CN115279631A - 用于观察玻璃的清洁设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于尤其车辆的观察玻璃(10)的清洁设备(20)，带有透光的观察玻璃(10)，带有疏水以及防污的、被施加在观察玻璃(10)的外侧(11)处的透光涂层(25)，带有至少一个与观察玻璃(10)相联接的振动元件(21)，其中，至少一个振动元件(21)可被控制器(40)激活，以及带有透光的防雾装置(30)，其布置在观察玻璃(10)的内侧(12)处。此外在本发明的范畴内说明了一种带有至少一个清洁设备(20)的车辆。

Description

用于观察玻璃的清洁设备
技术领域
本发明涉及一种用于尤其车辆的观察玻璃(或称为视界玻璃，即Sichtscheibe)的清洁设备。
背景技术
由现有技术对于大灯、尤其对于车辆大灯而言已知呈大量实施形式的不同清洁设备。例如，自很久以来已知如下大灯清洁设施，在其中清洁液借助于高压由外部被喷射到大灯的一个或多个覆盖玻璃(Abdeckscheibe)上。尤其在机动车的前大灯中，覆盖玻璃的污染物可如此地被可靠去除。这样的大灯清洁设施的缺点是，它由许多容易故障且维护密集的构件和部件构成。因此在这样的大多数具有洗涤液高消耗的高压清洗设施中，需要带有几升洗涤液的存储罐。作为洗涤液通常使用带有相应添加剂(例如在夏天带有相应的除虫剂或在冬天带有合适的防冻液)的水。在此，这样的高压设施的喷嘴以直至50 bar的压力将水从可移动的喷嘴由外部喷射到大灯的覆盖玻璃上。在使用不合适的添加剂的情形中，覆盖玻璃可能提前变模糊，这是这些预先已知的清洁设施的另一缺点。在配备有这样的大灯清洁设施的车辆中还由立法者测试其功能性。对其大灯清洁设施的高的水消耗感到困扰且因此禁用该大灯清洁设施的车辆拥有者因此冒着其车辆运行许可吊销的风险。
此外，这样的用于前大灯的大灯清洁设施从行人保护的角度来看是有问题的，因为由于被可移动地支撑的、大多被集成在前保险杠区域中的高压清洁喷嘴增加了在车辆与行人碰撞的情形中的受伤危险。
自很久以来已知的、在行驶期间机械地清洁大灯覆盖玻璃外侧的刷子或刮水器清洁系统相比带有高压泵的上述大灯清洁设施在器械方面多倍地更复杂以及更维护密集。此外，在用于大灯的覆盖玻璃的机械作用的清洁设施中，在一定运行时长之后刮水器和/或刷子的磨损是不利的。
在现代机动车中，除了真正的大灯之外，大多还安装大量光学器具，例如光学传感器、摄像头和透明显示器。这些光学器具通常通过覆盖玻璃来保护免受天气影响或者免受污染物。例如，光学传感器可被集成在大灯系统中和/或在尾灯系统中或布置在机动车的挡风玻璃、后窗玻璃或侧窗玻璃之后。
为了保持视野(英文field of view, FOV)、即在光学器具、太阳传感器、摄像头或摄像头记录传感器的视角中的区域不受污染、冷凝起雾(Kondensatbeschlag)和/或结冰，由现有技术预先提及的、常规的大灯清洁设施然而不合适。光学传感器和摄像头对鉴于这样的覆盖玻璃的清洁或者除冰或除霜的清楚视界具有明显更高的要求，因为否则这样的传感器和摄像头的可靠运行无法被保证。
发明内容
因此本发明的目的在于克服对于车辆覆盖玻璃的清洁设施而言的由现有技术预先已知的缺点且为此说明一种清洁设备，其尽可能成本有利地且紧凑地以尽可能少的构件和组件来设计且其尽可能无损耗且免维护地确保对于尤其被安装在车辆中的敏感的光学器具和光学传感器而言的清楚视界。另外本发明的目的是说明一种清洁设备，其在运行中在尽可能不使用洗涤液或其它消耗品的情况下够用。
该目的在根据权利要求1的前序部分的清洁设备中利用权利要求1的特征部分的特征来实现。
从属权利要求涉及本发明的另外的有利的设计方案。
通常，此外鉴于位置或定向的概念的关系，例如“水平”、“竖直”、“在水平方向上”、“在竖直方向上”、“上方”、“下方”、“前面”、“下面”、“上面”、“内”、“外”等等仅为了简化来选择且这些概念可能针对在附图中的图示，然而不一定针对根据本发明的清洁设备的当前使用情况或位置、其组成部分或装备有清洁设备的车辆或者机动车。
根据本发明，用于尤其车辆的观察玻璃的清洁设备包括：
-透光的观察玻璃，
