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Die Erfindung betrifft eine Kameraeinrichtung für Kraftfahrzeuge. Kameras werden an Fahrzeugen zur Überwachung von unzureichend einsehbaren Bereichen um das Fahrzeug eingesetzt. Rückfahrkameras werden z.B. verwendet, um dem Fahrer verbesserte Einsicht hinter dem Heck des Fahrzeuges zu bieten. Dafür steht eine Monitoreinrichtung im Cockpit des Fahrzeuges zur Verfügung und eine Kamera ist entweder ortsfest oder zwischen einer Ruheposition und einer Aufnahmeposition verfahrbar im Heckbereich des Fahrzeuges angeordnet.
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Eine derartige Kameraeinrichtung ist beispielsweise aus der
EP 2 054 572 bekannt. Dort ist die Kamera zeitweise in einer abgedeckten Ruheposition hinter einem Fahrzeugemblem aufgenommen und kann aus dieser Ruheposition in eine Aufnahmestellung ausgefahren werden, wobei sie eine Schwenkbewegung und translatorische Bewegung vollzieht. Die Kamera der genannten Art weist eine Kameraoptik auf, die bewegbar mit einer Trägerbaugruppe gekoppelt ist. Die Trägerbaugruppe ist in einer Ausnehmung der Karosserie festlegbar. Ein Antrieb ist mit der Kameraoptik gekoppelt und der Antrieb wiederum ist mit einer Steuereinrichtung gekoppelt, so dass die Kameraoptik gegenüber dem Träger unter Steuerung der Steuereinrichtung innerhalb eines Verstellbereiches verstellbar ist. In dem genannten Beispiel aus dem Stand der Technik erstreckt sich der verstellbare Bereich zwischen der Ruheposition und der Aufnahmeposition. Die Trägerbaugruppe ist bei dem genannten Beispiel an einem bewegbaren Fahrzeugteil angeordnet, insbesondere der Heckklappe des Fahrzeuges. Die Trägerbaugruppe wird bei Öffnung der Heckklappe zusammen mit der Kameraoptik gegenüber dem übrigen Fahrzeug geschwenkt.
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Auch bei Nutzfahrzeugen, insbesondere auch bei Fahrzeugen mit einer offenen Ladefläche, sind derartige Kameras im Einsatz. Das Dokument
US 2009/0040300 beschreibt eine Kameraanordnung zur Überwachung des Heckbereichs und des Bereichs einer Anhängerkupplung für ein Nutzfahrzeug.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Kameraeinrichtung für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kameraeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
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Die erfindungsgemäße Kameraeinrichtung weist eine Kameraoptik auf, die bewegbar mit einer Trägerbaugruppe gekoppelt ist. Die Trägerbaugruppe ist zur Befestigung am Fahrzeug vorgesehen, beispielsweise in einer Ausnehmung im Blech der Karosserie.
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Ein Antrieb ist mit der Kameraoptik gekoppelt und der Antrieb ist wiederum mit einer Steuereinrichtung gekoppelt, so dass die Kameraoptik gegenüber der Trägerbaugruppe unter Steuerung der Steuereinrichtung innerhalb eines Verstellbereiches verstellbar ist. Die Kameraoptik kann mitsamt dem Antrieb in der Trägerbaugruppe aufgenommen sein oder auch aus der Trägerbaugruppe herausragen. Die Trägerbaugruppe selbst wird an einem bewegbaren Fahrzeugteil in der vorstehend genannten Weise ortsfest und unbeweglich festgelegt.
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Bei der erfindungsgemäßen Kameraeinrichtung ist die Kameraoptik in oder an der Trägerbaugruppe drehbar gelagert, so dass sich die Kameraoptik um eine Kameradrehachse drehen kann. Der Verstellbereich definiert einen Drehwinkel, innerhalb dessen die Kameraoptik mit Hilfe des Antriebes drehbar ist.
