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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer hinter einem Kühlergrill
angeordneten Kamera zur Erfassung des Vorfeldes des Kraftfahrzeugs.
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Aus
der
EP 0 758 834 B1 und
der
WO 02/05013 A2 sind
derartige Kraftfahrzeuge mit einer so genannten Night-Vision-Kamera
für ein Nachtsichtsystem bekannt. Die hinter dem Kühlergrill
und damit vergleichsweise weit oben angeordnete Kamera erhöht
im Vergleich zu Nachtsichtsystemen, bei denen die Kamera im Bereich
des Stoßfängers angeordnet ist, die Genauigkeit,
mit der Personen und Tiere auf der Fahrbahn und am Fahrbahnrand
erkannt werden können. Außerdem bietet die Anordnung
hinter dem Kühlergrill Schutz vor Beschädigung
und Verschmutzung. Nachteilig bei den bekannten Kraftfahrzeugen
ist jedoch, dass die Kamera eine vergleichsweise große
lichte Weite zwischen den Stäben des Kühlergrills
benötigt, damit ein ausreichend großer Durchlass
für die zu erfassende Infrarotstrahlung gegeben ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, Maßnahmen aufzuzeigen, mit denen
der Nachteil der großen lichten Weite zwischen den Stäben
des Kühlergrills bekannter Kraftfahrzeuge vermieden werden
kann.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Kerngedanke
ist es hierbei, den Stab oder die Stäbe des Kühlergrills,
der bzw. die sich vor dem Lichteinlass der Kamera befinden, verlagerbar
auszugestalten und eine Verstelleinrichtung vorzusehen, mit deren
Hilfe der Stab verlagert werden kann bzw. die Stäbe verlagert
werden können. Damit können im Vergleich zu bekannten
Kraftfahrzeugen die Stäbe des Kühlergrills grundsätzlich
mit geringeren Abständen zueinander angeordnet werden,
wodurch ein optisch ansprechendes Erscheinungsbild des Kühlergrills
erreicht wird. Bei aktiviertem Kamerasystem kann erfindungsgemäß wenigstens
ein Stab des Kühlergrills so verlagert werden, dass eine
ausreichend große Eintrittsöffnung für
das einfallende Licht bereitgestellt wird, indem wenigstens ein
Stab aus dem Bereich vor der Kamera weg verlagert wird.
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Die
Erfindung bietet insbesondere für ein Nachtsichtsystem
große Vorteile. Da die Fahranteile eines Kraftfahrzeugs überwiegen,
in denen das Nachtsichtsystem nicht aktiv ist (Tagfahrten, Nachtfahrten
in beleuchteten Ortschaften etc.), kommt dem Erscheinungsbild des
Kühlergrills bei deaktiviertem Nachtsichtsystem eine besonders
hohe Bedeutung zu. Demgegenüber fallen die bei aktiviertem
Nachtsichtsystem unterschiedlichen Abstände der Stäbe des
erfindungsgemäßen Kühlergrills weniger
auf, da das Kraftfahrzeug bei Nachtfahrten entlang unbeleuchteter
Straßen von anderen Verkehrsteilnehmern nur in eingeschränktem
Maße wahrgenommen wird. Somit ist durch die Erfindung das ”normale” Erscheinungsbild
eines Kühlergrills bei Tagfahrten gewährleistet,
während für die selteneren Nachtfahrten eine Verstellung
wenigstens eines Stabes vor der Kamera vorgenommen wird.
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In
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird aus Gründen
der sprachlichen Vereinfachung der Begriff „Stab” verwendet.
Unter „Stab” ist jedes Element eines Kühlergrills
zu verstehen, das den Kühlergrill vertikal oder horizontal
oder schräg verlaufend unterteilt. Die „Stäbe” eines
Kühlergrills sind bevorzugt lamellenartig ausgebildet,
mit einer Erstreckung der Lamellen etwa in einer Ebene parallel
zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. Die „Stäbe” können
jedoch auch von der Lamellenform abweichend gestaltet sein.
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Die „Stäbe” können
auch im Sinn eines Gitters angeordnet sein, sich also kreuzen. Ein
derartiges Gitter kann beispielsweise aus horizontal und vertikal
verlaufenden „Stäben” zusammengesetzt sein,
so dass sich rechteckige Felder ausbilden, die von den „Stäben” begrenzt
werden. In Analogie zur Vergrößerung des Abstands
benachbarter Stäbe kann ein derartiges Feld, das sich im
Bereich vor einer Kamera befindet, durch eine Verstelleinrichtung in
zwei Raumrichtungen vergrößert werden, um einen
ausreichend großen Durchlass für das einfallende
Licht bereit zu stellen.
