DE102019204421B4 - Camera arm device for a mirror replacement system of a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Kameraarmvorrichtung (28) für ein Spiegelersatzsystem (26) eines Kraftfahrzeugs (10), insbesondere eines Nutzfahrzeuges (12), aufweisend:- ein Befestigungselement (34) zum lagefesten Befestigen der Kameraarmvorrichtung (28) an dem Kraftfahrzeug (10); und- ein Auslegerelement (36), das wenigstens eine Kamera (30) des Spiegelersatzsystems (26) aufweist;wobei das Auslegerelement (36) über einen Schwenkmechanismus (39) mit dem Befestigungselement (34) derart gekoppelt ist, dass das Auslegerelement (36) relativ zu dem Befestigungselement (34) um eine Schwenkachse (S) schwenkbar ist, wobei das Befestigungselement (34) einen ersten Verzahnungsbereich (40) und das Auslegerelement (36) einen zweiten Verzahnungsbereich (42) aufweist, wobei die beiden Verzahnungsbereiche (40, 42) derart ineinandergreifen, dass sich das Auslegerelement (36) bei einer Schwenkbewegung um die Schwenkachse (S) um eine Drehachse (D) dreht,dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verzahnungsbereich (40) an einem halbkreisförmigen Vorsprung (46) des Befestigungselements (34) und der zweite Verzahnungsbereich (42) an einem halbkreisförmigen Vorsprung des Auslegerelements (44) gebildet ist,wobei das Befestigungselement (34) eine erste Anschlagsfläche (50) zum Begrenzen der Schwenkbewegung des Auslegerelements (36) um die Schwenkachse (S) in einer ersten Betriebsposition und eine zweite Anschlagsfläche (52) zum Begrenzen der Schwenkbewegung des Auslegerelements (36) um die Schwenkachse (S) in einer zweiten Betriebsposition aufweist,wobei das Befestigungselement (34) zwischen dem halbkreisförmigen Vorsprung (46) und der zweiten Anschlagsfläche (52) eine Ausnehmung (56) zur Aufnahme des halbkreisförmigen Vorsprungs (44) des Auslegerelements (36) in der zweiten Betriebsposition ausbildet.Camera arm device (28) for a mirror replacement system (26) of a motor vehicle (10), in particular a commercial vehicle (12), comprising: - a fastening element (34) for securely fastening the camera arm device (28) to the motor vehicle (10); and - a cantilever element (36) which has at least one camera (30) of the mirror replacement system (26); wherein the cantilever element (36) is coupled to the fastening element (34) via a pivot mechanism (39) in such a way that the cantilever element (36) is pivotable relative to the fastening element (34) about a pivot axis (S), wherein the fastening element (34) has a first toothed area (40) and the cantilever element (36) has a second toothed area (42), the two toothed areas (40, 42 ) interlock in such a way that the boom element (36) rotates about an axis of rotation (D) during a pivoting movement about the pivot axis (S), characterized in that the first toothed area (40) on a semicircular projection (46) of the fastening element (34) and the second toothed region (42) is formed on a semicircular projection of the cantilever element (44), wherein the fastening element (34) has a first stop surface (50) for limiting d he pivoting movement of the boom element (36) about the pivot axis (S) in a first operating position and a second stop surface (52) for limiting the pivoting movement of the boom element (36) about the pivot axis (S) in a second operating position, the fastening element (34 ) between the semicircular projection (46) and the second stop surface (52) forms a recess (56) for receiving the semicircular projection (44) of the boom element (36) in the second operating position.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kameraarmvorrichtung für ein Spiegelersatzsystem eines Kraftfahrzeuges sowie ein Kraftfahrzeug, das eine solche Kameraarmvorrichtung in einem Spiegelersatzsystem aufweist.The invention relates to a camera arm device for a mirror replacement system of a motor vehicle and to a motor vehicle which has such a camera arm device in a mirror replacement system.
Bei Kraftfahrzeugen gibt es gesetzliche Vorgaben, wonach ein Fahrer des Kraftfahrzeuges jederzeit Sichtfelder einsehen können muss, die er mit den Augen nicht direkt überblicken kann, weil sie in einem indirekten Bereich liegen. Hierfür verfügen Kraftfahrzeuge klassischerweise über Rückspiegel, um beispielsweise die Sicht nach hinten zu gewährleisten.In the case of motor vehicles, there are legal requirements according to which a driver of the motor vehicle must be able to see fields of vision at all times that he cannot see directly with his eyes because they are in an indirect area. For this purpose, motor vehicles traditionally have rear-view mirrors, for example to ensure a view to the rear.
