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Die Erfindung betrifft eine Kameraanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Kameragehäuse, in welchem mindestens eine Kamera aufgenommen oder aufnehmbar ist, wobei das Kameragehäuse zwischen einer Verstauposition in einem Aufnahmeraum und einer Betriebsposition, in welcher das Kameragehäuse zumindest teilweise durch eine Öffnung des Aufnahmeraums nach außen ausgefahren ist, bewegbar ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Kameraanordnung.
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In modernen Kraftfahrzeugen finden zunehmend Kameras Anwendung, die dem Fahrer zusätzliche Informationen liefern oder Daten für Fahrerassistenzsysteme bereitstellen sollen. Dabei kann es sich um Frontsichtkameras, Rückblickkameras zum Ersatz von Rückspiegeln, Kameras zur Beobachtung eines toten Winkels eines anderen Rückblicksystems, Heckkameras oder dergleichen handeln.
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Eine Rückblickvorrichtung für ein Kraftfahrzeug liefert ein mindestens den gesetzlichen Vorschriften entsprechendes Bild des hinteren Bereiches des Kraftfahrzeugs und gehört zu einer Untergruppe von Vorrichtungen für eine indirekte Sicht. Diese liefern Bilder und Ansichten von Objekten, die sich nicht im direkten Sichtfeld eines Fahrers befinden, das heißt in Richtungen entgegengesetzt, links, rechts, unterhalb und/oder oberhalb der Blickrichtung des Fahrers. Der Blick des Fahrers kann insbesondere auch in Blickrichtung nicht vollständig zufriedenstellend sein, zum Beispiel können sich Sichtbehinderungen durch Fahrzeugteile des eigenen Fahrzeuges, wie zum Beispiel durch Teile der Karosserie, insbesondere der A-Säule, der Dachkonstruktion und/oder der Motorhaube, und Sichtbehinderungen durch andere Fahrzeuge und/oder Gegenstände außerhalb des Fahrzeugs ergeben, die die Sicht derart behindern können, dass der Fahrer eine Fahrsituation nicht vollständig zufriedenstellend bzw. nur unvollständig erfassen kann. Außerdem ist es möglich, dass der Fahrer nicht in der Lage ist, die sich ihm in oder abseits der Blickrichtung präsente Situation so zu erfassen, wie es nötig wäre, um das Fahrzeug der Situation entsprechend zu kontrollieren. Daher kann eine Rückblickvorrichtung auch derart ausgestaltet sein, dass sie die Informationen entsprechend den Fähigkeiten des Fahrers aufbereitet, um ihm eine bestmögliche Erfassung der Situation zu ermöglichen.
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Verschiedene Funktionen und Geräte können in Rückblickvorrichtungen eingebaut und/oder mit Hilfe von Rückblickvorrichtungen gesteuert werden, wobei insbesondere auch Kameras umfasst sind. Besonders nützlich sind Funktionen und Geräte zur Verbesserung, Erweiterung und/oder Aufrechterhaltung der Funktionalität der Rückblickvorrichtung bei normalen oder extremen Bedingungen. Hierbei können Heiz- und/oder Kühleinrichtungen, Reinigungsmittel wie Wischer, flüssige und/oder gasförmige Sprays, Aktuatormittel zum Bewegen der Rückblickvorrichtung oder Teile davon, wie beispielsweise eine Anzeige, ein Kamerasystem und/oder Teile von einem Kamerasystem, umfassend beispielsweise Linsen, Filter, Lichtquellen, adaptive Optiken wie zum Beispiel verformbare Spiegel, Sensoren und/oder Spiegel, und /oder Aktuatormittel zur Induktion von Bewegungen von anderen Objekten, beispielsweise Teile des Fahrzeugs und/oder Gegenstände, die das Fahrzeug umgeben, umfasst sein.
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Weiterhin kann die Rückblickvorrichtung lineare Führungen und/oder rotierende Räder, wie beispielsweise ein Filterrad, zum Austauschen optischer Elemente, beispielsweise umfassend Linsen, Spiegel, Lichtquellen, Sensoren, adaptive Optiken wie verformbaren Spiegeln und/oder Filter, umfassen.
