DE102016108978A1 - Kameravorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kameravorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug (100) mit einer Kameraeinheit (11), die zumindest eine Linse (12) aufweist und zur Bilderfassung eines Außenbereiches eines Kraftfahrzeuges dient, und zumindest einem beweglichen Schutzelement (20), wobei das Schutzelement (20) von zumindest einer Schließstellung (I) in zumindest eine Offenstellung (II) bewegbar ist, wobei sich in der Schließstellung (I) des Schutzelementes (20) zumindest die Linse (12) der Kameraeinheit (11) von außen unzugänglich hinter dem Schutzelement (20) befindet, und in der Offenstellung (II) zumindest die Linse (12) der Kameraeinheit (11) durch das Schutzelement (20) zur Bilderfassung freigegeben ist. Zumindest in der Schließstellung (I) bildet das Schutzelement (20), insbesondere mit der Kameraeinheit (11), vor der Linse (12) eine Reinigungskammer (21), in der eine Reinigung der Linse (12) durchführbar ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kameravorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs sowie ein Verfahren zum Reinigen einer Kameravorrichtung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Verfahrensanspruchs.
• Kameravorrichtungen für Kraftfahrzeuge sind anwendungsbedingt den Witterungsverhältnissen und den damit einhergehenden Verschmutzungen des Kraftfahrzeugs ausgesetzt. Meteorologische Umstände, wie z. B. Regen, Nebel, Nieselregen oder Schnee, sorgen in Verbindung mit Staub oder Sand für eine Verschmutzung der Kameravorrichtung in/an den Kraftfahrzeugen. Flüssigkeitstropfen binden bspw. Staub oder Sand und bilden somit Gemische aus Flüssigkeiten und Feststoffen, welche sich auf der Linse einer Kameravorrichtung festsetzen können, so dass das Bild der Kameravorrichtung verschlechtert oder sogar unbrauchbar wird. Insbesondere wenn das Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoffen trocknet, entsteht auf der Linse eine Schmutzablagerung, welche nicht selbstständig gelöst wird.
• In der DE 102 32 227 A1 wird eine Kameravorrichtung offenbart, die mit Hilfe einer Reinigungseinheit, welche in Form einer Düse ausgebildet ist, so dass die Kameralinse von Schmutz befreit werden kann. Nachteilhaft bei dem Einsatz derartiger Reinigungseinheiten ist, dass zum einen festsitzende Verschmutzungen auf der Kameralinse nur unzureichend entfernt werden können und durch die Düse Verschmutzungen von der Kameralinse auf weitere Fahrzeugteile verteilt werden können. Dementsprechend werden die festsitzenden Verschmutzungen auf der Kameralinse nur unzureichend entfernt und gleichzeitig weitere Fahrzeugteile mit dem bereits entfernten Dreck verschmutzt.
• Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Linse der Kameraeinheit zu schützen, wenn kein Bild benötigt wird und gleichzeitig die Linse von Verschmutzungen zuverlässig zu befreien.
• Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Kameravorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs und einem Verfahren zum Reinigen einer Kameravorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben worden sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
• Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindungsaspekte möglich.
• Die erfindungsgemäße Kameravorrichtung für ein Kraftfahrzeug weist zumindest eine Kameraeinheit auf, die zumindest eine Linse aufweist und zur Bilderfassung eines Außenbereichs eines Kraftfahrzeugs dient. Wenigstens ein bewegliches Schutzelement kann von zumindest einer Schließstellung in zumindest eine Offenstellung bewegt werden, wobei sich in der Schließstellung des Schutzelements zumindest die Linse der Kameraeinheit von außen unzugänglich hinter dem Schutzelement befindet. In der Offenstellung ist zumindest die Linse der Kameraeinheit durch das Schutzelement zur Bilderfassung freigegeben. Erfindungsgemäß bildet zumindest in der Schließstellung das Schutzelement, insbesondere mit der Kameraeinheit, vor der Linse eine (insbesondere fluiddichte) Reinigungskammer, in der eine Reinigung der Linse der Kameraeinheit durchführbar ist. Somit wird zum einen der Schutz der Linse der Kameraeinheit durch das Schutzelement erzielt, wenn kein Bild benötigt wird, wobei das Schutzelement in zumindest eine Offenstellung bewegbar ist, so dass die Linse der Kameraeinheit zur Bilderfassung freigegeben ist. Gleichzeitig kann zumindest in der Schließstellung eine zuverlässige Reinigung der Linse der Kameraeinheit durch die gebildete Reinigungskammer erzielt werden, wobei gelöste Schmutzpartikel weitere Fahrzeugteile nicht oder nur geringfügig verschmutzen können, da das Schutzelement, insbesondere mit der Kameraeinheit, vor der Linse eine Reinigungskammer bildet.
• Erfindungsgemäß ist es denkbar, dass neben der Reinigungsfunktion auch eine Trocknungsfunktion in der Reinigungskammer ausführbar ist. Das Schutzelement der Kameravorrichtung ist sowohl für eine waagerechte als auch für eine senkrechte Anordnung oder auch eine Zwischenstellung denkbar. Im Rahmen der Erfindung kann die Kameraeinheit dabei beweglich oder feststehend an der Kameravorrichtung angeordnet sein. Die erfindungsgemäße Kameravorrichtung kann bspw. im Bereich des Hecks oder der Front eines Kraftfahrzeugs positioniert sein, wobei auch weitere Orte am Kraftfahrzeug vorstellbar sind. Bei einer beweglichen Kameraeinheit kann die Kameravorrichtung einen Mechanismus aufweisen, welcher die Kameraeinheit zumindest in eine Aktivposition und zumindest in eine Passivposition bewegen kann, wobei in der Aktivposition die Kamera zur Bilderfassung eines Außenbereichs des Kraftfahrzeugs dienen kann und in der Passivposition die Kameraeinheit derart in der Kameravorrichtung positioniert ist, dass eine Bilderfassung eines Außenbereichs eines Kraftfahrzeugs im Wesentlichen unterbunden ist. Das Schutzelement verschließt bzw. verdeckt zumindest die Linse der Kameraeinheit von außen, wofür das Schutzelement vorzugsweise zumindest abschnittsweise geometrisch komplementär zu der Kameraeinheit und/oder der Linse der Kameraeinheit ausgebildet ist.
• Eine Reinigungs- und/oder Trocknungsfunktion kann dahingehend verbessert werden, dass das Schutzelement derart geometrisch ausgestaltet ist, dass das Schutzelement und der Teil der Kameraeinheit, an welchem die Linse angeordnet ist, ausreichend Platz für eine Reinigungs- bzw. Trocknungsfunktion bilden und gleichzeitig bauraumsparend dimensioniert ist. Das Schutzelement ist vorzugsweise aus einem Kunststoff, insbesondere als ein Kunststoffspritzgussteil ausgebildet, wobei auch faserverstärkte Kunststoffe denkbar sind, welche die Festigkeit, insbesondere die Schlagfestigkeit des Schutzelements erhöhen.
• Darüber hinaus ist es denkbar, dass das Schutzelement eine wohlgefällige Ausgestaltung aufweist. Dabei kann das Schutzelement bspw. dem Design und der Farbe des Kraftfahrzeugs bzw. des Abschnitts der Karosserie des Fahrzeugs angepasst werden, an welchem die Kameravorrichtung angeordnet ist. So ist es z. B. denkbar, dass das Schutzelement ein eingefärbtes oder durchgefärbtes Kunststoffbauteil ist, so dass insbesondere in der Schließstellung das Schutzelement unauffällig am Kraftfahrzeug angeordnet ist. Die Reinigungskammer ist dabei vorzugsweise derart dimensioniert, dass ausreichend Platz für die Kameralinse vorhanden ist, so dass eine Beschädigung auch bei verschmutzter Linse durch das Schutzelement unterbunden werden kann. Erfindungsgemäß weist das Schutzelement zumindest einen Lagerpunkt auf, an welchem eine Drehachse angeordnet ist und entlang derer das Schutzelement in waagerechter oder senkrechter Richtung verschwenkt und/oder verschoben werden kann. Neben einer um eine Achse drehbare Ausgestaltung des Schutzelements ist es ebenfalls denkbar, dass das Schutzelement für die Bewegung von der Schließstellung in zumindest eine Offenstellung und umgekehrt eine Bewegungslaufbahn aufweist, welche über eine einfache Drehung um eine Achse hinausgeht. Dementsprechend kann das Schutzelement in mehrere Richtungen bzw. Achsen bewegbar, insbesondere klappbar ausgebildet sein. Somit kann erreicht werden, dass der Abstand des Schutzelements zu der Kameraeinheit, insbesondere zu der Linse in der Schließstellung und/oder in der Offenstellung veränderbar ist. Im Rahmen der Erfindung kann die Reinigung der Linse der Kameraeinheit mechanisch, durch ein Fluid und/oder ein Fluidgemisch und/oder eine Kombination aus mechanischer und fluidtechnischer Reinigung, gesäubert werden. Im Rahmen der kompletten Erfindung soll unter einem Fluid auch ein Fluidgemisch verstanden werden.
• Im Rahmen der Erfindung kann zwischen Kameraeinheit und dem Schutzelement zumindest ein Dichtelement angeordnet sein, wodurch die Reinigungskammer zumindest abschnittsweise fluiddicht verschließbar ist. Durch das Dichtelement kann zum einen erzielt werden, dass von außen kein Schmutz auf den Bereich der Kameraeinheit, an welchem die Linse angeordnet ist und/oder direkt auf die Linse der Kameraeinheit dringen kann. Hierfür ist das Dichtelement vorzugsweise zumindest abschnittsweise geometrisch an die Kameraeinheit, insbesondere an die Linse der Kameraeinheit angepasst. So ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass das Dichtelement die Kameraeinheit, insbesondere die Linse, vollständig umschließt. So kann das Dichtelement bspw. bei einer konvex ausgebildeten Kameralinse kreisförmig um die Linse erstrecken, so dass eine Reinigungskammer durch das Schutzelement, die Kameraeinheit und/oder Linse und das Dichtelement gebildet wird, welche insbesondere abschnittsweise fluiddicht ausgebildet ist. Es ist ebenfalls denkbar, dass das Dichtelement beabstandet von der Linse der Kameraeinheit angeordnet ist und bspw. derart an dem Schutzelement, insbesondere an der Außenkontur des Schutzelementes, welche an der Kameraeinheit abschließt, ausgebildet ist, so dass die Reinigungskammer durch den gebildeten Hohlraum zwischen Kameraeinheit und Schutzelement ausgebildet ist. Darüber hinaus ermöglicht das Dichtelement, dass bspw. bei einem Einsatz eines Reinigungsfluids und/oder eines Fluidgemisches dieses nicht unkontrolliert aus der Reinigungskammer austreten kann, sondern von dem Dichtelement aufgehalten bzw. geleitet werden kann. Dadurch wird bspw. ermöglicht, dass ein Fluidgemisch nachdem die Linse und/oder die Kameraeinheit gereinigt wurde, nicht auf weitere Fahrzeugteile läuft und somit den Schmutz verteilt, so dass bspw. ein Kennzeichen des Fahrzeugs durch den Schmutz beeinträchtigt wird.
