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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ausweichsystem für einen Kameraarm zum Beobachten eines rückwärtigen Verkehrs eines Fahrzeugs, sowie ein Fahrzeug mit dem Ausweichsystem.
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Heutige Kraftfahrzeuge verfügen über klassische Rückspiegel mit einer reflektierenden Fläche um eine Sicht hinter das Fahrzeug zu gewährleisten.
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Da Rückspiegel unter anderem auch im Außenbereich angebracht sind und eine relativ große Dimension haben, entsteht durch diese ein vergleichsweise großer Windwiderstand. Außerdem kann die Sicht nach hinten durch äußere Einflüsse wie Regen und Schmutz an den Seitenscheiben und dem Spiegel beeinträchtigt werden. Zudem ist das klassische Spiegelprinzip nicht geeignet zusätzliche intelligente Funktionen auszuführen.
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Digitale Kameraarme können den klassischen Rückspiegel ersetzen. Der digitale Kameraarm weist hierzu eine Kamera auf, die Bilder des zu überwachenden Bereichs hinter dem Fahrzeug aufnimmt und diese dem Fahrer insbesondere über eine Anzeigevorrichtung zur Verfügung stellt.
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Allerdings verdeckt der Kameraarm dem Fahrer in verschiedenen Fahrsituationen ungewünscht die Sicht. Zudem ist der Kameraarm an der Außenseite des Fahrzeugs häufig mechanischen Belastungen, wie beispielsweise einer Kollision, ausgeliefert.
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DE 10 2012 015 395 B3 offenbart ein Ausweichsystem für einen Kameraarm zum Beobachten eines rückwärtigen Verkehrs eines Fahrzeuges, wobei der Kameraarm eine Kamera aufweist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Ausweichsystem für einen Kameraarm zum Beobachten eines rückwärtigen Verkehrs eines Fahrzeugs bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Figuren zu entnehmen.
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Gemäß einem Aspekt umfasst ein Ausweichsystem für einen Kameraarm zum Beobachten eines rückwärtigen Verkehrs eines Fahrzeugs, den Kameraarm, der eine Kamera aufweist, ein Führungselement, das sich von einer Seitenfläche einer Karosserie des Fahrzeugs bis zu einer Dachfläche der Karosserie des Fahrzeugs erstreckt, wobei der Kameraarm entlang des Führungselements auf dem Führungselement von einer Ruheposition auf der Dachfläche in eine Arbeitsposition auf der Seitenfläche und vice versa verschiebbar angeordnet ist.
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Vorzugsweise verläuft das Führungselement über eine Wölbung der Karosserie des Fahrzeugs, insbesondere über die Wölbung der Karosserie von der Seitenfläche zur Dachfläche des Fahrzeugs.
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Vorzugsweise verläuft der Kameraarm von der Arbeitsposition zu der Ruheposition und vice versa entlang einer zykloiden Bahn.
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Vorzugsweise umfasst der Kameraarm einen stabförmigen Fortsatz, wobei weiter vorzugsweise an einem am weitesten von dem Fahrzeug entfernten Ende die Kamera angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist der Kameraarm eingerichtet, die Kamera zu halten und/oder zu positionieren. Außerdem ist der Kameraarm eingerichtet, die Kamera zu schützen, insbesondere gegenüber äußeren Umwelteinflüssen. Die Schutzfunktion des Kameraarms gegenüber der Kamera bezieht sich vorzugsweise gegen eine mechanische Einwirkung, wie einen mechanischen Stoß oder eine Schockbelastung aus horizontaler und/oder lateraler Richtung. In anderen Worten gegen eine mechanische Einwirkung von vorne, hinten und/oder der Seite des Fahrzeugs.
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Auf diese Weise kann ein klassischer Rückspiegel eines Fahrzeugs durch ein verbessertes Ausweichsystem für einen Kameraarm verbessert werden.
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Somit entgeht der Kameraarm mechanischen Einflüssen, die seitlich des Fahrzeugs, insbesondere seitlich einer Fahrerkabine des Fahrzeugs, auftreten.
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Somit wird ein verbessertes Ausweichsystem für einen Kameraarm zum Beobachten eines rückwärtigen Verkehrs eines Fahrzeugs bereitgestellt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Ausweichsystem für einen Kameraarm eine Schiebevorrichtung, die mit dem Kameraarm verbunden ist und entlang des Führungselements auf dem Führungselement verschiebbar angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist die Schiebevorrichtung und das Führungselement derart ausgebildet, dass die Schiebevorrichtung über das Führungselement gleiten kann.
