DE102016109809A1

DE102016109809A1 - Kameravorrichtung für ein Fahrzeug sowie Verfahren zum Erfassen einer Außenumgebung eines Fahrzeugs durch eine Kameravorrichtung

Info

Publication number: DE102016109809A1
Application number: DE102016109809.4A
Authority: DE
Inventors: Marco Rosenbaum; Ulrich Müller; Stefan Uecker; Stephan Wietkamp
Original assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Current assignee: Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2017-11-30
Also published as: WO2017202691A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kameravorrichtung (1) für ein Fahrzeug, aufweisend eine Kamera (10), einen Aktuator (3) und ein Bewegelement (2), wobei das Bewegelement (2) durch eine Lagervorrichtung (4) in/oder an der Kameravorrichtung (1) gelagert und mit dem Aktuator (3) derart wirkverbunden ist, dass das Bewegelement (2) durch den Aktuator (3) zumindest zwischen einer Aufnahmeposition (II) und einer Ruheposition (I) bewegbar ist, wobei in der Aufnahmeposition (II) des Bewegelementes (2) die Kamera (10) zum Erfassen eines Bildes einer Außenumgebung (42) eines Fahrzeugs ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erfassen einer Außenumgebung (42) eines Fahrzeugs durch eine Kamera (10) einer derartigen Kameravorrichtung (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kameravorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs sowie ein Verfahren zum Erfassen einer Außenumgebung eines Fahrzeugs durch eine Kameravorrichtung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Verfahrensanspruchs.
Bei modernen Fahrzeugen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, ist es bekannt, Kameravorrichtungen einzusetzen. Derartige Kameravorrichtungen werden dabei bspw. verwendet, um insbesondere eine Außenumgebung des Fahrzeugs zumindest zeitweise zu überwachen. Ein Beispiel für ein Einsatzgebiet einer derartigen Kameravorrichtung ist dabei ein rückwärtiger Bereich des Fahrzeugs, an dem die Kameravorrichtung als Heckkamera u. a. zur Unterstützung eines Einparkvorgangs eingesetzt werden kann.
Da derartige Kameravorrichtungen nicht ständig benötigt werden und insbesondere um sie vor einer Beschädigung bzw. Verschmutzung zu schützen, ist es ferner bekannt, dass diese Kameravorrichtungen bzw. eine Kamera derartiger Kameravorrichtungen verschiedene Positionen einnehmen kann. Dabei kann sie in einer Ruheposition geschützt angeordnet sein, insbesondere z. B. im Inneren der Vorrichtung, und in einer Aufnahmeposition derart positioniert sein, dass ein Erfassen einer Außenumgebung des Fahrzeugs durch eine Kamera der Kameravorrichtung ermöglicht ist. Derartige bewegliche Kameravorrichtungen sind dabei bspw. aus der DE 10 2011 017 239 A1 und der DE 10 2011 017 240 A1 bekannt. Derartige verstellbare Kameravorrichtungen weisen dabei zumeist elektrische Aktuatoren in Form von elektrischen Motoren auf, um eine Bewegung der Kamera der Kameravorrichtung bzw. von Teilen der Kameravorrichtung zwischen der Ruheposition und der Aufnahmeposition bereitzustellen. Als nachteilig hat sich dabei herausgestellt, dass derartige elektrische Aktuatoren oftmals mechanisch aufwendig sind, wodurch sie zum einen wartungsintensiv und zum anderen anfällig für Verschmutzungen sind. Außerdem wird immer elektrische Energie benötigt, um die elektrischen Aktuatoren antreiben zu können.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in besonders einfacher und kostengünstiger Weise eine Kameravorrichtung bzw. ein Verfahren zum Erfassen einer Außenumgebung eines Fahrzeugs bereitzustellen, bei denen zum einen ein Verstellen der Kameravorrichtung besonders einfach bereitgestellt und zum anderen ein möglichst unempfindlicher Verstellmechanismus bereitgestellt werden kann.
Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Kameravorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Erfassen einer Außenumgebung eines Fahrzeugs durch eine Kamera einer Kameravorrichtung mit den Merkmalen des nebengeordneten 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 Kameravorrichtung 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. genommen werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Kameravorrichtung für ein Fahrzeug, aufweisend eine Kamera, einen Aktuator und ein Bewegelement, wobei das Bewegelement durch eine Lagervorrichtung in und/oder an der Kameravorrichtung gelagert und mit dem Aktuator derart wirkverbunden ist, dass das Bewegelement durch den Aktuator zumindest zwischen einer Aufnahmeposition und einer Ruheposition bewegbar ist, wobei in der Aufnahmeposition des Bewegelementes die Kamera zum Erfassen eines Bildes einer Außenumgebung des Fahrzeugs ausgebildet ist. Eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator ein durch ein Aktuatorfluid fluidbetriebener Aktuator ist.
Eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung ist für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorgesehen. Dabei kann die Kameravorrichtung, insbesondere die Kamera der Kameravorrichtung, bspw. als eine Heckkamera bzw. Rückfahrkamera eingesetzt werden. Eine derartige Kamera einer Kameravorrichtung wird oftmals nicht ständig benötigt, insbesondere wenn sie zum Erfassen einer Außenumgebung des Fahrzeugs im rückwärtigen Bereich des Fahrzeugs eingesetzt wird. Daher ist bei einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung vorgesehen, dass sie ein Bewegelement aufweist, das durch einen Aktuator der Kameravorrichtung zumindest zwischen einer Aufnahmeposition und einer Ruheposition bewegbar ist. Die Aufnahmeposition des Bewegelementes ist dabei derart gewählt, dass dann die Kamera zum Erfassen eines Bildes einer Außenumgebung des Fahrzeugs ausgebildet ist. In der Ruheposition hingegen ist bevorzugt die Kamera der Kameravorrichtung im Inneren des Fahrzeugs angeordnet und so vor äußeren Einflüssen, insbesondere einer Verschmutzung, geschützt. Erfindungswesentlich ist bei einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung vorgesehen, dass der Aktuator ein durch ein Aktuatorfluid betriebener Aktuator ist. Fluidbetrieben bedeutet dabei im Sinne der Erfindung, dass der Aktuator bei einer Beaufschlagung durch das Aktuatorfluid zum Bewegen des Bewegelementes befähigt ist. Ein Beaufschlagen des Aktuators mit dem Aktuatorfluid kann dabei bspw. eine Erzeugung eines Unterdrucks im Aktuatorfluid oder alternativ oder zusätzlich eine Erzeugung eines Überdrucks im Aktuatorfluid umfassen. Für die Erzeugung einer Bewegung des Bewegelements kann ein fluidbetriebener Aktuator bspw. einen mit dem Bewegelement mechanisch wirkverbundenen Kolben (der in einem Zylinder führbar ist) aufweisen, der durch das Aktuatorfluid betätigbar ist. Das Aktuatorfluid kann dabei bspw. sowohl flüssig als auch gasförmig ausgebildet sein. Ein derartiger fluidbetriebener Aktuator stellt dabei einen besonders einfachen Aktuator dar. Insbesondere kann direkt durch die Beaufschlagung mit dem Aktuatorfluid durch den Aktuator die Bewegung des Bewegelementes erzeugt werden. Aufwendige mechanische Konstruktionen, wie bspw. Zahnräder, Zahnstangen, Getriebe o. ä., können dadurch vermieden werden. Auch eine Elektrik bzw. elektrische Anschlüsse, wie sie für einen elektrischen Aktuator nötig sind, können dadurch vermieden werden. Auf ein aufwendiges Abdichten derartiger elektrischer Bauteile, wie sie insbesondere gegen einen Schutz vor Feuchtigkeit nötig sind, kann ebenfalls verzichtet werden. Insgesamt kann somit durch die Verwendung eines fluidbetriebenen Aktuators eine Kameravorrichtung für ein Fahrzeug einfacher und weniger wartungsintensiv aufgebaut sein, ohne Einschränkungen im Betrieb einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung, insbesondere hinsichtlich einer Bewegung des Bewegelementes zwischen zumindest der Aufnahmeposition und der Ruheposition, in Kauf nehmen zu müssen.
Besonders bevorzugt kann bei einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung vorgesehen sein, dass das Bewegelement zumindest ein Kamerahalter zum Halten der Kamera oder ein Deckel zum Abdecken einer Zugangsöffnung in einer Außenfläche des Fahrzeugs ist, wobei die Kamera in der Zugangsöffnung angeordnet ist. Dabei kann im Sinne der Erfindung auch vorgesehen sein, dass das Bewegelement sowohl ein Kamerahalter als auch ein am Kamerahalter angeordneter Deckel ist. Auch eine getrennte Ausgestaltung des Bewegelementes in einen Kamerahalter und einen Deckel ist denkbar, wobei in diesem Fall bspw. auch zwei Bewegelemente in einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung vorhanden sein können. Auch ein Vorsehen von zwei insbesondere fluidbetriebenen Aktuatoren zum Bewegen von mehreren Bewegelementen kann im Sinne der Erfindung bei einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung vorgesehen sein. Ein Kamerahalter ist dabei insbesondere zum Halten der Kamera ausgebildet, wobei ein bspw. Ein- und/oder Ausfahren aus einer Ruheposition, in der die Kamera im Inneren des Fahrzeugs angeordnet ist, in eine Aufnahmeposition, in der die Kamera zumindest teilweise außerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, denkbar ist. Im Inneren des Fahrzeugs ist die Kamera in der Ruheposition des Kamerahalters geschützt angeordnet. Durch das Bewegen des Kamerahalters in die Aufnahmeposition wird auch die Kamera in eine Position verbracht, in der sie zum Erfassen einer Außenumgebung des Fahrzeugs befähigt ist. Bei einem als Deckel ausgebildeten Bewegelement kann eine Zugangsöffnung in einer Außenfläche des Fahrzeugs in der Ruheposition des Bewegelementes und dadurch des Deckels abgedeckt sein. Ein besonders guter Schutz einer Kamera, die in der Zugangsöffnung hinter dem als Deckel ausgebildeten Bewegelement angeordnet ist, kann dadurch bereitgestellt werden. In der Aufnahmeposition ist das als Deckel ausgebildete Bewegelement bevorzugt von der Zugangsöffnung wegbewegt, wodurch für die Kamera ein Erfassen einer Außenumgebung des Fahrzeugs ermöglichbar ist. Ein derartiger Deckel kann dabei ferner bspw. ein Dekorelement, insbesondere ein Fahrzeugemblem, aufweisen. Eine besonders gefällige Ausgestaltung eines derartigen Deckels kann dadurch bereitgestellt werden.
