本发明涉及一种用于叠合机动车上的摄像机的装置，特别是一种用于机动车的反射镜替换系统的叠合装置。本发明还涉及一种带有用于叠合摄像机的装置的机动车。
背景技术：
用于覆盖间接的视场的后视镜系统日益被摄像机/显示器系统接替。所需要的摄像机必须设置在车辆旁侧一定的距离处和/或设置在车辆前面，以便能够覆盖所需要的观察区域。由此产生了能达到相当大的范围的摄像机臂。
由于需要无遮挡的位置、驾驶员的观察区域往往不存在、因与其它物体接触而存在受损危险，所以有利地给摄像机臂设置了叠合机构。该叠合机构能实现在碰到障碍时使得摄像机臂叠合。
de102012015385b3例如公开了一种叠合机构。用于机动车反射镜替换系统的摄像机臂含有第一壳体部件和第二壳体部件。第一壳体部件容纳着图像摄取单元。第二壳体部件适合于位置固定地与机动车的车身连接。在第一壳体部件和第二壳体部件之间设置了摆动机构，从而第一壳体部件可相对于第二壳体部件围绕摆动轴线摆动。
由us5,027,200a公开了一种摄像机单元，其可以安置在商用车旁侧。该摄像机单元可以通过缩进和伸出机构平移地缩入到壳体上的内凹中或者从中伸出。此外，该摄像机设备可以具有两个摆动机构，用于使得摄像机在工作期间摆动。摄像机由此可以在工作中围绕水平的轴线和围绕竖直轴线摆动。但该装置不适合于叠合。该装置不能改变展臂长度，即相距车辆的距离，从而各壳体部分不能彼此相对折叠。
叠合装置对可相对摆动的部件、即摄像机臂和摄像机底座进行几何限制。结果是，那些部件的几何形状必须考虑到一定的摆动自由空间，由此在空气动力学上具有不利的影响，并在设计方面受到限制性约束。
技术实现要素：
本发明的目的因而是，提出一种改善的叠合装置。本发明的另一目的尤其在于，提出一种叠合装置，其限定了摆动自由空间，从而能为整个系统实现设计摄像机臂和摄像机底座的在最大的程度上可自由选择的且封闭的造型，直至车身外轮廓。
这些目的通过具有独立权利要求的特征的用于叠合摄像机的装置得以实现。本发明的有利的实施方式和应用可由从属权利要求得到。
用于叠合机动车上的摄像机以在与障碍物碰撞时保护其本身的装置，尤其是用于机动车反射镜替换系统的叠合装置。该装置具有第一壳体部件、特别是摄像机臂，在其中容纳着或可容纳摄像机。该装置具有第二壳体部件、特别是摄像机底座，其被设计用于位置固定地与机动车(机动车的车身)连接。第一壳体部件和第二壳体部件通过第一摆动连接件可摆动地相互连接，该第一摆动连接件限定了第一旋转轴线。附加地，第一壳体部件和第二壳体部件通过第二摆动连接件可摆动地相互连接，该第二摆动连接件限定了第二旋转轴线。第一转轴线和第二旋转轴线相互间隔开。
设置多个旋转轴线能实现第一壳体部件的宽广的摆动范围，从而该第一壳体部件能够相对于碰到的物体摆动得远远地摆动开。这个优势还可以通过把两个旋转轴线尽可能靠近车辆的车身设置而得到强化。第一壳体部件和第二壳体部件还可以由于设置了两个摆动连接件而更灵活地予以设计。这可以特别是有利于设计所述装置的空气动力学上的外罩。
在这里，术语“用于叠合的装置”或“叠合装置”系指一种装置，其在工作位置与叠合位置之间改变该装置的展臂长度，即相距车身的距离。由此可以在与障碍物碰撞时、或者预防性地在与障碍物碰撞之前，把装置带至叠合位置，以便通过缩短展臂长度来避开障碍物。特别地，这些术语并非指被设置用于使得摄像机在工作期间摆动以便改变摄像机的视场的装置。
第一摆动连接件和/或第二摆动连接件例如可以构造成可转动地支撑的转动销或转动杆。
在第一壳体部件中也可以容纳用于监视多个区域的多个摄像机。
有利地，第一旋转轴线基本上平行于第二旋转轴线。
在此，针对于第一旋转轴线和第二旋转轴线的平行布置，术语“基本上”的意思是，第一旋转轴线和第二旋转轴线夹成一个小于10°、特别是小于5°、优选小于2.5°的角度，或者相互平行地伸展。在弯曲地布置的情况下，该术语的含义是，垂直于第一旋转轴线的第一平面和垂直于第二旋转轴线的第二平面夹成一个小于10°、特别是小于5°、优选小于2.5°的角度，或者平行地伸展。
