CN109641571B - 考虑透镜的温度用于除去机动车辆的相机的透镜上的沉积物的方法，清洁装置，相机组件以及机动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于除去机动车辆(1)的相机(9)的透镜(11)上的沉积物的方法，其中存在于透镜(11)上的污染物作为沉积物被除去，其中清洁液(13)通过清洗装置(12)施加到透镜上，用于除去污染物，其中确定透镜(11)的温度并且根据确定的温度进行将清洁液(13)施加到透镜(11)。

Description

考虑透镜的温度用于除去机动车辆的相机的透镜上的沉积物 的方法，清洁装置，相机组件以及机动车辆

技术领域

本发明涉及一种用于除去机动车辆的相机的透镜上的沉积物的方法，其中存在于透镜上的污染物作为沉积物被除去，其中清洁液通过清洗装置施加到透镜上，用于除去污染物。此外，本发明涉及一种用于相机的清洁装置。此外，本发明涉及一种相机组件。最后，本发明涉及一种机动车辆。

背景技术

目前，兴趣涉及用于机动车辆的相机。这样的相机例如可以是驾驶员辅助系统的一部分，其用于辅助驾驶员驾驶机动车辆。其中，可以提供的是，多个相机布置成分布在机动车辆上。通过这些相机，可以捕获机动车辆的环境区域。特别地，图像序列或视频数据可以由描述或描绘环境区域的相机提供。该视频数据然后可以例如呈现在机动车辆内部的显示装置上。此外，视频数据可以用于借助于相应的物体识别算法识别机动车辆的环境中的物体。

由于相机通常布置在机动车辆的外部，因此它们暴露于环境条件下。例如，这可能导致水滴根据天气条件或温度差异沉积在相机的透镜上的事实。此外，可能是冰和/或雪沉积在相机透镜上的情况。至此，现有技术中已知加热装置，其用于加热相机的透镜并因此从透镜除去水滴和/或冰。

此外，从现有技术中已知相应的清洗装置，通过该清洗装置可以将清洗液施加到透镜上。至此，可以借助于清洗装置将清洁液喷射到透镜上。以这样的方式，允许从透镜中除去污染物形式的沉积物。

至此，US2014/0270379A1描述了一种用于机动车辆的自动相机清洁系统。该系统分析由相机捕获的图像并确定图像是否被小部件遮挡。如果确定图像被遮挡，则系统自动用清洁液喷射相机透镜以从透镜除去小部件。

发明内容

本发明的目的是要说明如何更安全和可靠地执行从相机透镜除去沉积物的解决方案。

根据本发明，该目的通过一种方法、通过一种清洁装置、通过一种相机组件以及通过具有根据各个独立权利要求的特征的机动车辆来解决。本发明的有利改进是从属权利要求的主题。

在用于除去机动车辆的相机的透镜上的沉积物的方法的实施例中，优选地，存在于透镜上的污染物作为沉积物被除去。其中，清洁液特别是借助于用于除去污染物的清洗装置施加到透镜上。此外，优选确定透镜的温度，并且特别是根据确定的温度执行将清洁液施加到透镜上。

根据本发明的方法用于除去机动车辆的相机的透镜上的沉积物。这里，存在于透镜上的污染物作为沉积物被除去，其中借助于用于除去污染物的清洗装置将清洁液施加到透镜上。此外，确定透镜的温度并根据确定的温度进行清洁液的施加。

借助于该方法，将要除去相机透镜上的沉积物。相机特别地是可以布置在机动车辆的外部的相机。因此，相机或相机的透镜暴露在环境条件下。在机动车辆的操作中或在机动车辆的行驶期间，污染物可能沉积在相机的透镜上。这些污染物可以例如包括灰尘或污垢颗粒。此外，这些污染物可含有油或脂肪。为了从透镜上除去这些污染物，借助于清洗装置将清洁液施加到透镜上。其中，清洁液可包括水。此外，清洁液可另外包括相应的清洁剂，特别是具有脂肪溶解特性的清洁剂。其中，特别提供了：借助于清洗装置将清洁液直接喷射到透镜上。清洗装置例如还可以包括相应的喷嘴，清洁液在该喷嘴处离开。另外，清洗装置可包括相应的泵，以提供足够的压力以喷射清洁液。例如，清洁液的施加相对于其中空气流被施加到透镜的清洁方法具有还可以除去含有脂肪或油的污染物的优点。与通过相应的擦拭器元件清洁透镜的清洁方法相比，该方法具有不会刮伤透镜的优点。