Ferner kann eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung dahingehend ausgebildet sein, dass der Aktuator ein pneumatischer Aktuator ist, wobei insbesondere Luft als Aktuatorfluid verwendbar ist. Ein derartiger pneumatischer Aktuator stellt einen besonders einfachen fluidbetriebenen Aktuator dar. Insbesondere kann bei einem pneumatischen Aktuator vorgesehen sein, dass das Aktuatorfluid, das bevorzugt als Luft verwendet wird, über einen Überdruck und/oder Unterdruck das Betätigen des Aktuators und dadurch das Bewegen des Bewegelementes bewirkt. Durch die Verwendung eines gasförmigen Aktuatorfluids kann insbesondere vermieden werden, dass bei niedrigen Temperaturen das Aktuatorfluid bspw. durch Frost beeinflusst wird. Eine hohe Verfügbarkeit des Aktuators und damit der durch den Aktuator bereitgestellten Bewegung kann dadurch sichergestellt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann bei einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung vorgesehen sein, dass der Aktuator ein hydraulischer Aktuator mit einer Hydraulikflüssigkeit als Aktuatorfluid ist. Durch eine derartige Hydraulikflüssigkeit kann eine besonders gute Kraftübertragung und Kraftentwicklung durch einen fluidbetriebenen Aktuator bereitgestellt werden. Dies kann insbesondere dadurch begründet werden, dass eine Hydraulikflüssigkeit zumeist nicht kompressibel ist und dadurch hohe Kräfte durch einen derartigen Aktuator entwickelt werden können. Der Aktuator selbst kann dadurch bspw. kleiner ausgebildet sein, als es bei einem bspw. pneumatischen Aktuator möglich wäre. Je nach Einsatzort bzw. Einsatzzweck kann somit bei einer Planung und Konstruktion einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung ein passender Aktuator gewählt werden.
Vorteilhafterweise kann eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung dahingehend weiterentwickelt sein, dass eine Hydraulikflüssigkeit eine Frostschutzkomponente aufweist und/oder als eine temperaturunabhängige Hydraulikflüssigkeit, insbesondere ein Hydrauliköl oder ein Getriebeöl oder eine Bremsflüssigkeit, ausgebildet ist. Durch eine derartige Frostschutzkomponente oder durch eine temperaturunabhängige Hydraulikflüssigkeit kann eine Temperaturanfälligkeit, insbesondere ein Einfrieren bei tiefen Temperaturen, sicher vermieden werden. Insbesondere kann durch eine derartige Hydraulikflüssigkeit mit einer Frostschutzkomponente oder durch eine temperaturunabhängige Hydraulikflüssigkeit eine bevorzugt witterungsunabhängige Bewegung des Bewegelementes durch den Aktuator bereitgestellt werden. Einflüsse einer Außentemperatur der Umgebung, in der sich das Fahrzeug befindet, können dadurch vermieden werden.
Alternativ oder zusätzlich kann bei einer Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung vorgesehen sein, dass die Kameravorrichtung, insbesondere der Aktuator, eine Heizvorrichtung zum Aufwärmen einer Hydraulikflüssigkeit aufweist. Durch eine derartige Heizvorrichtung kann insbesondere eine noch bessere Witterungsunabhängigkeit einer durch den Aktuator bereitgestellten Bewegung des Bewegelementes sichergestellt werden. Insbesondere kann durch eine derartige Heizvorrichtung auch eine gleichbleibende Temperatur der Hydraulikflüssigkeit bereitgestellt werden. Dadurch kann zum einen ein Einfrieren der Hydraulikflüssigkeit sicher vermieden werden. Zusätzlich kann zum anderen auch durch eine gleichbleibende Flüssigkeitstemperatur sichergestellt werden, dass bspw. eine Veränderung einer Viskosität der Hydraulikflüssigkeit, die oftmals temperaturabhängig ist, vermieden werden kann. Eine besonders gleichbleibende Funktionalität, insbesondere beim Erzeugen der Bewegung des Bewegelementes durch den Aktuator kann dadurch sichergestellt werden.
