CN108196601A - 一种摄像头的清洁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种摄像头的清洁装置，用于解决现有技术中无法对摄像头进行有效、无干扰的清洁的问题。该装置包括：一个电机控制器、一个电机和一个清洁刷，其中，电机控制器与电机相连接，电机的输出轴与清洁刷相连接，清洁刷的刷头与摄像头镜头所在的表面相接触；电机控制器用于控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从摄像头镜头所在表面的第一外侧点运动到该表面的第一位置；控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到该表面的第二位置；控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到该表面的第二外侧点。
Description
技术领域
本发明涉及摄像头技术领域，特别涉及一种摄像头的清洁装置。
背景技术
在现有技术中，摄像头的应用范围在不断扩大，例如无人机飞行控制、虚拟现实、动作捕捉、机器视觉、无人驾驶等等领域。在这些应用领域中，摄像头一个不可避免的问题就在于容易被污染，为了保证获取正常的图像，需要对摄像头进行清洁。但是摄像头何时被污染具有不确定性，清洁的周期无法确定。并且摄像头的安装位置导致摄像头不易被清洁，清洁工作的人力成本和时间成本都很高。
另一方面，在一些应用场景中，摄像头的安装角度和结构稳定性非常重要，对摄像头进行清洁不能影响到摄像头的结构稳定性，以避免对图像获取产生影响。
从而可见，现有技术无法对摄像头进行有效、无干扰的清洁。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种摄像头的清洁装置，用于解决现有技术中无法对摄像头进行有效、无干扰的清洁的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种摄像头的清洁装置，包括：一个电机控制器、一个电机和一个清洁刷，其中，电机控制器与电机相连接，电机的输出轴与清洁刷相连接，清洁刷的刷头与摄像头镜头所在的表面相接触；
电机控制器用于控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从摄像头镜头所在表面的第一外侧点运动到该表面的第一位置；控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到该表面的第二位置；控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到该表面的第二外侧点；其中，第一位置和第二位置均位于第一外侧点和第二外侧点之间，第一外侧点和第一位置之间的距离，以及第二位置与第二外侧点之间的距离，均小于第一位置和第二位置之间的距离；
电机用于根据电机控制器的控制进行输出；
清洁刷用于根据电机输出的动力进行运动，并清洁摄像头镜头所在的外表面。
在一些实施例中，所述装置还包括：第一位置检测器和第二位置检测器，第一位置检测器位于第一位置上，第二位置检测器位于第二位置上；第一位置检测器和第二位置检测器均与电机控制器相连接；第一位置检测器用于检测到清洁刷运动到第一位置时，发出第一位置检测信号；第二位置检测器用于检测到清洁刷运动到第二位置时，发出第二位置检测信号；则，
电机控制器用于控制电机进行电机的最大速度运转，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置，包括：电机控制器用于在接收到第一位置检测信号后，控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置；
电机控制器用于控制电机以匀减速输出，带动清洁刷从第二位置运动到镜头的第二外侧点，包括：电机控制器用于在接收到第二位置检测信号后，控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到第二外侧点。
在一些实施例中，所述装置还包括：第一位置检测器和第二位置检测器，第一位置检测器位于第一位置上，第二位置检测器位于第二位置上；第一位置检测器和第二位置检测器均与电机控制器相连接；清洁刷的刷柄上还连接有一个探测针，探测针的长度使得清洁刷在第一外侧点和第一位置之间运行时，探测针均处于第一位置检测器的工作范围内，以及使得清洁刷在第二外侧点和第二位置之间运行时，探测针均处于第二位置检测器的工作范围内；
第一位置检测器用于检测到探测针时，发出第一位置检测信号；第二位置检测器用于检测到探测针时，发出第二位置检测信号；则，
电机控制器用于控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从第一外侧点运动到第一位置，包括：电机控制器用于在接收到第一位置检测信号后，控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从摄像头镜头的第一外侧点运动到第一位置；
电机控制器用于控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置，包括：电机控制器用于在停止接收第一位置检测信号后，控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置；
电机控制器用于控制电机以匀减速输出，带动清洁刷从第二位置运动到第二外侧点，包括：电机控制器用于在接收到第二位置检测信号后，控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到第二外侧点。
在一些实施例中，在装置上电后，电机控制器用于在未接收到第一位置检测信号和第二位置检测信号的情况下，控制电机进行反向的变加速转动，带动清洁刷向第一位置运行；第一位置检测器用于在检测到探测针时，发出第一位置检测信号；电机控制器用于接收到来自第一位置检测器的第一位置检测信号后，控制电机进行匀减速转动，带动清洁刷运行到第一外侧点。