Solche Rückspiegel sind unter anderem auch im Außenbereich des Kraftfahrzeuges angebracht und weisen, beispielsweise bei Nutzfahrzeugen, relativ große Dimensionen auf. Dadurch entsteht ein großer Windwiderstand, was sich ungünstig auf den Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeuges auswirkt. Außerdem kann die Sicht nach hinten durch äußere Einflüsse wie Regen und Schmutz auf Seitenscheiben des Kraftfahrzeuges und auf den Rückspiegeln beeinträchtigt werden. Zusätzlich ist das klassische Spiegelprinzip nicht geeignet, intelligente Funktionen auszuführen.Such rearview mirrors are, among other things, also attached to the exterior of the motor vehicle and have relatively large dimensions, for example in the case of utility vehicles. This creates a large wind resistance, which has an unfavorable effect on the fuel consumption of the motor vehicle. In addition, the view to the rear can be impaired by external influences such as rain and dirt on the side windows of the motor vehicle and on the rear-view mirrors. In addition, the classic mirror principle is not suitable for performing intelligent functions.
Daher werden zunehmend Spiegeleinrichtungen wie die klassischen Rückspiegel durch Kamera-Monitor-Systeme als Spiegelersatzsysteme ersetzt beziehungsweise ergänzt, wobei eine außen an dem Kraftfahrzeug angebrachte Kamera ein Bild von einem Umfeld des Kraftfahrzeuges aufnimmt und das Bild auf einen Monitor, der beispielsweise im Innenraum des Kraftfahrzeuges angebracht sein kann, für den Fahrer einsehbar darstellt.Therefore, mirror devices such as the classic rearview mirror are increasingly being replaced or supplemented by camera-monitor systems as mirror replacement systems, with a camera attached to the outside of the motor vehicle taking a picture of the surroundings of the motor vehicle and the image being displayed on a monitor that is installed, for example, in the interior of the motor vehicle can be visible to the driver.
Um demgemäß klassische Rückspiegel durch digitale Spiegelersatzsysteme zu ersetzen, ist es nötig, außen an dem Kraftfahrzeug Kameras anzubringen, welche beispielsweise an einer Fahrzeugkabine eines Nutzfahrzeuges befestigt werden müssen. Da die Kameras außen am Kraftfahrzeug befestigt sind, besteht beständig die Gefahr der Kollision mit Hindernissen in der Umgebung beziehungsweise mit anderen Verkehrsteilnehmern.In order to replace classic rearview mirrors with digital mirror replacement systems, it is necessary to mount cameras on the outside of the motor vehicle, which cameras have to be attached to a vehicle cabin of a commercial vehicle, for example. Since the cameras are attached to the outside of the motor vehicle, there is a constant risk of collision with obstacles in the vicinity or with other road users.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kameraarmvorrichtung für ein Spiegelersatzsystem eines Kraftfahrzeuges vorzuschlagen, das unterschiedlichsten Krafteinwirkungen von außen ausweichen kann.The object of the invention is to propose a camera arm device for a mirror replacement system of a motor vehicle which can evade the most varied of external forces.
Diese Aufgabe wird mit einer Kameraarmvorrichtung für ein Spiegelersatzsystem eines Kraftfahrzeuges mit der Merkmalskombination des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved with a camera arm device for a mirror replacement system of a motor vehicle with the combination of features of claim 1.
Ein Kraftfahrzeug, das ein Kamera-Monitor-System als Spiegelersatzsystem aufweist, welches eine solche Kameraarmvorrichtung umfasst, ist Gegenstand des nebengeordneten Anspruches.A motor vehicle which has a camera monitor system as a mirror replacement system which comprises such a camera arm device is the subject of the independent claim.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine Kameraarmvorrichtung für ein Spiegelersatzsystem eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeuges, weist ein Befestigungselement zum lagefesten Befestigen der Kameraarmvorrichtung an dem Kraftfahrzeug und ein Auslegerelement, das wenigstens eine Kamera des Spiegelersatzsystems aufweist, auf. Das Auslegerelement ist über einen Schwenkmechanismus mit dem Befestigungselement derart gekoppelt, dass das Auslegerelement relativ zu dem Befestigungselement um eine Schwenkachse schwenkbar ist. Das Befestigungselement weist einen ersten Verzahnungsbereich und das Auslegerelement einen zweiten Verzahnungsbereich auf, wobei die beiden Verzahnungsbereiche derart ineinandergreifen, dass sich das Auslegerelement bei einer Schwenkbewegung um die Schwenkachse um eine Drehachse dreht.A camera arm device for a mirror replacement system of a motor vehicle, in particular a commercial vehicle, has a fastening element for securely fastening the camera arm device to the motor vehicle and a boom element which has at least one camera of the mirror replacement system. The boom element is coupled to the fastening element via a pivot mechanism in such a way that the boom element can be pivoted about a pivot axis relative to the fastening element. The fastening element has a first toothed area and the cantilever element has a second toothed area, the two toothed areas intermeshing in such a way that the cantilever element rotates about an axis of rotation during a pivoting movement about the pivot axis.
