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Die Erfindung betrifft eine Kameravorrichtung für eine Fahrzeugkamera gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Mittels einer derartigen Kameravorrichtung ist die Verlagerung einer Fahrzeugkamera zwischen verschiedenen Positionen möglich. Dementsprechend kann beispielsweise eine Bewegung der Fahrzeugkamera zwischen einer Ausfahrposition in welcher die Fahrzeugkamera zur Aufnahme beziehungsweise zum Erfassen von Umgebungsinformationen ausgerichtet ist, und einer Einfahrposition, in welcher die Fahrzeugkamera beispielsweise geschützt am Kraftfahrzeug positioniert sein kann, bewirkt werden.
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Aus der
DE 10 2010 045 214 A1 ist eine Kameraanordnung für ein Fahrzeug mit einer Kameraeinheit zur Bilderfassung bekannt. Um die Kameraeinheit zwischen verschiedenen Stellungen zu verlagern, ist ein gezahnter Abschnitt an der Kameraeinheit ausgebildet, welcher mit einer Spindel eines Spindelantriebs kämmt. Mittels des Spindelantriebs kann die Kameraeinheit um eine Drehachse in die verschiedenen Stellungen verschwenkt werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kameravorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine Bewegung einer Fahrzeugkamera mit besonders großer Bewegungsfreiheit ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Kameravorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung geht von einer Kameravorrichtung für eine Fahrzeugkamera, mit einem Kameraträger zum Halten der Fahrzeugkamera, mit einer Führungskulisse, entlang welcher der Kameraträger zwischen verschiedenen Positionen verlagerbar und um eine Drehachse verschwenkbar ist und mit einer Linearantriebseinheit, welche zum Verlagern des Kameraträgers ein relativ zu dem Kameraträger drehbares Stellelement aufweist, welches an einem Wirkbereich an dem Kameraträger angreift um zum Verlagern des Kameraträgers zwischen den verschiedenen Positionen eine Stellkraft auf den Wirkbereich auszuüben, aus. Die Führungskulisse kann beispielsweise zwei parallel zueinander angeordnete, fahrzeugfest an einem Kraftwagen festlegbare Führungsnuten umfassen, mit welchen der Kameraträger in Eingriff stehen kann. Die Führungsnuten können jeweilige Führungsbahnen ausbilden.
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Bei dem Wirkbereich kann es sich um einen Wirkpunkt handeln, an welchem die Stellkraft auf den Kameraträger ausübbar ist, um diesen zwischen den verschiedenen Positionen zu verlagern. Bei den Positionen kann es sich beispielsweise um eine Einfahrposition, in welcher die Fahrzeugkamera in einer Ruhestellung sein kann, um eine Zwischenposition, in welcher die Fahrzeugkamera beispielsweise halb ausgefahren sein kann, und um eine Ausfahrposition handeln, in welcher die Fahrzeugkamera ausgefahren und dementsprechend in einer Aktivstellung, in welcher die Fahrzeugkamera einsatzbereit sein kann, handeln.
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Um die Bewegung der Fahrzeugkamera mit besonders großer Bewegungsfreiheit zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Wirkbereich in zumindest einigen, der verschiedenen Positionen, einen jeweils unterschiedlichen Abstand zu der Drehachse aufweist, dadurch, dass der Kameraträger einerseits mit der Führungskulisse, in welcher der Kameraträger zwischen verschiedenen Positionen verlagerbar und um die Drehachse verschwenkbar ist und andererseits mit dem Stellelement, welches in den verschiedenen Positionen einen jeweils unterschiedlichen Abstand zu der Drehachse aufweist, (zumindest mittelbar) in Eingriff ist, ist eine besonders freie Bewegung des Kameraträgers bei dessen Verstellung (Verlagerung) zwischen den verschiedenen Positionen gegeben. So ist beispielsweise eine Überlagerung von translatorischen und rotatorischen Bewegungsanteilen ermöglicht, wodurch dementsprechend die Bewegung der Fahrzeugkamera mit besonders großer Bewegungsfreiheit erfolgen kann. Durch die Kameravorrichtung kann eine optimale Positionierung der Fahrzeugkamera relativ zum Kraftwagen erfolgen, wobei die Verlagerung zwischen den verschiedenen Positionen durch die Bewegung des Kameraträgers und damit der Fahrzeugkamera entlang eines großen Verfahrwegs entlang der Führungskulisse bei gleichzeitig großer Winkeländerung beim Verschwenken um die Drehachse erzielt werden kann. Die vorliegende Kameravorrichtung ermöglicht sowohl das Zurücklegen dieses Verfahrweges sowie das Einstellen der großen Winkeländerung auf besonders geringem, verfügbarem Bauraum.
