CN116802094A - 用于清洁机动车辆的光学元件的装置、光学元件及相应的清洁方法 - Google Patents

Abstract

一种用于光学元件(100)的清洁装置(1)，该光学元件特别地被设计成装备机动车辆，该清洁装置(1)包括被构造成布置在光学元件(100)的镜头(110)的至少一侧上的基座(3)，该基座(3)包括空气管线(50)，在该空气管线中，旨在使空气射流在布置在基座(3)内的空气入口(51)与空气出口(52)之间循环，该空气出口(52)从基座(3)突出并形成第一空气喷射喷嘴(5)，该第一空气喷射喷嘴布置在光学元件(100)的镜头(110)的周边处并且被构造成将空气射流投射到镜头(110)的表面上，该清洁装置(1)进一步包括液体管线(60)，该液体管线联接到基座(3)，并且在该液体管线中，旨在使清洁液体在液体入口(61)与液体出口(62)之间循环，该液体出口(62)从基座(3)突出并形成第二液体喷射喷嘴(6)，该第二液体喷射喷嘴布置在光学元件(100)的镜头(110)的周边并且被构造成将清洁液体射流投射到镜头(110)的表面上。

Description

用于清洁机动车辆的光学元件的装置、光学元件及相应的清 洁方法

本发明涉及汽车行业中的清洁装置领域。更特别地，本发明涉及一种用于光学元件的清洁装置，该光学元件旨在装配到机动车辆。

随着驾驶或停车辅助系统的发展，机动车辆越来越多地装配有光学元件，比如相机。然而，这些光学元件、或者至少它们的镜头的表面被放置在车辆的外部，并且暴露于可能使它们的视觉变差的恶劣天气和污物。一种已知的解决方案是在光学元件的镜头的表面附近设置清洁液体喷洒器，该清洁液体喷洒器能够喷射该表面以去除污物和灰尘。然而，取决于光学元件在车辆上的位置，清洁液体的液滴或甚至污物可能残留在镜头的表面上。

因此，本发明的目的之一是至少部分地克服现有技术的缺点并且提出改进的光学元件清洁装置。

因此，本发明涉及一种用于光学元件的清洁装置，该光学元件尤其旨在装配到机动车辆，所述清洁装置包括被构造成设置在光学元件的镜头的至少一侧上的基座，所述基座包括空气管线，在该空气管线中，旨在使空气射流在设置在所述基座内的空气入口与空气出口之间循环，该空气出口从基座突出并形成第一空气喷射喷嘴，该第一空气喷射喷嘴设置在光学元件的镜头的周边处并且被构造成将空气射流投射到镜头的表面上，清洁装置进一步包括液体管线，该液体管线联接到基座，并且在该液体管线中，旨在使清洁液体在液体入口与液体出口之间循环，该液体出口从基座突出并形成第二液体喷射喷嘴，该第二液体喷射喷嘴设置在光学元件的镜头的周边处并且被构造成将清洁液体射流投射到镜头的表面上。

在某些实施例中，基座包括至少一个弯曲部分，该至少一个弯曲部分被构造成环绕镜头的至少一部分。

可以理解的是，基座和镜头是同心的。

例如，基座被构造成环绕整个镜头。

例如，基座具有圆柱形形状。

例如，镜头至少部分地设置在基座内侧。例如，光学元件至少部分地设置在基座内侧。

因此，基座也可以用作光学元件和/或镜头的保护壳体。

根据本发明的一个方面，第一喷嘴的空气出口和第二喷嘴的液体出口以这样的方式相对于彼此设置，即，使得液体的相对喷射方向相对于空气射流的相对喷射方向形成在70°与110°之间的角度。