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Die Kameraoptik ist so ausgebildet, dass sie einen Abschnitt eines Griffkörpers bildet. Der Griffkörper erstreckt sich zumindest abschnittsweise entlang der Kameradrehachse und ist in der Trägerbaugruppe derart gelagert, dass er aus einer Ruhestellung durch Betätigung in eine Betätigungsstellung bewegbar ist. Mit dem Griffkörper ist eine Sensoreinrichtung gekoppelt, um eine Betätigung des Griffkörpers zu erfassen. Der Griffkörper ist an dem bewegbaren Bauteil zur Bedienung des bewegbaren Bauteils, beispielsweise der Seitentür, Heckklappe oder Ladeklappe ausgebildet. Der Griffkörper ist dafür in beliebiger Weise auslenkbar an der Trägerbaugruppe befestigt, beispielsweise Ziehgriff oder auch als Schwenkgriff, der über Schwenkarme an der Trägerbaugruppe angelenkt ist. Wesentlich ist, dass ein Teil des Griffkörpers durch die drehbare Kameraeinrichtung gebildet ist, die zur Betätigung abschnittsweise mit umgriffen wird und der mechanischen Betätigung dient. Der Griff enthält also die Kameraoptik, die wiederum innerhalb des Griffes und entlang einer Drehachse zur Aufnahme gedreht werden kann.
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Da eine Betätigung des Griffes zum Öffnen oder Schließen des bewegbaren Fahrzeugbauteiles zeitlich nicht mit der Aufnahme durch die Kameraeinrichtung zusammenfällt, behindern sich die Funktionen der Kamera und der Grifffunktionalität gegenseitig nicht.
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Die Kamera kann außerdem durch ihre Drehbarkeit in die Ruheposition in eine geschützte Lage gedreht werden, so dass bei Bedienung des Griffes empfindliche Komponenten geschützt sind und die Optik nicht verschmutzt wird. Die Drehbarkeit der Kamera mit der Drehachse in der Ausrichtung des Griffkörpers erlaubt eine kompakte und stabile Gestaltung. Da die Griffeinrichtungen an Fahrzeugen außerdem an leicht zugänglichen Positionen des Fahrzeuges angeordnet sind, ist durch die kombinierte Griff- und Kameraintegration eine vorteilhafte Lage der Kamera gewährleistet. Dadurch können Aufnahme der Umgebung aus vorteilhafter Position gemacht werden, die üblicherweise Fahrzeuggriffen vorbehalten sind.
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Durch die Integration der Kamera als drehbare Kamera in den Griffkörpers ist außerdem ein Verzicht auf abdeckende Elemente und Schutzelemente möglich. Die Kamera wird bei Nichtbenutzung in eine Ruhestellung gedreht, wobei sie in dieser Ruhestellung, die beispielsweise die Optik in Richtung des Fahrzeuginneren dreht, geschützt aufgenommen ist und ausschließlich als Abschnitt des Griffkörpers dient.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Griffkörper und damit auch die Kameraoptik als Abschnitt des Griffkörpers, über wenigstens einen Schwenkarm mit der Trägerbaugruppe gekoppelt ist. Der Griffkörper ist dann mit der Kameradrehachse über den Schwenkarm und gegenüber der Trägerbaugruppe schwenkbar.
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Die Kameradrehachse kann an einem Ende des Schwenkarmes angeordnet sein und der Schwenkarm selbst ist mit seinem anderen Ende an der Trägerbaugruppe gelagert. Dadurch ergibt sich der Schwenkarm als Hebel, der über den angekoppelten Griff betätigbar ist. An dem Schwenkarm selbst können Sensoren angeordnet sein, z.B. Mikroschalter, welche als Signalgeber für eine Griffbetätigung dienen. Der Antrieb der Kameraoptik kann in den Griff selbst angeordnet sein und die Zuleitungen für den Antrieb sowie die Signalleitungen der Kameraoptik können durch den Schwenkarm oder entlang des Schwenkarmes in die Trägerbaugruppe geführt sein, wo sie mit dem Kabelbaum des Fahrzeuges verbunden werden. Alternativ kann der Antrieb auch in der Trägerbaugruppe angeordnet sein und ein Übertragungselement, beispielsweise ein Zahnriemen oder sonstiger Antriebsstrang kann durch den Schwenkarm geführt sein, um von der Trägerbaugruppe aus eine Drehantriebskraft auf die Kameraoptik aufzubringen.