根据本发明的一个基本方面，提供了确定透镜的温度并根据确定的温度执行清洁液向透镜的施加。本发明基于以下认识：相机的透镜在相机的操作中和/或在机动车辆的操作中加热或可以温暖。如果将清洁液施加到该温暖的透镜上，该温暖的透镜通常具有比透镜低得多的温度，则可能导致热冲击，这导致相机的透镜在最坏的情况下被损坏。由于相机的透镜至少部分地由玻璃形成，因此例如由于施加清洁液而可以通过剧烈冷却而破裂。因为根据透镜的温度执行将清洁液施加到透镜，可以防止对透镜的损坏。因此，可以可靠且可靠地实现透镜的清洁。

优选地，如果透镜的温度低于预定阈值，则将清洁液施加到透镜上。因此，如果透镜的当前温度低于或超过预定阈值，则可以以简单的方式检查。因此，可以以简单的状态机器的方式实现清洗装置的控制，通过该清洗装置的控制将清洗液施加到透镜上。温度的预定阈值取决于透镜的材料和构造。例如，阈值可以在60℃和110℃之间的范围内，优选地在75℃和95℃之间的范围内。例如，阈值可以是85℃。因此，可以确保对清洗装置的简单控制，并且可以另外防止损坏透镜。

在另一实施例中，测量透镜的温度、相机的温度和/或机动车辆的环境中的温度，以确定透镜的温度。为了确定透镜的温度，可以直接测量透镜的温度。为此目的，相应的温度传感器，特别是电阻温度传感器，例如可以直接布置在相机的透镜上。替代地或另外地，可以确定相机的温度。至此，可以使用相应的温度传感器，其提供在相机中或者其布置在相机的壳体中。此外，可以提供确定机动车辆的环境温度。至此，可以使用机动车辆的相应温度传感器。由该温度传感器确定的机动车辆的环境温度例如可以从车辆数据总线接收。总的来说，这允许可以可靠地确定透镜的温度。

根据另一实施例，存在于透镜上的冰和/或液滴作为沉积物被除去，其中透镜借助于加热装置温暖以除去冰和/或液滴。透镜上的沉积物也可能因冰或雪粘附在透镜上而产生。此外，液滴或雾可沉积在透镜上。为了除去这些沉积物，可以使用加热装置，借助于该加热装置可以加热或温暖相机。通过加热透镜，可以使沉积在透镜上的冰或雪例如熔化。如果液滴沉积在透镜上，可以通过加热透镜使其蒸发。因此，通过使用清洗装置和加热装置，可以除去透镜上的不同沉积物。

此外，有利的是，如果确定加热装置的操作状态，并且根据所确定的加热装置的操作状态另外执行向透镜施加清洁液。作为加热装置的操作状态，例如可以确定加热装置是否被激活，从而加热透镜，或者加热装置是否被停用，因此透镜当前不会被加热装置加热。如果加热装置被激活，则相机的透镜会变暖。在施加清洁液时可以考虑这一点以防止损坏透镜。

优选地，如果清洁液被识别为加热装置被停用或已经被激活小于预定极限值的预定开通时间的操作状态，则清洁液被施加到透镜。例如，可以提供，如果加热装置停用，则仅将清洁液施加到透镜上。在该情况下，例如可以假定透镜当前没有被加热装置加热，因此清洁液可以施加到透镜上。替代地，可以检查加热装置是否被激活以及加热装置被激活多长时间。如果加热装置例如仅被激活小于预定极限值的接通时间，则可以例如假定通过加热装置所述透镜的温度没有被温暖超过预定阈值。开通时间的极限值可以例如通过相应的实验确定。还可以提供确定时间持续时间，其描述加热装置已经停用多长时间。在该情况下，也可以提供的是，如果加热装置被激活预定的持续时间，则将清洁液施加到透镜上。在该情况下，可以假定透镜已经充分冷却。因此，总体上可以允许清洗装置和加热装置的可靠操作。