Darüber hinaus kann bei einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung vorgesehen sein, dass eine Heizvorrichtung zum Aufwärmen der Kamera, insbesondere einer Linse der Kamera, ausgebildet ist. Besonders bevorzugt kann dabei eine Heizvorrichtung verwendet werden, die für ein Aufwärmen der Hydraulikflüssigkeit bereits im Aktuator vorhanden ist.
Durch ein Aufwärmen der Kamera, insbesondere der Linse der Kamera, kann ein Beschlagen der Kamera bei widrigen, insbesondere kalten, Witterungsverhältnissen sicher vermieden werden. Ein Erfassen einer Außenumgebung des Fahrzeugs kann so durch die erfindungsgemäße Kameravorrichtung zu jeder Zeit bereitgestellt werden. Ein besonders gutes und insbesondere gleichbleibendes Ergebnis der Erfassung der Außenumgebung des Fahrzeugs kann dadurch sichergestellt werden.
Des Weiteren kann bei einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung vorgesehen sein, dass die Kameravorrichtung eine Reinigungsvorrichtung für eine Reinigung der Kamera mit einer Reinigungsflüssigkeit aufweist und dass die Reinigungsflüssigkeit durch den Aktuator als Hydraulikflüssigkeit verwendbar ist. Trotz der Anordnung der Kamera in einer Ruheposition über die Bewegung des Bewegelements, wenn die Kamera nicht benötigt wird, kann dennoch nicht gänzlich verhindert werden, dass die Kamera im Laufe einer Benutzung verschmutzt. Durch eine derartige Reinigungsvorrichtung kann daher die Kamera, insbesondere bspw. eine Linse der Kamera, mit einer Reinigungsflüssigkeit gesäubert werden. Besonders bevorzugt kann dabei vorgesehen sein, dass eben diese Reinigungsflüssigkeit durch den Aktuator als Hydraulikflüssigkeit verwendbar ist. Dies stellt eine besonders einfache Art und Weise dar, eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung auszugestalten. Die Reinigungsflüssigkeit der Reinigungsvorrichtung ist in der Nähe der Kamera und damit in der Nähe des Aktuators bereits vorhanden. Um die Reinigungsflüssigkeit zu fördern weist die Reinigungsvorrichtung bspw. eine Pumpe auf, mit der die Reinigungsflüssigkeit mit einem gewissen Druck beaufschlagt werden kann. Dieser Druck der Reinigungsflüssigkeit der Reinigungsvorrichtung kann daher auch verwendet werden, um den Aktuator zu beaufschlagen und damit zu aktivieren bzw. zu betätigen. Auf diese Weise kann bspw. ermöglicht werden, dass für das Aktuatorfluid keine zusätzliche Leitung zur Kameravorrichtung vorgesehen sein muss. Auch ein zusätzlicher Fluidtank, der bei einem speziell vorgesehenen Aktuatorfluid nötig wäre, kann auf diese Weise vermieden werden. Insgesamt kann somit durch die Verwendung der Reinigungsflüssigkeit einer Reinigungsvorrichtung auch als Hydraulikflüssigkeit für den Aktuator eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung nochmals vereinfacht aufgebaut sein.
Besonders bevorzugt kann eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung dahingehend weiterentwickelt sein, dass eine Reinigungsvorrichtung ein Druckventil zum exklusiven Bereitstellen der Reinigungsflüssigkeit als Hydraulikflüssigkeit für den Aktuator aufweist. Dabei kann ferner bevorzugt vorgesehen sein, dass die Reinigungsvorrichtung eine Reinigungsflüssigkeit zum Reinigen der Kamera aufweist, die gleichzeitig als Hydraulikflüssigkeit für den Aktuator verwendbar ist. Durch das Vorsehen eines derartigen Druckventils kann, falls eine Bewegung des Bewegelementes durch den Aktuator erforderlich ist, der Aktuator als alleiniger Abnehmer der Reinigungsflüssigkeit geschaltet werden. Konflikte zwischen den Verwendungsmöglichkeiten der Reinigungsflüssigkeit, zum einen durch die Reinigungsvorrichtung und zum anderen durch den Aktuator, können dadurch vermieden werden. Eine bessere Steuerbarkeit und Kontrollierbarkeit der Aktuierung des Bewegelementes durch den Aktuator kann auf diese Weise erreicht werden.
Auch kann eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung dahingehend ausgebildet sein, dass der Aktuator zum aktiven Halten des Bewegelementes in seiner Ruheposition und/oder seiner Aufnahmeposition ausgebildet ist. Für ein derartiges aktives Halten des Bewegelementes kann es dabei insbesondere vorteilhaft sein, wenn der Druck des Aktuatorfluids, der beim Bewegen des Bewegelementes zwischen dessen Positionen durch einen Aktuator verwendet wird, aufrechterhalten wird. Durch ein derartiges aktives Halten des Bewegelementes in seiner Ruheposition und/oder seiner Aufnahmeposition kann insbesondere sichergestellt werden, dass ein ungewolltes Verändern der aktuellen Position des Bewegelementes ausgeschlossen ist. Eine besonders gute Kontrolle über die aktuell eingenommene Position des Bewegelementes kann dadurch bereitgestellt werden.
