CN114291036A - 一种车辆摄像元件光路区域清洁系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆摄像元件光路区域清洁系统，该系统包括饰板，所述饰板与目标车身部件相连以便对所述目标车身部件上开设的安装孔形成遮挡；所述安装孔用于安装驾驶辅助系统用摄像元件；所述发热组件与所述饰板相连；所述发热组件用于至少向所述光路区域提供热量。该系统结构简单合理，饰板可以对摄像元件形成保护。通过发热元件可以有效的消除透光区域表面的水质污物，同时通过透光块可以杜绝透光区域内侧表面形成雾汽，使得光路区域可以获得良好的透光性，保证摄像元件采集到的环境图像信息的清晰度，进而使得车辆驾驶辅助系统可以正常工作，提高车辆驾驶安全性，值得大面积推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及汽车摄像头安装配件技术领域，特别是涉及一种车辆摄像元件光路区域清洁系统。
背景技术
随着汽车工业技术的进步，汽车智能化快速发展，各种智能检测、控制元件被应用于汽车上。例如，可以设置摄像元件用于汽车辅助驾驶。最早汽车厂家在汽车的尾部设置摄像元件，该摄像元件可以获取倒车时的倒车影像，通过对倒车影像的采集大大的提高了倒车时的便利性。但是倒车影像所能观察到的区域只有车尾的一小块区域，在使用的过程中虽有性能提升，但是车辆前方以及侧面仍然存在安全隐患。因此又提出了在汽车的前方以及侧面均设置摄像元件用于获取汽车四周的影像以达到进一步提高便利性以及安全性的目的。
例如，在汽车B柱上安装摄像元件，可以用于采集车辆侧方路况及车辆、行人信息，然后将信息传入驾驶辅助系统，对司机的驾驶行为进行辅助，即提高了驾驶的安全性，也降低了司机驾驶的精力、体力消耗。
传统的用于获取汽车辅助驾驶图像的摄像元件通常采用在车身上开设有安装孔，将摄像元件裸露安装的方式进行安装，这样的方式不但容易造成摄像元件的损坏，同时也会出现摄像元件的透光区域磨损严重影响摄像元件的使用寿命。
在摄像元件的外侧遮盖饰板虽然可以很好的解决上述问题。但是，当环境温度快速变化时，饰板表面极易发生结霜结雾现象，摄像元件无法正常采集外界信息，驾驶辅助系统就会失效，驾驶安全性随之降低。
因此，如何提供一种清洁系统，能够保障汽车驾驶辅助系统用摄像头光路区域无霜雾，从而保证摄像元件正常工作，是迫切需要本领域技术人员解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种车辆摄像元件光路区域清洁系统。
本发明提供了如下方案：
一种车辆摄像元件光路区域清洁系统，包括：
饰板，所述饰板与目标车身部件相连以便对所述目标车身部件上开设的安装孔形成遮挡；所述安装孔用于安装驾驶辅助系统用摄像元件；所述饰板形成有透光的光路区域，以便所述摄像元件通过所述光路区域采集所述饰板外侧的所述驾驶辅助系统用环境图像信息；
发热组件，所述发热组件与所述饰板相连；所述发热组件用于至少向所述光路区域提供热量，以使所述光路区域表面形成的水质污物在热量作用下消除。
优选地：所述发热组件包括导电透光镀膜层以及两根导线，所述导电透光镀膜层与所述饰板相连，两根所述导线均与所述导电透光镀膜层相连；两根所述导线用于与电源相连以使所述导电透光镀膜层得电后产生电阻热。
优选地：所述导电透光镀膜层的表面电阻率为10Λ0Ω-10Λ1Ω，所述导电透光镀膜层的透光率≥70％。
优选地：所述导电透光镀膜层为采用磁控溅射技术在所述光路区域内侧面形成的透光镀膜层。
优选地：所述导电透光镀膜层为设置于所述光路区域内侧面的ITO发热薄膜。
优选地：所述安装孔内设置有透光块，所述透光块用于消除所述摄像元件的光敏感元件与所述光路区域之间的空气。
优选地：所述透光块与所述饰板为一体结构；所述透光块与所述光敏感元件之间设置有光学耦合剂层。
优选地：所述透光块与所述饰板为分体结构，所述透光块与所述光敏感元件之间以及所述透光块与所述光路区域之间均设置有光学耦合剂层。
