КРОНШТЕЙН ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КАМЕРЫ НА ЛОБОВОМ СТЕКЛЕ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
BRACKET FOR SECURING A CAMERA ON THE WINDSHIELD OF A MOTOR VEHICLE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области транспортных средств и, в частности, транспортных средств, содержащих камеру на лобовом стекле. Оно находит свое предпочтительное применение в виде кронштейна для крепления камеры на лобовом стекле автотранспортного средства.
Уровень техники
Современные транспортные средства оснащены видеокамерами внутри салона, при этом камеры расположены, в частности, спереди, сзади, а также на боковых сторонах транспортного средства. Эти камеры служат одновременно для обеспечения помощи водителю при вождении или в автономном режиме, а также для съемок событий по запросу водителя или, в случае необходимости, при наступлении опасной ситуации во время движения или столкновения с другим транспортным средством на стоянке. Находящаяся спереди камера расположена в центральной верхней части лобового стекла и направлена наружу таким образом, чтобы снимать все, что происходит перед транспортным средством, не мешая при этом обзору водителя. Из уровня техники известные различные устройства для крепления камеры, например, в документе WO2007091247 А1 описано приспособление для монтажа на окне, в документе ЕР2179894 А2 описан моноблочный кронштейн для камеры, в документе ЕР2942238 А1 описан стеклянный кронштейн, выполненный с возможностью размещения внутри него камеры, и в документе WO2016058601 А1 описан кронштейн камеры, содержащий теплопроводящие эластичные элементы, выполненные с возможностью приложения усилия нажатия. Эти устройства имеют недостатки, поскольку либо не позволяют легко устанавливать и снимать камеру с их кронштейна, либо не обеспечивают блокировку камеры, поэтому она подвержена действию вибраций.
Раскрытие сущности изобретения
Одной из задач изобретения является устранение по меньшей мере части недостатков известных технических решений посредством создания надлежащего кронштейна для крепления камеры.
Для этого изобретением предложен кронштейн для крепления камеры на лобовом стекле автотранспортного средства, содержащий плоскую площадку, предназначенную для крепления на лобовом стекле, при этом площадка выполнена из композиционного материала, содержащего усиленный термопластик, при этом площадка содержит на своей стороне, противоположной к своей стороне, выполненной с возможностью вхождения в контакт с лобовым стеклом:
- рампы, выполненные с возможностью обеспечения перемещения скольжением камеры во время ее установки, при этом по меньшей мере часть указанных рамп выполнена с возможностью контактировать с камерой после ее установки,
- средства упора, из которых по меньшей мере одно средство упора связано с одной из указанных рамп для ограничения поступательного движения указанной камеры и по меньшей мере одно другое средство упора представляет собой по меньшей мере одну гибкую пластинку упора, выполненную с возможностью блокировать камеру при контакте после установки указанной камеры на площадке.
Благодаря изобретению, камеру можно легко устанавливать и снимать с ее кронштейна.
Согласно предпочтительному отличительному признаку, указанная по меньшей мере одна гибкая пластинка выполнена с возможностью действовать на камеру после ее установки направленной силой нажатия, имеющей преобладающую составляющую, параллельную указанной площадке, и меньшую составляющую, перпендикулярную к площадке и направленную наружу транспортного средства, что позволяет блокировать поступательное движение камеры после ее установки.
Согласно другому предпочтительному отличительному признаку, указанные рампы наклонены под углом 10-15° относительно плоскости площадки и ориентированы вниз в сторону нижней части площадки. Этот отличительный признак обеспечивает эффект горловины при монтаже камеры на площадке.
Согласно еще одному предпочтительному отличительному признаку, указанные рампы содержат трехмерные наружные ребра жесткости на своей поверхности скольжения, что позволяет выбирать возможные люфты.
Согласно еще одному предпочтительному отличительному признаку, указанная по меньшей мере одна гибкая пластинка выступает от одной из указанных рамп и проходит поперечно в сторону центра площадки и имеет, в частности, локально заранее определенный радиус кривизны, что обеспечивает контакт пластинки с камерой после ее установки.
Согласно еще одному предпочтительному отличительному признаку, указанная по меньшей мере одна гибкая пластинка наклонена относительно площадки таким образом, чтобы ее плоскость располагалась по существу горизонтально после установки указанной площадки на лобовом стекле. Преимуществом этого отличительного признака является возможность лучше блокировать камеру прижатой к кронштейну после ее установки.
Согласно еще одному предпочтительному отличительному признаку, указанный термопластик является полиамидом или полибутилентерефталатом и усилен волокнами, в частности, стекловолокнами и/или карбоновыми волокнами, и/или базальтовыми волокнами, что позволяет получить легко обрабатываемый жесткий композиционный материал.