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Somit wird ein verbessertes Ausweichsystem für einen Kameraarm zum Beobachten eines rückwärtigen Verkehrs eines Fahrzeugs bereitgestellt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Führungselement mindestens eine erste Führungsleiste, und eine Steuerkurve auf, wobei die erste Führungsleiste eingerichtet ist, den Kameraarm entlang des Führungselements zu führen und die Steuerkurve eingerichtet ist, eine Ausrichtung des Kameraarms entlang der Führungsleiste zu steuern.
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Die erste Führungsleiste und die Steuerkurve sind vorzugsweise in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs parallel zueinander angeordnet sind.
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Vorzugsweise weist das Führungselement eine erste Führungsleiste und eine zweite Führungsleiste auf, wobei die Steuerkurve zwischen der ersten Führungsleiste und der zweiten Führungsleiste angeordnet ist.
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Somit wird ein verbessertes Ausweichsystem für einen Kameraarm zum Beobachten eines rückwärtigen Verkehrs eines Fahrzeugs bereitgestellt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schiebevorrichtung einen Lagerpunkt auf, auf dem der Kameraarm an einem ersten Verbindungspunkt des Kameraarms drehbar gelagert ist.
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Auf diese Weise kann die Ausrichtung des Kameraarms zu der Schiebevorrichtung und somit zu dem Fahrzeug verändert werden.
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Somit wird ein verbessertes Ausweichsystem für einen Kameraarm zum Beobachten eines rückwärtigen Verkehrs eines Fahrzeugs bereitgestellt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Ausweichsystem für einen Kameraarm einen Reiter, der an der Steuerkurve angeordnet ist, wobei die Schiebevorrichtung ein Zugmittel aufweist, das den mindestens einen Reiter über einen an der Schiebevorrichtung angeordneten Umlenkpunkt an einem zweiten Verbindungspunkt des Kameraarms mit dem Kameraarm verbindet.
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Auf diese Weise beeinflusst der Abstand des Reiters zu dem Fahrzeug direkt die Ausrichtung des Kameraarms.
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Vorzugsweise liegen der erste Verbindungspunkt und der zweite Verbindungspunkt an zwei Ecken des Kameraarms. Somit kann sichergestellt werden, dass der Kameraarm in jeder Position auf dem Führungselement horizontal zu dem Fahrzeug angeordnet ist.
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Somit wird ein verbessertes Ausweichsystem für einen Kameraarm zum Beobachten eines rückwärtigen Verkehrs eines Fahrzeugs bereitgestellt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform variiert ein Abstand zwischen der Steuerkurve und dem Fahrzeug über die Länge der Führungsleiste.
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Auf diese Weise ist der Reiter bezüglich des Fahrzeugs näher oder ferner angeordnet abhängig davon wo sich der Reiter auf der Steuerkurve befindet. Vorzugsweise ist der Reiter näher am Fahrzeug angeordnet, wenn sich die Schiebevorrichtung in der Arbeitsposition befindet, als wenn sich die Schiebevorrichtung in der Ruheposition befindet. Umgekehrt ist der Reiter vorzugsweise ferner von dem Fahrzeug angeordnet, wenn sich die Schiebevorrichtung in der Ruheposition befindet als wenn sich die Schiebevorrichtung in der Arbeitsposition befindet.
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Auf diese Weise wird das Zugmittel gespannt oder entlastet und somit der Kameraarm in seiner Ausrichtung beeinflusst. Je nach Gestaltung der Steuerkurve und somit ein Verlauf des Abstandes der Steuerkurve zu dem Fahrzeug ergibt sich eine andere Ausrichtung des Kameraarms während des Verschiebens des Kameraarms auf den Führungsleisten.
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Je nach Ausgestaltung der Steuerkurve ergibt sich eine andere Ausrichtung des Kameraarms abhängig von der Position der Schiebevorrichtung auf dem Führungselement. Grundsätzlich sind verschiedene Ausweichmanöver des Kameraarms vorstellbar. Vorzugsweise weist der Kameraarm stets eine horizontale Lage auf.
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Somit kann die Steuerkurve derart ausgestaltet sein, dass der Kameraarm in der Ruhestellung flach an dem Fahrzeug angelegt ist und der Kameraarm in der Arbeitsstellung senkrecht von dem Fahrzeug absteht.
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Somit variiert ein Abstand des Reiters zu dem Fahrzeug. Insbesondere variiert der Abstand des Reiters zu dem Fahrzeug entlang der Steuerkurve.