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Anstelle
eines kompletten Stabes kann auch nur ein Abschnitt eines Stabes
verlagerbar ausgeführt sein, ohne dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung
jeweils im Einzelnen hierauf hingewiesen wird.
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In
weiterer sprachlicher Vereinfachung sind die Begriffe „Kamera” und „Licht” in
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung stellvertretend für jede
Art von „Sensorik” und „Eingangssignal
für die Sensorik” verwendet, umfassen also jegliche
Art von Vorrichtungen zur Erfassung der Umgebung im Vorfeld des
Kraftfahrzeugs. Damit sollen Ausgangssignale insbesondere für
Fahrerassistenzsysteme, wie zum Beispiel das bereits oben erwähnte
Nachtsichtsystem, erzeugt werden. Beispielsweise kann hierzu anstelle
einer Kamera ein Sender und/oder Empfänger eines Radarsystems
vorgesehen sein. Die Anordnung der Sensoren hinter dem Kühlergrill
bietet neben dem bereits eingangs genannten Vorteil der erhöhten
Anordnung auch die Möglichkeit, Einlässe im Bereich
der Fahrzeugfront von derartigen Sensoren freizuhalten und somit
den Einlassquerschnitt für den Eintritt von Kühlluft
für das Antriebsaggregat, die Bremsen etc. in voller Größe
zu erhalten. Außerdem ist die Sensorik hinter dem Kühlergrill
unter stilistischen Gesichtspunkten einfacher zu integrieren als in
einem Einlass.
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Je
nach Ausgestaltung des Kühlergrills kann es ausreichend
sein, nur einen einzigen Stab zu verstellen. Dadurch wird der Abstand
zu einem benachbarten Stab so weit vergrößert,
dass ein ausreichend großer Durchlass im Bereich vor der
Kamera entsteht. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden
zumindest die zur Linse der Kamera nächstgelegenen beiden
Stäbe des Kühlergrills gegensinnig bewegt, um
einen ausreichend großen Durchlass vor der Linse der Kamera
bereitzustellen. Selbstverständlich ist es auch möglich,
eine größere Anzahl von Stäben, die benachbart
zur Linse der Kamera angeordnet sind, bei Inbetriebnahme des Kamerasystems
zu verstellen.
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Gemäß vorteilhaften
Ausgestaltungen der Erfindung ist wenigstens ein Stab oder ein Abschnitt eines
Stabs des Kühlergrills verschwenkbar, verschiebbar oder
verbiegbar ausgestaltet. Die Verlagerung des Stabes kann parallel
oder senkrecht zu seiner Längserstreckung erfolgen. Bei
einer „parallelen Verlagerung” wird der Stab,
bezogen auf den Kühlergrill, bevorzugt nach oben oder unten,
also aus dem Kühlergrill heraus verstellt, während
der Stab bei einer „senkrechten Verlagerung” in
Richtung auf einen benachbarten Stab zu bewegt wird.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Abdeckung
für die Kamera vorgesehen, zum Schutz der Linse der Kamera
vor Beschädigung (beispielsweise Steinschlag) und Verschmutzung.
Da die Kamera während der überwiegenden Zeit der
Fahrzeugnutzung nicht in Betrieb ist, ist eine derartige Abdeckung
besonders sinnvoll und wirkungsvoll. Die Abdeckung schützt
beispielsweise im Fall einer Kamera für ein Nachtsichtsystem
die Linse vor Verunreinigungen und Benetzung mit Wasser während
Fahrten mit hoher Geschwindigkeit und/oder beim Waschen des Fahrzeugs.
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Eine
besonders einfache Ausführung einer solchen Abdeckung ergibt
sich, wenn die Bewegung der Abdeckung an die Verstellung des Stabes
oder der Stäbe unmittelbar gekoppelt ist. Beispielsweise kann
die Abdeckung direkt an einen oder mehrere Stäbe des Kühlergrills
angeformt sein.
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Alternativ
oder zusätzlich kann die Kamera zwischen einer Gebrauchslage,
in der sich die Linse der Kamera unmittelbar hinter dem Kühlergrill
befindet, und einer Nichtgebrauchslage, in der die Kamera aus dem
unmittelbaren Bereich des Kühlergrills herausverlagert
ist, verstellt werden. Beispielsweise kann die Kamera in eine geschützte
Nichtgebrauchslage hinter einen Querträger im Frontbereich
des Kraftfahrzeugs verschwenkt werden. Ebenso kann die Kamera aus
einer Gebrauchslage, in der ihre Linse dem Kühlergrill
zugewandt ist, in eine um 90° verschwenkte, „auf
dem Kopf stehende” Nichtgebrauchslage verschwenkt werden.