根据本发明的另一方面，空气出口被构造成使得空气射流是气刀，空气出口具有狭槽的形状。

例如，空气喷射喷嘴设置在基座的至少一部分的延续部中。

例如，空气喷射喷嘴围绕镜头的圆周的一部分设置。

例如，空气出口喷嘴具有凹形形状。

例如，空气出口喷嘴在弯曲部分上延伸，该弯曲部分以镜头的中心作为其曲率中心。

例如，空气出口喷嘴具有圆弧的形状，该圆弧具有例如与镜头的中心重合的中心，圆弧由喷嘴在圆周方向上的端部界定。

例如，圆弧中心处的角度在10°与110°之间。

例如，圆弧中心处的角度在45°与100°之间。

例如，圆弧中心处的角度在60°与90°之间。

例如，圆弧中心处的角度在75°与100°之间。

根据本发明的另一方面，清洁装置被构造成围绕圆形镜头适配，基座是弯曲的并且具有被构造成与光学元件的镜头的旋转轴线同心的曲率轴线。

根据本发明的另一方面，液体的相对喷射方向和空气射流的相对喷射方向都穿过基座的曲率轴线。

根据本发明的另一方面，基座具有被构造成部分地环绕光学元件的镜头的圆弧的形状。

根据本发明的另一方面，基座具有被构造成完全环绕光学元件的镜头的圆形形状。

根据本发明的另一方面，基座被构造成使得仅空气出口和液体出口突出超过由光学元件的镜头的表面形成的平面。

根据本发明的另一方面，清洁装置包括供应管，该供应管的一部分连接到基座的空气入口，而另一部分连接到鼓风机。

根据本发明的另一方面，基座的液体入口包括用于连接到回路的装置，该回路用于循环机动车辆的清洁液体。

本发明还涉及包括如上所述的清洁装置的光学元件。

本发明还涉及一种用于清洁光学元件的方法，所述清洁方法包括以下步骤：

-通过空气出口将空气射流连续地投射到镜头的表面上的第一步骤，

-通过液体出口将清洁液体射流投射到镜头的表面上的第二步骤，在此第二步骤期间，空气射流的强度降低，

-第三步骤，在该第三步骤期间，液体射流被中断，并且空气射流的强度增加，所述空气射流被保持直到喷射清洁液体的新的第二步骤。

通过阅读下文以非限制性说明的方式并且参考附图给出的描述，本发明的进一步的特征和优点将变得更加清楚，在附图中：

[图1][图1]示出了清洁装置的示意性立体图，

[图2][图2]示出了[图1]中的清洁装置的截面的示意性立体图，

[图3][图3]示出了根据不同角度的[图1]中的清洁装置的截面的示意性立体图，

[图4][图4]示出了装配有光学元件和清洁装置的车体元件的表面的示意性立体图，

[图5][图5]示出了用于清洁光学元件的方法的步骤的流程图。

在这些附图中，相同的元件采用相同的附图标记。

以下实施例是示例。虽然说明书涉及一个或多个实施例，但是这并不一定意味着每个附图标记都涉及相同的实施例、或者这些特征仅适用于一个实施例。不同实施例的单独特征也可以组合和/或互换，以提供其他实施例。

在本说明书中，某些元件或参数可以被索引，例如第一元件或第二元件、以及第一参数和第二参数、或第一标准和第二标准等。在这种情况下，这是简单的索引，以区分和表示相似但不相同的元件、或参数、或标准。这种索引并不意味着一个元件、参数或标准优先于另一个元件、参数或标准，而且在不偏离本说明书的范围的情况下，这种表示可以容易地互换。这种索引也不意味着例如在评估任何给定标准时的任何时间顺序。

[图1]示出了用于光学元件100的清洁装置1。此光学元件100可以例如是驾驶或停车辅助相机，并且旨在装配到机动车辆。清洁装置1包括基座3，该基座被构造成设置在光学元件100的镜头110的至少一侧上。

基座3包括空气管线50(在[图2]中可见)，在该空气管线中，旨在使空气射流在设置在所述基座3内的空气入口51与空气出口52之间循环。空气出口52从基座3突出，并因此形成设置在光学元件100的镜头110的周边处的第一喷射喷嘴5。空气出口52尤其被构造成将空气射流投射到镜头110的表面上。

空气出口52可以尤其被构造成使得空气射流是气刀。为此，空气出口52具有狭槽的形状。更特别地，此狭槽可以平行于光学元件100的镜头110的表面，使得所产生的气刀或多或少地擦过镜头110的此表面。

仍然根据[图1]，清洁装置1可以尤其包括供应管53。此供应管53的一部分连接到空气入口51，而另一部分连接到鼓风机54。此鼓风机54可以例如是专用鼓风机，用于产生用于一个或多个清洁装置1的空气流。此鼓风机54也可以是机动车辆的加热、通风和空调系统的鼓风机。

[图2]更详细地示出了带有清洁装置1的光学元件100。更特别地，在[图2]中，光学元件100和清洁装置1被描绘在穿过空气管线50的截面中。如[图2]所示，空气管线50可以凹陷到基座3中。然后，空气入口51和空气出口52与基座3一体地形成。