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In Rückblickvorrichtungen können weitere Einrichtungen integriert sein, und/oder es können weitere Einrichtungen mit Hilfe von Rückblickvorrichtungen gesteuert werden, wie zum Beispiel jede Art von Lichtmodul, umfassend ein externes Lichtmodul, ein internes Lichtmodul, ein Frontlicht, ein Rücklicht, ein Nebelscheinwerfer, ein Bremslicht, ein Beschleunigungslicht, ein Blinklicht, ein Logolicht, eine Vorfeldbeleuchtung, ein Bodenlicht, ein Pfützenlicht, ein Blitzlicht, ein Navigationslicht, ein Positionslicht, ein Notlicht, ein Scheinwerfer, ein grünes Licht, ein rotes Licht, ein Warnlicht, ein Blinklicht-Lichtmodul, ein Annäherungslicht, ein Suchlicht, ein Informationslicht, eine Anzeige und/oder dergleichen. Weitere Beispiele für Funktionen und Vorrichtungen, die in Rückblickvorrichtungen integriert und/oder mit Hilfe von Rückblickvorrichtungen gesteuert werden, können beispielsweise ein Müdigkeits-Erkennungssystem, ein Sekundenschlaf-Erkennungssystem, ein Abstands- und/oder Geschwindigkeitsbestimmungssystem, beispielsweise ein LIDAR (Lichtdetektion und Abstandserfassung) System, ein Toter-Winkel-Indikationssystem, ein Spurwechsel-Assistenzsystem, ein Navigationsassistenzsystem, ein Tracking-Assistent-System, ein Mensch-Maschine-Interaktionssystem, ein Maschinen-Maschinen-Interaktionssystem, ein Not- und Vorsichtsmaßnahmen-Assistenzsystem, wie ein Unfallvermeidungs-Assistenzsystem, ein Gegenmaßnahmen-Assistenzsystem, ein Bremsassistenzsystem, ein Lenkassistenzsystem, ein Beschleunigungsassistenzsystem, ein Fluchtassistenzsystem, das beispielsweise ein Schleudersitzsystem umfasst, ein Richtungsanzeiger, ein Toter-Winkel-Indikator, ein Annäherungssystem, ein Notbremssystem, eine Ladestatusanzeige, ein Fahrzeugmodus System, das beispielsweise ein Sport-Modus System, ein Economy-Modus System, ein Autonomes-Fahr-Modus System, ein Schlaf-Modus System und/oder ein Anti-Diebstahl-System umfasst, ein Fahrzeug-Verschlossen Indikationssystem, eine Fahrzeug-Gestohlen Anzeige, ein Warnsignal-System, ein Temperatur-Indikator-System, eine Wetterindikationssystem, ein Ampel-Signalsystem, ein Kraftstoff-Statussystem und/oder beliebige Kombination davon umfassen.
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Beleuchtungseinrichtungen für Rückblickvorrichtungen und/oder Lichtleiter dazu sind in der deutschen Patentanmeldung Nr.
102012108488 , in der deutschen Patentanmeldung Nr.
102012104529 , in der deutschen Patentanmeldung Nr.
102012107833 , in der deutschen Patentanmeldung Nr.
102012107834 , in dem europäischen Patent Nr.
2738043 , in dem europäischen Patent Nr.
2947378 , in der internationalen Patentanmeldung Nr. 2015/173695, in der europäischen Patentanmeldung Nr.
3045944 , in der internationalen Patentanmeldung Nr. 2016/147154, in der deutschen Patentanmeldung Nr.
102015115555 , in der europäischen Patentanmeldung Nr.
3144183 , der Anmelderin beschrieben.
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Ein Kameramodul kann insbesondere eine Vielzahl von verschiedenen optischen Elementen, die unter anderem eine Vielzahl von verschiedenen Sensoren und Lichtquellen umfasst, sowie Gehäuseteilen aufweisen. Das Gehäuse eines Kameramoduls kann aus Kunststoff, Metall, Glas, einem anderen geeigneten Material und/oder aus einer beliebigen Kombination davon hergestellt sein und kann in Kombination mit den unten beschriebenen Techniken zum Ändern oder Modifizieren der Eigenschaften des Materials oder der Materialoberfläche verwendet werden. Gehäuse sind beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung Nr.
102016108247.3 offenbart.
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Die Kamera kann beispielsweise CCD- oder CMOS- oder Lichtfeldsensoren umfassen, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung Nr.
102011053999 und dem US-Patent Nr.
6,703,925 beschrieben sind. Auch kann ein Bereich des Sensors für verschiedene Zwecke reserviert werden, um beispielsweise einen Teststrahl zu detektieren, wie in dem US-Patent Nr.