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Alternativ
oder zusätzlich kann eine Reinigungseinrichtung vorgesehen
sein, die die Linse der Kamera von Verschmutzungen befreit. Bevorzugt
ist eine derartige Reinigungseinrichtung hinter dem Kühlergrill
in einer von außerhalb des Kraftfahrzeugs nicht ohne Weiteres
sichtbaren Position angeordnet.
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Mögliche
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.
Es zeigt:
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1 eine
Vorderansicht eines Kühlergrills, mit Kennzeichnung des
Anbringungsortes einer Kamera,
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2 den
Kühlergrill von 1 im schematischen Querschnitt,
bei deaktivierter Kamera,
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3 eine
der 2 entsprechende Darstellung, bei aktivierter Kamera
und mit verschwenkten Stäben des Kühlergrills,
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4 ein
zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Kühlergrill
mit verschiebbaren Stäben,
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5 ein
drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Kühlergrill
mit verbiegbaren Stäben,
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6 ein
viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einer ausschnittsweisen
Darstellung eines Kühlergrills, der einen Stab aufweist,
von dem ein Abschnitt entlang der Längserstreckung des
Stabes verlagerbar ist, in der Ausgangslage des verlagerbaren Abschnitts,
und
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7 eine
perspektivische Darstellung des Kühlergrills von 6,
mit verlagertem Abschnitt.
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Die 1 bis 3 zeigen
einen Kühlergrill 1 eines Kraftfahrzeuges mit
einer Mehrzahl von vertikal angeordneten Stäben 2.
Am unteren Randbereich des Kühlergrills 1 ist
im Bereich der Längsmittenebene M des Kraftfahrzeugs der
Anbringungsort 3 einer Kamera 4 durch einen strichlierten
Kreis symbolisiert. Der Kühlergrill 1 endet oberhalb
eines Stoßfängers 5 des Kraftfahrzeuges.
Die Kamera 4 erfasst Infrarotstrahlung im Vorfeld des Kraftfahrzeugs
und ist Bestandteil eines nicht dargestellten Nachtsichtsystems.
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Wie
insbesondere aus 2 hervorgeht, sind die Stäbe 2 des
Kühlergrills 1 unter einem Winkel α zur
Fahrtrichtung FR des Kraftfahrzeuges angestellt, symmetrisch zur
Längsmittenebene M des Kraftfahrzeuges. Hinter den Stäben 2 des
Kühlergrills 1 befindet sich in der Längsmittenebene
M die bereits oben erwähnte Kamera 4. Die beiden
unmittelbar benachbart zur Längsmittenebene M angeordneten Stäbe 2 des
Kühlergrills 1 sind an ihrer der Kamera 4 zugewandten
Innenseite jeweils mit einer Abdeckung (Blende 6) versehen.
Durch die beiden Blenden 6 ist die Kamera 4 von
außen nicht sichtbar. Außerdem wird die Linse 4a der
Kamera 4 durch die Blenden 6 vor Beschädigung
und Verschmutzung geschützt.
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Zu
beiden Seiten der Längsmittenebene M sind jeweils die beiden
inneren Stäbe 2 an ihrem hinteren Endabschnitt
in Schwenkachsen 7 drehbar gelagert. Um bei aktivierter
Kamera einen Durchlass D für einfallende Infrarotstrahlung
IR zu schaffen, können die Stäbe 2 über
ihre Schwenkachsen 7 durch eine nicht dargestellte Verstelleinrichtung
in Richtung der Pfeile 8 zu beiden Seiten der Längsmittenebene M
gegensinnig verschwenkt werden. Hierbei nehmen die beiden innersten
Stäbe 2 eine Position etwa parallel zur Fahrtrichtung
FR ein. Bei den beiden weiter außen liegenden verdrehbaren
Stäben 2 verbleibt ein kleiner Anstellwinkel gegenüber
der Fahrtrichtung FR.
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Bei
Aktivierung der Kamera 4 werden die unmittelbar zur Längsmittenebene
M benachbarten Stäbe 2 des Kühlergrills 1 so
weit verschwenkt, dass im Bereich der Blenden 6 ein für
die Linse 4a der Kamera 4 ausreichend großer
Durchlass D zum Eintritt der Infrarotstrahlung IR entsteht. Hierbei
werden die beiden benachbarten, weiter außen liegenden
Stäbe 2 ebenfalls verschwenkt, um einen Freiraum
für die Schwenkbewegung der innen liegenden Stäbe 2 bereitzustellen.
Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich,
ausschließlich die beiden innersten Stäbe 2 zu
verschwenken.