Ebenfalls kann eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung dahingehend ausgebildet sein, dass der Aktuator eine Stellvorrichtung, insbesondere ein Federelement, zum Bewegen des Bewegelementes in seine Ruheposition und/oder zum Halten des Bewegelementes in seiner Ruheposition aufweist. Eine derartige Stellvorrichtung kann dabei bevorzugt ein Federelement umfassen. Durch eine Stellvorrichtung kann dabei insbesondere eine auf das Bewegelement wirkende Kraft erzeugt werden, die auf das Bewegelement in Richtung der Ruheposition des Bewegelementes wirkt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Bewegelement in seine Ruheposition bewegt wird oder in dieser verbleibt, so lange keine Betätigung des Bewegelementes durch den Aktuator erfolgt. Dadurch kann bspw. in seiner Ruheposition ein als Deckel ausgebildetes Bewegelement an der Zugangsöffnung als Normalzustand sicher fixiert bereitgestellt werden. Ein unbeabsichtigtes, also ohne eine Betätigung eines Bewegelementes durch den Aktuator auftretendes, Öffnen der Zugangsöffnung oder Bewegen des Kamerahalters kann auf diese Weise sicher vermieden werden.
Ferner kann alternativ oder zusätzlich bei einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung vorgesehen sein, dass die Kameravorrichtung, insbesondere der Aktuator, eine Mechanik, insbesondere eine Kugelschreibermechanik, zum insbesondere bistabilen Halten des Bewegelementes in seiner Ruheposition und seiner Aufnahmeposition aufweist. Durch eine derartige Mechanik kann somit bereitgestellt werden, dass das Bewegelement in seiner Ruheposition bzw. seiner Aufnahmeposition verbleibt, so lange keine weitere Betätigung des Bewegelementes durch den Aktuator erfolgt. Ein unabsichtliches Verlassen der jeweils eingenommenen Position durch das Bewegelement kann dadurch sicher verhindert werden. Eine noch bessere Kontrolle einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung, insbesondere auf eine durch das Bewegelement eingenommene Position, kann auf diese Weise für einen Benutzer einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung bereitgestellt werden.
Des Weiteren kann ein Vorratsbehälter bei der erfindungsgemäßen Kameravorrichtung vorgesehen sein, in dem das Aktuatorfluid speicherbar ist. Idealerweise kann der Vorratsbehälter beheizbar ausgestaltet sein. Auch ist es denkbar, dass zumindest eine Fluidzuleitung zwischen dem Vorratsbehälter und dem Aktuator vorhanden ist, um das Aktuatorfluid weiterleiten zu können. Ferner kann eine Fluidableitung zwischen dem Vorratsbehälter und dem Aktuator vorhanden sein, durch die das Aktuatorfluid rückführbar vom Aktuator zum Vorratsbehälter ist. Auch kann die Fluidzuleitung zwischen dem Vorratsbehälter und dem Aktuator zum Zurückleiten des Aktuatorfluids dienen. In den beiden zuvor genannten Fällen kommt ein geschlossener Kreislauf für das Aktuatorfluid zustande (Rückführung des Aktuatorfluid vom Aktuator in den Vorratsbehälter). Daneben ist auch ein offener Kreislauf für das Aktuatorfluid denkbar, so dass dieses nur zum Aktuator hingeleitet wird, nicht aber wieder zurück. Vorteilhafterweise kann z. B. Wischwasser zu diesem Zweck als Aktuatorfluid verwendet werden, was nach der Verwendung damit unbrauchbar ist. Dieses Wischwasser vom Aktuator kann gleichzeitig zum Reinigen der Kamera genutzt werden. Um das Aktuatorfluid durch die Fluidleitungen zu pumpen (drücken oder saugen), kann zumindest eine Pumpe hierfür vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise kann diese Pumpe im oder am Vorratsbehälter vorgesehen sein. Beim Vorratsbehälter und/oder der Pumpe kann es sich auch um die bereits vorhandenen Bauteile (Behälter / Pumpe) des Wischwassersystems handeln. Somit können weitere Bauteile bei der Erfindung eingespart werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Erfassen einer Außenumgebung eines Fahrzeugs durch eine Kamera einer Kameravorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist durch folgende Schritte gekennzeichnet:

a) Beaufschlagen des Aktuators durch das Aktuatorfluid,
b) Bewegen des Bewegelementes aus seiner Ruheposition in seine Aufnahmeposition durch den fluidbetriebenen Aktuator, und
c) Erfassen der Außenumgebung des Fahrzeugs durch die Kamera der Kameravorrichtung.