在一些实施例中，电机控制器用于控制电机进行反向的变加速转动，包括：电机控制器用于向电机输入反向控制信号，并输入预定的变加速脉冲宽度调制(PWM)信号，其中预定的变加速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第x+2个周期的PWM信号中高电平信号的时长相比于第x+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长的增量为r，第x+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长相比于第x个周期的PWM信号中高电平信号的时长的增量为s，r≥s，1≤x≤y-2，y为变加速PWM信号的周期数量。
在一些实施例中，电机控制器控制电机进行匀加速转动，包括：电机控制器向电机输入预定的匀加速PWM信号，控制电机进行匀加速转动，其中预定的匀加速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第n+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长比第n个周期的PWM信号中高电平信号的时长增加t时长，其中，1≤n≤m-1，m为匀加速PWM信号的周期数量。
在一些实施例中，匀加速PWM信号在最后一个周期中，PWM信号为全高电平信号。
在一些实施例中，电机控制器控制电机进行匀减速转动，包括：电机控制器向电机输入预定的匀减速脉冲宽度调制(PWM)信号，控制电机进行匀减速转动，其中预定的匀减速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第p+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长比第p个周期的PWM信号中高电平信号的时长减少s时长，其中，1≤p≤q-1，q为匀减速PWM信号的周期数量。
在一些实施例中，匀减速PWM信号在最后一个周期中，PWM信号为全低电平信号。
在一些实施例中，电机为直流非步进电机。
根据本发明的另一个方面，提供了一种摄像头的清洁装置，包括：一个电机控制器、一个电机和一个清洁刷，其中，电机控制器与电机相连接，电机的输出轴与清洁刷相连接，清洁刷的刷头与摄像头镜头所在的表面相接触；其中，
电机控制器中包括一个处理器和至少一个存储器，存储器中存储有至少一条机器可执行指令，处理器执行至少一条机器可执行指令实现：
控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从摄像头镜头所在表面的第一外侧点运动到该表面的第一位置；控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到该表面的第二位置；控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到该表面的第二外侧点；其中，第一位置和第二位置均位于第一外侧点和第二外侧点之间，第一外侧点和第一位置之间的距离，以及第二位置与第二外侧点之间的距离，均小于第一位置和第二位置之间的距离。
在一些实施例中，所述装置还包括：第一位置检测器和第二位置检测器，第一位置检测器位于第一位置上，第二位置检测器位于第二位置上；第一位置检测器和第二位置检测器均与电机控制器相连接；第一位置检测器用于检测到清洁刷运动到第一位置时，发出第一位置检测信号；第二位置检测器用于检测到清洁刷运动到第二位置时，发出第二位置检测信号；则，
处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行电机的最大速度运转，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置，包括：在接收到第一位置检测信号后，控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置；
处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机以匀减速输出，带动清洁刷从第二位置运动到镜头的第二外侧点，包括：在接收到第二位置检测信号后，控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到第二外侧点。
在一些实施例中，所述装置还包括：第一位置检测器和第二位置检测器，第一位置检测器位于第一位置上，第二位置检测器位于第二位置上；第一位置检测器和第二位置检测器均与电机控制器相连接；清洁刷的刷柄上还连接有一个探测针，探测针的长度使得清洁刷在第一外侧点和第一位置之间运行时，探测针均处于第一位置检测器的工作范围内，以及使得清洁刷在第二外侧点和第二位置之间运行时，探测针均处于第二位置检测器的工作范围内；
第一位置检测器用于检测到探测针时，发出第一位置检测信号；第二位置检测器用于检测到探测针时，发出第二位置检测信号；则，
处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从第一外侧点运动到第一位置，包括：在接收到第一位置检测信号后，控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从摄像头镜头的第一外侧点运动到第一位置；
处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到镜头上的第二位置，包括：在停止接收第一位置检测信号后，控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置；
处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机以匀减速输出，带动清洁刷从第二位置运动到第二外侧点，包括：在接收到第二位置检测信号后，控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到镜头的第二外侧点。