• Vorteilhafterweise kann die Kameraeinheit und/oder das Schutzelement zumindest eine Öffnung, insbesondere zumindest eine Düse aufweisen, wodurch insbesondere ein Fluid zum Reinigen, insbesondere innerhalb der Reinigungskammer, leitbar ist. Vorzugsweise wird durch die Öffnung, insbesondere die Düse, die das Fluid in Richtung Linse leitet, insbesondere bspw. versprüht. Erfindungsgemäß kann durch die Öffnung ein Fluid und/oder ein Fluidgemisch, bspw. aus einer Reinigungsflüssigkeit bzw. einem Reinigungskonzentrat und bspw. Wasser und/oder Luft transportiert werden. Darüber hinaus ist es denkbar, dass durch die Öffnung auch ein entsprechendes Fluid abgeführt werden kann, d. h. von der Kameraeinheit bzw. der Linse der Kameraeinheit und/oder der Reinigungskammer, herausgeleitet werden kann. Die Öffnung, insbesondere die zumindest eine Düse, kann dabei über eine Versorgungsleitung mit einem Fluid und/oder einem Fluidgemisch versorgt werden. Die Versorgungsleitung kann dabei bspw. an den Tank bzw. den Vorratsbehälter für das Wischwasser des Kraftfahrzeugs angeschlossen sein. Dementsprechend ist kein separater Behälter für ein Fluid und/oder ein Fluidgemisch zur Reinigung der Kameraeinheit bzw. der Linse der Kameraeinheit, notwendig. Mit Hilfe des Fluids und/oder des Fluidgemisches kann bspw. ein Teil des Schmutzes selbst entfernt oder dieser zumindest aufgeweicht werden. Dafür kann das Fluid und/oder Fluidgemisch Wasser und/oder eine chemische bzw. biologische Reinigungsflüssigkeit sein, wobei bspw. die Reinigungsflüssigkeit bzw. das Fluid der Fenster- und/oder Scheinwerferreinigungsanlage verwendet werden kann. Auch ist es denkbar, dass die Kameravorrichtung einen eigenen Fluidbehälter aufweist, wobei der Fluidbehälter zumindest ein Fluid und/oder ein Fluidgemisch beinhaltet, welches zur Reinigung der Kameraeinheit und/oder Linse genutzt wird. Auch ist es denkbar, dass das zumindest eine Fluid gasförmig ist, wobei vorzugsweise Luft für eine Reinigung und/oder eine Trocknung einsetzbar ist. Das Fluidgemisch kann bspw. aus einem gasförmigen und einem flüssigen Fluid bestehen, wodurch der Anteil eines flüssigen Fluids reduziert werden kann. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Reinigungskammer zumindest abschnittsweise, insbesondere durch ein Dichtelement, derart mit einem Fluid oder Fluidgemisch befüllt werden kann, dass die Linse der Kameraeinheit zumindest abschnittsweise von dem Fluid umgeben bzw. umspült wird. Somit kann auch ohne Druck eine Reinigung der Linse der Kameraeinheit oder der Kameraeinheit selbst erzielt werden. Mit zumindest einer Düse für die Öffnung kann eine gezielte Reinigung der Kameraeinheit und/oder der Linse der Kameraeinheit durchgeführt werden, so dass effektiver und effizienter eine Reinigung durchgeführt werden kann. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Öffnung als eine Kupplung ausgebildet ist, wobei eine Kupplung an der Kameraeinheit fluidtechnisch mit einer Kupplung der Reinigungskammer, insbesondere des Dichtelementes verbindbar ist.
• Es ist des Weiteren denkbar, dass zumindest eine Pumpe vorgesehen ist, wodurch zumindest in der Reinigungskammer ein Unterdruck oder ein Überdruck herstellbar ist, wodurch insbesondere das Fluid in die Reinigungskammer einleitbar und/oder aus der Reinigungskammer herausleitbar ist. In vorteilhafterweise kann über die Pumpe das Fluid transportiert werden, wobei insbesondere das Fluid in die Reinigungskammer, bevorzugt in Richtung Linse, eingeleitet bzw. befördert werden kann. Bevorzugt kann über die Pumpe das Fluid, insbesondere das verschmutzte Fluid, aus der Reinigungskammer herausgepumpt werden. Dabei ist es denkbar, dass die Pumpe das Fluid über zumindest eine Düse und/oder eine Öffnung/Kupplung in die Reinigungskammer, insbesondere in Richtung Düse, befördert. Dadurch kann das Fluid mit einem Druck von bevorzugt ungefähr 2 bar bis ungefähr 10 bar in Richtung Linse befördert werden. Dadurch kann das Fluid zur Reinigung auf die Linse aufgebracht bzw. versprüht werden, so dass eine fluidtechnische Reinigung der Linse durchführbar ist. Vorzugsweise handelt es sich bei der Pumpe um eine Vakuumpumpe. Besonders bevorzugt kann der Vakuumpumpe ein Filterelement nachgeschaltet werden, wodurch Verschmutzungen des Fluids aus dem Fluid herausgefiltert werden können. Von der erfindungsgemäßen Pumpe kann das versprühte Fluid von der Kameraeinheit weg bzw. aus der Kameravorrichtung oder Reinigungskammer hinaus befördert werden, wodurch bspw. erzielt wird, dass ein Vereisen des Fluids bei zu niedriger Außentemperatur nicht zu einer Beeinträchtigung der Funktionalität der Kamera führt. Darüber hinaus ist es denkbar, dass über die Pumpe das versprühte Fluid zurück in einen Reinigungsprozess geführt wird, wobei insbesondere durch ein Filterelement das versprühte Fluid für eine erneute Reinigung benutzt werden kann. Die Pumpe kann das Fluid bspw. über zumindest eine erste Öffnung bzw. eine erste Düse mittels Überdruck in Richtung Kameraeinheit, insbesondere in Richtung der Linse der Kameraeinheit, befördern und bspw. über eine zweite Öffnung bzw. einen Ablauf, besonders bevorzugt durch Unterdruck aus der Kameraeinheit und somit von der Linse weg befördern. Dabei kann bspw. das Fluid über die Linse geschoben bzw. gezogen werden, so dass durch die Bewegung des Fluids entlang der Linse und/oder Kameraeinheit ein Lösen der Verschmutzung erzielt werden kann. Dabei kann das Fluid entweder aus der Kameravorrichtung und/oder dem Schutzelement austreten oder wieder ins Fahrzeuginnere, d. h. in Richtung Behälter des Reinigungsfluids gebracht werden.
• Es ist vorteilhaft, wenn zumindest eine Reinigungseinheit vorgesehen und derart ausgestaltet ist, dass eine insbesondere mechanische Reinigung der Linse durchführbar ist, wobei die Reinigungseinheit an dem Schutzelement und/oder an einem beweglichen Tragarm angeordnet ist. Die Reinigungseinheit ist dabei vorteilhaft innenseitig an dem Schutzelement, d. h. zur Linse hin gerichtet, angeordnet. Dabei kann die Reinigungseinheit an, insbesondere auf der Innenseite des Schutzelementes angeordnet sein, so dass in der Schließstellung, die Reinigungseinheit vorzugsweise vor/in Richtung der Linse positioniert ist. Die Reinigungseinheit kann dabei geometrisch (komplementär) an die Linse und/oder an die Kameraeinheit angepasst sein. Dementsprechend kann über die Reinigungseinheit eine zuverlässige Reinigung der Kameraeinheit, insbesondere der Linse der Kameraeinheit, durchgeführt werden. Über die erfindungsgemäße Reinigungseinheit kann vorzugsweise eine mechanische Reinigung der Kameraeinheit und/oder der Linse durchgeführt werden. Die Reinigungseinheit ist dabei derart an der Kameravorrichtung, insbesondere an dem Schutzelement oder einem beweglichen Tragarm angeordnet, dass die Kameraeinheit und insbesondere die Linse der Kameraeinheit derart zueinander angeordnet sind, dass diese durch einen Reinigungsvorgang zuverlässig von Verschmutzungen befreit werden kann. Zumindest die Reinigungseinheit befindet sich dementsprechend zum Zeitpunkt der Reinigung zumindest abschnittsweise vor der Linse der Kameraeinheit, so dass eine zuverlässige Reinigung der Linse durchführbar ist.
• Es ist denkbar, dass bei einer beweglichen Kameraeinheit, sich die Kameraeinheit in Richtung der Reinigungseinheit bewegt. Bevorzugt ist es dabei, dass durch die Reinigungseinheit eine mechanische Reinigung der Kameraeinheit und/oder der Linse der Kameraeinheit durchführbar ist, wobei die Reinigungseinheit die Kameraeinheit und insbesondere die Linse der Kameraeinheit zumindest abschnittsweise kontaktiert, so dass eine mechanische Reinigung der Kameraeinheit und/oder der Linse während des Reinigungsvorgangs erzielbar ist. Dementsprechend wird durch die Reinigungseinheit eine abrasive Entfernung von dem sich auf der Linse der Kameraeinheit befindlichen Schmutz durchgeführt. Die Reinigungseinheit kann erfindungsgemäß an einem beweglichen Tragarm angeordnet sein, wobei der Tragarm für die Reinigung der Kameraeinheit und/oder der Linse der Kameraeinheit sich in der Schließstellung und/oder der Offenstellung des Schutzelements in Richtung Kameraeinheit, insbesondere in Richtung Linse bewegen kann, so dass über die Reinigungseinheit eine zuverlässige Reinigung erzielt werden kann. Der Tragarm kann dabei vorzugsweise an der Kameravorrichtung angeordnet sein, der Tragarm kann dabei auch innerhalb der Reinigungskammer angeordnet sein oder außerhalb dieser sich befinden, so dass eine Reinigungseinheit, welche an einem beweglichen Tragarm angeordnet ist, in der Schließstellung oder in der Offenstellung des Schutzelements, eine insbesondere mechanische Reinigung der Linse durchführen kann. Auch der bewegliche Tragarm kann dabei in waagerechter oder senkrechter Richtung zur Kameraeinheit hin oder von der Kameraeinheit weg bewegt werden. Dabei kann der Tragarm auch in Wirkverbindung mit dem Schutzelement sein, so dass über die Bewegung des Schutzelements auch eine Bewegung des beweglichen Tragarms durchführbar ist.