Durch die Verwendung einer Kameravorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung können durch ein erfindungsgemäßes Verfahren dieselben Vorteile erreicht werden, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine Kameravorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erläutert worden sind. Dabei wird in einem Schritt a) eines erfindungsgemäßen Verfahrens der Aktuator der Kameravorrichtung durch das Aktuatorfluid beaufschlagt. Eine Beaufschlagung im Sinne der Erfindung kann dabei bspw. durch einen Überdruck oder einen Unterdruck des Aktuatorfluids erzeugt werden. Das Beaufschlagen des Aktuators durch das Aktuatorfluid bewirkt dabei insbesondere eine Betätigung des Aktuators, wodurch automatisch im Schritt b) eines erfindungsgemäßen Verfahrens das Bewegelement aus seiner Ruheposition in seine Aufnahmeposition bewegt wird. Dabei kann bspw. ein als Kamerahalter ausgebildetes Bewegelement derart bewegt werden, dass die im Kamerahalter gehaltene Kamera in eine Position gebracht wird, in der ein Erfassen von Bildern einer Außenumgebung des Fahrzeugs ermöglicht ist. Alternativ oder zusätzlich kann bei einer Ausgestaltung des Bewegungselementes als Deckel, der eine Zugangsöffnung verschließt, in einem Wegbewegen des Deckels von dieser Zugangsöffnung resultieren. Dadurch kann ebenfalls ein Blickfeld für die Kamera der Kameravorrichtung auf eine Außenumgebung des Fahrzeugs freigegeben werden. Insgesamt kann durch dieses Bewegen des Bewegelementes aus seiner Ruheposition in seine Aufnahmeposition durch den fluidbetriebenen Aktuator in Schritt b) eines erfindungsgemäßen Verfahrens die Voraussetzungen geschaffen werden, dass in Schritt c) eines erfindungsgemäßen Verfahrens eine Außenumgebung des Fahrzeugs durch die Kamera der Kameravorrichtung erfasst werden kann. Dieses Erfassen der Außenumgebung des Fahrzeugs durch die Kamera kann dabei bspw. eine Videoaufnahme der Außenumgebung aber auch eine Aufnahme von Standbildern der Außenumgebung sein. Insgesamt kann somit noch ein erfindungsgemäßes Verfahren bereitgestellt werden, dass durch eine Bewegung eines Bewegelements einer Kameravorrichtung aus einer Ruheposition, in der eine Kamera der Kameravorrichtung geschützt ist, in eine Aufnahmeposition der Kamera der Kameravorrichtung ermöglicht wird, ein Erfassen einer Außenumgebung des Fahrzeugs durchzuführen. Auf diese Weise kann zum einen ein Schutz der Kamera bereitgestellt werden, wenn diese nicht benötigt wird, und ein Erfassen der Außenumgebung bereitgestellt werden, wenn dies erforderlich ist.
Ferner kann gemäß einer Weiterentwicklung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass in einem Schritt d) nach Schritt c) ein Druck im Aktuatorfluid wieder aufgebaut oder abgebaut wird. In Schritt a) eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Aktuator durch das Aktuatorfluid beaufschlagt. Dies erfolgt zumeist dadurch, dass im Aktuatorfluid ein Überdruck oder Unterdruck erzeugt wird. Durch einen Abbau dieses Überdrucks bzw. dieses Unterdrucks in einem Schritt d) eines erfindungsgemäßen Verfahrens, kann somit für das Aktuatorfluid wieder ein Normaldruck eingestellt werden. Die nächste Aktuierung des Aktuators durch das Aktuatorfluid kann durch diese Bereitstellung des Normaldrucks des Aktuatorfluids vorbereitet werden. Eine erneute und insbesondere sofort ausführbare weitere Aktuierung des Aktuators durch ein Beaufschlagen des Aktuators mit dem Aktuatorfluid kann dadurch bereitgestellt werden.
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 räumliche 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 erfindungsgemäße Kameravorrichtung mit einem Bewegelement in einer Ruheposition, und
2 eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung mit einem Bewegelement in einer Aufnahmeposition.
Die 1, 2 zeigen eine Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung 1, wobei sich einmal das Bewegelement 2 der Kameravorrichtung 1 in seiner Ruheposition I und in 2 in seiner Aufnahmeposition II befindet. Im Folgenden werden daher die beiden Figuren gemeinsam beschrieben, wobei auf Unterschiede und Gemeinsamkeiten der beiden Figuren gesondert eingegangen wird.