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Bevorzugt ist der Schwenkarm mit elastischen Rückstellmitteln gegen die Trägerbaugruppe verspannt, so dass der Schwenkarm mit dem Griffkörper in Anlage zu der Trägerbaugruppe in eine Ausnehmung der Trägerbaugruppe gedrängt wird.
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Die Rückstellmittel bringen eine elastische Rückstellkraft auf und Führen den Griff nach einer Betätigung wieder in die Ruhelage. So ist gewährleistet, dass die Kamera in der Ruhelage des Griffes eine definierte Position einnimmt.
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Vorzugsweise ist in der Kameradrehachse außerdem ein elektrischer Drehmotor als Bestandteil des Antriebs der Kameraoptik in dem Griffkörper angeordnet ist, so dass die Welle des Motors in der Kameradrehachse liegt und der Motor zusammen mit der Kameraoptik als Griffkörper mit dem Schwenkarm verschwenkbar ist.
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Die Aufnahme sowohl der Kameraoptik als auch des Antierbes in dem Griffkörper bieten eine besonders kompakte Gestaltung der Kamera-Griffanordnung.
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Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Figuren erläutert.
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1a zeigt eine Trägerbaugruppe mit Griffkörper und darin integrierter Kamera gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei sich die Kameraoptik in einer Ruhestellung befindet;
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1b zeigt die Trägerbaugruppe mit Griffkörper aus 1a, wobei sich die Kameraoptik in einer Aufnahmestellung befindet;
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2 zeigt eine andere Perspektive auf das Ausführungsbeispiel aus den 1a und 1b;
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3 zeigt das erste Ausführungseispiel, wobei ein Teil einer Abdeckung der Trägerbaugruppe entfernt ist;
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4 zeigt das erste Ausführungsbeispiel, wobei der Griff in eine Betätigungsstellung bewegt ist;
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5 zeigt in schematischer Weise die Kameraeinrichtung und deren Kopplung mit der Steuereinrichtung.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Eine Trägerbaugruppe 1 ist in einer Ausnehmung einer Karosserie 2 im Heckbereich eines Fahrzeuges eingesetzt. Der Karosserieabschnitt 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Abschnitt einer Ladeklappe eines Transportfahrzeuges, insbesondere eines Pick-Ups.
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In der Trägerbaugruppe sind eine Kamera mit einer Kameraoptik 3 und ein damit gekoppelter Antrieb 4 angeordnet. Die Kameraoptik 3 ist um eine Kameradrehachse drehbar, um die Kameraoptik aus der in 1a gezeigten Ruhestellung in die in 1b gezeigte Aufnahmestellung zu bewegen. In 1b ist dargestellt, dass die Kameraoptik mit einer Linse 3a in den Bereich hinter dem Fahrzeug gerichtet ist. Die Ruhestellung in 1a schützt die Linse 3a durch Drehung der Kameraoptik in eine dem Außenbereich abgewandte Richtung. In der Stellung der 1b hingegen ist eine Aufnahme der Kamera in den Außenbereich möglich.
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Die Kameraoptik 3 sowie der Antrieb 4 mitsamt seinem Gehäuse bilden in diesem Ausführungsbeispiel gemeinsam einen Griffkörper. Auf den Griffkörper kann durch einen Griffraum 5 zugegriffen werden, der sich als Ausnehmung in der Trägerbaugruppe 1 unterhalb der Kameraoptik 3 und des Antriebs 4 befindet.
