CN108313017A - 擦拭光学元件的装置和方法及车用后视或驾驶员辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种通过清洁水或颗粒擦拭光学元件，尤其是用于擦拭透镜或窗口的表面的擦拭装置，该透镜或窗口可透射可见光、紫外线辐射或/和红外辐射以及优选地放置在摄像机的前方或作为其一部分，所述擦拭装置包括壳体和能够相对于该壳体进行移动的擦拭元件，其中该擦拭装置被配置成使得这样的移动通过经由时变电磁场将该擦拭元件中或该擦拭元件上的第一单元与该壳体中的第二单元耦合而实现。另外，本发明还涉及一种用在包含这种擦拭装置的车辆中或车辆上的后视装置或驾驶员辅助装置；以及一种用于光学元件的方法。

Description

擦拭光学元件的装置和方法及车用后视或驾驶员辅助装置
1.技术领域
本申请涉及一种用于擦拭光学元件，尤其是用于擦拭透镜或窗口的表面的擦拭装置，该透镜或窗口可透射可见光、紫外线辐射或/和红外辐射。该透镜或窗口优选地放置在即在车辆中(或车辆上)，诸如在后视装置中或在驾驶员辅助装置中使用的摄像机的前方或作为其一部分。本发明进一步涉及一种用在包含这种擦拭装置的车辆中或车辆上的后视装置或驾驶员辅助装置。本发明还进一步涉及一种擦拭，特别是在后视装置或驾驶员辅助装置的摄像机的前方或者作为这种摄像机的一部分的光学元件的方法。
2.背景技术
这种擦拭装置的问题在于，擦拭元件(如具有刮片的擦拭元件)需要借助于相对于壳体的一些机械装置来移动；由于该机构从该壳体延伸到该擦拭元件，该壳体不能被足够好地密封以便以所需的方式保护摄像机。此外，至今需要在该壳体的内部和外部(即所谓的摄像机吊舱)之间进行电子连接，并且这样的电子连接(即电缆)还提供了对该壳体的弱密封以及针对湿气和灰尘，对该摄像机的不良保护。
DE 28 37 993 C2公开了使用具有刮水器单元的线性马达，即使用时变电磁场。
DE 100 10 754 A1涉及一种线性擦拭器系统，其包含作为定子的引导轮廓，转子被引导在该定子上，该转子承载擦拭器元件。
从US 2003/0000040 A1中已知一种通过采用感应效应的线性马达移动穿过挡风玻璃的挡风玻璃刮水器。
DE 21 52 978 A教导了一种用于具有线性马达的挡风玻璃刮水器的驱动单元，该线性马达由引导轮廓和承载该刮水器的可移动元件形成。
EP 1 457 398 A2涉及一种车辆挡风玻璃刮水器系统，其具有与挡风玻璃刮水器刮板连接的滑动系，该滑动系借助于线性马达的线圈可在轨道上滑动。
EP 3 162 610 A1涉及一种具有液体喷射单元的异物去除装置，该液体喷射单元冲洗在无线供电中生成磁场的区域中所存在的异物。
从DE 91 11 395 U1中已知一种挡风玻璃刮水器，其具有包含两个平行凹槽的框架，刮水器支撑件可在该凹槽中移动。
DE 295 14 364 U1公开了一种车辆中的图像采集单元，该车辆包括壳体中的摄像机和用于清洁该壳体的前表面的擦拭器。
EP 2 792 556 A1涉及一种擦拭器单元，其中驱动装置包含具有形状记忆的元件。
DE 10 2013 213 415 A1涉及一种车辆中的用于利用具有顶盖的摄像机获得图像的单元，以及用于盖表面的擦拭器。
DE 44 43 615 A1涉及一种用于具有任意边缘轮廓的挡风玻璃的刮水器单元，其中该边缘上形成有凹槽，以及其中刮水器元件在其中是可滑动的。
DE 102 40 178 A1教导了一种具有两个平行凹槽的后视镜，该凹槽用于引导具有刮片的扇形体。