Durch die Kameraarmvorrichtung ist das Auslegerelement relativ zu dem Befestigungselement einklappbar, sodass sich eine Schutzfunktion gegen mechanische Einwirkungen in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ergibt. Die wenigstens eine Kamera des Spiegelersatzsystems wird in einer Gefährdungssituation durch mechanische Belastungen wie Kräfte, Stöße oder Schocks, die bei einer Kollision auftreten, aus der Arbeitsstellung, die eine erste Betriebsposition darstellt, bewegt, so dass ein Schaden verhindert werden kann.Due to the camera arm device, the boom element can be folded in relative to the fastening element, so that a protective function against mechanical effects in the direction of travel of the motor vehicle results. The at least one camera of the mirror replacement system is moved out of the working position, which represents a first operating position, in a dangerous situation due to mechanical loads such as forces, impacts or shocks that occur in a collision, so that damage can be prevented.
Über die Verzahnungsbereiche verändert das Auslegerelement nicht nur seine Position, sondern wird sicher auf einer zykloiden Laufbahn geführt, da das Auslegerelement zeitgleich um zwei Achsen, nämlich die Schwenkachse und die Drehachse, gedreht wird.The cantilever element not only changes its position via the toothed areas, but is safely guided on a cycloidal track, since the boom element is rotated about two axes at the same time, namely the pivot axis and the axis of rotation.
Der erste Verzahnungsbereich ist an einem halbkreisförmigen Vorsprung des Befestigungselements und der zweite Verzahnungsbereich ist an einem halbkreisförmigen Vorsprung des Auslegerelements gebildet.The first toothed area is formed on a semicircular projection of the fastening element and the second toothed area is formed on a semicircular projection of the cantilever element.
Dabei bildet vorteilhaft die Schwenkachse den Kreismittelpunkt des halbkreisförmigen Vorsprungs des Befestigungselementes und die Drehachse den Kreismittelpunkt des halbkreisförmigen Vorsprungs des Auslegerelements.The pivot axis advantageously forms the center of the circle of the semicircular projection of the fastening element and the axis of rotation forms the center of the circle of the semicircular projection of the cantilever element.
Es ergibt sich somit vorteilhaft eine zahnradähnliche Verzahnung, wobei der halbkreisförmige Vorsprung des Auslegerelementes über den halbkreisförmigen Vorsprung des Befestigungselementes abrollen kann.This advantageously results in a toothing similar to a gearwheel, with the semicircular projection of the boom element being able to roll over the semicircular projection of the fastening element.
Vorzugsweise ist ein Verbindungselement zum Verbinden des Befestigungselements und des Auslegerelements einerseits drehbar an der Schwenkachse und andererseits drehbar an der Drehachse befestigt. Dadurch wird das Auslegerelement bei seiner Bewegung um die beiden Achsen sicher an dem Befestigungselement gehalten.Preferably, a connecting element for connecting the fastening element and the boom element is rotatably attached on the one hand to the pivot axis and on the other hand rotatably attached to the axis of rotation. As a result, the boom element is securely held on the fastening element when it moves about the two axes.
Das Befestigungselement weist eine erste Anschlagsfläche zum Begrenzen der Schwenkbewegung des Auslegerelements um die Schwenkachse in der ersten Betriebsposition und eine zweite Anschlagsfläche zum Begrenzen der Schwenkbewegung des Auslegerelements um die Schwenkachse in einer zweiten Betriebsposition auf.The fastening element has a first stop surface for limiting the pivoting movement of the boom element about the pivot axis in the first operating position and a second stop surface for limiting the pivoting movement of the boom element about the pivot axis in a second operating position.
Das Auslegerelement weist jeweils eine entsprechende Gegenfläche auf, die an die erste beziehungsweise zweite Anschlagsfläche anschlägt. Die erste und zweite Betriebsposition definieren die Endstellungen des Auslegerelementes. Die erste Betriebsposition ist dabei die Arbeitsstellung, in der die Kamera des Spiegelersatzsystems zum Aufnehmen von Bildern aus der Umgebung angeordnet ist, während die zweite Betriebsposition die Schutzposition definiert, in der sich das Auslegerelement befindet, wenn die Kameraarmvorrichtung mit einem Hindernis kollidiert ist. In dieser Schutzposition schützt das Auslegerelement die wenigstens eine Kamera oder sonstige Elektronik gegen mechanische Einwirkungen, indem vorteilhaft eine Abdeckung an dem Auslegerelement vorhanden ist, das die zu schützenden Elemente der Kameraarmvorrichtung umgibt.The boom element each has a corresponding mating surface that strikes the first or second stop surface. The first and second operating positions define the end positions of the boom element. The first operating position is the working position in which the camera of the mirror replacement system is arranged to take pictures of the surroundings, while the second operating position defines the protective position in which the boom element is located when the camera arm device has collided with an obstacle. In this protective position, the boom element protects the at least one camera or other electronics against mechanical effects by advantageously having a cover on the boom element that surrounds the elements of the camera arm device to be protected.
