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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Kameraarmvorrichtung.
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Bei Kraftfahrzeugen gibt es gesetzliche Vorgaben, wonach ein Fahrer des Kraftfahrzeuges jederzeit Sichtfelder einsehen können muss, die er mit den Augen nicht direkt überblicken kann, weil sie in einem indirekten Bereich liegen. Hierfür verfügen Kraftfahrzeuge klassischerweise über Rückspiegel, um beispielsweise die Sicht nach hinten zu gewährleisten.
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Solche Rückspiegel sind unter anderem auch im Außenbereich des Kraftfahrzeuges angebracht und weisen, beispielsweise bei Nutzfahrzeugen, relativ große Dimensionen auf. Dadurch entsteht ein großer Windwiderstand, was sich ungünstig auf den Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeuges auswirkt. Außerdem kann die Sicht nach hinten durch äußere Einflüsse wie Regen und Schmutz an Seitenscheiben des Kraftfahrzeuges und den Rückspiegeln beeinträchtigt werden. Zusätzlich ist das klassische Spiegelprinzip nicht geeignet, intelligente Funktionen auszuführen.
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Daher werden Spiegeleinrichtungen an Kraftfahrzeugen wie beispielsweise die Rückspiegel zunehmend durch Kamera-Monitor-Systeme als Spiegelersatzsysteme ersetzt beziehungsweise ergänzt, wobei eine außen an dem Kraftfahrzeug angebrachte Kamera ein Bild von einem Umfeld des Kraftfahrzeuges aufnimmt und das Bild auf einem Monitor, der beispielsweise im Innenraum des Kraftfahrzeuges angebracht sein kann, für den Fahrer einsehbar darstellt.
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Um demgemäß klassische Rückspiegel durch digitale Spiegelersatzsysteme zu ersetzen, ist es nötig, außen an dem Kraftfahrzeug Kameras anzubringen, welche beispielsweise an einer Fahrzeugkabine eines Nutzfahrzeuges befestigt werden müssen. Da die Kameras außen am Kraftfahrzeug befestigt sind, besteht beständig die Gefahr der Kollision mit Hindernissen in der Umgebung beziehungsweise mit anderen Verkehrsteilnehmern.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit einer Kameraarmvorrichtung vorzuschlagen, die unterschiedlichsten Krafteinwirkungen von außen ausweichen kann.
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Diese Aufgabe wird mit einem Kraftfahrzeug mit einer Kameraarmvorrichtung mit der Merkmalskombination des Anspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug wie beispielsweise ein LKW, weist wenigstens eine Kamera auf, die an dem Kraftfahrzeug mittels einer Kameraarmvorrichtung befestigt ist. Dabei weist die Kameraarmvorrichtung wenigstens ein Auslegerelement, welches die wenigstens eine Kamera aufweist, und einen in einem Außenhautbauteil des Kraftfahrzeugs eingebrachten Hohlraum auf, der zur vollständigen Aufnahme des Auslegerelementes ausgebildet ist. Weiter weist das Kraftfahrzeug eine horizontale Verschiebevorrichtung zum horizontalen Verschieben des Auslegerelementes zwischen einer ersten Betriebsstellung und einer zweiten Betriebsstellung auf.
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Vorzugsweise ist das Außenhautbauteil durch ein Karosserieteil und/oder eine Verkleidung des Kraftfahrzeuges gebildet.
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Vorteilhaft ist das Auslegerelement in der ersten Betriebsstellung in einer vordefinierten Position lagefest so angeordnet, dass die Kamera ein vordefiniertes Umfeld des Kraftfahrzeugs erfassen kann.
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In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Auslegerelement in der zweiten Betriebsstellung vollständig in dem Hohlraum angeordnet.
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Bei der Kameraarmvorrichtung ist das Auslegerelement demgemäß so angeordnet, dass es, wenn die Gefahr eines Aufpralles besteht, ähnlich dem Falltürprinzip, als Ganzes in dem Hohlraum versenkt werden kann, nur in horizontaler statt in vertikaler Richtung. Über die Horizontalverschiebevorrichtung wird das Auslegerelement mit der daran befestigten Kamera somit in eine Schutzstellung, die die zweite Betriebsstellung darstellt, gebracht. So ergibt sich eine Schutzfunktion gegen mechanische Einwirkungen in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges. Die wenigstens eine Kamera an dem Auslegerelement wird so in einer Gefahrensituation durch mechanische Belastungen wie Kräfte, Stöße oder Schocks, welche bei einer Kollision auftreten können, aus der ersten Betriebsstellung - der Arbeitsstellung - bewegt, so dass ein Schaden verhindert werden kann.
