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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kameramodul für ein Fahrzeug und ein Außenkarosserieteil, insbesondere einen Außenspiegel, für ein Fahrzeug, mit dem Kameramodul.
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Zum Unterstützen eines Führens eines Fahrzeugs kann das Fahrzeug eine oder mehrere Kameras aufweisen, die beispielsweise bei einem Rangieren des Fahrzeugs verwendet werden können. Die eine oder mehrere Kameras können zum Detektieren einer Umgebung des Fahrzeugs an einer Außenseite des Fahrzeugs angeordnet sein, beispielsweise an Außenspiegeln des Fahrzeugs. Zum Reinigen einer Kameralinse kann ein Reinigungssystem integriert sein, das regelmäßig eine Reinigung durchführen kann.
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Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Kameramodul für ein Fahrzeug und ein verbessertes Außenkarosserieteil mit Kameramodul gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Der hier vorgestellte Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass eine Reinigung einer Kameralinse mit einem speziellen Reinigungssystem durch eine die Kameralinse schützende Kamerafront vermieden werden kann. Die Kamerafront des hier vorgestellten Kameramoduls ist Umwelteinflüssen aussetzbar und kann vorteilhafterweise durch ihre Form aerodynamisch gereinigt werden. Einer Verschmutzung der Kameralinse und einer Einschränkung eines Sichtbereichs der Kamera kann somit vorteilhafterweise vorgebeugt werden. Der hier vorgestellte Ansatz ist vorteilhafterweise zudem kostengünstig umsetzbar und ermöglicht eine platzsparende Anordnung des Kameramoduls an einem Fahrzeug.
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Ein Kameramodul für ein Fahrzeug weist einen Gehäuseabschnitt mit einer Kameralinse auf. Zudem weist das Kameramodul eine den Gehäuseabschnitt umgebende zylindrische Frontabdeckungsaufnahme auf, die einen Überstand über die Kameralinse aufweist. In der Frontabdeckungsaufnahme ist eine transparente Frontabdeckung der Kameralinse aufgenommen. Die Frontabdeckung weist eine Umwelteinflüssen aussetzbare Außenseite auf.
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Unter dem Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug verstanden werden, beispielsweise ein Auto, ein Bus, ein Nutzfahrzeug, oder ein Transportfahrzeug zum Transportieren von Gütern oder Personen. Das Fahrzeug kann als selbstfahrendes Fahrzeug ausgeführt sein. Das Kameramodul kann als Teil eines Umfelderfassungssystems des Fahrzeugs oder als Teil eines anderen Assistenzsystems des Fahrzeugs ausgeführt sein. Die Frontabdeckungsaufnahme kann mit dem Gehäuseabschnitt oder einem weiteren Gehäuseabschnitt des Kameramoduls verbindbar sein. Zudem kann die Frontabdeckungsaufnahme als Hülse des Gehäuseabschnitts ausgeformt sein. Dazu kann die Frontabdeckungsaufnahme als Hohlzylinder ausgeformt sein. Auch kann die Frontabdeckungsaufnahme in dem Überstand über der Kameralinse eine Auflagefläche für die Frontabdeckung aufweisen, die beispielsweise einen ersten Flächenabschnitt entlang einer Längserstreckungsachse der Frontabdeckungsaufnahme aufweist und einen zweiten Flächenabschnitt, in einem rechten Winkel zu dem ersten Flächenabschnitt, um eine stabile Befestigung der Frontabdeckung zu ermöglichen. Der Überstand über die Kameralinse kann eine Länge aufweisen, die zumindest einer maximalen Dicke der Frontabdeckung entspricht oder diese übersteigt. Die Frontabdeckung kann beispielsweise aus Glas oder aus einem transparenten Kunststoff ausgeformt sein.
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Gemäß einer Ausführungsform können die Frontabdeckung und die Frontabdeckungsaufnahme ausgeformt sein, die Kameralinse gegenüber Umwelteinflüssen abzudichten. Dazu kann die Frontabdeckung stoffschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig mit der Frontabdeckungsaufnahme verbunden sein. Zum Abdichten der Kameralinse gegenüber Umwelteinflüssen können die Frontabdeckung und die Frontabdeckungsaufnahme den Gehäuseabschnitt mit der Kameralinse beispielsweise fluiddicht abdichten. Vorteilhafterweise wird die Kameralinse somit vor Verschmutzungen und potentiellen Beschädigungen durch Umwelteinflüsse geschützt.
