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Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2010 013 338 A1 ist eine als Kameraanordnung ausgebildete Sensoranordnung für ein Fahrzeug bekannt. Die Kameraanordnung umfasst eine Kamera mit einer Schutzabdeckung, wobei die Kamera gemeinsam mit der Schutzabdeckung zwischen einer Ausgangsstellung und einer Betriebsstellung um eine Schwenkachse schwenkbar ist. In der Ausgangsstellung ist die Kamera in einem Gehäuse angeordnet und schwenkbar in diesem gelagert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Sensoranordnung für ein Fahrzeug anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Sensoranordnung gelöst, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Sensoranordnung für ein Fahrzeug umfasst zumindest eine Kamera und eine Schutzabdeckung, wobei die Kamera gemeinsam mit der Schutzabdeckung zwischen einer Ausgangsstellung und einer Betriebsstellung bewegbar, beispielsweise um eine Drehachse drehbar, ist.
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Erfindungsgemäß ist die Schutzabdeckung ein Radom eines Radarsensors und die Kamera ist zumindest in der Ausgangsstellung außerhalb eines Sende- und Empfangsbereichs des Radarsensors angeordnet.
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Die Sensoranordnung ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise, dass mittels einer als Radom, auch als Radarabdeckung bezeichnet, ausgebildeten Schutzabdeckung sowohl der Radarsensor, d. h. eine radarbasierte Sende- und Empfangseinheit, als auch die Kamera zumindest in der Ausgangsstellung vor mechanischen, chemischen und sonstigen Umwelteinflüssen, wie z. B. Schmutz, Wasser, Steinschlag, Licht- und Temperatureinflüssen, geschützt sind. Somit ist ein Material- und Kostenaufwand signifikant reduziert.
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Insbesondere bei einer Anordnung der Sensoranordnung in einem Frontbereich des Fahrzeugs, beispielsweise in einer Kühlermaske, ist aufgrund der Verwendung einer gemeinsamen Schutzabdeckung für die Kamera und den Radarsensor eine Verdeckung einer Kühlfläche eines Kühlers des Fahrzeugs, beispielsweise eines Motorkühlers, Ladeluftkühlers, Batteriekühlers oder sonstigen Kühlers, minimiert.
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Gleichzeitig wird aufgrund der Anordnung der Kamera hinter der Schutzabdeckung eine Aerodynamik des Fahrzeugs verbessert.
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Zusätzlich ermöglicht die Sensoranordnung bei Anordnungen derselben in anderen Bereichen des Fahrzeugs, beispielsweise im Frontbereich eines Fahrzeugs ohne Kühlermaske, dass beispielsweise in einer Stoßfängerverkleidung keine separate Öffnung für die Kamera erforderlich ist, woraus sich Kosteneinsparungen und eine größere gestalterische Freiheit für das jeweilige Fahrzeugbauteil ergeben.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung für ein Fahrzeug in einer Ausgangsstellung einer Kamera,
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2 schematisch eine Schnittdarstellung der Sensoranordnung gemäß 1 in einer Betriebsstellung der Kamera und
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3 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines Fahrzeugs in einem Frontbereich.
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4 schematisch eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung für ein Fahrzeug in einer Ausgangsstellung einer Kamera,
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5 schematisch eine Schnittdarstellung der Sensoranordnung gemäß 4 in einer Betriebsstellung der Kamera und
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6 schematisch eine Schnittdarstellung der Sensoranordnung gemäß 4 im Bereich einer Drehachse.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine Schnittdarstellung eines möglichen ersten Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung 1 für ein in 3 näher dargestelltes Fahrzeug 2 gezeigt.
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Die Sensoranordnung 1 ist, wie in 3 näher dargestellt, insbesondere im Frontbereich des Fahrzeugs 2 angeordnet und umfasst einen Radarsensor 3, d. h. eine radarbasierte Sende- und Empfangseinheit, eine Kamera 4 mit einem Kabel 4.1 zur elektrischen Versorgung und Datenübertragung und eine Schutzabdeckung 5.