在一些实施例中，处理器执行至少一条机器可执行指令实现：在装置上电后，在未接收到第一位置检测信号和第二位置检测信号的情况下，控制电机进行反向的变加速转动，带动清洁刷向第一位置运行；
处理器执行至少一条机器可执行指令实现：接收到来自第一位置检测器的第一位置检测信号后，控制电机进行匀减速转动，带动清洁刷运行到第一外侧点。
在一些实施例中，处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行反向的变加速转动，包括：向电机输入反向控制信号，并输入预定的变加速脉冲宽度调制(PWM)信号，其中预定的变加速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第x+2个周期的PWM信号中高电平信号的时长相比第x+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长的增量为r，第x+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长相比第x个周期的PWM信号中高电平信号的时长的增量为s，r≥s，1≤x≤y-2，y为变加速PWM信号的周期数量。
在一些实施例中，处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行匀加速转动，包括：向电机输入预定的匀加速PWM信号，控制电机进行匀加速转动，其中预定的匀加速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第n+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长比第n个周期的PWM信号中高电平信号的时长增加t时长，其中，1≤n≤m-1，m为匀加速PWM信号的周期数量。
在一些实施例中，处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行匀减速转动，包括：向电机输入预定的匀减速脉冲宽度调制(PWM)信号，控制电机进行匀减速转动，其中预定的匀减速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第p+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长比第p个周期的PWM信号中高电平信号的时长减少s时长，其中，1≤p≤q-1，q为匀减速PWM信号的周期数量。
根据本发明提供的摄像头的清洁装置，电机控制器控制电机进行分段运转，电机受控进行匀加速运转，带动与电机的输出端连接的清洁刷在镜头所在表面的第一外侧点和第一位置之间、即一个较小距离内匀加速运动，能够较为平稳的将电机的速度提升上来，并且电机受控以最大速度运转，带动电机在镜头所在表面的第一位置和第二位置之间、即一个较大距离内以最大速度运转，使得清洁刷能够快速有效对摄像头镜头所在表面进行清洁，以及电机受控进行匀减速运转，带动清洁刷在镜头所在表面的第二位置和第二外侧点之间、即一个较小的距离内进行匀减速运转，能够较为平稳的将电机的速度降下来，从而能够平稳、有效的对摄像头镜头进行清洁，平稳的工作不会对摄像头的安装角度、摄像头的结构稳定性造成影响，也不会对摄像头的工作产生干扰，从而能够解决现有技术中无法对摄像头进行有效、无干扰的清洁的问题。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本申请实施例提供的摄像头清洁装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的摄像头清洁装置的另一个结构示意图；
图3为本申请实施例提供的摄像头清洁装置的另一个结构示意图；
图4是本申请实施例提供的摄像头清洁装置中电机控制器的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供了一种摄像头清洁装置，该装置中的包括一个电机控制器、一个电机和一个清洁刷，其中，电机控制器与电机相连接，电机的输出轴与清洁刷相连接，清洁刷的刷头与摄像头镜头所在的表面相接触；电机控制器控制电机进行匀加速转动，电机带动清洁刷从摄像头镜头所在表面的第一外侧点运动到该表面的第一位置，控制电机以电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到该表面上的第二位置，控制电机进行匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到该表面的第二外侧点。
也即电机控制器控制电机进行分段运转，电机受控进行匀加速运转，带动与电机的输出端连接的清洁刷在镜头所在表面的第一外侧点和第一位置之间、即一个较小距离内匀加速运动，能够较为平稳的将电机的速度提升上来，并且电机受控以最大速度运转，带动电机在镜头所在表面的第一位置和第二位置之间、即一个较大距离内以最大速度运转，使得清洁刷能够快速有效对摄像头镜头所在表面进行清洁，以及电机受控进行匀减速运转，带动清洁刷在镜头所在表面的第二位置和第二外侧点之间、即一个较小的距离内进行匀减速运转，能够较为平稳的将电机的速度降下来，从而能够平稳、有效的对摄像头镜头进行清洁，平稳的工作不会对摄像头的安装角度、摄像头的结构稳定性造成影响，也不会对摄像头的工作产生干扰，从而能够解决现有技术中无法对摄像头进行有效、无干扰的清洁的问题。
下面通过实施例对本申请的技术方案进行说明。
本申请的实施例提供了一种摄像头的清洁装置，如图1所示，该装置包括：一个电机控制器1、一个电机2和一个清洁刷3，其中，电机控制器1与电机2相连接，电机2的输出轴与清洁刷3相连接，清洁刷3的刷头与摄像头镜头所在的表面相接触；
电机控制器1用于控制电机2进行匀加速转动，带动清洁刷3从摄像头镜头所在表面的第一外侧点a运动到该表面的第一位置b；控制电机2进行电机的最大速度转动，带动清洁刷3从第一位置b运动到该表面的第二位置c；控制电机以匀减速转动，带动清洁刷3从第二位置c运动到该表面的第二外侧点d；
