-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kameraanordnung zum Überwachen eines Fahrers eines Fahrzeugs. Die Kameraanordnung umfasst eine Bilderfassungsvorrichtung mit wenigstens einem Linsenelement zum Bereitstellen eines Sichtfeldes für einen Bildsensor der Bilderfassungsvorrichtung. Die Bilderfassungsvorrichtung ist an eine Leiterplatte der Kameraanordnung montiert. Die Kameraanordnung umfasst eine Lichtquelleneinheit, die dazu eingerichtet ist, ein durch den Bildsensor zu erfassendes Objekt zu beleuchten. Eine Oberseite des wenigstens einen Linsenelements und eine Oberseite der Lichtquelleneinheit weisen im Wesentlichen gleiche Abstände von der Leiterplatte auf. Die Lichtquelleneinheit ist mit einem Basisstecker einer Verbindungsvorrichtung der Kameraanordnung elektrisch verbunden. Der Basisstecker ist an die Leiterplatte montiert.
-
In einem Fahrerüberwachungssystem mit einer solchen Kameraanordnung oder Kamerabaugruppe besteht eine Herausforderung darin, eine gute Position für die Lichtquelleneinheit relativ zu dem wenigstens einen Linsenelement zu finden. Dies liegt an der Tatsache, dass die Bilderfassungsvorrichtung mit dem wenigstens einen Linsenelement gewöhnlich eine größere Höhe aufweist als die Lichtquelleneinheit. Wenn die Lichtquelleneinheit an derselben Leiterplatte wie die Bilderfassungsvorrichtung in ziemlich enger Nähe zu der Bilderfassungsvorrichtung angeordnet ist, kann ein Beleuchtungsfeld der Lichtquelleneinheit durch die Bilderfassungsvorrichtung, insbesondere durch das wenigstens eine Linsenelement der Bilderfassungsvorrichtung, teilweise behindert werden.
-
Daher ist es vorteilhaft, wenn die Lichtquelleneinheit und das wenigstens eine Linsenelement in ungefähr gleichen Höhen über der Leiterplatte angeordnet sind. Gegenwärtige Ansätze für diese Herausforderung sind jedoch nicht zufriedenstellend, da sie ziemlich kostenintensiv und mit Bezug auf die Gesamtbaugruppe nicht effektiv sind.
-
Das Dokument
CN 213693912 U beschreibt beispielsweise eine Kamera mit einem Gehäuse, wobei eine Hauptleiterplatte und eine Zusatzleiterplatte fest an Öffnungen auf entgegengesetzten Seiten des Gehäuses angeordnet sind. Eine Infrarotlichtquelle ist auf einer Oberseite der Zusatzleiterplatte angeordnet, und ein Buchsenverbindungsglied einer Einsteckanordnung ist auf einer Unterseite der Zusatzleiterplatte angeordnet, die der Oberseite entgegengesetzt ist. Ein Steckerverbindungsglied der Einsteckanordnung ist an der Hauptleiterplatte angeordnet. Durch Verbinden des Buchsenverbindungsgliedes mit dem Steckerverbindungsglied wird die Zusatzleiterplatte mit der Hauptleiterplatte elektrisch verbunden.
-
Die Verwendung einer solchen Einsteckanordnung oder eines Leiterplatte-zu-Leiterplatte-Verbindungsgliedes ist mit Bezug auf den Montageprozess mühselig. Dies liegt insbesondere an der Tatsache, dass das Steckerverbindungsglied während eines Prozesses durch die Zusatzleiterplatte verdeckt wird, in welchem das Buchsenverbindungsglied mit dem Steckerverbindungsglied verbunden werden soll. Daher muss eine blinde Montage durchgeführt werden. Ferner erfordert die Zusatzleiterplatte einen zusätzlichen Bauraum. Auch dies ist nachteilig.
-
Andere Kameraanordnungen, wobei eine Oberseite einer Lichtquelleneinheit und eine Oberseite einer Bilderfassungsvorrichtung in im Wesentlichen gleichen Abständen von einer Leiterplatte angeordnet sind, sind in den Dokumenten
US 7 679 673 B2 beziehungsweise
US 2021/195076 A1 beschrieben.
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kameraanordnung der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, die eine besonders einfache Montage ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird durch die Kameraanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und in der folgenden Beschreibung angegeben.
-
Die Kameraanordnung gemäß der Erfindung zum Überwachen eines Fahrers eines Fahrzeugs umfasst eine Bilderfassungsvorrichtung mit wenigstens einem Linsenelement, das ein Sichtfeld für einen Bildsensor der Bilderfassungsvorrichtung bereitstellt. Die Bilderfassungsvorrichtung ist an eine Leiterplatte der Kameraanordnung montiert. Eine Lichtquelleneinheit der Kameraanordnung ist dazu eingerichtet, ein durch den Bildsensor zu erfassendes Objekt zu beleuchten. Hierbei weisen eine Oberseite des wenigstens einen Linsenelements und eine Oberseite der Lichtquelleneinheit im Wesentlichen gleiche Abstände von der Leiterplatte auf. Die Lichtquelleneinheit ist mit einem Basisstecker einer Verbindungsvorrichtung der Kameraanordnung elektrisch verbunden, wobei der Basisstecker an die Leiterplatte montiert ist. Die Lichtquelleneinheit ist direkt an ein weiteres Steckerelement der Verbindungsvorrichtung montiert, wobei das weitere Steckerelement mit dem Basisstecker elektrisch verbunden ist.
-
Diese Kameraanordnung ermöglicht eine besonders einfache Montage. Dies liegt insbesondere an der Tatsache, dass die Lichtquelleneinheit das weitere Steckerelement, an welches die Lichtquelleneinheit montiert ist, direkt kontaktiert. Folglich ist keine weitere Komponente wie zum Beispiel eine zusätzliche Leiterplatte oder dergleichen zwischen der Lichtquelleneinheit und dem weiteren Steckerelement angeordnet. Folglich ist kein Bauraum für eine solche weitere Komponente erforderlich.