-疏水以及防污的透光涂层，其被施加在观察玻璃的外侧处，
-至少一个振动元件，其与观察玻璃相联接，其中，所述至少一个振动元件可被控制器激活，以及
-透光的防雾装置，其布置在观察玻璃的内侧处。
有利地，在根据本发明的用于清洁观察玻璃的清洁设备中如下构件高效地共同起作用：
(i)透光的观察玻璃，其在其外侧处具有疏水以及防污的透光涂层且其确保如下，即，呈污垢颗粒或污水形式的污染物由于最小的附着力不是粘附在观察玻璃的涂层外侧处，而是污垢颗粒从观察玻璃滚落；
(ii)与观察玻璃相联接且可被控制器激活的至少一个振动元件，确保如下，即，观察玻璃在污染物开始沉积在其外侧时或者在这必要时总是被置于振动且污染物因此可从观察玻璃抖落；
(iii)透光的防雾装置，其布置在观察玻璃的内侧处，且其确保如下，即，观察玻璃的内侧也保持不冷凝起雾。
有利地，通过使用根据本发明的用于观察玻璃的清洁设备使得如下成为可能，即，如此配备的观察玻璃满足作为用于尤其车辆的光学传感器或摄像头的覆盖部的特别高的要求。
利用配备有根据本发明的清洁设备的观察玻璃，光学器具、例如太阳传感器、摄像头或摄像头记录传感器的成像面的视野被可靠地不受污染物、冷凝起雾和/或结冰。因此，对鉴于清洁、除冰或除霜的清楚视界具有更高要求的光学传感器和摄像头的可靠功能性可通过使用观察玻璃和附属的清洁设备来确保。
视实施方案而定，在一种根据本发明的清洁设备中，至少一个振动元件可直接贴靠在观察玻璃处地固定或振动元件可布置在另一元件(例如配重)上，其中，处在下方的配重被固定在观察玻璃处。在该情况中振动元件也被固定在观察玻璃处，然而带有在观察玻璃与振动元件之间的另一层(例如配重)。
此外，观察玻璃可被固定在承载隔板中或在相应的框架中，所述承载隔板或框架与至少一个振动元件相联接。如此地，观察玻璃的承载隔板或框架可被振动，且至少一个振动元件的振动被直接传递到观察玻璃上。振动元件在覆盖玻璃处的固定提供了如下优点，即，振荡或者振动被局部引入覆盖玻璃中且覆盖玻璃的清洁因此特别高效。
在此，至少一个振动元件可例如包括超声波振动器，其以在16kHz起的超声波范围中的频率将观察玻璃直接地或(在观察玻璃的与振动元件相联接的承载隔板或框架的情况中)以间接的方式置于振动中且因此确保例如呈污垢颗粒、水滴或冰层形式的污染物从观察玻璃抖落。
作为疏水以及防污的涂层可例如使用所谓的纳米涂层，其利用Lotus效应。在此，污垢和表面经受非常低的附着力。在此，水分颗粒以及污垢颗粒被包夹在滚落的水中且污染物容易从疏水涂层滚落。
同样地，耐刮擦、防风雨的涂层材料可作为疏水以及防污的涂层被施加在观察玻璃的外侧处，所述涂层材料通过紫外线辐射硬化且提供对于例如由透光的聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成的观察玻璃而言防止由于紫外线辐射的磨损、化学损伤、侵蚀或者变黄以及防止污染物的保护。尤其充当对于覆盖玻璃而言的天气保护的这种涂层也被称作硅酮硬涂层。例如，适合用于汽车大灯的覆盖玻璃的防风雨且防污的涂层的这种涂层材料由Momentive Performance Materials Inc.(www.momentive.com)在产品名称SilFORT* UVHC5000下销售。
有利地在根据本发明的一种清洁设备中，至少一个振动元件可被固定在观察玻璃处。
该实施方案提供了如下优点，即，利用直接贴靠在观察玻璃处地被固定在观察玻璃处的一个或多个振动元件可特别高效地且尽可能无损失地将振动传递到观察玻璃处。同样地在本发明的范畴内可设想的是，至少一个配重被固定在观察玻璃处且至少一个振动元件与配重相联接。与配重联接的振动元件的振动从振动元件传递到配重上并由此从该配重加强地直接传递到观察玻璃上。振动元件的振动效果作为与其耦合的配重的共振而被加强，并且因此进一步提高了观察玻璃的清洁效果。
同样地在本发明的范畴内，在清洁设备中至少一个振动元件可被集成在观察玻璃中。