在一种实施方式中，第一壳体部件可相对于第二壳体部件从用于摄像机的工作位置沿第一方向摆动至第一叠合位置和/或沿第二方向摆动至第二叠合位置。第二方向特别是与第一方向相反。这能实现可以有选择地使得该装置向前或向后摆动。
在一种设计变型中，第一壳体部件和第二壳体部件相互连接，从而第一壳体部件从在工作位置与第一叠合位置之间的中间位置被加载(beaufschlagt)，以便取工作位置或第一叠合位置。替代地或附加地，第一壳体部件和第二壳体部件相互连接，从而第一壳体部件从在工作位置与第二叠合位置之间的中间位置被加载，以便取工作位置或第二叠合位置。
换句话说，例如可以使得力以这样的方式作用到壳体部件上，使得仅仅工作位置和叠合位置是第一壳体部件的稳定位置。从在叠合位置与工作位置之间的中间位置，第一壳体部件自动地例如在力的影响下移动至稳定的位置之一。
在一种特别优选的实施例中，第一壳体部件和第二壳体部件通过至少一个上止点支承件相互连接。上止点支承件可以被设置为，使得(仅仅)用于摄像机的工作位置和叠合位置才是第一壳体部件的稳定的位置。
上止点支撑和为了取稳定的位置而在中间位置对第一壳体部件的加载，防止了第一壳体部件在只是较小的力作用下叠合，例如在机动车行驶期间处于逆风的情况下。
优选地，该装置还具有中间件。第一壳体部件和中间件通过第一摆动连接件可摆动地相互连接。替代地或附加地，第二壳体部件和中间件通过第二摆动连接件可摆动地相互连接。
中间件可以经过设计，并与第一壳体部件和第二部件连接，从而该中间件在第一壳体部件摆动时从用于摄像机的工作位置一同摆动至第一叠合位置，和/或在第一壳体部件摆动时并不从用于摄像机的工作位置一同摆动至第二叠合位置。
在另一种设计变型中，第一壳体部件具有第一连接区域。第一连接区域通过第一摆动连接件与中间件连接。中间件具有第一引导部件、特别是第一引导套筒。该引导部件支撑在第一连接区域的第一引导轮廓上。
替代地或附加地，第二壳体部件具有通过第二摆动连接件与中间件连接的第二连接区域。中间件具有第二引导部件、特别是第二引导套筒，该第二引导部件支撑在第二连接区域的第二引导轮廓上。
通过支撑在引导轮廓上的引导部件，第一壳体区域受引导地在工作位置与叠合位置之间摆动。
在另一实施方式中，第一引导部件和/或第二引导部件可移动地、特别是可平移移动地支承。可移动的支承能为相应的引导部件实现支撑在连接区域的相应的引导轮廓上并在摆动时跟随该引导轮廓。
第一引导部件和/或第二引导部件可以例如在中间件中的腔内可移动地支承。附加地，第一引导部件和第二引导部件可以在相对端从腔中伸出来，以便接触引导轮廓。
中间件可以由第一区域和第二区域构成。第一区域可以与第二区域固定地连接。第一区域可以通过第一摆动连接件与第一壳体部件、特别是第一连接区域连接。第一区域可以通过第二摆动连接件与第二壳体部件、特别是第二连接区域连接。第二区域可以具有第一引导部件、第二引导部件和/或腔。
在另一实施例中，中间件具有弹性部件、特别是压缩弹簧。弹性部件对第一引导部件加载，用于支撑在第一引导轮廓上。替代地或附加地，弹性部件对第二引导部件加载，用于支撑在第二引导轮廓上。替代地或补充地，弹性部件使得第一引导部件和第二引导部件相互支撑。
弹性部件可以例如设置在第一引导部件和第二引导部件之间的中间件的腔中。
有利地，第一引导轮廓和第一引导部件被构造为，使得第一壳体部件和中间件在两个摆动位置之间通过上止点支承件可相对摆动。替代地或补充地，第二引导轮廓和第二引导部件被构造为，使得第二壳体部件和中间件在两个摆动位置之间通过上止点支承件可相对摆动。如果上止点支承件的稳定的摆动位置例如被设计成叠合位置和用于摄像机的工作位置，则可以特别简单地取所述位置。由此可以使得第一壳体部件例如在接触时直接叠合至叠合位置，以便防止更大的损坏。从叠合位置起，第一壳体部件还可以采用简单的方式通过上止点支承件返回到工作位置。上止点支承件还防止第一壳体部件在仅仅较小的力作用下就叠合，例如在机动车行驶期间处于逆风的情况下。