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Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Systemen, bei welchen ein Verstellen einer Kamera durch eine reine Schwenkbewegung (Rotationsbewegung) oder durch eine reine Linearbewegung erfolgt, ermöglicht die Kinematik der vorliegenden Kameravorrichtung eine besonders komplexe Führung der Fahrzeugkamera anhand der Führungskulisse sowie anhand des Stellelements, sodass ein am Kraftwagen verfügbarer Bauraum besonders gut ausgenutzt werden kann.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Stellelement als Spindel oder als Antriebsschnecke ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da durch eine derartige Spindel beziehungsweise Antriebsschnecke eine besonders gleichmäßige und zumindest weitgehend ruckfreie Bewegung des Kameraträgers zwischen den verschiedenen Positionen ermöglicht ist. In Bezug auf die vorliegende Kameravorrichtung kann das als Spindel oder Antriebsschnecke ausgebildete Stellelement derart mit dem Kameraträger verbunden sein, dass eine durch Drehen des Stellelements bewirkte, lineare Antriebsbewegung des Stellelements auf einen nicht linearen Verfahrweg des Kameraträges einwirken kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Kameraträger bei dessen Verlagerung zwischen zumindest einigen der verschiedenen Positionen entlang der Drehachse der verschiedenen Positionen entlang der Drehachse relativ zu der Führungskulisse verschiebbar. Dies ist von Vorteil, da hierdurch die Verlagerung des Kameraträgers zwischen den verschiedenen Positionen unter besonders großer Bewegungsfreiheit erfolgen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung übt das Stellelement die Stellkraft mittels einer relativ zu dem Kameraträger verschiebbar gelagerten Stellmutter auf den Wirkbereich aus. Dies ist von Vorteil, da das Stellelement somit die Verlagerung des Kameraträgers zwischen den verschiedenen Positionen unter Vermittlung (mittels) der Stellmutter bewirken kann. Das Stellelement kann beispielsweise ortsfest positioniert sein und die Stellmutter, welche beispielsweise als Spindelmutter ausgestaltet sein kann, kann relativ zum Kameraträger beziehungsweise am Kameraträger entlang quer verschiebbar und verdrehbar gelagert sein. Das Stellelement kann alternativ dazu auch an einem Ende schwenkbar gelagert sein, und die Stellmutter kann zum Kameraträger hin ebenfalls schwenkbar gelagert sein.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels/bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung(en). Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1a eine Perspektivansicht auf eine Kameravorrichtung, bei welcher als eine Spindel ausgebildetes Stellelement vorgesehen ist, um einen Kameraträger der Kameravorrichtung zwischen verschiedenen Positionen zu verlagern, wobei sich Kameraträger um eine an dem Kameraträger angeordnete Fahrzeugkamera in einer Einfahrposition befinden;
- 1b eine weitere Perspektivansicht, in welche sich der Kameraträger und die Fahrzeugkamera in einer Zwischenposition befinden;
- 1c eine weitere Perspektivansicht, wobei sich der Kameraträger und die Fahrzeugkamera in einer Ausfahrposition befinden;
- 2a eine Perspektivansicht auf eine weitere Ausführungsform der Kameravorrichtung, wobei das Stellelement als Antriebsschnecke ausgebildet ist und sich der Kameraträger und die Fahrzeugkamera in der Einfahrposition befinden;
- 2b eine weitere Perspektivansicht auf eine weitere Ausführungsform der Kameravorrichtung, wobei sich der Kameraträger und die Fahrzeugkamera in der Zwischenposition befinden; und
- 2c eine weitere Perspektivansicht auf die Ausführungsform der Kameravorrichtung, wobei sich der Kameraträger und die Fahrzeugkamera in der Ausfahrposition befinden.
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Die 1a bis 2c zeigen jeweils eine Kameravorrichtung 10 mit einem Kameraträger 20, an welchem eine Fahrzeugkamera 12 gehalten ist. Die Kameravorrichtung 10 kann an einem hier nicht weiter dargestellten Kraftwagen festgelegt sein.
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Die Kameravorrichtung 10 umfasst eine fahrzeugseitig an einem Kraftwagen festgelegte Führungskulisse 30, entlang welcher der Kameraträger 20 zwischen verschiedenen, Positionen 32, 34, 36 linear verlagerbar ist.
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Die 1a und 2a zeigen den Kameraträger 20 und die Fahrzeugkamera 12 in der Position 32, bei welcher es sich vorliegend um eine Einfahrposition handelt, in welcher die Fahrzeugkamera 12 am Kraftwagen eingefahren und dementsprechend in einer Ruhestellung ist.
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Die 1b und 2b zeigen den Kameraträger 20 und die Fahrzeugkamera 12 in der Position 34, bei welcher es sich um eine Zwischenposition handelt, in welcher die Fahrzeugkamera 12 halb ausgefahren ist.
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Die 1c und 2c zeigen den Kameraträger 20 und die Fahrzeugkamera 12 in der Position 36, bei welcher es sich vorliegend um eine Ausfahrposition handelt, in welcher die Fahrzeugkamera 12 vollständig ausgefahren und dementsprechend in einer Aktivstellung ist, in welcher ein besonders großer Bereich einer Umgebung des Kraftwagens von der Fahrzeugkamera 12 erfasst werden kann.