8,031,224 offenbart.
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Die optischen Elemente können aus irgendeiner Art von Glas oder irgendeinem anderen geeigneten Material geformt oder gestaltet sein. Glas wird hier im Sinne eines nichtkristallinen amorphen Festkörpers verwendet, der einen Glasübergang zeigt, wenn er in Richtung des flüssigen Zustandes erhitzt wird. Es umfasst beispielsweise die Gruppe der Polymergläser, Metallgläser, Siliciumdioxid-Gläser, aber auch jedes andere geeignete Material, das den Glasübergang zeigt, kann ebenfalls verwendet werden. Das Glas kann entweder flach, keilförmig, rechteckig, zylindrisch, sphärisch, konisch, elliptisch und/oder kreisförmig sein, wie es beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung Nr.
102016108247.3 und der deutschen Patentanmeldung Nr.
102011103200 beschrieben ist, oder eine Form nach den unterschiedlichen Bedürfnissen oder Linsen-Typen haben. Als nicht einschränkende Beispiele können Kameramodule mit Linsen ausgerüstet werden, wie beispielsweise eine Weitwinkel- oder Fischaugenlinse, die geeignet ist, Peripheriebilder bereitzustellen, eine Fresnel-Linse oder Mikrolinsen, wie in der deutschen Patentanmeldung Nr.
102011053999 beschrieben, oder eine TIR (Total interne Reflexionslinse), wie in dem US-Patent Nr.
8,740,427 beschrieben. Eine andere Art von optischen Elementen, die bekanntermaßen in Kameramodulen verwendet werden, sind optische Fasern, insbesondere in Form von Faserbündeln und vorzugsweise in Form von Faserbündeln mit einem optischen Kopf. Es können verschiedene Verfahren verwendet werden, um solche optischen Elemente herzustellen, wie beispielsweise das Verfahren, das in dem US-Patent
8,460,060 beschrieben wird. Die optischen Elemente können transparent sein, wie beispielsweise in dem US-Patent Nr.
8,031,224 und in der deutschen Patentanmeldung Nr.
102016108247.3 beschrieben. Aber die optischen Elemente können auch semitransparent sein. Weiterhin können die optischen Elemente vollständig oder teilweise mit unterschiedlichen Arten von Beschichtungen beschichtet werden, um unterschiedliche Effekte zu realisieren, wie beispielsweise Antireflexionsbeschichtungen, siehe das US-Patent Nr.
8,031,224 , Reflexionsbeschichtungen auf Chrombasis, siehe das US-Patent Nr.
9,181,616 , und andere Beschichtungen, wie beispielsweise für polymerische Substrate. Vorzugsweise bestehen die optischen Elemente aus einem kratzfesten Material, wie es beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung Nr.
102016108247.3 beschrieben ist. Die optischen Elemente können an bestimmten Stellen der optischen Elemente Auskopplungsstrukturen aufweisen, und ein optischer Film, beispielsweise ein Extrusionsfilm, und eine geformte Beschichtung kann, wie in der deutschen Patentanmeldung Nr.
102011103200 beschrieben, aufgebracht werden. Verschiedene Filter können in die optischen Elemente integriert werden, wie beispielsweise Graufilter oder Polarisationsfilter. Elektrochrome Substrate, Polymerelektrolyte und andere ladungsleitende Medien können für die optischen Elemente auf der Grundlage der Beschreibungen umfasst sein, wie in der
europäischen Patentanmeldung Nr. 2123731 , dem
Europäisches Patent Nr. 2202826 , dem
US-Patent Nr. 7,999,992 und dem
US Patent Nr. 8,537,451 offenbart.
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Das Kameramodul kann auch mit Geräten zur Lichtintensitätsregulierung ausgestattet sein-und Lichtpegelverstärkeröhren aufweisen. Die elektrochromen Substrate und Vorrichtungen, die in der
europäischen Patentanmeldung Nr. 2123731 , dem
europäischen Patent Nr. 2202826 , dem
US-Patent Nr. 7,999,992 und dem
US-Patent Nr. 8,537,451 verwendet werden, können auch für diesen Zweck verwendet werden, genauso wie ein Transflektor zum Transmittieren oder Reflektieren von Licht auf der Grundlage eines entsprechenden Eingangssignals, wie in der internationalen Patentanmeldung
WO 2017/174392 A1 beschrieben.