在另一设计变型中，第一引导部件滑动地或者通过滚轮支撑在第一引导轮廓上。替代地或附加地，第二引导部件滑动地或者通过滚轮支撑在第二引导轮廓上。因而视应用情况而定，有用来支撑引导部件的可靠的机构可供使用。
在一种特别优选的实施例中，第一壳体部件的外罩和第二壳体部件的外罩在第一壳体部件的用于摄像机的工作位置齐平地相互贴靠。
换句话说，当第一壳体部件相对于第二壳体部件处于用于摄像机的工作位置时，第一壳体部件的第一外罩的外边缘和第二壳体部件的第二外罩的外边缘可以沿着直的或弯曲的曲线相互贴靠。
这具有如下优点：在工作位置，由第一壳体部件和第二壳体部件形成了封闭的造型。这特别是出于空气动力学的和美学的运动原因而可以是优选的。
在另一实施方式中，该装置还具有驱动单元，例如电动机，用于使得第一壳体部件相对于第二壳体部件自动地摆动。
驱动单元可以由机动车的驾驶员用来使得第一壳体部件叠合和往回折叠，如果驾驶员想要例如在换道情况下减小装置的展臂长度以便例如绕开障碍物的话。
驱动单元可以设置在第一壳体部件和/或第二壳体部件中。替代地或附加地，驱动单元可以与第一摆动连接件和/或第二摆动连接件连接。
优选地，该装置还具有至少一个防撞部件。该防撞部件可松开地安置在第一壳体部件和/或第二壳体部件上，用于在碰撞时保护装置，特别是用于保护摄像机和第一壳体部件。防撞部件可以弹性地和/或塑性地变形。防撞部件可以具有弹性体区域。在碰撞时，尽管引起了第一壳体部件叠合，防撞部件也可以松开。这样就防止第一壳体部件和特别是摄像机受损。于是，可以通过可松开的安置以简单的方式又将一个新的或维修过的防撞部件安置在第一壳体部件上。防撞部件也可以设计成磨损件。
本发明还涉及一种机动车特别是商用车，其具有如这里所公开的装置。该装置可以位置固定地例如安置在车身的纵向外侧面上。特别地，该装置可以位置固定地安置在车身的驾驶室的纵向外侧面上。
附图说明
本发明的前述优选的实施方式和特征可任意相互组合。本发明的其它细节和优点将在下面参照附图予以介绍。其中：
图1a为商用车的一个区域的正视图；
图1b为商用车的车顶的俯视图；
图2a为处于第一叠合位置的叠合装置的俯视图；
图2b为处于第二叠合位置的叠合装置的俯视图；
图3a为在用于容纳于叠合装置中的摄像机的工作位置的叠合装置的正视图；
图3b为沿着图3a中的线x-x剖切的叠合装置的剖视图；
图4为叠合装置的中间件的详图；
图5a为在工作位置与第一叠合位置之间的路径上处于中间位置的叠合装置的正视图；
图5b为沿着图5a中的线y-y剖切的叠合装置的无阴影线的剖视图；
图6a为在工作位置与第二叠合位置之间的路径上处于中间位置的叠合装置的正视图；
图6b为沿着图6a中的线z-z剖切的叠合装置的无阴影线的剖视图；和
图7为叠合装置的另一实施方式的示意图。
具体实施方式
图1a和图1b示出了车辆10的前部区域。在驾驶员侧(这里为行驶方向左侧)，车辆10配备了反射镜系统。在副驾驶员侧，车辆10配备了设置在叠合装置12中的反射镜替换系统。该叠合装置12位置固定地安置在车辆10的车身上，特别是安置在车辆10的驾驶室处。
在图1b中，叠合装置12位于用于容纳在叠合装置12中的摄像机的工作位置。从该位置起，叠合装置12可以沿着双箭头a，参照车辆10的行驶方向向前和向后摆动。叠合过程可以例如在与其它交通参与者的构件或者与车辆周围的静止的障碍物比如大门入口、墙壁突出物、交通指示牌等发生碰撞时自动地进行。叠合过程还可以由车辆乘员进行，以便例如避开突出的障碍物。
图2a和图2b示出了处于前面的第一叠合位置(图2a)和后面的第二叠合位置(图2b)的叠合装置12。在所示实施方式中，叠合装置12具有第一壳体部件14形式的摄像机臂。叠合装置12还具有第二壳体部件16形式的摄像机底座。第一壳体部件14通过中间件32与第二壳体部件16可摆动地连接。第二壳体部件16位置固定地固定在车辆10的车身上。中间件32部分地容纳在第二壳体部件16的内部。