-
Außerdem verdeckt keine solche weitere Komponente einen Blick einer Person oder eines Montageroboters oder dergleichen, wenn das weitere Steckerelement mit dem Basisstecker verbunden wird. Daher wird eine blinde Montage in einem Montageprozess vermieden, in welchem das weitere Steckerelement mit dem Basisstecker verbunden wird. Dies ist vorteilhaft.
-
Außerdem ist es vorteilhaft, dass eine Anzahl von zu montierenden Komponenten im Vergleich zu einer Kameraanordnung mit zwei Leiterplatten und einem Leiterplatte-zu-Leiterplatte-Verbindungsglied, das die zwei Leiterplatten elektrisch miteinander koppelt, verringert ist. Die verringerte Anzahl von Komponenten trägt zur Einfachheit der Montage bei. Ferner geht das Verringern der Anzahl von zu montierenden Komponenten mit geringeren Kosten für die Bereitstellung der Kameraanordnung einher.
-
Und da die Oberseite des wenigstens einen Linsenelements und die Oberseite der Lichtquelleneinheit jeweils im Wesentlichen denselben Abstand von der Leiterplatte aufweisen, können das Linsenelement und die Lichtquelleneinheit ziemlich nahe beieinander angeordnet werden, ohne dass das Beleuchtungsfeld der Lichtquelleneinheit durch das wenigstens eine Linsenelement behindert wird. Aufgrund dieser vorteilhaften geometrischen Anordnung des Sichtfeldes einerseits und des Beleuchtungsfeldes andererseits kann eine besonders kleine Baugruppe der Kameraanordnung erreicht werden.
-
Insbesondere sollen der Abstand der Oberseite des wenigstens einen Linsenelements von der Leiterplatte und der Abstand der Oberseite der Lichtquelleneinheit von der Leiterplatte als im Wesentlichen gleich betrachtet werden, wenn diese Abstände sich um nicht mehr als 25 %, vorzugsweise um nicht mehr als 20 %, insbesondere um nicht mehr als 10 % voneinander unterscheiden.
-
Vorzugsweise wird während der Montage der Kameraanordnung die Lichtquelleneinheit in einem ersten Schritt direkt an das weitere Steckerelement montiert oder mit diesem gekoppelt, und in einem zweiten Schritt wird das Steckerelement, das die Lichtquelleneinheit trägt, mit dem Basisstecker elektrisch verbunden. Dies vereinfacht den Montageprozess.
-
Vorzugsweise ist eine Erstreckung der Lichtquelleneinheit in einer Richtung, die zu einer Montagerichtung senkrecht ist, wenn das weitere Steckerelement mit dem Basisstecker verbunden wird, geringer als oder gleich einer Erstreckung des weiteren Steckerelements in der Richtung, die zu der Montagerichtung senkrecht ist. Mit anderen Worten erstreckt sich die Lichtquelleneinheit vorzugsweise nicht über einen äußeren Umfang des weiteren Steckerelements hinaus. Dies ist besonders vorteilhaft für den Montageprozess, in welchem das weitere Steckerelement mit der Lichtquelleneinheit auf diesem gehandhabt wird und dementsprechend in die Montagerichtung bewegt wird. Dies liegt insbesondere an der Tatsache, dass die Lichtquelleneinheit, die an das weitere Steckerelement montiert ist, eine Sicht in Richtung des Basissteckers nicht verdeckt.
-
Vorzugsweise umfasst die Kameraanordnung ein Gehäuse mit einer ersten Öffnung für das wenigstens eine Linsenelement und einer zweiten Öffnung für die Lichtquelleneinheit. Hierbei ist die Lichtquelleneinheit innerhalb der zweiten Öffnung angeordnet. Einerseits erleichtert dies die Installation des weiteren Steckerelements, das mit der Lichtquelleneinheit ausgestattet ist, die eine Oberseite des weiteren Steckerelements kontaktiert.
-
Andererseits kann somit erreicht werden, dass sowohl die Oberseite des wenigstens einen Linsenelements als auch die Oberseite der Lichtquelleneinheit mit einer Wand des Gehäuses im Wesentlichen bündig sind, welche die erste Öffnung und die zweite Öffnung aufweist. Dies ist zum Anordnen des wenigstens einen Linsenelements und der Lichtquelleneinheit innerhalb der jeweiligen Öffnung in einer gut geschützten Weise besonders vorteilhaft.
-
Vorzugsweise weist der Basisstecker ein Fassungselement auf, in das ein Vorsprung des weiteren Steckerelements eingeführt ist. Hierbei weist das Fassungselement eine Kreuzschlitzvorrichtung mit einer Vielzahl von Säulenelementen auf, die eine Vielzahl von Aussparungen begrenzen. Der Vorsprung weist eine Kreuzkopfvorrichtung mit einer Vielzahl von Wandelementen auf, die mit den Aussparungen zwischen den Säulenelementen in Eingriff sind. Vorzugsweise umfasst die Kreuzkopfvorrichtung ferner eine Vielzahl von äußeren Nuten, in die die Säulenelemente eingeführt sind. Das Einführen der Kreuzkopfvorrichtung des Vorsprungs in die Kreuzschlitzvorrichtung des Fassungselements stellt eine besonders gute Führung bereit, wenn das weitere Steckerelement elektrisch und mechanisch mit dem Basisstecker verbunden wird. Außerdem kann eine Bewegung des weiteren Steckerelements relativ zu dem Basisstecker, die durch Vibrationen verursacht werden kann, die während der Verwendung der Kameraanordnung zum Überwachen des Fahrers des Fahrzeugs auftreten, in einem besonders großen Umfang vermieden werden.
