CN117139209A - 车载视觉传感器的清洁装置和使用其的汽车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车载视觉传感器的清洁装置和汽车。该清洁装置包括：透明的盖板，盖板设置在视觉传感器的前方；擦拭件，擦拭件处于盖板前方并与盖板滑动地接触；动力组件，动力组件包括第一磁性件和与第一磁性件间隔开设置的第二磁性件；第一磁性件安装在盖板或擦拭件上，并且第一磁性件的一个磁极与第二磁性件的一个磁极正对；第一磁性件和/或第二磁性件为电磁铁并且擦拭件和盖板配置为通过第一磁性件和第二磁性件之间的磁力来相对往复运动，以擦拭盖板。在本申请的清洁装置中，通过磁力来实现擦拭件和盖板相对往复运动，省去了电机和相应的传动机构，这极大地简化了清洁装置的结构，方便了清洁装置的制造。

Description

车载视觉传感器的清洁装置和使用其的汽车

技术领域

本申请涉及汽车零部件领域，特别涉及一种车载视觉传感器的清洁装置。本申请还涉及使用该车载视觉传感器的清洁装置的汽车。

背景技术

随着汽车工业的发展，在汽车上安装了越来越多的视觉传感器，以使得汽车越来越智能化。在汽车行驶过程中，需要将这些视觉传感器保持清洁，以避免影响其功能。

在现有技术中，通常使用由电机驱动的清洁机构来刮擦视觉传感器，以保持视觉传感器的清洁。然而，使用电机的清洁机构的结构较为复杂，不利于生产制造。

发明内容

针对上述技术问题，本申请的第一方面提出了一种车载视觉传感器的清洁装置。该车载视觉传感器的清洁装置包括：透明的盖板，盖板设置在视觉传感器的前方；擦拭件，擦拭件处于盖板前方并与盖板滑动地接触；以及动力组件，动力组件包括第一磁性件和与第一磁性件间隔开设置的第二磁性件；第一磁性件安装在盖板或擦拭件上并且第一磁性件的一个磁极与第二磁性件的一个磁极正对。第一磁性件和/或第二磁性件为电磁铁，并且擦拭件和盖板配置为通过第一磁性件和第二磁性件之间的磁力来相对往复运动，以擦拭盖板。

在一个实施例中，第一磁性件设置在盖板上，使得盖板相对于擦拭件往复运动；擦拭件固定设置并处于视觉传感器的视野之外。

在一个实施例中，第一磁性件为永磁体，第二磁性件为电磁铁。

在一个实施例中，第一磁性件的数量为两个并且分别设置在盖板的相对的两端，第二磁性件的数量为两个并且分别设置为与相应的第一磁性件相对应。

在一个实施例中，擦拭件的数量为两个；沿盖板的运动方向，两个擦拭件分别处于视觉传感器的视野的两侧之外。

在一个实施例中，清洁装置还包括承载架；承载架包括沿盖板的运动方向延伸的两个间隔开的第一边条和分别连接两个第一边条的相应端部的两个第二边条；至少一个第一边条上构造有导轨，第一磁性件滑动地装配在导轨中，以使得盖板沿第一边条往复运动；第二磁性件固定设置在任一第二边条上。

在一个实施例中，盖板与第一边条间隔开。

在一个实施例中，还包括饰板，饰板覆盖安装在承载架上并偏离导轨；在饰板上构造有避让视觉传感器的视野的窗口，擦拭件固定设置在饰板上并处于窗口的范围内。

在一个实施例中，擦拭件包括安装架和柔性的擦条；擦条拆装地安装在安装架上并处于窗口的范围内。

在一个实施例中，安装架包括与饰板相连的连接臂和与连接臂相连的抱箍，抱箍处于窗口的范围内并且在抱箍上开设有朝向窗口的开口；擦条包括安装体和与安装体相连的刮板，安装体由抱箍固定，刮板延伸穿过开口并与盖板滑动地接触。

在一个实施例中，在安装体上构造有凹槽，抱箍的至少部分嵌入凹槽内。

在一个实施例中，清洁装置包括清洁液喷嘴，清洁液喷嘴安装在饰板上并处于擦拭件的上方。

本申请的第二方面提出了一种汽车，包括：车体；视觉传感器，视觉传感器设置在车体上；以及根据上文的车载视觉传感器的清洁装置，清洁装置对应于视觉传感器安装在车体上。

在一个实施例中，在车体的顶部设置有天窗；视觉传感器设置在天窗的框架上；清洁装置对应于视觉传感器安装在天窗的框架上。

与现有技术相比，本申请的有益效果如下：在本申请的车载视觉传感器的清洁装置中，通过磁力来实现擦拭件和盖板相对往复运动，从而擦拭件会擦拭掉盖板上的污染物。这样，在清洁装置中省去了电机和相应的传动机构，这极大地简化了清洁装置的结构和尺寸，方便了清洁装置的制造和在汽车中的应用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示意性地显示了根据本申请的一个实施例的汽车。

