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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Kameraeinheit, die eine Kamera und ein Verschlusselement umfasst, wobei die Kamera vorgesehen ist, um einen Außenbereich, insbesondere hinter dem Fahrzeug, zu erfassen, und das Verschlusselement die Kamera bei -nichtgebrauch vor Verschmutzung und Beschädigung schützen soll.
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Bei dieser herkömmlichen Kameraeinheit ist in einer Ruheposition eine Kamera in einem Aufnahmeraum im Innern des Fahrzeugs hinter einem Verschlusselement verborgen, das in Blickrichtung der Kamera liegt. Um eine Betriebsposition zu erreichen, in der das Verschlusselement nicht mehr das Blickfeld der Kamera beeinträchtigt, müssen erst die Kamera und das Verschlusselement in einer gleichen Richtung, senkrecht zur Außenhaut des Fahrzeugs, verfahren werden, bis die Kamera vor der Außenhaut liegt und nach unten geschwenkt werden kann, so dass die Fahrbahn unmittelbar hinter dem Fahrzeug in ihr Blickfeld gelangt. Die parallele Bewegung von Kamera und Verschlusselement machen eine große Einbautiefe der Kameraeinheit am Fahrzeug erforderlich; die Kombination von Translation und Kippbewegung der Kamera verkompliziert deren Führungsmechanismus.
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Die Bewegung von Kamera und Verschlusselement ist über einen Exzenter angetrieben, dessen Drehbewegungsfreiheit durch ein die Translation des Verschlusselements führendes Gehäuse eingeschränkt ist. Um die Kameraeinheit von der Betriebsposition in die Ruheposition zu bringen, muss der Exzenter in anderer Richtung rotieren als beim Verschieben von der Ruheposition in die Betriebsposition.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Kameraeinheit für ein Fahrzeug derart auszubilden, dass die Kameraeinheit eine geringere Einbautiefe benötigt.
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Die Aufgabe wird einer Ausgestaltung der Erfindung zufolge dadurch gelöst, dass bei einem Fahrzeug mit einer Kameraeinheit, die eine Kamera und ein Verschlusselement umfasst und durch eine Antriebseinheit zwischen einer Ruheposition, in der das Verschlusselement das Blickfeld der Kamera verdeckt und einer Betriebsposition, in der ein zu überwachender Bereich der Umgebung des Fahrzeugs in dem Blickfeld der Kamera liegt, verfahrbar ist, eine erste Bewegungsrichtung der Kamera von der Ruheposition in die Betriebsposition und eine zweite Bewegungsrichtung des Verschlusselements von der Ruheposition in die Betriebsposition einen konkaven Winkel aufspannen und eine Oberflächennormale der Außenhaut des Fahrzeugs am Einbauort der Kameraeinheit innerhalb des Winkels liegt. Aufgrund der nichtparallelen Bewegung von Kamera und Verschlusselement wird das Verschlusselement aus dem Blickfeld der Kamera herausbewegt, ohne dass es einer Kippbewegung der Kamera bedarf. Da die Bewegungsrichtung sowohl der Kamera als auch des Verschlusselements schräg zur Oberflächennormalen liegt, reduziert sich der Platzbedarf in Richtung der Oberflächennormalen.
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Vorzugsweise umfasst die Kameraeinheit ein Gestell, das zwei einander gegenüberliegende Platten umfasst, an denen in der ersten Richtung verlaufende erste Führungskonturen und in der zweiten Richtung verlaufende zweite Führungskonturen gebildet sind.
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Die Kamera und das Verschlusselement können auf Trägerplatten platziert sein, die sich zwischen den Platten des Gestells erstrecken und mit den Führungskonturen verschiebbar im Eingriff sind. So können die Kamera und das Verschlusselement in dem definierten Winkel zueinander verschoben werden.
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Um die Kameraeinheit in der Herstellung vereinfacht zusammensetzen zu können, sollten die Platten des Gestells vorzugsweise auseinander spreizbar sein. Wenn die Platten auseinandergespreizt sind, können die Trägerplatten der Kamera und des Verschlusselements zunächst mit der Führungskontur einer der Platten des Gestells in Eingriff gebracht werden; indem man anschließend die Platten des Gestells wieder zusammenrücken lässt, wird auch der Eingriff mit der jeweils anderen Führungskontur hergestellt.
