CN106707665B - 具有除水功能的摄像机盖玻璃单元 - Google Patents

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Abstract

一种摄像机的盖玻璃单元包括被配置为保护摄像机(1)的图像采集单元的盖玻璃(5)和被配置为保持所述盖玻璃(5)的盖玻璃框架(7)。弹性结构(9)被安装在所述盖玻璃与所述盖玻璃框架之间，并允许所述盖玻璃相对于所述盖玻璃框架移动。第一永磁体(11)被附接到所述盖玻璃，并且电动机(13)被配置为相对于所述第一永磁体旋转第二永磁体(15)，以便实现时变磁场，使得所述第二永磁体吸引和排斥所述第一永磁体至变化的程度，从而使所述盖玻璃相对于所述框架移动。

Description

具有除水功能的摄像机盖玻璃单元
技术领域
本发明涉及一种被配置为将水从摄像机盖玻璃除去的摄像机盖玻璃单元。
背景技术
监视摄像机通常被用于监视建筑物、道路、商店和各种其它场所。具体地，摄像机经常用于监视场景，以能够自动探测或跟踪动作出现或特定类型的物体出现的形式的事件。这种监视摄像机在室内和户外均可使用。安装在户外的监视摄像机有时暴露于诸如风、雪和雨等的恶劣天气条件。当雨滴出现在摄像机的视野中时通常发生的问题是这会错误地触发警报。这通常在摄像机不能将附近的小物体(诸如，淌下摄像机镜头的盖玻璃的雨滴)与更远的较大物体(诸如，在摄像机远处移动的汽车或人)分开时发生。
当雨滴或其它水(或其它流体)的滴出现在摄像机的盖玻璃上时可能发生的另一问题是，摄像机的聚焦透镜系统将聚焦在雨滴上，而不是在监视环境中更令人关注的物体上。于是，对于操作者，这些“真正的”物体可能变得模糊并难以看见。
在本领域已经提出不同的方案，诸如将水从摄像机盖玻璃清除的擦窗器。然而，在本领域中仍存在改进的空间。
发明内容
考虑到上述内容，因而本发明的目的在于提供一种将雨滴从摄像机盖玻璃去除的有效且可靠的方式。
根据本发明的第一方面，一种盖玻璃单元，包括：盖玻璃，被配置为保护摄像机的图像采集单元；盖玻璃框架，被配置为保持所述盖玻璃；弹性结构，被安装在所述盖玻璃与所述盖玻璃框架之间，并允许所述盖玻璃相对于所述盖玻璃框架移动；第一永磁体，被附接到所述盖玻璃；第二永磁体；以及电动机，被配置为相对于所述第一磁体旋转所述第二磁体，以实现时变磁场，使得所述第二磁体吸引和排斥所述第一磁体至变化的程度，从而使所述盖玻璃相对于所述框架移动。
盖玻璃的移动将促使盖玻璃上的雨滴沿玻璃向下移动并从摄像机的视野消失，从而提供更好的图像质量。第二磁体相对于第一磁体的旋转将引起大致圆形运动，不只是线性的往复运动。这将促使雨滴不仅向下移动，而且朝向彼此侧向移动，从而促使水滴集合成较大的雨滴，较大的雨滴将更容易地从盖玻璃向下移动。以此方式实现从盖玻璃更有效地去除水。
所述电动机可以是DC电动机，这是经济的万全之选，这将额外地降低引起可能损坏摄像机中的敏感的电子设备和光学设备的火花(spark)的风险。所述第二磁体可被方便地配置在所述DC电动机的旋转轴上。
所述电动机可被安装在所述盖玻璃框架上。这提供紧凑的安装方案。
所述电动机优选地被配置为以小于100Hz且特别地以40-70Hz的频率旋转所述第二磁体。这将使水滴从盖玻璃向下移动，同时仍允许随着水滴响应于盖玻璃的大致圆形运动而侧向移动而集合，从而还汇集小滴并将盖玻璃有效地清除水。高于100Hz的较高频率是低效的，因为水滴将没有侧向移动以汇聚成较大的滴并捕获其间更小的滴的时间。低于40Hz的频率将太慢并且不会促使水滴相对于盖玻璃的表面的任何移动。
所述电动机可被配置为在平行于所述盖玻璃的平面的平面中旋转所述第二磁体，附加地或作为替代，所述电动机可被配置为在与所述盖玻璃的平面不重合的平面中旋转所述第二磁体。换言之，所述电动机可被配置为旋转所述第二磁体，以或者在所述第二磁体在与所述盖玻璃相同的平面中旋转时促使盖玻璃的二维运动，或者通过在平行于但是从所述盖玻璃的平面移位的平面中旋转所述第二磁体或通过在倾斜于所述盖玻璃的平面或与所述盖玻璃的平面成角度的平面中旋转所述第二磁体来促使所述盖玻璃的三维运动。
所述第一磁体可被安装在所述盖玻璃的边缘处，从而当所述第二磁体被安装在框架上或框架附近时使所述第一磁体能够靠近所述第二磁体。将所述第一磁体放置为尽可能地接近所述第二磁体，将使其间的磁力更强，从而能使用更小的磁体。
所述第一磁体可完全或部分地嵌入所述盖玻璃中，这使所述第一磁体或多或少地隐藏在视线之外并使所述盖玻璃造型美观。所述盖玻璃在所述框架中的所述弹性结构中的安装也可因第一磁体被安装为与所述盖玻璃的表面齐平而简化。
所述第一磁体和所述第二磁体中的一个或两者可为钕磁铁。因为该材料的磁性非常强，这使得能够使用容易安装的小磁体。
所述弹性结构优选为波纹管形状。这种形状允许盖玻璃沿数个方向移动。所述弹性结构可方便地包括橡胶材料，其提供还防水的柔性材料。
本发明的其它适用范围从下面给出的详细描述将变得明显。然而，应当理解，详细描述和特定示例(虽然表示本发明的优选实施例)仅通过例示的方式给出，因为本发明范围内的各种改变和修改从该详细描述对本领域技术人员将变得明显。
