Поворотный механизм для подвижной установки камеры на транспортном средстве

Поворотный механизм для подвижной установки камеры на транспортном средстве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данное изобретение относится к поворотному механизму для подвижной установки камеры на транспортном средстве, в частности для установки так называемой камеры заднего хода, которая предназначена для охвата наружной зоны позади транспортного средства.

Для облегчения водителю транспортного средства, например легкового автомобиля или грузового автомобиля, движения задним ходом, например при парковке, предусмотрены так называемые камеры заднего хода, которые могут охватывать заднюю наружную зону транспортного средства и отражать ее на индикаторном устройстве на арматурной доске транспортного средства. Например, камера может быть установлена на задней стороне транспортного средства так, что она способна отображать зону позади транспортного средства, включая, по меньшей мере, часть заднего бампера транспортного средства. Для защиты камеры может быть предусмотрено, что камера расположена с возможностью опускания в отверстие кузова. Особенно незаметное расположение достигается, когда камера расположена, например, с возможностью опускания в отверстие кузова, в котором дополнительно расположен управляющий элемент, например рукоятка для открывания задней двери или крышки багажника транспортного средства.

В этой связи в ЕР 2054572 В1 раскрыто устройство для открывания замка транспортного средства и для отображения наружной зоны транспортного средства. Устройство имеет выполненную в виде оболочки опору, которая находится в проломе наружной обшивки кузова, рукоятку, которая установлена с возможностью складывания в опорной оболочке и с возможностью перевода между двумя положениями складывания, и служащую для получения изображения камеру. Рукоятка установлена с возможностью перемещения вручную между положением закрывания, в котором не приведенная в действие рукоятка закрывает отверстие в опорной оболочке и оставляет не приведенным в действие замок, и положением открывания, в котором приведенная в действие рукоятка вручную перемещается из опорной оболочки и/или в опорную оболочку и приводит в действие замок. Камера расположена на задней стенке опорной оболочки. Задняя стенка опорной оболочки имеет отверстие, за которым закреплен корпус модуля, в котором установлен держатель камеры с возможностью как поворота, так и поступательного движения, с целью перемещения камеры между двумя положениями, а именно, с одной стороны, вдвинутым положением и, с другой стороны, выдвинутым положением. На корпусе модуля расположены привод, а также передача для ротационно-поступательного движения держателя камеры. Однако, в частности, на основании поступательного движения требуется сравнительно сильный электродвигатель для привода, за счет чего устройство становится сравнительно дорогим.

Поэтому задачей данного изобретения является улучшенная установка камеры, в частности камеры заднего хода.

Согласно данному изобретению эта задача решена с помощью поворотного механизма согласно пункту 1 формулы изобретения, камерного модуля согласно пункту 5 формулы изобретения, управляющего устройства согласно пункту 7 формулы изобретения и транспортного средства согласно пункту 9 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения указаны предпочтительные варианты выполнения изобретения.

Согласно данному изобретению предлагается поворотный механизм для подвижной установки камеры на транспортном средстве. Поворотный механизм содержит расположенный на стороне транспортного средства компонент, держатель камеры, первый поворотный рычаг, второй поворотный рычаг, первый поворотный шарнир, второй поворотный шарнир, третий поворотный шарнир и четвертый поворотный шарнир. Расположенный на стороне транспортного средства компонент предназначен для установки на транспортном средстве. Первый поворотный шарнир установлен на расположенном на стороне транспортного средства компоненте, а второй поворотный шарнир установлен на первом расстоянии от первого поворотного шарнира на расположенном на стороне транспортного средства компоненте. Третий поворотный шарнир установлен на держателе камеры и четвертый поворотный шарнир установлен на втором расстоянии от третьего поворотного шарнира на держателе камеры. Первый поворотный рычаг содержит первый конец, второй конец и имеет первую длину. Первый конец опирается с возможностью поворота на первый поворотный шарнир, а второй конец опирается с возможностью поворота на третий поворотный шарнир. Второй поворотный рычаг содержит первый конец, второй конец и имеет вторую длину. Первый конец опирается с возможностью поворота на второй поворотный шарнир, а второй конец опирается с возможностью поворота на четвертый поворотный шарнир. Таким образом, поворотный механизм образует четырехзвенную шарнирную опору или четырехзвенный шарнир, за счет чего можно перемещать держатель камеры из первого утопленного положения во второе выдвинутое положение вместе со смонтированной на нем камерой. Поскольку для перемещения держателя камеры требуются лишь поворотные движения на поворотных шарнирах и нет необходимости в поступательных перемещениях, например на направляющих планках или в направляющих канавках, то приведение в действие поворотного механизма возможно с приложением сравнительно небольшого усилия. За счет этого можно использовать небольшой и недорогой привод для перемещения камеры.