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Die erste Betriebsstellung ist somit der Betriebszustand, in der die Kamera zum Aufnehmen von Bildern aus dem Umfeld des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, während die zweite Betriebsstellung die Schutzstellung definiert, in der sich das Auslegerelement befindet, wenn für die Kameraarmvorrichtung die Gefahr besteht, mit einem Hindernis zu kollidieren. Trotz des Verschiebens des Auslegerelementes ist eine stabile definierte Positionierung der wenigstens einen Kamera möglich, da es sich bei der Horizontalverschiebevorrichtung um einen starren bzw. festen Aufbau handelt.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung schließt das Auslegerelement in der zweiten Betriebsstellung bündig mit dem Außenhautbauteil des Kraftfahrzeugs ab, wobei insbesondere eine zu einem Umfeld des Kraftfahrzeugs gerichtete Oberfläche des Auslegerelementes einen Teilbereich einer Kraftfahrzeugaußenoberfläche bildet. Dadurch kann der Hohlraum vorteilhaft vollständig geschlossen werden und ist geschützt gegenüber dem Eindringen von Verunreinigungen, die die Horizontalverschiebevorrichtung negativ beeinflussen könnten. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass, wenn das Auslegerelement vollständig versenkt wird, eine Breite des Kraftfahrzeuges maximal verringert wird, da das Auslegerelement bzw. die Kameraarmvorrichtung komplett in dem Hohlraum verschwindet.
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Vorzugsweise kann eine Rückstellvorrichtung vorgesehen sein, die das Auslegerelement nach der horizontalen Verschiebung von der ersten Betriebsstellung in die zweite Betriebsstellung wieder zurück in die erste Betriebsstellung bringt. Dies kann beispielsweise durch ein Federelement oder auch elektrisch realisiert sein.
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Vorteilhaft weist die Kameraarmvorrichtung einen durch den Hohlraum führenden und an dem Auslegerelement fixierten flexiblen Kabelbaum zum Übertragen von Signalen und/oder Energie zu bzw. von der wenigstens einen Kamera auf. Der Kabelbaum verläuft daher vorteilhaft von den Informationseinheiten und der Kameraarmvorrichtung zu dem Kraftfahrzeug hin, beispielsweise zu einer elektronischen Steuereinheit.
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In dem Hohlraum ist vorteilhaft eine Ausnehmung zur Aufnahme des Kabelbaums in der zweiten Betriebsstellung des Auslegerelementes vorgesehen. So kann auch der Kabelbaum beim horizontalen Verschieben des Auslegerelementes zielgerichtet verstaut werden.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung weist das Kraftfahrzeug wenigstens einen Sensor zum Erfassen eines sich dem Auslegerelement nähernden Hindernisses auf. Die Horizontalverschiebevorrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet, auf ein Signal des Sensors das Auslegerelement von der ersten Betriebsstellung in die zweite Betriebsstellung zu verschieben. Somit ist im Wesentlichen ein Objekterkennungssystem vorgesehen, das den Betrieb der Horizontalverschiebevorrichtung auslöst, wenn ein Hindernis erkannt wird. Daher ist es möglich, einen bevorstehenden Aufprall schon im Vorhinein erkennen zu können, und über einen durch die Horizontalverschiebevorrichtung gebildeten Rückholmechanismus die Betriebsstellung des Auslegerelementes entsprechend so anzupassen, dass es nicht zur Kollision mit dem erkannten Hindernis kommt.
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Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug ein Kamera-Monitor-System als Spiegelersatzsystem auf, welches die Kamera und einen Monitor aufweist, der das von der Kamera erfasste vordefinierte Umfeld des Kraftfahrzeuges darstellt. Der Monitor ist so angeordnet, dass er von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs permanent überwacht werden kann.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeuges, nämlich eines LKWs, mit einem Kamera-Monitor-System, welches eine Kameraarmvorrichtung mit einer daran befestigten Kamera aufweist;
- 2 eine Schnittansicht von oben auf die Kameraarmvorrichtung aus 1 in einer vergrößerten Darstellung und in einer ersten Betriebsstellung; und
- 3 eine Schnittansicht von oben auf die Kameraarmvorrichtung aus 1 in einer vergrößerten Darstellung und in einer zweiten Betriebsstellung.
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1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeuges 10, nämlich eines Nutzfahrzeuges 12 in Form eines LKW, das eine Zugmaschine 14 und einen Anhänger 16 aufweist. In der Zugmaschine 14 ist eine Fahrerkabine 18 angeordnet, in der sich im Betrieb des Kraftfahrzeuges 10 normalerweise der Fahrer befindet, und der im Betrieb des Kraftfahrzeuges 10 das Umfeld 20 möglichst weitgehend einsehen können sollte. Insbesondere muss er Sichtbereiche erfassen können, die gesetzlich vorgeschrieben sind.
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Um dies zu ermöglichen, sind einerseits Außenspiegel 22 an der Zugmaschine 14 angeordnet, mithilfe derer der Fahrer das Umfeld 20 nach hinten, d.h. in Richtung auf den Anhänger 16, überblicken kann. Zusätzlich weist das Kraftfahrzeug 10 ein Kamera-Monitor-System 24 auf, das als Spiegelersatzsystem 26 ausgebildet ist und somit gesetzlich vorgeschriebene Spiegel an der Zugmaschine 14 ersetzen kann.