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Das Kameramodul oder eine an das Kameramodul angepasste Abdeckung kann mit verschiedenen Aktuatoren, Antrieben und/oder einer flexiblen Bahn bewegt werden, wie beispielsweise in der deutschen Anmeldung Nr.
102016108247 . Weiterhin kann das Kameramodul auch Reinigungselemente umfassen, um das nach außen zeigende und der Umwelt ausgesetzte optische Element zu reinigen. Das Reinigungselement kann beispielsweise Wischer, Bürsten, Lippen, Düsen, Ventilatoren und ähnliche Elemente enthalten, wie sie in der europäischen Patentanmeldung Nr.
2933155 , der deutschen Patentanmeldung Nr.
102016108247 . der europäischen Patentanmeldung Nr.
2792556 , der europäische Patentanmeldung Nr.
3109102 und dem europäisches Patent Nr.
1673260 beschrieben sind. Die Reinigungsvorrichtungen sind in ihrer Zusammensetzung nicht beschränkt und können beispielsweise beliebige Gewebe, Elastomere, Schwämme, Bürsten oder Kombinationen davon umfassen. Spezielle Wischerelemente, die Wischerarme, Wischerblätter, Wischtücher, Wischgewebe und Kombinationen davon umfassen, sind in der
europäischen Patentanmeldung Nr. 2933155 beschrieben. Ein Wischerelement kann beispielsweise nach dem in der
europäischen Patentanmeldung Nr. 2792555 beschriebenen Verfahren gesteuert werden. Ein Reservoir zum Halten einer Reinigungsflüssigkeit, wie in der
europäischen Patentanmeldung Nr. 2933155 beschrieben, kann an dem Kameramodul angebracht oder in dieses integriert sein, um die Reinigungsflüssigkeit den optischen Elementen des Kameramoduls zuzuführen.
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Verschiedene Verfahren können verwendet werden, um Schmutz oder andere Trübungen zu erkennen, die das Funktionieren des Kameramoduls verhindern oder verschlechtern, wie es im
US-Patent Nr. 8,395,514 , dem
europäischen Patent Nr. 1328141 , und dem
US-Patent Nr. 8,031,224 beschrieben ist. Auch können Lichtquellen in das Kameramodul eingebaut oder integriert werden, um die Sichtbarkeit von umgebenden Objekten zu erhöhen, Distanzen und Richtungen zu messen und Schmutz zu erkennen, wie in dem
US-Patent Nr. 8,031,224 , beschrieben.
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Es ist bekannt, Heizvorrichtungen für solche Kameras bzw. Schutzgläser bereitzustellen. Hierzu werden beispielsweise Heizfolien auf das Schutzglas geklebt oder mit diesem laminiert. Eine derartige Lösung ist aufwendig in der Herstellung und besitzt aufgrund der geringen thermischen Masse einer solchen Heizfolie nur eine geringe Heizleistung. Verschiedene Heizmittel wie Heizspulen, in den Linsenhalter oder der Einfassung integrierte Heizvorrichtungen oder andere Heizelemente können verwendet werden, um Kondensation und Vereisung an der Oberfläche von optischen Elementen zu verhindern, wie beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung Nr.
102016108247 .
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Wasserdichte Abdichtungen gegen Witterungseinflüsse sowie gegen den Einfluss von Waschprozessen mit Waschmitteln, Lösungsmitteln und Hochdruckreinigern können am Gehäuse des Kameramoduls verwendet werden. Alternativ kann das Gehäuse aus einem Körper hergestellt sein, der aus Kunststoff und leitfähigem Material besteht, wobei das leitfähige Material in dem Kunststoffmaterial verteilt ist, um eine leitfähige Masse zu bilden, um einer Stromquelle, vorzugsweise einer Gleichspannungsquelle, zu ermöglichen, über mindestens zwei Elektroden mit dem Körper eine Verbindung einzugehen und den Körper entsprechend zu erwärmen. Eine leitende Bahn kann in Kunststoffteile des Kameramoduls eingebettet sein, wie in dem europäischen Patent Nr.
1328141 und dem US-Patent Nr.
7,083,311 beschrieben.
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Das Kameramodul kann ein Energiesammelsystem umfassen, wie es beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung Nr.
2301803 beschrieben ist. Ein Fehlererkennungssystem für elektrische Verbraucher, wie es in dem US-Patent Nr.
8,487,633 beschrieben ist, kann verwendet werden, um einen Ausfall des Kameramoduls zu detektieren.
