ES2328613T3 - Sistema de camara para un vehiculo automovil. - Google Patents
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Abstract
Sistema de cámara para un vehículo automóvil, en el que la radiación incidente es conducida a una unidad de registro de radiación a través de uno o varios espejos deflectores, de los que al menos un espejo deflector está realizado en forma basculable, caracterizado porque el al menos un espejo deflector realizado en forma basculable presenta una primera cara de espejo adecuada para la deflexión de radiación incidente y una segunda cara de espejo adecuada para la deflexión de radiación incidente, la segunda cara del espejo posee una evolución de su curvatura que es diferente de la evolución de la primera cara del espejo, y el al menos un espejo deflector realizado en forma basculable puede bascular de tal manera que, por efecto de una basculación de dicho espejo deflector, la radiación incidente puede ser conducida discrecionalmente desde la primera o la segunda cara del espejo hasta la unidad de registro.
Description
Sistema de cámara para un vehículo
automóvil.
La invención concierne a un sistema de cámara
para un vehículo automóvil, en el que la radiación incidente es
conducida a una unidad de registro de radiación a través de uno o
varios espejos deflectores, estando realizado al menos un espejo
deflector en forma basculable.
Los modernos vehículos automóviles disponen, en
medida creciente, de funciones basadas en cámaras. Las cámaras
empleadas para ello tienen que instalarse en el vehículo automóvil
con ahorro de espacio y bajo protección.
Para aplicaciones en las que se ha de registrar
radiación, por ejemplo luz visible o radiación infrarroja,
proveniente sustancialmente de la dirección de marcha del vehículo
automóvil, son conocidas predominantemente por el estado de la
técnica unas cámaras cuya lente está orientada también directamente
en la dirección de marcha. Por tanto, la cámara está expuesta a
impactos de piedras, humedad y otras influencias ambientales.
Además, la cámara oculta una superficie relativamente grande en el
frente del vehículo, lo que puede repercutir desventajosamente
sobre la refrigeración por aire de componentes del vehículo. Siempre
que deba registrarse radiación proveniente de direcciones
diferentes, el paquete de cámara completo ha de configurarse móvil
en tales dispositivos. En este dispositivo es posible un zoom
óptico únicamente a través de una óptica incorporada en la
respectiva cámara.
Con miras, la mayoría de las veces, a
incrementar libertad en la elección del lugar del montaje para una
cámara se conocen sistemas de cámara en los que se emplean un único
espejo deflector o varios espejos deflectores a través de los
cuales se puede conducir la radiación incidente hacia la unidad de
registro propiamente dicha del sistema de cámara. Por tanto, la
unidad de registro puede ser dislocada respecto del lugar de
registro deseado en el que se ha de registrar la radiación
incidente. La radiación que incide en el lugar del registro es
conducida a la unidad de registro a través de la óptica de espejo.
El empleo de esta óptica de espejo es conocido especialmente para
sistemas de cámara en los que está disponible en el lugar de
registro solamente un espacio de montaje limitado para la
instalación del sistema de cámara, por ejemplo en el espejo exterior
de un vehículo automóvil.
Mediante la utilización de una óptica de espejo
se puede garantizar también una elevada protección de la unidad de
registro de un sistema de cámara contra influencias ambientales. Por
tanto, dado que solamente un espejo deflector, y no la propia
unidad de registro, tiene que estar orientado en la dirección de la
marcha, la unidad de registro puede disponerse protegida contra el
impacto directo de piedras y otras influencias ambientales.
Mediante un dispositivo de esta clase se puede conseguir también que
solamente se oculte una superficie muy pequeña, concretamente del
tamaño del espejo deflector, en el frente del vehículo. Resultan de
ello ventajas para la refrigeración por aire de componentes del
vehículo.
Además, se conoce para sistemas de cámara en
vehículos automóviles, por ejemplo por los documentos JP
2004082778 y DE 10255194 A1, el recurso de emplear espejos deflectores basculables para poder cubrir diferentes zonas de registro. Por tanto, se puede emplear una única cámara para registrar radiación proveniente de direcciones diferentes. Se tiene que hacer que bascule solamente el espejo deflector, lo que en general se puede realizar con un menor coste técnico que la basculación de un paquete de cámara completo.