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An den einander abgewandten Seiten des Griffes, also einerseits neben der Kameraoptik 3 und andererseits an der Antriebseinheit 4 sind Schwenkarme 6a, 6b angeordnet. Diese Schwenkarme 6a, 6b erlauben es, den Griffkörper mit Kameraoptik 3 und Antrieb 4 aus der Trägerbaugruppe 1 heraus zu schwenken, wenn der Griffkörper durch den Zugriffsraum 5 gegriffen und gezogen wird.
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In 2 ist der Eingriffsraum 5 unterhalb des Griffkörpers besser einzusehen. Es wird deutlich, dass die Kameraoptik 3 sowie der Antrieb 4 von unten hintergriffen werden kann, um eine Griffbetätigung auszuführen.
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In 3 sind ein Teil der Trägerbaugruppe 1 sowie eine Abdeckung des Antriebs 4 entfernt, um die Lagerung der Schwenkarme in gefederten Lagern 7a, 7b besser sichtbar zu machen. Es wird deutlich, dass die Schwenkarme 6a, 6b durch Federelemente mit einer Rückstellkraft in den Lagern 7a, 7b beaufschlagt sind, welche den Griffkörper in eine Ruhelage drängen, welche der Lage in den 1a, 1b entspricht.
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Der Griffkörper mit der Kameraoptik 3 und dem Antriebselement 4 kann aus dieser Ruhelage und hinter Überwindung der Rückstellkräfte zur Betätigung der Klappe herausgezogen werden. Dazu sind Messaufnehmer in Gestalt von Mikroschaltern (nicht gezeigt) in den Schwenkarmen 6a, 6b im Bereich der Lager 7a, 7b angeordnet, welche eine Bewegung der Schwenkarme erfassen.
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Der Antrieb 4 weist einen Elektromotor 4a und ein Getriebe 4b in einer Gehäuseummantelung auf, wobei diese Gehäuseummantelung in 3 teilweise entfernt ist.
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Außerdem ist in 2 ein Federelement 10 sichtbar, welches den Griffkörper gegenüber der Trägerbaugruppe 1 abstützt. Dieses Federelement sorgt dafür, dass bei Stößen oder Druck auf den Griffkörper ein Ausweichen des Griffkörpers in die Trägerbaugruppe möglich ist. Wird also beispielsweise die Ladeklappe heruntergeschwenkt und liegt auf einem Hindernis auf, kann eine Beschädigung der Kamera vermieden werden, da diese unter Überwindung der Federkraft der Feder 10 in die Trägerbaugruppe zurückweicht.
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Zuleitungen zu dem Motor 4a und der Kameraoptik 3 sind in dem Griffkörper und seitlich in einer der Schwenkarme 6a oder 6b geführt, um im Bereich der Lager 7a oder 7b aus den Schwenkarmen herausgeführt zu werden und im Fahrzeuginneren mit dem Kabelbaum des Fahrzeuges verbunden zu werden.
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4 zeigt den Griffkörper im herausgezogenen Zustand, also im betätigten Zustand. Zur Öffnung der Klappe oder Entriegelung einer Tür hat ein Benutzer den Griffkörper hintergriffen, die Kameraoptik 3 und den Antrieb 4 umfasst und den Griffkörper aus der Ruhelage in die dargestellte Betätigungslage gezogen. Die Messwertaufnehmer im Bereich der Lager 7a, 7b erfassen diese Betätigung und es erfolgt eine Entriegelung der Klappe oder Tür. Im genannten Beispiel wurden als Betätigungsaufnehmer Mikroschalter genannt, es sind jedoch auch andere Schalter oder auch mechanische Betätigungselemente, insbesondere Bowdenzüge und mechanische Sperrmittel einsetzbar.
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5 zeigt in schematischer Darstellung die Kopplung der Kameraeinrichtung mit einer Steuereinrichtung.
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In dieser Darstellung ist der zylindrische Griffkörper 10 aus einem drehbaren Abschnitt der Kameraoptik 11 und einem drehfesten Abschnitt 12 gebildet. In der Drehachse der Kameraoptik 11 sind Lager angeordnet, welche den Griff an Schwenkarmen 13a, 13b halten. Der Pfeil 14 deutet die Drehbewegung der Kameraoptik 11 an, der Pfeil 15 stellt die Schwenkbewegung des Griffkörpers 10 bei Griffbetätigung dar.
