-
Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für einen Sensor eines Kraftfahrzeugs, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Schutzvorrichtung sowie ein Verfahren zum Schützen eines Sensors eines Kraftfahrzeugs.
-
In aktuellen Kraftfahrzeugen ist eine Vielzahl von Sensoren vorhanden. Insbesondere finden für verschiedene Fahrassistenzsysteme Frontkameras Anwendung. Frontkameras sind in der Fahrzeugfront angeordnet und müssen ein weites Sichtfeld aufweisen. Hierdurch ist ein Schutz der Frontkamera vor Beschädigungen erschwert, da einerseits das Sichtfeld der Kamera durch Schutzmaßnahmen nicht beeinträchtigt werden soll. Ferner ist insbesondere die Fahrzeugfront erhöhten Belastungen, wie Einfluss des Fahrtwindes und Steinschlägen, ausgesetzt. Daher kann es bereits bei niedrigen fünfstelligen Laufleistungen eines Kraftfahrzeugs zu Kundenbeanstandungen der Funktionalität beziehungsweise Sichtfähigkeit einer Frontkamera, insbesondere der vorderen Top-View-Kamera kommen. Hierdurch wird eine Kundenzufriedenheit negativ beeinflusst und Kulanzkosten können steigen.
-
Es ist bekannt, eine höhere Position für die Kamera an der Fahrzeugfront zu wählen, wie beispielsweise unter anderem bei Fahrzeugen der Daimler AG, zum Beispiel E-Klasse. Hierdurch kann eine Wahrscheinlichkeit eines Steinschlags verringert werden. Nachteilig ist hierbei, dass die Kamera sich in der Fahrzeugmitte befinden muss, um ein ausreichendes Sichtfeld zu erlangen. Bei einer Höherpositionierung müsste die Kamera, vor allem bei Fahrzeugen mit wenig Z-Höhe der Front, also keine SUVs, designungünstig im Bereich des Markenemblems positioniert werden. Neben der ungünstigen Designgestaltung im Bereich des Markenemblems ist bei der Höherpositionierung oftmals auch eine negative Auswirkung auf den Fußgängerschutz zu verzeichnen.
-
Ferner ist es bekannt, einen Verfahrmechanismus der gesamten Kamera vorzusehen, wie beispielsweise unter anderem bei der Mercedes S-Klasse. Hierdurch kann die Kamera, wenn sie nicht verwendet wird, in eine geschützte Position gefahren werden. Nachteilig hierbei sind insbesondere die hohen Kosten für den Verfahrmechanismus auf Grund der Funktions- und Genauigkeitsanforderungen der Kameraposition. Ferner kann es dennoch vermehrt zu Funktionseinschränkungen, insbesondere bei verstärktem Eis-, Schnee- und Staubeintrag, kommen.
-
Ferner kann die Kameralinse zur Reduktion der Steinschlagschäden mit einer speziellen Beschichtung versehen werden, um die Kameralinse widerstandfähiger zu machen. Das Schadensbild kann mit Beschichtungen und härteren Gläsern jedoch nur vermindert, aber nicht vollends beseitigt, werden.
-
Zudem könnte wenigstens die Kundenzufriedenheit mittels einer erweiterten Kulanzregelung zum regelmäßigen Ersatz der Kameras etwas erhöht werden. Nachteilig hierbei sind die hohen Kulanzkosten und das eine volle Kundenzufriedenheit nicht erreicht werden kann.
-
DE 199 61 389 A1 offenbart eine Einrichtung zum Schutz eines Objektivs einer an einem Fahrzeug montierten Kamera. Vor dem Objektiv ist eine bewegliche Schutzabdeckung angeordnet, die in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Fahrzeugs steuerbar ist. Die Steuerung erfolgt über einen elektrisch angetriebenen Aktor.
-
DE 102 04 764 A1 und
US 2009 0231430 A1 offenbaren jeweils Schutzabdeckungen für Objektive von Kameras an Kraftfahrzeugen. Durch aktive Verlagerung der gesamten Kamera wird die mit dem Aktor gekoppelte Schutzabdeckung geöffnet, um das Objektiv der Kamera freizugeben.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Möglichkeit zu schaffen, einen Sensor vor einer Beschädigung zu schützen. Insbesondere soll eine technisch einfach umsetzbare und kosteneffiziente Möglichkeit geschaffen werden, eine Frontkamera in einem Kraftfahrzeug zu schützen.