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Der Kameraträger 20 ist bei dessen Verlagerung zwischen den verschiedenen Positionen 32, 34, 36 nicht nur linear entlang der Führungskulisse 30 welche auch als Führungsbahn bezeichnet werden kann, verlagerbar, sondern auch um eine Drehachse 50, an welcher der Kameraträger 20 mit der Führungskulisse 30 in Eingriff ist, verschwenkbar.
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Die Kameravorrichtung 10 umfasst des Weiteren eine Linearantriebseinheit 60, welche einen Stellmotor 62 mit einer Motorwelle 64 umfasst. Die Linearantriebseinheit 60 umfasst des Weiteren ein relativ zu dem Kameraträger 20 drehbares Stellelement 70, welches zum Verlagern des Kameraträgers 20 zwischen den verschiedenen Positionen 32, 34, 36 dient. Das Stellelement 70 ist an einem Ende mit einem Antriebsrad 66 versehen, mit welchem die Motorwelle 64 des Stellmotors 62 in Eingriff ist. Beim Betrieb des Stellmotors 62 wird die Motorwelle 64 angetrieben und dadurch das Stellelement 70 über das Antriebsrad 66 in eine Drehbewegung versetzt.
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Das Stellelement 70, welches als Spindel (1a, 1b, und 1c) oder als Antriebsschnecke (2a, 2b,2c) ausgebildet sein kann, greift an einem Wirkbereich 72 an dem Kameraträger 20 an, um zum Verlagern des Kameraträgers 20 zwischen den verschiedenen Positionen 32, 34, 36 eine vorliegend durch einen Pfeil verdeutlichte Stellkraft F auf den Wirkbereich 72 auszuüben.
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Der Wirkbereich 72 weist in den verschiedenen Positionen 32, 34, 36 einen jeweils unterschiedlichen Abstand a, b, c zu der Drehachse 50 auf, wie sowohl aus der Zusammenschau der 1a bis 1c, als auch aus der Zusammenschau der 2a bis 2c hervorgeht. Der Wirkbereich 72 verschiebt sich vorliegend linear entlang eines Trägerelements 22, welches als Leiste des Kameraträgers 20 ausgebildet sein kann.
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Ist das Stellelement 70, wie in den 1a bis 1c gezeigt, als Spindel ausgebildet, so kann das Stellelement 70 die Stellkraft F mittels einer relativ zu dem Kameraträger 20 an dem Trägerelement 22 verschiebbar gelagerten Stellmutter 74 auf den Wirkbereich 72 ausüben.
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Ist das Stellelement 70 als Antriebsschnecke ausgebildet, wie in den 2a bis 2c gezeigt, so kann das Stellelement 70 die Stellkraft F auch unmittelbar auf den Kameraträger 20 ausüben, wobei dementsprechend auf die Stellmutter 74 verzichtet werden kann.
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Die Kameravorrichtung 10 ermöglicht zusammenfassend eine Verlagerung des Kameraträgers 20 sowie der Fahrzeugkamera 12 entlang eines besonders großen Verfahrwegs zwischen den verschiedenen Positionen 32, 24,36 auch bei einem besonders geringen, an dem Kraftwagen verfügbaren und damit kompaktem Bauraum.
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Aufgrund der Ausgestaltung des Stellelements 70 als Spindel oder als Antriebsschnecke ist ein besonders kontinuierlicher, ruckfreier Antrieb des Kameraträgers 20 und der Fahrzeugkamera 12 sowie eine besonders gleichmäßige Verlagerung zwischen den verschiedenen Positionen 32, 34,36 ermöglicht.
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Des Weiteren ist die Kameravorrichtung 10 nicht zuletzt aufgrund des als Spindel oder als Antriebsschnecke ausgebildeten Stellelements 70 besonders schmutzunempfindlich, zumal sich eine Verschmutzung von der Spindel beziehungsweise der Antriebsschnecke deutlich einfacher löst, als beispielsweise von einer aus dem Stand der Technik bekannten Verzahnung.
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Bevorzugt kann das als Spindel oder als Antriebsschnecke ausgebildetes Stellelement 70 an voneinander verschiedenen Stellelementbereichen jeweils unterschiedliche Steigungen aufweisen. Dadurch kann auch bei gleichmäßig drehendem Stellelement 70 in vorteilhafter Weise eine Verlagerung zwischen den verschiedenen Positionen 32, 34, 36 mit jeweils unterschiedlichen Beschleunigungen erfolgen.
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Die vorliegende Kameravorrichtung kann vorzugsweise auch symmetrisch aufgebaut sein, wodurch ein etwaiges Verkannten beim Verlagern des Kameraträgers 20 zwischen den verschiedenen Positionen 32, 34, 36 auf einfache Weise vermieden werden kann.
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Die Führungskulisse 30 und das Stellelement 70 können sowohl parallel, als auch schräg zueinander angeordnet sein, weshalb insgesamt eine besonders hohe Gestaltungsfreiheit bei der Ausgestaltung der Kameravorrichtung 10 besteht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010045214 A1 [0003]