Die dargestellte Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung 1 weist insbesondere zwei Bewegelemente 2 auf, die jeweils als ein Kamerahalter 20 bzw. ein Deckel 30 ausgebildet sind. Der Deckel 30 ist dabei zum Abdecken einer Zugangsöffnung 41 in einer Außenfläche 40 eines Fahrzeugs ausgebildet. Im Kamerahalter 20 ist eine Kamera 10 angeordnet, wobei eine Linse 11 der Kamera 10 der Zugangsöffnung 41 zugewandt angeordnet ist. Sowohl der Deckel 30 als auch der Kamerahalter 20 sind jeweils durch eine Lagervorrichtung 4 an bzw. in der Kameravorrichtung 1 gelagert angeordnet. Die Kameravorrichtung 1 weist dabei ferner einen fluidbetriebenen Aktuator 3 auf. Die beiden Bewegelemente 2, der Kamerahalter 20 und der Deckel 30, sind mechanisch miteinander wirkverbunden, wobei diese Wirkverbindung nicht näher gezeigt ist. Dadurch kann bereitgestellt werden, dass bei einer Beaufschlagung des Aktuators 3 mit einem Aktuatorfluid beide Bewegelemente 2, sowohl der Kamerahalter 20 als auch der Deckel 30, bewegt werden. Als Aktuatorfluid wird dabei in der gezeigten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung 1 eine Reinigungsflüssigkeit einer Reinigungsvorrichtung 12 verwendet. Diese Reinigungsvorrichtung 12 ist dabei insbesondere für ein Reinigen der Linse 11 der Kamera 10 vorgesehen. Für die Beaufschlagung des Aktuators 3 ist in einer Fluidleitung 17 der Reinigungsvorrichtung 12 ein Druckventil 13 angeordnet. Durch dieses Druckventil 13 ist es möglich, den Aktuator 3 exklusiv mit der Reinigungsflüssigkeit der Reinigungsvorrichtung 12 zu versorgen und dadurch mit einem Überdruck bzw. einem Unterdruck zu beaufschlagen. Bei einer derartigen Beaufschlagung des Aktuators 3 werden die Bewegelemente 2 aus ihrer jeweiligen Ruheposition I in ihre Aufnahmeposition II verbracht. Dadurch wird, wie in 2 dargestellt, der Deckel 30 von der Zugangsöffnung 41 weggeschwenkt. Gleichzeitig wird der Kamerahalter 20 gelagert durch dessen Lagervorrichtung 4 aus der Zugangsöffnung 41 herausbewegt. Dadurch wird die Kamera 10 in eine Position gebracht, in der sie eine Außenumgebung 42 des Fahrzeugs erfassen kann. Bildaufnahmen, sowohl Videobildaufnahmen als auch Standbildaufnahmen, der Außenumgebung 42 des Fahrzeugs sind in dieser Position der Kamera 10 möglich. Ferner weist die dargestellte Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Kameravorrichtung 1 eine Stellvorrichtung 14 auf. Diese Stellvorrichtung 14 ist dabei hier als Federelement ausgebildet. Durch die Stellvorrichtung 14 wird auf den Kamerahalter 20 eine Kraft ausgeübt, die diesen in seiner Ruheposition I hält bzw. ihn in seine Ruheposition I zu bringen versucht. Ein Fixieren der Bewegelemente 2 in ihren Ruhepositionen I kann dadurch bereitgestellt werden. Ferner ist zumindest die Lagervorrichtung 4, mit der der Kamerahalter 20 gelagert ist, mit einer Mechanik 15, insbesondere einer Kugelschreibermechanik, ausgebildet. Diese Mechanik 15 ist dabei zum bistabilen Halten des Kamerahalters 20 in beiden Positionen, sowohl in der Ruheposition I als auch in der Aufnahmeposition II ausgebildet. Dadurch kann erreicht werden, dass der Kamerahalter 20 in beiden Positionen I und II sicher gehalten ist, ohne dass der Aktuator 3 ständig mit Aktuatorfluid beaufschlagt werden muss. Ein besonders sicheres Annehmen der einzelnen Positionen I, II durch das Bewegelement 2 und dadurch auch zumindest indirekt durch die Kamera 10 kann dadurch bereitgestellt werden. Insgesamt kann durch die Verwendung eines fluidbetriebenen Aktuators 3 ermöglicht werden, dass auf komplizierte Mechaniken, wie sie bspw. bei elektrischen Aktuatoren üblich sind, verzichtet werden kann. Auch aufwendige Abdichtungen, die bei der Verwendung von elektrischen Komponenten nötig sind, kann durch die Verwendung eines fluidbetriebenen Aktuators 3 verzichtet werden. Insgesamt kann somit durch eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung 1 ein Erfassen einer Außenumgebung 42 eines Fahrzeugs bereitgestellt werden, das besonders einfach und wartungsfreundlich ist. Gleichzeitig muss insbesondere bezüglich der Kamera 10 auf einen Schutz vor Verschmutzung und/oder Beschädigung, der durch eine Einnahme von einer Ruheposition I in Phasen, in der die Kamera 10 nicht benötigt wird, bereitgestellt werden kann, nicht verzichtet werden.
Ferner kann zum Betrieb die schematisch und optional dargestellte Pumpe 6 am Vorratsbehälter 5 angeordnet sein, die dazu dient, das Aktuatorfluid durch eine Fluidleitung 17 zum Aktuator 3 zu befördern. Dabei kann die Pumpe 6 als Saug- und/oder Druckpumpe ausgestaltet sein. Das verwendet Aktuatorfluid kann in einem geschlossenen oder offenen Kreislauf, wie zuvor beschrieben, verwendet werden. Bei dem Behälter 5 und der Pumpe 6 kann es sich auch um die bereits vorhandenen Bauteile des Wischwassersystems vom Fahrzeug handeln.