电机2用于根据电机控制器1的控制进行输出；
清洁刷3用于根据电机2输出的动力进行运动，并清洁摄像头镜头所在的外表面。
其中，摄像头镜头所在表面可以是平面也可以是曲面，以下为了方便说明，以镜头所在表面为平面为例进行说明。
图1中示出了第一外侧点a、第一位置b、第二位置c、第二外侧点d的位置关系。其中，第一位置b和第二位置c均位于第一外侧点a和第二外侧点d之间，第一外侧点a和第一位置b之间的距离ab，以及第二位置c与第二外侧点d之间的距离cd，均小于第一位置b和第二位置c之间的距离bc。并且，距离ab和距离cd的长度可以相等，也可以不等。距离ab、距离cd以及距离bc的长度可以根据具体应用场景的需要进行设置。
此外，第一外侧点a和第二外侧点d可以设置在摄像头镜头的有效范围之外，也可以设置在有效范围的边缘上，第一位置b和第二位置c可以设置在摄像头镜头的有效范围之外或者有效范围之内。
通过设置第一外侧点a、第一位置b、第二位置c和第二外侧点d，将清洁刷的运行路线进行分段。第一外侧点a和第一位置b之间的路线ab和第二位置c与第二外侧点d之间的路线cd为路线较短的区域，这两个区域用于起到缓冲的左右，也即电机受控带动清洁刷在路线ab之间做匀加速运动，将速度逐渐提升起来，在路线cd之间做匀减速运动，将速度逐渐降下来，能够较为平稳的对电机和清洁刷进行控制，避免对电机突然提速和突然降速引起的抖动，避免对摄像头的安装角度和结构稳定性的影响。并且在路线bc之间做电机最大速度运转，能够较为快速的对摄像头进行有效清洁，对摄像头获取图像的影响降到最低。
下面对摄像头清洁装置的两种实现结构进行说明。
结构一：
在一些实施例中，如图2所示，所述装置中还包括第一位置检测器4和第二位置检测器5，第一位置检测器4位于第一位置b上，第二位置检测器5位于第二位置c上。第一位置检测器4和第二位置检测器5均与电机控制器1相连接。第一位置检测器可以是触碰开关，也可以是各种位置传感器。
第一位置检测器4用于检测到清洁刷3运动到第一位置时，发出第一位置检测信号。
第二位置检测器5用于检测到清洁刷3运动到第二位置时，发出第二位置检测信号。
在该种结构中，电机控制器1用于在上电后，控制电机2进行匀加速转动，带动清洁刷3从摄像头镜头所在表面的第一外侧点运动到该表面的第一位置；电机控制器2在接收到第一位置检测信号后，控制电机2进行电机的最大速度转动，带动清洁刷3从第一位置运动到该表面的第二位置；电机控制器1用于在接收到第二位置检测信号后，控制电机2以匀减速转动，带动清洁刷3从第二位置运动到该表面的第二外侧点。
其中，电机控制器1控制电机2进行匀加速转动，包括：电机控制器1向电机2输入预定的匀加速PWM信号，控制电机2进行匀加速转动，其中预定的匀加速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第n+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长比第n个周期的PWM信号中高电平信号的时长增加t时长，其中，1≤n≤m-1，m为匀加速PWM信号的周期数量。通过控制电机2进行匀加速运转，能够保证电机带动清洁刷运行到第一位置b时，能够平稳的过渡到电机的最大速度，避免电机的抖动，避免对摄像头的安装角度和结构稳定性造成影响。
在一些实施例中，匀加速PWM信号在最后一个周期中，PWM信号为全高电平信号。这样，在清洁刷3运行到第一位置b之前，电机2的运转就可以达到电机的最大速度，实现更平稳的过渡到电机的最大速度，使得清洁刷3从第一位置b向第二位置c运行时，运行过程更为平稳，避免电机2抖动，避免对摄像头的安装角度和结构稳定性造成影响，减少对摄像头工作的干扰。
电机控制器1控制电机2进行匀减速转动，包括：电机控制器1向电机2输入预定的匀减速脉冲宽度调制(PWM)信号，控制电机2进行匀减速转动，其中预定的匀减速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第p+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长比第p个周期的PWM信号中高电平信号的时长减少s时长，其中，1≤p≤q-1，q为匀减速PWM信号的周期数量。通过控制电机2进行匀减速运转，可以保证电机2带动清洁刷3运行到第二外侧点d时，能够平稳的过渡到0速度，避免电机2的抖动，避免对摄像头的安装角度和结构稳定性造成影响。
在一些实施例中，匀减速PWM信号在最后一个周期中，PWM信号为全低电平信号。这样，在清洁刷3运行到第二外侧点d之前，电机2的运转就可以达到0速度，实现电机更平稳的转速过渡，使得清洁刷3从第二位置c向第二外侧点d运行时，运行过程更为平稳，避免电机抖动，避免对摄像头的安装角度和结构稳定性造成影响，减少对摄像头工作的干扰。
在上述过程结束后，也即清洁刷3运行到第二外侧点d后，如果需要进行再次清洁，电机控制器1向电机2发送反向信号，并且在电机2带动清洁刷3从第二外侧点d向第一外侧点a运行的过程中，也即反向运转的过程中，第二外侧点对应于正向运转中的第一外侧点，第二位置点对应于正向运转中的第一位置点，第一位置点对应于正向运转中的第二位置点，第一外侧点对应于正向运转中的第二位置点。在反向运转结束后，如果需要进行再次清洁，电机控制器1向电机2发送反向信号，再次进行正向运转过程。
结构二
在一些实施例中，如图3所示，摄像头清洁装置在图2所示装置的基础上，还包括：清洁刷3的刷柄上还连接有一个探测针6，探测针6的长度使得清洁刷在第一外侧点和第一位置之间运行时，探测针均处于第一位置检测器的工作范围内，以及使得清洁刷在第二外侧点和第二位置之间运行时，探测针均处于第二位置检测器的工作范围内，图4中探测针6仅为示意图；探测针的长度可以根据具体应用场景的需要而具体设置。
则，第一位置检测器4用于检测到探测针6时，发出第一位置检测信号；
第二位置检测器5用于检测到探测针6时，发出第二位置检测信号。
