Außenverkleidung eines Fahrzeugs im Heckbereich anzuordnen ist, um das heckseitige Umfeld eines Fahrzeugs, insbesondere den nachfolgenden Verkehr oder Hindernisse beim Einparkvorgang zu überwachen.
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Kameras zur Überwachung des Umfelds von Fahrzeugen sind im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die
WO 2012/037930 eine Kameraeinheit der eingangs genannten Art. Die dort gezeigte Kameraeinheit ist mit einem Schutzelement ausgestattet, welches die Kamera bedeckt und schützt, wenn sich diese in einem Ruhezustand befindet. Soll der Heckbereich, beispielsweise für einen Einparkvorgang oder während des Rückwärtsfahrens überwacht werden, kann die Abdeckung der Kamera verschwenken und die Kamera in eine Aufnahmeposition gebracht werden. Sowohl die Schutzabdeckung als auch die Kamera selbst können also unterschiedliche Stellungen einnehmen, je nach gewähltem Betriebsmodus. Auch Kameras die fixiert am Fahrzeug angebracht sind und freiliegende Kameras sind im Stand der Technik bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kameraeinrichtung mit verbessertem Nutzwert und verbesserter Zuverlässigkeit zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Kameraeinrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Kameraeinheit weist ein Trägergehäuse und eine damit verbundene Antriebseinheit auf. An dem Trägergehäuse ist eine Schutzabdeckung angeordnet und in dem Trägergehäuse ist eine Kamera aufgenommen, die zwischen verschiedenen Stellungen mit Hilfe der Antriebseinheit bewegbar ist.
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Trägergehäuse, Antriebseinheit, Kamera und Schutzabdeckung bilden ein Modul oder eine Baueinheit, die bei einem Fahrzeug in den Durchbruch einer Außenverkleidung einsetzbar ist und in kompakter und ästhetischer Weise integriert wird. Die Antriebseinheit weist z.B. einen ansteuerbaren Elektromotor oder einen sonstigen Aktuator auf, welcher z.B. mit einem Getriebe zur Veränderung der Kameraposition gekoppelt sein kann, um die Kamera in das Trägergehäuse hineinzuziehen oder aus dem Trägergehäuse herauszufahren.
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Diesbezügliche technische Lösungen sind bekannt, wobei die Trajektorie der Kamera linear sein kann oder einen komplexeren Verlauf nehmen kann. Die Kamera kann dazu beispielsweise mit entsprechenden Führungsmitteln und zugehöriger Kulisse gekoppelt sein, um eine Längsbewegung zu vollziehen und ggf. auch eine kombinierte Schwenkbewegung, um in einem Bewegungsabschnitt entlang der Bewegungsbahn die Sicht beispielsweise auf den Bodenbereich hinter dem Fahrzeug zu ermöglichen. Für eine diesbezüglich mögliche Gestaltung wird auf die eingangs bereits genannte
WO 2012/037930 verwiesen. Eine andere Gestaltung zeigen beispielsweise die
EP 2 018 297 A1 oder auch die
EP 2 054 572 A1 . Auf diese Dokumente wird hinsichtlich der Möglichkeiten zur Ausbildung eines Antriebs und einer Bewegungsbahn einer Kamera mit Schutzabdeckung ausdrücklich Bezug genommen.
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Bei der erfindungsgemäßen Kameraeinheit kann sich die Kamera in einer ersten Position befinden, während sich die Schutzabdeckung ebenfalls in einer ersten Schutzabdeckungsstellung befindet. Diese erste Stellung beider Elemente ist eine Ruhestellung, wenn die Kameraeinheit nicht zur Aufnahme von Umgebungsbildern des Heckbereichs angesteuert wird.
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Die Kameraeinheit ist in dieser ersten Stellung in das Trägergehäuse zurückgezogen und von der Schutzabdeckung beabstandet und bedeckt. Die Schutzabdeckung liegt dann beispielsweise am Trägergehäuse an oder bedeckt dieses jedenfalls gegenüber unmittelbar einwirkenden Umgebungseinflüssen. Unter Bedeckung der Kamera durch die Schutzabdeckung ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass ein unmittelbarer Zugang zur Kamera abgedeckt wird, so dass diese beispielsweise vor Steinschlag und unmittelbar auftreffenden Flüssigkeiten oder Schmutz geschützt ist. Die Schutzabdeckung überdeckt also jedenfalls zu wesentlichen Teilen den Sichtbereich der Kamera und die Sichtlinien von der Kamera aus in die Umgebung.