Согласно еще одному предпочтительному отличительному признаку, композиционный материал содержит 20-50%, предпочтительно 30% волокон, что позволяет получить композиционный материал, стойкий к температурам под лобовым стеклом.
Согласно еще одному предпочтительному отличительному признаку, кронштейн содержит проем, выполненный так, что позволяет отгибать указанную по меньшей мере одну гибкую пластинку в плоскости площадки, что дает возможность легко снимать камеру без помехи со стороны площадки.
Краткое описание чертежей
Другие отличительные признаки и преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания предпочтительного варианта осуществления, представленного со ссылками на следующие фигуры:
на фиг. 1 представлен пример салона транспортного средства с показом места расположения заявленного кронштейна, вид изнутри;
на фиг. 2 показан заявленный кронштейн, вид снаружи салона транспортного средства;
на фиг. 3 показан заявленный кронштейн, вид изнутри транспортного средства;
на фиг. 4 показан заявленный кронштейн, вид в разрезе;
на фиг. 5 показан узел, содержащий камеру, закрепленную на заявленном кронштейне, вид сзади;
на фиг. 6 показан узел, содержащий камеру, закрепленную на заявленном кронштейне, вид в разрезе;
на фиг. 7 показана часть заявленного кронштейна, увеличенный вид сзади.
Во всем тексте описания направления и ориентации обозначены в соответствии с прямой ортонормированной системой координат XYZ, классически применяемой в автомобильной промышленности, где Х обозначает продольное направление транспортного средства, направленное в сторону передней части, Y является направлением, поперечным к транспортному средству, направленным в левую сторону, и Z является вертикальным направлением, направленным вверх. Понятия «передний» и «задний» указаны относительно направления нормального движения вперед транспортного средства. Понятия «верх», «низ», «верхний» и «нижний» указаны относительно салона. Во всем тексте описания выражение «по существу» значит, что можно допускать небольшое отклонение относительно определенного номинального положения или ориентации, например, «по существу горизонтальный» значит, что в рамках изобретения допустимо отклонение порядка 10% относительно строго горизонтальной ориентации. Для большей ясности идентичные или подобные элементы имеют на всех фигурах одинаковые обозначения.
Осуществление изобретения
Согласно первому варианту осуществления изобретения, на фиг. 1 представлен вид изнутри салона автотранспортного средства VEH с показом места расположения заявленного кронштейна S, закрепленного на лобовом стекле PB транспортного средства VEH. Форма кронштейна S на этой фигуре представлена схематично для показа расположения и ориентации кронштейна S на лобовом стекле.
На фиг. 2 представлен вид заявленного кронштейна S снаружи салона транспортного средства. В данном случае речь идет о виде снаружи лобового стекла, если смотреть на кронштейн S сверху, то есть о виде наружной поверхности площадки Р, закрепленной на лобовом стекле РВ, предпочтительно при помощи клея. Кронштейн S содержит плоскую площадку Р, предназначенную для крепления на лобовом стекле РВ, при этом площадка Р толщиной около 2 мм выполнена из композиционного материала, содержащего термопластик, усиленный волокнами в количестве 20-50%, предпочтительно 30%, при этом волокна являются, в частности, стекловолокнами или карбоновыми волокнами, или базальтовыми волокнами. Предпочтительно термопластик является полиамидом или полибутилентерефталатом. Эта площадка Р предназначена для установки на ней видеокамеры и, возможно, других датчиков, предпочтительно датчика дождя. В этой связи два проема, выполненные в площадке Р, представляют собой проем ODP, предназначенный для размещения в нем части датчика дождя, и проем О, предназначенный для отгибания гибких пластинок LF, в частности, при снятии камеры. Расположение и ориентация площадки Р будут более понятны, если соотнести расположение кронштейна S, схематично показанное на фиг. 1, с видом на фиг. 2. Действительно, если иметь в виду, что площадка Р имеет форму перевернутого V, то вершина V находится в верхней части лобового стекла РВ, а концы ветвей V расположены ниже. Форма перевернутого V связана с деталью, называемой “shader”, которую добавляют впоследствии в треугольной зоне, так же как впоследствии добавляют два щитка, которые заходят друг в друга и предохраняют и изолируют видеокамеру и датчик дождя от салона.