优选地：所述透光块的材质为无机玻璃或透明有机高聚物。
优选地：所述饰板位于所述光路区域以外的区域以及所述透光块与所述光敏感元件相对区域以外的区域均设置有油墨层；所述油墨层用于形成与所述目标车身部件的特征面相同的颜色和/或图案造型。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
通过本发明，可以实现一种车辆摄像元件光路区域清洁系统，在一种实现方式下，该系统可以包括饰板，所述饰板与目标车身部件相连以便对所述目标车身部件上开设的安装孔形成遮挡；所述安装孔用于安装驾驶辅助系统用摄像元件；所述饰板形成有透光的光路区域，以便所述摄像元件通过所述光路区域采集所述饰板外侧的所述驾驶辅助系统用环境图像信息；发热组件，所述发热组件与所述饰板相连；所述发热组件用于至少向所述光路区域提供热量，以使所述光路区域表面形成的水质污物在热量作用下消除。本申请提供的车辆摄像元件光路区域清洁系统，结构简单合理，饰板可以对摄像元件形成保护。通过发热元件可以有效的消除透光区域表面的水质污物，同时通过透光块可以杜绝透光区域内侧表面形成雾汽，使得光路区域可以获得良好的透光性，保证摄像元件采集到的环境图像信息的清晰度，进而使得车辆驾驶辅助系统可以正常工作，提高车辆驾驶安全性，值得大面积推广使用。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种车辆摄像元件光路区域清洁系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的发热组件的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的包括透光块的结构示意图。
图中：饰板1、光路区域11、摄像元件2、发热组件3、导电透光镀膜层31、导线32、透光块4、光学耦合剂层5、油墨层6。
具体实施方式
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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参见图1、图2、图3，为本发明实施例提供的一种车辆摄像元件光路区域清洁系统，如图1所示，该系统可以包括：
饰板1，所述饰板1与目标车身部件相连以便对所述目标车身部件上开设的安装孔形成遮挡；所述安装孔用于安装驾驶辅助系统用摄像元件2；所述饰板1形成有透光的光路区域11，以便所述摄像元件2通过所述光路区域11采集所述饰板外侧的所述驾驶辅助系统用环境图像信息；
发热组件3，所述发热组件3与所述饰板1相连；所述发热组件3用于至少向所述光路区域11提供热量，以使所述光路区域11表面形成的水质污物在热量作用下消除。
本申请实施例提供的摄像元件2被安装在目标车身部件上的安装孔内，饰板与目标车身部件相连后，可以将摄像元件2封闭在安装孔内，防止摄像元件2暴露带来的各种污染以及损害问题。饰板1上形成的光路区域11可以达到摄像元件2的透光要求，不会影响摄像元件2正常的图像采集。同时，本申请实施例提供了发热组件3，可以在由于环境温度快速变化饰板光路区域表面产生结霜结雾现象时，通过发热组件3向饰板1提供热量，在热量的作用下，至少光路区域表面的霜或者雾可以被快速消除，达到清洁摄像元件2光路区域的目的。
可以理解的是，本申请实施例提供的目标车身部件可以是车辆驾驶辅助系统所需摄像元件安装位置的常用部件，例如，可以包括车辆的前保险杠、车辆两侧的B柱以及车辆后保险杆等等部件。
另外，本申请实施例提供的发热组件可以通过设置独立的控制器控制发热启动以及发热停止，也可以通过车辆的自身的形成电脑进行控制。还可以增加光路区域是否形成水质污物的判断单元，通过该判断单元可以首先对光路区域是否有污物做出判断，确定有污物后再对污物的种类进行判断，如果确定污物为水质污物，则可以控制发热组件发热消除水质污物，当确定光路区域水质污物清理完毕后，则切断发热组件的电源停止发热即可。