在该实施方案中，至少一个振动元件特别高效免受损伤或天气影响地被集成在观察玻璃中。由控制器激活的振动元件的振动有利地在用于期望清洁的位置和地方处被引入到观察玻璃中。振动损失因此被可靠地避免。在例如由透光的聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成的观察玻璃的情形中，一个或多个振动元件例如在制造过程中借助于嵌件成型或注射成型通过在注塑过程中放入振动元件而被集成在观察玻璃中。
在本发明的另一适宜的实施方案中，在清洁设备中至少一个振动元件可与承载隔板(观察玻璃被固定在该承载隔板处)相联接。承载隔板被理解为用于观察玻璃的框架。在此，一个或多个振动元件可与承载隔板相联接但或者直接被集成在承载隔板中。这样的承载隔板或者框架提供如下优点，即，观察玻璃在其边缘处被承载隔板保护且振动被均匀地引入到观察玻璃中。观察玻璃因此即使在清洁运行期间、即在引入通过至少一个振动元件引起的振动期间也尽可能良好地被保护免受机械负载。
如果至少一个振动元件被集成在观察玻璃的承载隔板中，根据本发明的清洁设备可特别紧凑地设计。
有利地，观察玻璃可与承载隔板一件式地连接并且连同与承载隔板或至少连同框架在需要时被选择或被替换。
在本发明的另一实施变体方案中，在清洁设备中至少一个振动元件可与观察玻璃和/或与承载隔板通过接合持久地连接。
“接合”的概念根据DIN 8593-1概括了不同的接合方法。在接合时两个或更多个实体(接合件)以几何上确定的造型彼此持久地连接或者接合。在一些接合方法中额外地使用“无定形”的辅助材料，即其形状未限定的物质。例如，粘合剂被理解为这样的辅助材料。
在代表性的情况中，至少一个振动元件与观察玻璃和/或与承载隔板可示例地通过如下接合方法持久地相连接：
- 通过利用粘合剂的粘贴；
- 通过利用直接穿过观察玻璃的螺纹件和/或与承载隔板的拧紧，或以在观察玻璃和/或承载隔板处的螺纹件保持部的形式；
- 通过形状配合的热填缝。在此，观察玻璃和/或承载隔板通过热塑性变形成为振动单元的支架或适配器；
- 通过振动元件与观察玻璃和/或与承载隔板的卡口连接(Bajonettieren)。卡口连接的概念对于专业人士而言被理解为作为由滑动和转动构成的合适的组合和顺序的组装或者复位(Einrenken)。复位大多数通过线性的(平移的)且紧接着旋转的运动实现。卡口连接通过形状配合保持，打开可通过克服静摩擦和/或弹簧力和/或绕过或者打开卡锁台阶或闭锁件来实现；
- 通过张开连接(Spreizverbindung)。在弹性张开时接合件首先弹性变形。在放入或推入之后实现弹性的回弹。例子是夹子连接、卡扣连接、张开环、金属片弹簧和固定环，其可被用于至少一个振动元件与观察玻璃和/或与承载隔板的固定。
特别适宜地，在根据本发明的一种清洁设备中，透光的防雾装置可以是被施加在观察玻璃的内侧处的抑制起雾的涂层。
该实施方案提供了如下优点，即，观察玻璃不仅在其外侧处而且额外地还可在其内侧处可被清洁免受外部污染物和天气影响。内侧被理解为观察玻璃的与外侧相对而置的一侧，其在安装位置中例如在大灯的情形中、尤其在车辆大灯的情形中朝向大灯的外壳定向。为了在潮湿或寒冷天气的情形中防止在玻璃内侧处的非期望的冷凝起雾，在本发明的该实施形式中，观察玻璃的内侧配备有抑制起雾的涂层。
这样的被称作“防雾”涂层可例如对于由透明聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成的覆盖玻璃而言从制造商NOF Corporation(www.nof.co.jp)在名称MODIPER®H下获得。
在本发明的一种有利的备选方案中，在清洁设备中透光的防雾装置可包括带有加热箔和/或加热丝的加热元件，其中，加热箔和/或加热丝被固定在观察玻璃的内侧处或至少部分被集成到观察玻璃中。
备选于或补充于布置在观察玻璃内侧处的抑制起雾的涂层，在观察玻璃内侧处也可设置有带有被集成到观察玻璃中的加热丝的加热箔和/或加热元件。这样的电气构件可适宜地由用于激活至少一个振动元件的相同控制器来控制和激活。必要时因此可迅速地防止观察玻璃的玻璃内侧处的凝结且可迅速烘干在玻璃内侧处的雾气。
在本发明的一种改进方案中，在清洁设备中在观察玻璃的外侧和/或内侧处可涂覆有抗反射涂层。
抗反射涂层(其也称为抗反射涂料)提供了如下优点，即，传输损失被大大降低。额外地，在基于摄像头的应用中利用相应的、特定波长的抗反射涂层可尽可能地防止由于光模块引起的自眩。摄像头传感器的效率由此被提高。