-
Noch ferner geht das Einführen der Wandelemente in die Aussparungen, die zwischen benachbarten Säulenelementen ausgebildet sind, und vorzugsweise das Einführen der Säulenelemente in die äußeren Nuten der Kreuzkopfvorrichtung mit einem besonders engen Eingriff des weiteren Steckerelements mit dem Basisstecker einher. Überdies kann leicht erreicht werden, dass ein äußerer Umfang des weiteren Steckerelements im Wesentlichen einem äußeren Umfang des Basissteckers entspricht. Dies ist mit Bezug auf den Bauraum vorteilhaft, der durch die Verbindungsvorrichtung beansprucht wird, welche den Basisstecker und das weitere Steckerelement umfasst.
-
Insbesondere wenn das weitere Steckerelement eine relativ große Höhe aufweist, sind die Säulenelemente der Kreuzschlitzvorrichtung und die entsprechenden äußeren Nuten der Kreuzkopfvorrichtung beim Sicherstellen einer sehr robusten Befestigung des weiteren Steckerelements an dem Basisstecker hilfreich. Dies gilt insbesondere, wenn eine Länge der Säulenelemente mehrere Male eine Dicke der Leiterplatte beträgt.
-
Die Kreuzschlitzvorrichtung kann insbesondere vier Säulenelemente umfassen, die jeweils in jeweiligen Ecken oder Eckenbereichen des Basissteckers angeordnet sind. Entsprechend kann die Kreuzkopfvorrichtung des Vorsprungs vier äußere Nuten umfassen, die in vier Ecken oder Eckenbereichen des Vorsprungs angeordnet sind. Folglich sind vier Wandelemente zwischen jeweils zwei Säulenelementen angeordnet. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine einfache Herstellung der Verbindungsvorrichtung und eine sehr zuverlässige und raumsparende mechanische Verbindung des weiteren Steckerelements mit dem Basisstecker. Außerdem geht das Bereitstellen der vier Säulenelemente an jeweiligen Ecken des Basissteckers mit einer hohen Stabilität und Robustheit des Basissteckers einher.
-
Vorzugsweise umfasst die Kreuzschlitzvorrichtung einen zentralen Stift, der in eine zentrale Vertiefung eingeführt ist, die in einem Hauptkörper des weiteren Steckerelements vorgesehen ist. Eine solche Anordnung des zentralen Stifts innerhalb der zentralen Vertiefung trägt zu einer sehr robusten Verbindung des weiteren Steckerelements mit dem Basisstecker bei.
-
Vorzugsweise umfasst wenigstens einer des zentralen Stifts und der Säulenelemente ein elektrisches Verbindungsglied, das mit einer Kontaktlasche des weiteren Steckerelements elektrisch verbunden ist. Durch eine solche Anordnung des elektrischen Verbindungsgliedes kann die elektrische Verbindung zwischen dem weiteren Steckerelement und dem Basisstecker leicht hergestellt werden.
-
Der zentrale Stift kann ein elektrisches Verbindungsglied einer ersten Polarität umfassen, wobei wenigstens eines der Säulenelemente ein elektrisches Verbindungsglied einer zweiten Polarität umfassen kann. Durch Bereitstellen einer solchen Anordnung der elektrischen Verbindungsglieder kann eine elektrische Verbindung des weiteren Steckerelements mit dem Basisstecker, bei der eine korrekte Polarität der Kontaktlaschen sichergestellt ist, in einer sehr einfachen und fehlersicheren oder zuverlässigen Weise erreicht werden.
-
Insbesondere kann erreicht werden, dass ungeachtet der Orientierung der Kreuzschlitzvorrichtung mit Bezug auf die Kreuzkopfvorrichtung das weitere Steckerelement und daher auch die Lichtquelleneinheit in korrekter Polarität mit dem Basisstecker verbunden werden.
-
Insbesondere kann jedes der Säulenelemente ein elektrisches Verbindungsglied derselben Polarität umfassen, wobei der zentrale Stift ein elektrisches Verbindungsglied der anderen Polarität umfassen kann. Dies geht mit einer sehr einfachen elektrischen Verbindung des weiteren Steckerelements mit dem Basisstecker einher.
-
In einer Variante der Verbindungsvorrichtung ist es möglich, dass das weitere Steckerelement die Kreuzschlitzvorrichtung aufweist und dass der Basisstecker die entsprechende Kreuzkopfvorrichtung aufweist. Das Bereitstellen der Säulenelemente als Komponenten des Basissteckers geht jedoch mit einer besonders hohen Stabilität dieses Teils der Verbindungsvorrichtung und mit einer guten Befestigung des Basissteckers an der Leiterplatte einher.
-
Vorzugsweise weist die Lichtquelle eine Basisplatte auf, wobei elektrische Kontaktelemente der Lichtquelleneinheit an einer Schmalseite der Basisplatte angeordnet sind. Hierbei sind die elektrischen Kontaktelemente der Lichtquelleneinheit mit Kontaktlaschen des weiteren Steckerelements elektrisch verbunden. Wenn die elektrischen Kontaktelemente der Lichtquelleneinheit an der Schmalseite der Basisplatte, insbesondere an entgegengesetzten Schmalseiten der Basisplatte, angeordnet sind, sind diese elektrischen Kontaktelemente leicht zugänglich, wenn die Lichtquelleneinheit mit dem weiteren Steckerelement elektrisch verbunden wird.
-
Außerdem können eine Person und/oder ein Montageroboter oder dergleichen, der die Installation der Lichtquelleneinheit an der Oberseite des weiteren Steckerelements durchführt, leicht überprüfen, ob die elektrischen Kontaktelemente, die an der Schmalseite der Basisplatte angeordnet sind, mit der entsprechenden Kontaktlasche des weiteren Steckerelements in gutem elektrischem Kontakt stehen. Dies ist auch mit Bezug auf eine gute elektrische Verbindung der Lichtquelleneinheit mit dem weiteren Steckerelement vorteilhaft.