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Um die Bewegung der Platten in die auseinandergespreizte Stellung zu führen und anschließend die Herstellung des Eingriffs an beiden Platten zu erleichtern, können die Platten über eine Brücke schwenkbar verbunden sein.
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Die erste Führungskontur und die zweite Führungskontur einer Platte sollten vorzugsweise einen konkaven Winkel zwischen 60 und 120 Grad aufspannen, damit die Kamera und das Verschlusselement bei reduzierter Einbautiefe effektiv auseinandergeschoben werden können.
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Zum Antreiben der Bewegung der Kamera und/oder des Verschlusselements zwischen der Ruheposition und der Betriebsposition sollte ein Exzenter anschlagfrei um eine Achse drehbar sein. So reicht es aus, das die Antriebseinheit nur in eine Richtung dreht. Eine Schaltung zum Steuern eines Richtungswechsels der Antriebseinheit ist nicht erforderlich.
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Es kann wenigstens ein Lenker mit der Kamera oder dem Verschlusselement und mit dem Exzenter gelenkig verbunden sein. Dadurch kann eine Rotation der Antriebseinheit in eine translatorische Bewegung zum Verfahren der Kamera bzw. des Verschlusselements übersetzt werden.
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Wenn ein zwei Lenker vorgesehen sind, sollte ein erster Angelpunkt, an dem der erste Lenker am Exzenter angreift, und ein zweiter Angelpunkt, an dem der zweite Lenker am Exzenter angreift, an der Achse, um die der Exzenter rotiert, einen Winkel aufspannen, der dem Winkel zwischen der ersten und der zweiten Führungskontur entspricht. So ist sichergestellt, dass die Kamera und das Verschlusselement jeweils ohne Phasenversatz zueinander die Ruheposition und die Betriebsposition erreichen.
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Vorzugsweise kann die Kameraeinheit an eine Gangschaltung des Fahrzeugs gekoppelt sein, um bei eingelegtem Rückwärtsgang die Betriebsposition einzunehmen. So kann die Kamera, wenn die Kameraeinheit am Heck eingebaut ist, ein Bild von einem schlecht einsehbaren rückwärtigen Außenbereich immer dann liefern, wenn dies erforderlich ist.
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Sinnvoll ist es, die Kameraeinheit ebenso an die Gangschaltung zu koppeln, um bei eingelegtem Vorwärtsgang die Ruheposition einzunehmen. So kann die Kamera automatisch von dem Verschlusselement abgedeckt werden, und ist bei Nichtgebrauch vor Beschädigungen und Verschmutzung geschützt, ohne dass ein Fahrer des Fahrzeugs zusätzlich ein Bedienelement betätigen muss.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
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1 einen Ausschnitt einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Kameraeinheit in Ruhestellung;
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2 den Ausschnitt mit der Kameraeinheit in Betriebsstellung;
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3 eine Ansicht der Kameraeinheit
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4 ein Gestell zum Aufnehmen der Kameraeinheit;
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5 ein Gehäuse, das die Kameraeinheit und das Gestell aufnimmt;
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6 einen detaillierten Schnitt durch die Kameraeinheit in der Ruheposition;
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7 einen schematischen Schnitt durch die Kameraeinheit in der Ruheposition; und
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8 einen schematischen Schnitt durch die Kameraeinheit in der Betriebsposition.
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1 zeigt ein Stück der Außenhaut 1 eines Kraftfahrzeugs, hier ein Stück einer Heckklappe, an dem ein Emblem angebracht ist.
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Das Emblem bildet ein Verschlusselement 2 einer Kameraeinheit 3, das wie in 2 gezeigt, aus der in 1 gezeigten, mit der Außenhaut 1 bündigen Ruheposition in eine in 2 gezeigte Betriebsposition verfahrbar ist, in der eine in der Ruhestellung hinter dem Verschlusselement 2 verborgene Kamera 5 sichtbar ist. Eine Frontlinse der Kamera 5 ist schräg nach unten gerichtet, um die Fahrbahnoberfläche unmittelbar hinter dem Fahrzeug und eventuelle Hindernisse darauf zu erfassen.