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Es können verschiedene Steuerungsmittel und Analysiervorrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise die Berechnungseinheiten, die in der internationalen Patentanmeldung
WO 2017/174392 A1 , der deutschen Patentanmeldung Nr.
102011053999 , der europäischen Patentschrift Nr.
2146325 und dem US-Patent Nr.
8,849,104 beschrieben. Zusätzlich kann die HDR-Technologie (Hoher Dynamikumfang) verwendet werden.
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Verschiedene Arten von Befestigungen können verwendet werden, um das Kameramodul an dem Fahrzeug oder anderen Komponenten zu befestigen, wie beispielsweise die Schnappverbindung, die in dem europäischen Patent
EP 2233360 beschrieben.
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Die
US 2009/0231430 A1 beschreibt eine gattungsgemäße Kameraanordnung, bei der zum Verfahren der Kamera zwischen einer Ruheposition und einer Betriebsposition eine Gleithülse vorgesehen ist. Die Gleithülse kann eine lineare Bewegung ausführen, während die Kamera schwenkbar an der Gleithülse gelagert ist und senkrecht zur Bewegungsachse der Gleithülse aus einer Fensteröffnung ausschwenkbar ist.
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Bei bekannten, verschwenkbaren Kameraanordnungen ist der Aufnahmeraum für die Kamera in der Verstauposition der Kamera üblicherweise durch eine Blende verschlossen. Wird die Kamera allerdings in ihre Betriebsposition verschwenkt, so verbleibt eine Öffnung. Dies ist ästhetisch nicht ansprechend und ungünstig für die Aerodynamik des Kraftfahrzeugs. Zudem kann durch diese Öffnung Feuchtigkeit und Schmutz in den Aufnahmeraum eindringen, was die Kamera und deren Bewegungsmechanik beeinträchtigen kann.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die gattungsgemäße Kameraanordnung für ein Kraftfahrzeug derart weiterzuentwickeln, dass deren Aufnahmeraum auch bei einem HerausSchwenken der Kamera aus dem Aufnahmeraum in ihre Betriebsposition vor Verschmutzung geschützt ist, so dass insgesamt ein ästhetisch ansprechender und aerodynamisch vorteilhafter Aufbau vorliegt. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Kameraanordnung bereitzustellen.
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WO 2017/048 126 A1 offenbart ein Bildaufnahmegerät mit einem feststehenden Teil zur zumindest teilweisen Aufnahme in und/oder an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs und einem beweglichen Teil, das wenigstens ein optisches Element enthält, wobei das optische Element wenigstens einen optischen Sensor und/oder eine Linseneinheit und eine Einstellvorrichtung, die mit einer Energiequelle versehen ist, zum Einstellen des beweglichen Teils zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position umfasst, wobei während der Verwendung in der ersten Position der bewegliche Teil vollständig oder teilweise in dem Körper enthalten ist. Positioniert sich der bewegliche Teil in einem Winkel in Bezug auf den Körper, erstreckt sich das von dem beweglichen Teil getragene optische Element zumindest teilweise außerhalb des Körpers, wobei der bewegliche Teil von der zweiten Position um eine, vorzugsweise im Wesentlichen vertikal Achse zur ersten Position verschwenkt und umgekehrt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Kameragehäuse, das selber oder über eine damit verbundene Blende die Öffnung in der Verstauposition verschießt, beim Verschwenken in die Betriebsposition die Öffnung zusammen mit einem beim Verschwenken mitschenkenden Verschlusselement zumindest bereichsweise verschießt, wobei das Verschlusselement in der Verstauposition im Aufnahmeraum aufgenommen ist, es sich am Kameragehäuse abstützt und das Verschlusselement auf einer der Öffnung gegenüberliegenden Seite des Kameragehäuses angeordnet ist und um eine zweite Achse zum bereichsweise Verschließen der Öffnung drehbar gelagert ist, wobei die zweite Achse senkrecht zur ersten Achse verläuft. Diese Aufgabe wird weiterhin durch ein Kraftfahrzeug mit einer Kameraanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer Kameraanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Durch das Verschlusselement der verschwenkbaren Kameraanordnung wird sichergestellt, dass in der Betriebsposition der Kameraanordnung kein Schmutz und keine Feuchtigkeit in den Aufnahmeraum eindringen können. Durch das im Wesentlichen, also zumindest bereichsweise Verschließen der Öffnung auch in der Betriebsposition, wird zudem der Bereich der glatten Außenhaut des Kraftfahrzeugs im Bereich der Kameraanordnung vergrößert, so dass Luftverwirbelungen, die die Aerodynamik des Kraftfahrzeugs beeinträchtigen, reduziert werden. Ferner wird so ein besonders ansprechendes Erscheinungsbild sichergestellt.