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Die Kamera kann durch Ansteuerung des Antriebs in eine zweite Stellung gebracht werden. In dieser Stellung soll die Kamera Aufnahmen des Heckbereichs ermöglichen, also zum Beispiel die Umgebung im Heckbereich oder den nachfolgenden Verkehr. Dazu wird die Kamera verfahren oder verschoben und der Schutzabdeckung angenähert, wird also aus der Ruheposition in dem Trägergehäuse zu der Schutzabdeckung hin verfahren.
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Um die Sicht der Kamera in der zweiten Stellung freizugeben und dennoch zu schützen, wenn sie sich in der ersten Kamerastellung befindet, weist die Schutzabdeckung eine verformbare, flexible Dichteinrichtung auf. Diese Dichteinrichtung verschließt eine Öffnung in der Schutzabdeckung in einem Bereich, durch welchen die Kamera auf ihrer Bewegungsbahn von der ersten in die zweite Position bewegt wird. Die Kamera verdrängt oder durchstößt die flexible Dichteinrichtung und kann dann, in der zweiten Position angekommen, den Bereich jenseits der Dichteinrichtung erfassen. Wird die Kamera wieder aus der zweiten Position in die erste zurückgezogen, so verlässt sie wieder die Dichteinrichtung die sich in die Ausgangsstellung aufgrund der eigenen Rückstellkräfte zurückzieht und den von ihr überdeckten Bereich wieder dichtet.
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Die zweite Stellung der Kamera, in welcher sie die Dichteinrichtung wenigstens teilweise durchragt, ist insbesondere vorgesehen, um den Heckbereich auch während der Fahrt des Fahrzeugs zu überwachen. Dies ist beispielsweise bei sogenannten Pre-Crash-Systemen sinnvoll, die während des Betriebs des Fahrzeuges den nachfolgenden Verkehr überwachen und bei unnatürlich rascher Annäherung eines weiteren Fahrzeugs den Fahrzeuginnenraum auf einen Auffahrunfall vorbereiten, beispielsweise durch Anpassung der Sitzposition oder Straffung der Sitzgurte. Derartige Pre-Crash-Systeme sind bekannt und die erfindungsgemäße Einrichtung sorgt mit der Möglichkeit der Reinigung im geschlossenen Zustand der Schutzabdeckung für eine sicherere und verlässlichere Ausführung derartiger Verfahren, die auf hochwertige Bilddaten aus dem Heckbereich angewiesen sind.
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Die Dichteinrichtung ist eine Einrichtung aus einem flexiblen und weichen Material, und die Dichteinrichtung kann durch die mechanische Einwirkung der Kamera auf ihrer Bewegungsbahn problemlos verdrängt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dichteinrichtung als Membrandurchführung oder Membrantülle ausgefügt, insbesondere als geschlitzte Membrantülle. Derartige Durchführungen sind bekannt und in zahlreichen Größen verfügbar.
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Es ist erfindungsgemäß nicht erforderlich, dass die Kamera die Dichteinrichtung vollständig durchstößt, also z.B. das Kameragehäuse bis in die Dichteinrichtung geführt wird. Es genügt, wenn die Linse der Kamera die Dichteinrichtung soweit erweitert oder verdrängt, dass eine Aufnahme des heckseitigen Bereichs möglich ist.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn die der Kamera zugewandte Seite der Dichteinrichtung Wischlippen aufweist, welche den in Kontakt tretenden Bereich der Kamera, insbesondere deren Kameralinse, beim Durchstoßen abzieht. So wird eine mechanische Reinigung der Kamera beim Durchstoßen ermöglicht. Die Dichteinrichtung kann dazu auch Beschichtungen oder Gewebelagen auf der Kameraseite aufweisen.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Schutzabdeckung mehrlagig und mit einem inneren Hohlraum ausgebildet. Zur Außenseite des Fahrzeuges weist die Schutzabdeckung dann ein transparentes Fenster auf, durch welches die Kamera, vor Staub und Umwelteinflüssen geschützt, den Heckbereich überwacht. Der Zugang zum Hohlraum wird durch die Dichteinrichtung wenigstens teilweise verschlossen und von der Kamera bei der Bewegung aus der Ruhestellung in den Hohlraum durchstoßen oder verdrängt. Auf der zur Kamera gewandten Seite des inneren Hohlraums ist die Dichteinrichtung gegenüber von dem transparenten Bereich angeordnet, so dass die Kamera in der zweiten Stellung durch die Dichteinrichtung hindurch in den inneren Hohlraum hineinragt und durch den transparenten Bereich der Schutzabdeckung hindurch einen äußeren Sichtbereich erfasst.