2004082778 y DE 10255194 A1, el recurso de emplear espejos deflectores basculables para poder cubrir diferentes zonas de registro. Por tanto, se puede emplear una única cámara para registrar radiación proveniente de direcciones diferentes. Se tiene que hacer que bascule solamente el espejo deflector, lo que en general se puede realizar con un menor coste técnico que la basculación de un paquete de cámara completo.
Los sistemas de cámara conocidos por el estado
de la técnica con espejos deflectores poseen en su mayor parte el
inconveniente de que, en caso de que se empleen espejos deflectores
rígidos, existen solo muy pequeñas posibilidades de ajuste de
parámetros ópticos, por ejemplo el ángulo de apertura para el
registro de la radiación. Para eliminar este inconveniente se
conocen ciertamente, por ejemplo, espejos deflectores con curvatura
variable y/o agrupaciones de microespejos. Sin embargo, apenas
parece rentable la utilización práctica de tales sistemas en el
automóvil a causa de los altos costes de material y de fabricación,
así como de una alta inversión técnica.
El problema de la invención consiste en crear un
sistema de cámara sencillo para un vehículo automóvil que pueda
instalarse con ahorro de espacio y bajo protección y que posea un
ángulo de apertura variable.
Este problema se resuelve según la invención por
medio de un sistema de cámara para un vehículo automóvil en el que
la radiación incidente es conducida a una unidad de registro de la
radiación a través de uno o varios espejos deflectores, de los que
al menos un espejo deflector está realizado en forma basculable, en
cuyo sistema el al menos un espejo deflector realizado en forma
basculable presenta una primera cara de espejo adecuada para
producir la deflexión de radiación incidente y una segunda cara de
espejo adecuada para producir la deflexión de radiación incidente,
la segunda cara del espejo posee una evolución de su curvatura
diferente de la evolución de la primera cara del espejo y el al
menos un espejo deflector realizado en forma basculable es
basculable de tal manera que la radiación incidente pueda ser
conducida a la unidad de registro discrecionalmente desde la
primera cara o la segunda cara del espejo deflector por basculación
de dicho espejo.
Otras formas de realización y perfeccionamientos
ventajosos de la invención se desprenden de las reivindicaciones
subordinadas.
Dado que, según la invención, sólo actúa
discrecionalmente siempre de manera efectiva como espejo deflector
la primera cara o la segunda cara de dicho espejo, no es necesaria
una compleja adaptación de la curvatura de un espejo deflector. En
lugar de esto, se cambia simplemente la cara del espejo que actúa de
manera efectiva como espejo deflector.
Gracias al invento se consigue con un coste
técnico muy pequeño que se pueda variar el ángulo de apertura del
sistema de cámara al menos entre dos clases de marcas estampadas.
Aparte de una simple variación del ángulo de apertura, se puede
conseguir mediante el cambio entre los das caras del espejo
cualquier variación de características ópticas que pueda
establecerse por medio de evoluciones diferentes de la curvatura de
las dos caras del espejo. Por ejemplo, la primera cara del espejo
puede presentar una característica de distorsión simétrica y la
segunda cara del espejo puede presentar una característica de
distorsión asimétrica.
En principio, la invención se puede ampliar
también a espejos deflectores con más de dos caras de espejo y, por
consiguiente, con más de dos evoluciones diferentes de la curvatura.
Sin embargo, se puede obtener una fabricación especialmente
sencilla y poco costoso en material de un espejo deflector
basculable con exactamente dos caras de espejo que estén dispuestas
con un decalaje mutuo de aproximadamente 180 grados - en cierto modo
dorso con dorso. El espejo deflector puede estar realizado entonces
en forma sustancialmente plana y con un peso especialmente
reducido. Sin embargo, es imaginable también, por ejemplo, la
disposición de seis caras de espejo en una forma semejante a un
dado.
Preferiblemente, el sistema de cámara presenta
un accionamiento para hacer que bascule el al menos un espejo
deflector realizado en forma basculable y un control de
accionamiento correspondiente. Un pequeño peso del espejo deflector
es ventajoso especialmente para el dimensionamiento de tal
accionamiento.