Согласно одному варианту выполнения первое расстояние между первым и вторым поворотными шарнирами и второе расстояние между третьим и четвертым поворотными шарнирами различны. В качестве альтернативного решения или дополнительно, первая длина первого поворотного рычага и вторая длина второго поворотного рычага могут быть различными. За счет такого асимметричного выполнения поворотного механизма можно устанавливать необходимую траекторию движения держателя камеры и расположенной на нем камеры, например может быть установлена траектория движения, при которой камера по меньшей мере частично проходит через отверстие в кузове транспортного средства и дополнительно поворачивается, с целью подходящей ориентации относительно желаемой зоны отображения.

Согласно другому варианту выполнения первое расстояние, второе расстояние, первая длина и вторая длина выбраны так, что держатель камеры является подвижным между первым положением и вторым положением относительно расположенного на стороне транспортного средства компонента. Кроме того, первое и второе расстояния, а также первая и вторая длины выбраны так, что по меньшей мере одна зона держателя камеры при движении держателя камеры между первым положением и вторым положением относительно расположенного на стороне транспортного средства компонента проходит по S-образной траектории движения. За счет S-образной траектории движения может, например, достигаться, что смонтированная на держателе камера в первом положении удерживается внутри транспортного средства с экономящей место ориентацией, с целью последующего поворота вдоль S-образной траектории движения через отверстие в кузове транспортного средства по меньшей мере частично наружу и последующей ориентации так, что камера способна отображать желаемую зону обзора. Другими словами, поворотный механизм выполняет два ротационных движения, при этом осуществляется изменение направления с первого ротационного движения во второе ротационное движение.

Согласно другому варианту выполнения поворотный механизм содержит приводной блок, например электродвигатель с редуктором, который предназначен для перемещения камеры между первым и вторым положением. Приводной блок может, например, воздействовать на один из четырех поворотных шарниров и за счет поворотного движения приводить в действие поворотный механизм. Поскольку поворотный механизм обходится без поступательных движений, то можно использовать простой редуктор, который лишь обеспечивает преобразование крутящего момента. Преобразование вращательного движения в поступательное движение не требуется, так что приводной блок можно выполнять дешевым, компактным и легким.

Кроме того, согласно данному изобретению предлагается камерный модуль для транспортного средства. Камерный модуль содержит указанный выше поворотный механизм и камеру, которая установлена на держателе камеры поворотного механизма. С помощью указанного выше четырехзвенного шарнира можно располагать камеру с экономией места в камерном модуле и дополнительно к этому с экономией места перемещать во второе положение, с целью ориентации на заданную зону отображения.

Согласно одному варианту выполнения, расположенный на стороне транспортного средства компонент содержит корпус, например корпус камерного модуля, с отверстием. Первое расстояние, второе расстояние, первая длина и вторая длина поворотного механизма выбраны так, что камера подвижна между первым положением и вторым положением относительно корпуса. В первом положении камера расположена внутри корпуса, а во втором положении камера по меньшей мере частично выступает наружу через отверстие корпуса. Кроме того, в корпусе камерного модуля может быть расположен указанный выше приводной блок. За счет того, что поворотный механизм, камера и, возможно, приводной блок размещены в корпусе камерного модуля и корпус одновременно содержит расположенный на стороне транспортного средства компонент, на котором установлены первый и второй поворотный шарнир, можно получать компактный камерный модуль, который можно устанавливать на подходящем отверстии в кузове на внутренней стороне кузова в виде легко заменяемого модульного блока.