因此，将理解，本发明不限于所描述的设备的特定部件或所描述方法的特定步骤，因为这种设备和方法可改变。还将理解，本文所用的术语仅为了描述特定实施例的目的，并且不意在为限定性的。必须注意，如在说明书和所附权利要求书中所使用的，冠词“一”、“一个”、“该”以及“所述”旨在表示存在一个或多个元件，除非上下文另外明确指示。因此，例如，提及“单元”或“所述单元”可包括数个设备等等。此外，词语“包括”、“具有”、“包含”以及类似词语不排除其它元件或步骤。
附图说明
现在将通过示例的方式并参照所附示意图更详细地描述本发明，其中：
图1为具有盖玻璃单元的摄像机的透视图。
图2为盖玻璃单元的主视图。
图3示意性地示出盖玻璃单元中的磁体。
图4例示盖玻璃的移动。
图5a、图5b和图5c示出磁体的不同安装选项。
具体实施方式
图1和图2示出具有盖玻璃单元3的摄像机1。盖玻璃单元3包括通过弹性结构9安装在框架7中的盖玻璃5，弹性结构9在该示例中为波纹管形状的橡胶垫的形式。也可使用其它材料和形状的弹性结构，只要它们允许盖玻璃5相对于框架7移动。盖玻璃5例如可由某种类型的矿物玻璃或诸如聚碳酸酯的塑料材料或丙烯酸玻璃制成。盖玻璃保护摄像机的图像采集单元(未示出)免受环境影响。
第一永磁体11被附接到盖玻璃5。在所示的示例中，第一永磁体11被附接到玻璃的边缘，但其也可被安装在从盖玻璃5延伸的某种类型的结构上，诸如臂或销。第一磁体11可被完全或部分地嵌入盖玻璃5中。其可例如通过胶或螺栓连接附接到盖玻璃5。应注意，在图中，第一磁体11被示出为安装成其磁性轴垂直于盖玻璃5的最接近边缘，其南极最接近于框架7。然而，这种布置仅为示例。第一磁体11可以以任何便利的方式放置，诸如平行于盖玻璃5的边缘，或者与盖玻璃5的边缘成任意角度。
盖玻璃单元3进一步包括电动机13，其被配置为旋转第二永磁铁15。一个选择可以是使用简单的DC电动机，并将第二磁体15安装在电动机的旋转轴上，即，使得第二磁体的磁轴位于垂直于电动机的旋转轴的平面中。第二磁体15可被直接安装在电动机13的旋转轴上，但是其也可被安装在操作地连接到电动机13的旋转轴的分立的设备上，并由电动机13驱动旋转。附图中所示的选项为第二磁体15直接被安装在电动机13的旋转轴上的情况。第二磁体15可例如通过胶、夹、压配合或任意其它合适的手段附接到旋转轴。
电动机13反过来被安装在框架7上或相对于盖玻璃5固定的某个其它位置上，诸如在摄像机1的外壳上。
第一磁体11和第二磁体15通常为钕磁体，但是诸如铁氧体磁体的其它选择也是可能的。另外，可能注意到，第一磁体和第二磁体均被例示为条形磁体的形状。然而，第一磁体和第二磁体可以具有任意形状和形式，例如，条形、圆柱形、杆形、盘形或球形。无论哪种形式，第二磁体15的旋转产生影响第一磁体11的时变磁场。换言之，随着电动机13旋转第二磁体15，第一磁体11和第二磁体15相互排斥和吸引至变化的程度，并且这反过来使盖玻璃5相对于框架7以大致圆形并且往复的方式移动。
如发明人已经意识到的，当盖玻璃5以这种方式移动时，已经落在盖玻璃5上的雨滴将非常有效地被促使沿盖玻璃5向下移动并且以此方式从摄像机1的视野去除。以这种大致圆形方式移动并且不仅仅直线往复移动的盖玻璃5将促使雨滴汇聚成较大的滴，较大的滴反过来更有可能快速地从盖玻璃5向下移动并移出摄像机1的图像采集单元的视线，并附加地汇集途中较小的水滴。电动机13通常被设置为以小于100Hz的旋转频率并且通常以40-70Hz的频率旋转第二磁体，因为这提供视窗的移动，视窗的移动已经被发现以有效的方式帮助将雨滴移出盖玻璃。
图3例示在第二磁体15的一些示例性旋转位置中的第一磁体11和第二磁体15之间的相互作用。箭头大致表示在第二磁体15的不同旋转位置处作用在第一磁体11上的力的大小和方向。
图4中，箭头例示在电动机13旋转期间通过两个磁体11和15之间的相互作用在盖玻璃5中引起的结果运动。
图5a-图5c中例示了用于安装第二磁体15和电动机13的一些不同选项。图5a中，第二磁体在与盖玻璃5的平面重合的平面中，或更精确地说是在第一磁体11的平面中旋转。该安装选项将使盖玻璃以所描述的大致圆形的方式在两个维度中运动。然而，为了进一步加强雨滴去除效果，盖玻璃5还可被迫使在三个维度中进行运动。这可通过根据图5b或图5c中所示的选项将电动机13与第二磁体15安装在一起而实现。
图5b中，第二磁体15在平行于盖玻璃5的平面但从盖玻璃5的平面移位的平面中，或者更精确地说，在平行于第一磁体的磁轴A所在的盖玻璃5的平面中旋转。
图5c中，示出了另一变型，其中第二磁体15和电动机13被安装为使得电动机的旋转轴B和第二磁体15相对于盖玻璃5的平面倾斜。
后面两个选项均将使盖玻璃不仅以图4中例示的大致圆形往复的方式运动，而且在第三维度中运动。
其它变型和选项也是可能的。第一磁体和第二磁体两者或其中一个可例如包括两个或多个磁体，以这样的方式被安装，即仍实现盖玻璃与已描述的运动相似的运动。