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Diese Gestaltung ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Schutzabdeckung als multifunktionales Bauteil ausgebildet ist. Die Schutzabdeckung für Kameras in bekannten Gestaltungen kann z.B. als Handhabe oder Griff für eine Betätigung einer Heckklappe dienen. Dann ist für ausreichende mechanische Stabilität bei gleichzeitiger Gewichtsoptimierung zu sorgen und außerdem für ein ästhetisch akzeptables Aussehen in dem prominenten Bereich im Fahrzeugheck.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung integriert die Kameraeinrichtung entsprechend nicht nur eine Schutzabdeckung, die Schutzabdeckung selbst weist außerdem noch die Zusatzfunktion einer Handhabe für eine Klappe, insbesondere Kofferraumklappe auf. Eine derartige Kameraeinheit dient dann in ästhetischer und praktischer Weise sowohl als abgedeckte Kameraeinrichtung als auch als Griffeinrichtung und Handhabeeinrichtung für die Betätigung der Heckklappe. Zur Betätigung kann ein Benutzer an die Handhabe angreifen und diese gegen den Träger verschwenken. Die verschwenkte Handhabe betätigt beispielsweise einen Mikroschalter oder löst mechanisch einen Öffnungsmechanismus der Kofferraumklappe aus.
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Es ist außerdem auch aus weiteren Gründen vorteilhaft, wenn die Schutzabdeckung gegenüber dem Trägergehäuse bewegbar angeordnet ist. Beispielsweise schwenkt oder dreht die Schutzabdeckung gegenüber dem Trägergehäuse in einem alternativen Betriebsmodus derart weg, dass die Kamera aus dem Trägergehäuse durch den Antrieb ein Stück herausgeschoben und ggf. geschwenkt werden kann. Auf diese Weise sieht die Kamera beispielsweise auf den Bodenbereich hinter dem Fahrzeug unter der Schutzabdeckung hindurch also an dieser vorbei.
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In einer Abwandlung der Erfindung kann die Schutzabdeckung auch mit einem Zierelement, beispielsweise einem Herstelleremblem versehen sein.
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Außerdem kann die Handhabe auch weitere Funktionselemente, insbesondere Beleuchtungselemente und Vorfeldbeleuchtungen aufweisen.
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Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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1a zeigt eine Kameraeinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in perspektivischer Schrägansicht.
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1b zeigt das Ausführungsbeispiel aus 1a in einer Seitenansicht.
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1c zeigt das Ausführungsbeispiel aus 1b in einer Schnittansicht.
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2a zeigt das erste Ausführungsbeispiel mit teildemontierter Schutzabdeckung in einer Schrägansicht.
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2b zeigt die Anordnung aus 2a in einer Draufsicht.
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3a zeigt die Anordnung gemäß erstem Ausführungsbeispiel mit teilweise entfernter Schutzabdeckung in einer Schrägansicht.
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3b zeigt die Schutzabdeckung und Dichteinrichtung in einer explodierten Darstellung.
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3b zeigt die Schutzabdeckung mit Dichteinrichtung.
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Die 1a, 1b und 1c zeigen eine Kameraeinrichtung (1). Ein Gehäuseträger (2) trägt eine Schutzabdeckung (3). An dem Gehäuseträger (2) ist eine Antriebseinheit (4) montiert. Die Anordnung ist mit dem Gehäuseträger (2) derart in einer Ausnehmung eines Fahrzeugaußenblechs (nicht dargestellt) anzuordnen, dass die Schutzabdeckung (3) den Außenbereich des Fahrzeugs ragt und die Antriebseinheit (4) im Inneren des Fahrzeugs aufgenommen ist.
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Mit der Antriebseinheit (4) sind Kopplungsmittel in Gestalt von Kabeln (nicht dargestellt) verbunden, um eine Energieversorgung und eine Ansteuerung der Antriebseinheit zu ermöglichen. Diese Kabel können mit dem Kabelbaum des Fahrzeugs gekoppelt werden.