图2示意性地显示了根据本申请的一个实施例的车载视觉传感器的清洁装置。

图3示意性地显示了车载视觉传感器的清洁装置的内部结构。

图4示意性地显示了盖板结构。

图5示意性地显示了承载架的结构。

图6是图5的A-A截面图。

图7示意性地显示了饰板的结构。

图8示意性地显示了安装架的结构。

图9示意性地显示了擦条结构。

图10示意性地显示了第一磁性件和第二磁性件的一种布置方式。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，方向用语“前方”是指朝向外界环境的方向，“后方”是与“前方”相反的方向；方向用语“上方”是指背向重力的方向。

图1示意性地显示了根据本申请的一个实施例的汽车1。如图1所示，汽车1包括车体10、视觉传感器30和视觉传感器的清洁装置40(以下，简称为清洁装置40。在车体10的顶部设置有天窗20，视觉传感器30设置在天窗20的框架21上。清洁装置40对应于视觉传感器30安装在天窗20的框架21上。清洁装置40用于保持视觉传感器30的视野清洁，以使得视觉传感器30能获得清晰的影像。视觉传感器30可以为摄像头，这是本领域的技术人员熟知的，这里不再赘述。

应理解的是，视觉传感器30也可以安装在车体10的其他位置。在这种情况下，清洁装置40也不再安装在天窗20的框架21上，而是对应于视觉传感器30安装。

下面来详细描述清洁装置40。

图2和图3从整体上显示了清洁装置40的结构。如图2和图3所示，清洁装置40包括透明的盖板401、擦拭件410和动力组件430。盖板401设置在视觉传感器30的前方。擦拭件410处于盖板401前方并与盖板401滑动地接触。动力组件430包括第一磁性件431和与第一磁性件431间隔开设置的第二磁性件432。第一磁性件431安装在盖板401或擦拭件410上，并且第一磁性件431的一个磁极与第二磁性件432的一个磁极正对。第一磁性件431和/或第二磁性件432为电磁铁，并且擦拭件410和盖板401配置为通过第一磁性件431和第二磁性件432之间的磁力相对往复运动，以擦拭盖板401。

在使用根据本申请的清洁装置40时，通过给电磁铁供电，在第一磁性件431和第二磁性件432之间会产生磁力；通过改变电流方向，会转换电磁铁的磁极，从而可使第一磁性件431与第二磁性件432之间相互吸引或相互排斥，使得擦拭件410和盖板401也随之相对往复运动。擦拭件410相应地会擦拭掉盖板401上的污染物。由此，在本申请的清洁装置40中省去了电机和相应的传动机构，而是仅需要设置第一磁性件、第二磁性件和相应的导线即可，这极大地简化了清洁装置40的结构并减小了清洁装置40的尺寸，方便了清洁装置40的制造以及在汽车中的应用。另外，第一磁性件431和第二磁性件432的售价远低于电机，从而降低了清洁装置40的成本。

可选地，在使用清洁装置40时，还可以实时调节电流的大小，以控制擦拭件410和盖板401的相对运动速度。可以通过控制电路来调节电流的大小，这是本领域的技术人员熟知的，这里不再赘述。

可选地，盖板401可以为玻璃板，也可以为透明的塑料板(例如亚克力)等。另外，盖板401可以为平板状，也可以为曲面状，这可根据汽车的整体造型来确定，这里不再赘述。

应理解的是，第一磁性件431和第二磁性件432两者可以均为电磁铁；也可以其中一个为电磁铁，另一个为永磁铁。

可选地，如图3和图4所示，第一磁性件431设置在盖板401上。擦拭件410固定设置并处于视觉传感器30的视野之外。这样，在使用清洁装置40时，盖板401会往复运动，而擦拭件410不动。这就可以防止擦拭件410进入视觉传感器30的视野范围内而不良地影响视觉传感器30采集图像。

可选地，盖板401上的第一磁性件431为永磁体；相应地，第二磁性件432为电磁铁。这样，无需在盖板401上或其周围设置导线，盖板401因此更简洁并且减轻了盖板401的重量，这使得盖板401的运动更灵敏。

在一个未示出的实施例中，第一磁性件431也可以设置在擦拭件410上，这样，擦拭件410可往复运动，而盖板401为固定。这里不再赘述。

还如图3和图4所示，第一磁性件431的数量为两个并且分别设置在盖板401的相对的两端。第二磁性件432的数量为两个并且分别设置为与相应的第一磁性件431相对应。这样，在使用清洁装置40时，可对盖板401的两端均施加方向相同的磁力，盖板401受到的驱动力较大，这便于盖板401的运动。应理解的是，在使用清洁装置40时，可通过控制第二磁性件432的电流方向，使得盖板401的两端受到方向相同的磁力。例如，如图10示意性地显示，盖板401的第一端的第一磁性件的S极朝向盖板401，N极背向盖板401；在盖板401的第二端的第一磁性件的S极也朝向盖板401，N极背向盖板401。这样，当与盖板401的第一端的相邻的第二磁性件的S极朝向盖板401，N极背向盖板401；与盖板401的第二端的相邻的第二磁性件的N极朝向盖板401，S极背向盖板401时，盖板401的第一端受到相应的第二磁性件的引力，第二端受到相应的第二磁性件的斥力，引力和斥力的方向相同，从而驱动盖板401沿朝向其第一端的方向运动。在盖板401沿朝向其第一端的方向运动到极限后，改变两个第二磁性件的电流方向，会使得盖板401沿朝向其第二端的方向运动。如此，多次改变两个第二磁性件的电流方向，就可以使盖板401多次往复运动，直到擦拭件410完成盖板401的清洁。电流方向的改变方法是本领域的技术人员熟知的，这里不再赘述。