• Im Rahmen der Erfindung kann eine Reinigungsstellung vorgesehen sein, wobei in der Reinigungsstellung die Kameraeinheit und das Schutzelement, insbesondere die Reinigungseinheit fluidtechnisch verbunden sind. In der Reinigungsstellung wird somit ermöglicht, dass ein Fluid, welches über die Kameraeinheit in die Reinigungskammer und somit in den Bereich zwischen Schutzelement und Kameraeinheit bzw. Linse der Kameraeinheit zuverlässig für die Reinigung eingeleitet werden kann. Dafür kann die Kameraeinheit eine Kupplung aufweisen, durch welche das Reinigungsfluid von der Kameraeinheit in die Reinigungskammer, insbesondere zur Reinigungseinheit befördert werden kann, wobei vorzugsweise an dem Schutzelement und/oder dem Dichtelement eine Öffnung bzw. eine Kupplung angeordnet ist, welches mit der Kupplung der Kameraeinheit, insbesondere in der Reinigungsstellung, fluidtechnisch verbindbar ist. Dafür kann in der Reinigungsstellung das Schutzelement in Richtung Kameraeinheit und somit in Richtung Linse bewegt werden, so dass der Abstand zwischen Kameraeinheit bzw. Linse und Schutzelement verringert wird. Dementsprechend kann bei Einsatz einer Reinigungseinheit an dem Schutzelement auch der Abstand zwischen der Reinigungseinheit und der Kameraeinheit bzw. der Linse verringert werden. Ist nunmehr die Kameraeinheit mit dem Schutzelement, insbesondere der Reinigungseinheit, fluidtechnisch verbunden, so kann das Fluid über die Kupplung an der Kameraeinheit in das Schutzelement, insbesondere in die Reinigungseinheit und/oder das Dichtelement eingeleitet werden, so dass eine fluidtechnische, insbesondere mechanische Reinigung der Kameraeinheit bzw. der Linse der Kameraeinheit durchgeführt werden kann. Die Kupplung bildet somit eine Öffnung an der Kameraeinheit für das Fluid, welches über eine Zuleitung bspw. von dem Tank der Scheibenwischer- bzw. Scheinwerferreinigungsanlage zur Kameraeinheit verläuft. So kann bspw. über eine Pumpe das Fluid von dem Vorratsbehälter zur Kameraeinheit und von da aus über die Öffnung bzw. die Kupplung der Kameraeinheit in die Reinigungskammer, insbesondere zur Reinigungseinheit, befördert werden. Die fluidtechnische Verbindung ermöglicht somit eine Verringerung des Fluidverlusts bei dem Transport des Fluids in die Reinigungskammer bzw. die Reinigungseinheit, so dass zum einen gezielt das Fluid für die Reinigung verteilt werden kann und zum anderen erzielt wird, dass das Fluid nicht in Bereiche gelangt, in welchen eine Reinigung nicht vorgesehen oder notwendig ist. So kann z. B. erzielt werden, dass das Fluid nicht an der Linse derart vorbeigeführt wird, dass ein Kontakt mit der Linse unterbleibt.
• Es ist des Weiteren denkbar, dass das Schutzelement einen Antrieb aufweist, wodurch das Schutzelement zumindest in die Offenstellung und/oder die Reinigungsstellung bringbar ist. Unter der Reinigungsstellung kann auch eine Trockenstellung verstanden werden, so dass sowohl eine Reinigung als auch eine Trocknung der Kameraeinheit bzw. der Linse der Kameraeinheit durchführbar ist. Der Antrieb kann dabei rein mechanisch und/oder elektromechanisch ausgebildet sein. Über den Antrieb wird zumindest das Schutzelement zumindest in die Offenstellung und/oder die Reinigungsstellung, insbesondere auch in die Schließstellung überführt. Dabei ist es denkbar, dass an der Kameravorrichtung und/oder an der Kameraeinheit ein Anschlag vorgesehen ist, welcher eine Offenstellung, eine Schließstellung und/oder eine Reinigungsstellung begrenzt. Bei einem mechanischen Antrieb kann es sich bspw. um eine Feder oder eine Mehrzahl an Federn handeln, welche das Schutzelement mit einer Federkraft belasten, so dass eine Bewegung über die Federkraft ausgeübt werden kann. Die Feder ist dabei vorzugsweise aus einem nicht rostenden Material, bspw. Edelstahl oder Kunststoff, ausgebildet. Die Feder kann dabei eine Spiralfeder/Schraubenfeder, Schraubenzugfeder oder eine Schenkelfeder sein. Eine Schenkelfeder kann bspw. das Schutzelement um eine Achse herum in die Offenstellung und/oder die Schließstellung bewegen, so dass über den Schenkel der Schenkelfeder das Schutzelement senkrecht oder waagerecht von der Linse weg oder zur Linse bewegt werden kann. Eine Schraubenfeder, insbesondere in Form einer Zug- oder Druckfeder kann bspw. das Schutzelement in die Reinigungsstellung bewegen, wobei in der Reinigungsstellung der Abstand des Schutzelements zur Kameraeinheit, insbesondere zur Linse der Kameraeinheit reduziert werden kann. Umgekehrt kann die Druckfeder auch das Schutzelement von der Reinigungsstellung heraus bewegen, so dass der Abstand vom Schutzelement zur Kameraeinheit, insbesondere der Linse der Kameraeinheit vergrößert wird. Im Rahmen der Erfindung ist auch eine kombinierte Bewegung, also eine senkrechte und waagerechte Bewegung bzw. ein Bewegungsablauf denkbar. Der Antrieb kann im Rahmen der Erfindung als ein Hebelmechanismus, ein Zieh- bzw. Drück- oder ein Drehmechanismus sein, der geeignet ist, Kräfte zur Positionierung zu übertragen bzw. umzulenken. Ebenfalls ist es denkbar, dass der Antrieb über Selbsthemmung in einer Schließstellung und/oder in einer Offenstellung gehalten werden kann.
• Auch die Kameraeinheit kann beweglich an der Kameravorrichtung angeordnet sein, um zumindest zwischen einer Ruheposition, in der die Kameraeinheit keine Bilder aufnimmt, und einer Aufnahmeposition, in der die Kameraeinheit Bilder aufnimmt, hin- und her schwenkbar zu sein. Hierfür kann auch ein Antrieb für die Kameraeinheit zum Einsatz kommen. Dabei kann es sich um den gleichen Antrieb für die Kameraeinheit und das Schutzelement handeln. Auch sind getrennte Antriebe, wie bereits beschrieben, zu diesem Zweck denkbar.
• Vorteilhaft kann der Antrieb zumindest einen Antriebshebel und/oder zumindest einen Stellmechanismus aufweisen, wodurch das Schutzelement zumindest in die Offenstellung und/oder die Reinigungsstellung bewegbar ist. Ein Antriebshebel kann dabei bspw. einen Antriebsarm aufweisen, welcher in Wirkverbindung mit dem Schutzelement bringbar ist und vorzugsweise an einer Drehachse der Kameraeinheit angeordnet ist, so dass bei Drehungen des Antriebshebels, der Antriebsarm das Schutzelement in eine Offenstellung und/oder in die Reinigungsstellung überführt. Darüber hinaus kann der Antriebshebel über einen exzentrisch ausgebildeten Abschnitt verfügen, welcher in Wirkverbindung mit einem Teil des Schutzelements steht, so dass entlang des exzentrisch ausgeführten Abschnitts des Antriebshebels eine Bewegungsbahn des Schutzelements ausgeführt wird, welche sowohl eine senkrechte als auch eine waagerechte Positionsänderung des Schutzelements gegenüber der Kameraeinheit ermöglicht. Der Stellmechanismus dient vorzugsweise dafür, dass eine Bewegung des Schutzelements in Richtung Kameraeinheit, insbesondere in Richtung Kameralinse und umgekehrt von dieser weg durchführbar ist. Dabei kann der Stellmechanismus z. B. ein Federelement aufweisen, wobei über das Federelement eine Zug- oder eine Druckkraft auf das Schutzelement übertragbar ist. Es ist denkbar, dass der Antriebshebel eine rotatorische Bewegung des Schutzelements, insbesondere von einer Offenstellung in eine Schließstellung und umgekehrt erzeugt. Der Stellmechanismus kann eine translatorische Bewegung des Schutzelements bewirken, so dass das Schutzelement zur Kameraeinheit, insbesondere zur Linse der Kameraeinheit hin bzw. von der Kameraeinheit weg erzielen kann. An dem Schutzelement ist vorzugsweise ein Führungselement angeordnet, welches in Wirkverbindung mit dem Antriebshebel oder einer Schenkelfeder bringbar ist, so dass über den Antriebshebel oder die Schenkelfeder eine rotatorische Bewegung von dem Antriebshebel auf das Schutzelement übertragen werden kann. Der Stellmechanismus kann an der Kameraeinheit und/oder an dem Schutzelement angeordnet sein und eine Stellfeder und eine Stellfederaufnahme aufweisen. Die Stellfeder dient dabei vorzugsweise für eine translatorische Bewegung des Schutzelements, wobei die Stellfeder in einer Stellfederaufnahme an der Kameraeinheit und/oder am Schutzelement angeordnet sein kann, so dass eine geführte translatorische Bewegung des Schutzelements durchführbar ist. Der Antriebshebel und der Stellmechanismus können derart ausgestaltet sein, dass das Schutzelement von alleine schließt und über den Antriebshebel in der Offenstellung gehalten wird. Dementsprechend gibt der Antriebshebel das Schutzelement frei, wobei das Schutzelement über die Feder, insbesondere die Schenkelfeder geschlossen wird. Dabei kann das Schutzelement, insbesondere der Antriebshebel auf zumindest einen Anschlag treffen, welcher die Schließposition und/oder Offenposition und/oder Reinigungsposition begrenzt. Das Schutzelement kann über den exzentrisch ausgebildeten Teil des Antriebshebels eine Bewegung des Schutzelements in Richtung Kameraeinheit bzw. Linse ermöglichen. Dabei kann das Dichtelement des Schutzelements und/oder das Schutzelement und die Kameraeinheit und/oder die Linse eine abgeschlossene Reinigungskammer bilden.
• Erfindungsgemäß ist es denkbar, dass die Reinigungseinheit zumindest abschnittsweise von dem Dichtelement umschlossen ist. Somit kann die Reinigungseinheit vor äußeren Umwelteinflüssen geschützt werden und gleichzeitig kann ein unkontrolliertes Austreten von Fluid, insbesondere verschmutzten Fluid, von dem Dichtelement verhindert werden. Vorzugsweise umschließt das Dichtelement die Reinigungseinheit in der Reinigungsstellung. Dabei kann das Dichtelement an dem Schutzelement, an der Reinigungseinheit selbst oder an der Kameraeinheit angeordnet sein. Das Dichtelement kann dabei auch derart flexibel bzw. elastisch ausgebildet sein, dass bei einer Bewegung des Schutzelements in die Reinigungsstellung oder bei einer Bewegung des Schutzelements in die Offenstellung bzw. Schließstellung, das Dichtelement formschlüssig die Reinigungseinheit und die Linse der Kameraeinheit umschließt. Dabei ist es ebenfalls denkbar, dass an dem Dichtelement eine Öffnung, insbesondere eine Kupplung angeordnet ist, wobei die Öffnung/Kupplung des Dichtelements zur Einleitung des Fluids ausgebildet ist. Dabei kann die Öffnung als eine Kupplung ausgebildet sein, welches mit einer Öffnung bzw. Kupplung der Kameraeinheit fluidtechnisch verbindbar ist, so dass ein Reinigungsfluid von der Kameraeinheit durch die Öffnung des Dichtelements leitbar ist und von da aus über die Reinigungseinheit an die Kameraeinheit bzw. Linse geleitet wird. Dementsprechend kann das Dichtelement einen Kanal bzw. Leitabschnitte aufweisen, entlang welcher das Fluid in Richtung Reinigungseinheit leitbar ist, wobei ein Verlust des Fluids durch unkontrolliertes Einleiten des Fluids in die Reinigungskammer im Wesentlichen verhindert werden kann.