在使用例如LiDAR(light detection and ranging)、FIR(远红外线，farinfrared，15 µm 至1 mm的长波红外辐射)、SWIR(短波红外，short wavelength，1.4 µm至3µm的波长)或NIR(近红外线，near infrared，在780 nm至1400 nm波长的情形中)的情形中，观察玻璃的抗反射涂层可有利地有助于降噪，由此同样提高了相应传感器的效率。
特别高效的是，不仅观察玻璃的内侧而且外侧配备有抗反射涂层。
可能特别有利的是，在根据本发明的清洁设备中至少一个振动元件是产生超声波振动的压电元件。
用于在16 kHz至200 kHz的频率下产生超声波的压电振动器、即共振运行的压电致动器提供了特别紧凑的结构形式的优点，这尤其在使用在尽可能小结构的振动元件中或者在被尽可能不显眼地固定在大灯或者车辆大灯的覆盖玻璃处的紧凑的振动单元中的情形中是特别重要的。由于这样的压电致动器或者压电振动器的较小的结构尺寸，所以其也用于直接被集成到覆盖玻璃中，由此可(如前所述)进一步提高清洁设备的效率。
根据本发明的清洁设备可特别高效地清洁观察玻璃，如果两个或更多个彼此间隔的振动元件与观察玻璃相联接，其中，两个或更多个振动元件可相应地由控制器来激活。
视鉴于清洁任务的当地情况和要求而定，多个振动元件可在观察玻璃的表面上分布地布置但或者在彼此间隔的区段处与观察玻璃相联接。适宜地，为此在观察玻璃上或沿着该观察玻璃选择振动元件的位置，所述振动元件不直接布置在处在观察玻璃下方的传感器或摄像头的光束路径中且其因此不干扰传感器或摄像头。
可能是特别有利的是，在根据本发明的清洁设备中控制器与摄像头和/或与传感器、优选光学传感器共同起作用。
清洁设备或者其控制器与识别观察玻璃的污染的摄像头和/或合适的传感器的按照信号的耦合提供了如下优点，即，清洁设备按需要被自动激活。例如在机动车的情况中可由摄像头识别出是否当前的天气条件例如在下雨或下雪情况期间使得观察玻璃的清洁变得必要。
视应用领域和天气而定可能适宜的是，在根据本发明的清洁设备中至少一个振动元件由控制器的激活按照激活模式实现，该激活模式从包括如下的组中来选择：周期性重复的激活、手动的激活、借助于传感器信号的激活、借助于摄像头信号的激活。
示例地，可设想用于由控制器相应地激活至少一个振动元件的如下变体方案：
-周期性重复：在定义的时间间隔内激活至少一个振动元件，不取决于现有情况(潮湿、污染物等等)。
-借助于手动的激活：例如，在车辆中清洁设备的至少一个振动元件的激活可与(玻璃刮水器的)挡风玻璃清洁的激活组合地实现。为此，控制器收到挡风玻璃清洁的信号，接着激活清洁设备的振动元件。
-借助于在挡风玻璃处或在车辆的覆盖玻璃处的雨量传感器来激活振动元件。
-借助于在大灯中的摄像头识别出观察玻璃的污染物。
另外在本发明的范畴内设置成，清洁设备的至少一个振动元件可由控制器在不同的频率和/或幅度和/或时间间隔和/或时长下激活和运行。因此可利用清洁设备设定不同的清洁程序，以便于能够因此尽可能匹配于相应的各自的清洁任务地尽可能高效地清洁装备有清洁设备的观察玻璃。例如可能适宜的是，观察玻璃的清洁在干燥的天气下以至少一个振动元件的示例地相比在雨天清洁期间更大的频率和幅度进行。在带有降水的湿润的、潮湿的天气下例如可能足够的是，对观察玻璃的清洁以便抖落雨滴和湿气以一个或多个振动元件的相比这在干燥的天气下相对更低的振动频率和更小的振动幅度进行是适宜的。
可能特别有利的是，在根据本发明的清洁设备中可更换与至少一个振动元件相联接的观察玻璃。
观察玻璃可例如作为可更换模块被固定在承载隔板或框架中且在必要时可被容易地更换。同样地在一种备选的实施方案中适宜的是，观察玻璃连同承载隔板或框架构成一个模块且可被容易地且成本有利地更换。这也提供了如下优点，即，例如被安装在车辆中且通过相应的观察玻璃向外被保护免受天气影响的电子元件(例如光学传感器或摄像头)可通过取下观察玻璃而可容易地从外部接近。观察玻璃单独地但或者与可拆卸的承载隔板或框架一起因此也用作用于处在下方的光学构件的修改和维护覆盖部。
