CN109305103A - 用于保护光学传感器的保护装置和驾驶员辅助系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的主题是一种用于保护机动车辆的驾驶员辅助系统(1)的光学传感器(13)的保护装置(3),所述光学传感器(13)包括光学器件(14),以及保护装置(3)包括:·光学元件(9),其被构造为位于光学传感器(13)的光学器件(14)的上游并且安装成以便围绕旋转轴线(A1)是可动的·和致动器(5),其构造为旋转光学元件(9),其特征在于,保护装置(3)还包括:·至少一个加热部件(7),其被构造为加热光学元件(9)以便对光学元件(9)进行除雾或除霜;以及·感应系统(8),其被构造为向加热部件(7)供电。
Description
技术领域
本发明涉及驾驶员辅助领域,特别地涉及结合在一些车辆中的驾驶员辅助系统。所述驾驶员辅助系统可包括光学传感器,例如相机,该相机包括物镜,特别是包括至少一个透镜。更特别地,本发明涉及一种用于保护这样的光学传感器的保护装置。
背景技术
目前,许多机动车辆配备有前视、后视或甚至侧视相机。它们特别地形成驾驶员辅助系统的一部分,所述驾驶员辅助系统为例如停车辅助系统,或甚至用于检测车道偏离的系统。
已知在车辆的乘客室内抵靠后风挡/车窗安装并且向后指向车辆的后风挡的相机。这些相机可以受到很好地保护以免受到外部气候事件和由有机或无机污染物造成的污垢的影响。另外,该相机的光学部件可以通过机动车辆的除霜系统除霜或除雾,该除霜系统特别地安装在后风挡上。然而,安装在乘客室内部的这样的相机的视角不是最佳的,特别是对于停车辅助系统,例如因为它们不允许看到位于车辆后部附近的障碍物。
出于这个原因,优选的是根据期望的用途将驾驶员辅助系统的相机安装在车辆外部的各个位置,例如与前保险杠或后保险杠齐平,或者与车辆的前或后车牌平齐。在此情况下,相机因此高度暴露从而飞溅有可能沉积在其光学部件上的有机或无机污垢,从而降低其效率,甚至使其不起作用。特别地,在潮湿天气期间,观察到雨和灰尘飞溅,该飞溅可能极大地影响包括这样的相机的驾驶员辅助系统的可操作性。因此必须清洁相机光学系统的表面,以确保它们保持良好的操作状态。
为了防止灰尘沉积在相机上,已知的是在其附近布置用于清洁相机的光学器件的装置,通常是清洁液喷洒器,以便去除随时间沉积的污染元素。然而,使用这些喷洒器会导致这样的驾驶员辅助系统的操作成本增加,因为它们需要使用相当大量的清洁液。此外,这样的清洁装置不会对抗相机视野中的冷凝或霜的形成。然而,在相机视野中的冷凝或霜的形成会对驾驶员辅助系统的正确操作产生负面影响。
根据一种已知的解决方案,提供了用于振动相机的保护窗口的设备,以便从相机的保护窗口排出污垢。然而,已经观察到,尽管保护窗口的振动,但这样的装置对于坚韧和结壳的污垢的有效性可能受到限制。另外,这样的振动装置不能有效地对抗保护窗口上的冷凝或霜的形成,因此也不能对抗相机的视野中的冷凝或霜的形成,这可能对相机的正确操作产生负面影响,并因此对驾驶员辅助系统的正确操作产生负面影响。
根据另一技术方案,相机布置在保护装置中。然而,这样的保护装置的安装非常笨重。众所周知,人们一直在寻求减少汽车领域的体积,特别是在驾驶员辅助领域的体积。此外,该保护装置不具有任何用于防止在相机视野中形成冷凝或霜的设备。
根据又一技术方案,用于保护光学传感器的装置包括光学部件上游的元件,其由致动器旋转,允许由于保护装置的该元件的旋转而通过离心力去除污垢。然而,这样的保护装置不具有任何用于防止在光学传感器的视野中形成冷凝或霜的设备。
发明内容
本发明的目的是要通过提供一种用于保护光学传感器的装置来至少部分地克服上述现有技术的缺点,所述装置允许免受沉积在光学传感器上的污垢的影响的保护得到改进,同时防止在光学传感器的视野中形成冷凝或霜。
因此,本发明的一个主题是一种用于保护机动车辆的驾驶员辅助系统的光学传感器的装置,该光学传感器包括光学器件,并且该保护装置包括:
●光学元件,其被构造为位于光学传感器的光学器件的上游并且安装成围绕旋转轴线是可动的;和
●构造为旋转光学元件的致动器,
所述保护装置还包括:
●至少一个加热部件,其被构造为加热所述光学元件以便对该光学元件进行除雾或除霜。
加热部件允许防止在光学传感器的视野中形成冷凝或霜,从而允许光学传感器保持良好的操作条件,而不管气象或气候条件如何。
有利地,保护装置还包括感应系统,该感应系统被构造为向加热部件供电。
使用感应系统使得可以限制加热部件的供电的操作噪声,以及可能干扰并且特别地变形由光学传感器捕获的图像的电磁噪声。此外,使用感应系统允许电流无线传输以向加热部件供电。
根据本发明的保护装置可以进一步包括单独或组合使用的以下特征中的一个或多个:
感应系统包括固定的初级电路和次级电路,该次级电路相对于初级电路围绕旋转轴线是可动的。
致动器包括定子和相对于定子可动的转子,初级电路刚性连接到定子,次级电路刚性连接到转子。
感应系统被定位成与保护装置上的光学元件是相反的。
根据第一实施例,次级电路位于光学元件的下游,并且初级电路位于次级电路的下游。
根据第二实施例,初级电路位于光学元件的下游和次级电路的上游。术语“上游”和“下游”是相对于光线传播到光学传感器的方向来限定的。
根据一个特定实施例,初级电路和次级电路是线圈。
根据一个变型,至少一个加热部件直接连接到次级感应电路。
根据另一变型,至少一个加热部件使用至少一个电导体,特别是电线,连接到次级感应电路。
感应系统与致动器是分开的。
至少一个加热部件至少部分地在用于处于光学传感器的视野中的表面上延伸。
至少一个加热部件与光学元件一体旋转。使用感应系统向加热部件供电允许即使加热部件正在旋转也可以为其供电。
根据第一实施例,光学元件具有内表面,该内表面用于面向光学传感器定位,并且至少一个加热部件定位成面向光学元件的内表面。
根据第二实施例,至少一个加热部件位于光学元件的内表面上或外表面上。
根据第三实施例,至少一个加热部件和光学元件形成单个部件。
至少一个加热部件可以选自电阻器或细丝。
根据一个方面,所述至少一个加热部件包括多个细丝或电阻器。
根据该方面,细丝或电阻器彼此平行地串联定位。
同样根据该方面,细丝或电阻器垂直于光学元件的光轴定位。
光学元件的光轴和旋转轴是重合的。
根据一个特定实施例,至少一个加热部件是透明的。
保护装置可包括两个组装的分离子组件,即:
●第一子组件可动地安装以便围绕旋转轴线旋转,并包括光学元件,以及至少一个加热部件;和
●第二子组件,包括构造成移动第一子组件的致动器,以及感应系统。
第一子组件还可包括壳体,该壳体被构造为至少部分地容纳光学传感器。
本发明的另一主题是一种驾驶员辅助系统,包括具有光学器件的光学传感器,并且还包括如上所述的保护装置。
该保护装置使得可以通过借助于光学元件的旋转来去除可能沉积在光学元件上的污垢从而确保驾驶员辅助系统的良好操作条件,并且还借助于加热部件的存在来防止在该光学元件上形成冷凝或霜。
驾驶员辅助系统还可以包括单独或组合使用的以下特征中的一个或多个:
光学传感器的光轴与光学元件的旋转轴线是重合的。
驾驶员辅助系统还包括链接到初级电路的电子控制单元,该电子控制单元被构造为驱动至少一个加热部件的感应系统。
电子控制单元被构造为起动感应系统,以便触发向至少一个加热部件供电,以便将光学元件的温度保持在预定温度之上,特别地高于露点。
根据一个实施例,驾驶员辅助系统包括至少一个温度测量传感器,并且电子控制单元被构造为起动感应系统,以便当由所述温度测量传感器测量的温度低于预定温度时,优选低于4℃时,触发向至少一个加热部件的供电。
根据该实施例的第一变型,温度测量传感器被构造为测量保护装置的第一子组件内的温度,并且电子控制单元被构造为当热传感器测量到保护装置的第一子组件内的温度低于预定温度时,则触发向感应系统的供电。
根据该实施例的第二变型,温度测量传感器被构造为测量机动车辆外部的温度,电子控制单元被构造为当温度测量传感器测量到车辆外部的温度低于预定温度时,则触发向感应系统供电。