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Somit wird ein verbessertes Ausweichsystem für einen Kameraarm zum Beobachten eines rückwärtigen Verkehrs eines Fahrzeugs bereitgestellt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schiebevorrichtung eine Öffnung auf, in der der Reiter beweglich angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist der Reiter innerhalb der Öffnung angeordnet und nicht direkt mit der Schiebevorrichtung. Vielmehr ist der Reiter durch das Zugmittel in der Öffnung gehalten
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Somit wird ein verbessertes Ausweichsystem für einen Kameraarm zum Beobachten eines rückwärtigen Verkehrs eines Fahrzeugs bereitgestellt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Ausweichsystem für einen Kameraarm einen Anschlag mit einem Rastelement, wobei der Kameraarm in der Arbeitsposition an dem Anschlag anliegt und durch das Rastelement an dem Anschlag befestigt ist.
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Somit wird ein verbessertes Ausweichsystem für einen Kameraarm zum Beobachten eines rückwärtigen Verkehrs eines Fahrzeugs bereitgestellt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Ausweichsystem für einen Kameraarm mindestens einen Umgebungssensor, der eingerichtet ist Umgebungsdaten zu bestimmen, die sich auf die Umgebung des Fahrzeugs beziehen, eine Antriebsvorrichtung, die eingerichtet ist, die Schiebevorrichtung entlang des Führungselements zu bewegen, und eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, abhängig von den bestimmten Umgebungsdaten die Antriebsvorrichtung derart zu steuern, dass die Schiebevorrichtung entlang des Führungselements bewegt wird.
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Vorzugsweise weisen die Umgebungsdaten auf Hindernisse im Bereich des Fahrzeugs, insbesondere an den Seiten des Fahrzeugs auf.
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Vorzugsweise ist der Kameraarm eingerichtet, den mindestens einen Umgebungssensor zu halten und/oder zu positionieren. Außerdem ist der Kameraarm eingerichtet, den mindestens einen Umgebungssensor zu schützen, insbesondere gegenüber äußeren Umwelteinflüssen.
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Vorzugsweise umfasst der Umgebungssensor einen Näherungssensor, ein Thermometer und/oder einen Feuchtesensor.
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Nach einem Aspekt ist ein Fahrzeug mit einem Ausweichsystem für einen Kameraarm, wie es hier beschrieben ist, vorgesehen.
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Vorzugsweise ist das Fahrzeug ein zumindest teilweise automatisiert fahrendes Fahrzeug.
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Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Konzepten der Erfindung.
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Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
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Es zeigen:
- 1: eine Seitenansicht des Ausweichsystems für einen Kameraarm in der Arbeitsposition;
- 2: eine Seitenansicht des Ausweichsystems für einen Kameraarm in der Ruheposition;
- 3: eine Frontansicht des Ausweichsystems für einen Kameraarm in der Ruheposition; und
- 4: eine Seitenansicht eines Verlaufs des Kameraarms von der Ruheposition zu der Arbeitsposition.
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1 zeigt ein Ausweichsystem 10 für einen Kameraarm 20. Das Ausweichsystem 10 umfasst einen Kameraarm 20, der über ein Führungselement 40 an einem Fahrzeug 30 befestigt ist. Das Fahrzeug 30 weist eine Seitenfläche 31 und eine Dachfläche 32 auf. Das Führungselement 40 erstreckt sich entlang einer Karosserie des Fahrzeugs 30 über die Seitenfläche 31 hin zu der Dachfläche 32. Der Kameraarm 20 ist verschiebbar entlang des Führungselements 40 an dem Führungselement 40 angeordnet. Der Kameraarm 20 ist eingerichtet, eine Kamera aufzunehmen, die als digitaler Seitenspiegel für das Fahrzeug wirkt. Wenn der Kameraarm 20 am Ende des Führungselements 40 an der Seitenfläche 31 des Fahrzeugs 30 angeordnet ist, befindet sich der Kameraarm 20 in einer Arbeitsposition A. In der Arbeitsposition A ist somit der Kameraarm 20 und die an dem Kameraarm 20 angeordnete Kamera an der Seitenfläche 31 des Fahrzeugs 30 angeordnet. Der Kameraarm 20 erstreckt sich in der Arbeitsposition A in eine horizontale Richtung Y und steht somit seitlich von dem Fahrzeug 30 ab. In der Arbeitsposition A nimmt der Kameraarm 20 eine für einen Seitenspiegel übliche Position an dem Fahrzeug 30 ein. Das Führungselement 40 weist an seinem Ende, dass sich an der Seitenfläche 31 befindet, einen Anschlag 80 auf. Der Anschlag 80 begrenzt die Verschiebbarkeit des Kameraarms 20 gegen eine vertikale Richtung Z entlang des Führungselements 40. In anderen Worten befindet sich der Kameraarm 20 in der Arbeitsposition A, wenn der Kameraarm 20 an dem Anschlag 80 anliegt. Zum Sichern des Kameraarms 20 an dem Führungselement 40 in der Arbeitsposition A weist der Kameraarm 20 an seinem seitlich angeordneten Ende ein Rastelement 90 auf, dass eingerichtet ist, den Kameraarm 20 in der Arbeitsposition A an dem Führungselement 40 einzurasten.