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In der gezeigten Ausführungsform ist die Schutzabdeckung (3) in einem Schwenklager (5) an dem Gehäuseträger (2) befestigt. Wie in 1c in einer Schnittansicht durch die Mittelebene der Anordnung erkennbar, ist in dem Trägergehäuse (2) ein freier Raum ausgebildet, in welchen die Schutzabdeckung (3) bei einem Verschwenken um die Schwenkachse (5) mit ihrer oberen Hälfte hineinschwenken kann. Diese Schwenkung dient insbesondere der Betätigung der Schutzabdeckung durch einen Benutzer als Griff zur Heckklappenöffnung.
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Die Schutzabdeckung (3) ist in diesem Ausführungsbeispiel mehrlagig ausgebildet ist, insbesondere um zusätzliche Leuchtelemente (10) und Zierkomponenten aufzunehmen. Eine äußere Deckwand (3a) ist mit einem transparenten Material gebildet und weist außerdem Zierelemente auf. Eine innere Wandung, im weiteren als Schutzabdeckungsträger (3b) bezeichnet, bildet mit der Wandung oder Lage (3a) einen inneren Hohlraum und bildet einen leichten, mechanisch stabilen Hohlkörper zur Betätigung.
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In der Schnittansicht 1c ist die Kamera (15) dargestellt, welche mit der Antriebseinheit (4) zur Verstellung gekoppelt ist. Die Kamera (15) nimmt in dieser Darstellung eine erste Position ein, in welcher sie von der Schutzabdeckung (3), die sich ebenfalls in der ersten Schutzabdeckungsposition befindet, gegenüber Umwelteinflüssen weitgehend abgeschirmt wird.
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Eine flexible Dichtung (16) ist in der inneren Wandung (3b) der Schutzabdeckung im Bewegungsweg der Kamera (15) angeordnet und kann zur Aufnahme von der Linse der Kamera (15) durchstoßen werden, um den Außenbereich durch die transparente Wandung (3a) zu erfassen.
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Die 1a, 1b und 1c zeigen die Schutzabdeckung (3) mehrteilig, die genaue Struktur wird jedoch besser aus den 2a und 2b deutlich. In diesen ist die transparente Frontseite (3a) der Schutzabdeckung entfernt. Dies gibt den Blick auf den Schutzabdeckungsträger (3b) frei, in dem beispielsweise Aussparungen für Beleuchtungseinrichtungen (10) mit zugehörigen Schaltungskomponenten vorgesehen sind. Außerdem ist in dem Schutzabdeckungsträger (3b) eine Öffnung (7) ausgebildet. In diese Öffnung wird die Dichtungseinrichtung in Gestalt einer geschlitzten Membrantülle eingesetzt wie unten beschrieben. Die Dichteinrichtung ist in dieser Darstellung jedoch noch nicht gezeigt, um die Ausrichtung der Kamera (15) zu der Öffnung (7) deutlich zu machen. Die Öffnung liegt vor der Kamera (15), so dass die Kamera beim Herausfahren aus dem Gehäuseträger (2) wenigstens teilweise mit ihrer Linsenanordnung durch die Öffnung (7) fahren kann.
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Die 2b zeigt die Anordnung aus 2a in einer anderen Perspektive und gibt den Blick durch die Öffnung (7) auf die Kamera (15) frei.
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In den 3a, 3b, 3c ist die Schutzabdeckung (3) mit der Dichteinrichtung (16) in Gestalt einer Membrantülle versehen. Die Membrantülle (16) ist in die Öffnung (7) eingesetzt. Wird die Kamera (15) mit Hilfe der Antriebseinheit (4) aus dem Trägergehäuse (2) in Richtung der Schutzabdeckung (3) gefahren, durchstößt die Linsenanordnung der Kamera (15) die elastische Dichtung (16) und ragt in den inneren Hohlraum der Schutzabdeckung (3). Da sich im montierten Zustand dann nur noch der transparente Teil (3a) der Schutzabdeckung vor der Kamera befindet, kann die Kamera im Pre-Crash Modus den nachfolgenden Verkehr in geschützter Art und Weise aufnehmen.
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Ist die Kamera (15) jedoch in der Ruhestellung, wie hier dargestellt, so dichtet die Membrantülle (16) den inneren Bereich der Schutzabdeckung (3) gegenüber Staub und sonstigen Umwelteinflüssen ab.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2012/037930 [0002, 0007]
- EP 2018297 A1 [0007]
- EP 2054572 A1 [0007]