根据另一实施例,电子控制单元还包括图像处理装置,其被构造为检测由光学传感器发送的图像的劣化,电子控制单元被构造为起动感应系统以便根据检测到的图像劣化触发向至少一个加热元件供电。
附图说明
通过阅读以下由非限制性说明提供的描述和附图,本发明的其它优点和特征将变得更加清楚,其中:
●图1是驾驶员辅助系统的局部纵截面示意图;
●图2A是简化的纵向示意图,其部分地示出了根据第一实施例的用于图1的驾驶员辅助系统的用于向加热部件供电的加热部件和感应系统;
●图2B是简化的纵向示意图,其部分地示出了根据第二实施例的用于图1的驾驶员辅助系统的用于向加热部件供电的加热部件和感应系统;
●图2C是简化的纵向示意图,其部分地示出了根据第三实施例的用于图1的驾驶员辅助系统的用于向加热部件供电的加热部件和感应系统;和
●图3是图1的驾驶员辅助系统的分解示意图。
在这些附图中,相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
以下实施例是示例。尽管描述参照一个或多个实施例,但这并不一定意味着每个参照涉及相同的实施例,或者特征仅适用于一个实施例。各个实施例的单个特征也可以组合或互换,以便建立其他实施例。
在以下描述中,参照第一和第二子组件。该索引仅用于区分和表示相似但不相同的元件。该索引并不意味着一个元件相对于另一个元件的优先级,并且这些名称可以容易地互换而不脱离本说明书的范围。该索引也不意味着例如用于评估用于保护光学传感器的装置的结构的时间顺序,或者形成驾驶员辅助系统的各种元件的布置。
在以下描述中,措辞“机动车辆的前部”对应于在机动车辆的正常操作期间暴露于气流的机动车辆的面,这特别地是具有前照灯的面。相比之下,术语“机动车辆的后部”应理解为意指机动车辆的与前面相反的面。
此外,在下面的描述中,术语“上游”由光线的方向,即从外部到光学传感器的方向,限定。那么,位于第二元件上游的第一元件在光线传播到光学传感器中的方向上位于第二元件的前面。类似地,以下描述中的术语“下游”也根据光线传播到光学传感器的方向来限定。因此,位于第二元件下游的第一元件那么在光线传播到光学传感器中的方向上位于第二元件后面。
此外,在下面的描述中,术语“污垢”应理解为意指出现在光学元件上的水滴或水渍,或者例如昆虫等有机污染物或者例如泥浆等无机污染物,或者这些不同元素的组合。
另外,在下面的描述中,术语“露点”应理解为意指在给定的压力和湿度下空气质量可以经受的最低温度,而不会通过饱和发生形成液态水。作为非穷举的示例,该露点对于欧洲地区的70%的湿度约为4℃。
接下来,在下面的描述中,术语“透明”应理解为意指物体清晰可见的透光材料,特别是位于机动车辆外部的物体,其图像由光学传感器捕获。特别地,以下描述中的透明材料可以是有色的或无色的。
参照图1至3,示出了包括光学传感器13的用于机动车辆的驾驶员辅助系统1。驾驶员辅助系统1还包括用于保护光学传感器13的装置3。
光学传感器13可以例如是诸如相机的图像捕获光学传感器13。它可以是例如CCD(电荷耦合设备)传感器或包括微型光电二极管矩阵阵列的CMOS传感器。
光学传感器13包括具有光轴15的光学器件14,光学器件14可以例如是物镜。物镜可以包括至少一个透镜,并且特别地,取决于视野和光学传感器13的分辨率,多个透镜,例如在两个和十个透镜之间,通常是四个或五个透镜,或者在鱼眼14的情况下甚至十个,透镜14中的至少一个透镜例如是凸起的(弯曲的),其凸起朝向光学传感器13的外部取向,例如对于鱼眼14而言。
此外,可以提供用于光学传感器13的保持器17。该保持器17布置在光学传感器13后面的与光学器件14相反的一侧上。在参照图1和3所示的实施例中,光学传感器13用于安装在保护装置3中。更确切地说,光学传感器13并且特别地其保持器17用于固定地安装在保护装置3中。