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Die Außenseite der Frontabdeckung kann gemäß einer Ausführungsform mit dem Überstand der Frontabdeckungsaufnahme abschließen. Der Überstand der Frontabdeckungsaufnahme kann auf diese Weise als eine Aufnahmefläche der Frontabdeckung verwendet werden, um die Frontabdeckung stabil an der Frontabdeckungsaufnahme zu befestigen. Dazu kann die Frontabdeckung beispielsweise in den Überstand der Frontabdeckungsaufnahme eingeklebt werden. Das Abschließen der Außenseite der Frontabdeckung mit dem Überstand der Frontabdeckungsaufnahme kann auch für eine Integration des Kameramoduls in ein Außenkarosserieteil des Fahrzeugs wie einen Seitenspiegel vorteilhaft sein. Zudem ist das Abschließen vorteilhaft, um ein Ansammeln von Schmutz in einem Übergangsbereich zwischen der Frontabdeckung und der Frontabdeckungsaufnahme zu verhindern.
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Außerdem kann gemäß einer Ausführungsform die Außenseite der Frontabdeckung eine plane Oberfläche aufweisen. Zudem kann der Überstand der Frontabdeckungsaufnahme mit der Außenseite der Frontabdeckung, also mit der der Kameralinse abgewandten Seite auch eine plane Fläche ausformen. Dies ist für eine aerodynamische Reinigung der Außenseite der Frontabdeckung vorteilhaft.
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Auch kann die Frontabdeckung gemäß einer Ausführungsform eine wasserabweisende Beschichtung aufweisen. Die wasserabweisende Beschichtung kann beispielsweise auch nur an der Außenseite der Frontabdeckung aufgetragen sein. Bei der wasserabweisenden Beschichtung kann es sich beispielsweise um eine superhydrophobe Beschichtung handeln, um ein Abperlen von Regentropfen an der Frontabdeckung zu bewirken. Vorteilhafterweise kann die wasserabweisende Beschichtung eine Beeinträchtigung einer Bildqualität der Kamera durch Wasser auf der Frontabdeckung verhindern. Zusätzlich oder alternativ kann die Frontabdeckung auch eine Antireflexbeschichtung aufweisen. Die Antireflexbeschichtung kann an der Außenseite und an der Innenseite der Frontabdeckung aufgetragen sein. Vorteilhafterweise werden durch die Antireflexbeschichtung unerwünschte Lichtreflexionen von der Kameralinse minimiert.
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Zudem kann die Frontabdeckung gemäß einer Ausführungsform eine gleichmäßige Dicke aufweisen. Somit können die Außenseite und die Innenseite an jeder Stelle gleich weit voneinander entfernt sein. Beispielsweise sind die Außenseite und die Innenseite dazu jeweils plan ausgeführt. Die gleichmäßige Dicke ist vorteilhaft, um einen Lichteinfall in die Kameralinse nicht zu beeinträchtigen.
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Ferner kann eine Innenseite der Frontabdeckung gemäß einer Ausführungsform eine Wölbung aufweisen. Beispielsweise kann die Innenseite eine konvexe oder konkave Form aufweisen. Dies ist vorteilhaft, um einen Sichtbereich der Kamera zu beeinflussen, beispielsweise zu vergrößern. Die Innenseite der Frontabdeckung kann auf diese Weise auch wie eine Linse verwendet werden. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, den Sichtbereich der Kamera kostengünstig zu ändern.
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Die Kameralinse kann gemäß einer Ausführungsform durch eine Kragenbuchse an dem Gehäuseabschnitt fixiert sein. Dies ist von Vorteil, um die Kameralinse platzsparend und stabil an dem Gehäuseabschnitt zu fixieren.
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Mit diesem Ansatz wird zudem ein Außenkarosserieteil, insbesondere ein Außenspiegel, für ein Fahrzeug vorgestellt. Das Außenkarosserieteil weist ein Gehäuse auf. In das Gehäuse ist eine Ausführungsform des vorstehend genannten Kameramoduls aufgenommen. Das Gehäuse des Außenkarosserieteils ist ausgeformt, mit der Frontabdeckung des Kameramoduls abzuschließen.