Кроме того, согласно данному изобретению предлагается управляющее устройство для открывания замка транспортного средства. Управляющее устройство содержит рукоятку и указанный выше камерный модуль. Рукоятка предназначена для установки в отверстии наружной обшивки кузова транспортного средства и для перемещения из исходного положения в приведенное в действие положение для открывания замка транспортного средства. Рукоятка по существу закрывает в исходном положении отверстие в наружной обшивке и выступает в приведенном в действие положении по меньшей мере частично из наружной обшивки. Рукоятка может иметь, например, форму крышки и при приведении в действие по меньшей мере частично поворачиваться наружу из наружной обшивки. Камерный модуль предназначен для установки во внутренней зоне транспортного средства внутри наружной обшивки так, что отверстие корпуса камерного модуля и отверстие наружной обшивки лежат противоположно друг другу так, что камера во втором положении по меньшей мере частично выступает наружу через отверстие корпуса и через отверстие наружной обшивки. В противоположность этому, в первом положении камера расположена полностью внутри корпуса камерного модуля, так что рукоятка может плоско лежать на наружной обшивке или внутри нее и тем самым закрывать отверстие в кузове транспортного средства. Одновременно за счет этого камера защищена снаружи.

Согласно одному варианту выполнения рукоятка вместе с движением камеры из первого положения во второе положение перемещается из исходного положения в приведенное в действие положение. За счет этого автоматически освобождается отверстие в наружной обшивке кузова транспортного средства, так что камера может направляться через отверстие в наружной обшивке так, что может отображаться желаемая зона. Дополнительно к этому, на отверстии корпуса камерного модуля может быть предусмотрена другая крышка, например защитная крышка с уплотнением, которая за счет движения камеры может поворачиваться из первого положения во второе положение. Эта дополнительная крышка обеспечивает защиту камеры и камерного модуля, когда рукоятка приводится в действие вручную и, например, рука пользователя под рукояткой входит в отверстие кузова транспортного средства.

Кроме того, согласно данному изобретению предлагается транспортное средство, которое содержит кузов и указанное выше управляющее устройство. В наружной обшивке кузова предусмотрено отверстие и рукоятка управляющего устройства установлена в отверстии наружной обшивки. Камерный модуль управляющего устройства установлен во внутренней зоне транспортного средства так, что отверстие корпуса и отверстие наружной обшивки лежат противоположно друг другу так, что камера во втором положении по меньшей мере частично выступает наружу через отверстие корпуса и отверстие наружной обшивки. В таком транспортном средстве камера может выдвигаться в случае необходимости, например при парковке или движении задним ходом, и в не используемом состоянии защищенно храниться внутри транспортного средства. За счет того, что камера выполнена в виде части управляющего устройства, возможно незаметное размещение камеры на транспортном средстве.

Кузов транспортного средства может содержать, например, заднюю дверь или крышку багажника транспортного средства. В этом случае управляющее устройство может служить для открывания замка задней двери или крышки багажника. Камера в первом положении защищенно расположена внутри задней двери или крышки багажника, а во втором положении камера выступает из управляющего устройства наружу так, что при закрытой задней двери или закрытой крышке багажника объектив камеры может отображать заднюю зону грунта позади транспортного средства. Однако такие управляющие устройства с интегрированной камерой могут быть также установлены в других местах транспортного средства, например в зоне боковых дверей транспортного средства, с целью, например, отображения бокового расстояния транспортного средства до края полосы движения или маркировки полосы движения.

Ниже приводится подробное описание данного изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

Фиг.1 - управляющее устройство согласно одному варианту выполнения данного изобретения, в задней двери транспортного средства;

Фиг. 2-5 - стадии движения поворотного механизма и камеры управляющего устройства согласно Фиг.1;

Фиг.6 - транспортное средство согласно одному варианту выполнения данного изобретения, вид сзади;

Фиг.7 - транспортное средство согласно одному варианту выполнения данного изобретения, вид сбоку.

На Фиг.1 показан частично разрез задней двери 1 транспортного средства с наружной стороной 2. Наружная сторона 2 образует часть кузова транспортного средства. В задней двери 1 предусмотрено отверстие, в котором находится управляющее устройство 3 для открывания замка (не изображен на Фиг.1) задней двери 1 транспортного средства. Управляющее устройство 3 содержит корпус 4, который установлен в отверстии задней двери 1. В корпусе 4 установлена рукоятка 5 с возможностью поворота вокруг поворотной оси 6. В не приведенном в действие состоянии рукоятки 5, рукоятка 5 заканчивается по существу заподлицо с наружной обшивкой 2 задней двери 1.