驾驶员辅助系统1可以安装在机动车辆的前部,例如与保险杠齐平。作为变型,驾驶员辅助系统1可以安装在机动车辆的后部,例如与保险杠或车牌平齐。根据又一变型,驾驶员辅助系统1可以安装在机动车辆的侧面上,例如与后视镜齐平。
驾驶员辅助系统1,更特别地用于保护光学传感器13的装置3,可以使用本领域技术人员已知的任何技术附接到机动车辆的任何元件,例如车身元件。或者外部元件,例如保险杠,后视镜或车牌。为此目的,可以非穷尽性地提及夹子,旋拧系统或甚至粘合剂-结合系统。
参照图1和图3,保护装置3包括光学元件9,该光学元件9被构造成位于光学传感器13的光学器件14的上游并且安装成以便围绕旋转轴线A1是可动的。保护装置3还包括致动器5,该致动器被构造为旋转光学元件9。
保护装置3还包括至少一个加热部件7,该加热部件被构造为加热光学元件9以便对该光学元件9进行除雾或除霜。为了向加热部件7供电,保护装置3还包括感应装置。下面更详细地描述加热部件7和感应系统8。
光学元件9用于保护光学传感器13的光学器件14免受可能损坏该光学器件14的潜在的污垢或固体碎屑的飞溅。因此,它是用于保护光学传感器13的元件或更准确地用于光学传感器13的保护掩模。正是该保护元件9受到来自外部的侵害,即经受水飞溅,污染物,小块石头,以及污染物沉积物或水渍。在驾驶员辅助系统1安装在机动车辆上的状态下,光学器件14和保护元件9从机动车辆的元件中形成的开口突出。在这里描述的实施例中,光学元件9与光学传感器13分开。根据一个变型(未示出),光学元件9可以是光学器件14的部件,特别是光学器件14的外部透镜。
光学元件9布置在保护装置3的前部。措辞“保护装置3的前部”应理解为意指放置成面向光学传感器13参与捕获的道路场景图像的部分,当驾驶员辅助系统1安装在机动车辆上时。相比之下,术语“保护装置3的后部”应理解为意指与前部相反的部分;因此,它是距离光学传感器13参与捕获的道路场景图像最远的部分。另外,光学元件9用于位于光学器件14的上游。
光学元件9的尺寸被设计成覆盖光学器件14的所有表面。因此光学元件9布置在光学传感器13的视野中。为此目的,光学元件9是透明的,以便不降低光学传感器13的有效性。该光学元件9可以由玻璃制成,或者由透明塑料例如聚碳酸酯制成。另外,光学元件9具有内表面9a,该内表面定位成在其中光学传感器9安装在保护装置3中的状态下面向光学传感器13的光学部件14。该内表面9a还与外表面9b是相反的。
此外,至少外表面9b可具有以下一种或多种特性:疏水性,红外线过滤,光催化,超疏水,疏脂,亲水,或甚至超亲水,抗石块,或甚至允许附着污垢减少的任何其他表面处理。特别地,由于光学元件9的外表面9b的疏水性,任何水滴都会从外表面9b流出而不会留下污渍,因为水将不能附着到该外表面9b上。因此,这允许限制光学元件9上的水渍的存在,这可能不利地影响驾驶员辅助系统1的正确操作。另外,取决于外表面9b的表面处理,有机或无机污染物附着到该外表面9b的可能性会受到限制,从而也有助于驾驶员辅助系统1的正确操作。
根据所示实施例,保护装置还可包括壳体6,该壳体被构造为至少部分地容纳光学传感器13。壳体6和光学元件9形成第一子组件B。
第一子组件B安装成能够绕旋转轴线A1旋转。因此,第一子组件B形成用于机动车辆的附件4,其功能是要保护光学传感器13。根据图1的特定实施例,光学元件9和壳体6形成单个部件。然而,根据另一实施例(这里未示出),光学元件9和壳体6可以是两个刚性连接但不同的部件。此外,该第一子组件B,更特别地,壳体6,还包括至少一个加热部件7。
壳体6布置成以便通过马达5旋转,导致光学元件9和加热部件7旋转,以便允许通过离心作用清洁光学元件9。壳体6可以是由本领域技术人员已知的任何合适材料制成的密封壳体。