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Unter dem Außenkarosserieteil kann eine Karosseriekomponente eines Fahrzeugs verstanden werden, das an einer Außenseite des Fahrzeugs Umgebungseinflüssen ausgesetzt ist, beispielsweise ein Kühlergrill oder ein Heck. Bei dem Außenkarosserieteil kann es sich insbesondere um einen Außenspiegel handeln. Das Außenkarosserieteil kann ein bestimmtes einer Aerodynamik der Fahrzeug-Karosserie entsprechendes Profil aufweisen. Das Gehäuse kann eine Aussparung zum Aufnehmen des Kameramoduls aufweisen. Das Gehäuse kann ausgeformt sein, das Kameramodul an drei Seiten zu umschließen. Das Gehäuse kann mit der Frontabdeckung des Kameramoduls beispielsweise eine plane Oberfläche ausbilden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann zwischen dem Gehäuse und dem Kameramodul eine flexible Abdichtung angeordnet sein, um das Kameramodul herausnehmbar mit dem Gehäuse zu verbinden. Die flexible Abdichtung kann beispielsweise ein ringförmiges Dichtungselement wie ein O-Ring sein. Das Kameramodul herausnehmbar mit dem Gehäuse zu verbinden ist vorteilhaft, um ein Auswechseln des Kameramoduls zu ermöglichen, ohne dass eine Demontage des Außenkarosserieteils erforderlich ist.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kameramoduls für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Darstellung eines Teils eines Kameramoduls für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 eine schematische Darstellung eines Kameramoduls für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 4 eine schematische Darstellung eines Außenspiegels für ein Fahrzeug mit einem Kameramodul gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kameramoduls 100 für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Kameramodul 100 umfasst einen Gehäuseabschnitt 105 mit einer Kameralinse 110. Die Kameralinse ist an einem freien Ende des Gehäuseabschnitts 105 angeordnet. Zudem weist das Kameramodul 100 eine den Gehäuseabschnitt 105 umgebende zylindrische Frontabdeckungsaufnahme 115 auf. In der Frontabdeckungsaufnahme 115 ist eine transparente Frontabdeckung 120 der Kameralinse 110 aufgenommen. Die Frontabdeckung 120 weist eine Umwelteinflüssen aussetzbare Außenseite auf.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Frontabdeckung 120 durch einen Spalt beabstandet zu der Kameralinse 110 angeordnet. Eine Symmetrieachse der Frontabdeckung 120 fällt gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einer Symmetrieachse der Kameralinse 110 zusammen.
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Das hier gezeigte Kameramodul 100 ist in dem Fahrzeug zur Überwachung einsetzbar, zur Unterstützung des Führens des Fahrzeugs. Ein Ausführungsbeispiel des hier gezeigten Kameramoduls 100 ermöglicht eine adaptive Kameraintegration in das Fahrzeug. Die Frontabdeckung 120 ist hier beispielhaft mittels einer stoffschlüssigen Verbindung 130 mit der Frontabdeckungsaufnahme 115 verbunden. Zudem ist die Frontabdeckungsaufnahme 115 mittels der stoffschlüssigen Verbindung 130 mit einem Gehäuse des Kameramoduls 100 verbunden. Beispielhaft weist das Gehäuse im Bereich der stoffschlüssigen Verbindung 130 einen Absatz auf, ausgehend von dem sich der Gehäuseabschnitt 105 erstreckt. Alternativ ist auch eine kraft- oder formschlüssige Verbindung zwischen der Frontabdeckung 120 und der Frontabdeckungsaufnahme 115 und der Frontabdeckungsaufnahme 115 und dem Kameramodul 100 realisierbar. Die Frontabdeckung 120 ist aus Glas oder aus einem transparenten Kunststoff herstellbar. Die Frontabdeckungsaufnahme 115 ist dazu ausgebildet, die Frontabdeckung 120 zu fixieren.
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Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Frontabdeckung 120 und die Frontabdeckungsaufnahme 115 ausgeformt, die Kameralinse 110 gegenüber Umwelteinflüssen abzudichten. Dazu ist die Frontabdeckung 120 hier beispielhaft in die Frontabdeckungsaufnahme 115 eingeklebt. Die Verklebung ist ausgebildet, die Kameralinse 110, den Gehäuseabschnitt 105 und das Kameramodul 100 mit Ausnahme der den Umwelteinflüssen aussetzbaren Außenseite 125 der Frontabdeckung 120 gegenüber Umwelteinflüssen abzudichten und dadurch zu schützen.
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Die Außenseite 125 der Frontabdeckung 120 schließt gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit dem Überstand der Frontabdeckungsaufnahme 115 ab. Die Frontabdeckung 120 und die Frontabdeckungsaufnahme 115 bilden hier somit an der der Kameralinse 110 abgewandten Seite beispielhaft eine plane Oberfläche aus. Dies ist vorteilhaft für eine Integration des Kameramoduls 100 in ein Außenkarosserieteil wie einen Seitenspiegel. Das Abschließen des Überstands der Frontabdeckungsaufnahme 115 ist auch insofern vorteilhaft, dass sich dadurch kein Schmutz zwischen der Frontabdeckung 120 und der der Frontabdeckungsaufnahme 115 ansammelt. Zudem ist dies in Bezug auf eine aerodynamische Selbstreinigung der Frontabdeckung 120 und damit des Kameramoduls 100 vorteilhaft.