在该种结构中，装置在上电后，第一位置检测器5即可检测到探测针，并电机控制器1发送第一位置检测信号；电机控制器1用于向在接收到第一位置检测信号后，控制电机2进行匀加速转动，带动清洁刷从摄像头镜头的第一外侧点运动到第一位置，其中匀加速运转的过程参考前述结构一中的说明，这里不再赘述；在停止接收第一位置检测信号后，控制电机2进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置；在接收到第二位置检测信号后，控制电机2以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到镜头的第二外侧点，其中匀减速运转的过程参考前述结构一中的说明，这里不再赘述。
相比于结构一，结构二所示的装置可以有效的检测出装置上电后，清洁刷3是否处于初始位置，也即第一外侧点或者第二外侧点上，当检测到清洁刷不处于初始位置上的情况下，对清洁刷3进行复位。具体的原理如下所述。
在装置上电后，电机控制器1用于在未接收到第一位置检测信号和第二位置检测信号的情况下，控制电机2进行反向的变加速转动，带动清洁刷3向第一位置b运行；其中，电机控制器1控制电机2进行反向的变加速转动，包括：电机控制器1用于向电机2输入反向控制信号，并输入预定的变加速脉冲宽度调制(PWM)信号，其中预定的变加速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第x+2个周期的PWM信号中高电平信号的时长相比第x+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长的增量为r，第x+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长相比第x个周期的PWM信号中高电平信号的时长的增量为s，r≥s，1≤x≤y-2，y为变加速PWM信号的周期数量；通过控制电机2带动清洁刷进行反向的变加速运动，可以使清洁刷较快速地复位到第一外侧点a上。
第一位置检测器4用于在检测到探测针后，发出第一位置检测信号；
电机控制器1用于接收到来自第一位置检测器4的第一位置检测信号后，控制电机2进行匀减速转动，带动清洁刷3运行到第一外侧点a。
也即，电机控制器1未检测到清洁刷3上的探测针6处于第一外侧点a和第一位置b之内、以及未检测到探测针6处于第二位置c和第二外侧点d之内时，可以认为清洁刷处于bc之间，此时可以认为清洁刷3未复位，电机控制器1对电机2进行控制，使清洁刷3复位到第一外侧点a。
通过上述处理，装置还能在上电之后、工作之前检测清洁刷是否复位，在未复位的情况下，控制清洁刷复位。
通过本申请提供的装置，电机控制器控制电机进行分段运转，电机受控进行匀加速运转，带动与电机的输出端连接的清洁刷在镜头所在表面的第一外侧点和第一位置之间、即一个较小距离内匀加速运动，能够较为平稳的将电机的速度提升上来，并且电机受控以最大速度运转，带动电机在镜头所在表面的第一位置和第二位置之间、即一个较大距离内以最大速度运转，使得清洁刷能够快速有效对摄像头镜头所在表面进行清洁，以及电机受控进行匀减速运转，带动清洁刷在镜头所在表面的第二位置和第二外侧点之间、即一个较小的距离内进行匀减速运转，能够较为平稳的将电机的速度降下来，从而能够平稳、有效的对摄像头镜头进行清洁，平稳的工作不会对摄像头的安装角度、摄像头的结构稳定性造成影响，也不会对摄像头的工作产生干扰，从而能够解决现有技术中无法对摄像头进行有效、无干扰的清洁的问题。
基于相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种摄像头的清洁装置，包括：一个电机控制器、一个电机和一个清洁刷，其中，电机控制器与电机相连接，电机的输出轴与清洁刷相连接，清洁刷的刷头与摄像头镜头所在的表面相接触；电机控制器、电机和清洁刷的结构可以如图1～4中的任一个图的结构所示。
在图1～3中任意一个图所示结构的基础上，如图4所示，电机控制器中包括一个处理器401和至少一个存储器402，存储器402中存储有至少一条机器可执行指令，处理器401执行至少一条机器可执行指令实现：
控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从摄像头镜头所在表面的第一外侧点运动到该表面的第一位置；控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到该表面的第二位置；控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到该表面的第二外侧点；其中，第一位置和第二位置均位于第一外侧点和第二外侧点之间；第一外侧点和第一位置之间的距离，以及第二位置与第二外侧点之间的距离，均小于第一位置和第二位置之间的距离。
在如图2所示装置的基础上，处理器401执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行电机的最大速度运转，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置，包括：在接收到第一位置检测信号后，控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置；处理器401执行至少一条机器可执行指令实现控制电机以匀减速输出，带动清洁刷从第二位置运动到镜头的第二外侧点，包括：在接收到第二位置检测信号后，控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到第二外侧点。