-
Die elektrischen Kontaktelemente der Lichtquelleneinheit können in Schlitze eingeführt sein, die in dem weiteren Steckerelement vorgesehen sind. Dies ermöglicht eine sehr einfache und zuverlässige Verbindung der elektrischen Kontaktelemente mit den Kontaktlaschen des weiteren Steckerelements.
-
Alternativ oder zusätzlich kann eine Unterseite der Basisplatte an einer Oberseite des weiteren Steckerelements mittels eines Klebstoffs befestigt sein. Dies ermöglicht eine leichte Montage und eine besonders gute Befestigung der Lichtquelleneinheit an dem weiteren Steckerelement. Ferner kann jegliche Bewegung der Lichtquelleneinheit relativ zu dem weiteren Steckerelement leicht vermieden werden.
-
Dies ist insbesondere vorteilhaft, da während der Verwendung der Kameraanordnung zum Überwachen des Fahrers des Fahrzeugs die Verbindungsvorrichtung und daher auch das Steckerelement Vibrationen ausgesetzt sein können.
-
Insbesondere wenn die elektrischen Kontaktelemente als Kontaktblätter ausgestaltet sind, die in die Schlitze eingeführt werden, die in dem weiteren Steckerelement vorgesehen sind, ist es vorteilhaft, die Unterseite der Basisplatte an der Oberseite des weiteren Steckerelements mittels des Klebstoffs zu befestigen. Dies liegt an der Tatsache, dass bei einer solchen Anordnung die Kontaktelemente nicht erforderlich sind, um irgendeine Befestigung der Lichtquelleneinheit an dem weiteren Steckerelement bereitzustellen, sondern nur um den elektrischen Kontakt mit den Kontaktlaschen des weiteren Steckerelements herzustellen.
-
Vorzugsweise ist der Klebstoff bei Temperaturen von bis zu etwa 120 °C bis 130 °C, insbesondere bei etwa 125 °C, stabil. Dies liegt an der Tatsache, dass Temperaturen in diesem Bereich auftreten können, wenn die Lichtquelleneinheit betrieben wird.
-
Alternativ oder zusätzlich kann ein Hauptkörper des weiteren Steckerelements wenigstens ein Verriegelungselement mit einem Verriegelungsansatz aufweisen, der eine Oberseite der Basisplatte hintergreift. Eine solche Anordnung ermöglicht eine sehr einfache Befestigung der Lichtquelleneinheit an dem weiteren Steckerelement durch Anklipsen der Lichtquelleneinheit an das weitere Steckerelement. Ferner besteht eine haptische und/oder akustische Rückmeldung während der Montage, wenn der Verriegelungsansatz hinter der Oberseite der Basisplatte einrastet. Dies ist zum Sicherstellen einer einfachen Montage vorteilhaft.
-
Insbesondere kann der Hauptkörper des weiteren Steckerelements zwei Verriegelungselemente aufweisen, wobei jedes Verriegelungselement einen Verriegelungsansatz aufweist, der die Oberseite der Basisplatte hintergreift. Dies ermöglicht eine besonders gute und einfache Befestigung der Lichtquelleneinheit an dem weiteren Steckerelement.
-
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine der Kontaktlaschen des weiteren Steckerelements über eine obere Seite eines Hauptkörpers des weiteren Steckerelements hinausragen. Dies ist zum visuellen Überprüfen hilfreich, ob eine gute elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Kontaktelementen der Lichtquelleneinheit und den Kontaktlaschen des weiteren Steckerelements während der Montage hergestellt wird.
-
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine der Kontaktlaschen des weiteren Steckerelements ein Klipselement aufweisen, das eine Oberseite der Basisplatte hintergreift. Bei einer solchen Anordnung dienen die Kontaktlaschen nicht nur zum Herstellen des elektrischen Kontakts zwischen dem weiteren Steckerelement und der Lichtquelleneinheit, sondern sie stellen auch die mechanische Befestigung der Lichtquelleneinheit an dem weiteren Steckerelement sicher. Dies ist vorteilhaft.
-
Da die Kontaktlaschen des weiteren Steckerelements insbesondere aus Metall gebildet sein können, sind die Kontaktlaschen ziemlich robust. Daher ist es vorteilhaft, wenn diese robusten Kontaktlaschen gleichzeitig für die mechanische Befestigung der Lichtquelleneinheit an dem weiteren Steckerelement verwendet werden.
-
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eines der elektrischen Kontaktelemente der Lichtquelleneinheit mit einer entsprechenden der Kontaktlaschen des weiteren Steckerelements durch eine Portion eines Lötmaterials elektrisch verbunden werden. Das Löten der elektrischen Kontaktelemente an die entsprechenden Kontaktlaschen trägt einer besonders robusten und zuverlässigen Befestigung der Lichtquelleneinheit an dem weiteren Steckerelement Rechnung.
-
Ferner kann ein sehr guter elektrischer und thermischer Kontakt zwischen der Lichtquelleneinheit und dem weiteren Steckerelement durch Löten erreicht werden. Außerdem kann das Löten der Lichtquelleneinheit an das weitere Steckerelement leicht jegliche Bewegung der Lichtquelleneinheit relativ zu dem weiteren Steckerelement beseitigen, selbst wenn die Kameraanordnung Vibrationen ausgesetzt wird, die während der Verwendung der Kameraanordnung im Fahrzeug üblich sind.