为了确保快速且可靠的更换，该观察玻璃或该观察玻璃与承载隔板的至少一个区段一起可例如借助于快速更换封闭件或卡口封闭件被打开和再次关闭。在此，相应的密封件确保在观察玻璃与其框架或者例如车辆大灯的周围外壳之间的气密作用的密封，如果观察玻璃例如作为用于光学构件的覆盖部被集成在车辆大灯中。
在本发明的一种改进方案中，在清洁设备中观察玻璃可布置在车辆的覆盖玻璃内，其中，覆盖玻璃从如下组中被选出：挡风玻璃、侧窗玻璃、后窗玻璃、大灯覆盖玻璃、光学透镜。
设有清洁设备的观察玻璃本身具有尽可能均匀的特性且可构成在更大覆盖玻璃内的模块。例如，这样的观察玻璃可布置在车辆的挡风玻璃、侧窗玻璃或后窗玻璃内或被集成到这样的玻璃中。尤其在使用承载隔板作为观察玻璃的框架时，所述承载隔板可特别不显眼地被集成到周围的覆盖玻璃中。例如，观察玻璃为此可布置在相应的覆盖玻璃例如挡风玻璃的边缘处的着色条(Toenungsstreifen)中。
同样地，设有清洁设备的观察玻璃可被集成在车辆的大灯覆盖玻璃中或被集成在大灯的光学透镜中。
根据本发明的清洁设备的上述优点同样适用于装备有清洁设备的大灯、尤其车辆大灯。在本申请中为了简单起见相应地提及清洁设备。当然，本发明例如也包括如下大灯，其具有带有用于覆盖特别敏感的光学传感器或摄像头的各一个观察玻璃的多个清洁设备。同样地，清洁设备的概念涵盖带有一个亦或带有多个振动元件的不同实施方案。
在本发明的范畴内另外说明了一种带有至少一个清洁设备的车辆。
本发明的上述优点和有利效果也同样适用于配备有带有根据本发明的清洁设备的一个或多个观察玻璃的车辆。
有利地，为了清洁装备有根据本发明的清洁设备的、布置在车辆大灯中的观察玻璃可省去外部洗涤液连同对此通常必要的液体罐和用于将洗涤液喷洒到车辆大灯的覆盖玻璃上的器械例如泵、供应软管和洗涤喷嘴的使用。
附图说明
本发明的另外的细节、特征和优点由本发明的在附图中示意性示出的实施例的如下阐述得出。在附图中：
-图1以斜前方的等轴视图显示了带有配备有根据本发明的清洁设备的观察玻璃的车辆大灯；
图2以从侧面的部分剖视图显示了在图1中所示出的观察玻璃连同附属的清洁设备的截段；
-图3以斜上方的等轴视图显示了观察玻璃连同附属的清洁设备的在图2中所标记的细节A；
-图4以从侧面的剖视图显示了清洁设备连同被固定在承载隔板中的观察玻璃的细节；
-图5以俯视图显示了带有具有根据本发明的清洁设备的观察玻璃的车辆大灯，其中，额外地多个用于清洁的振动元件也被集成在覆盖玻璃中；
-图6以斜上方的等轴视图显示了带有振动单元的被固定在观察玻璃处的清洁设备，振动元件集成在振动单元中；
图7以从侧面的部分剖视图显示了根据本发明的清洁设备连同附属的控制系统的一种变体方案，其中，振动单元被集成在观察玻璃中；
图8以从侧面的部分剖视图显示了根据本发明的清洁设备连同附属的控制系统的一种备选的变体方案。
具体实施方式
下面此时是详细的附图描述：
图1显示了带有覆盖玻璃2的车辆大灯1，装备有根据本发明的清洁设备的观察玻璃10被集成到该覆盖玻璃中。此处所示出的车辆大灯1包括覆盖玻璃2，其例如由透明的聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成。覆盖玻璃2具有外侧3。覆盖玻璃2的外侧3在车辆大灯1的安装位置中遭受环境影响。覆盖玻璃2的内侧4在安装位置中朝向车辆大灯1的内腔5定向，该内腔由外壳6以及由覆盖玻璃2构成。
图2显示了在图1中所示出的观察玻璃10连同附属的清洁设备20的截段。
图3是观察玻璃10连同附属的清洁设备20的在图2中所标记的细节A。下面的附图描述同样涉及图2和图3。
用于此处例如被集成在车辆大灯1中的观察玻璃10的根据本发明的清洁设备20除了透光的观察玻璃10之外包括至少一个振动元件21，其与观察玻璃10相联接。振动元件21此处适宜地被安装在充当观察玻璃10的框架的承载隔板15中或者被集成到其中。
观察玻璃10此处例如由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成且具有外侧11以及内侧12。在其外侧11处，观察玻璃10配备有疏水以及防污的涂层25。作为外侧的防污涂层25(其充当用于观察玻璃10的天气保护且其防水(疏水)以及还防油(疏油)地配备)此处使用硅酮硬涂层。该硅酮硬涂层的涂层厚度例如为8μm至12μm。