-
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schutzvorrichtung für einen Sensor eines Kraftfahrzeugs mit:
- einer Schutzkappe, die vor den Sensor bewegbar ist, um den Sensor vor Beschädigung zu schützen;
- einem Aktor, um die Schutzkappe vor den Sensor zu bewegen;
- einer Erfassungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, einen Zustand zu ermitteln, in dem der Sensor geschützt werden soll und ein Bewegen der Schutzkappe mittels des Aktors vor den Sensor zu bewirken, wobei die Erfassungsrichtung dazu ausgebildet ist ein Bewegen der Schutzkappe von einer ersten Position, in der der Sensor freigegeben ist, zu einer zweiten Position, in der der Sensor geschützt ist, zu bewirken, wenn eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs größer ist als ein vordefinierter Schwellenwert;
- die Erfassungseinrichtung einen Windfang umfasst und der Aktor einen Hebelmechanismus umfasst, der in Reaktion auf eine Einwirkung des Fahrtwinds auf den Windfang ein Bewegen der Schutzkappe bewirkt und der Hebelmechanismus dazu ausgebildet ist, die Schutzkappe in Reaktion auf eine Einwirkung der Schwerkraft in die erste Position zu bewegen, wenn eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner ist als ein vordefinierter Schwellenwert.
-
Die obige Aufgabe wird ferner gelöst von einem Kraftfahrzeug mit einer Schutzvorrichtung wie zuvor definiert, wobei der Sensor vorzugsweise eine Kamera, besonders bevorzugt eine Kamera eines Top-View Systems, umfasst, die in einer Fahrzeugfront des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
-
Eine Schutzkappe, die vor den Sensor bewegbar ist, ermöglicht technisch einfach ein Schützen des Sensors, wenn dieser geschützt werden soll und nicht verwendet wird. Insbesondere kann hier technisch einfach die Positionierung des Sensors beibehalten werden, da der Sensor nicht selbst bewegt werden muss, um den Sensor zu schützen. Durch eine Erfassungsrichtung, die dazu ausgebildet ist ein Bewegen der Schutzkappe zu bewirken, wenn eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs größer ist, als ein vordefinierter Schwellenwert, kann effizient eine Beschädigung des Sensors verringert oder gar verhindert werden. Bei hohen Geschwindigkeiten besteht ein erhöhtes Beschädigungsrisiko insbesondere für Sensoren in der Fahrzeugfront. Insbesondere kann bei Geschwindigkeiten größer als 60 km/h die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung durch einen Steinschlag erhöht sein.
-
Dadurch, dass die Erfassungseinrichtung einen Windfang umfasst und der Aktor einen Hebelmechanismus umfasst, der in Reaktion auf eine Einwirkung des Fahrtwinds auf den Windfang ein Bewegen der Schutzkappe bewirkt. Hierdurch kann eine technisch einfache und kosteneffiziente Schutzvorrichtung geschaffen werden. Es versteht sich, dass der Windfang vorzugsweise eine Fläche aufweist auf die der Fahrtwind gelangt, wobei die so ausgewirkte Krafft mittels des Hebelmechanismus auf die Schutzkappe übertragen wird. Besonders bevorzugt können in der Fahrzeugfront auch Luftleitmittel vorgesehen sein, die ein Leiten der Luft auf den Windfang ermöglichen. Hierdurch kann eine Schutzvorrichtung geschaffen werden, die ohne Elektronik betrieben werden kann. Die Schutzvorrichtung ist kostengünstig und einfach zu installieren, da keine Verkabelung notwendig ist. Insbesondere eignet sich eine derartige Schutzvorrichtung als Nachrüstlösung, da lediglich passive Bauteile, also solche ohne elektrische Steuerung, verwendet werden. Die Schutzvorrichtung weist eine erhöhte Ausfallsicherheit auf, da sie unabhängig von den übrigen Kraftfahrzeugsystemen ist. Es versteht sich, dass eine Wartungsklappe vorgesehen sein kann, um einem Nutzer einen Zugang zur Mechanik der Schutzvorrichtung zu ermöglichen, falls die Mechanik klemmen sollte. Insbesondere können Mittel vorgesehen sein, um die Schutzkappe manuell in der ersten oder zweiten Position zu halten.