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Mittels des Radarsensors 3 und der Kamera 4 erfasste Daten werden insbesondere zum Betrieb von Fahrerassistenzvorrichtungen des Fahrzeugs 2 verwendet.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kamera 4 zur Realisierung einer so genannten Surround-View-Funktion, d. h. einer Darstellung des Fahrzeugs 2 aus einer Vogelperspektive, ausgebildet, wobei ein Objektiv 4.2 im Wesentlichen nach unten in Richtung einer Fahrbahnoberfläche weist.
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Die Schutzabdeckung 5 ist ein Radom des Radarsensors 3, auch als Radarabdeckung bezeichnet, und zum Schutz des Radarsensors 3 vor Beschädigung und Verschmutzung ausgebildet. Die Kamera 4 ist an einem unteren inneren, d. h. dem Fahrzeug 2 zugewandten Bereich der Schutzabdeckung 5, starr oder beweglich befestigt.
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Weiterhin ist die Schutzabdeckung 5 um eine Drehachse S schwenkbar ausgebildet, wobei die Schutzabdeckung 5 zu diesem Zweck insbesondere in einem oberen Bereich an einer der Kamera 4 gegenüberliegenden Seite mittels eines Schwenkarms 6 mit einer Bewegungseinheit 7 gekoppelt ist, welche ein Drehgelenk 7.1 umfasst. Alternativ sind auch andere Befestigungen möglich. Insbesondere ist das Drehgelenk 7.1 in nicht näher dargestellter Weise mit einer Antriebseinheit gekoppelt, mittels welcher eine entsprechende Drehung des Drehgelenks 7.1 zur Erzielung der Schwenkbewegung erzeugt wird. Beispielsweise ist die Antriebseinheit zu einem mechanischen, elektrischen, hydraulischen, pneumatischen oder zu einem aus diesen kombinierten Antrieb ausgebildet. Zusätzlich kann auch eine Bewegung der Kamera 4 relativ zur Schutzabdeckung 5 vorgesehen sein.
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In der Darstellung gemäß 1 ist die Sensoranordnung 1 in einer Ausgangsstellung dargestellt. In dieser Ausgangsstellung ist die Schutzabdeckung 5 geschlossen und die Kamera 4 befindet sich in einer Nichtgebrauchsstellung. Hierbei ist die Kamera 4 derart angeordnet, dass sich diese außerhalb eines Sende- und Empfangsbereich E des Radarsensors 3 befindet.
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2 zeigt die Sensoranordnung 1 in einer Betriebsstellung. In dieser Betriebsstellung ist die Schutzabdeckung 5 gemeinsam mit der Kamera 4 um die Drehachse S derart nach außen, d. h. vom Fahrzeug 2 weg, gedreht, dass zumindest das Objektiv 4.2 der Kamera 4 nicht von Fahrzeugteilen verdeckt wird und dieses freie Sicht auf die Fahrbahnoberfläche, insbesondere freie Sicht nach vorn und unten, hat.
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Die Überführung der Sensoranordnung 1, d. h. insbesondere der Kamera 4, in die Betriebsstellung erfolgt insbesondere nur dann, wenn die Funktionalität der Kamera 4 erforderlich ist. Dies kann beispielsweise bei einem Einparkvorgang des Fahrzeugs 2 der Fall sein.
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Ist die Funktionalität der Kamera 4 nicht mehr erforderlich, wird die Sensoranordnung 1 durch Drehen der Schutzabdeckung 5 um die Drehachse S wieder zurück in die Ausgangsstellung überführt, in welcher eine Erfassung des Radarsensors 3 sichergestellt ist.
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In 3 ist in einer perspektivischen Ansicht ein Ausschnitt des Fahrzeugs 2 in einem Frontbereich dargestellt.
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Die in der Betriebsstellung der Kamera 4 dargestellte Sensoranordnung 1 mit geöffneter Schutzabdeckung 5 ist im Frontbereich des Fahrzeugs 2 in einer Kühlermaske 8 angeordnet, wobei aufgrund der Verwendung einer gemeinsamen Schutzabdeckung 5 für die Kamera 4 und den Radarsensor 3 eine Verdeckung einer Kühlfläche eines Fahrzeugkühlers minimiert ist. Alternativ sind in näher dargestellter Weise auch andere Anordnungen der Sensoranordnung 1 am Fahrzeug 2 möglich.