Vorzugsweise sind die erste und zweite Anschlagsfläche derart zueinander angeordnet, dass sich die erste Betriebsposition in einen 90°-Winkel zu der zweiten Betriebsposition befindet.The first and second stop surfaces are preferably arranged with respect to one another in such a way that the first operating position is at a 90 ° angle to the second operating position.
Vorteilhaft ist das Befestigungselement derart an einer Befestigungsfläche des Kraftfahrzeugs angeordnet, dass sich das Auslegerelement der ersten Betriebsposition im Wesentlichen in ein 90°-Winkel von der Befestigungsfläche weg erstreckt und in der zweiten Betriebsposition im Wesentlichen parallel zu der Befestigungsfläche angeordnet ist.The fastening element is advantageously arranged on a fastening surface of the motor vehicle in such a way that the boom element in the first operating position extends essentially at a 90 ° angle away from the fastening surface and is arranged essentially parallel to the fastening surface in the second operating position.
Durch diese Anordnung ist das Auslegerelement und somit die daran befestigte Kamera in der zweiten Betriebsposition aus dem Bereich, in dem mechanische horizontale Stoß- und Schockbelastungen wirken können, herausgedreht.As a result of this arrangement, the boom element and thus the camera attached to it are rotated out of the area in which mechanical horizontal shock loads can act in the second operating position.
Das Befestigungselement bildet zwischen dem halbkreisförmigen Vorsprung und der zweiten Anschlagsfläche eine Ausnehmung zur Aufnahme des halbkreisförmigen Vorsprungs des Auslegerelements in der zweiten Betriebsposition aus. Dadurch kann das Befestigungselement den Vorsprung des Auslegerelementes bündig aufnehmen und sich das Auslegerelement bündig an das Befestigungselement anschmiegen, um so möglichst platzsparend aus einem Hindernisbereich weggeklappt werden zu können.The fastening element forms a recess between the semicircular projection and the second stop surface for receiving the semicircular projection of the boom element in the second operating position. As a result, the fastening element can receive the projection of the boom element flush and the boom element nestle flush against the fastening element in order to be able to be folded away from an obstacle area in a space-saving manner.
Ein vorteilhaftes Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, weist ein Kamera-Monitor-System als Spiegelersatzsystem auf, welches wenigstens eine Kamera aufweist, die an dem Kraftfahrzeug mittels einer oben beschriebenen Kameravorrichtung befestigt ist.An advantageous motor vehicle, in particular a commercial vehicle, has a camera monitor system as a mirror replacement system which has at least one camera that is attached to the motor vehicle by means of a camera device described above.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeuges, nämlich eines LKWs, mit einem Kamera-Monitor-System, welches eine Kameraarmvorrichtung mit einer daran befestigten Kamera aufweist; -
2 eine Schnittansicht von oben auf die Kameraarmvorrichtung aus1 in einer vergrößerten Darstellung und in einer ersten Betriebsposition; und -
3 eine Schnittansicht von oben auf die Kameravorrichtung aus1 in einer vergrößerten Darstellung und in einer zweiten Betriebsposition.
-
1 a perspective view of a motor vehicle, namely a truck, with a camera monitor system which has a camera arm device with a camera attached thereto; -
2 a sectional view from above of the camera arm device1 in an enlarged view and in a first operating position; and -
3 a sectional view from above of the camera device1 in an enlarged view and in a second operating position.
Um dies zu ermöglichen, sind Außenspiegel
Das Spiegelersatzsystem
Die Befestigung der Kamera
Eine dieser Schutzfunktionen betrifft den Schutz gegen mechanische Einwirkungen wie Kräfte aus horizontaler Richtung von vorne und von hinten und weiter mechanische Stoß- und Schockbelastungen aus allen horizontalen Richtungen, d.h. von vorne, von hinten und von der Seite.One of these protective functions concerns the protection against mechanical influences such as forces from the horizontal direction from the front and from the rear and further mechanical impact and shock loads from all horizontal directions, i.e. from the front, from the rear and from the side.
Wie aus
Um das Auslegerelement
Um das Auslegerelement
Stößt das Auslegerelement
Damit bewegt sich das Auslegerelement
In der ersten Betriebsposition, gezeigt in
Das Befestigungselement
Insgesamt ist die Kameraarmvorrichtung
Claims (6)
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