在如图3所示装置的基础上，处理器401执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从第一外侧点运动到第一位置，包括：在接收到第一位置检测信号后，控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从摄像头镜头的第一外侧点运动到第一位置；处理器401执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到镜头上的第二位置，包括：在停止接收第一位置检测信号后，控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置；处理器401执行至少一条机器可执行指令实现控制电机以匀减速输出，带动清洁刷从第二位置运动到第二外侧点，包括：在接收到第二位置检测信号后，控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到镜头的第二外侧点。
进一步，在图3所示装置的基础上，处理器401执行至少一条机器可执行指令实现：在装置上电后，在未接收到第一位置检测信号和第二位置检测信号的情况下，控制电机进行反向的变加速转动，带动清洁刷向第一位置运行；处理器401执行至少一条机器可执行指令实现：接收到来自第一位置检测器的第一位置检测信号后，控制电机进行匀减速转动，带动清洁刷运行到第一外侧点。
处理器401执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行反向的变加速转动，包括：向电机输入反向控制信号，并输入预定的变加速脉冲宽度调制(PWM)信号，其中预定的变加速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第x+2个周期的PWM信号中高电平信号的时长相比第x+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长的增量为r，第x+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长相比第x个周期的PWM信号中高电平信号的时长的增量为s，r≥s，1≤x≤y-2，y为变加速PWM信号的周期数量。
在如图1～4中任意一个图的基础上，处理器401执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行匀加速转动，包括：向电机输入预定的匀加速PWM信号，控制电机进行匀加速转动，其中预定的匀加速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第n+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长比第n个周期的PWM信号中高电平信号的时长增加t时长，其中，1≤n≤m-1，m为匀加速PWM信号的周期数量。
处理器401执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行匀减速转动，包括：向电机输入预定的匀减速脉冲宽度调制(PWM)信号，控制电机进行匀减速转动，其中预定的匀减速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第p+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长比第p个周期的PWM信号中高电平信号的时长减少s时长，其中，1≤p≤q-1，q为匀减速PWM信号的周期数量。
通过本申请提供的装置，电机控制器控制电机进行分段运转，电机受控进行匀加速运转，带动与电机的输出端连接的清洁刷在镜头所在表面的第一外侧点和第一位置之间、即一个较小距离内匀加速运动，能够较为平稳的将电机的速度提升上来，并且电机受控以最大速度运转，带动电机在镜头所在表面的第一位置和第二位置之间、即一个较大距离内以最大速度运转，使得清洁刷能够快速有效对摄像头镜头所在表面进行清洁，以及电机受控进行匀减速运转，带动清洁刷在镜头所在表面的第二位置和第二外侧点之间、即一个较小的距离内进行匀减速运转，能够较为平稳的将电机的速度降下来，从而能够平稳、有效的对摄像头镜头进行清洁，平稳的工作不会对摄像头的安装角度、摄像头的结构稳定性造成影响，也不会对摄像头的工作产生干扰，从而能够解决现有技术中无法对摄像头进行有效、无干扰的清洁的问题。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (17)
1.一种摄像头的清洁装置，其特征在于，包括：一个电机控制器、一个电机和一个清洁刷，其中，电机控制器与电机相连接，电机的输出轴与清洁刷相连接，清洁刷的刷头与摄像头镜头所在的表面相接触；
电机控制器用于控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从摄像头镜头所在表面的第一外侧点运动到该表面的第一位置；控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到该表面的第二位置；控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到该表面的第二外侧点；其中，第一位置和第二位置均位于第一外侧点和第二外侧点之间；第一外侧点和第一位置之间的距离，以及第二位置与第二外侧点之间的距离，均小于第一位置和第二位置之间的距离；
电机用于根据电机控制器的控制进行输出；
清洁刷用于根据电机输出的动力进行运动，并清洁摄像头镜头所在的表面。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一位置检测器和第二位置检测器，第一位置检测器位于第一位置上，第二位置检测器位于第二位置上；第一位置检测器和第二位置检测器均与电机控制器相连接；
第一位置检测器用于检测到清洁刷运动到第一位置时，发出第一位置检测信号；
第二位置检测器用于检测到清洁刷运动到第二位置时，发出第二位置检测信号；
则，
电机控制器用于控制电机进行电机的最大速度运转，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置，包括：电机控制器用于在接收到第一位置检测信号后，控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置；