Según una forma de realización preferida de la
invención, el al menos un espejo deflector realizado en forma
basculable puede bascular de tal manera que con una sola cara de
espejo radiación proveniente de dos direcciones diferentes pueda
ser conducida a la unidad de registro de radiación. Por tanto, una
función de basculación en sí conocida por el estado de la técnica
puede ser utilizada también en combinación con la invención. Según
una forma de realización especialmente preferida de la invención, el
al menos un espejo deflector realizado en forma basculable puede
bascular incluso alrededor de al menos dos ejes de giro para que con
una sola cara del espejo se conduzca radiación proveniente de
direcciones diferentes hacia la unidad de registro de radiación. Se
pueden ejecutar así, por ejemplo, tanto una basculación horizontal
como una basculación vertical.
Preferiblemente, el al menos un espejo deflector
basculable puede bascular de tal manera alrededor de un eje de giro
que, mediante una basculación alrededor del eje de giro, se pueda
variar discrecionalmente la dirección de la radiación conducida con
la única cara del espejo hacia la unidad de registro de radiación
y/o se pueda cambiar la cara empleada del espejo. De esta manera,
mediante un único accionamiento se pueden materializar tanto una
función de basculación para registrar radiación proveniente de
direcciones diferentes como un cambio de la cara del espejo que
actúa efectivamente como espejo deflector. Un control de
accionamiento pertinente puede estar realizado también en forma
correspondientemente más sencilla.
Preferiblemente, el sistema de cámara puede
utilizarse aprovechando caras diferentes del espejo deflector para
diferentes funciones del vehículo. Asimismo, el sistema de cámara
según la invención puede ser utilizado aprovechando caras
diferentes del espejo deflector para modos diferentes de una función
del vehículo. Por ejemplo, la primera cara del espejo puede estar
configurada de modo que resulte un ángulo de apertura efectivo
grande para un registro de imágenes del sistema de cámara. Esto
puede ser útil, por ejemplo, para una vigilancia del entorno
cercano del vehículo. Por consiguiente, la segunda cara del espejo
puede estar configurada de modo que resulte un pequeño ángulo de
apertura efectivo para un registro de imágenes del sistema de
cámara, lo que alberga ventajas para una vigilancia del campo
delantero con un alto alcance.
Según una variante preferida de la invención, la
unidad de registro de radiación es adecuada para registrar
radiación infrarroja. La unidad de registro de radiación puede ser
adecuada entonces para registrar radiación infrarroja del dominio
infrarrojo cercano y/o del dominio infrarrojo lejano. Especialmente
en cámaras de infrarrojos, que con frecuencia son muy costosas, se
cumplen los requisitos descritos al principio en lo que respecta a
una protección contra impactos de piedras, humedad y otras
influencias ambientales. Dado que las cámaras de infrarrojos,
además, están construidas frecuentemente también con un volumen
relativamente grande en comparación con otras cámaras, se aplican
en grado reforzado los argumentos citados también al principio de,
por un lado, el espacio de montaje limitado en el lugar de registro
y, por otro lado, la refrigeración inimpedida por aire de
componentes del vehículo debido a la ocultación de una superficie lo
más pequeña posible en el frente del vehículo.
En particular, cuando la unidad de registro es
adecuada para registrar radiación infrarroja, la óptica de espejo
correspondiente debe ser adecuada también para conducir la radiación
infrarroja a la unidad de registro. Por consiguiente,
preferiblemente, la superficie de la primera cara del espejo
deflector y la superficie de la segunda cara del espejo deflector
son adecuadas para la deflexión de radiación infrarroja. Son
necesarios materiales especiales para ello. Son adecuados, por
ejemplo, acero fino y germanio. Como consecuencia, preferiblemente
al menos las superficies de las caras primera y segunda del espejo
deflector están hechas de acero fino y/o de germanio. Para utilizar
parcamente el respectivo material, las caras del espejo deflector
pueden estar, por ejemplo, revestidas únicamente con el respectivo
material.