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Der
Vergleich der 2 und 3 zeigt, dass
bei deaktivierter Kamera 4 gleichmäßig
kleine Abstände d zwischen den einzelnen Stäben 2 des Kühlergrills 1 vorliegen,
mit einer gewollten Unregelmäßigkeit im Bereich
der Längsmittenebene M, wo der Abstand zwischen den Stäben 2 auf
das Maß m reduziert ist. Im aktivierten Zustand der Kamera 4 sind
die Abstände der Stäbe 2 des Kühlergrills 1 ungleichmäßig.
Im Bereich der Längsmittenebene M ist der Abstand a zwischen
den beiden innersten Stäben 2 sehr groß,
um den Durchlass D für die einfallende Infrarotstrahlung
IR zu schaffen. Der Abstand a der beiden innersten Stäbe 2 beträgt
etwa das Dreifache des regulären Abstandes d der Stäbe 2.
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4 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dargestellt
ist eine Hälfte eines zweigeteilten Kühlergrills 1,
bei der der vierte und der fünfte Stab 2 des Kühlergrills 1 beweglich
gestaltet sind. Im deaktivierten Zustand der Kamera 4 haben
alle Stäbe 2 des Kühlergrills 1 den
gleichen Abstand d zueinander. Dieser Abstand d ist nicht groß genug,
um für die Kamera 4 einen ausreichend großen
Durchlass D für einfallende Infrarotstrahlung IR zur Verfügung
zu stellen. Um bei aktivierter Kamera 4 den Durchlass D
vergrößern zu können, ist eine nicht
dargestellte Verstelleinrichtung vorgesehen, mit der der vierte
und der fünfte Stab 2 des Kühlergrills 1 nach links
bzw. nach rechts verschoben werden können, entsprechend
den Pfeilen 10 und 11. Die Position, die die Stäbe 2 nach
dem Verschieben einnehmen, ist mit strichlierten Linien 2' dargestellt.
Durch das Verschieben der beiden Stäbe 2 wird
eine Asymmetrie innerhalb der Aufteilung der Stäbe 2 des
Kühlergrills 1 geschaffen, die eine lichte Weite
a schafft, die den Betrieb der Kamera 4 ermöglicht.
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In
der Ausführungsform der Erfindung gemäß 5 ist
wiederum eine Hälfte eines zweigeteilten Kühlergrills 1 dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform sind ebenfalls der vierte und
der fünfte Stab 2 des Kühlergrills 1,
hinter denen sich eine schematisch dargestellte Kamera 4 befindet,
beweglich gestaltet. An der Unterseite des Kühlergrills 1 ist
eine Verstelleinrichtung 15 zum Aufspreizen der Stäbe 2 vorgesehen,
die eine Bewegung der Stäbe 2 entsprechend der
Pfeile 12 und 13 bewirkt. Im Ausgangszustand weisen
alle Stäbe 2 des Kühlergrills 1 zueinander
einen einheitlichen Abstand d auf. Die Position, die die Stäbe 2 nach
dem Verbiegen einnehmen, ist mit strichlierten Linien 2' dargestellt.
Durch das Aufspreizen der Stäbe 2 an ihren unteren
Endabschnitten entsteht in der unteren Hälfte der Stäbe 2 eine ausreichend
große lichte Weite a, um einen genügend großen
Durchlass D für die einfallende Infrarotstrahlung IR zu
schaffen. Die Elastizität der Stäbe 2 ist
entsprechend den Anforderungen für ein reproduzierbares
Aufspreizen und Rückverformen der Stäbe 2 bemessen.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß den 6 und 7 ist
ein Stab 2 des Kühlergrills 1 in einen
verlagerbaren Abschnitt 2a und einen feststehenden Abschnitt 2b unterteilt.
In der in 6 dargestellten Ausgangslage
grenzen die beiden Abschnitte 2a und 2b des Stabs 2 unmittelbar aneinander.
Der Spalt 20 zwischen den Abschnitten 2a und 2b ist
nur bei genauer Betrachtung wahrnehmbar. 7 zeigt
den Abschnitt 2a in seiner nach oben, entlang der Längserstreckung
des Stabs 2 verlagerten Position, in der der Abschnitt 2a einen Durchlass
für eine dahinter angeordnete Kamera 4 freigibt.
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Gemäß den 6 und 7 sind
die Abschnitte 2a und 2b des Stabs 2 mit
einer Abdeckung (Blende 6) zu einer Klappe 21 verbunden.