此外,光学传感器13至少部分地安装在壳体6中。为此目的,壳体6包括隔室19(在图1中可见的),隔室19构造成容纳光学传感器13。更确切地说,壳体6包括限定隔室19的壁21。根据图1的特定实施例,壁21通常为大致圆柱形形状。壁21和光学元件9可以形成单个部件。作为变型,壁21和光学元件9可以是两个刚性连接但不同的部件。特别地,壁21的前端刚性地连接到光学元件9。通过非限制性示例,壁21和光学元件9可以例如通过超声波焊接刚性地连接。因此,壳体6和光学元件9可以是一个或多个部件。由于壳体6刚性地连接到光学元件9,因此形成紧密密封单元,从而防止污垢进入用于容纳光学传感器13的壳体6的内部。
另外,为了确保光学传感器13的正确操作,第一子组件B的至少一些元件,优选地位于光学传感器13的视野中的那些元件,可以是部分或完全透明的。
作为变型或另外的,壳体6除了加热部件7之外还可以具有防冷凝装置(未示出),例如通过钻孔制成的壳体6中的至少一个通孔,并且优选地具有一个或多个例如半透膜(未示出)。在此情况下,可以提供用于补偿可能由这样的孔引起的质量损失的设备,以便不使光学元件9的旋转不平衡。
如上所述的,光学元件9安装成以便围绕旋转轴线A1旋转,旋转轴线A1与光学传感器13的光轴15是重合的。具体地,旋转光学元件9允许可能已经沉积在其外表面9b上的污垢通过离心作用脱落。另外,光学元件9具有光轴91。根据参照图1所示的特定实施例,光轴91和光学元件9的旋转轴A1是重合的。此外,根据该特定实施例,光学传感器13的光轴15和光学元件9的旋转轴A1也是重合的。
为了旋转光学元件9,致动器5可以例如是围绕旋转轴线A2旋转的马达5。有利地,旋转轴线A2可以与旋转轴线A1和光学传感器13的光轴15是重合的。
马达5具有固定的定子51和相对于定子51旋转的转子53。
在图1和3的实施例中,转子53围绕定子51布置。因此定子51在内部并且转子53在外部。
根据一个变型(这里未示出),定子51可以围绕转子53布置。此外,马达5可以布置在光学传感器13的延伸部分中。马达5有利地是中空的,以便至少部分地容纳光学传感器13。特别地,根据图3的实施例,中空的马达5可以容纳光学传感器13的保持器17。马达5例如通过连接到机动车辆的通用电路的电源供电。马达可以是例如步进马达,致动器,有刷或无刷DC马达或异步马达。
通过非限制性示例,马达5可以更特别地是无刷马达。根据参照图1至图3所示的示例,马达5包括至少一个刚性连接到转子53的磁体55,以及预定数量的电磁线圈57,特别地安装在定子51上的至少三个电磁线圈57。电磁线圈57用于供电,以便允许驱动刚性地连接到转子53的磁体55。为此目的,马达5包括用于控制向电磁线圈57供电的控制电路59。该控制电路59可以连接到与机动车辆的通用电路连接的电源线束(未示出)。
马达5的旋转速度可以在1000至50000转/分钟之间,优选在5000至20000转/分钟之间,甚至更优选在7000至15000转/分钟之间。这样的旋转速度允许通过离心作用去除已经沉积在光学元件9上的任何污垢,从而允许光学传感器13的光学器件14保持清洁,以确保驾驶员辅助系统1最佳地操作。
因此,保护装置3包括可动部分31,也称为旋转部分,以及固定部分33。可动部分31包括至少马达5的转子53,以及至少光学元件9。固定部分33本身包括至少马达5的定子51。
在参照图1和3所示的特定示例中,固定部分33包括光学传感器13的固定保持器17。该保持器17特别地附接到定子51。
根据图1和3的实施例,保护装置3可包括一个或多个轴承27,28,它们布置在可动部分31和固定部分33之间。轴承27,28通常基本上是环形的并且是优选地与马达5同心地布置。
根据图1的特定实施例,其中一个轴承,例如轴承27,可以放置在转子53和光学传感器13的保持器17的一部分,特别是前部之间。另一个轴承,在该示例中的轴承28,放置在马达5的转子53和定子51之间。替代地,轴承27,28可以布置在转子53和定子51之间。它们可以是机械的和/或磁性的轴承。轴承27,28在此示出为滚珠轴承。然而,其他变型是可设想到的。