Bezugszeichenliste

1: Kameravorrichtung
2: Bewegelement
3: Aktuator
4: Lagervorrichtung
5: Vorratsbehälter
6: Pumpe
10: Kamera
11: Linse
12: Reinigungsvorrichtung
13: Druckventil
14: Stellvorrichtung
15: Mechanik
16: Heizvorrichtung
17: Fluidleitung
20: Kamerahalter
30: Deckel
40: Außenfläche
41: Zugangsöffnung
42: Außenumgebung
I: Ruheposition
II: Aufnahmeposition

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011017239 A1 [0003]
DE 102011017240 A1 [0003]

Claims

Kameravorrichtung (1) für ein Fahrzeug, aufweisend eine Kamera (10), einen Aktuator (3) und ein Bewegelement (2), wobei das Bewegelement (2) durch eine Lagervorrichtung (4) in und/oder an der Kameravorrichtung (1) gelagert und mit dem Aktuator (3) derart wirkverbunden ist, dass das Bewegelement (2) durch den Aktuator (3) zumindest zwischen einer Aufnahmeposition (II) und einer Ruheposition (I) bewegbar ist, wobei in der Aufnahmeposition (II) des Bewegelements (2) die Kamera (10) zum Erfassen eines Bildes einer Außenumgebung (42) des Fahrzeugs ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) ein durch ein Aktuatorfluid fluidbetriebener Aktuator (3) ist.
Kameravorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegelement (2) zumindest ein Kamerahalter (20) zum Halten der Kamera (10) oder ein Deckel (30) zum Abdecken einer Zugangsöffnung (41) in einer Außenfläche (40) des Fahrzeugs ist, wobei die Kamera (10) in der Zugangsöffnung (41) angeordnet ist.
Kameravorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) ein pneumatischer Aktuator (3) ist, wobei insbesondere Luft als Aktuatorfluid verwendbar ist.
Kameravorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) ein hydraulischer Aktuator (3) mit einer Hydraulikflüssigkeit als Aktuatorfluid ist.
Kameravorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hydraulikflüssigkeit eine Frostschutzkomponente aufweist und/oder als eine temperaturunabhängige Hydraulikflüssigkeit, insbesondere ein Hydrauliköl oder ein Getriebeöl oder eine Bremsflüssigkeit, ausgebildet ist.
Kameravorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameravorrichtung (1), insbesondere der Aktuator (3), eine Heizvorrichtung (16) zum Aufwärmen einer Hydraulikflüssigkeit aufweist.
Kameravorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizvorrichtung (16) zum Aufwärmen der Kamera (10), insbesondere einer Linse (11) der Kamera (10), ausgebildet ist.
Kameravorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameravorrichtung (1) eine Reinigungsvorrichtung (12) für eine Reinigung der Kamera (10) mit einer Reinigungsflüssigkeit aufweist und dass die Reinigungsflüssigkeit durch den Aktuator (3) als Hydraulikflüssigkeit verwendbar ist.
Kameravorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigungsvorrichtung (12) ein Druckventil (13) zum exklusiven Bereitstellen der Reinigungsflüssigkeit als Hydraulikflüssigkeit für den Aktuator (3) aufweist.
Kameravorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) zum aktiven Halten des Bewegelements (2) in seiner Ruheposition (I) und/oder seiner Aufnahmeposition (II) ausgebildet ist.
Kameravorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) eine Stellvorrichtung (14), insbesondere ein Federelement, zum Bewegen des Bewegelements (2) in seine Ruheposition (I) und/oder zum Halten des Bewegelements (2) in seiner Ruheposition (I) aufweist.
Kameravorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameravorrichtung (1), insbesondere der Aktuator (3), eine Mechanik (15), insbesondere eine Kugelschreibermechanik, zum bistabilen Halten des Bewegelements (2) in seiner Ruheposition (I) und seiner Aufnahmeposition (II) aufweist.
Kameravorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Vorratsbehälter (5) zur Aufbewahrung des Aktuatorfluids vorgesehen ist und/oder dass zumindest eine Pumpe (6) zur Beförderung des Aktuatorfluids, insbesondere durch eine Fluidleitung 17, vorhanden ist.
Verfahren zum Erfassen einer Außenumgebung (42) eines Fahrzeugs durch eine Kamera (10) einer Kameravorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Beaufschlagen des Aktuators (3) durch das Aktuatorfluid, b) Bewegen des Bewegelements (2) aus seiner Ruheposition (I) in seine Aufnahmeposition (II) durch den fluidgetriebenen Aktuator (3), und c) Erfassen der Außenumgebung (42) des Fahrzeugs durch die Kamera (10) der Kameravorrichtung (1).
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt d) nach Schritt c) ein Druck im Aktuatorfluid wieder aufgebaut oder abgebaut wird.