3.发明内容
因此，本发明的目的是示出如何更好地密封该壳体或擦拭装置，特别是关于在其内部包含摄像机的壳体。本发明的目的是进一步提供一种用在车辆中或车辆上的后视装置或驾驶员辅助装置，该车辆具有在壳体中的摄像机和擦拭装置，其中改进了对该摄像机的密封。另一个目的是提供一种擦拭光学元件，特别是在用于车辆中或车辆上的后视装置或驾驶员辅助装置的壳体中在摄像机的前方或作为其一部分的透镜或窗口的表面的合适方法。
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于通过清洁水或颗粒来擦拭光学元件，特别是用于擦拭透镜或窗口的表面的擦拭装置，该透镜或窗口可透射可见光、紫外辐射和/或红外辐射并且优选地放置在摄像机的前方或作为其一部分，所述擦拭装置包括壳体和能够相对于该壳体进行移动的擦拭元件，其中该擦拭装置被配置成使得这样的移动通过经由时变电磁场将该擦拭元件中或该擦拭元件上的第一单元与该壳体中的第二单元耦合而实现，其中行进凹槽在该壳体的壁中或由该壁形成以及其中所述擦拭元件的一部分配合入该行进凹槽以在其中移动。
本发明进一步提供了用于车辆中或车辆上的后视装置或驾驶员辅助装置，其包含本发明的擦拭装置；以及在该透镜或窗口后面，密封地容纳在所述擦拭装置的所述壳体的摄像机，所述透镜或窗口可透射可见光和/或紫外线辐射和/或红外辐射以及其表面是通过该擦拭装置的该擦拭元件可擦拭的；以及连接到所述摄像机的用于显示用所述摄像机拍摄的图像的显示装置；和/或被连接到所述摄像机的用于所述摄像机评估数据的评估装置
本发明进一步提供了一种擦拭光学元件，特别是擦拭可透射可见光和/或紫外辐射和/或红外辐射的透镜或窗口的表面的方法，其中本发明的擦拭装置的擦拭元件借助于由壳体内部的元件导致的并且在该壳体的外部起作用的电磁场而相对于该壳体移动。
根据本发明，该擦拭装置被配置成使得该擦拭元件能够经历的移动是通过将该擦拭元件的第一单元与该壳体中的第二单元经由时变电磁场耦合而实现的。换言之，本发明将第一单元放置在该擦拭元件中或该擦拭元件上以及将第二单元放置在该壳体中，其中这些单元不需要直接耦合，因为电磁场提供间接耦合。当然，该电磁场必须随时间，优选至少部分地周期性变化。
另外，行进凹槽在该壳体的壁中或由该壁形成，并且该擦拭元件的一部分配合入该行进凹槽中以在其中行进。
优点在于不再需要在壳体和擦拭元件之间提供机械耦合或者至少电连接。这进而允许该壳体以最佳方式被密封，从而为其内部的摄像机提供最好的保护。
优选地，该擦拭装置的该第一单元包含转子，并且该第二单元包含电动马达的定子。电动马达的技术是众所周知的，使得这个优选实施方式可以最容易地实施。该擦拭装置的移动通常被认为是旋转。目前，电磁耦合允许该擦拭元件的任何类型的轨迹。优选的实施方式包含，该擦拭装置的该移动是线性移动，特别是由线性电动马达引起的移动。于是，各个线圈的布置与该擦拭元件中各个元件的布置一样简单。具体地，如果该线性移动是水平的(相对于，例如在车辆中或车辆上的该擦拭装置的期望的安装或整合)，平行于地面的这种线性移动允许抑制重力对该擦拭元件的变化部分的影响。然而，该线性移动也可以是上下移动。
在优选的实施方式中，提供两个电动马达，其中各个马达布置在该擦拭元件的相对侧处，最优选地在其相对端处，由此允许最稳定地支承和移动该擦拭元件。
根据本发明优选的是，该壳体被底切以至少形成所述行进凹槽的一部分，并且该擦拭元件的该一部分具有这样的形状，使得其不能从该壳体被底切的该行进凹槽中退出。进一步优选地，经底切的壳体具有T形部分，该擦拭元件的C形或U形部分可滑动地配合在该T形部分上。一般而言，尤其是在底切时，即具有上述形状的该行进凹槽允许在静止状态和移动时最稳定地支承该擦拭元件。