在图3a中，在车辆的行驶方向上从前面示出了叠合装置12。该叠合装置12(第一壳体部件14)位于用于摄像机的工作位置。第一壳体部件14具有外罩18。第二壳体部件16具有外罩20。在工作位置，第一壳体部件14的外罩18和第二壳体部件16的外罩20齐平地相互贴靠。具体而言，第一壳体部件14的外罩18的外边缘24和第二壳体部件16的外罩20的外边缘22接触。外边缘22和外边缘24之间的接触沿着弯曲的曲线进行。外罩18、外罩20的这种布置和构造导致在工作位置的叠合装置12的封闭的造型。这特别是在空气动力方面和设计方面是有利的。
图3b为沿着图3a中的线x-x剖切的叠合装置12的剖视图。叠合装置12具有第一壳体部件14、中间件32和第二壳体部件20。摄像机26设置在第一壳体部件14中，且朝向所希望的区域。在一些实施方式中，也可以把多个摄像机设置在第一壳体部件14中。
如图3a和图3b中所示，当第二壳体部件14处于摄像机26的工作位置时，中间件32完全位于第二壳体部件16的外罩20的内部。
第一壳体部件14具有第一连接区域34。第二壳体部件16具有第二连接区域36。第一连接区域34通过第一摆动连接件28和第二摆动连接件30与第二连接区域36连接。具体地，第一摆动连接件28使得第一连接区域34与中间件32的第一区域32a连接。第一摆动连接件28限定了第一旋转轴线b。第一连接区域34和中间件32的第一区域32a可以围绕旋转轴线b相对摆动。第二摆动连接件30使得第一区域32a与第二连接区域36连接。第二摆动连接件30限定了第二旋转轴线c。第一旋转轴线b平行于第二旋转轴线c。第一区域32a(中间件32)可以相对于第二连接区域36围绕第二旋转轴线c摆动。第一摆动连接件28和第二摆动连接件30可以例如构造成可转动地支承的转动销或转动杆。
中间件32还具有第二区域32b。第一区域32a和第二区域32b相互固定。在其它实施方式中，第一区域32a和第二区域32b可以例如是由一个部件制得的中间件32的一体的区域。
在第二区域32b中设置了腔(空腔)。在该空腔内可移动地设置了第一引导部件38和第二引导部件42。第一引导部件38部分地从中间件32的第二区域32b的壳体区段伸出。第一引导部件38在第二区域32b的腔中的移动改变了第一引导部件38的伸出的区段的长度。第二引导部件42相对于第一引导部件38在相对侧部分地从中间件32的第二区域32b的壳体区段伸出。第二引导部件42的伸出的区段的长度也随着第二引导部件42的在第二区域32b的腔的移动而改变。
第一连接区域34具有第一引导轮廓40，第二连接区域36具有第二引导轮廓44。第一壳体部件14通过第一引导轮廓40和第一引导部件38支撑在中间件32上。中间件32通过第二引导部件42和第二引导轮廓44支撑在第二壳体部件16上。因此，第一壳体部件14通过中间件32支撑在第二壳体部件16上。
在第一壳体部件14相对于第二壳体部件16沿第一方向摆动期间，特别是第一引导部件38沿着第一引导轮廓40引导。在第一壳体部件14相对于第二壳体部件16沿与第一方向相反的第二方向摆动期间，特别是第二引导部件42沿着第二引导轮廓44引导。
图4放大地示出了中间件32的细节。第一引导部件38作为带有套筒区段的引导套筒设置在中间件32的第二区域32b的腔中。第二引导部件42作为带有套筒区段的引导套筒设置在中间件32的第二区域32b的腔中。
压缩弹簧形式的弹性部件46彼此相对地支撑着第一引导部件38和第二引导部件42。弹性部件46设置在中间件32的第二区域32b的腔中。弹性部件46部分地伸展到第一引导部件38的和第二引导部件42的套筒区段中。
弹性部件46对第一引导部件38加载，以便贴靠在第一引导轮廓40上。同样地，弹性部件46对第二引导部件42加载，以便贴靠在第二引导轮廓44上。第一引导部件38可以通过滚轮39在第一引导轮廓40上滚动。第二引导部件42也可以通过滚轮41在第二引导轮廓44上滚动。在其它实施方式中，这些引导部件可以设置有滑动部件等，从而它们能够在引导轮廓上滑动。