此外，优选地提供，如果将加热装置的故障识别为操作状态，则将清洁液施加到透镜上。这里，考虑到加热装置的故障可导致例如透镜连续变暖并因此达到相对高的温度。如果识别出故障，则可以例如启动步骤以便纠正该故障。例如，可以输出相应的警告。如果在识别出故障的情况下，清洁液没有施加到透镜上，则可以确保透镜不会因热冲击而损坏。例如，可以基于流过加热装置的电流来识别加热装置的故障。如果加热装置的电流消耗例如高于预期，则可以例如假定短路。

根据另一实施例，确定清洁液的温度，并且根据清洁液的温度另外执行清洁液向透镜的施加。清洁液可以例如在相应的容器或贮存器中。在该容器上或其中，可以提供相应的温度传感器，通过该温度传感器可以确定清洁液的温度。该清洁液也可用作清洁液，其例如用于清洁挡风玻璃的挡风玻璃清洗系统或用于清洁前照灯的前照灯清洁系统。如果确定清洁液的温度，则可以例如确定清洁液的温度和透镜的温度之间的温度差，并且可以基于该温度差估计由于清洁液的施加对透镜的损坏。

其中，特别地提供，如果清洗液的温度低于预定的第一温度极限值并且透镜的温度低于预定的第二温度极限值，则清洗液对透镜的施加保持未进行。换句话说，如果清洁液和透镜之间的温差太大，则清洁液对透镜的施加可以保持未进行。其中，第二温度极限值可以对应于透镜温度的阈值。可以在相应的实验中确定第一和第二温度极限值。因此，除了透镜的当前温度之外，还考虑清洁液的当前温度，因此可以更可靠地防止对透镜的损坏。

在另一实施例中，借助于污染物识别装置识别存在于透镜上的沉积物，并且根据识别的污染物另外进行清洁液的施加。如果沉积物位于相机的透镜上，则污染物识别装置可以例如广泛地评估由相机捕获的图像。沉积物可以是污染物或冰、雪和/或水滴。沉积物可以基于用于机器视觉的方法以视频数据或由相机提供的图像提供，或者可以通过相应的物体识别算法来执行。例如，如果在透镜上识别出污染物，则可以启动清洗装置。以相同的方式，如果在透镜上识别出冰和/或水滴的沉积，则可以识别加热装置。然而，其中，在激活清洗装置之前，要确定透镜的当前温度并将其与预定阈值进行比较。

根据本发明的用于机动车辆的相机的清洁装置适于执行根据本发明的方法或其有利的构造。清洁装置可以具有清洗装置，通过清洗装置可以将清洁液施加到相机的透镜上。此外，清洁装置可以具有加热装置，通过加热装置可以温暖透镜。另外，清洁装置可以包括温度传感器，通过该温度传感器可以采集相机透镜的温度。此外，清洁装置可以具有污染物识别装置，通过该污染物识别装置可以识别相机透镜上的沉积物。最后，清洁装置可包括电子控制单元，其可控制加热装置和/或清洗装置。控制单元还可以从温度传感器和/或污染物识别装置接收相应的数据，并根据其控制清洗装置和/或加热装置。

根据本发明的相机组件包括根据本发明的清洁装置以及相机。相机特别地可以包括用于将相机固定到机动车辆的相应接收装置的固定装置。特别地，相机可以附接在机动车辆的外部。

根据本发明的机动车辆包括至少一个相机组件。优选地，提供的是，机动车辆具有多个相机组件，这些相机组件例如布置成分布在机动车辆上。机动车辆特别地形成为客车。

关于根据本发明的方法呈现的优选实施例及其优点相应地适用于根据本发明的清洁装置、根据本发明的相机组件以及根据本发明的机动车辆。

从权利要求、附图和附图的描述中，本发明的其他特征是显而易见的。在说明书中上面提到的特征和特征组合以及下面在附图说明中和/或在附图中示出的特征和特征组合不仅可以在相应指定的组合中使用，而且可以在其他组合中使用或者单独使用，不脱离本发明的范围。因此，实施方式也被认为是由本发明所涵盖和公开的，这些实施方式未在附图中明确示出并且被解释，而是由与所解释的实施方式的分离的特征组合引起并且可以由分离的特征组合产生。实施方式和特征组合也被认为是公开的，因此不具有最初撰写的独立权利要求的所有特征。此外，实施方式和特征组合应被视为特别地通过上述实施方式被公开的，其超出或偏离权利要求的关系中阐述的特征组合。