• Im Rahmen der Erfindung kann die Reinigungseinheit zumindest ein insbesondere beweglich gelagertes Reinigungselement aufweisen, welches die Linse zumindest abschnittsweise kontaktiert, wobei insbesondere die Reinigungseinheit und/oder das Reinigungselement zumindest eine Öffnung, insbesondere zumindest eine Düse aufweist, wodurch ein Fluid in Richtung Linse leitbar ist. Das Reinigungselement ist dabei derart ausgestaltet, dass eine vorzugsweise mechanische Reinigung der Linse durchführbar ist. Dabei kann das Reinigungselement einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Die Reinigungselemente können dabei geklebt, gesteckt, geclipst oder verrastet an der Reinigungseinheit angeordnet werden. Die Reinigungselemente können des Weiteren vorzugsweise geometrisch kongruent zu der Linse ausgebildet sein, so dass ein Großteil der Linse durch die Reinigungseinheit bzw. die Reinigungselemente zuverlässig gereinigt werden kann. Darüber hinaus ist es denkbar, dass das Reinigungselement während des Reinigungsvorgangs einen Großteil der Linse zumindest abschnittsweise bzw. zeitweise kontaktieren kann und somit gereinigt wird. Ein erfindungsgemäßes Reinigungselement kann dabei vollflächig oder lediglich abschnittsweise an dem Schutzelement und/oder an einem Tragarm angeordnet sein, so dass sich z. B. das Reinigungselement über die gesamte Fläche oder lediglich abschnittsweise an dem Schutzelement, dem Tragarm und/oder Reinigungselement erstreckt. Die Reinigungselemente können erfindungsgemäß rund oder polygonal ausgeführt sein. Vorteilhafterweise weist das Reinigungselement und/oder die Reinigungseinheit eine Öffnung, insbesondere eine Düse, auf, wodurch zumindest ein Fluid in Richtung Kameraeinheit bzw. Linse leitbar ist. Durch das Einbringen des Fluids in den Reinigungsvorgang kann neben einer rein mechanischen Reinigung durch das Reinigungselement auch eine fluidtechnische Reinigung erzielt werden, wobei durch das zumindest eine Fluid bspw. ein Teil des Schmutzes selbst entfernt oder dieser zumindest aufgeweicht wird, so dass eine anschließende mechanische Reinigung durch das Reinigungselement erleichtert bzw. verbessert wird. Das Reinigungselement kann dementsprechend zusammen mit zumindest einem Fluid den festsitzenden Schmutz von der Linse entfernen. Im Rahmen der Erfindung kann das Reinigungselement als eine Lippe, ein Vlies, eine Bürste, Borsten, ein Lappen und/oder Polierelement ausgebildet sein, wobei insbesondere an der Reinigungseinheit eine Vielzahl von Reinigungselementen angeordnet sind und/oder eine Kombination unterschiedlicher Reinigungselemente aufweist. Eine Reinigungslippe kann bspw. aus einem Kunststoff, insbesondere einem Gummi, ausgebildet sein, wobei die Lippe insbesondere im Zusammenhang mit einem Reinigungsfluid und/oder einem Fluidgemisch sowohl als Reinigungselement als auch zum Entfernen des Fluids von der Linse einsetzbar ist. Ein Vlies ermöglicht die Aufnahme von einem Reinigungsfluid und/oder einem Reinigungsfluidgemisch, so dass gleichzeitig eine mechanische Reinigung in Verbindung mit dem Fluid erzielbar ist. Eine Bürste bzw. Borsten ermöglichen eine präzise mechanische Reinigung der Linse, wobei insbesondere Bürsten oder Borsten flexibel ausgebildet sind, so dass diese sich an die Form der Linse und/oder Kameraeinheit anpassen können, wodurch erreicht werden kann, dass eine mechanische Beschädigung durch Bürste und/oder Borsten vermieden wird. Ein lappenartiges Reinigungselement kann ähnlich wie ein Vlies aus einer Natur- und/oder aus einer Kunststofffaser bestehen und ermöglicht eine kombinierte Reinigung durch Aufnahme eines Fluids, so dass eine zuverlässige Reinigung der Linse erzielt werden kann. Ein Polierelement kann bspw. aus einem Kunststoff und/oder aus einem Gummi bestehen und hartnäckige Verunreinigungen von der Linse entfernen. Dabei kann das Polierelement zumindest abschnittsweise geometrische kongruent zu der Linse ausgebildet sein, so dass das Polierelement sich zumindest abschnittsweise an die Oberfläche der Linse anpasst und somit zuverlässig poliert. Besonders bevorzugt ist eine Kombination unterschiedlicher zuvor aufgezählter Reinigungselemente, so dass eine präzise und zuverlässige Reinigung der Linse und/oder Kameraeinheit erzielbar ist.
• Es kann vorteilhaft sein, dass die Reinigungseinheit zumindest eine Antriebseinheit aufweist, wodurch das Reinigungselement rotierbar, oszillierbar oder vibrierbar, insbesondere pulsierbar ist. Dies ermöglicht bspw. eine kreisförmige Reinigungsbewegung des Reinigungselements auf der Kameraeinheit und/oder auf der Linse. Dadurch wird erreicht, dass über die Reinigungsbewegung des Reinigungselements die Linse von Schmutz befreit werden kann, sobald das Reinigungselement in Kontakt mit der Linse gebracht ist. Bei einer Oszillation wird das Reinigungselement in eine schwingende Bewegung versetzt, wodurch eine Reinigung der Linse, insbesondere wenn das Reinigungselement in Kontakt mit der Linse steht, erzielbar ist. Bei einer Vibration des Reinigungselements bzw. der Reinigungselemente wird eine periodische Schwingung erzeugt, so dass insbesondere bei Kontakt des Reinigungselements mit der Linse, diese von Schmutz, insbesondere festsitzendem Schmutz befreit werden kann. Dementsprechend ermöglicht die Antriebseinheit, dass das Reinigungselement zuverlässig entlang der zu reinigenden Fläche der Linse und/oder der Kameraeinheit verfährt und diese von Schmutz befreit, wobei durch die erzeugte Bewegung des Reinigungselements eine abrasive Schmutzentfernung ermöglicht wird. Bevorzugter Weise kann das Reinigungselement pulsierend angetrieben werden, wobei unter pulsierend im Sinne der Erfindung verstanden werden kann, dass der Druck bzw. die Kraft vom Reinigungselement auf die Linse oder die Kameraeinheit während des Reinigungsvorgangs verändert werden kann bzw. wird, so dass eine klopfende Bewegung des Reinigungselements und/oder das Tragarms ermöglicht ist. Folglich kann das Reinigungselement in einen rhythmisch schwankenden Prozess die Linse der Kameraeinheit berühren und somit eine Reinigung des Schmutzes von der Kameralinse erzielen. Die Antriebseinheit kann dabei vorteilhafterweise elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch ausgeführt sein, wobei insbesondere die Antriebseinheit zumindest ein Piezoelement aufweist, wodurch eine Bewegung des Reinigungselements erzielbar ist. Ein Piezoelement ermöglicht dabei eine hohe Bewegungsfrequenz des Reinigungselements, so dass in kürzester Zeit eine Vielzahl an oszillatorischen oder rotatorischen Bewegungen ermöglicht wird. Das Piezoelement, insbesondere ein Piezo-Keramikschwinger, können dabei eine Frequenz von bis zu 1,6 MHz erzeugen, was ungefähr 192 Millionen Schwingungen pro Minute entspricht. Dies ermöglicht eine schallaktive Reinigung der Linse durch das Reinigungselement ohne viel Druck auf die Linse ausüben zu müssen. Dadurch ergibt sich eine sehr schonende mechanische Reinigung der Linse. Das Piezoelement wandelt elektrische Energie in Ultraschallwellen um, welche das Reinigungselement in Schwingung versetzt. Diese Schwingungen haben darüber hinaus den Vorteil, dass die Verunreinigung nach außen, d. h. von der Mitte der Linse nach außen der Linse, und somit von der Linse weg transportiert wird, so dass der Schmutz nicht auf der Linse verteilt, sondern von dieser entfernt werden kann.
• Vorteilhafterweise kann das Fluid an einer ersten Seite der Kamera einleitbar und zumindest abschnittsweise durch die Reinigungskammer und/oder des Dichtelementes, insbesondere entlang der Linse zu einer zweiten Seite der Kameraeinheit leitbar sein, wodurch das Fluid aus der Kameravorrichtung herausleitbar ist. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Kameravorrichtung, insbesondere die Kameraeinheit und/oder das Schutzelement ein Auffangmittel aufweist, wodurch das versprühte Fluid aufgefangen und in das Fahrzeuginnere oder aus dem Fahrzeug herausleitbar ist. Hierfür weist die Kameraeinheit vorzugsweise zumindest ein Schutzelement auf, wobei die Kameraeinheit eine Öffnung bzw. Kupplung aufweist, welche fluidtechnisch mit dem Schutzelement und insbesondere mit der Reinigungskammer und/oder dem Dichtelement verbunden ist. Auf der einen Seite der Kameraeinheit ist ein Fluid durch die Kameraeinheit in Richtung Reinigungskammer durch die Öffnung/Kupplung einleitbar, sodass das Fluid an der Linse vorbei und/oder über die Linse strömt und durch eine zweite Öffnung, welche sich auf der anderen Seite der Kameraeinheit befindet, herausleitbar ist. Das Fluid wird dementsprechend auf der einen Seite durch eine Fluidleitung in die Reinigungskammer, insbesondere das Dichtelement und somit entlang der Linse geführt, sodass ein Reinigungsvorgang durchführbar ist und durch die zweite Fluidleitung auf der anderen Seite der Kameraeinheit aus der Kameravorrichtung in Richtung Fahrzeuginneres herausgeleitet. Vorzugsweise ist die Fluidleitung mit zumindest einer Pumpe verbunden, wobei die Pumpe bspw. einen Überdruck erzeugt, durch welchen ein Fluid in die Reinigungskammer hineingeleitet wird und durch eine, insbesondere dieselbe Pumpe ein Unterdruck erzeugbar ist, durch welchen das Fluid durch eine zweite Fluidleitung aus der Reinigungskammer herausleitbar ist, sodass das Fluid während des Reinigungsvorgangs über zumindest die Linse der Kameraeinheit strömt.
• Das Reinigungselement und/oder die Reinigungseinheit kann vorteilhafterweise (direkt) durch das Fluid bewegbar sein, insbesondere rotatorisch bewegbar sein. Das Fluid wird hierfür derart auf einen Abschnitt des Reinigungselements befördert, dass durch den Druck des Fluids das bewegliche Reinigungselement und/oder die bewegliche Reinigungseinheit in eine insbesondere rotatorische Bewegung versetzt wird. Hierdurch kann eine zusätzliche Antriebseinheit eingespart werden, so dass eine Reinigung durch das Reinigungselement und/oder die Reinigungseinheit und durch das Fluid ermöglicht wird, ohne dass für eine mechanische Reinigung durch das Reinigungselement und/oder die Reinigungseinheit eine zusätzliche Antriebseinheit benötigt wird. Dafür ist es bspw. denkbar, dass das Fluid über eine Düse und/oder eine Pumpe derart beschleunigt in Richtung Reinigungseinheit und/oder Reinigungselement befördert wird, dass die kinetische Energie die Reinigungseinheit und/oder das Reinigungselement in Bewegung versetzt, so dass eine mechanische Reinigung durch die Bewegung erzielt werden kann. Dafür ist die Reinigungseinheit und/oder das Reinigungselement vorzugsweise rotatorisch gelagert, so dass bei Auftreffen des Fluids auf die Reinigungseinheit oder das Reinigungselement dieses um das Lager herum bewegt werden kann.