-
Dadurch, dass der Hebelmechanismus dazu ausgebildet ist, die Schutzkappe in Reaktion auf eine Einwirkung der Schwerkraft in die erste Position zu bewegen, wenn eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner ist als ein vordefinierter Schwellenwert. Hierdurch kann technisch einfach eine Freigabe des Sensors erreicht werden. Insbesondere kann eine kostengünstige und energieeffiziente Möglichkeit geschaffen werden, die ohne Elektronik auskommen kann.
-
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Hebelmechanismus ein Federelement und/oder ein zusätzliches Gewicht aufweist, um das Bewegen der Schutzkappe zu unterstützen. Hierdurch kann die Funktionalität der Schutzvorrichtung verbessert werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Federelement eine einstellbare Federkraft aufweist. Ferner kann das zusätzliche Gewicht vorzugsweise verschieden hoch sein und insbesondere an verschiedenen Positionen angeordnet werden. Hierdurch kann die Schutzvorrichtung optimal eingestellt und/oder nachjustiert werden. Ferner können die Fertigungsanforderungen für die Bauteile der Schutzvorrichtung geringer gewählt werden, da ein Nachjustieren einfach möglich ist. Die Schutzvorrichtung kann kosteneffizient gefertigt werden und dabei dennoch eine hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit aufweisen.
-
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensor eine Kamera umfasst und dazu ausgebildet ist, in einer Fahrzeugfront angeordnet zu werden. Der Sensor kann beispielsweise eine Kamera eines Top-View Systems umfassen. Eine derartige Kamera kann besonders bevorzugt mit der Erfindung verwendet werden, da diese Kamera vorzugsweise nur bei Stillstand und vergleichsweise langsamer Fahrt verwendet wird. Die vorliegende Schutzvorrichtung ist insbesondere bei Sensoren in der Fahrzeugfront wirksam.
-
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Aktor einen elektromotorischen, pneumatischen oder magnetischen, insbesondere elektromagnetischen Aktor umfasst, wobei der Aktor besonders bevorzugt in einer axialen Verlängerung zu dessen Drehachse mit einem Gelenk eines Hebelmechanismusses koppelbar ist und dazu ausgebildet ist, eine Drehbewegung auszuführen; oder der Aktor besonders bevorzugt mit einem Hebelarm des Hebelmechanismusses koppelbar ist und dazu ausgebildet ist, eine Linearbewegung auszuführen. Hierdurch kann die Schutzvorrichtung effizient betrieben werden. Insbesondere kann eine variable Schutzvorrichtung geschaffen werden, die je nach Anbringungsort und Einsatzzweck ausgebildet sein kann.
-
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schutzkappe translatorisch und/oder kulissengeführt vor den Sensor bewegbar ist. Hierdurch kann die Stabilität der Schutzkappe verbessert werden. Insbesondere kann die Schutzkappe verbessert Steinschlägen entgegenwirken.
-
Insbesondere ist eine Kappe vorgesehen, die beweglich am Kamerahalter in der Fahrzeugfront befestigt ist, sodass diese Kappe sich so bewegen kann, dass in einer Stellung die Kameralinse vor Steinschlag geschützt ist und in der anderen Stellung das Sichtfeld der Kamera vollständig freigegeben ist. Vorzugsweise dreht die Kappe sich dabei an zwei Befestigungspunkten um eine gedachte Achse in Y-Richtung. Die Kappe kann dabei bei stehendem und langsam fahrendem Fahrzeug durch die Wirkung der Schwerkraft auf die Kappe, gegebenenfalls unterstützt durch eine Federbelastung, die Stellung der frei gegebenen Kameralinse einnehmen. Bei höherer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kann durch die steigenden Kräfte der aerodynamischen Anströmung auf die der Kappe zugehörigen Anströmfläche die Kappe vor die Linse gedreht werden, sodass die Linse bei höheren Geschwindigkeiten vor Split und Steinschlägen geschützt ist. Die meisten Split- und Steinschlagschäden treten an Glas vorzugsweise erst bei höheren Geschwindigkeiten ab circa 60 km/h auf, da erst dann die Einschlagsenergie die Oberfläche nennenswert beschädigt. Alternativ kann die Bewegung durch eine bekannte elektromotorische Steuerung unterstützt werden.