附图说明

现在，基于优选实施例以及参考附图更详细地解释本发明。

其中示出了：

图1是根据本发明的一实施例的机动车辆的示意图，其示出了具有多个相机组件的机动车辆；和

图2是相机组件的示意图。

在图中，相同和功能相同的元件具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1以平面图示出了根据本发明的实施例的机动车辆1。目前，机动车辆1形成为客车。机动车辆1包括驾驶员辅助系统2，驾驶员辅助系统2又可包括至少一个相机组件4。此外，驾驶员辅助系统2包括控制装置3，其例如可由机动车辆1的电子控制单元构成。

在本实施例中，机动车辆1或驾驶员辅助系统2包括四个相机组件4，它们布置成分布在机动车辆1上。目前，相机组件4布置在机动车辆1的后部区域5中，相机组件4布置在机动车辆1的前部区域7中，并且两个相机组件4布置在机动车辆1的相应的侧向区域6中，特别是在后视镜的区域中。目前，纯粹示例性地理解驾驶员辅助系统2的相机组件4的数量和布置。

各个相机组件4每个都包括相机9，该相机例如可以形成为CCD相机或CMOS相机。机动车辆1的环境8或环境区域可以由相机9捕获。至此，图像序列或视频数据可以由描述环境8的各个相机9提供。然后可以将这些图像序列从相应的相机4传送到控制装置3。至此，相机9经由相应的数据线或车辆数据总线连接到控制装置3。目前，为了清楚起见，未示出数据线。然后，借助于控制装置3处理由相机9提供的各个图像。此外，各个相机组件4包括清洁装置10，其用于清洁相机9的透镜11。

图2示出了相机组件4的示意图。这里，显然相机组件4具有相机9以及用于清洁相机9的透镜11的清洁装置10。清洁装置10包括清洗装置12，借助于该清洗装置可以直接将清洗液13施加到相机9的透镜11上。目前，示例性地示出了清洗液13的喷射，该清洗液通过清洗装置12提供并喷射。借助于清洗装置12，可以除去由污染物形成的透镜11上的沉积物。污染物可以是例如灰尘或污垢颗粒。但是，污染物也可能含有油或脂肪。由清洗装置12提供的清洁液13可以例如包括水和清洁剂。

此外，清洁装置10包括加热装置14，借助于加热装置14可以加热或温暖相机9的透镜11。加热装置14例如可以直接布置在透镜11上或者集成在透镜11中。加热装置14借助于控制单元15供给电能。加热装置14特别地形成为电子-热加热装置。如果例如冰、雪和/或水滴作为沉积物位于透镜11上，则它们可以通过借助于加热装置14加热透镜11而熔化或蒸发。

此外，清洁装置10包括温度感测单元16，通过该温度感测单元可以确定透镜11的当前温度。在本实施例中，温度感测单元16直接布置在透镜11上。或者，温度感测单元16可以布置在相机9中或者确定机动车辆1的环境中的温度。温度感测单元图连接到控制单元15以进行数据传输，使得控制单元15可以从温度感测单元16接收温度测量值。此外，清洁装置10包括温度传感器17，通过温度传感器17可以采集清洁液13的温度。温度传感器17也连接到控制单元15以进行数据传输，使得控制单元15可以从温度传感器17接收相应的温度测量值。

最后，清洁装置10包括污染物识别装置18，借助于污染物识别装置18可以识别透镜11上的沉积物。污染物识别装置18例如可以由相应的分析单元形成，借助于该分析单元可以分析由相机9提供的图像。例如，借助于机器视觉可以基于图像来识别透镜11上的沉积物。污染物识别装置18也可以由控制装置3提供。污染物识别装置18连接到控制单元15以进行数据传输。因此，可以通过控制单元15从污染物识别装置18接收数据，其描述了透镜11上的沉积物。沉积物可以是污染物，例如灰尘或油、或冰和/或液滴。