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Zudem weist die Außenseite 125 der Frontabdeckung 120 gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine plane Oberfläche auf. Beispielhaft weist auch eine Innenseite 135 der Frontabdeckung 120 hier eine plane Oberfläche auf. Auf diese Weise wird durch die Form der Frontabdeckung 120 der Sichtbereich der Kameralinse 110 nicht verändert. Alternativ kann die Frontabdeckung 120 an der Außenseite 125 und zusätzlich oder alternativ an der Innenseite 135 eine konvexe Form aufweisen, wie beispielhaft anhand der nachfolgenden 3 gezeigt.
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Die Frontabdeckung 120 weist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine gleichmäßige Dicke auf. Dies ist vorteilhaft, um einen Lichteinfall in die Kameralinse 110 nicht durch eine Veränderung der Dicke der Frontabdeckung 120 zu beeinträchtigen.
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Die Frontabdeckungsaufnahme 115 weist hier beispielhaft einen O-Ring 140 auf. Der O-Ring ermöglicht eine flexible Abdichtung des Kameramoduls 100 gegenüber einem Außenkarosserieteil, um eine einfache Demontage des gesamten Kameramoduls 100 zu ermöglichen. Zudem ist ein beispielhaftes Sichtfeld 145 des Kameramoduls 100, auch „field of view“ (FOV) genannt, gezeigt. Das Sichtfeld 145 zeigt einen Bereich im Blickwinkel der Kameralinse 110. Zum Halten des O-Ring 140 weist eine Außenseite der Frontabdeckungsaufnahme 115 eine umlaufende Nut auf. Beispielhaft ist die Nut auf Höhe der Kameralinse 110 angeordnet.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines Kameramoduls 100 für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. Als Teil des Kameramoduls 100 ist der Gehäuseabschnitt 105 mit der Kameralinse 110 gezeigt. Die hier gezeigten Komponenten des Kameramoduls 100 ähneln oder entsprechen den anhand von 1 beschriebenen Komponenten des Kameramoduls.
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Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kameralinse 110 mittels einer Kragenbuchse 205 an dem Gehäuseabschnitt 105 fixiert. Die Kameralinse 110 ist hier beispielhaft als konvex geformte Linse gezeigt. Zwischen der Kragenbuche 205 und der Kameralinse 110 entsteht ein Versatz. Dieser Versatz befindet sich im Sichtfeld der Kameralinse 110. Wenn die Kameralinse 110 nicht durch die in der Frontaufnahme aufgenommene Frontabdeckung geschützt ist, sammelt sich in dem Bereich des Versatzes zwischen der Kragenbuche 205 und der Kameralinse 110 potentiell Schmutz. Dies wird mittels der in 1 gezeigten Frontabdeckungsaufnahme und der Frontabdeckung vorteilhafterweise verhindert. Eine plan abgeschlossene Oberfläche des Kameramoduls ist vorteilhaft für die aerodynamische Selbstreinigung.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Kameramoduls 100 für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier gezeigte Kameramodul 100 ähnelt oder entspricht dem anhand von 1 beschriebenen Kameramodul, mit dem Gehäuseabschnitt 105, der Kameralinse 110, der Frontabdeckungsaufnahme 115 sowie der Frontabdeckung 120.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist sie Frontabdeckung 120 eine wasserabweisende Beschichtung auf. Zusätzlich oder alternativ weist die Frontabdeckung 120 eine Antireflexbeschichtung auf. Die wasserabweisende Beschichtung ist optional auf der Außenseite 125 der Frontabdeckung 120 aufgetragen, die Umwelteinflüssen aussetzbar ist, damit unerwünschte Regentropfen an der Oberfläche der Frontabdeckung 120 abperlen und die Bildaufnahme des Kameramoduls 100 nicht beeinflussen. Die Antireflexbeschichtung, auch „Anti-Reflection-Coating“ genannt, ist gemäß einem Ausführungsbeispiel auf der Außenseite 125 und auf der Innenseite 135 der Frontabdeckung 120 aufgetragen. Dadurch werden unerwünschte Lichtreflexion vor der Kameralinse 110 minimiert.