-
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
-
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
-
Eine TopView-Kamera beziehungsweise ein Top-View System kann ein Gesamtbild des Kraftfahrzeugs sowie von seinem Umfeld zeigen und es aus der Vogelperspektive erfassen. Vorzugsweise ist eine TopView-Kamera ein Rundum-Kamera-System für Kraftfahrzeuge, das auch unter dem Namen Surround-View-System oder 360 Grad-Kamera bekannt ist. Autofahrern soll auf diese Weise ein Rundumblick gegeben werden, der durch das Zusammenspiel mehrerer Videokameras entsteht. Das visuelle Überwachungssystem bietet dem Fahrer eine höhere Sicherheit als rein akustische und 100-prozentig ultraschallbasierte Systeme.
-
Als Aktor, auch Aktuator, werden meist antriebstechnische Baueinheiten bezeichnet, die ein Signal, beispielsweise vom Steuerungscomputer ausgegebene Befehle, in mechanische Bewegungen beziehungsweise Veränderungen physikalischer Größen wie Druck oder Temperatur umsetzen und damit aktiv in einen gesteuerten Prozess eingreifen können. Insbesondere kann ein Aktor vorliegend auch eine Mechanik sein, die aufgrund einer Krafteinwirkung eine mechanische Bewegung eines Bauteils, wie einer Schutzkappe, veranlasst.
-
Unter Schutzkappe ist vorliegend jede mechanische Schutzvorrichtung zu verstehen, die einen Sensor vor mechanischen Beschädigungen, insbesondere Steinschlag schützen kann. Der Begriff Schutzkappe ist nicht auf steife, feste Materialien beschränkt, eine Schutzkappe kann insbesondere auch flexibel ausgebildet sein. Ferner sind auch Verbundmaterialien denkbar.
-
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Erfassungseinrichtung;
- 2a eine schematische Frontansicht einer Schutzvorrichtung mit einer Schutzkappe in einer ersten Position;
- 2b eine schematische Seitenansicht einer Schutzvorrichtung mit einer Schutzkappe in einer ersten Position;
- 2c eine schematische Seitenansicht einer Schutzvorrichtung mit einer Schutzkappe in einer zweiten Position;
- 3a eine schematische Seitenansicht einer weiteren Schutzvorrichtung mit einer Schutzkappe in einer ersten Position;
- 3b eine schematische Seitenansicht einer weiteren Schutzvorrichtung mit einer Schutzkappe in einer zweiten Position;
- 4 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einem Sensor und einer Schutzvorrichtung;
- 5a eine schematische Frontansicht einer weiteren Schutzvorrichtung mit einer Schutzkappe in einer ersten Position;
- 5b eine schematische Seitenansicht einer weiteren Schutzvorrichtung mit einer Schutzkappe in einer ersten Position;
- 5c eine schematische Seitenansicht einer weiteren Schutzvorrichtung mit einer Schutzkappe in einer zweiten Position; und
- 6 schematisch die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 zeigt schematisch eine Erfassungseinrichtung 10, die dazu ausgebildet ist, einen Zustand zu ermitteln, in dem ein nicht gezeigter Sensor eines Kraftfahrzeugs geschützt werden soll und ein Bewegen einer Schutzkappe mittels eines Aktors vor den Sensor zu bewirken. Die Erfassungseinrichtung 10 weist hierfür eine Eingangsschnittstelle 12, eine Analyseeinheit 14 und eine Ausgangsschnittstelle 16 auf.
-
Die Erfassungseinrichtung 10 ist dazu ausgebildet, ein Bewegen der Schutzkappe von einer ersten Position, in der der Sensor freigegeben ist, zu einer zweiten Position, in der der Sensor geschützt ist, zu bewirken, wenn eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs größer ist als ein vordefinierter Schwellenwert.