На Фиг.5 показано приведенное в действие состояние рукоятки 5, в котором верхняя часть рукоятки 5 отклонена в корпус 4 управляющего устройства, а нижняя часть рукоятки 5 выступает из корпуса 4 и наружной обшивки 2 задней двери 1. Кроме того, управляющее устройство 3 содержит камерный модуль 7 с корпусом 8 камерного модуля. Корпус 8 камерного модуля имеет отверстие 9, которое предназначено для закрывания крышкой 10, которая установлена с возможностью поворота вокруг оси 11. На Фиг.1 крышка 10 показана в открытом состоянии, так что на Фиг.1 имеется соединение из внутреннего пространства корпуса 8 камерного модуля через отверстие 10 и выступающую наружу рукоятку 5 с окружением транспортного средства. В корпусе 8 камерного модуля находится камера 12 с объективом 13. Объектив 13 имеет зону отображения, которая схематично изображена на Фиг.1 с помощью штриховых линий и угловой дуги 14.

Камера 12 установлена подвижно на корпусе 8 камерного модуля с помощью четырехзвенного шарнира. Четырехзвенный шарнир содержит первый поворотный шарнир 15, который установлен на корпусе 8 камерного модуля, первый поворотный рычаг 16, который опирается первым концом с возможностью поворота на первый поворотный шарнир 15, второй поворотный шарнир 17, который установлен на первом расстоянии от первого поворотного шарнира 15 на корпусе 8 камерного модуля, второй поворотный рычаг 18, который первым концом опирается с возможностью поворота на второй поворотный шарнир 17, держатель 19 камеры, на котором установлена камера 12, третий поворотный шарнир 20, который установлен на держателе 19 камеры и на который опирается с возможностью поворота второй конец первого поворотного рычага 16, и четвертый поворотный шарнир 21, который установлен на втором расстоянии от третьего поворотного шарнира 20 на держателе 19 камеры и на который опирается с возможностью поворота второй конец второго поворотного рычага 18. Второй поворотный рычаг 18 частично закрыт на Фиг.1 камерой 12 и держателем 19 камеры и поэтому частично изображен на Фиг.1 штриховыми линиями. Первый поворотный рычаг 16 имеет первую длину, которая отлична от длины второго поворотного рычага 18. Также расстояние между первым поворотным шарниром 15 и вторым поворотным шарниром 17 отличается от расстояния между третьим поворотным шарниром 20 и четвертым поворотным шарниром 21. Длины поворотных рычагов 16 и 18 и расстояния между поворотными шарнирами выбраны так, что камера 12 может перемещаться между первым положением и вторым положением. В первом положении камера 12 находится в показанном на Фиг.1 положении, а во втором положении камера 12 находится в показанном на Фиг.5 положении. Стадии перемещения камеры 12 между показанным на Фиг.1 положением и показанным на Фиг.5 положением изображены на Фиг.2, 3 и 4. На Фиг. 1-5 одинаковые компоненты обозначены одинаковыми позициями.

Ниже приводится подробное описание перемещения камеры 12 из первого положения во второе положение.

На Фиг.1 камера 12 расположена полностью и с экономией места (т.е. почти вертикально внутри задней двери) в корпусе 8 камерного модуля.

На Фиг.2 показано состояние, в котором объектив 13 камеры 12 уже частично выступает через отверстие 9 корпуса 8 камерного модуля.

На Фиг.3 показано следующее состояние, в котором объектив 13 расположен уже полностью снаружи корпуса 8 камерного модуля, и часть камеры 12 выступает через отверстие 9 корпуса 8 камерного модуля. Камера 12 при своем перемещении из показанного на Фиг.1 положения в показанное на Фиг.3 положение повернулась в целом так, что она переместилась через отверстие 9.