马达5形成第二子组件C的一部分。保护装置3可包括组装在一起的分开的第一子组件B和第二子组件C。换句话说,两个子组件B和C在它们组装时形成保护装置3。有利地,两个子组件B和C沿光学传感器13的光轴15对准。
第二子组件C还具有感应系统8,该感应系统被构造为向加热部件7供电以便对光学元件9进行除雾或除霜。
为了旋转第一子组件B,马达5联接到壳体6,以使壳体6并因此使光学元件9围绕旋转轴线A1旋转。如上参照图1和3所述的,马达5的旋转轴线A2和光学元件9的旋转轴线A1与光学传感器13的光轴15是重合的。
此外,轴承27,28(其操作已在上面进行解释)可由第二子组件C承载。
此外,第一子组件B包括第一组装设备61,其用于与由第二子组件C承载的第二互补组装设备63协作,以便一旦光学传感器13安装在定位于第二子组件C中的保持器中就形成驾驶员辅助系统1。根据图1和3的实施例,第一组装设备61和第二组装设备63在其周边处将第一子组件B和第二子组件C连接在一起。更特别地,第一组装设备61和第二组装设备63构造成密封壳体6的内部,以便防止光学器件14被外部污垢如有机或无机污染物,或者例如水渍,污染。
参照图1至3,至少一个加热部件7选自电阻器或细丝。更具体地,加热部件7包括多个细丝或电阻器,它们彼此平行地串联定位。此外,细丝或电阻器可以垂直于光学元件9的光轴91定位。
有利地,至少一个加热部件7是透明的。将透明材料用于加热部件7允许避免由于加热部件7的存在特别是旋转而由光学传感器13捕获的图像的任何劣化。
为了确保驾驶员辅助系统1正确地操作,至少一个加热部件7至少部分地延伸到光学传感器13的视野中。具体地,加热部件7可以至少部分地在用于在光学传感器13的视野中的表面上延伸。加热部件7被构造为加热光学元件9,从而防止在光学元件9的表面上形成冷凝或霜。
根据图2A的特定实施例,至少一个加热部件7可以定位成面向光学元件9的内表面9a并且不同于光学元件9。根据该特定实施例,加热部件7加热包括在光学传感器13的光学器件14和光学元件9的内表面9a之间的空间,从而防止在光学元件上形成冷凝或霜,从而确保驾驶员辅助系统1的正确操作,而不管气象或气候条件。
根据图2B的特定实施例,至少一个加热部件7和光学元件9可以形成单个部件。因此,加热部件7和光学元件9合并。
根据图2C的特定实施例,至少一个加热部件7可以定位在光学元件9的内表面9a上或外表面9b上。根据该特定实施例,加热部件7和光学元件9因此是彼此接触的两个不同的元件。根据该特定实施例,加热部件7定位在光学元件9的内表面9a上,以便提供保护免受可能损坏它并因此对其正确操作产生负面影响的固体碎屑的潜在飞溅。有利地,以这样的方式布置加热部件7使得可以加速光学元件9的除霜或除雾,因为加热部件7放置成与光学元件9接触,这使得可以限制特别是与热能散发到空气中有关的能量损失。
根据参照图2A至2C所示的特定实施例,至少一个加热部件7直接连接到次级感应电路83。
根据参照图1所示的一个变型,至少一个加热部件7使用至少一个电导体71,特别是电线,连接到次级感应电路83。电导体71的使用取决于次级电路83在保护装置3中的定位。具体地,如果次级电路的位置足够靠近光学元件9,则电导体71的使用不是绝对必要的。
感应系统8包括固定的初级电路81和次级电路83,次级电路83相对于初级电路81围绕旋转轴线A1是可旋转地移动的。根据图1和3的特定实施例,初级电路81刚性地连接到定子51,并且次级电路83刚性地连接到转子53。
此外,在所描述的示例中,感应系统8与旋转光学元件9的致动器5是不同的。
此外,初级电路81和次级电路83可以是线圈。
参照图1和3,感应系统8定位成与保护装置3上的光学元件9是相反的。此外,构成初级电路81和次级电路83的线圈有利地位于近场中。更特别地,根据图1的实施例,初级电路81位于定子51上,次级电路83位于轴承28周围。
根据一个变型(这里未示出),对应于次级电路83的线圈可以远离构成初级电路81的线圈。为此,构成初级电路81和次级电路83的线圈必须具有足够的电动势。