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Mit der Erfindung wird dabei vorgeschlagen, dass das Kameragehäuse einen Schwenkarm aufweist, welcher um eine erste Achse drehbar gelagert ist, wobei vorzugsweise die erste Achse in einem mit dem Schwenkarm verbundenen oder ausgeformten Basisteil angeordnet ist und/oder parallel zu der Hochachse des Kraftfahrzeugs verläuft.
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Damit wird eine besonders einfache Bewegungsmechanik für das Kameragehäuse bereitgestellt. Durch den Schwenkarm kann die Kamera in der Betriebsposition zudem hinreichend beabstandet zur Außenverkleidung des Kraftfahrzeugs positioniert werden, so dass der gewünschte Sichtbereich gewährleistet ist.
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Zudem kann vorgesehen sein, dass in der Betriebsposition ein erster Teilbereich der Öffnung durch den Schwenkarm und ein zweiter Teilbereich der Öffnung durch das Verschlusselement verschlossen ist.
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Insgesamt wird somit die Öffnung in der Betriebsposition also vorzugsweise vollständig verschlossen, so dass ein besonders guter Schutz vor Verschmutzung und eine besonders gute Aerodynamik gegeben ist.
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Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Verschlusselement in der Verstauposition im Aufnahmeraum aufgenommen ist. Es muss also keine separate Aufnahme für das Verschlusselement bereitgestellt werden, so dass eine besonders platzsparende Kameraanordnung geschaffen wird.
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Das Verschlusselement ist um eine zweite Achse drehbar gelagert. So kann für das Verschlusselement eine besonders einfache Bewegungsmechanik bereitgestellt werden, die mit einer besonders geringen Anzahl von Bauteilen und damit auch mit geringem Bauraumbedarf einhergeht.
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Die zweite Achse verläuft dabei senkrecht zur ersten Achse, verzugsweise parallel zur Längsachse des Kraftfahrzeugs. Damit Konflikte zwischen den Bewegungsabläufen des Kameragehäuses und des Verschlusselement vermieden werden, stehen die entsprechenden Drehachsen senkrecht aufeinander.
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Bevorzugt ist erfindungsgemäß, dass das Verschlusselement mittels zumindest eines Gelenks, insbesondere an der Blende, gelagert ist, wobei das Gelenk zumindest ein Federelement, insbesondere in Form einer Vorspannfeder, aufweist, wobei vorzugsweise die Vorspannkraft des Federelements so gerichtet ist, dass sie das Verschlusselement in die Betriebsposition vorspannt.
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Beim Verschwenken des Kameragehäuses von der Betriebsposition in die Verstauposition, insbesondere durch Kraftübertragung mittels des Kameragehäuses, verschwenkt das Verschlusselement in den Aufnahmeraum, insbesondere gegen die Vorspannkraft des Federelements.
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Durch die Vorspannfeder kann eine Rückstellkraft auf das Verschlusselement ausgeübt werden, welches dieses bei Abwesenheit anderer Kräfte in einer vorgegebenen Sollposition hält beziehungsweise das Verschlusselement aus einer anderen Position in die Sollposition bewegt. Beim Verschwenken des Kameragehäuses in seine Betriebsposition bewegt sich das Verschlusselement also selbsttätig in seine Betriebsposition, ohne dass ein Antrieb dazu notwendig ist, so dass die Kameraanordnung mit nur wenigen Bauteilen auskommt.
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Ferner kann ein Antrieb zum Verschwenken des Kameragehäuses, vorzugsweise umfassend einen elektrischen Motor oder einen Aktuator mit einer Formgedächnislegierung, vorgesehen sein.
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Insgesamt ist somit lediglich ein Antrieb notwendig, der das Kameragehäuse bewegt. Beim Übergang in die Betriebsposition wird das Verschlusselement durch die Vorspannfeder bewegt, bei der Rückkehr in die Verstauposition übt das Kameragehäuse die für die entgegengesetzte Bewegung notwendige Kraft auf das Verschlusselement aus. Damit kann auf einen gesonderten Antrieb für das Verschlusselement verzichtet werden, so dass eine besonders kostengünstige und kompakte Kameraanordnung geschaffen wird.