此外，在该擦拭装置的优选实施方式中，该擦拭元件包含刮片，并且该擦拭元件的移动导致该刮片擦拭基本平坦的表面。这样平坦的表面可以是平坦的片状窗口的前表面，其便于清洁该表面的水或颗粒。
在优选的实施方式中，如上所述，该壳体容纳有摄像机。然后，为了保护该摄像机免受水和/或尘埃或其他颗粒，优选地将该壳体隔水密封。
用于车辆中或车辆上的本发明的后视装置或驾驶员辅助装置包含如上所阐述的根据本发明的擦拭装置，以及在该透镜或窗口后面，密封地容纳在该后视装置或驾驶员辅助装置中的摄像机，其中该透镜或窗口可透射可见光、紫外线辐射和/或红外辐射。该后视装置或驾驶员辅助装置进一步包含显示装置(其方式允许传输来自所述摄像机的数据以显示用该摄像机拍摄的图像)或者连接到所述摄像机的评估装置(为了传输来自所述摄像机的数据以评估由该摄像机获得的数据)；或者包含这样的显示装置和评估装置。
通过在这种后视装置或驾驶员辅助装置中使用本发明的擦拭装置，该摄像机可以最好地与水和/或灰尘或其他颗粒隔离密封。
本发明的擦拭光学元件，特别是擦拭可透射可见光和/或紫外辐射和/或红外辐射的透镜或窗口的表面的方法包含借助于电磁场用具体壳体移动擦拭元件，该电磁场对应于该壳体内部的元件并且在该壳体的外部起作用。通过放弃在该壳体内的电动马达中具有电磁场的想法，即通过在该壳体内产生电磁场，但发射到该壳体的外部，并且，例如由该擦拭元件内的元件接收，该壳体可以最好地进行密封，从而能够保护该壳体中的摄像机免受水和/或颗粒。
因此，对于本发明来说令人惊讶的是，该刮片可以确保例如，用于具有刮片的机动车辆的后视装置的尤其是摄像机的侧面与该摄像机的该壳体无接触，确保了该摄像机在该壳体内的密封布置。这通过使用电磁场，优选地使用线性电动马达来实现。
4.附图说明
从下面参照附图描述的优选实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：
图1示出了本发明的擦拭装置的横截面，该擦拭装置在壳体中包含摄像机，从而与其他电子元件或处理元件一起形成，例如后视装置或驾驶员辅助装置；
图2示出了该壳体的正视图；
图3示出了该擦拭元件的正视图；以及
图4示出了根据本发明的擦拭装置的替代实施方式的横截面。
5.具体实施方式
通常表示为1的擦拭装置包含壳体10和擦拭器元件20。该壳体10容纳放置在可透射可见光的窗口14后面的摄像机12。在该壳体中形成有绕线圈18缠绕的行进凹槽16。图1以截面示出了该线圈18，并且下部和上部都属于同一线圈。该擦拭器元件20包含如在纵轴23上悬挂的，在该凹槽16中行进的突出部22。刮片24附接到该突出部22上。该突出部22支承被标记为26的永磁体，该永磁体用作线性马达的转子。
如图2中最佳所示，该线圈18以线性顺序提供，由此形成这种线性马达的定子。通过以交替的方式，即周期性地激励该线圈18，该线性马达运作，并且该突出部22在该凹槽16中被驱动以经受线性移动。该刮片24然后擦拭该窗口14的前表面。
在替代性实施方式中，如图4中所示并且一般被标记为2，该壳体30形成凹槽，该凹槽借助于T形比例32进行底切，允许借助于C形衔铁42固定擦拭元件40。这里，线圈34被放置在T形内，并且永久磁铁44被布置在C形衔铁42的两个相对端处。该壳体30包括两个这样的凹槽，使得该擦拭元件40能够具有在相应的底切凹槽中行进的两个C形衔铁42，并且刮片48沿光学窗口38的前表面最稳定地加以引导。