有利地,使用感应系统8向加热部件7供电使得可以省略从加热部件到固定电源的有线连接,从而解决光学元件9的旋转、加热部件7与光学元件9一体旋转的问题。此外,使用感应系统8可以限制保护装置3的操作噪声,特别是当需要对光学元件9进行除雾或除霜时。另外,使用感应系统8使得还可以限制加热部件7的电磁操作噪声,该电磁噪声可能干扰由光学传感器13捕获的图像,因此对驾驶员辅助系统1的正确操作产生负面影响。
根据参照图1至图3所示的特定实施例,初级感应电路81电连接到用于为其供电的外部电源(未示出),以便允许通过感应传递能量以向加热部件7供电。
根据一个变型(这里未示出),初级感应电路81不必连接到外部电源。根据该变型,借助于由致动器5感应的电流,根据楞次定律原理向次级感应电路83供电。
根据图1和3的特定实施例,在其中可动部分31位于固定部分33的上游的情况下,次级电路83位于光学元件9的下游,并且初级电路81位于次级电路83的下游。
根据一个变型(未示出),在其中固定部分33,特别是定子51位于可动部分31的上游,更特别地转子53的上游的情况下,初级电路81位于光学元件9下游和次级电路83的上游。
参照图1至2C,驾驶员辅助系统1还包括连接到初级电路81的电子控制单元11。电子控制单元11被构造为驱动至少一个加热部件7的感应系统8。更具体地,电子控制单元11被构造为起动感应系统8,更特别地初级电路81,以便触发向至少一个加热部件7供电。向加热部件7供电使得可以将光学元件9的温度保持在预定温度以上,特别是高于露点,以防止在光学元件9上形成冷凝或霜。具体地说,露点将触发特别地在光学元件9上形成冷凝,然而,如果保护装置3内的温度保持在露点以上,由此则可以防止形成冷凝。此外,如果光学元件9的温度保持在通常为正温度的露点以上,则还可以防止在光学元件9上形成霜。
此外,驱动加热部件7的电子控制单元11可以具有不同的操作模式,特别地预防(开环)操作模式或直接(闭环)操作模式,如下所述的。
当驾驶员辅助系统1以开环模式操作时,它包括至少一个温度测量传感器。根据该实施例,电子控制单元11被构造为起动感应系统8,以便当由所述温度测量传感器测量的温度低于预定温度时,优选低于4℃时,则触发向至少一个加热部件7供电。因此,如果温度低于4℃,则初级电路81被起动,以便向加热部件7供电,从而加热光学元件9,以便通过将光学元件9的温度保持在露点以上来防止在光学元件上形成冷凝或结霜,从而确保驾驶员辅助系统1的正确操作,而不管气象或气候条件如何。
根据第一变型,温度测量传感器被构造为测量保护装置3的第一子组件B内的温度。根据该第一变型,电子控制单元11被构造为当温度测量传感器测量到保护装置3的第一子组件B内的温度低于预定温度时,则触发向感应系统8供电。
根据第二变型,温度测量传感器被构造成测量机动车辆外部的温度。根据该第二变型,电子控制单元11被构造为当温度测量传感器测量到车辆外部的温度低于预定温度时,则触发向感应系统8供电。这样的温度测量传感器可以对应于由机动车辆使用的温度传感器,以警告驾驶员例如道路上有冰的可能性。
有利地,对应于开环操作模式的该第一策略,或预防策略,是直接实施的。
作为替代方案或另外的,驾驶员辅助系统1可以以闭环模式操作。根据该替代方案,电子控制单元11还包括图像处理装置,该图像处理装置被构造为检测由光学传感器13发送的图像的劣化。电子控制单元11被构造为起动感应系统8以便根据图像的劣化来触发向至少一个加热元件7供电。具体地,如果在光学元件9上形成冷凝,则由光学传感器13捕获的图像会劣化,特别是在清晰度方面。因此,电子控制单元11使用图像处理装置检测这样的冷凝的形成并且可以触发向初级电路81供电,以便触发加热部件7的加热并因此光学元件9的加热以便对其除雾或除霜。
有利地,对应于闭环操作模式的该第二策略允许仅在必要时,即当由光学传感器13捕获的图像的质量已经劣化时才触发加热部件7的操作。