电机控制器用于控制电机以匀减速输出，带动清洁刷从第二位置运动到镜头的第二外侧点，包括：电机控制器用于在接收到第二位置检测信号后，控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到第二外侧点。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一位置检测器和第二位置检测器，第一位置检测器位于第一位置上，第二位置检测器位于第二位置上；第一位置检测器和第二位置检测器均与电机控制器相连接；
清洁刷的刷柄上还连接有一个探测针，探测针的长度使得清洁刷在第一外侧点和第一位置之间运行时，探测针均处于第一位置检测器的工作范围内，以及使得清洁刷在第二外侧点和第二位置之间运行时，探测针均处于第二位置检测器的工作范围内；
第一位置检测器用于检测到探测针时，发出第一位置检测信号；
第二位置检测器用于检测到探测针时，发出第二位置检测信号；
则，
电机控制器用于控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从第一外侧点运动到第一位置，包括：电机控制器用于在接收到第一位置检测信号后，控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从摄像头镜头的第一外侧点运动到第一位置；
电机控制器用于控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置，包括：电机控制器用于在停止接收第一位置检测信号后，控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置；
电机控制器用于控制电机以匀减速输出，带动清洁刷从第二位置运动到第二外侧点，包括：电机控制器用于在接收到第二位置检测信号后，控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到第二外侧点。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在装置上电后，电机控制器用于在未接收到第一位置检测信号和第二位置检测信号的情况下，控制电机进行反向的变加速转动，带动清洁刷向第一位置运行；
第一位置检测器用于在检测到探测针时，发出第一位置检测信号；
电机控制器用于接收到来自第一位置检测器的第一位置检测信号后，控制电机进行匀减速转动，带动清洁刷运行到第一外侧点。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，电机控制器用于控制电机进行反向的变加速转动，包括：
电机控制器用于向电机输入反向控制信号，并输入预定的变加速脉冲宽度调制(PWM)信号，其中预定的变加速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第x+2个周期的PWM信号中高电平信号的时长相比于第x+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长的增量为r，第x+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长相比于第x个周期的PWM信号中高电平信号的时长的增量为s，r≥s，1≤x≤y-2，y为变加速PWM信号的周期数量。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的装置，其特征在于，电机控制器控制电机进行匀加速转动，包括：
电机控制器向电机输入预定的匀加速PWM信号，控制电机进行匀加速转动，其中预定的匀加速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第n+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长比第n个周期的PWM信号中高电平信号的时长增加t时长，其中，1≤n≤m-1，m为匀加速PWM信号的周期数量。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，匀加速PWM信号在最后一个周期中，PWM信号为全高电平信号。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的装置，其特征在于，电机控制器控制电机进行匀减速转动，包括：
电机控制器向电机输入预定的匀减速脉冲宽度调制(PWM)信号，控制电机进行匀减速转动，其中预定的匀减速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第p+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长比第p个周期的PWM信号中高电平信号的时长减少s时长，其中，1≤p≤q-1，q为匀减速PWM信号的周期数量。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，匀减速PWM信号在最后一个周期中，PWM信号为全低电平信号。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，电机为直流非步进电机。
11.一种摄像头的清洁装置，其特征在于，包括：一个电机控制器、一个电机和一个清洁刷，其中，电机控制器与电机相连接，电机的输出轴与清洁刷相连接，清洁刷的刷头与摄像头镜头所在的表面相接触；其中，
电机控制器中包括一个处理器和至少一个存储器，存储器中存储有至少一条机器可执行指令，处理器执行至少一条机器可执行指令实现：