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Der Kameraarm 20 ist derart verschiebbar an dem Führungselement 40 angeordnet, dass er von der Arbeitsposition A entlang der Seitenfläche 31 in der vertikalen Richtung Z über eine Wölbung einer Karosserie des Fahrzeugs 30 auf die Dachfläche 32 des Fahrzeugs 30 und von dort gegen die horizontale Richtung Y auf der Dachfläche 32 des Fahrzeugs 30 Richtung Mitte des Fahrzeugs 30 verschoben werden kann.
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2 zeigt das Ausweichsystem 10. Im Vergleich zu 1 befindet sich der Kameraarm 20 jetzt in der Ruhestellung R anstelle der Arbeitsposition A. Wenn der Kameraarm 20 auf der Dachfläche 32 des Fahrzeugs 30 angeordnet ist, befindet er sich in der sogenannten Ruheposition R. Obwohl die Kamera, die an dem Kameraarm 20 angeordnet ist, auch in der Ruheposition R einen rückwärtigen Verkehr des Fahrzeugs 30 aufnehmen kann, so wird die Funktion der Kamera in der Ruheposition R als Rückspiegel und/oder Seitenspiegel üblicherweise nicht verwendet.
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Die an dem Kameraarm 20 angeordnete Kamera soll sich in Arbeitsposition A seitlich beabstandet von dem Fahrzeug 30 finden, um die Funktion als digitalen Seitenspiegel ausführen zu können. In anderen Worten, muss sich die Kamera seitlich beabstandet von dem Fahrzeug 30 befinden, damit die Kamera einen ausreichenden Blickwinkel zu dem rückwärtigen Verkehr des Fahrzeugs 30 einnimmt. Somit ist der Kameraarm 20 als stabähnlicher Fortsatz ausgebildet, der sich in Arbeitsposition A seitlich von der Seitenfläche 31 des Fahrzeugs 30 nach außen erstreckt. Wie in 2 zu sehen ist, erstreckt sich der Kameraarm 20 in der Ruheposition R auf der Dachfläche 32 des Fahrzeugs 30 nicht in vertikaler Richtung Z von dem Fahrzeug 30. Vielmehr liegt der Kameraarm 20 möglichst flach auf der Dachfläche 32 des Fahrzeugs 30 auf und erstreckt sich in horizontaler Richtung Y. Auf diese Weise bietet der Kameraarm 20 in der Ruheposition R einen möglichst geringen Luftwiderstand in der Fahrtrichtung X. Hierfür verändert der Kameraarm 20 auf dem Weg von der Arbeitsposition A zu der Ruheposition R seine Ausrichtung zu dem Führungselement 40. In anderen Worten wird der Kameraarm 20 im Hinblick auf das Führungselement 40 geschwenkt, während der Kameraarm 20 von der Arbeitsposition A zu der Ruheposition R verschoben wird. In diesem Fall wird der Kameraarm 20 zwischen der Arbeitsposition A und Ruheposition R bezogen auf das Führungselement 40 um 90° geschwenkt. Auf diese Weise verändert der Kameraarm 20 seine horizontale Ausrichtung entlang der horizontalen Richtung Y nicht, während sich der Kameraarm 20 zwischen der Arbeitsposition A der Ruheposition R bewegt.
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3 zeigt das Ausweichsystem 10, wie es entgegen der horizontalen Richtung Y betrachtet werden kann. Das Führungselement 40 umfasst eine erste Führungsleiste 41 und eine zweite Führungsleiste 43 auf, die sich in Fahrtrichtung X parallel zueinander von der Seitenfläche 32 des Fahrzeugs 30 auf die Dachfläche 31 des Fahrzeugs 30 erstrecken. Weiter weist das Führungselement 40 eine Steuerkurve 42 auf, die zwischen der ersten Führungsleiste 41 und der zweiten Führungsleiste 43 verläuft. Der Kameraarm 20 befindet sich in der Arbeitsposition A und ist durch das Rastelement 90 in der Arbeitsposition A befestigt. Die Steuerkurve 42, ist eingerichtet, den Kameraarm 20 entlang des Führungselements 40 derart gegenüber dem Führungselement 40 zu drehen, dass sich die horizontale Ausrichtung des Kameraarms 20 entlang der horizontalen Richtung Y nicht verändert.