-
Die Eingangsschnittstelle 12 ist dazu ausgebildet, eine Information zu erfassen, dass der Sensor geschützt werden soll und diese Information an die Analyseeinheit 14 zu übermitteln. Die Analyseeinheit 14 bestimmt dann einen Steuerbefehl und gibt diesen mittels der Ausgangsschnittstelle 16 an einen Aktor weiter, der ein Bewegen der Schutzkappe bewirken kann.
-
Die Eingangsschnittstelle 12, die Analyseeinheit 14 und die Ausgangsschnittstelle 16 sind dabei sehr breit zu verstehen. Einerseits ist es denkbar, dass die Schnittstellen 12, 16 elektronische Schnittstellen umfassen und die Analyseeinheit 14 eine Recheneinheit umfasst. Andersseits ist auch eine rein mechanische Umsetzung der Funktionalität möglich, wie nachfolgend beschrieben.
-
In 2a ist schematisch eine Frontansicht einer Schutzvorrichtung 18 zum Schutz eines Sensors 20 in Form einer Kamera gezeigt. Die Schutzvorrichtung 18 umfasst einen Windfang 22, eine Schutzkappe 24 und eine Mechanik, insbesondere eine Hebelmechanik, die einen Hebelarm 26 und ein Gelenk 28 umfasst.
-
Der Windfang 22 ist dazu ausgebildet, in Reaktion auf eine Windeinwirkung eine Kraft auf die Mechanik auszuüben. Ist die Kraft, die auf die Mechanik ausgeübt wird, größer als ein vordefinierter Schwellenwert, zieht die Mechanik die Schutzkappe 24 vor die Kamera. Bevorzugt kann die Schutzkappe 24 mittels Scharnieren 30 am Hebelarm 26 der Mechanik befestigt sein, um bei einem Steinschlag zurückweichen zu können. Es versteht sich, dass auch eine starre Verbindung zwischen Hebelarm 26 und Schutzkappe 24 vorgesehen sein kann.
-
In dem gezeigten Beispiel entspricht der Hebelarm 26 vorzugsweise der Analyseeinheit 14, wobei der Windfang 22 der Eingangsschnittstelle 12 entsprechen kann. Die Information, die dabei an den Hebelarm 26 übermittelt wird, ist die Kraftbeaufschlagung des Windfangs 22. Ist die Kraftbeaufschlagung größer als ein vordefinierter Schwellenwert, kippt der Hebelarm 26 nach hinten weg und zieht die Schutzkappe 24 vor die Kamera. Folglich kann insbesondere die Position des Gelenks 28 am Hebelarm 26 als Analyseeinheit 14 angesehen werden, da sie unter anderem definiert, bei welcher Krafteinwirkung der Hebelarm 26 kippt. Die Verbindung zwischen Hebelarm 26 und Windfang 22 kann als Eingangsschnittstelle 12 sowie die Verbindung zwischen Hebelarm 26 und Schutzkappe 24 als Ausgangsschnittstelle 16 angesehen werden. Ferner kann die Mechanik, also der Hebelarm 26 in Zusammenwirken mit dem Gelenk 28 in Reaktion auf eine Krafteinwirkung durch den Windfang 22 als Aktor interpretiert werden. Es versteht sich ferner, dass angeordnet in Verlängerung einer Drehachse des Gelenks 28 ein Aktor, insbesondere ein Elektromotor 31, koppelbar ist, der dazu ausgebildet ist, eine Drehbewegung auszuführen, um die Hebelmechanik anzutreiben.
-
2b zeigt eine schematische Seitenansicht der Schutzvorrichtung 18 mit der Schutzkappe 24 in einer ersten Position. In dieser Position ist die Kamera nicht von der Schutzkappe 24 verdeckt, da kein oder nur wenig Wind auf den Windfang 22 einwirkt. Solange die Kraft, die durch eine Windeinwirkung auf den Windfang 22 kleiner ist als ein vordefinierter Schwellenwert, reicht die vom Windfang 22 ausgeübte Kraft nicht aus, um die Schutzkappe 24 mittels des Hebelarms 26 vor die Kamera zu ziehen.