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3 zeigt die Kameraeinheit 3 ohne die Außenhaut 1 aus einer Blickrichtung entgegengesetzt derjenigen der 1 und 2. Das Verschlusselement 2 ist lösbar, hier durch Schrauben, mit einem Schaft 12 verbunden. Der Schaft 12 hängt einteilig mit einer Trägerplatte 7 zusammen, die unter einem Winkel von ca. 45° gegen das Verschlusselement 2 geneigt ist. In einem randoffenen Ausschnitt der Trägerplatte 7 ist eine Welle 26 befestigt, an der ein Lenker 8 angreift. Ein von der Platte abgewandtes Ende des Lenkers 8 greift um eine Achse 27 schwenkbar an einem Exzenter 9 an.
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Der Exzenter 9 umfasst hier zwei Arme 28, 29 die durch eine Welle starr verbunden sind. Die Welle ist in der Fig. nicht sichtbar, weil sie von dem Lenker 8 umgriffen ist und den Angelpunkt seiner Schwenkbewegung um die Achse 27 definiert. Der linke Arm 28 verbindet die Welle mit einer Antriebswelle 10, um bei einer von einem Elektromotor 6 angetriebenen Drehung der Antriebswelle 10 den Angelpunkt auf einer Kreisbahn zu führen. Der rechte Arm 29 verbindet die nicht sichtbare Welle mit einem Angelpunkt 13, an dem ein zweiter Lenker 14 angreift. Analog zur Verbindung des Lenkers 8 mit der Trägerplatte 7 ist der Lenker 14 mit einer Trägerplatte 15 verbunden, an der die Kamera 5 montiert ist. Auch diese Trägerplatte 15 ist unter ca. 45° gegen das Verschlusselement 2 geneigt, allerdings in entgegengesetzter Richtung zur Trägerplatte 7, so dass die beiden Trägerplatten zusammen einen zum Verschlusselement 2 hin offenen Winkel von ca. 90° aufspannen.
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4 zeigt ein Gestell 16, das vorgesehen ist, um die Kameraeinheit 3 aufzunehmen. Das Gestell 16 umfasst zwei sich parallel gegenüberliegende Platten 17, 18, die über eine Brücke 19 elastisch schwenkbar miteinander verbunden sind. Aus den Platten 17, 18 sind obere Führungskonturen 20 und untere Führungskonturen 21 ausgespart. Die oberen Führungskonturen 20 sind vorgesehen, um Ränder der Trägerplatte 7 aufzunehmen und so die Bewegung des Verschlusselements 2 zwischen der Ruheposition und der Betriebsposition zu führen; entsprechend nehmen die unteren Führungskonturen 21 Ränder der Trägerplatte 15 auf und führen die Bewegung der Kamera 5. Die geradlinig langgestreckten Führungskonturen 20, 21 spannen einen Winkel • auf; dies ist auch der oben erwähnte Winkel zwischen den Trägerplatten 7, 15 bzw. den von den Führungskonturen 20, 21 und den in sie eingreifenden Trägerplatten 7, 15 geführten Bewegungsrichtungen der Kamera 5 und des Verschlusselements 2.
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In einem ersten Montageschritt werden die Platten 17, 18 an ihren unteren Kanten 30 auseinandergespreizt, und die Trägerplatte 7 wird von unten kommend in die Führungskonturen 20 eingeschoben. Anschließend werden die Platten 17, 18 nur noch an ihren vorderen Spitzen auseinandergespreizt, so dass der Eingriff der Trägerplatte 7 in den Führungskonturen 20 bestehen bleibt, während die Trägerplatte 15 in die Führungskonturen 21 eingefügt wird.
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An der Platte 18 ist ein der Platte 17 zugewandter Vorsprung 22 geformt, an dessen in 4 nicht sichtbarer Rückseite eine Rinne ausgespart ist. In diese Rinne wird die Antriebswelle 10 eingefügt.
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In 5 ist ein Gehäuse 4 dargestellt, das vorgesehen ist, um unter der Außenhaut 1 montiert zu werden und die in dem Gestell 16 vormontierte Kameraeinheit 3 aufzunehmen. Zwei Nuten 23 nehmen die unteren Kanten 30 der Platten 17, 18 auf. Ein Auseinanderschwenken der Platten 17, 18, durch das sich die Trägerplatten 7, 15 aus den Führungskonturen 20, 21 lösen könnten, ist so nicht mehr möglich.
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Eine Rinne 24 des Gehäuses ergänzt die Rinne des Vorsprungs 22 zu einem die Welle 10 umgreifenden Lager. In Verlängerung der Rinne 24, jenseits der rechten Nut 23, befindet sich ein Einbauraum 25 für den Elektromotor 6.