На Фиг.4 показано состояние, в котором камера 12 переместилась еще дальше в направлении наружной обшивки 2 задней двери 1, и тем самым объектив 13 уже имеет свободный обзор зоны позади задней двери 1, соответственно, позади транспортного средства. Для обеспечения лучшего обзора, в частности зоны непосредственно позади бампера транспортного средства и даже сверху бампера транспортного средства, камера 12, как показано на Фиг.5, перемещается дальше наружу настолько, что объектив 13 выступает через отверстие в наружной обшивке 2 задней двери 1, и камера 12 дополнительно поворачивается так, что зона обзора 14 расширяется в направлении бампера транспортного средства, т.е. продольная ось камеры устанавливается более круто.

На Фиг.5 весь ход перемещения объектива 13 показан в виде траектории 22 движения. Маркировка крестиками вдоль траектории 22 движения показывает стадии на Фиг. 1-5, т.е. крестик совсем слева показывает положение объектива 13 на Фиг.1, следующий крестик показывает положение объектива 13 на Фиг.2 и т.д., пока, наконец, крестик совсем справа на траектории 22 движения показывает положение объектива 13 на Фиг.5. Как показано на Фиг.5, траектория 22 движения имеет S-образное прохождение. За счет этого камера 12 может быть переведена экономящим место образом из ее исходного положения, как показано на Фиг.1, в ее рабочее положение, как показано на Фиг.5. Движение четырехзвенного шарнира можно выполнять, например, с помощью электродвигателя в качестве приводного блока в соединении с редуктором. Приводной блок может выполнять поворотное движение на первом поворотном шарнире 15 или на втором поворотном шарнире 17. Таким образом, перемещение в показанное на Фиг.5 рабочее положение достигается за счет того, что камера с помощью двух ротационных движений с одной точкой поворота переводится в достаточно выступающее наружу положение. По сравнению с лишь ротационным движением, два ротационных движения обеспечивают, что зона обзора не имеет ограничения как в верхнем, так и в нижнем диапазоне, т.е. обеспечивается, в частности, свободный обзор сверху бампера.

Защитная крышка 10 может с помощью поворотного шарнира 11 перемещаться так, что за счет контакта и трения между защитной крышкой 10 и камерой 12 не возникают шумы. Кроме того, крышка 10 обеспечивает защиту от пыли, брызг воды и манипулирования камерой. Поворотный шарнир 11 защитной крышки 10 можно приводить в действие, например, через соединительный механизм с помощью того же приводного блока, который приводит в действие четырехзвенный шарнир.

На Фиг.6 показано транспортное средство 23 с задней дверью 1, в которой расположено показанное на Фиг. 1-5 управляющее устройство 3 в отверстии задней двери 1. Рукоятка 5 в показанном на Фиг.5 варианте выполнения выполнена в виде эмблемы транспортного средства.

На Фиг.7 показано транспортное средство 23 на виде сбоку. Рукоятка 5 управляющего устройства 3 находится в приведенном в действие положении, так что под рукояткой 5 может выдвигаться камера 12, как показано на Фиг. 1-5, с целью отображения зоны 14 обзора. Отображаемую камерой 12 зону обзора можно показывать, например, на индикаторном блоке 24 транспортного средства 23, так что водитель транспортного средства 23 при движении задним ходом, например при парковке и маневрировании, получает информацию о зоне 14 позади транспортного средства.

Хотя в приведенном выше описании предметом является поворотный механизм для подвижной установки камеры 12 в задней двери или крышке 1 багажника в виде четырехзвенного шарнира, данное изобретение этим не ограничивается, а охватывает также поворотные механизмы с многозвенными шарнирами с более чем двумя шарнирами. Кроме того, данное изобретение не ограничивается тем, что поворотный механизм установлен в задней двери или крышке багажника транспортного средства. Другими возможными местами установки являются, например, решетка радиатора или эмблема радиатора, или боковые зоны транспортного средства, например дверные ручки или наружные зеркала транспортного средства.