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Ausführungsformen der Erfindung können dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Gelenke vorgesehen sind, und/oder jedes Gelenk ein an der Blende angebrachtes erstes Gelenkteil und ein an dem Verschlusselement angebrachtes zweites Gelenkteil, insbesondere in Form eines Schwenkarms, ausweist, wobei vorzugsweise die beiden Gelenkteile über eine Steckverbindung zwischen einem Stift und einer buchsenartigen Öffnung unter Zwischenschaltung des Federelements verschwenkbar miteinander verbunden sind.
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Das Verschlusselement kann in der Verstauposition durch das Kameragehäuse gestützt sein, und/oder das Verschlusselement kann einen Anschlag zum Abstützen in der Betriebsposition, insbesondere an einem Außenverkleidungsteil des Kraftfahrzeugs, aufweisen.
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In der Verstauposition hält also das Kameragehäuse das Verschlusselement gegen die Kraft der Vorspannfeder in seiner Position. Damit sind keine weiteren Halte- oder Verriegelungselemente für das Verschlusselement notwendig, die den Bauraumbedarf und die Kosten für die Kameraanordnung erhöhen würden.
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Auch wird vorgeschlagen, dass in oder an dem Kameragehäuse eine weitere Komponente angebracht oder anbringbar ist, insbesondere in Form eines Lichtelements, vorzugsweise ausgewählt aus einem Seitenbegrenzungslicht, einer Signalleuchte, einem Blinker, einer Laseranzeige, einer Logolampe, einer Bodenleuchte und/oder einem Projektor, und/oder in Form einer Reinigungsvorrichtung für die Kamera, vorzugsweise einer Linse der Kamera.
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Durch die Integration derartiger Komponenten kann auf zusätzliche Anbauteile verzichtet werden. Hierdurch wird die Aerodynamik des Kraftfahrzeugs verbessert und Gewicht eingespart.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Kameraanordnung in oder an einem Außenverkleidungsteil des Kraftfahrzeugs.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die Blende in der Verstauposition im Wesentlichen bündig mit dem Außenverkleidungsteil verläuft, und/oder das Verschlusselement und/oder der Schwenkarm in der Betriebsposition im Wesentlichen bündig mit dem Außenverkleidungsteil verläuft.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand von Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Hierbei zeigt
- 1 eine schematische Längsschnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Kameraanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel in ihrer Verstauposition;
- 2 eine schematische Querschnittdarstellung längs der Linie II-II von 1, mit der Kameraanordnung in ihrer Verstauposition;
- 3 eine schematische Längsschnittdarstellung durch der Kameraanordnung gemäß 1 in ihrer Betriebsposition;
- 4 eine schematische Querschnittdarstellung längs der Linie IV-IV von 3, mit der Kameraanordnung in ihrer Betriebsposition; und
- 5 eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung der Kameraanordnung der 1 - 4.
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Eine im Ganzen mit 10 in den 1 - 5 bezeichnete, erfindungsgemäße Kameraanordnung für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Kameragehäuse 12 mit einem Basisabschnitt 14 und einem Schwenkarm 16, an dessen dem Basisabschnitt 14 abgewandten Ende eine Kamera 18 angebracht ist. Der Basisabschnitt 14 ist mittels eines Gelenks 20 um eine erste Achse 22 drehbar gelagert. Bei dem Gelenk 20 handelt es sich bevorzugt um ein Scharnier oder ein Band. Die Achse 22 verläuft dabei bevorzugt in Einbaulage der Kameraanordnung 10 im Wesentlichen vertikal und parallel zur Hochachse des Kraftfahrzeugs.
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In der in den 1 und 2 gezeigten Verstauposition der Kameraanordnung 10 ist das Kameragehäuse 12 in einem Aufnahmeraum 24 hinter einem Außenverkleidungsteil 26 des Kraftfahrzeugs aufgenommen. Eine am Schwenkarm 16 angeordnete Blende 28 verschließt dabei eine Öffnung 30 des Aufnahmeraums 24 im Wesentlichen bündig mit dem Außenverkleidungsteil 26.
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Wie in 2 zu erkennen, umfasst die Kameraanordnung 10 ferner ein Verschlusselement 32. Dieses ist über einen weiteren Schwenkarm 34 und ein weiteres Gelenk 36 um eine zweite Achse 38 drehbar am Außenverkleidungsteil 26 gelagert. Auch bei dem Gelenk 36 handelt es sich vorzugsweise um ein Scharnier oder ein Band. Die zweite Achse 38 verläuft dabei bevorzugt in Einbaulage der Kameraanordnung 10 parallel zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs, also senkrecht zur ersten Achse 22.