-
Vorzugsweise ist ein Hauptkörper des Basissteckers durch elektrisches Verbinden wenigstens eines elektrischen Verbindungsgliedes des Basissteckers mit einem entsprechenden Kontakt der Leiterplatte an die Leiterplatte montiert. Hierbei ist der Hauptkörper des Basissteckers durch das wenigstens eine elektrische Verbindungsglied abgestützt. Bei einer solchen Anordnung stellt das wenigstens eine elektrische Verbindungsglied nicht nur die elektrische Verbindung des Basissteckers mit dem Kontakt auf der Leiterplatte her. Vielmehr kann die gute Befestigung des Basissteckers an der Leiterplatte durch das wenigstens eine elektrische Verbindungsglied erreicht werden. Dies gilt insbesondere, wenn das wenigstens eine elektrische Verbindungsglied mit dem entsprechenden Kontakt der Leiterplatte durch Löten verbunden ist.
-
Vorzugsweise sind das wenigstens eine Linsenelement und die Lichtquelleneinheit hinter einem schützenden Abdeckungselement der Kameraanordnung angeordnet. Hierbei ist das schützende Abdeckungselement für das Licht durchlässig, das durch die Lichtquelleneinheit emittiert werden kann. Das schützende Abdeckungselement verhindert effizient, dass Staub oder Schmutz das wenigstens eine Linsenelement und die Lichtquelleneinheit beeinträchtigt. Dies ist vorteilhaft.
-
Die Lichtquelleneinheit kann insbesondere eine Leuchtdiode (LED) oder ein Leuchtdiodenelement sein, wobei das Leuchtdiodenelement oder LED-Element dazu eingerichtet ist, Infrarotlicht zu emittieren. Durch Verwendung von Infrarotlicht, um den Fahrer zu beleuchten, kann eine sehr diskrete Überwachung des Fahrers des Fahrzeugs erreicht werden, wenn die Kameraanordnung betrieben wird.
-
Die vorstehend in der Beschreibung erwähnten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung erwähnten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs beinhalten. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder davon abweichen.
-
Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ersichtlich. Dort zeigen:
- 1 eine schematische Schnittansicht einer Kameraanordnung mit einer Bilderfassungsvorrichtung und einer Lichtquelleneinheit, die benachbart zu der Bilderfassungsvorrichtung angeordnet ist, wobei die Lichtquelleneinheit mit einer Leiterplatte mittels einer Verbindungsvorrichtung mit einem Basisstecker, der an die Leiterplatte montiert ist, und einem weiteren Steckerelement, das mit dem Basisstecker elektrisch verbunden ist, elektrisch verbunden ist;
- 2 eine perspektivische Ansicht der Verbindungsvorrichtung, wobei die Lichtquelleneinheit direkt an eine Oberseite des weiteren Steckerelements montiert ist;
- 3 einen Schritt während des Montageprozesses der Kameraanordnung, wobei das weitere Steckerelement mit dem Basisstecker gekoppelt wird;
- 4 eine Ansicht der Verbindungsvorrichtung und der Lichtquelleneinheit gemäß einer ersten Variante in auseinandergezogener Anordnung, in welcher elektrische Kontaktelemente der Lichtquelleneinheit in Schlitze eingeführt sind, die in dem weiteren Steckerelement vorgesehen sind;
- 5 eine Ansicht der Verbindungsvorrichtung und der Lichtquelleneinheit gemäß einer weiteren Variante in auseinandergezogener Anordnung, wobei die Lichtquelleneinheit an einem Hauptkörper des weiteren Steckerelements durch Verriegelungselemente mechanisch befestigt ist, die in einem Stück mit dem Hauptkörper hergestellt sind;
- 6 eine Ansicht einer weiteren Variante der Verbindungsvorrichtung und der Lichtquelleneinheit in auseinandergezogener Anordnung, wobei die Lichtquelleneinheit durch Klipselemente gehalten wird, die durch elektrische Kontaktlaschen des weiteren Steckerelements bereitgestellt sind; und
- 7 eine schematische Schnittansicht der Lichtquelleneinheit, die mit dem weiteren Steckerelement gekoppelt ist, wobei die elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Kontaktelementen der Lichtquelleneinheit und Kontaktlaschen des weiteren Steckerelements durch Löten hergestellt ist.
-
In den Figuren sind identische oder funktional identische Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt eine schematische Schnittansicht von Komponenten einer Kameraanordnung 10, die insbesondere dazu eingerichtet sein kann, einen Fahrer eines Fahrzeugs zu überwachen. Die Kameraanordnung 10 umfasst eine Bilderfassungsvorrichtung 12. Die Bilderfassungsvorrichtung 12 umfasst wenigstens ein Linsenelement 14, das ein Sichtfeld 16 für einen Bildsensor 18 der Bilderfassungsvorrichtung 12 bereitstellt. Die Bilderfassungsvorrichtung 12 ist an eine Leiterplatte 20 der Kameraanordnung 10 montiert.
-
Benachbart zu der Bilderfassungsvorrichtung 12 ist eine Lichtquelleneinheit, die insbesondere als Leuchtdiodenelement oder LED-Element 22 ausgestaltet sein kann, angeordnet. Das LED-Element 22 kann insbesondere dazu eingerichtet sein, Infrarotlicht zum Beleuchten des Fahrers des Fahrzeugs zu emittieren, der mittels der Kameraanordnung 10 überwacht werden soll, welche die Bilderfassungsvorrichtung 12 aufweist.
-
Wie aus 1 zu sehen ist, ist ein Abstand 24 zwischen einer Oberseite 26 des Linsenelements 14 und der Leiterplatte 20 im Wesentlichen gleich einem Abstand 28 zwischen einer Oberseite 30 des LED-Elements 22 und der Leiterplatte 20. Mit anderen Worten sind die Oberseite 26 des Linsenelements 14 und die Oberseite 30 des LED-Elements 22 jeweils ungefähr in derselben Höhe über der Leiterplatte 20 angeordnet. Dies ist vorteilhaft, um ein Beleuchtungsfeld 32 des LED-Elements 22 durch das Linsenelement 14 nicht zu behindern.