• Im Rahmen der Erfindung kann eine Elektronikeinheit vorgesehen sein, wobei die Elektronikeinheit zumindest in Signalverbindung mit der Reinigungseinheit steht, wodurch ein Reinigungsvorgang steuer- und/oder regelbar ist. Die Elektronikeinheit kann dabei in der Kameravorrichtung selbst oder mit dieser in Signalverbindung stehen und dabei innerhalb des Kraftfahrzeugs (bspw. Bordelektronik) angeordnet sein. Dabei dient die Elektronikeinheit zur Steuerung und/oder Regelung der Reinigungseinheit, wodurch bspw. der Reinigungsvorgang zeitlich gesteuert und/oder in Abhängigkeit von der Anwendung der Kameraeinheit erzielt werden kann. Folglich ist es denkbar, dass nach und/oder vor jeder Benutzung der Kameraeinheit die Elektronikeinheit ein Signal an die Reinigungseinheit übermittelt, so dass ein Reinigungsvorgang gestartet bzw. beendet wird. Die Elektronikeinheit kann dabei bspw. einen Reinigungsvorgang periodisch steuern, so dass gewährleistet wird, dass die Linse in einem regelmäßigen Abstand von Schmutz befreit wird. Die Elektronikeinheit kann dabei ebenfalls derart ausgestaltet sein, dass eine zusätzliche manuelle Betätigung der Reinigungseinheit durch den Benutzer durchführbar ist. Dementsprechend ist es bspw. denkbar, dass die Reinigungseinheit der Kameravorrichtung parallel mit einer Reinigungseinheit für die Front- und/oder Heckscheibe und/oder mit einer Reinigungseinheit für den Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Elektronikeinheit die Intensität des Reinigungsvorgangs regelt und/oder steuert, so dass bspw. die Dauer und/oder die aufgewandte Kraft bzw. Druck des Reinigungselements auf die Linse geregelt und/oder gesteuert wird. Darüber hinaus kann die Elektronikeinheit unterschiedliche Reinigungsmodi aufweisen, wobei z. B. eine rotatorische Bewegung des Reinigungselements zuerst für eine definierte Zeit in eine erste Richtung und dann in eine zweite Richtung durchgeführt wird. Die Elektronikeinheit steht somit ebenfalls in Signalverbindung mit der Kameraeinheit und insbesondere mit dem Antrieb für eine Bewegung des Schutzelements, so dass in Abhängigkeit der Stellung des Schutzelements ein Reinigungsvorgang steuer- und/oder regelbar ist. Die Elektronikeinheit kann dabei sowohl eine Reinigungsfunktion als auch eine Trocknungsfunktion steuern.
• Erfindungsgemäß kann die Reinigungseinheit und/oder das Reinigungselement einen Kraftsensor aufweisen, welcher in Signalverbindung mit der Elektronikeinheit steht und wodurch eine Kraft, welche auf die Reinigungseinheit und/oder das Reinigungselement wirkt, messbar ist, wobei insbesondere das Piezoelement als Kraftsensor dient. Ebenfalls kann es vorteilhaft sein, wenn die Kameraeinheit einen Schmutzsensor aufweist und der Schmutzsensor in Signalverbindung mit der Elektronikeinheit steht, wodurch ein Reinigungsvorgang steuer- und/oder regelbar ist. Es kann ebenfalls vorgesehen sein, dass zumindest das Schutzelement und/oder die Reinigungseinheit zumindest ein Heizelement aufweist, wodurch ein Heizvorgang durchführbar ist, in dem das Fluid, das Fluidgemisch, das Reinigungselement und/oder die Linse beheizbar sind. Im Rahmen der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass die Reinigungseinheit und/oder das Schutzelement eine Düse insbesondere mit einer einstellbaren Auslassöffnung oder einem beweglich gelagerten Düsenarm aufweist, wobei insbesondere die Düse und/oder der Düsenarm klappbar, verschiebbar oder rotierbar ausgeführt ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Reinigungseinheit zumindest ein Umschaltventil aufweist, mit dem eine Vielzahl an Fluiden einzeln schaltbar, d. h. zu der Reinigungskammer zuführ- und/oder von der Reinigungskammer abführbar ist.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Reinigen einer Kameravorrichtung, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung, offenbart. Dementsprechend ergeben sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sämtliche Vorteile, welche bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kameravorrichtung aufgeführt worden sind. Das erfindungsgemäße Verfahren dient einer zuverlässigen Reinigung und einem zuverlässigen Schutz, insbesondere der Kameraeinheit einer Kameravorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Das Verfahren kann erfindungsgemäß mehrstufig durchgeführt werden, wobei insbesondere unterschiedliche Reinigungsmodi/arten oder Verfahrensschritte gleichzeitig und/oder nacheinander durchgeführt werden können. In einem Schritt a) wird das Schutzelement in eine Schließstellung bewegt, wodurch das Schutzelement mit der Kameraeinheit und/oder Linse der Kameraeinheit eine Reinigungskammer vor der Linse bildet. Das Schutzelement kann dabei von alleine schließen oder bspw. über eine Schenkelfeder in die Schließstellung bewegt werden. Darüber hinaus ist es denkbar, dass über einen mechanischen und/oder elektromechanischen Antrieb das Schutzelement in die Schließstellung überführt wird, so dass vor der Linse der Kameraeinheit eine Reinigungskammer gebildet wird. Die Bewegung des Schutzelements kann dabei linear und/oder rotatorisch, d. h. auch in Kombination der beiden Bewegungsarten, durchgeführt werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass an dem Schutzelement und/oder der Kameraeinheit ein Anschlag angeordnet ist, wodurch das Schutzelement in seiner Bewegungsfreiheit begrenzt wird. Befindet sich das Schutzelement in einer Schließstellung kann ein Reinigungsvorgang gestartet werden, wodurch die Kameraeinheit und/oder die Linse der Kameraeinheit von Schmutz befreit wird. Dieser Schritt b) startet somit den Reinigungsvorgang, in welchem bspw. unterschiedliche Reinigungsmodi und/oder -arten gleichzeitig und/oder nacheinander durchgeführt werden können. Im Schritt c) wird zumindest ein Fluid in die durch das Schutzelement und die Kameraeinheit vor der Linse der Kameraeinheit gebildete Reinigungskammer eingeleitet.
• Vorzugsweise ist die Reinigungskammer von zumindest einem Dichtelement nach außen hin, d. h. außerhalb der Kameraeinheit, fluiddicht abgeschlossen. Somit wird ermöglicht, dass während des Reinigungsvorgangs eine Fluidmenge unbeabsichtigt/unkontrolliert aus der Reinigungskammer herausgeleitet wird. Das Fluid wird dabei vorzugsweise über eine Pumpe in die Kameraeinheit und von da aus durch eine Öffnung bzw. eine Kupplung von der Kameraeinheit in die Reinigungskammer eingeleitet. Dabei kann an dem Schutzelement ebenfalls eine Öffnung bzw. eine Kupplung angeordnet sein, welche in fluidtechnischer Verbindung mit der Kupplung bzw. der Öffnung der Kameraeinheit steht, so dass eine zuverlässige fluidtechnische Verbindung zwischen Kameraeinheit und Schutzelement und somit der Reinigungskammer gebildet wird. Das Fluid kann dabei bspw. über eine Pumpe, insbesondere eine Vakuumpumpe bzw. eine Vakuumdüse, in die Reinigungskammer, insbesondere in das Dichtelement eingeleitet werden, wobei insbesondere das Fluid zumindest abschnittsweise über die Kameralinse befördert wird. Erfindungsgemäß ist es denkbar, dass in einem weiteren Schritt das Fluid aus der Reinigungskammer herausgeleitet wird. Dabei kann das Fluid von einer weiteren Pumpe oder von der gleichen Pumpe aus der Kameraeinheit heraus bspw. entlang eines Filterelements transportiert werden. Darüber hinaus ist es denkbar, dass das gebrauchte Fluid aus der Reinigungskammer heraus und außerhalb der Kameravorrichtung aus der Kameravorrichtung hinaus befördert wird. Dementsprechend kann das gebrauchte Fluid entweder ins Fahrzeuginnere befördert werden, so dass eine Wiederverwendung des Fluids, insbesondere nach einer Filterung der Schmutzpartikel, ermöglicht wird. Darüber hinaus kann das Fluid aus der Kameravorrichtung herausbefördert und somit entsorgt werden.
• Erfindungsgemäß kann in einem Schritt d) eine Reinigungseinheit eine insbesondere mechanische Reinigung der Linse und/oder der Kameraeinheit durchführen. Vorzugsweise weist die Reinigungseinheit zumindest ein Reinigungselement auf, wobei das Reinigungselement die Linse während des Reinigungsvorgangs zumindest abschnittsweise kontaktiert. Dementsprechend ist es denkbar, dass das Reinigungselement die Kameraeinheit und/oder die Linse durch zumindest eine Bewegung während des Reinigungsvorgangs abfährt und somit eine insbesondere mechanische Reinigung durch das Reinigungselement erzielt wird. Die Bewegung kann dabei z. B. durch ein beweglich angetriebenes Reinigungselement und/oder eine beweglich angetriebene Reinigungseinheit vollzogen werden. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Reinigungseinheit und/oder das Reinigungselement an einem Tragarm befestigt ist, und derart beweglich angeordnet ist, dass durch eine Bewegung des Tragarms, die Reinigungseinheit an der Kamerareinheit und/oder der Linse vorbei fährt bzw. bewegt wird, so dass zumindest ein Reinigungselement und/oder die Reinigungseinheit in Kontakt mit der Kameraeinheit und/oder der Linse gebracht wird. Vorzugsweise kann die mechanische Reinigung der Linse und/oder der Kameraeinheit durch eine rotatorische, eine oszillatorische oder eine vibratorische Bewegung durchgeführt werden. Es ist des Weiteren denkbar, dass während einer Bewegung des Tragarms und/oder des Schutzelements und/oder Reinigungseinheit eine Reinigungsbewegung durchgeführt wird.
• Des Weiteren kann zumindest eine Öffnung und/oder eine Düse vor, nach und/oder während des Reinigungsvorgangs zumindest ein Fluid und/oder Fluidgemisch in Richtung Linse leiten, so dass zumindest das Reinigungselement und/oder die Linse in Kontakt mit dem Fluid gebracht wird. Dabei ist es denkbar, dass in einem ersten Schritt ein biologisches und/oder chemisches Reinigungsfluid auf die Kameraeinheit und/oder die Linse und einem weiteren Schritt Wasser zum Reinigen und Abspülen des Reinigungsfluids gesprüht wird. In einem denkbaren Trocknungsvorgang, kann z. B. durch ein Heizelement das versprühte Fluid getrocknet werden. Darüber hinaus kann das Heizelement bspw. das Fluid, welches zum Reinigen oder zum Trocknen verwendet wird, das Reinigungselement und/oder die Düse vor, während und/oder nach dem Reinigungsvorgang zumindest erwärmen. Somit kann bspw. auch ein Enteisen/Trocknen von Fluid an der Kameraeinheit bzw. der Linse erzielt werden.
• Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass in einem Schritt a.2) das Schutzelement in eine Reinigungsstellung bewegt wird, wodurch die Kameraeinheit und das Schutzelement, insbesondere die Reinigungseinheit fluidtechnisch verbunden werden, wobei insbesondere die Reinigungseinheit in Kontakt mit der Linse gebracht wird. In der Reinigungsstellung ist das Schutzelement derart vor der Kameraeinheit bzw. der Linse der Kameraeinheit angeordnet, dass eine insbesondere mechanische Reinigung durchführbar ist. Gleichzeitig ist in der Reinigungsstellung die Reinigungseinheit und/oder das Reinigungselement mit der Kameraeinheit fluidtechnisch verbunden, so dass ein Fluid von der Kameraeinheit in das Schutzelement, die Reinigungskammer und/oder die Reinigungseinheit geleitet werden kann. Darüber hinaus kann in der Reinigungsstellung eine fluiddichte Reinigungskammer durch Andrücken des Schutzelements in Richtung Kameraeinheit bzw. Linse, vor der Linse gebildet werden. Dafür kann das Schutzelement bspw. über einen Exzenter der Antriebseinheit mit Hilfe eines Antriebshebels nach hinten, d. h. in Richtung Kameraeinheit bzw. Linse gezogen bzw. bewegt werden. Dabei ist es denkbar, dass das Dichtelement sich um die Linse der Kameraeinheit anlegt und somit eine abgeschlossene Reinigungskammer bildet. Gleichzeitig kann ein fluidtechnischer Anschluss zwischen Kameraeinheit und Schutzelement bzw. Reinigungseinheit, insbesondere Dichtelement bspw. über eine Kupplung hergestellt werden. Danach kann eine fluidtechnische und mechanische Reinigung der Kameraeinheit und/oder der Linse der Kameraeinheit erfolgen. Nach erfolgter Reinigung kann das Schutzelement wieder zurück, d. h. von der Linse und/oder der Kameraeinheit weg bewegt werden. In dieser Position ist es z. B. denkbar, dass das zur Reinigung benötigte Fluid erst jetzt wieder aus der Reinigungskammer herausgeleitet wird. Das Herausleiten des Fluids kann erfindungsgemäß gleichzeitig mit einem Trockenblasen der Kameraeinheit und/oder der Linse der Kameraeinheit durchgeführt werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass ein Trockenblasen auch in der Reinigungsstellung durchführbar ist. Dabei kann bspw. Luft durch die fluidtechnische Verbindung zwischen Kameraeinheit und Reinigungskammer genutzt werden, durch welche ebenfalls ein flüssiges Fluid während des Reinigungsvorgangs befördert wird. Durch Unterdruck oder Überdruck kann ein Fluid zum Reinigen oder Trockenen mittels einer Pumpe zur Linse hin oder von der Linse weg befördert werden.
• Es ist des Weiteren denkbar, dass eine kombinierte mechanische und fluidtechnische Reinigung durch die Reinigungseinheit erzielt wird, wobei ein Fluid in die Reinigungskammer befördert wird und bspw. durch eine Düse die Reinigungseinheit und/oder das Reinigungselement insbesondere rotatorisch angetrieben wird. Das Fluid bringt somit die Reinigungseinheit und/oder das Reinigungselement zum Rotieren, wobei zum einen das Fluid über die Linse der Kameraeinheit geführt wird und gleichzeitig die Reinigungselemente durch die insbesondere rotatorische Bewegung eine abrasive Reinigung der Linse ermöglichen. Im Anschluss kann das Fluid außerhalb der Reinigungskammer, insbesondere außerhalb der Kameraeinheit bzw. der Kameravorrichtung abgeführt werden. Dafür ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn das Fluid derart aus der Kameraeinheit bzw. der Kameravorrichtung und/oder des Schutzelements herausgeführt wird, dass kein verschmutztes Fluid bspw. ein Kennzeichen des Kraftfahrzeugs verschmutzt.
• Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen schematisch:
• 1 eine erste mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kameravorrichtung in der Offenstellung,
• 2 eine erste mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kameravorrichtung in der Schließstellung,
• 3 eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kameravorrichtung ohne Schutzelement,
• 4 eine erste mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kameravorrichtung in der Reinigungsstellung,
• 5 eine erste mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kameravorrichtung in der Schließstellung,
• 6 eine erste mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schutzelementes,
• 7 eine erste mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schutzelementes in Frontansicht,
• 8 ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung,
• 9 eine weitere mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung,
• 10 eine weitere mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung und
• 11 ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung. In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet..
• In 1 ist eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug 100 mit einer Kameraeinheit 11, die zumindest eine Linse 12 aufweist und zur Bilderfassung eines Außenbereichs eines Kraftfahrzeugs 100 dient, aufgezeigt. Die Kameravorrichtung 10 weist ein bewegliches Schutzelement 20 auf, wobei das Schutzelement 20 sich in der Offenstellung II befindet, in der zumindest die Linse 12 der Kameraeinheit 11 zur Bilderfassung freigegeben ist. Das Schutzelement 20 ist drehbar um die Drehachse 45 angeordnet und befindet sich in der 1 in der Offenstellung II, in der das Schutzelement 20 derart noch oben bewegt/verschwenkt ist, dass die Linse 12 zur Bilderfassung freigegeben ist. An dem Schutzelement 20 ist ein Ablauf 28 in Form einer Öffnung 28 ausgebildet, durch welche das Reinigungsfluid 30 herausführbar ist. Das Reinigungsfluid 30 kann dabei über die Pumpe 50 durch die Fluidleitung 31 aus dem Fahrzeuginneren, bspw. von einem Fluidtank der Scheiben- und/oder Scheinwerferreinigungsanlage, in Richtung Kameraeinheit 11 gepumpt und von dort in die Reinigungskammer 21 geleitet werden. Die Reinigungskammer 21 wird durch das Schutzelement 20 und die Kameraeinheit 11 bzw. die Linse 12 gebildet. Dafür ist das Schutzelement 20 vorzugsweise geometrisch komplementär zu der Kameraeinheit 11 ausgebildet, wobei in 1 das Schutzelement 20 im Wesentlichen bogenförmig bzw. kreissegmentförmig ausgebildet ist. Dabei ist die Kameraeinheit 11 und die Linse 12 konvex ausgebildet, sodass das Schutzelement 20 ebenfalls konvex ausgebildet und derart gestaltet ist, dass ein Freiraum zwischen Schutzelement 20 und Kameraeinheit 11 besteht, wobei der Freiraum durch einen Randbereich 29 des Schutzelementes 20 begrenzt wird. Erfindungsgemäß ist es denkbar, dass auch die Kameravorrichtung 10 um die Drehachse 45 drehbar ist. An der Drehachse 45 ist darüber hinaus ein Antrieb 40 mit einem Antriebshebel 41 sowie ein Stellmechanismus 42 mit einer Stellfeder 42.1 und einer Stellfederaufnahme 42.2 angeordnet. Der Antriebshebel 41 weist einen Antriebshebelarm 41.1 auf, welcher in Wirkverbindung mit einem Anschlag 43 in Form eines Führungselementes 43 wirkverbunden ist. Das Führungselement 43 dient in 1 als Anschlag für das Schutzelement 20, wobei das Führungselement 43 die Offenstellung II des Schutzelementes 20 begrenzt. Darüber hinaus weist der Antriebshebel 41 einen exzentrisch ausgebildeten Abschnitt/Exzenter-Abschnitt 41.2 auf, welcher ebenfalls in Wirkverbindung mit dem Führungselement 43 bringbar ist. Darüber hinaus steht der exzentrisch ausgebildete Abschnitt 41.2 in Wirkverbindung mit dem Stellmechanismus 42, insbesondere mit der Stellfederaufnahme 42.2 und somit mit der Stellfeder 42.1. Über den Stellmechanismus 42 kann eine im Wesentliche translatorische Bewegung des Schutzelementes 20 durchgeführt werden, indem der Antriebshebel 41 mit der Drehachse 45 gedreht wird und wobei der exzentrisch ausgebildete Abschnitt 41.2 des Antriebshebels 41 den Stellmechanismus 42, insbesondere die Stellfederaufnahme 42.2 mit einer Zug- oder Druckkraft beaufschlagt.
• In 2 ist eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung 10 in der Schließstellung I gezeigt, wobei das Schutzelement 20 vor dem Bereich der Kameraeinheit 11 angeordnet ist, an welchem die Linse 12 sich befindet. In 2 ist ebenfalls der Ablauf 28 an dem Schutzelement 20 abgebildet, durch welchen ein Reinigungsfluid aus der Reinigungskammer 21 herausleitbar ist. Über den Ablauf 28 kann auch ein gasförmiges Fluid 30 für einen Trocknungsvorgang abgeleitet werden. Das Schutzelement 20 weist einen Randbereich 29 auf, sodass die Reinigungskammer 21 durch die Kameraeinheit 11 und das Schutzelement 20 gebildet wird, wobei ein Freiraum entsteht, welcher durch die geometrische Ausgestaltung des Randbereichs 29 und dem konvex ausgebildeten Abschnitt des Schutzelementes 20 dimensioniert wird. Das Fluid 30 zur Reinigung und/oder Trocknung wird über die Pumpe 50 durch die Fluidleitung 31 in Richtung Kameraeinheit 11 befördert. Die Kameraeinheit 11 weist darüber hinaus in 2 einen Antrieb 40 mit einem Antriebshebel 41, einen Stellmechanismus 42 sowie eine Feder 44 auf. Das Schutzelement 20 ist über die Drehachse 45 drehbar gelagert, wobei der Antriebshebel 41 in Wirkverbindung mit der Drehachse 45 und dem Schutzelement 20 steht, und einen exzentrisch ausgebildeten Abschnitt 41.2 aufweist, welcher in Wirkverbindung mit den Führungselementen 43 bringbar ist. Die Feder 44 kann als eine Schenkelfeder, insbesondere Doppelschenkelfeder 44 ausgebildet sein, wobei über die Schenkelfederkraft der Schenkelfeder 44 das Schutzelement 20 in die Schließstellung I bewegt wird. Dabei trifft das Schutzelement 20 bzw. der Antriebshebel 41 auf einen Anschlag 43, welcher in 2 als das Führungselement 43 ausgebildet ist, wodurch die Bewegung des Schutzelementes 20 begrenzt wird, sodass das Schutzelement 20 in der gewünschten Schließstellung I sich befindet. In der Schließstellung I ist vorzugsweise zwischen dem Randbereich 29 des Schutzelementes 20 und der Kameraeinheit 11 ein Freiraum ausgebildet, sodass das Schutzelement 20, insbesondere der Randbereich 29, nicht formschlüssig mit der Kameraeinheit 11 verschließt. Darüber hinaus zeigt die 2 den Stellmechanismus 42 mit einer Stellfeder 42.1 und einer Stellfederaufnahme 42.2, durch welche mithilfe des Antriebshebels 41 eine translatorische Bewegung des Schutzelementes 20 durchführbar ist.
• Die 3 zeigt eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung 10 mit einer Kameraeinheit 11, an welcher die Linse 12 angeordnet ist, wobei in 3 die Kameravorrichtung 10 kein Schutzelement 20 aufweist. Die Pumpe 50 dient zur Förderung eines Fluids 30 durch die Fluidleitung 31 in Richtung Kameraeinheit 11. Über die Öffnung 23, welche als eine Kupplung 23 ausgebildet sein kann, wobei die Kupplung der Öffnung 23 in fluidtechnischer Verbindung mit einer Gegenkupplung in das Schutzelement 20 bringbar ist, kann ein Fluid 30 in Richtung Linse 12 befördert werden. Dementsprechend kann durch die Öffnung 23, an welcher die Düse 24 angeordnet ist, das Fluid 30, welches über die Pumpe 50 und die Fluidleitung 31 in die Kameraeinheit 11 eingeführt wird, in Richtung Reinigungskammer 21 geleitet. An der Kameraeinheit 11 ist des Weiteren eine Federaufnahme 44.1 für eine Schenkelfeder 44, insbesondere eine Doppelschenkelfeder ausgebildet, worüber das Schutzelement 20 in die Schließstellung I bringbar ist, wenn diese über den Antriebshebel 41 freigegeben ist. Der Antriebshebel 41 weist einen Antriebsarm 41.1 und einen exzentrisch ausgebildeten Abschnitt 41.2 auf.