本申请实施例提供发热组件的目的是至少向光路区域提供热量，以便至少可以将光路区域表面的霜或者雾消除，因此，该发热组件可以采用多种形式，只需要不影响摄像元件进行图像采集即可。例如，在一种实现方式下，如图2所示，本申请实施例可以提供所述发热组件3包括导电透光镀膜层31以及两根导线32，所述导电透光镀膜层31与所述饰板1相连，两根所述导线32均与所述导电透光镀膜层31相连；两根所述导线32用于与电源相连以使所述导电透光镀膜层31得电后产生电阻热。具体的，所述导电透光镀膜层31的表面电阻率为10Λ0Ω-10Λ1Ω，所述导电透光镀膜层的透光率≥70％。
本申请实施例提供的导电透光镀膜层31可以包含多种形式，例如，在一种实现方式下，本申请实施例可以提供所述导电透光镀膜层31为采用磁控溅射技术在所述光路区域内侧面形成的透光镀膜层。
通过磁控溅射技术在饰板透明区域内侧面形成一层透明镀膜，该镀膜可导电，镀膜两侧通过导线连接电源，通电后镀膜即可形成电阻热，将饰板上的霜雾消除。上述镀膜可为金属膜、氧化物膜、其他化合物膜、高分子膜、复合膜等，表面电阻率为10Λ0Ω至10Λ1Ω，透光率≥70％，具备发热功能的同时保证了光线透过性。
磁控溅射是物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)的一种。一般的溅射法可被用于制备金属、半导体、绝缘体等多钟材料，且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点。上世纪70年代发展起来的磁控溅射法更是实现了高速、低温、低损伤。因为是在低气压下进行高速溅射，必须有效地提高气体的离化率。磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。
磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生E(电场)×B(磁场)所指的方向漂移，简称E×B漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，并且在该区域中电离出大量的Ar来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片温升较低。
在另一种实现方式下，本申请实施例可以提供所述导电透光镀膜层为设置于所述光路区域内侧面的ITO发热薄膜。饰板中间透明区域粘贴ITO发热薄膜，ITO膜通电发热消除霜雾。ITO膜与上述饰板磁控溅射镀膜相同，是一种将透明镀膜封装成薄膜片的标准发热元件，即可以具备发热功能的同时保证了光线透过性。
可以理解的是，通过本申请实施例提供的发热组件可以消除透光区域内侧以及外侧形成的水质污物。然而，在实际应用中，本申请发明人发现霜雾主要出现在饰板内侧，主要原因在于饰板内侧摄像元件光路区域处于半封闭状态，空气相对流动较差，空气湿度容易积聚，当外界环境温度降低时，饰板温度随之降低，饰板表面温度达到内侧空气湿度的露点温度，水汽就会向玻璃表面聚集，以微小的水珠形式渗析出来而形成雾汽。若可以消除饰板内侧摄像元件光路区域的空气(水汽)即可避免霜雾的形成。为了解决这一问题，如图3所示，本申请实施例可以提供所述安装孔内设置有透光块4，所述透光块4用于消除所述摄像元件2的光敏感元件与所述光路区域11之间的空气。该透光块可以将摄像元件的光敏感元件与光路区域之间的空气消除，因此可以有效的防止光路区域内侧形成水雾，对摄像元件的光路形成遮挡。
在实际应用中，该透光块可以采用多种方式布置，例如，在一种实现方式下，本申请实施例可以提供所述透光块4与所述饰板1为一体结构；所述透光块4与所述光敏感元件之间设置有光学耦合剂层5。
在另一种实现方式下，本申请实施例可以提供所述透光块4与所述饰板1为分体结构，所述透光块4与所述光敏感元件之间以及所述透光块4与所述光路区域11之间均设置有光学耦合剂层5。