-
Das wenigstens eine Linsenelement 14 kann insbesondere eine Vielzahl von individuellen Linsen umfassen. In der schematischen Darstellung von 1 ist jedoch aus Gründen der Einfachheit nur ein Linsenelement 14 gezeigt. Wenn die Bilderfassungsvorrichtung 12 eine Vielzahl von Linsen umfasst, ist die Oberseite der obersten oder äußersten Linse einer solchen Linsenanordnung als Oberseite 26 des wenigstens einen Linsenelements 14 aufzufassen.
-
Gewöhnlich ist das wenigstens eine Linsenelement 14 oder eine solche Linsenanordnung viel höher als das LED-Element 22. Daher würde eine Behinderung des Beleuchtungsfeldes 32 des LED-Elements 22 auftreten, wenn das LED-Element 22 direkt an der Leiterplatte 20 in unmittelbarer Nähe zu der Bilderfassungsvorrichtung 12 montiert wäre. Wie aus 1 zu sehen ist, ist das LED-Element 22 daher mit Bezug auf eine obere Oberfläche 34 der Leiterplatte 20 mittels einer Verbindungsvorrichtung 36 angehoben.
-
Durch Bereitstellen der Verbindungsvorrichtung 36 wird erreicht, dass der Abstand 28 von der Oberseite 30 des LED-Elements 22 zu der oberen Oberfläche 34 der Leiterplatte 20 im Wesentlichen gleich dem Abstand 24 von der Oberseite 26 des Linsenelements 14 zu der oberen Oberfläche 34 der Leiterplatte 20 ist.
-
Die Verbindungsvorrichtung 36 umfasst einen Basisstecker 38, der an die Leiterplatte 20 montiert ist, insbesondere gemäß einer oberflächenmontierten Technologie. Der Basisstecker 38 kann daher auch als Beispiel einer oberflächenmontierten Vorrichtung (SMD) bezeichnet werden. Die Verbindungsvorrichtung 36 umfasst auch ein weiteres Steckerelement 40, das mit dem Basisstecker 38 mechanisch gekoppelt ist und das mit dem Basisstecker 38 auch elektrisch verbunden ist. Mittels des weiteren Steckerelements 40 ist das LED-Element 22 mit dem Basisstecker 38 und somit auch mit der Leiterplatte 20 elektrisch verbunden.
-
Durch Anordnen des LED-Elements 22 derart, dass die Oberseite 30 des LED-Elements 22 und die Oberseite 26 des Linsenelements 14 im Wesentlichen dieselben Abstände 24, 28 von der Leiterplatte 20 aufweisen, kann das LED-Element 22 in ziemlich enger Nähe zu der Bilderfassungsvorrichtung 12 angeordnet werden, wobei das Sichtfeld 16 und das Beleuchtungsfeld 32 vorzugsweise in im Wesentlichen gleichen Höhen oberhalb der Leiterplatte 20 entspringen.
-
2 zeigt die Verbindungsvorrichtung 36 mit dem LED-Element 22, das direkt an das weitere Steckerelement 40 montiert ist. Insbesondere kann eine Unterseite der Lichtquelleneinheit, die als das LED-Element 22 ausgestaltet ist, mit einer Oberseite 42 eines Hauptkörpers 44 des weiteren Steckerelements 40 in Kontakt stehen. Der Hauptkörper 44 kann insbesondere aus Kunststoff bestehen.
-
Gemäß 2 umfasst das LED-Element 22 vorzugsweise eine Basisplatte 46, die insbesondere rechteckig sein kann, wie in 2 gezeigt. Die Basisplatte 46 weist eine Vielzahl von Schmalseiten 48 auf, wobei aus Gründen der Einfachheit nur einige von den Schmalseiten 48 in den Figuren mit Bezugszeichen versehen sind.
-
Wie aus 2, insbesondere in Kombination mit 7, weiter zu sehen ist, sind elektrische Kontaktelemente 50, 52 des LED-Elements 22 an den Schmalseiten 48 der Basisplatte 46 angeordnet. Insbesondere kann ein erstes elektrisches Kontaktelement 50 mit einer ersten Polarität an einer ersten Schmalseite 48 der Basisplatte 46 angeordnet sein, wobei ein zweites elektrisches Kontaktelement 52 (siehe 7) mit einer anderen Polarität an einer entgegengesetzten Schmalseite 48 der Basisplatte 46 angeordnet sein kann.
-
Beispielsweise aus 2 ist ferner zu sehen, dass eine Erstreckung des LED-Elements 22 in einer Richtung, die zu einer Montagerichtung 54 senkrecht ist, wenn das weitere Steckerelement 40 mit dem Basisstecker 38 verbunden wird (siehe 3), geringer ist als eine Erstreckung des weiteren Steckerelements 40 in der Richtung, die zu der Montagerichtung 54 senkrecht ist. Die Montagerichtung 54 ist in 3 durch ein Paar von Pfeilen angegeben.
-
Mit anderen Worten erstreckt sich das LED-Element 22 vorzugsweise nicht über einen äußeren Umfang des weiteren Steckerelements 40 senkrecht zu der Montagerichtung 54 hinaus. Dies vereinfacht die Montage des weiteren Steckerelements 40 mit dem LED-Element 22 auf diesem, wenn das weitere Steckerelement 40 mit dem Basisstecker 38 mechanisch und elektrisch verbunden wird.
-
Wie aus 1 zu sehen ist, umfasst die Kameraanordnung 10 vorzugsweise ein Gehäuse mit einer ersten Öffnung 58 für das Linsenelement 14 und mit einer zweiten Öffnung 60 für das LED-Element 22. Hierbei ist das LED-Element 22 innerhalb der zweiten Öffnung 60 angeordnet. Wenn das weitere Steckerelement 40 mit dem Basisstecker 38 durch Einführen des weiteren Steckerelements 40 durch die zweite Öffnung 60 hindurch verbunden wird, ist daher der Basisstecker 38 durch die zweite Öffnung 60 hindurch gut sichtbar.