回到[图1]，清洁装置1进一步包括液体管线60，该液体管线联接到基座3，并且在该液体管线中，旨在使清洁液体在液体入口61与液体出口62之间循环。液体出口62从基座3突出并形成第二液体喷射喷嘴6，该第二液体喷射喷嘴设置在镜头110的周边处并且该第二液体喷射喷嘴被构造成将清洁液体射流投射到镜头110的表面上。

[图3]更详细地示出了带有清洁装置1的光学元件100。更特别地，在[图3]中，光学元件100和清洁装置1被描绘在穿过液体管线60的截面中。如[图3]所示，液体管线60可以是附接到基座3的附加部件。

液体入口61可以尤其包括用于连接到回路的装置，该回路用于循环机动车辆的清洁液体。此连接装置可以尤其是清洁液体管的紧固端件，该紧固端件允许连接到用于循环机动车辆的清洁液体的回路。此循环回路可以是专用回路，或者是已经存在的机动车辆的清洁液体回路，比如挡风玻璃的清洁液体回路、交通灯的清洁液体回路或机动车辆的其他元件的清洁液体回路。此循环回路可以尤其包括清洁液体罐、用于使清洁液体运动的泵、以及用于管理清洁液体的循环的一个或多个电子阀。

清洁装置1包括第一空气喷射喷嘴5和第二液体喷射喷嘴6的事实使得可以通过清洁液体清洁光学元件100的镜头110，并且还可以通过空气射流排出污物和清洁液体液滴。因此，提高了清洁的有效性。另外，这两个喷嘴5和6在同一清洁装置1的基座3处组合在一起的事实便于将清洁装置1安装在光学元件100上。

因此，光学元件100连同其清洁装置1可以更容易地在同一安装步骤期间一起安装在机动车辆内。

如[图3]中更详细地示出，基座3有利地被构造成使得仅空气出口52和液体出口62突出超过由光学元件100的镜头110的表面形成的平面。因此，与带有清洁装置1的光学元件100的镜头110的形状互补的孔口可以设置在例如机动车辆的车体元件200上。因此，镜头110的表面可以与车体元件200的表面处于相同的水平面，并且仅空气出口52和液体出口62突出超过车体元件200的表面。

优选地，计算空气出口52和液体出口62突出到的高度，以便不进入光学元件100的视场。

更特别地，第一喷嘴5的空气出口52和第二喷嘴6的液体出口62可以以这样的方式相对于彼此设置，即，使得液体的相对喷射方向相对于空气射流的相对喷射方向形成在70°与110°之间的角度α。优选地，液体的相对喷射方向和空气射流的相对喷射方向彼此垂直。这两个方向之间的这种角度使得两个射流仅轻微地相互阻碍(如果有的话)，并因此使得空气射流和液体射流保持尽可能有效。

如图1至图4所展示的，镜头110可以是圆形的。然后，清洁装置1被构造成围绕此圆形镜头110适配。为此，基座3可以尤其是弯曲的并且具有与镜头110的旋转轴线A同心的曲率轴线。

优选地，液体的相对喷射方向和空气射流的相对喷射方向都穿过基座3的曲率轴线。因此，空气射流和液体射流穿过镜头110的表面的中心，并且可以有效地清洁与光学元件100的视场一致的整个表面。

根据未描绘的第一实施例，基座3可以具有被构造成部分地环绕光学元件100的镜头110的圆弧的形状。

根据图1至图4中所展示的第二实施例，基座3可以具有被构造成完全环绕光学元件100的镜头110的圆形形状。然后，清洁装置1的基座3具有能够环绕镜头110的环形形状。然后，将光学元件100的镜头110装配到由基座3形成的环隙中，从而便于安装。

[图5]示出了用于清洁包括如上所述的清洁装置1的光学元件100的方法的不同步骤的流程图。

根据第一步骤301，通过空气出口52将空气射流连续地投射到镜头110的表面上。此空气射流是连续的、尤其呈气刀形式的事实使得可以保护镜头110的表面并限制灰尘和污物的沉积。

在第二步骤302期间，通过液体出口62将清洁液体射流投射到镜头110的表面上。在此第二步骤302期间，空气射流的强度降低，使得清洁液体射流可以到达镜头110的表面并散布在镜头的整个表面上。此液体射流使得可以清洁镜头的表面以去除任何灰尘和污物。

此第二步骤302可以例如由注意到由光学元件100返回的图像示出了污物的用户触发。此第二步骤302也可以由机动车辆的管理装置基于图像的分析自动地触发，或者周期性地触发。