-
2c zeigt eine schematische Seitenansicht der Schutzvorrichtung 18 mit der Schutzkappe 24 in einer zweiten Position. In dieser Position ist die Kamera durch die Schutzkappe 24 verdeckt und vor Beschädigungen geschützt. In dieser Situation trifft ein ausreichend starker Wind auf den Windfang 22, sodass die vom Windfang 22 ausgeübte Kraft ausreicht, um die Schutzkappe 24 mittels des Hebelarms 26 vor die Kamera zu ziehen. Fällt die vom Windfang 22 ausgeübte Kraft unter den vordefinierten Schwellenwert, bewegt sich die Schutzkappe 24 aufgrund der Schwerkraft zurück in die erste Position.
-
In 3a ist eine schematische Seitenansicht einer Variante der Schutzvorrichtung 18 mit der Schutzkappe 24 in der ersten Position gezeigt. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Merkmale und werden nicht erneut erläutert. In dem gezeigten Beispiel ist die Kamera an einer Sensorhalterung 32 befestigt. An der Sensorhalterung 32 ist zudem eine Federaufnahme 34 für ein Federelement 36 angeordnet. Das Federelement 36 ist dabei mit dem Hebelarm 26 verbunden und kann diesen mit einer Kraft beaufschlagen. Ferner ist am Hebelarm 26 ein Gewicht 38 angeordnet, das aufgrund seiner Gewichtskraft den Hebelarm 26 ebenfalls mit einer Kraft beaufschlagen kann. Durch geeignete Wahl der Position und Größe des Gewichts 38 sowie einer Federkonstanten und/oder Vorspannung des Federelements 36 kann die Schutzvorrichtung 18 justiert werden. Es versteht sich, dass anstatt des Federelements 36 auch ein linearwirkenden mechatronischer, elektromotorischer und/oder pneumatischer Aktor Verwendung finden kann.
-
Es versteht sich, dass anstatt oder ergänzend zu dem Federelement 36 auch ein elektrischer, magnetischer und/oder pneumatischer Aktor verwendet werden kann. Insbesondere ist es auch denkbar nur ein Gewicht 38 oder nur ein Federelement 36 zum Justieren zu verwenden.
-
In 3b ist eine schematische Seitenansicht der Variante der Schutzvorrichtung 18 gemäß der 3a mit der Schutzkappe 24 in der zweiten Position gezeigt. Hierbei ist vom Hebelarm 26 in Reaktion auf eine Windeinwirkung auf den Windfang 22 die Gewichtskraft des Gewichts 38 zu überwinden, wobei das Federelement 36 den Hebelarm 26 nach oben zieht.
-
Es versteht sich, dass das Federelement 36 auch zum Drücken des Hebelarms 26 ausgebildet sein kann. Es versteht sich ferner, dass das Gewicht 38 auch an der Anbindungsseite des Windfangs 22 angeordnet sein kann, so dass das Gewicht 38 aufgrund seiner Gewichtskraft den Hebelarm 26 dabei unterstützt, die Schutzkappe 24 in die zweite Position zu bewegen. Ferner kann auch die Anbindungsseite des Federelements 36 an den Hebelarm 26 in Bezug auf das Gelenk 28 vertauscht sein.
-
In 4 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 40 mit einem Sensor 20 in Form einer Frontkamera und einer Schutzvorrichtung 18 gezeigt. Aus Gründen der Übersicht wurde auf einige Bezugszeichen verzichtet. In dem gezeigten Beispiel kann eine Windeinwirkung auf den Windfang 22 durch einen Fahrtwind bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs 40 erfolgen. Dabei kann die Schutzvorrichtung 18 mittels der durch den Fahrtwind ausgeübten Kraft die Schutzkappe 24 in die zweite Position bewegen. Die mittels des Windfangs 22 ausgeübte Kraft kann einer Geschwindigkeit zugeordnet werden. Auf diese Weise kann, wie oben beschrieben, die Schutzvorrichtung 18 auf eine bestimmte vordefinierte Geschwindigkeit justiert werden. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit 60 km/h sein, wobei die Schutzkappe 24 bei Überschreiten der Geschwindigkeit in die zweite Position bewegt wird.