在观察玻璃10的内侧12处安装有例如呈抑制起雾的涂层31形式的防雾装置30。观察玻璃10可例如在其周缘处具有螺纹且可被拧入地固定在承载隔板15中。在此处所显示的实施方案中，观察玻璃10以粘合膜18被粘牢在承载隔板15处或者在振动元件21处。在观察玻璃10与承载隔板15的框架之间的处在中间的密封件16防止湿气非期望地侵入到车辆大灯的由观察玻璃10所保护的内腔中。在观察玻璃10的内侧12处的非期望的冷凝物形成由此被尽可能阻止。
在观察玻璃10的周缘方向上环绕地布置的振动元件21可由此处未详尽显示的控制器来激活。振动元件21例如实施成压电元件22或者压电振动器22。压电振动器22是用于在16kHz至200kHz的频率下产生超声波的共振运行的压电致动器。此处在该实施方案中，压电振动器22被固定在承载隔板15的呈环形的凹槽(Kerbe)中。借助于粘合剂18或粘合膜18，振动元件21被粘合在观察玻璃10的内侧12处。振动元件21在承载隔板15内的集成提供了封闭的封装结构形式的优点。振动元件21仅须更多地与相应的控制器电接触，以便于可由控制器激活。
承载隔板15连同观察玻璃10和被集成在承载隔板15中的振动元件21实施成更换模块且可按需要被容易且成本有利地更换。
图4从侧面显示了清洁设备20连同被固定在承载隔板15中的观察玻璃10的细节。此处所显示的布置大致上相应于针对图2和3的先前的描述。
观察玻璃10此处例如由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成且具有外侧11以及内侧12。在其外侧11处，观察玻璃10装备有呈硅酮硬涂层形式的疏水以及防污的涂层25。
在观察玻璃10的内侧12处安装有此处带有呈加热丝33的加热箔34形式的防雾装置30。防雾装置30借助于加热元件32来调节，其中，加热元件32由中央控制器40借助于相应的信号线路41来操控。
观察玻璃10利用粘合膜18被粘牢在承载隔板15处或者在振动元件21处。在观察玻璃10与承载隔板15的框架之间的处在中间的密封件16防止湿气非期望地侵入到由观察玻璃10保护的内腔中，例如光电传感器42或摄像头43处在该内腔中。在观察玻璃10的内侧12处的非期望的冷凝物形成由此被尽可能地阻止。
在观察玻璃10的周缘方向上环绕地布置的振动元件21可由控制器40来激活。振动元件21例如实施成压电元件22或者实施成压电振动器22。为此，控制器40借助于信号线路41与振动元件21相连接。利用光电传感器42或摄像头43识别在观察玻璃10的外侧处的例如呈污垢或雨滴形式的污染物29。因此，振动元件21的激活通过控制器40在收到摄像头43或光电传感器42的信号之后进行。传感器42例如也可冗余地用于检查振动元件21或者摄像头43的功能性。
图5显示了带有根据本发明的清洁设备20的观察玻璃10的车辆大灯1，其中，观察玻璃10布置在覆盖玻璃2内。额外地，在该实施方案中用于清洁的多个振动元件21也被集成在覆盖玻璃2中。覆盖玻璃2此处同样在其外侧3处设有疏水的防污涂层25。在内侧4处，覆盖玻璃2具有抑制起雾的涂层31。各个振动元件21利用信号线路41与未详尽示出的控制器相连接，且可共同地由控制器来激活。因此，此处有利地不仅观察玻璃10可利用为此所设置的清洁设备20被特别彻底地清洁，以便于确保处在其后或者其下的敏感的光学传感器或摄像头的功能性。额外地，车辆大灯1的覆盖玻璃2(其包围观察玻璃10且以本身已知的方式保护处在其下的发光器件和光学结构元件例如大灯的反射器或透镜)也可通过清洁设备20来清洁。适宜地，振动元件21可由中央控制器来控制用于不仅清洁观察玻璃10而且清洁覆盖玻璃2。观察玻璃10在其内侧12处具有带有加热元件以及加热箔的防雾装置。该防雾装置同样可由中央控制器来调节和控制。