控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从摄像头镜头所在表面的第一外侧点运动到该表面的第一位置；控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到该表面的第二位置；控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到该表面的第二外侧点；其中，第一位置和第二位置均位于第一外侧点和第二外侧点之间；第一外侧点和第一位置之间的距离，以及第二位置与第二外侧点之间的距离，均小于第一位置和第二位置之间的距离。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一位置检测器和第二位置检测器，第一位置检测器位于第一位置上，第二位置检测器位于第二位置上；第一位置检测器和第二位置检测器均与电机控制器相连接；
第一位置检测器用于检测到清洁刷运动到第一位置时，发出第一位置检测信号；
第二位置检测器用于检测到清洁刷运动到第二位置时，发出第二位置检测信号；
则，
处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行电机的最大速度运转，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置，包括：在接收到第一位置检测信号后，控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置；
处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机以匀减速输出，带动清洁刷从第二位置运动到镜头的第二外侧点，包括：在接收到第二位置检测信号后，控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到第二外侧点。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一位置检测器和第二位置检测器，第一位置检测器位于第一位置上，第二位置检测器位于第二位置上；第一位置检测器和第二位置检测器均与电机控制器相连接；
清洁刷的刷柄上还连接有一个探测针，探测针的长度使得清洁刷在第一外侧点和第一位置之间运行时，探测针均处于第一位置检测器的工作范围内，以及使得清洁刷在第二外侧点和第二位置之间运行时，探测针均处于第二位置检测器的工作范围内；
第一位置检测器用于在检测到探测针时，发出第一位置检测信号；
第二位置检测器用于在检测到探测针时，发出第二位置检测信号；
则，
处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从第一外侧点运动到第一位置，包括：在接收到第一位置检测信号后，控制电机进行匀加速转动，带动清洁刷从摄像头镜头的第一外侧点运动到第一位置；
处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到镜头上的第二位置，包括：在停止接收第一位置检测信号后，控制电机进行电机的最大速度转动，带动清洁刷从第一位置运动到第二位置；
处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机以匀减速输出，带动清洁刷从第二位置运动到第二外侧点，包括：在接收到第二位置检测信号后，控制电机以匀减速转动，带动清洁刷从第二位置运动到镜头的第二外侧点。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，处理器执行至少一条机器可执行指令实现：在装置上电后，在未接收到第一位置检测信号和第二位置检测信号的情况下，控制电机进行反向的变加速转动，带动清洁刷向第一位置运行；
处理器执行至少一条机器可执行指令实现：接收到来自第一位置检测器的第一位置检测信号后，控制电机进行匀减速转动，带动清洁刷运行到第一外侧点。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行反向的变加速转动，包括：向电机输入反向控制信号，并输入预定的变加速脉冲宽度调制(PWM)信号，其中预定的变加速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第x+2个周期的PWM信号中高电平信号的时长相比第x+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长的增量为r，第x+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长相比第x个周期的PWM信号中高电平信号的时长的增量为s，r≥s，1≤x≤y-2，y为变加速PWM信号的周期数量。
16.根据权利要求11～14中任一项所述的装置，其特征在于，处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行匀加速转动，包括：
向电机输入预定的匀加速PWM信号，控制电机进行匀加速转动，其中预定的匀加速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第n+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长比第n个周期的PWM信号中高电平信号的时长增加t时长，其中，1≤n≤m-1，m为匀加速PWM信号的周期数量。
17.根据权利要求11～14中任一项所述的装置，其特征在于，处理器执行至少一条机器可执行指令实现控制电机进行匀减速转动，包括：
向电机输入预定的匀减速脉冲宽度调制(PWM)信号，控制电机进行匀减速转动，其中预定的匀减速PWM信号包括：多个周期的PWM信号，第p+1个周期的PWM信号中高电平信号的时长比第p个周期的PWM信号中高电平信号的时长减少s时长，其中，1≤p≤q-1，q为匀减速PWM信号的周期数量。
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2018
- 2018-01-15 CN CN201810035231.4A patent/CN108196601A/zh active Pending
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