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In der in 2 gezeigten Verstauposition stützt sich das Verschlusselement 32 am Kameragehäuse 12 ab und wird somit von diesem in der dargestellten Lage gehalten.
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Der Aufbau des Gelenks 36 ist genauer in der Explosionsdarstellung nach 5 zu erkennen. Dort sind zwei Gelenke 36 gezeigt, und jedes der Gelenke 36 umfasst ein ortsfest am Außenverkleidungsteil 26 angeordnetes Gelenkteil 40 mit einer buchsenartigen Öffnung 42, in die ein komplementärer Stift 44 des Schwenkarms 34 eingesetzt wird. Ferner ist eine Vorspannfeder 46 vorgesehen.
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Bspw. beim Start des Kraftfahrzeugs wird die Kameraanordnung 10 in die in den 3 und 4 dargestellte Betriebsposition gebracht. Hierzu wird das Kameragehäuse 12 durch einen Antrieb 48 um die erste Achse 22 aus dem Aufnahmeraum 24 geschwenkt. Bei dem Antrieb 48 kann es sich z.B. um einen elektrischen Motor oder auch um eine Anordnung mit wenigstens einem Element aus einer Formgedächtnislegierung handeln.
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Das Kameragehäuse 12 ragt in der Betriebsposition im Wesentlichen senkrecht vom Außenverkleidungsteil 26 nach außen hin ab, siehe 3. Gleichzeitig mit der Bewegung des Kameragehäuses 12 von der Verstauposition in die Betriebsposition wird das Verschlusselement 32 durch die Federspannung der Vorspannfeder 46 nach außen geschwenkt, bis es durch einen Anschlag 50, wie gut in den 4 und 5 zu sehen ist, in der Betriebsposition gehalten wird. Das Verschlusselement 32 schließt dann bündig mit dem Außenverkleidungsteil 26 ab und verschließt einen Teilbereich der Öffnung 30 des Aufnahmeraums 24. Der verbleibende Teilbereich der Öffnung 30 wird durch den Schwenkarm 26 des Kameragehäuses 12 verschlossen.
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Insgesamt wird der Aufnahmeraum 24 auf diese Weise auch in der Betriebsposition der Kameraanordnung 10 vollständig gegenüber der Umgebung abgeschlossen. Damit wird verhindert, dass Schmutz oder Feuchtigkeit in den Aufnahmeraum 24 eindringen kann. Durch den bündigen Abschluss des Verschlusselements 32 mit dem Außenverkleidungsteil 26 werden zudem ein ansprechendes Erscheinungsbild und eine besonders gute Aerodynamik gewährleistet.
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Bei einer Umkehr des Bewegungsablaufs von der Betriebsposition in die Verstauposition wird das Kameragehäuse 12 durch den Antrieb 48 in den Aufnahmeraum 24 zurück geschwenkt. Dabei kommt das Kameragehäuse 12 in Kontakt mit dem Verschlusselement 32 und drückt dieses entgegen der Kraft der Vorspannfeder 46 zurück in die in 2 dargestellte Lage im Aufnahmeraum 24. Für die Bewegung des Verschlusselements 32 in beide Richtungen ist also kein eigener aktiver Antrieb notwendig.
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Insgesamt wird so eine Kameraanordnung 10 geschaffen, die sowohl in ihrer Verstauposition als auch in ihrer Betriebsposition vor Umwelteinflüssen so gut als möglich geschützt, optisch ansprechend und aerodynamisch günstig ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kameraanordnung
- 12
- Kameragehäuse
- 14
- Basisabschnitt
- 16
- Schwenkarm
- 18
- Kamera
- 20
- Gelenk
- 22
- (erste) Achse
- 24
- Aufnahmeraum
- 26
- Außenverkleidungsteil
- 28
- Blende
- 30
- Öffnung
- 32
- Verschlusselement
- 34
- zweites Gelenkteil (Schwenkarm)
- 36
- Gelenk
- 38
- (zweite) Achse
- 40
- Gelenkteil
- 42
- Öffnung
- 44
- Stift
- 46
- Vorspannfeder, Federelement
- 48
- Antrieb
- 50
- Anschlag