1. Поворотный механизм для подвижной установки камеры на транспортном средстве, при этом поворотный механизм содержит расположенный на стороне транспортного средства компонент (8), который предназначен для установки на транспортном средстве (1; 23), первый поворотный шарнир (15), который установлен на расположенном на стороне транспортного средства компоненте (8), первый поворотный рычаг (16), содержащий первый конец, второй конец и имеющий первую длину, при этом первый конец опирается с возможностью поворота на первый поворотный шарнир (15), второй поворотный шарнир (17), который установлен на первом расстоянии от первого поворотного шарнира (15) на расположенном на стороне транспортного средства компоненте, второй поворотный рычаг (18), содержащий первый конец, второй конец и имеющий вторую длину, при этом первый конец опирается с возможностью поворота на второй поворотный шарнир (17), держатель (19) камеры, который предназначен для установки камеры (12), третий поворотный шарнир (20), который установлен на держателе (19) камеры и на который опирается с возможностью поворота второй конец первого поворотного рычага (16), и четвертый поворотный шарнир (21), который установлен на втором расстоянии от третьего поворотного шарнира (20) на держателе (19) камеры и на который опирается с возможностью поворота второй конец второго поворотного рычага (18).

2. Поворотный механизм по п.1, в котором первое расстояние и второе расстояние различны и/или первая длина и вторая длина различны.

3. Поворотный механизм по п.1 или 2, в котором первое расстояние, второе расстояние, первая длина и вторая длина выбраны так, что держатель (19) камеры является подвижным между первым положением и вторым положением относительно расположенного на стороне транспортного средства компонента (8) и по меньшей мере одна зона держателя (19) камеры при движении держателя (19) камеры между первым положением и вторым положением относительно расположенного на стороне транспортного средства компонента проходит по S-образной траектории (22) движения.

4. Поворотный механизм по п.3, дополнительно содержащий приводной блок, который предназначен для перемещения держателя (19) камеры между первым и вторым положением.

5. Камерный модуль для транспортного средства, содержащий поворотный механизм по любому из пп.1-4 и камеру (12), которая установлена на держателе (19) камеры поворотного механизма.

6. Камерный модуль по п.5, в котором расположенный на стороне транспортного средства компонент (8) содержит корпус с отверстием (9), при этом первое расстояние, второе расстояние, первая длина и вторая длина поворотного механизма выбраны так, что камера (12) подвижна между первым положением и вторым положением относительно корпуса (8), при этом в первом положении камера (12) расположена внутри корпуса (8), и при этом во втором положении камера (12) по меньшей мере частично выступает наружу через отверстие (9) корпуса (8).

7. Управляющее устройство для открывания замка транспортного средства, содержащее рукоятку (5), которая предназначена для установки в отверстии наружной обшивки (2) кузова транспортного средства (1) и для перемещения из исходного положения в приведенное в действие положение для открывания замка транспортного средства, при этом рукоятка (5) по существу закрывает в исходном положении отверстие в наружной обшивке (2) и выступает в приведенном в действие положении по меньшей мере частично из наружной обшивки (2), и камерный модуль (7) по п. 6, который предназначен для установки во внутренней зоне транспортного средства (1; 23) внутри наружной обшивки (2) так, что отверстие (9) корпуса (8) и отверстие в наружной обшивке (2) лежат противоположно друг другу так, что камера (12) во втором положении по меньшей мере частично выступает наружу через отверстие (9) корпуса (8) и через отверстие наружной обшивки (2).

8. Управляющее устройство по п.7, в котором рукоятка (5) вместе с движением камеры из первого положения во второе положение перемещается из исходного положения в приведенное в действие положение.

9. Транспортное средство, содержащее кузов (1) с наружной обшивкой (2), в которой предусмотрено отверстие, и управляющее устройство (3) по п.7 или 8, при этом рукоятка (5) управляющего устройства (3) установлена в отверстии наружной обшивки (2), и при этом камерный модуль (7) управляющего устройства (3) установлен во внутренней зоне транспортного средства (1; 23) так, что отверстие (9) корпуса (8) и отверстие наружной обшивки (2) лежат противоположно друг другу так, что камера (12) во втором положении по меньшей мере частично выступает наружу через отверстие (9) корпуса (8) и через отверстие наружной обшивки (2).

10. Транспортное средство по п.9, в котором кузов (1) содержит заднюю дверь или крышку багажника транспортного средства (23), при этом управляющее устройство (3) служит для открывания замка задней двери или крышки багажника, при этом камерный модуль (7) установлен так, что при закрытой задней двери или крышке багажника, объектив (13) камеры (12) во втором положении направлен на заднюю зону (14) грунта позади транспортного средства (23).