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6 zeigt einen Schnitt durch die fertig in das Gehäuse 4 montierte Kameraeinheit 3 in der Ruheposition.
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7 zeigt ebenfalls die Kameraeinheit in der Ruheposition, allerdings in stark schematisierter Form.
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Eine Strecke, die einen Angelpunkt 31, an dem der Lenker 8 an der Trägerplatte 7 angreift mit einem Angelpunkt 11 verbindet, an dem derselbe Lenker 8 an der die Arme 28, 29 verbindenden, nicht sichtbaren Welle angreift, ist mit 33 bezeichnet, eine Strecke, die den Angelpunkt 13 des Lenkers 14 mit einem Angelpunkt 32, an dem dieser Lenker 14 an der Trägerplatte 15 angreift, verbindet, ist mit 34 bezeichnet. Beide Strecken 33, 34 verlaufen parallel zu der die Bewegung des betreffenden Lenkers 8 bzw. 14 führenden, in 7 nicht sichtbaren Führungskontur 20 bzw. 21. Die Strecken 33, 34 kreuzen einander auf der Drehachse 36 der Antriebswelle 10 und spannen dabei den zum Verschlusselement hin offenen konkaven Winkel • auf. Eine Oberflächennormale 35 der Außenhaut 1 ist gleichzeitig Winkelhalbierende des Winkels •. Der Abstand der Angelpunkte 31, 32 von der Achse 36 der Antriebswelle 10 ist in dieser Stellung minimal.
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8 zeigt ebenfalls die Kameraeinheit in stark schematisierter Form, allerdings in der Betriebsposition. Um die Kameraeinheit 3 von der Ruheposition, wie in 7 dargestellt, in die Betriebsposition, dargestellt in 8, zu verfahren, wird die Antriebswelle 10 von dem Elektromotor 6 mit beliebigem Drehsinn um 180° gedreht. Nach der Rotation um 180° kommen erneut die Angelpunkte 11, 31 mit der Antriebswelle 10 und auch die Angelpunkte 13, 32 mit der Antriebswelle 10 auf einer Geraden zu liegen. Die Antriebswelle 10 liegt jedoch nicht mehr zischen den Angelpunkten 11, 31 und den Angelpunkten 13, 32, sondern links davon, so dass der Abstand der Angelpunkte 31, 32 von der Achse 36 der Antriebswelle 10 maximal ist.
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Um in die Kameraeinheit 3 zurück in die Ruheposition zu verfahren, dreht der Elektromotor 6 die Antriebswelle 10 wieder um 180°. Diese Drehung kann mit demselben Drehsinn erfolgen wie die vorhergehende.
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Die Kameraeinheit 3 ist an eine Gangschaltung eines Fahrzeugs gekoppelt. Wenn ein Fahrer den Rückwärtsgang einlegt, werden das Verschlusselement 2 und die Kamera 5 in die Betriebsposition verfahren, damit Außenbereiche hinter dem Fahrzeug, die vom Fahrer nicht einsehbar sind, von der Kamera 5 aufgenommen und auf einem vom Fahrer gut sichtbaren Anzeigeschirm dargestellt werden können. Sobald ein Vorwärtsgang eingelegt wird, fahren das Verschlusselement 2 und die Kamera 5 in die Ruheposition zurück, um bei normaler Fahrt die Kamera 5 vor Verschmutzung zu schützen.
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Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Außenhaut
- 2
- Verschlusselement
- 3
- Kameraeinheit
- 4
- Gehäuse
- 5
- Kamera
- 6
- Elektromotor
- 7
- Trägerplatte
- 8
- Lenker
- 9
- Exzenter
- 10
- Antriebswelle
- 11
- Angelpunkt
- 12
- Schaft
- 13
- Angelpunkt
- 14
- Lenker
- 15
- Trägerplatte
- 16
- Gestell
- 17
- Platte
- 18
- Platte
- 19
- Brücke
- 20
- obere Führungskonturen
- 21
- untere Führungskonturen
- 22
- Vorsprung
- 23
- Nut
- 24
- Rinne
- 25
- Einbauraum
- 26
- Welle
- 27
- Achse
- 28
- Arm
- 29
- Arm
- 30
- untere Kante
- 31
- Angelpunkt
- 32
- Angelpunkt
- 33
- Strecke
- 34
- Strecke
- 35
- Oberflächennormale
- 36
- Achse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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