图6显示了被固定在观察玻璃10处的带有振动单元23的清洁设备20，在振动单元中在外壳24内集成有振动元件21。振动单元23借助于粘合层18被粘贴在观察玻璃10的内侧12处。呈压电元件12形式的振动元件21此处与配重相连接。不仅配重而且振动元件21在外壳24内直接邻接于观察玻璃10。振动单元23的振动因此特别高效地被径直且直接地引入到观察玻璃10中。贴靠在观察玻璃10的设有疏水涂层25的外侧11处的污染物因此在需要时可特别有效地借助于压电振动器22的共振被抖落。
同样地，在车辆大灯1的覆盖玻璃2处也可布置有这样的用于清洁的振动单元23，如例如在图5中所示出的那样。在该情况中，振动单元23借助于粘合层18被粘贴在覆盖玻璃2的内侧4处。
图7显示了根据本发明的清洁设备20连同附属的控制系统的一种变体方案，其中，振动单元21被集成在观察玻璃10中。振动单元21此处被嵌入在观察玻璃10中的凹处中。该空穴紧接着在嵌入振动单元21之后被填充以晶莹剔透的硬化粘合剂18。
在观察玻璃10之后存在车辆大灯1的受保护的内腔5，在其中例如存在光电传感器42或摄像头43。
被集成在观察玻璃10中的振动元件21可由控制器40来激活。振动元件21例如实施成压电元件22或压电振动器22。为此，控制器40借助于信号线路41与振动元件21相连接。利用光电传感器42或摄像头43识别在观察玻璃10的外侧处的例如呈污垢或雨滴形式的污染物29。因此，振动元件21的激活通过控制器40在收到摄像头43或光电传感器42的信号之后进行。传感器42例如也可冗余地用于检查振动元件21或者摄像头43的功能性。
在观察玻璃10的内侧12处安装有此处呈带有加热丝33的加热箔34形式的防雾装置30。防雾装置30借助于加热元件32来调节，其中，加热元件32同样由中央控制器40借助于相应的信号线路41来操控。
图8显示了根据本发明的清洁设备20连同附属的控制系统的另一备选的变体方案。
在该实施方案中显示了机动车大灯1的细节，其中，观察玻璃10装备有布置在外侧11处的、疏水以及防污的涂层25。此处带有振动元件21的振动单元23借助于粘合层18被固定在观察玻璃10的内侧12处。内侧12另外利用例如呈抑制起雾的涂层形式的防雾装置30被保护免受非期望的冷凝物形成。控制器40用于激活振动元件21。为此，控制器40借助于信号线路41与振动元件21或者与和振动元件21相联接的运动传感器42相连接。借助于布置在大灯1的内腔5中且同样利用信号线路41与控制器40相连接的摄像头43识别在观察玻璃10处的例如呈污垢或雨滴29形式的污染物29。因此，振动元件21的激活通过控制器40在收到摄像头43的信号之后进行。运动传感器42此处用于检查振动元件21的功能性。
备选于或补充于摄像头43，一个或多个传感器42(例如光学传感器或湿度传感器)也可用于激活至少一个振动元件21。这样的传感器42(例如雨量传感器)为此可被直接固定在观察玻璃10或此处未示出的覆盖玻璃处或被集成到观察玻璃10或此处未示出的覆盖玻璃中。被定位在车辆大灯1的内腔5中且其自何时起识别出污染物本身且将相应的摄像头信号发出到控制器40处的灵敏度可被编程的摄像头43提供了如下优点，即，该摄像头在局部出现的污染物29的情形中保持功能性。被固定在大灯的覆盖玻璃处的单个较小的传感器可能由于在覆盖玻璃处局部出现的较强的污染物29被遮掩且然后可能不起作用。出于该原因适宜的是，在清洁设备20借助于传感器42的激活时且在不使用摄像头的情形中设置清洁设备20的冗余的、尽可能失效安全的激活。这可以如下方式来实现，即，例如多个传感器42被定位在大灯的观察玻璃10和/或覆盖玻璃的不同部位处。对于单个传感器42、尤其光学传感器由于局部污染物暂时不起作用的情况，如此可由另外的并联的传感器42借助于控制器40仍然激活用于观察玻璃20的清洁设备10的振动元件21。
附图标记列表：
1 车辆大灯
2 覆盖玻璃
3 覆盖玻璃的外侧
4 覆盖玻璃的内侧
5 车辆大灯的内腔
6 车辆大灯的外壳
10 观察玻璃
11 观察玻璃的外侧
12 观察玻璃的内侧
15 承载隔板、观察玻璃的框架
16 密封件
18 粘合剂、粘合膜
20 清洁设备
21 振动元件
22 压电元件
23 振动单元
24 振动单元的外壳
25 疏水的涂层
29 污染物
30 防雾装置
31 抑制起雾的涂层
32 加热元件
33 加热丝
34 加热箔
40 控制器
41 信号线路