图5a和图5b示出在通至前面的叠合位置(参见图2a)的路径上处于中间位置的叠合装置12。具体地，第一壳体部件14与中间件32一起围绕第二旋转轴线c摆动。同时，第二引导部件42在第二引导轮廓44上滚动。第二引导部件42在此首先通过第二引导轮廓44克服压缩弹簧46的弹力(参见图4)在中间件32中朝向第一引导部件38移动。在越过第二引导轮廓44的最大量44a之后，第二引导部件42又沿相反的方向移动(移出)。最后，第二引导部件42的滚轮到达容纳部44b。在此，第二壳体部件14位于前面的叠合位置。第二引导轮廓44与第二引导部件42的移动之间的所述配合用作上止点支撑。在此，为了使得第二引导部件42相对于第二引导轮廓44定位，仅仅设置了两个稳定的位置。当第二引导部件42的滚轮位于第二引导轮廓44的容纳部44c中时，取第一稳定的位置。在这里，第一壳体部件14位于摄像机26的工作位置(参见图3b)。当第二引导部件42的滚轮位于容纳部44b中时，取第二稳定的位置。在这里，第一壳体部件14位于前面的叠合位置。在这两个稳定的位置之间的全部的中间位置，由于第二引导轮廓44的形状且由于被弹性部件46加载(参见图4)，使得第二引导套筒42自动地取两个稳定的位置之一。
图6a和图6b示出在通至后面的叠合位置(参见图2b)的路径上处于中间位置的叠合装置12。具体地，第一壳体部件14围绕旋转轴线b摆动，而中间件32并不一同移动。第一引导轮廓40和第一引导部件38的配置类似于第二引导轮廓44和第二引导部件42的配置。特别地，第一引导轮廓40和第一引导部件38也作为上止点支承件而配合作用，从而第一壳体部件14只能取两个稳定的位置。这些位置是摄像机26的工作位置和后面的叠合位置(参见图2b)。
本领域技术人员理解，引导部件38和引导部件42可以经过设计，从而它们仅仅释放对于上止点支承件来说必需的路径。引导轮廓40和引导轮廓44还可以经过设计，从而它们在叠合位置(参见图2a和图2b)中为压缩弹簧46(参见图4)释放的松弛路径比在摄像机26的工作位置中要小。也就是说，相比于在工作位置，压缩弹簧46在叠合位置压缩得更强烈。由此可以防止在从叠合位置往回折叠时引起在相应另一方向上的叠合过程，因为在这种情况下引导部件38和42提前相互支撑。
在其它实施方式中，中间件32的布置和配置也可以这样规定：中间件32在叠合至后面的叠合位置时一同移动，而中间件32在叠合至前面的叠合位置时不一同移动。
图7示出叠合装置的另一种设计。在这里，叠合装置用附图标记12‘标出。叠合装置12‘可以与前述叠合装置12类似地设计。附加地，叠合装置12‘可以具有防撞部件48和/或驱动单元50。
防撞部件48特别是能够可松开地安置在第一壳体部件14上。在与障碍物碰撞时，防撞部件48可以防止第一壳体部件14的重要的构件比如一个或多个摄像机受损。在碰到障碍时，防撞部件48在塑性的或弹性的变形情况下引起第一壳体部件14叠合。在车辆10的行驶方向上观察，防撞部件48例如可以位于第一壳体部件14的前侧，和/或位于第一壳体部件14的后侧。在受损情况下，防撞部件48由于其可松开地安置在第一壳体部件14上，可以通过简单的方式予以更换。
驱动单元50可以被设计用于使得第一壳体部件14相对于第二壳体部件16自动地摆动。驱动单元50可以至少部分地容纳在第一壳体部件14和/或第二壳体部件16中。驱动单元50例如可以是电动机。驱动单元50能为乘员实现自动地摆动第一壳体部件14，以便绕开障碍物。
本发明不局限于上述优选的实施例。确切地说，可以有多种同样采用本发明的构思、因而落入保护范围内的改型和变型。本发明特别是也要求保护从属权利要求的主题和特征，而独立于所引用的权利要求。
附图标记清单
a摆动方向
b第一旋转轴线
c第二旋转轴线
10车辆
12叠合装置
14第一壳体部件(摄像机臂)
16第一壳体部件(摄像机底座)
18外罩
20外罩
22外边缘
24外边缘
26摄像机
28第一摆动连接件
30第二摆动连接件
32中间件
32a第一区域
32b第二区域
34第一连接区域
36第二连接区域
38第一引导部件
39第一滚轮
40第一引导轮廓
41第二滚轮
42第二引导部件
44第二引导轮廓
44a最大量
44b容纳部
44c容纳部
46弹性部件
48防撞部件
50驱动单元