На фиг. 3 представлен вид заявленного кронштейна S изнутри салона транспортного средства. В данном случае речь идет о поверхности, противоположной к поверхности, показанной на предыдущей фигуре, то есть о показанной в данном случае поверхности площадки Р, поддерживающей видеокамеру и датчик дождя. Для выполнения этой функции крепления эта поверхность имеет четыре средства MS крепления камеры, в том числе два верхних средства, расположенных в верхней части лобового стекла РВ в сгибе перевернутого V, то есть в части площадки Р, которая в дальнейшем будет называться верхней частью, и два нижних средства, которые находятся ниже на уровне ветвей перевернутого V, то есть в части площадки Р, которая в дальнейшем будет называться нижней частью. Эти средства MS крепления (более наглядно показанные на следующей фигуре) содержат рампы, по которым скользит камера во время ее установки, при этом часть указанных рамп контактирует с камерой после ее установки, и средства упора, связанные с каждой рампой, которые ограничивают как спереди во время установки, так и сзади поступательное движение указанной камеры после ее крепления. Верхние средства MS крепления предпочтительно расположены симметрично относительно оси симметрии ветвей перевернутого V площадки Р и предназначены для размещения лапок видеокамеры, как и в случае нижних средств MS крепления. Таким образом, видеокамеру крепят при помощи лапок, находящихся в ее верхней части, и, следовательно, крепление должно одновременно выдерживать силу тяжести, а также противостоять вибрациям. Промежуток между двумя верхними средствами MS крепления и двумя нижними средствами MS крепления является одинаковым, порядка 60 мм, но промежуток между нижними рампами нижних средств MS крепления является примерно на 5 мм шире, что позволяет им выполнять роль установочного средства во время монтажа (в соответствии с геометрией камеры).
Как и на предыдущей фигуре, здесь показаны проем ODP, предназначенный для размещения в нем части датчика дождя, и проем О, предназначенный для отгибания гибких пластинок LF. Эти гибкие пластинки LF выполнены из того же материала, что и площадка, и блокируют видеокамеру на площадке Р при ее вхождении с ними в контакт после установки. Эти пластинки LF выступают от каждого из верхних средств MS крепления, проходя поперечно, по существу горизонтально и предпочтительно с небольшим наклоном, аналогичным наклону рамп, в сторону центра площадки Р, но не соприкасаясь друг с другом. Таким образом, эти гибкие пластинки LF находятся сзади камеры, если считать, что перед камеры является частью, содержащей объектив, что позволяет не перекрывать объектив. Во время установки камеры на площадке Р в исходном положении соответствующие лапки камеры располагают таким образом, чтобы объектив камеры находился на уровне проема в виде перевернутого V и чтобы задняя сторона камеры находилась со стороны гибких пластинок LF, при этом каждая лапка входит в контакт с каждой из рамп, после чего достаточно нажать на центр камеры, так как наклон рамп составляет от 10 до 15° по отношению к плоскости площадки, и они ориентированы вниз в сторону нижней части площадки, причем этот наклон добавляется к наклону лобового стекла, и эти рампы обеспечивают эффект горловины. Таким образом, при простом нажатии одним пальцем в середине камеры, расположенной на рампах (вид в разрезе на следующей фигуре позволяет лучше оценить манипулирование), камера перемещается скольжением на рампах и доходит до упоров. Таким образом, поверхности рамп, по которым перемещаются скольжением лапки камеры, образуют поверхности скольжения. При этом гибкие пластинки LF тоже приходят в положение упора в заднюю сторону камеры, блокируя ее в положении за счет контакта. Затем, чтобы снять камеру с площадки Р, достаточно нажать на гибкие пластинки LF таким образом, чтобы они перестали блокировать поступательное движение камеры, для чего и предусмотрен проем О, чтобы не мешать движению, и толкнуть камеру, чтобы поднять рампы средств MS крепления до достижения первоначального положения и вывести ее из средств MS крепления. Конструкция с двумя симметричными гибкими пластинками LF, а не с одной пластинкой, позволяет повысить ее надежность в случае, если одна из гибких пластинок LF окажется поврежденной. Вместе с тем, изобретение может иметь конструкцию только с одной гибкой пластинкой, проходящей по всей длине между верхними рампами и имеющей форму в виде М, например, чтобы обеспечивать изгиб. На этой фигуре показаны также канавки R на этой поверхности площадки Р, причем эти канавки R, расположенные перпендикулярно между собой, являются зонами ослабления, так как эти зоны содержат меньше материала и предназначены для поглощения дефектов контура наклонной плоскости относительно контура лобового стекла РВ.