42 传感器
43 摄像头

Claims (15)

1.一种用于尤其车辆的观察玻璃(10)的清洁设备(20)，包括
-透光的观察玻璃(10),
-疏水以及防污的透光涂层(25)，其被施加在所述观察玻璃(10)的外侧(11)处，
-至少一个振动元件(21)，其与所述观察玻璃(10)相联接，其中，所述至少一个振动元件(21)能够被控制器(40)激活，以及
-透光的防雾装置(30)，其布置在所述观察玻璃(10)的内侧(12)处。
2.根据权利要求1所述的清洁设备(20)，其特征在于，所述至少一个振动元件(21)被固定在所述观察玻璃(10)处。
3.根据权利要求1或2所述的清洁设备(20)，其特征在于，所述至少一个振动元件(21)与承载隔板(15)相联接，所述观察玻璃(10)被固定在所述承载隔板处。
4.根据权利要求3所述的清洁设备(20)，其特征在于，所述至少一个振动元件(21)被集成在所述承载隔板(15)中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的清洁设备(20)，其特征在于，所述至少一个振动元件(21)与所述观察玻璃(10)和/或与所述承载隔板(15)通过接合持久地相连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的清洁设备(20)，其特征在于，所述透光的防雾装置(30)是抑制起雾的涂层(31)，其被施加在所述观察玻璃(10)的内侧(12)处。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的清洁设备(20)，其特征在于，所述透光的防雾装置(30)包括带有加热箔(34)和/或加热丝(33)的加热元件(32)，其中，所述加热箔(34)和/或加热丝(33)被固定在所述观察玻璃(10)的内侧(12)处或至少部分被集成到所述观察玻璃(10)中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的清洁设备(20)，其特征在于，在所述观察玻璃(10)的外侧(11)和/或内侧(12)处涂覆有抗反射涂层。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的清洁设备(20)，其特征在于，所述至少一个振动元件(21)是产生超声波振动的压电元件(22)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的清洁设备(20)，其特征在于，两个或更多个彼此间隔的振动元件(21)与所述观察玻璃(10)相联接，其中，所述两个或更多个振动元件(21)能够相应地被控制器(40)激活。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的清洁设备(20)，其特征在于，所述控制器(40)与摄像头(43)和/或与传感器(42)、优选光学传感器共同起作用。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的清洁设备(20)，其特征在于，所述至少一个振动元件(21)由所述控制器(40)的激活按照激活模式实现，所述激活模式从包括如下的组中来选出：循环重复的激活、手动激活、借助于传感器信号的激活、借助于摄像头信号的激活。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的清洁设备(20)，其特征在于，与所述至少一个振动元件(21)相联接的所述观察玻璃(10)是可更换的。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的清洁设备(20)，其特征在于，所述观察玻璃(10)布置在车辆的覆盖玻璃内，其中，所述覆盖玻璃从如下的组中来选出：挡风玻璃、侧窗玻璃、后窗玻璃、大灯覆盖玻璃(2)、光学透镜。
15.一种带有至少一个根据权利要求1至14中的至少一项所述的清洁设备(20)的车辆。
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