借助于控制单元15，可以控制清洗装置12，使得它将清洗液13喷射到透镜11上。此外，加热装置14可以由控制装置15控制，使得加热装置14使透镜11变暖。其中，可以提供用于清洗装置12和/或加热装置14的不同控制选择，其由控制单元15执行。基本上，提供了：控制单元15根据透镜11的当前温度来控制清洗装置12。特别是，通过施加清洁液13，要防止透镜11因热冲击而损坏。下面，解释不同的控制选择。

根据第一控制选择，如果加热装置14被停用，则清洁液13通过清洗装置12施加到透镜11。否则，清洁液13可以施加到透镜11。为此目的，如果控制单元15当前控制加热装置14，则可以由控制单元15检查。如果不是该情况，则可以将清洁液13施加到透镜11。

根据第二控制选择，基于由温度感测装置16执行的测量来确定透镜11的温度。如果透镜11的当前温度超过预定阈值，则清洁液13到透镜11的施加保持未进行。如果透镜11的温度低于预定阈值，则可以将清洁液13施加到透镜。温度的阈值可以根据透镜11的材料或构造来确定。它可以例如是85℃。

根据第三控制选择，首先检查是否通过污染物识别装置18在透镜11上识别出污染物或沉积物。如果是该情况并且如果透镜11的温度超过预定阈值值，清洁液13到透镜的施加保持未进行。如果污染物已经通过污染物识别装置18识别并且透镜11的温度低于预定阈值，则清洁液13可以施加到透镜11。

根据第四控制选择，检查加热装置14是否被激活预定的接通时间。如果加热装置14被激活一大于预定极限值的接通时间，则清洁液13到透镜11的施加保持未进行。否则，清洁液13可以施加到透镜11。

根据第五控制选择，检查清洁液13的温度是否小于第一温度极限值并且透镜11的温度是否大于第二温度极限值。如果是该情况，则不将清洁液13施加到透镜11。否则，可以将清洁液13施加到透镜11。根据第六控制选择，获取加热装置14的当前操作状态。如果当前操作状态描述了故障，则清洁液13不会施加到透镜11。否则，清洁液13可以施加到透镜11。这里，考虑到透镜11由于加热装置14的故障可以被加热，因此存在透镜11由于施加清洁液13而损坏的风险。

总之，因此可以可靠地防止由于清洁液13和透镜11之间的温度差而施加清洁液13而导致温暖的透镜11损坏。

Claims (11)

1.一种用于除去机动车辆(1)的相机(9)的透镜(11)上的沉积物的方法，其中存在于透镜(11)上的污染物作为沉积物被除去，其中清洁液(13)通过清洗装置(12)施加到透镜上以除去污染物，其特征在于，

确定透镜(11)的温度，并根据确定的温度进行清洁液(13)到透镜(11)的施加，其中存在于透镜(11)上的冰和/或液滴作为沉积物被除去，其中透镜(11)借助于加热装置(14)被温暖以除去冰和/或液滴，且其中确定加热装置(14)的操作状态，并且根据所确定的加热装置(14)的操作状态另外执行清洁液(13)到透镜的施加。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

如果透镜(11)的温度低于预定阈值，则将清洁液(13)施加到透镜。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

为了确定透镜(11)的温度，测量透镜(11)的温度、相机(9)的温度和/或机动车辆(1)的环境(8)中的温度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

如果识别为所述加热装置(14)被停用或被激活小于预定极限值的预定接通时间的操作状态，则将清洁液(13)施加到透镜。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，

如果将加热装置(14)的故障被识别为所述操作状态，则清洁液(13)到透镜(11)的施加保持未进行。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

确定清洁液(13)的温度，并根据清洁液(13)的温度另外进行清洁液(13)到透镜的施加。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

如果清洗液(13)的温度低于预定的第一温度极限值并且透镜(11)的温度超过预定的第二温度极限值，则清洗液(13)到透镜(11)的施加保持未进行。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

借助于污染物识别装置(18)识别存在于透镜(11)上的沉积物，并且根据识别的污染物另外进行清洁液(13)的施加。

9.一种用于机动车辆(1)的相机(9)的清洁装置(10)，其适于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。

10.一种相机组件(4)，具有根据权利要求9所述的清洁装置(10)以及相机(9)。

11.一种机动车辆(1)，具有至少一个根据权利要求10所述的相机组件(4)。

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