Claims (13)

1.一种摄像机盖玻璃单元，包括：
盖玻璃(5)，被配置为保护摄像机(1)的图像采集单元，
盖玻璃框架(7)，被配置为保持所述盖玻璃(5)，
弹性结构(9)，被安装在所述盖玻璃与所述盖玻璃框架之间，并允许所述盖玻璃相对于所述盖玻璃框架移动，
第一永磁体(11)，被附接到所述盖玻璃，
第二永磁体(15)，
电动机(13)，被配置为相对于所述第一永磁体旋转所述第二永磁体，以实现时变磁场，使得所述第二永磁体吸引和排斥所述第一永磁体至变化的程度，从而使所述盖玻璃相对于所述框架移动。
2.根据权利要求1所述的摄像机盖玻璃单元，其中所述电动机(13)为DC电动机。
3.根据权利要求2所述的摄像机盖玻璃单元，其中所述第二永磁体(15)被配置在所述DC电动机的旋转轴上。
4.根据权利要求1所述的摄像机盖玻璃单元，其中所述电动机(13)被安装在所述盖玻璃框架(7)上。
5.根据权利要求1所述的摄像机盖玻璃单元，其中所述电动机(13)被配置为以小于100Hz的频率旋转所述第二永磁体(15)。
6.根据权利要求1所述的摄像机盖玻璃单元，所述电动机(13)被配置为在平行于所述盖玻璃(5)的平面的平面中旋转所述第二永磁体(15)。
7.根据权利要求1所述的摄像机盖玻璃单元，其中所述电动机被配置为在与所述盖玻璃(5)的平面不重合的平面中旋转所述第二永磁体(15)。
8.根据权利要求1所述的摄像机盖玻璃单元，其中所述第一永磁体(11)被安装在所述盖玻璃(5)的边缘处。
9.根据权利要求1所述的摄像机盖玻璃单元，其中所述第一永磁体(11)被完全或部分地嵌入所述盖玻璃(5)中。
10.根据权利要求1所述的摄像机盖玻璃单元，其中所述第一永磁体(11)和所述第二永磁体(15)中的一个或两者为钕磁铁。
11.根据权利要求1所述的摄像机盖玻璃单元，其中所述弹性结构(9)为波纹管形状。
12.根据权利要求1所述的摄像机盖玻璃单元，其中所述弹性结构(9)包括橡胶材料。
13.根据权利要求5所述的摄像机盖玻璃单元，其中所述电动机(13)被配置为以40-70Hz的频率旋转所述第二永磁体(15)。
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