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Die 4 bis 7 zeigen verschiedene Schnittdarstellungen eines möglichen zweiten Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung 1 für das Fahrzeug 2.
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Im Unterschied zu dem in den 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel umfasst die Bewegungseinheit 7 zwei Drehgelenke 7.1, 7.2, welche die Drehachse S bilden.
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Die Drehgelenke 7.1, 7.2 umfassen jeweils einen Achskörper und eine Aufnahme, in welcher der Achskörper drehbar gelagert ist. Dabei sind die Drehgelenke 7.1, 7.2 derart angeordnet, dass die Drehachse S eine Sekante, insbesondere eine Zentrale, der beispielsweise kreisförmigen Schutzabdeckung 5 bildet. Somit kann eine Drehbarkeit der Schutzabdeckung 5 auch bei kleinen Bauräumen realisiert werden.
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Insbesondere ist zumindest eines der Drehgelenke 7.1, 7.2 in nicht näher dargestellter Weise mit einer Antriebseinheit gekoppelt, mittels welcher eine entsprechende Drehung der Drehgelenke 7.1, 7.2 zur Erzielung der Schwenkbewegung der Schutzabdeckung 5 gemeinsam mit der Kamera 4 erzeugt wird. Dabei erfolgt die Drehung derart, dass die Schutzabdeckung 5 in einem oberen Bereich ausgehend von einem Fahrzeugbauteil 9 nach innen und in einem unteren Bereich ausgehend von einem Fahrzeugbauteil 10 nach außen schwenkt, so dass in der Betriebsstellung zumindest das Objektiv 4.2 der Kamera 4 nicht von dem Fahrzeugbauteil 10 verdeckt ist und dieses freie Sicht auf die Fahrbahnoberfläche, insbesondere freie Sicht nach vorn und unten, hat.
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Um eine Erfassung des Radarsensors 3 zumindest in der Ausgangsstellung nicht zu beeinträchtigen, sind die Drehgelenke 7.1, 7.2 randseitig an einer Innenseite der Schutzabdeckung 5 angeordnet.
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Weiterhin umfasst die Sensoranordnung 1 eine an einer Innenseite der Schutzabdeckung 5 angeordnete Lichtquelle 11, beispielsweise eine Leuchtdiode, welche mittels eines Lichtleiters 12 mit einem an einer Außenseite der Schutzabdeckung 5 angeordneten Lichtauskoppelelement 13 verbunden ist. Somit ist die Schutzabdeckung 5 gleichzeitig als Beleuchtungselement für das Fahrzeug 2 verwendbar. Diese beleuchtete Ausführung der Schutzabdeckung 5 kann auch bei jedem anderen möglichen Ausführungsbeispiel der Schutzabdeckung 5, beispielsweise auch bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, vorgesehen sein.
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Zusätzlich ist in die Schutzabdeckung 5 eine Heizanordnung 14 mit einer Mehrzahl von Heizdrähten integriert, welche eine Enteisung oder ein Abtauen von Niederschlägen auf einer Oberfläche der Schutzabdeckung und somit eine sichere Funktion der Sensoranordnung 1 ermöglicht. Diese beheizte Ausführung der Schutzabdeckung 5 kann auch bei jedem anderen möglichen Ausführungsbeispiel der Schutzabdeckung 5, beispielsweise auch bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sensoranordnung
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Radarsensor
- 4
- Kamera
- 4.1
- Kabel
- 4.2
- Objektiv
- 5
- Schutzabdeckung
- 6
- Schwenkarm
- 7
- Bewegungseinheit
- 7.1
- Drehgelenk
- 7.2
- Drehgelenk
- 8
- Kühlermaske
- 9
- Fahrzeugbauteil
- 10
- Fahrzeugbauteil
- 11
- Lichtquelle
- 12
- Lichtleiter
- 13
- Lichtauskoppelelement
- 14
- Heizanordnung
- E
- Sende- und Empfangsbereich
- S
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010013338 A1 [0002]