-
Die 5a bis 5c zeigen zu den 2a bis 2c analoge Darstellungen einer weiteren Variante einer Schutzvorrichtung 18.
-
5a zeigt eine schematische Frontansicht einer weiteren Variante einer Schutzvorrichtung 18 mit einer Schutzkappe 24 in der ersten Position.
-
5b zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren Variante einer Schutzvorrichtung 18 mit einer Schutzkappe 24 in der ersten Position.
-
5c zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren Variante einer Schutzvorrichtung 18 mit einer Schutzkappe 24 in der zweiten Position.
-
Im Folgenden soll lediglich auf die Unterschiede zu der in den 2a bis 2c gezeigten Variante eingegangen werden.
-
In dem gezeigten Beispiel umfasst die Schutzvorrichtung 18 eine elektrische Erfassungseinrichtung 42 und einen elektrischen Aktor 44, der mittels eines Seils 46 die in einer Kulisse 48 aufgenommene Schutzkappe 24 von der ersten in die zweite Position bewegen kann. Hierzu kann der elektrische Aktor 44 das Seil 46 aufwickeln und so die Schutzkappe 24 translatorisch nach oben vor die Kamera ziehen. Eine Rückbewegung der Schutzkappe 24 erfolgt vorzugsweise anhand der Schwerkraft. Es versteh sich, dass auch ein zweiter Aktor oder Zweiwege-Aktor vorgesehen sein kann, um die Schutzkappe 24 zurück in die erste Position zu bewegen.
-
Die elektrische Erfassungseinrichtung 42 kann beispielsweise von einem weiteren Sensor oder einem Bordcomputer eine Information bezüglich des Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 40 empfangen und, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 40 größer ist als der vordefinierte Schwellenwert, den elektrischen Aktor 44 ansteuern, sodass dieser die Schutzkappe 24 in die zweite Position vor die Kamera zieht. Die elektrische Erfassungseinrichtung 42 kann, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 40 kleiner oder gleich ist als der vordefinierte Schwellenwert, den elektrischen Aktor 44 ansteuern, sodass dieser die Schutzkappe 24 nicht mehr in die zweite Position zieht und/oder aktiv die Schutzkappe 24 in die erste Position zurückbewegt. Die elektrische Erfassungseinrichtung 42 kann eine eigenständige Einheit sein. Es versteht sich, dass die elektrische Erfassungseinrichtung 42 auch als Teil eines Bordcomputers ausgebildet sein kann.
-
In 6 sind schematisch die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Schützen eines Sensors 20 eines Kraftfahrzeugs 40 mittels einer Schutzvorrichtung 18 gezeigt.
-
Ein erster Schritt S1 umfasst ein Ermitteln eines Zustands, in dem der Sensor 20 geschützt werden soll. In einem darauffolgenden Schritt S2 erfolgt ein Bewegen der Schutzkappe 24 vor den Sensor 20 mittels eines Aktors. Die Schutzkappe 24 wird dabei von einer ersten Position, in der der Sensor 20 freigegeben ist, zu einer zweiten Position, in der der Sensor 20 geschützt ist, bewegt, wenn eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 40 größer ist als ein vordefinierter Schwellenwert.
-
Die Erfindung wurde ausführlich beschrieben. Ein Fachmann erkennt, dass ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen können. Ein Element, eine Einheit, eine Schnittstelle, eine Vorrichtung und ein System können teilweise oder vollständig in Hard- und/oder in Software und insbesondere auch rein mechanisch umgesetzt sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Erfassungseinrichtung
- 12
- Eingangsschnittstelle
- 14
- Analyseeinheit
- 16
- Ausgangsschnittstelle
- 18
- Schutzvorrichtung
- 20
- Sensor
- 22
- Windfang
- 24
- Schutzkappe
- 26
- Hebelarm
- 28
- Gelenk
- 30
- Scharnier
- 31
- Elektromotor
- 32
- Sensorhalterung
- 34
- Federaufnahme
- 36
- Federelement
- 38
- Gewicht
- 40
- Kraftfahrzeug
- 42
- elektrische Erfassungseinrichtung
- 44
- elektrischer Aktor
- 46
- Seil
- 48
- Kulisse
- S1,S2
- Verfahrensschritte