Die Blende 6 füllt den Raum zwischen den beiden
zum unterteilten Stab 2 benachbarten Stäben 2 (vom
Rand des Kühlergrills 1 aus betrachtet sind dies
der erste und der der dritte Stab 2) vollständig
aus. Entsprechend der Unterteilung des Stabs 2 in die beiden
Abschnitte 2a und 2b ist auch die Blende 6 in
einen oberen, zusammen mit dem Abschnitt 2a verlagerbaren
Abschnitt 6a sowie in einen unteren feststehenden Abschnitt 6b unterteilt.
Die Blende 6a schützt in ihrer in 6 dargestellten
Ausgangslage die dahinter angeordnete Kamera 4 vor Verschmutzung
und Beschädigung.
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In
der in 7 dargestellten verlagerten Position der Klappe 21 und
damit der Blende 6a ist die Kamera 4 freigegeben.
Aus Gründen eines einheitlichen äußeren
Erscheinungsbildes setzt die Blende 6b die Blende 6a nach
unten fort, so dass der gesamte Raum zwischen dem ersten und dem
dritten Stab 2 von der Blende 6 ausgefüllt
ist und die Blende 6 somit insgesamt optisch in den Hintergrund
tritt. Die Wahrnehmbarkeit der Blende 6 kann durch geeignete
Gestaltung weiter verringert werden, indem beispielsweise die Blende 6 und
die Seitenflächen der Stäbe 2 in einem
mattem dunklen Farbton gehalten sind, während die stegartigen
Vorderseiten der Stäbe 2 verchromt sind.
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Wie
bereits oben ausgeführt, sind der Abschnitt 2a des
Stabs 2 und die Blende 6a zu einer Klappe 21 zusammengefasst.
Von der Rückseite der Klappe 21 stehen abgewinkelte
Arme 22 ab, die die Kamera 4 übergreifen
und zu einer etwa horizontal ausgerichteten Schwenkachse 23 führen.
Die Schwenkachse 23 ist in nach hinten vom Kühlergrill 1 abstehenden
Laschen 24 gelagert. Über eine in 7 nicht
dargestellte Verstelleinrichtung, die beispielsweise direkt an der
Schwenkachse 23 angreift, kann die Klappe 21 verschwenkt
werden, wodurch die Linse 4a der hinter der Klappe 21 angeordneten Kamera 4 freigegeben
wird.
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Selbstverständlich
kann die Blende 6 auch entfallen, so dass lediglich der
Abschnitt 2a des Stabs 2 verlagert wird. Für
diesen Fall wird die Kamera 4 nur in geringem Umfang durch
den Stab 2 geschützt, so dass gegebenenfalls zusätzliche
Maßnahmen zum Schutz der Kamera 4 zu treffen sind.
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Hierzu
kann die Kamera 4 beispielsweise schwenkbar am Kraftfahrzeug
angeordnet sein und zwischen der in 7 dargestellten
Gebrauchslage und einer nicht dargestellten Ruhelage verschwenkt werden.
In dieser Ruhelage, zum Beispiel in einer um etwa 90° nach
oben oder nach unten oder nach links oder nach rechts verschwenkten
Position, ist die Linse 4a der Kamera 4 ausreichend
vor Verschmutzung und Beschädigung geschützt.
Selbstverständlich kann auch eine Verschwenkung der Kamera 4 um
bis zu 180° erfolgen.
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Anstelle
eines in zwei (oder mehr) Abschnitte 2a und 2b unterteilten
Stabes 2 kann auch der gesamte Stab 2 nach oben
oder unten verlagert werden, um einen Durchlass vor der Linse 41 der
Kamera 4 zu schaffen.
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Die
Erfindung kann wie folgt zusammengefasst werden: Ein Kraftfahrzeug
mit einem Nachtsichtsystem weist eine Kamera 4 auf, die
hinter einem Kühlergrill 1 angeordnet ist. Die
Stäbe 2 des Kühlergrills 1 sind
bei deaktiviertem Nachtsichtsystem mit gleichen Abständen
d zueinander angeordnet. Erfindungsgemäß können
die Stäbe 2 des Kühlergrills 1 bei
aktiviertem Nachtsichtsystem so verstellt werden, dass vor der Linse 4a der
Kamera 4 eine lichte Weite a zwischen zwei Stäben 2 geschaffen
wird, die einen ausreichend großen Durchlass D für
die einfallende Infrarotstrahlung IR bereitstellt. Durch die Erfindung
kann bei einem Kraftfahrzeug mit einem Nachtsichtsystem dasselbe äußere
Erscheinungsbild des Kühlergrills 1 wie bei einem
Kraftfahrzeug ohne Nachtsichtsystem erreicht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0758834
B1 [0002]
- - WO 02/05013 A2 [0002]