• In 4 ist eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kameravorrichtung 10 abgebildet, wobei die Kameravorrichtung 10 eine Kameraeinheit 11 und ein Schutzelement 20 aufweist. Das Schutzelement 20 befindet sich in 4 in der Reinigungsstellung III, in welcher ein Formschluss zwischen dem Schutzelement 20, insbesondere dem Randbereich 29 und der Kameraeinheit 11 hergestellt ist. Das Schutzelement 20 wird über den exzentrisch ausgebildeten Abschnitt 41.2 des Antriebshebels 41 mithilfe des Stellmechanismus 42 nach hinten gezogen, sodass das Schutzelement 20 sich translatorisch in Richtung Kameraeinheit 11 bewegt. Dabei ist es denkbar, dass sich ein im Schutzelement 20 angeordnetes Dichtelement 22 um die Linse 12 der Kameraeinheit 11 legt und somit eine Reinigungskammer 21 bildet. Gleichzeitig kuppelt die Öffnung 23 der Kameraeinheit 11 mit einer Öffnung/Kupplung 23 an dem Dichtelement 22 ein, sodass ein Fluid 30 über die Fluidleitung 31 durch die Kameraeinheit 11 in die Reinigungskammer 21 leitbar ist. In der Reinigungsstellung III erfolgt somit eine Reinigung der Linse 12 der Kameraeinheit 11 durch das in die Reinigungskammer 21 eingeleitete Fluid 30. Erfindungsgemäß ist es denkbar, dass nach einer Reinigung durch ein flüssiges Fluid 30, in der Reinigungsstellung III das Schutzelement 20 über den Stellmechanismus 42 wieder in die Schließstellung I bewegt wird, sodass ein Trocknungsvorgang durchgeführt wird, indem ein gasförmiges Fluid 30 durch die Fluidleitung 31 in die Reinigungskammer 21 befördert wird.
• In der 5 ist eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung 10 in einer Seitenansicht gezeigt, wobei sich das Schutzelement 20 in einer Schließstellung I befindet. In dieser Schließstellung I wird das Schutzelement 20 über die Doppelschenkelfeder 44 in der Schließstellung I gehalten. Hierfür gibt der Antriebshebel 41 das Schutzelement 20 derart frei, dass über die Schenkelfederkraft der Schenkelfeder 44 das Schutzelement 20 um die Drehachse 45 drehbar ist. Hierfür steht die Schenkelfeder 44 zum einen in Wirkverbindung mit dem Schutzelement 20 und zum anderen mit der Federaufnahme 44.1, welche an der Kameraeinheit 11 angeordnet ist. In der gezeigten Schließstellung I ist z. B. ein erfindungsgemäßer Trocknungsvorgang durchführbar, wobei ein gasförmiges Fluid 30, insbesondere Luft durch die Fluidleitung 31 in die Reinigungskammer 21 einleitbar ist. Über den Stellmechanismus 42 ist das Schutzelement 20, insbesondere ein Dichtelement 22 beabstandet zur Linse 12 der Kameraeinheit 11 angeordnet. Somit ist es möglich, dass durch ein gasförmiges Fluid 30 Feuchtigkeit, insbesondere das Reinigungsfluid 30 aus der Reinigungskammer 21 und somit von der Linse 12 der Kameraeinheit 11 entfernbar ist. Der exzentrisch ausgebildete Abschnitt 41.2 des Antriebshebels 41 steht in 5 in Wirkverbindung mit einem ersten Anschlag 43, wobei über den exzentrisch ausgebildeten Abschnitt 41.2 eine translatorische Bewegung des Schutzelementes 20 durchführbar ist, wenn der exzentrisch ausgebildete Bereich 41.2 entlang des ersten Führungselementes 43 bewegt, insbesondere gedreht wird. Der zweite Anschlag 43 ist in Wirkverbindung mit dem Antriebshebelarm 41.1 des Antriebshebels 41 bringbar, wobei das zweite Führungselement 43 als ein Anschlag für den Antriebshebelarm 41.1 in der Offenstellung II des Schutzelementes 20 dient. Der Stellmechanismus 43 weist eine Stellfeder 42.1 auf, welche in der Stellfederaufnahme 42.2 des Stellmechanismus 42 angeordnet ist. Die Stellfeder 42.1 ist somit derart in der Stellfederaufnahme 42.2 angeordnet, dass durch die Stellfederaufnahme 42.2 bzw. den Antriebshebel 41 eine Zug- oder Druckkraft auf das Schutzelement 20 ausgeübt werden kann.
• 6 und 7 zeigen ein erfindungsgemäßes Schutzelement 20, wobei in 6 die Seite des Schutzelementes 20 zeigt, welche die Reinigungseinheit 25 aufweist und somit zur Kameraeinheit 11 bzw. Linse 12 hin gerichtet ist. 7 zeigt das Schutzelement 20 von schräg vorne und somit von der Seite, welche vom Außenbereich des Kraftfahrzeugs 100 in der Schließstellung I sichtbar ist. Das Schutzelement 20 in 6 weist die Reinigungseinheit 25 mit einer Vielzahl an Reinigungselementen 26 auf, wobei die Reinigungselemente 26 in Form von Lippen 26 an der Reinigungseinheit 25 angeordnet sind. Um die Reinigungseinheit 25 ist ein Dichtelement 22 kreisförmig ausgebildet, sodass das Dichtelement 22 sich um die Linse 12 der Kameraeinheit 11 in der Schließstellung I, insbesondere in der Reinigungsstellung III, umlegt. An dem Dichtelement 22 ist eine Öffnung 23 bzw. eine Kupplung 23 angeordnet, welche fluidtechnisch mit einer Öffnung an der Kameraeinheit 11 verbunden werden kann, wobei insbesondere in der Reinigungsstellung III die Öffnung 23 bzw. Kupplung 23 des Dichtelemente 22 des Schutzelementes 20 mit der Öffnung an der Kameraeinheit 11 verbunden ist. Durch die Öffnung 23 bzw. Kupplung 23 kann ein Fluid 30 von der Kameraeinheit 11 in das Dichtelement 22 und somit in Richtung Reinigungseinheit 25 und Reinigungselement 26 geleitet werden, sodass eine fluidtechnische Reinigung durch das Fluid 30 und eine mechanische/abrasive Reinigung durch die Reinigungselemente 26 durchführbar ist. Darüber hinaus befindet sich an dem Schutzelement 20 ein Auffangmittel 27, durch welches das Fluid 30, welches zur Reinigung der Linse 12 genutzt wurde, aufgefangen und aus der Reinigungskammer 21 bzw. dem Schutzelement 20 herausführbar ist. Das Schutzelement 20 weist in 6 darüber hinaus den Stellmechanismus 42, ein erstes Führungselement 43 sowie die Feder/Schenkelfeder 44 und eine Drehachse 45 auf. Die Schenkelfeder 44 und die Drehachse 45 dienen dafür für die rotatorische Bewegung des Schließelementes 20, wohingegen der Stellmechanismus 42 für eine translatorische Bewegung des Schutzelementes 20 ausgebildet ist. In 7 ist das Schutzelement 20 mit einem Ablauf 28 gezeigt, wobei der Ablauf 28 für das in 6 gezeigte Auffangmittel 27 dient, sodass durch das Auffangmittel 27 aufgefangenes Fluid durch den Ablauf 28 aus der Reinigungskammer 21 herausleitbar ist. Auch in 7 ist der Stellmechanismus 42 gezeigt, welcher eine Stellfederaufnahme 42.2 und eine Stellfeder 42.1 aufweist, wobei die Stellfeder 42.1 eine translatorische Bewegung des Schutzelementes 20 bewirken kann. Dafür ist an der Drehachse 45 der Antriebshebel 41 gezeigt, welcher in Wirkverbindung mit den Führungselementen 43 bringbar ist. Ebenfalls zeigt die 7 die Feder 44, welche als Schenkelfeder 44, insbesondere Doppelschenkelfeder 44 ausgebildet sein kann und zur rotatorischen Bewegung des Schutzelementes 20 vorgesehen ist.
• 8 und 9 zeigen mögliche Ausführungsbeispiele für eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung 10, wobei in 8 eine senkrechte rotatorische Bewegung des Schutzelementes 20 gezeigt ist und in 9 eine Ausführungsform der Kameravorrichtung 10 gezeigt ist, in der eine waagerechte rotatorische Bewegung des Schutzelementes 20 über die Drehachse 45 durchführbar ist. Der Antrieb 40 und dementsprechend der Antriebshebel 41, der Stellmechanismus 42, die Führungselemente 43 und die Drehachse 45 sind dabei analog zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgebildet. Dementsprechend zeigen 8 und 9 mögliche Ausführungsformen, bei denen das Schutzelement 20, insbesondere in Abhängigkeit des vorhandenen Bauraums am Kraftfahrzeug 100, eine Bewegung zur Offenstellung II, Schließstellung I und/oder Reinigungsstellung III durchführbar sind. Die Kameraeinheit 11 ist dabei über bspw. die Fluidleitung 31 mit einer Pumpe 50, einem Filterelement und/oder Vorratsbehälter für ein Reinigungsfluid und/oder ein Trocknungsfluid verbunden. Dementsprechend unterscheiden sich die 8 und 9 lediglich in der Anordnung der Kameravorrichtung 10 und somit insbesondere der Anordnung der Drehachse 45, wobei in 8 die Drehachse 45 in einer horizontalen und in 9 die Drehachse 45 im Wesentlichen einer vertikalen Position angeordnet ist.
• Die 10 zeigt eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kameravorrichtung 10, wobei insbesondere ein Fluidverlauf des Reinigungs- bzw. Trocknungsfluids 30 verdeutlicht wird. Die Kameravorrichtung 10 weist dabei die Kameraeinheit 11 und zumindest ein Schutzelement 20 auf, wobei die Kameraeinheit 11 eine Öffnung bzw. Kupplung 23 aufweist, welche fluidtechnisch mit dem Schutzelement 20 und insbesondere mit der Reinigungskammer 21 verbunden ist. Auf der linken Seite der Kameraeinheit 11 ist ein Fluid 30 durch die Kameraeinheit 11 in Richtung Reinigungskammer 21 durch die Öffnung/Kupplung 23 einleitbar, sodass das Fluid 30 an der Linse 12 vorbei und/oder über die Linse 12 strömt und durch eine zweite Öffnung 23, welche sich auf der rechten Seite der Kameraeinheit 11 befindet, herausleitbar ist. Das Fluid 30 wird dementsprechend auf der linken Seite durch die Fluidleitung 31 in die Reinigungskammer 21 und somit entlang der Linse 12 geführt, sodass ein Reinigungsvorgang durchführbar ist und durch die zweite Fluidleitung 31 auf der rechten Seite der Kameraeinheit 11 aus der Kameravorrichtung 10 in Richtung Fahrzeuginneres herausgeleitet. Vorzugsweise ist die Fluidleitung 31 mit zumindest einer Pumpe 50 verbunden, wobei die Pumpe 50 bspw. einen Überdruck erzeugt, durch welchen ein Fluid 30 in die Reinigungskammer 21 hineingeleitet wird und durch eine Pumpe 50 ein Unterdruck erzeugbar ist, durch welchen das Fluid 30 durch eine zweite Fluidleitung 31 aus der Reinigungskammer 21 herausleitbar ist, sodass das Fluid 30 während des Reinigungsvorgangs über zumindest die Linse 12 der Kameraeinheit 11 strömt.
• Die 11 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 100 mit einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung 10, wobei die Kameravorrichtung 10 eine Kameraeinheit 11 aufweist.
• Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
• Bezugszeichenliste