摄像元件与饰板之间增加一个透光块，透光块可为独立的一个零件，也可与饰板一体成型，透光块与摄像元件之间涂抹光学耦合剂(透光块为独立零件时，透光块与饰板之间也涂抹光学耦合剂)，则可完全消除摄像元件与饰板之间的空气(水汽)，即可避免饰板内侧霜雾的形成。所述透光块的材质为无机玻璃或透明有机高聚物。透光块可为无机玻璃，例如：石英玻璃，也可为有机高聚物，例如：PMMA、PC等。光学耦合剂为高分子材质，可为环氧树脂等，其固化后具有较高的透光性。
为了进一步提高本申请提供的系统安装在车辆上后的整体美观性，本申请实施例可以提供所述饰板位于所述光路区域以外的区域以及所述透光块与所述光敏感元件相对区域以外的区域均设置有油墨层6；所述油墨层6用于形成与所述目标车身部件的特征面相同的颜色和/或图案造型。摄像元件安装于饰板内侧，外界光线透过饰板进入摄像元件，饰板只有中间区域为透明状态，其他部位内侧面均涂有油墨层(目的是为了整体美观)。该油墨层的颜色以及形成的图案造型可以根据目标车身部件的特征面的颜色以及图案造型确定，保证在该系统被安装后，除去光路区域以外的其他区域，与目标车身部件的特征面形成颜色以及图案造型上的自然延伸，从视觉上产生良好的整体视觉效果，进而达到提高安装后美观性的目的。
总之，本申请提供的车辆摄像元件光路区域清洁系统，结构简单合理，饰板可以对摄像元件形成保护。通过发热元件可以有效的消除透光区域表面的水质污物，同时通过透光块可以杜绝透光区域内侧表面形成雾汽，使得光路区域可以获得良好的透光性，保证摄像元件采集到的环境图像信息的清晰度，进而使得车辆驾驶辅助系统可以正常工作，提高车辆驾驶安全性，值得大面积推广使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种车辆摄像元件光路区域清洁系统，其特征在于，包括：
饰板，所述饰板与目标车身部件相连以便对所述目标车身部件上开设的安装孔形成遮挡；所述安装孔用于安装驾驶辅助系统用摄像元件；所述饰板形成有透光的光路区域，以便所述摄像元件通过所述光路区域采集所述饰板外侧的所述驾驶辅助系统用环境图像信息；
发热组件，所述发热组件与所述饰板相连；所述发热组件用于至少向所述光路区域提供热量，以使所述光路区域表面形成的水质污物在热量作用下消除。
2.根据权利要求1所述的车辆摄像元件光路区域清洁系统，其特征在于，所述发热组件包括导电透光镀膜层以及两根导线，所述导电透光镀膜层与所述饰板相连，两根所述导线均与所述导电透光镀膜层相连；两根所述导线用于与电源相连以使所述导电透光镀膜层得电后产生电阻热。
3.根据权利要求2所述的车辆摄像元件光路区域清洁系统，其特征在于，所述导电透光镀膜层的表面电阻率为10Λ0Ω-10Λ1Ω，所述导电透光镀膜层的透光率≥70％。
4.根据权利要求3所述的车辆摄像元件光路区域清洁系统，其特征在于，所述导电透光镀膜层为采用磁控溅射技术在所述光路区域内侧面形成的透光镀膜层。
5.根据权利要求3所述的车辆摄像元件光路区域清洁系统，其特征在于，所述导电透光镀膜层为设置于所述光路区域内侧面的ITO发热薄膜。
6.根据权利要求1所述的车辆摄像元件光路区域清洁系统，其特征在于，所述安装孔内设置有透光块，所述透光块用于消除所述摄像元件的光敏感元件与所述光路区域之间的空气。
7.根据权利要求6所述的车辆摄像元件光路区域清洁系统，其特征在于，所述透光块与所述饰板为一体结构；所述透光块与所述光敏感元件之间设置有光学耦合剂层。
8.根据权利要求6所述的车辆摄像元件光路区域清洁系统，其特征在于，所述透光块与所述饰板为分体结构，所述透光块与所述光敏感元件之间以及所述透光块与所述光路区域之间均设置有光学耦合剂层。
9.根据权利要求6所述的车辆摄像元件光路区域清洁系统，其特征在于，所述透光块的材质为无机玻璃或透明有机高聚物。
10.根据权利要求6所述的车辆摄像元件光路区域清洁系统，其特征在于，所述饰板位于所述光路区域以外的区域以及所述透光块与所述光敏感元件相对区域以外的区域均设置有油墨层；所述油墨层用于形成与所述目标车身部件的特征面相同的颜色和/或图案造型。
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