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Durch den Schwenkarm 13a ist ein Kabelbaum geführt, welcher sowohl die Versorgung des Antriebs der Kameraoptik 11 führt, als auch die Signalleitungen der Bildsignale aus der Kameraoptik.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist weiterhin vorgesehen, dass in dem Griffkörper, z.B. in dem nicht-drehbaren Abschnitt 12, ein kapazitiver Sensor (nicht gezeigt) angeordnet ist. Auch die Signale dieses Sensors sind durch Leitungen im Schwenkarm 13a geführt.
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Kapazitive Sensoren sind im Bereich der Türgriffe von Kraftfahrzeugen bekannt und sensieren die Annäherung oder Berührung eines Benutzers, z.B. die Annäherung der Hand eines Nutzers. Die Integration in die erfindungsgemäße Kameraanordnung als Komponente des Griffes erlaubt einen noch flexibleren Einsatz der Anordnung. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass die Kameraoptik in Abhängigkeit von den Signalen des kapazitiven Sensors angesteuert wird. Nähert sich z.B. eine Hand dem Griff mit kapazitivem Sensor und befindet sich die Kamera in der exponierten Position zu Aufnahme, so kann zum Schutz der Kameraoptik eine Drehung der Kameraoptik in eine geschützte Stellung durch die Steuereinrichtung veranlasst werden. Ansonsten kann der kapazitive Sensor die üblichen Funktionen der Keyless-Entry Funktionen eines Fahrzeuges realisieren.
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Der Kabelbaum aus der Kameraeinrichtung mit Griffunktion ist im Fahrzeug mit der Steuereinrichtung 16 gekoppelt. Über diese Steuereinrichtung ist die Kameraeinrichtung mit dem Kabelnetz oder Bussystem des Fahrzeugs gekoppelt. Eine Spannungsversorgung 17 liefert die Betriebsspannung zur Speisung des Antriebs im Griffabschnitt 12. Eine zentrale Fahrzeugsteuereinrichtung 18 empfängt die Bildsignale der Kameraoptik und eine Zugriffskontrolleinrichtung 19 empfängt die Signale der Griffbetätigung. In anderen Gestaltungen kann die Steuereinrichtung 16 auch mit weiteren Komponenten, z.B. der Zugriffkontrolleinrichtung oder der zentralen Fahrzeugsteuereinrichtung integriert sein.
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Die Integration einer kapazitiven Sensoreinrichtung mit der drehbaren Kamera erlaubt es, die Baugruppe als kompakte, einfach einzusetzende Baugruppe auszuführen, welche bei der Montage Zeit spart und zahlreiche Funktionen durch Kopplung der Baugruppe mit dem Kabelbaum des Fahrzeuges erlaubt.
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Anhand des dargestellten Ausführungsbeispiels wird deutlich, dass die Kameraoptik sowohl eine Rolle als Abschnitt eines Griffkörpers erfüllt, als auch, bei Ruhestellung des Griffes, in eine Aufnahmestellung geschwenkt werden kann, um einen Bereich in der Umgebung des Fahrzeuges aufzunehmen. Die im Beispiel gezeigte zylindrische Gestaltung des Griffkörpers und die Rotierbarkeit der Kamera ermöglichen es, jederzeit einen stabilen Griffkörper zur Verfügung zu stellen. Selbst in dem Falle, dass aufgrund technischer Probleme zum Beispiel die Kameraoptik nicht länger bewegbar ist, würde eine Betätigung der Griffkomponente nicht eingeschränkt. Die Integration sowohl der Grifffunktion als auch der Kamerafunktion reduziert im Übrigen die Erfordernisse hinsichtlich des Einbauraumes und ermöglicht eine rasche und multifunktionale Anordnung mehrerer Komponenten in einer Ausnehmung der Karosserie.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2054572 [0002]
- US 2009/0040300 [0003]