-
Die mechanische Verbindung des weiteren Steckerelements 40 mit dem Basisstecker 38, der an die Leiterplatte 20 montiert und mit dieser elektrisch verbunden ist, kann insbesondere mit Bezug auf 3 erläutert werden.
-
Dementsprechend weist der Basisstecker 38 ein Fassungselement 62 auf, in das ein Vorsprung 64 des weiteren Steckerelements 40 eingeführt wird. Das Fassungselement 62 weist eine Kreuzschlitzvorrichtung 66 mit einer Vielzahl von Säulen oder Säulenelementen 68 auf, die eine Vielzahl von Aussparungen 70 begrenzen. In der in 3 gezeigten beispielhaften Variante sind vier Säulenelemente 68 und entsprechend vier Aussparungen 70, die durch ein jeweiliges Paar von Säulenelementen 68 begrenzt sind, vorhanden. Aus Gründen der Einfachheit ist in 3 nur eine der Aussparungen 70 mit einem Bezugszeichen versehen.
-
Der Vorsprung 64 weist eine Kreuzkopfvorrichtung 72 mit einer Vielzahl von Wandelementen 74 auf. In 3 sind nur zwei der vier Wandelemente 74 sichtbar, und nur diese Wandelemente 74 sind mit einem Bezugszeichen versehen. Wenn der Vorsprung 64 in das Fassungselement 62 eingeführt wird, werden die Wandelemente 74 in der entsprechenden der Aussparungen 70 der Kreuzschlitzvorrichtung 66 angeordnet.
-
Ferner weist die Kreuzkopfvorrichtung 72 vorzugsweise eine Vielzahl von äußeren Nuten 76 auf, die in den vier Eckenbereichen der Kreuzkopfvorrichtung 72 angeordnet sind. Wenn der Vorsprung 64 in das Fassungselement 62 eingeführt wird, werden die Säulenelemente 68 in eine entsprechende der äußeren Nuten 76 eingeführt. Diese Anordnung oder dieser Eingriff der Säulenelemente 68 in beziehungsweise mit den entsprechenden äußeren Nuten 76 ist in 2 gut zu sehen.
-
Gemäß 3 umfasst die Kreuzschlitzvorrichtung 72 vorzugsweise einen zentralen Stift 78, der in eine zentrale Vertiefung (in 3 nicht sichtbar) eingeführt wird, die in dem Hauptkörper 44 des weiteren Steckerelements 40 vorgesehen ist.
-
Wie aus 3, insbesondere in Kombination mit 2, weiter zu sehen ist, umfasst der zentrale Stift 78 vorzugsweise ein erstes elektrisches Verbindungsglied 80 mit einer ersten Polarität. Zusätzlich umfassen die Säulenelemente 68 vorzugsweise zweite elektrische Verbindungsglieder 82, die eine zweite Polarität aufweisen.
-
Ein Teilbereich von einem dieser zweiten Verbindungsglieder 82, der an einer nach innen gewandten Seite einer der Säulenelemente 68 angeordnet ist, ist in 3 zu sehen. Andere Teilbereiche der elektrischen Verbindungsglieder 80, 82 sind als Stützabschnitte des Basissteckers 38 ausgestaltet, mittels derer der Basisstecker 38 an der Leiterplatte 20 befestigt und elektrisch mit dieser verbunden werden kann (siehe 1).
-
Die elektrischen Verbindungsglieder 80, 82 sind mit einer ersten Kontaktlasche 84 beziehungsweise einer zweiten Kontaktlasche 86 des weiteren Steckerelements 40 elektrisch verbunden. Diese Kontaktlaschen 84, 86 können innerhalb des Hauptkörpers 44 des weiteren Steckerelements 40 angeordnet sein und sind daher in 3 nicht sichtbar. Die Kontaktlaschen 84, 86 sind jedoch beispielhaft und schematisch in 4, 6 und 7 gezeigt. Durch Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen den Kontaktlaschen 84, 86 und dem entsprechenden elektrischen Verbindungsglied 80, 82 wird das weitere Steckerelement 40 mit dem Basisstecker 38 elektrisch verbunden.
-
Gemäß 4 können die elektrischen Kontaktelemente 50, 52, die an den Schmalseiten 48 der Basisplatte 46 angeordnet sind, als Kontaktblätter ausgestaltet sein, die in Schlitze 88 eingeführt werden, die in dem weiteren Steckerelement 40, insbesondere in dem Hauptkörper 44 des weiteren Steckerelements 40, vorgesehen sind. Durch diese Schlitze 88 hindurch sind die Kontaktlaschen 84, 86 des weiteren Steckerelements 40 zugänglich. Die elektrischen Kontaktelemente 50, 52 des LED-Elements 22 können mit der entsprechenden Kontaktlasche 84, 86 des weiteren Steckerelements 40 durch Herstellen einer Presssitzverbindung in elektrischen Kontakt gebracht werden. Dazu können die Kontaktlaschen 84, 86 Teilbereiche aufweisen, die als Federelemente ausgestaltet sind, welche geringfügig verformt werden, wenn die blattartigen elektrischen Kontaktelemente 50, 52 in die Schlitze 88 eingeführt werden.
-
Wie weiter aus 4 zu sehen ist, kann eine Unterseite der Basisplatte 46 an der Oberseite 42 des Hauptkörpers 44 mittels eines Klebstoffs 90 befestigt werden, welcher in 4 schematisch gezeigt ist. Daher kann das LED-Element 22 oder die LED-Einheit an dem weiteren Steckerelement 40 mittels des Klebstoffs 90 oder Klebers und durch Herstellen einer Presssitzverbindung zwischen den elektrischen Kontaktelementen 50, 52 und den Kontaktlaschen 84, 86 befestigt werden. Durch Vorsehen des Klebstoffs 90 wird eine zusätzliche Befestigung sichergestellt und eine Bewegung des LED-Elements 22 relativ zu dem weiteren Steckerelement 40, beispielsweise aufgrund von Vibrationen, kann vermieden werden.