尽管上述实施方式分别描述了该擦拭元件20或40的线性移动，但是其他轨迹也是可能的。具体而言，也可以选择该擦拭元件的圆周移动(即旋转)。
在以上说明书、权利要求书和附图中披露的本发明的实施方式的特征，无论是单独地还是以为了以不同的实施方式实现本发明所需的任何组合的方式都是基本的。
附图标记列表
1、2 擦拭装置
10 壳体
12 摄像机
14 窗口
16 行进凹槽
18 线圈
20 擦拭器元件
22 突出部
23 纵轴
24 刮片
26 永磁体
28 永磁体
30 壳体
32 T形部分
34 线圈
38 窗口
40 擦拭元件
42 C形衔铁
44 永磁体
48 刮片

Claims (7)

1.一种用于通过清洁水或颗粒来擦拭光学元件(14，38)，特别是用于擦拭透镜或窗口(14，38)的表面的擦拭装置(1，2)，该透镜或窗口(14，38)可透射可见光、紫外辐射和/或红外辐射并且优选地放置在摄像机(12)的前方或作为其一部分，所述擦拭装置(1，2)包括壳体(10，30)和能够相对于该壳体(10，30)进行移动的擦拭元件(20，40)，其中该擦拭装置(1，2)被配置成使得这样的移动通过经由时变电磁场将该擦拭元件(20，40)中或该擦拭元件上的第一单元(26，36)与该壳体(10，30)中的第二单元(18，34)耦合而实现，其中行进凹槽(16)在该壳体(10，30)的壁中或由该壁形成以及其中所述擦拭元件(20，40)的一部分(22，42)配合入该行进凹槽(16)以在其中移动。
2.权利要求1所述的擦拭装置(1，2)，其中所述第一单元是转子(26，44)并且所述第二单元是电动马达的定子(18，34)。
3.权利要求1或权利要求2所述的擦拭装置(1，2)，其中该擦拭装置(20，40)的移动是线性移动。
4.权利要求3所述的擦拭装置(2)，其具有两个电动马达，其中各个转子(44)布置在所述擦拭元件(40)的相对侧处，优选地在其相对端处。
5.前述权利要求中任一项所述的擦拭装置(1，2)，其中该壳体(30)被底切以形成该行进凹槽的至少一部分，并且其中该擦拭元件的该一部分(42，46)具有这样的形状，使得其不能从该壳体被底切的该行进凹槽中退出，其中该壳体优选地具有T形突出部(32)，该擦拭元件的C形部分(42)可滑动地配合在该T形突出部上。
6.用于车辆中或车辆上的后视装置或驾驶员辅助装置，其包含根据前述权利要求中任一项的擦拭装置(1，2)；以及在该透镜或窗口(14，38)后面，密封地容纳在所述擦拭装置(1，2)的所述壳体(10，30)的摄像机(12)，所述透镜或窗口(14，38)可透射可见光和/或紫外线辐射和/或红外辐射以及其表面是通过该擦拭装置(1，2)的该擦拭元件(20，40)可擦拭的；以及连接到所述摄像机(12)的用于显示用所述摄像机(12)拍摄的图像的显示装置；和/或被连接到所述摄像机的用于所述摄像机(12)评估数据的评估装置。
7.一种用于擦拭光学元件(14，38)，特别是擦拭可透射可见光和/或紫外辐射和/或红外辐射的透镜或窗口(14，38)的表面的方法，其中根据权利要求1至6中任一项的擦拭装置(1，2)的擦拭元件(20，40)借助于由壳体(10，30)内部的元件(18，34)导致的并且在该壳体(10，30)的外部起作用的电磁场而相对于该壳体(10，30)移动。
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