\newpage
En un sistema de cámara según la invención el
espejo deflector basculable puede ser alojado tanto fuera de un
paquete de cámara como, juntamente con la unidad de registro de
radiación, dentro de un paquete de cámara. En el segundo caso
citado el espejo deflector, sus cojinetes y su accionamiento pueden
ser protegidos en grado incrementado contra influencias ambientales
por medio de la carcasa del paquete de cámara.
En lo que sigue se describen otras formas de
realización y perfeccionamientos ventajosos de la invención haciendo
referencia al único dibujo adjunto. En éste muestra
esquemáticamente:
La figura 1, una forma de realización preferida
de un sistema de cámara según la invención.
La figura 1 muestra esquemáticamente una forma
de realización preferida de un sistema de cámara según la invención.
El sistema de cámara 1 comprende sustancialmente una unidad de
registro 3 y un espejo deflector 4.
La unidad de registro 3 está construida en forma
de una cámara de infrarrojos lejanos y es adecuada para registrar
radiación infrarroja lejana. Se puede utilizar de diferentes modos
en un sistema de visión nocturna como asistencia del conductor de
un vehículo automóvil. La cámara está dispuesta para ello
transversalmente a la dirección de la marcha en un vehículo
automóvil que no se ha representado intencionadamente en el dibujo.
El espejo deflector 4 sirve para que la radiación infrarroja 2a que
incide sobre el espejo deflector 4 en sentido sustancialmente
contrario a la dirección de la marcha sea desviada como radiación
infrarroja 2b en dirección a la unidad de registro 3, de modo que
dicha unidad de registro 3 pueda registrar dicha radiación.
La figura 1 muestra el sistema de cámara 1 en
vista en planta. La dirección de la marcha mira hacia la izquierda
en la vista representada. En la configuración del sistema de cámara
1 que se representa en la figura 1, la cara 4a del espejo deflector
4 sirve para la reflexión de la radiación infrarroja incidente
2a.
El espejo deflector 4 es basculable alrededor de
dos ejes 5a y 6a (que sobresalen del plano del dibujo de la figura
1). Sirven para la basculación dos unidades de accionamiento, que no
se han representado de intento gráficamente, y un control de
accionamiento con el que están unidas ambas unidades de
accionamiento. El control de accionamiento a su vez está unido con
el sistema de visión nocturna previsto como asistencia del
conductor. Asimismo, las imágenes de infrarrojos registradas con la
unidad de registro 3 son entregadas a este sistema de visión
nocturna.
Una basculación alrededor del eje 5a, ilustrada
en la figura 1 por medio de la flecha de giro 5b, corresponde a una
basculación vertical del espejo deflector con respecto al vehículo
automóvil. Se puede realizar una basculación vertical alrededor del
eje 5a dentro de un rango angular de +/-15 grados.
Una basculación alrededor del eje 6a, ilustrada
en la figura 1 por medio de la flecha de giro 6b, corresponde a una
basculación horizontal del espejo deflector con respecto al vehículo
automóvil. Se puede realizar una basculación horizontal alrededor
del eje 6a dentro de un intervalo angular de -30 a +210 grados.
Debido al intervalo angular tan grande seleccionado para la
basculación horizontal, el espejo deflector 4 puede bascular
opcionalmente, es decir, abatirse en 180 grados, hasta el punto de
que la radiación infrarroja incidente incida sobre la cara 4b del
espejo en lugar de hacerlo sobre la cara 4a de dicho espejo. Por
consiguiente, la cara 4b del espejo sirve entonces para la
reflexión de la radiación infrarroja incidente 2a en dirección a la
unidad de registro.
Además del cambio de la cara efectivamente
utilizada del espejo, cuyo cambio puede ser conseguido por medio de
esta basculación en el rango de 180 grados, está previsto un
intervalo angular de -30 grados a +30 grados para que con una única
cara del espejo deflector 4 se conduzca radiación incidente
proveniente de diferentes radiaciones horizontales hacia la unidad
de registro 3.
Las dos caras 4a y 4b del espejo poseen
evoluciones diferentes de su curvatura. Resultan de las diferentes
evoluciones de la curvatura unos ángulos de apertura óptica efectiva
diferentes del sistema de cámara 1. Por tanto, mediante el cambio
entre las dos caras 4a y 4b del espejo se puede materializar una
conmutación entre dos ángulos de apertura diferentes. Los dos
ángulos de apertura diferentes que así pueden ajustarse se
aprovechan en dos modos diferentes del sistema de visión nocturna
ya citado.