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4 zeigt eine detailliertere Ansicht des Ausweichsystems 10. Das Ausweichsystem 10 weist eine Schiebevorrichtung 50 auf, die mit dem Kameraarm 20 verbunden ist und entlang des Führungselement 40 auf dem Führungselement 40 verschiebbar angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Kameraarm 20 über die Schiebevorrichtung 50 auf dem Führungselement 40 verschoben werden. Die Schiebevorrichtung 50 weist einen Vorsprung 54 auf, der sich von der Schiebevorrichtung 50 von dem Fahrzeug 30 weg erstreckt. Auf dem Vorsprung 54 ist ein Lagerpunkt 51 angeordnet, auf dem der Kameraarm 20 drehbar gelagert ist. Der Kameraarm 20 weist hierzu einen ersten Verbindungspunkt 21 auf.
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Da sich das Führungselement 40 von der Seitenfläche 31 des Fahrzeugs 30 auf die Dachfläche 32 des Fahrzeugs 30 erstreckt, ändert sich die Ausrichtung der Schiebevorrichtung 50 von einer horizontalen Ausrichtung in der Arbeitsposition A zu einer vertikalen Ausrichtung in der Ruheposition R. Damit der Kameraarm 20 seine horizontale Ausrichtung während des Verschiebens von Arbeitsposition A zu Ruheposition R nicht verändert, muss sich die Ausrichtung des Kameraarms 20 während der Verschiebung zur der Schiebevorrichtung 50 entsprechend der Verschiebung verändern.
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Hierzu weist das Ausweichsystem 10 ein Zugmittel 70 auf, das vorzugsweise als Seil ausgebildetes. Das Zugmittel 70 ist an einem zweiten Verbindungpunkt 22 des Kameraarms 20 befestigt. Der erste Verbindungspunkt 21 und der zweite Verbindungspunkt 22 sind derart gewählt, dass sie in vertikaler Richtung Z in jeder Position des Kameraarms 20 auf dem Führungselement 40 in einer Linie entlang der vertikalen Richtung Z angeordnet sind. Das Zugmittel 70 ist derart eingerichtet, dass es den Abstand des zweiten Verbindungspunktes 22 zu dem Fahrzeug 30 steuert. Hierzu verbindet das Zugmittel 70 über einen Reiter 60 den zweiten Verbindungspunkt 22 mit der Steuerkurve 42. Somit beeinflusst ein Verlauf der Steuerkurve 42 im Hinblick auf den Abstand zu dem Fahrzeug 30 ebenso den Abstand des zweiten Verbindungspunktes 22 zu dem Fahrzeug 30. Die Steuerkurve 42 ist derart ausgebildet, dass der Abstand zu der Seitenfläche 31 geringer ist als der Abstand zu der Dachfläche 32. Über einen Umlenkpunkt 52 auf der Schiebevorrichtung 50 wird das Zugmittel 70 von einer Richtung entlang der Schiebevorrichtung 50 zu dem zweiten Verbindungspunktes 22 umgelenkt. Auf diese Weise übt das Zugmittel 70 keine Kraft auf den zweiten Verbindungspunkt 22 aus, wenn die Schiebevorrichtung 50 und somit der Kameraarm 20 in der Ruheposition R ist. Beim Verschieben des Kameraarms 20 entlang des Führungselement 40 in Richtung der Arbeitsposition A verändert sich die Steuerkurve 42 derart, dass der Abstand der Steuerkurve 42 und somit dem darauf geführten Reiter 60 zu dem Fahrzeug 30 verringert wird, und das Zugmittel 70 somit eine Kraft in Richtung des Fahrzeugs 30 auf den zweiten Verbindungspunkt 22 auswirkt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Kameraarm 20 entlang des Führungselements 40 seine horizontale Ausrichtung entlang der horizontalen Richtung Y konstant beibehält.
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Für eine freie Bewegung des Reiters 60 hin oder weg von dem Fahrzeug 30 weist die Schiebevorrichtung 50 eine Öffnung 53 auf, in der sich der Reiter 60 frei bewegen kann.
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Auf diese Weise wird sichergestellt, dass sich der Kameraarm 20 in der Arbeitsposition A seitlich von der Seitenfläche 31 des Fahrzeugs 30 weg erstreckt und in der Ruheposition R nach oben nicht von der Dachfläche 32 des Fahrzeugs 30 absteht.