在第三步骤303期间，液体射流被中断，并且空气射流的强度增加，以便排出在第二步骤302结束时可能仍然存在于镜头110的表面上的清洁液体。然后，保持空气射流直到喷射清洁液体的新的第二步骤302。

因此，很明显，由于存在空气出口52和液体出口62，清洁装置1使得可以有效地清洁光学元件100的镜头110的表面。另外，这两个出口52和62组合在公共基座3内的事实允许更容易地实现清洁装置1安装在光学元件100上，并且还允许更容易地实现光学元件100本身安装在机动车辆内。

Claims (11)

1.一种用于光学元件(100)的清洁装置(1)，所述光学元件尤其旨在装配到机动车辆，所述清洁装置(1)包括被构造成设置在所述光学元件(100)的镜头(110)的至少一侧上的基座(3)，所述基座(3)包括空气管线(50)，在所述空气管线中，旨在使空气射流在设置在所述基座(3)内的空气入口(51)与空气出口(52)之间循环，所述空气出口(52)从所述基座(3)突出并形成第一空气喷射喷嘴(5)，所述第一空气喷射喷嘴设置在所述光学元件(100)的镜头(110)的周边处并且被构造成将空气射流投射到所述镜头(110)的表面上，

所述清洁装置(1)进一步包括液体管线(60)，所述液体管线联接到所述基座(3)，并且在所述液体管线中，旨在使清洁液体在液体入口(61)与液体出口(62)之间循环，所述液体出口(62)从所述基座(3)突出并形成第二液体喷射喷嘴(6)，所述第二液体喷射喷嘴设置在所述光学元件(100)的镜头(110)的周边处并且被构造成将清洁液体射流投射到所述镜头(110)的表面上。

2.如前一项权利要求所述的清洁装置(1)，其特征在于，所述第一喷嘴(5)的空气出口(52)和所述第二喷嘴(6)的液体出口(62)以这样的方式相对于彼此设置，即，使得所述液体的相对喷射方向相对于所述空气射流的相对喷射方向形成在70°与110°之间的角度(α)。

3.如前述权利要求中任一项所述的清洁装置(1)，所述基座(3)包括至少一个弯曲部分，所述至少一个弯曲部分被构造成环绕所述镜头(110)的至少一部分。

4.如前述权利要求中任一项所述的清洁装置(1)，其特征在于，所述空气出口(52)被构造成使得所述空气射流是气刀，所述空气出口(52)具有狭槽的形状。

5.如前述权利要求中任一项所述的清洁装置(1)，其特征在于，所述清洁装置被构造成围绕圆形镜头(110)适配，所述基座(3)是弯曲的并且具有被构造成与所述光学元件(100)的镜头(110)的旋转轴线同心的曲率轴线。

6.如权利要求4所述的清洁装置(1)，其特征在于，所述液体的相对喷射方向和所述空气射流的相对喷射方向都穿过所述基座(3)的曲率轴线。

7.如前述权利要求中任一项所述的清洁装置(1)，其特征在于，所述基座(3)被构造成使得仅所述空气出口(52)和所述液体出口(62)突出超过由所述光学元件(100)的镜头(110)的表面形成的平面。

8.如前述权利要求中任一项所述的清洁装置(1)，其特征在于，所述清洁装置包括供应管(53)，所述供应管的一部分连接到所述基座(3)的空气入口(51)，而另一部分连接到鼓风机(54)。

9.如前述权利要求中任一项所述的清洁装置(1)，其特征在于，所述基座(3)的液体入口(61)包括用于连接到回路的装置，所述回路用于循环所述机动车辆的清洁液体。

10.一种旨在装配到机动车辆的光学元件(100)，所述光学元件(100)包括如前述权利要求中任一项所述的清洁装置(1)。

11.一种用于清洁如前一项权利要求所述的光学元件(100)的方法，所述清洁方法包括以下步骤：

-通过所述空气出口(52)将空气射流连续地投射到所述镜头(110)的表面上的第一步骤(301)，

-通过所述液体出口(62)将清洁液体射流投射到所述镜头(110)的表面上的第二步骤(302)，在所述第二步骤(302)期间，所述空气射流的强度降低，-第三步骤(303)，在所述第三步骤期间，所述液体射流被中断，并且所述空气射流的强度增加，所述空气射流被保持直到喷射清洁液体的新的第二步骤(302)。