El cambio entre las dos caras del espejo se
produce ventajosamente, en el ejemplo de realización descrito, por
medio de una sencilla basculación de un único componente móvil, a
saber, el espejo deflector 4. Para el cambio de las caras del
espejo no son necesarios elementos de accionamiento dedicados. Se
emplea el elemento de accionamiento que está previsto también para
que con una única cara del espejo deflector 4 se conduzca radiación
proveniente de diferentes direcciones horizontales hacia la unidad
de registro 3.
Por tanto, mediante órdenes de mando impartidas
al control de accionamiento, el sistema de visión nocturna puede
prefijar tanto un cambio entre las dos caras del espejo en función
del respectivo modo como en cada uno de los dos modos una
regulación horizontal en un intervalo angular de -30 grados a +30
grados y una regulación fina vertical en un rango angular de +/-15
grados.
Las caras 4a y 4b del espejo deflector 4 están
revestidas con germanio. Por tanto, la radiación infrarroja
incidente no es en su mayor parte absorbida, sino que es
reflejada.
Claims (11)
1. Sistema de cámara para un vehículo automóvil,
en el que la radiación incidente es conducida a una unidad de
registro de radiación a través de uno o varios espejos deflectores,
de los que al menos un espejo deflector está realizado en forma
basculable,
caracterizado porque
el al menos un espejo deflector realizado en
forma basculable presenta una primera cara de espejo adecuada para
la deflexión de radiación incidente y una segunda cara de espejo
adecuada para la deflexión de radiación incidente,
la segunda cara del espejo posee una evolución
de su curvatura que es diferente de la evolución de la primera cara
del espejo, y
el al menos un espejo deflector realizado en
forma basculable puede bascular de tal manera que, por efecto de
una basculación de dicho espejo deflector, la radiación incidente
puede ser conducida discrecionalmente desde la primera o la segunda
cara del espejo hasta la unidad de registro.
2. Sistema de cámara según la reivindicación 1,
caracterizado porque el al menos un espejo deflector
realizado en forma basculable presente exactamente dos caras de
espejo.
3. Sistema de cámara según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque el al menos un espejo deflector
realizado en forma basculable puede bascular de tal manera que con
una única cara del espejo se pueda conducir radiación proveniente
de direcciones diferentes hacia la unidad de registro de
radiación.
4. Sistema de cámara según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el al menos un
espejo deflector realizado en forma basculable puede bascular
alrededor de al menos dos ejes de giro para que con una única cara
del espejo se conduzca radiación proveniente de direcciones
diferentes hacia la unidad de registro de radiación.
5. Sistema de cámara según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el al menos un
espejo de desviación realizado en forma basculable puede bascular
alrededor de un eje de giro de tal manera que, mediante una
basculación alrededor del eje de giro, se pueda variar
discrecionalmente la dirección de la radiación conducida con una
única cara del espejo hacia la unidad de registro de radiación y/o
se pueda cambiar la cara empleada del espejo.
6. Sistema de cámara según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el sistema de
cámara presenta un accionamiento para hacer bascular el al menos un
espejo deflector realizado en forma basculable y un control de
accionamiento correspondiente.
7. Sistema de cámara según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el sistema de
cámara se puede utilizar aprovechando caras diferentes del espejo
deflector para funciones diferentes del vehículo.
8. Sistema de cámara según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el sistema de
cámara se puede utilizar aprovechando caras diferentes del espejo
deflector para modos diferentes de una función del vehículo.
9. Sistema de cámara según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la unidad de
registro de radiación es adecuada para registrar radiación
infrarroja.
10. Sistema de cámara según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la superficie
de la primera cara del espejo deflector y la superficie de la
segunda cara del espejo deflector son adecuadas para la deflexión
de radiación infrarroja.
11. Sistema de cámara según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque al menos la
superficie de las caras primera y segunda del espejo deflector
están realizadas en acero fino y/o germanio.
Applications Claiming Priority (2)
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