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Das Spiegelersatzsystem 26 weist hierzu eine Kameraarmvorrichtung 28 auf, die an der Zugmaschine 14 außerhalb der Fahrerkabine 18 angebracht ist, und die eine Kamera 30 aufweist, welche Bilder von dem Umfeld 20 des Kraftfahrzeuges 10 aufnimmt und an einen Monitor 32 weitergibt, der im Inneren der Fahrerkabine 18 so angeordnet ist, dass ein Fahrer, der sich in der Fahrerkabine 18 befindet, die Bilder der Kamera 30 direkt sehen kann.
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Die Befestigung der Kamera 30 erfolgt demgemäß über die Kameraarmvorrichtung 28 an der Fahrerkabine 18, wobei die Kameraarmvorrichtung 28 zum einen die Funktion der Halterung und Positionierung der Kamera 30 und zusätzlicher Sensoren erfüllen soll, und zum anderen eine Schutzfunktion dieser Elemente gegen äußere Umwelteinflüsse wie beispielsweise Kollisionen beinhaltet.
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Einer dieser Schutzfunktionen betrifft den Schutz gegen mechanische Einwirkungen wie Kräfte aus horizontaler Richtung von vorne und von hinten und weiter mechanische Stoß- und Schockbelastungen aus allen horizontalen Richtungen, d.h. von vorne, von hinten und von der Seite.
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2 zeigt die Kameraarmvorrichtung 28 aus 1 in einer vergrößerten Darstellung in einer Schnittansicht von oben und in einer ersten Betriebsstellung B1.
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Die Kameraarmvorrichtung 28 weist ein Auslegerelement 34 auf, an dem die wenigstens eine Kamera 30 angebracht ist. In einem Außenhautbauteil 36 des Kraftfahrzeuges 10 ist ein Hohlraum 38 eingebracht, in den das Auslegerelement 34 vollständig hineinpasst. Das Außenhautbauteil 36 kann beispielsweise ein Karosserieteil des Kraftfahrzeuges 10 bzw. eine Verkleidung an dem Kraftfahrzeug 10 sein. In der in 2 gezeigten Betriebsstellung B1 befindet sich das Auslegerelement 34 in der Arbeitsstellung, in der die Kamera 30 das Umfeld 20 in einem vordefinierten Bereich erfassen und auf den Monitor 32 übertragen kann. An dem Auslegerelement 34 ist ein Sensor 40 angeordnet, der erfasst, ob sich dem Auslegerelement 34 im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges 10 ein Hindernis nähert.
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Auf der Basis eines entsprechenden Signals dieses Sensors 40 verschiebt eine Horizontalverschiebevorrichtung 42 das Auslegerelement 34 aus der ersten Betriebsstellung B1 in eine zweite Betriebsstellung B2, die in der Ansicht in 3 dargestellt ist. Hier ist das Auslegerelement 34 vollständig in dem Hohlraum 38 und somit in der Schutzstellung angeordnet.
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In der zweiten Betriebsstellung B2 schließt das Auslegerelement 34 bündig mit dem Außenhautbauteil 36 des Kraftfahrzeuges 10 ab. Dabei bildet eine Oberfläche 44 des Auslegerelementes 34 einen Teilbereich einer Kraftfahrzeugaußenoberfläche 46, die zu dem Umfeld 20 des Kraftfahrzeuges 10 hin gerichtet ist. Ein bündiger Abschluss des versenkten Auslegerelementes 34 mit dem Außenhautbauteil 36 führt einerseits dazu, dass im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges 10 der Luftwiderstand größtmöglich verringert werden kann, andererseits schützt es den Hohlraum 38 davor, dass Verschmutzungen eindringen und beispielsweise die Horizontalverschiebevorrichtung 42 blockieren können.
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Die Kamera 30 und weitere elektrische Einrichtungen wie beispielsweise der Sensor 40 werden von einem flexiblen Kabelbaum 48 versorgt, der durch den Hohlraum 38 führt und an dem Auslegerelement 34 fixiert ist. An einem unteren Ende 50 des Hohlraumes 38, welches dem Auslegerelement 34 gegenüberliegend angeordnet ist (in der ersten Betriebsstellung B1), weist der Hohlraum 38 eine Ausnehmung 52 auf, in der der flexible Kabelbaum 48 vollständig versenkt werden kann, wenn sich das Auslegerelement 34 in der zweiten Betriebsstellung B2 befindet, gezeigt in 3.
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Insgesamt kann damit die Kameraarmvorrichtung 28 ähnlich dem Falltürprinzip als Ganzes in dem Hohlraum 38 versenkt werden, sobald ein Sensor 40 ein Hindernis erkennt. Die Kameraarmvorrichtung 28 fährt in die Schutzstellung, wobei die Breite des Kraftfahrzeuges 10 maximal verringert wird, weil die Kameraarmvorrichtung 28 komplett in dem Hohlraum 38 verschwindet. Die Kameraarmvorrichtung 28 ist somit gegen sämtliche äußeren Einflüsse geschützt.
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Die Rückstellung des Auslegerelementes 34 zurück in die erste Betriebsstellung B1 kann beispielsweise über ein Federelement oder über ein weiteres elektrisches Signal realisiert werden.