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Zudem weist die Innenseite 135 der Frontabdeckung 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel eine konvexe Form auf, wie hier beispielhaft durch die Markierung 305 gezeigt, oder die Innenseite 135 weist eine konkave Form auf, wie hier beispielhaft durch die Markierung 310 gezeigt. Kameras sind Fahrzeugkomponente, deren Änderung teuer ist. Daher können minimale Änderungen bei einem benötigten Sichtfeld durch eine konvexe Form 305 oder konkave Form 310 an der Innenseite 135 der transparenten Frontabdeckung 120 realisiert werden, wie hier beispielhaft dargestellt. Das Sichtfeld ist dann gegenüber einer Frontabdeckung 120 mit planer Außenseite 125 und planer Innenseite 135 verändert, wie hier durch die beispielhafte Markierung des modifizierten Sichtfelds 315 gezeigt.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines Außenspiegels 400 für ein Fahrzeug mit einem Kameramodul 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier gezeigte Kameramodul 100 ähnelt oder entspricht dem anhand von vorstehend beschriebenen Figuren gezeigten Kameramodul. Es ist ein Querschnitt des Außenspiegels 400 gezeigt. Der Außenspiegel 400 ist beispielhaft als Außenkarosserieteil für ein Fahrzeug gezeigt. Das Außenkarosserieteil, hier der Außenspiegel 400 weist ein Gehäuse 405 auf, in dem ein Ausführungsbeispiel des Kameramoduls 100 aufgenommen ist. Das Gehäuse 405 ist ausgeformt, mit der Frontabdeckung 120 des Kameramoduls 100 abzuschließen. Dabei ist eine plane Oberfläche der Frontabdeckung 120 als Abschluss vorteilhaft, damit das Kameramodul 100 in die individuellen Formen des Gehäuses 405 integriert werden kann, und eine aerodynamische Selbstreinigung der Frontabdeckung 120 ermöglicht wird. Eine Positionierung des Kameramoduls 100 in dem Gehäuse 405 ist hier beispielhaft gezeigt.
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Das hier gezeigte Kameramodul ist nicht nur in den Außenspiegel 400 integrierbar, sondern auch an anderen Außenkarosserieteilen wie in einen Kühlergrill oder in einem Heck eines Fahrzeugs. Dies ist vorteilhaft, da Kameras am Fahrzeug einen Fahrer bei unterschiedlichen Fahrsituationen unterstützen können. Besonders beim Rangieren ist eine Sicht des Fahrers eventuell eingeschränkt, wodurch eine Unterstützung durch Kameras hilfreich ist. Auch bei der Realisierung des autonomen Fahrens sind Kameras und das hier gezeigte Kameramodul 100 vorteilhaft. Beim autonomen Fahren unterliegen die Kameras höheren Anforderungen, besonders bei der Detektierung der Umgebung. Aus diesem Grund bestehen auch hohe Anforderungen an die Sauberkeit der Kameralinse. In diesem Zusammenhang ist eine Integration des hier gezeigten Kameramoduls 100 mit der Frontabdeckung 120 auch vorteilhaft, da eine aerodynamische Reinigung der Frontabdeckung 120 und ein Sauberhalten der Kameralinse des Kameramoduls 100 ermöglicht wird. Für die Reinigung der Frontabdeckung 120 ist eine spezielle Form des Profils des Außenspiegels 400 erforderlich, wie hier beispielhaft gezeigt, um einen Luftstrom an der Frontabdeckung für die aerodynamische Reinigung vorteilhaft zu beeinflussen.
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Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Gehäuse 405 und dem Kameramodul 100 eine flexible Abdichtung 140 angeordnet, um das Kameramodul 100 herausnehmbar mit dem Gehäuse 405 zu verbinden. Die flexible Abdichtung 140 ist hier beispielhaft als O-Ring 140 ausgeführt. Dies ist vorteilhaft, um ein einfaches und schnelles Montieren und Demontieren des Kameramoduls 100 zu ermöglichen.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Kameramodul
- 105
- Gehäuseabschnitt
- 110
- Kameralinse
- 115
- Frontabdeckungsaufnahme
- 120
- Frontabdeckung
- 125
- Außenseite der Frontabdeckung
- 130
- stoffschlüssige Verbindung
- 135
- Innenseite der Frontabdeckung
- 140
- O-Ring
- 145
- Sichtfeld
- 205
- Kragenbuchse
- 305
- konvexe Form der Innenseite der Frontabdeckung
- 310
- konkave Form der Innenseite der Frontabdeckung
- 315
- modifiziertes Sichtfeld
- 400
- Außenspiegel
- 405
- Gehäuse des Außenspiegels