На фиг. 4 представлен вид заявленного кронштейна S в разрезе по центральной оси транспортного средства. Таким образом, показанный разрез делит площадку Р симметрично относительно нижних и верхних средств MS крепления, и в данном случае площадка Р ориентирована перевернутой относительно ее положения на лобовом стекле РВ, то есть поверхность, ориентированная внутрь салона, является в данном случае видимой поверхностью, ориентированной к верху страницы, а поверхность, обращенная к лобовому стеклу, является скрытой поверхностью. Деталь наклонена таким образом, чтобы можно было лучше оценить объемы и, в частности, рампы средств MS крепления. Таким образом, показаны верхняя рампа Rsup и нижняя рампа Rinf, которые являются параллельными, то есть наклон нижних рамп Rinf равен наклону верхних рамп Rsup. Точно так же, нижние Rinf и верхние Rsup рампы имеют одинаковую ширину порядка 2мм. На этой фигуре видно также, что рампы Rsup, Rinf содержат трехмерные наружные ребра жесткости на своей поверхности скольжения. Эти ребра жесткости порядка 0,3 мм предпочтительно расположены параллельно направлению скольжения камеры и образуют, таким образом, буферные выступы вдоль X/Z, обеспечивая сдавливание, чтобы поглощать и предупреждать вертикально-горизонтальные вибрации. На этой фигуре видно, что ребра жесткости присутствуют также на боковых усилениях упоров внизу каждой из рамп Rinf, Rsup, но в данном случае эти ребра жесткости порядка 0,3 мм являются вертикальными, образуют буферные выступы вдоль Y и обеспечивают сдавливание, чтобы поглощать и предупреждать боковые вибрации. Следовательно, выборка люфта происходит, благодаря этим ребрам жесткости. Как и на предыдущих фигурах, здесь показаны гибкая пластинка LF, выступающая относительно верхней рампы Rsup, а также нижележащий проем О и канавки R. В частности, на этой фигуре можно рассмотреть форму и наклон гибких пластинок LF; действительно, эти пластинки LF слегка наклонены относительно плоскости площадки Р таким образом, чтобы после установки прикладывать к камере силу нажатия, которая имеет преобладающую составляющую, параллельную относительно указанной площадки Р, и меньшую составляющую, перпендикулярную к площадке Р и ориентированную наружу транспортного средства VEH. Наклон гибкой пластинки LF и наклоны рамп Rsup и Rinf являются одинаковыми. Действительно, наклон рамп Rsup и Rinf тоже участвует в воздействии на камеру С после ее установки направленной силой нажатия, имеющей преобладающую составляющую, параллельную относительно указанной площадки Р, и меньшую составляющую, перпендикулярную к площадке Р и ориентированную наружу транспортного средства VEH. Здесь виден также уступ на ребрах пластинок LF в зоне, предусмотренной для вхождения в контакт с камерой после ее установки, как можно было уже заметить на предыдущей фигуре. Таким образом, на части длины пластинка LF является более широкой, простираясь больше к месту, предусмотренному для камеры. Этот уступ позволяет усилить пластинку LF в зоне, где она должна входить в контакт с камерой, чтобы обеспечивать ее блокировку.
На фиг. 5 представлен вид сзади узла, содержащего камеру С, закрепленную на заявленном кронштейне S. Площадка Р с канавками R показана сзади камеры С под небольшим углом наклона, чтобы лучше иллюстрировать позиционирование камеры С и ее блокировку после установки гибкими пластинками LF, которые опираются на нее, обеспечивая выборку люфтов. Блокировка будет лучше понятна при рассмотрении следующей фигуры.
Действительно, на фиг. 6 представлен вид в разрезе по вертикальной плоскости XZ, проходящей через центр гибкой пластинки LF узла, содержащего камеру С, закрепленную на заявленном кронштейне S. Этот вид в разрезе позволяет лучше рассмотреть гибкие пластинки LF площадки Р, которая опирается на камеру С. На этой фигуре также наглядно видно, что показанная в разрезе гибкая пластинка LF является по существу параллельной относительно площадки Р, предпочтительно будучи при этом, как показано на этой фигуре, слегка наклоненной аналогично рампам Rsup и Rinf, чтобы действовать усилием, направленным наружу транспортного средства.
На фиг. 7 представлен увеличенный вид сзади части заявленного кронштейна S, и эта фигура представлена, чтобы показать предпочтительную форму гибких пластинок LF площадки Р с канавками R. Действительно, каждая гибкая пластинка LF, выступающая от верхних рамп Rsup, содержит первую по существу прямолинейную часть, затем вторую часть в виде дуги окружности, чтобы обеспечивать вхождение в контакт с камерой С, несмотря на возможные люфты. Эта предпочтительная форма в виде дуги окружности позволяет избежать поломки за счет уменьшения прогиба относительно прямолинейной формы вдоль всей гибкой пластинки LF. Действительно, нажатие на гибкую пластинку LF во время демонтажа создает прогиб на гибкой пластинке LF, и эта форма позволяет лучше распределить усилие и получить лучшую стойкость к усилию во времени. В данном случае выбран диаметр ∅ кривизны величиной 46 мм, чтобы обеспечивать отклонение гибкой пластинки LF как при монтаже, так и при демонтаже.