上述实施例是通过非限制性说明给出的示例。此外,本领域技术人员完全可以使用两个温度测量传感器,一个对应于机动车辆的温度测量传感器,另一个位于由第二子组件B限定的隔室19内,在不脱离本发明的范围的情况下。类似地,本领域技术人员可以组合电子控制单元11的开环和闭环操作模式而不脱离本发明的范围。
因此,通过具有以旋转方式安装的光学元件9的保护装置3的存在以便通过离心作用脱落会沉积在其上的污垢,可以改善驾驶员辅助系统1的操作,而不管气象或气候条件如何,保护装置3还具有由感应系统8供电的加热部件7使得可以防止形成或去除光学元件9上的冷凝或霜。
Claims (12)
1.一种用于保护机动车辆的驾驶员辅助系统(1)的光学传感器(13)的保护装置(3),所述光学传感器(13)包括光学器件(14),以及所述保护装置(3)包括:
●光学元件(9),该光学元件被构造为位于光学传感器(13)的光学器件(14)的上游并且安装成以便围绕旋转轴线(A1)是可动的;和
●致动器(5),该致动器被构造为旋转所述光学元件(9),
其特征在于,所述保护装置(3)还包括:
●至少一个加热部件(7),该至少一个加热部件被构造为加热所述光学元件(9)以便对该光学元件(9)进行除雾或除霜;和
●感应系统(8),该感应系统被构造为向加热部件(7)供电。
2.根据前述权利要求所述的用于保护光学传感器(13)的保护装置(3),其特征在于,所述感应系统(8)包括固定的初级电路(81)以及次级电路(83),该次级电路(83)相对于初级电路(81)围绕所述旋转轴线(A1)是可动的。
3.根据权利要求2所述的用于保护光学传感器(13)的保护装置(3),其特征在于,所述致动器(5)包括定子(51)和相对于所述定子(51)可动的转子(53),以及初级电路(81)刚性地连接到定子(51),并且次级电路(83)刚性地连接到转子(53)。
4.根据权利要求2和3中任一项所述的用于保护光学传感器(13)的保护装置(3),其特征在于,初级电路(81)和次级电路(83)是线圈。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用于保护光学传感器(13)的保护装置(3),其特征在于,所述至少一个加热部件(7)在用于在光学传感器(13)的视野中的表面上至少部分地延伸。
6.根据前述权利要求中任一项所述的用于保护光学传感器(13)的保护装置(3),其特征在于,所述光学元件(9)具有内表面(9a),该内表面用于定位成面向所述光学传感器(13)并且至少一个加热部件(7)定位成面向所述光学元件(9)的内表面(9a)。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的用于保护光学传感器(13)的保护装置(3),其特征在于,所述至少一个加热部件(7)位于所述光学元件(9)的内表面(9a)上或外表面(9b)上。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的用于保护光学传感器(13)的保护装置(3),其特征在于,所述至少一个加热部件(7)和所述光学元件(9)形成单个部件。
9.根据前述权利要求中任一项所述的用于保护光学传感器(13)的保护装置(3),其特征在于,所述至少一个加热部件(7)选自电阻器或细丝。
10.根据前述权利要求中任一项所述的用于保护光学传感器(13)的保护装置(3),其特征在于,所述至少一个加热部件(7)是透明的。
11.一种驾驶员辅助系统(1),包括具有光学器件(14)的光学传感器(13),其特征在于,还包括根据前述权利要求中任一项所述的保护装置(3)。
12.根据权利要求11所述的驾驶员辅助系统(1),其特征在于,还包括连接到所述初级电路(81)的电子控制单元(11),所述电子控制单元(11)被构造为驱动至少一个加热部件(7)的感应系统(8)。
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