10

Kameravorrichtung

11

Kameraeinheit

12

Linse

20

Schutzelement

21

Reinigungskammer

22

Dichtelement

23

Öffnung/Kupplung

24

Düse

25

Reinigungseinheit

26

Reinigungselement

27

Auffangmittel

28

Ablauf

29

Randbereich von 20

30

Fluid

31

Fluidleitung

40

Antrieb

41

Antriebshebel

41.1

Antriebshebelarm

41.2

Exzenter-Bereich von 41

42

Stellmechanismus

42.1

Stellfeder

42.2

Stellfederaufnahme

43

Führungselement

44

Feder

44.1

Federaufnahme

45

Drehachse

50

Pumpe

60

Antriebseinheit

100

Kraftfahrzeug

I

Schließstellung

II

Offenstellung

III

Reinigungsstellung

• 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 10232227 A1 [0003]

Claims (17)

1. Kameravorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug (100) mit einer Kameraeinheit (11), die zumindest eine Linse (12) aufweist und zur Bilderfassung eines Außenbereiches eines Kraftfahrzeuges dient, und zumindest einem beweglichen Schutzelement (20), wobei das Schutzelement (20) von zumindest einer Schließstellung (I) in zumindest eine Offenstellung (II) bewegbar ist, wobei sich in der Schließstellung (I) des Schutzelementes (20) zumindest die Linse (12) der Kameraeinheit (11) von außen unzugänglich hinter dem Schutzelement (20) befindet, und in der Offenstellung (II) zumindest die Linse (12) der Kameraeinheit (11) durch das Schutzelement (20) zur Bilderfassung freigegeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in der Schließstellung (I) das Schutzelement (20), insbesondere mit der Kameraeinheit (11), vor der Linse (12) eine Reinigungskammer (21) bildet, in der eine Reinigung der Linse (12) durchführbar ist.
2. Kameravorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kameraeinheit (11) und dem Schutzelement (20) zumindest ein Dichtelement (22) angeordnet ist, wodurch die Reinigungskammer (21) zumindest abschnittsweise fluiddicht verschließbar ist.
3. Kameravorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameraeinheit (11) und/oder das Schutzelement (20) zumindest eine Öffnung (23), insbesondere zumindest eine Düse (24) aufweist, wodurch insbesondere ein Fluid (30) zum Reinigen leitbar ist.
4. Kameravorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Pumpe (50) vorgesehen ist, wodurch zumindest in der Reinigungskammer (21) ein Unterdruck oder ein Überdruck herstellbar ist, wodurch insbesondere das Fluid (30) in die Reinigungskammer (21) einleitbar und/oder aus der Reinigungskammer (21) heraus leitbar ist.
5. Kameravorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Reinigungseinheit (25) vorgesehen und derart ausgestaltet ist, dass eine insbesondere mechanische Reinigung der Linse (12) durchführbar ist, wobei die Reinigungseinheit (25) an dem Schutzelement (20) oder an einem beweglichen Tragarm angeordnet ist.
6. Kameravorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigungsstellung (III) vorgesehen ist, wobei in der Reinigungsstellung (III), die Kameraeinheit (11) und das Schutzelement (20), insbesondere die Reinigungseinheit (25) fluidtechnisch verbunden sind.
7. Kameravorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (20) einen Antrieb (40) aufweist, wodurch das Schutzelement (20) zumindest in die Offenstellung (II) und/oder die Reinigungsstellung (III) bringbar ist und/oder dass Kameraeinheit beweglich an der Kameravorrichtung angeordnet ist, um zumindest zwischen einer Ruheposition, in der die Kameraeinheit keine Bilder aufnimmt, und einer Aufnahmeposition, in der die Kameraeinheit Bilder aufnimmt, hin- und her schwenkbar zu sein.
8. Kameravorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb (40) zumindest einen Antriebshebel (41) und/oder zumindest einen Stellmechanismus (42) aufweist, wodurch das Schutzelement (20) zumindest in die Offenstellung (II) und/oder die Reinigungsstellung (III) bewegbar ist.
9. Kameravorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinheit (25) zumindest abschnittsweise von dem Dichtelement (22) umschlossen ist.
10. Kameravorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinheit (25) zumindest ein insbesondere beweglich gelagertes Reinigungselement (26) aufweist, welches die Linse (12) zumindest abschnittsweise kontaktiert, wobei insbesondere die Reinigungseinheit (25) und/oder das Reinigungselement (26) zumindest eine Öffnung (23), insbesondere zumindest eine Düse (24) aufweist, wodurch ein Fluid (30) in Richtung Linse (12) leitbar ist.
11. Kameravorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinheit (25) zumindest eine Antriebseinheit (60) aufweist, wodurch das Reinigungselement (26) rotierbar, oszillierbar und/oder vibrierbar, insbesondere pulsierbar ist.
12. Kameravorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (30) an einer ersten Seite der Kameraeinheit (11) einleitbar und zumindest abschnittsweise durch die Reinigungskammer (21), insbesondere entlang der Linse (12) zu einer zweiten Seite der Kameraeinheit (11) leitbar ist, wodurch das Fluid (30) aus der Kameravorrichtung (10) herausleitbar ist.
13. Kameravorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungselement (26) durch das Fluid (30) bewegbar ist, insbesondere rotatorisch bewegbar ist.
14. Kameravorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektronikeinheit (19) vorgesehen ist, wobei die Elektronikeinheit (19) zumindest in Signalverbindung mit der Reinigungseinheit (30) steht, wodurch ein Reinigungsvorgang steuer- und/oder regelbar ist.
15. Verfahren zum Reinigen einer Kameravorrichtung (10) insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zumindest den folgenden Schritten: a) Bewegen des Schutzelementes (20) in eine Schließstellung (I), wodurch eine Reinigungskammer (21) gebildet wird, b) Starten eines Reinigungsvorgangs, c) Einleiten zumindest eines Fluids in die Reinigungskammer (21).
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt d) eine Reinigungseinheit (25) eine insbesondere mechanische Reinigung der Linse (12) und/oder Kameraeinheit (11) durchführt.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt a.2) das Schutzelement (20) in eine Reinigungsstellung (III) bewegt wird, wodurch die Kameraeinheit (11) und das Schutzelement (20), insbesondere eine Reinigungseinheit (25) fluidtechnisch verbunden werden, wobei insbesondere die Reinigungseinheit (25) in Kontakt mit der Linse (12) gebracht wird.

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