-
In der in 5 gezeigten Variante ist das LED-Element 22 an dem weiteren Steckerelement 40 durch ein Paar von Verriegelungselementen 92 befestigt. Die Verriegelungselemente 92 können insbesondere aus Kunststoff in einem Stück mit dem Hauptkörper 44 des weiteren Steckerelements 40 hergestellt sein.
-
Die Verriegelungselemente 92 weisen jeweils einen Verriegelungsansatz 94 oder eine Verriegelungsnase auf, die eine Oberseite 96 der Basisplatte 46 hintergreift, wenn das LED-Element 22 an das weitere Steckerelement 40 angeklipst wird. Wenn die Verriegelungsansätze 94 oder Verriegelungsnasen der Verriegelungselemente 92 die Oberseite 96 der Basisplatte 46 hintergreifen, werden die elektrischen Kontaktelemente 50, 52 automatisch mit den entsprechenden Kontaktlaschen 84, 86 des weiteren Steckerelements 40 elektrisch verbunden. Ein solcher Montageschritt zum Anklipsen des LED-Elements 22 an das weitere Steckerelement 40 stellt in vorteilhafter Weise eine haptische und akustische Rückmeldung bereit, beispielsweise für eine Person, welche die Montage durchführt.
-
In der in 6 gezeigten Variante ragen die Kontaktlaschen 84, 86 über eine obere Seite des Hauptkörpers 44 des weiteren Steckerelements 40 hinaus. Die Kontaktlaschen 84, 86 weisen jeweils ein Klipselement 98 auf. Diese Klipselemente 98 hintergreifen die Oberseite 96 der Basisplatte 46, wenn das LED-Element 22 an das weitere Steckerelement 40 montiert wird. In diesem Fall stellen die Teile, welche den elektrischen Kontakt zwischen dem LED-Element 22 und dem weiteren Steckerelement 40 herstellen, das heißt die Kontaktlaschen 84, 86, gleichzeitig die mechanische Befestigung des LED-Elements 22 an dem weiteren Steckerelement 40 und die elektrische Verbindung des LED-Elements 22 mit dem weiteren Steckerelement 40 bereit.
-
Hier stellt wieder das Anklipsen des LED-Elements 22 an das weitere Steckerelement 40 eine haptische und akustische Rückmeldung für beispielsweise die Person bereit, welche diesen Montageschritt durchführt. In der in 6 gezeigten Variante müssen die Verriegelungselemente 92 gemäß 5 nicht bereitgestellt werden. Es ist jedoch möglich, zugleich die in 5 gezeigten Verriegelungselemente 92 sowie die in 6 gezeigten Klipselemente 98 bereitzustellen.
-
In einer gleichen Weise kann die mit Bezug auf 4 erläuterte Befestigung auch mit den Typen von Befestigungen kombiniert werden, die mit Bezug auf 5 und 6 erläutert wurden. Dies gilt auch für die beispielhaft in 7 gezeigte Variante. In dieser Schnittansicht eines Teils des weiteren Steckerelements 40 und des LED-Elements 22 sind die elektrischen Kontaktelemente 50, 52 mit den Kontaktlaschen 84, 86 durch jeweilige Portionen 100 eines Lötmaterials elektrisch verbunden. Dies stellt eine sehr robuste Befestigung des LED-Elements 22 an dem weiteren Steckerelement 40 bereit. Außerdem wird ein guter thermischer und elektrischer Kontakt zwischen den elektrischen Kontaktelementen 50, 52 und den entsprechenden Kontaktlaschen 84, 86 hergestellt.
-
In einer gleichen Weise können die elektrischen Verbindungsglieder 80, 82 (siehe beispielsweise 2) durch Löten mit entsprechenden Kontakten 102 der Leiterplatte 20 (siehe 1) elektrisch verbunden sein, wobei aus Gründen der Einfachheit nur ein entsprechender Kontakt 102 in 1 mit einem Bezugszeichen versehen ist.
-
Wie aus 1 und aus 2 zu sehen ist, kann der Basisstecker 38 durch die elektrischen Verbindungselemente oder elektrischen Verbindungsglieder 80, 82 abgestützt werden, welche an die Leiterplatte 20 montiert sein können, insbesondere durch Löten. Das Löten ermöglicht eine sehr robuste Befestigung des Basissteckers 38 an der Leiterplatte 20. Gemäß 2 und 3 kann im Hinblick auf 1 ein Basisteil eines jeden der Säulenelemente 68 mit der Leiterplatte 20 mittels eines jeweiligen elektrischen Verbindungsgliedes 82 mechanisch verbunden sein, und der zentrale Stift 78 kann mit der Leiterplatte 20 mittels des elektrischen Verbindungsgliedes 80 mechanisch verbunden sein. Dies führt zu einer sehr robusten Befestigung des Basissteckers 38 an der Leiterplatte 20.
-
Wenn man sich erneut 1 zuwendet, umfasst die Kameraanordnung 10 vorzugsweise ein schützendes Abdeckungselement 104, wobei das Linsenelement 14 und das LED-Element 22 mit Bezug auf die Umgebung 106 der Kameraanordnung 10 hinter dem schützenden Abdeckungselement 104 angeordnet sind. Das schützende Abdeckungselement 104 ist für das durch das LED-Element 22 emittierte Licht durchlässig. Ferner verhindert das schützende Abdeckungselement 104, dass Staub und/oder Schmutz oder dergleichen die Komponenten der Kameraanordnung 10, die unter dem Abdeckungselement 104 angeordnet sind, von der Umgebung 106 der Kameraanordnung 10 her erreichen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- CN 213693912 U [0004]
- US 7679673 B2 [0006]
- US 2021195076 A1 [0006]