返回到图2，擦拭件410的数量为两个。沿盖板401的运动方向，两个擦拭件410分别处于视觉传感器30的视野的两侧之外。这样，在使用清洁装置40时，两个擦拭件410会同时对盖板401进行擦拭，这提高了对盖板401的清洁效率。应理解的是，两个擦拭件410均不在视觉传感器30的范围内，以避免不良地影响视觉传感器30的图像采集。

可选地，如图3、图5和图6所示，清洁装置40还包括承载架50。承载架50包括沿盖板401的运动方向延伸的两个间隔开的第一边条501和分别连接两个第一边条501的相应端部的两个第二边条502。从整体上看，承载框50大体为矩形。

在两个第一边条501上构造有导轨503，两个导轨503的开口朝向彼此。第一磁性件431滑动地装配在导轨503中，以使得盖板401沿第一边条501往复运动。这样，导轨503对第一磁性件431起到引导和限位的作用，确保盖板401以预定的方式运动，而且保证盖板401的运动稳定性。第二磁性件432固定设置在第二边条502上。在这种结构中，由于第二边条502与第一边条501的端部相连，因此第二磁性件432自然正对第一磁性件431，这极大地简化了清洁装置40的装配。应理解的是，在第二磁性件432有两个的情况下，两个第二磁性件432分别设置在两个第二边条502上(如图3所示)。

在一个具体的实施例中，如图5和图6所示，导轨503为V形槽，第一磁性件431的配合端也构造构与导轨相适配的V形凸起441。在其他实施例中，导轨503也可以为方形槽或弧形槽等，第一磁性件431的配合端则构造成相应的形状。

可选地，也可以仅在一个第一边条501上构造导轨503。在这种情况下，第一磁性件431的仅一个配合端构造成与导轨503相匹配的形状。

可选地，盖板401与第一边条501间隔开。例如，盖板401的高度H小于两个第一边条501之间的距离；或者盖板401处于两个第一边条501的前方或后方并与该两个第一边条501之间存在间隙。这样，盖板401与两个第一边条501不接触，减小了盖板401运动时的摩擦阻力，使得盖板401的运动更顺畅。

还如图2和图7所示，清洁装置40还包括饰板60。饰板60覆盖安装在承载架50上并偏离导轨503。在饰板60上构造有避让视觉传感器30的视野的窗口601，擦拭件410固定设置在饰板60上并处于窗口601的范围内。这样，饰板60覆盖了承载架50和安装在承载架50上的部件，对承载架50和承载架50上的部件起到了保护作用。另外，通过设置饰板60，使得清洁装置40与汽车的整体造型更加匹配。

如图2、图8和图9所示，擦拭件410包括安装架412和柔性的擦条413。擦条413拆装地安装在安装架412上并处于窗口601的范围内。这样，可根据需要更换擦条413，以保证了良好的擦拭性能。可选地，擦条413为橡胶件，也可以为带有刚性支撑件的橡胶件，这里不再赘述。

还如图8所示，安装架412包括与饰板60相连的连接臂414和与连接臂414相连的抱箍415。抱箍415处于窗口601的范围内并且在抱箍415上开设有朝向窗口601的开口416。擦条413包括安装体417和与安装体417相连的刮板418，安装体417由抱箍415固定，刮板418延伸穿过开口416并与盖板401滑动地接触。在这种结构中，通过调节连接臂414的长度，可调节抱箍415(和安装在抱箍415上的擦条413)在窗口601内的位置，以保证抱箍415和擦条413处于视觉传感器30的视野范围之外。

可选地，在安装体417上构造有凹槽419，抱箍415的至少部分嵌入凹槽419内。例如，在安装体417的两侧分别构造有一个凹槽419，抱箍415的开口416的两个边缘420、421嵌入到相应的凹槽419内，这样提高了擦条413在安装架412上的安装稳定性。

还如图2所示，清洁装置40包括清洁液喷嘴70。清洁液喷嘴70安装在饰板60上并处于擦拭件410的上方。这样，在使用清洁装置40时，可向盖板401上滴加清洁液。滴加在盖板401上的清洁液会立刻会随着擦拭件410擦拭而布满盖板401，这样可避滴状或流股状的清洁液对免视觉传感器30的成像造成不良影响，而且盖板401能被清洁地更干净；在擦拭件410和盖板401之间存在清洁液也使得擦拭件410的运动更顺滑。另外，在向盖板401上滴加清洁液的情况下，与现有技术中的仅通过风干盖板相比，本申请的方案使用了擦拭件410擦拭盖板401，有助于盖板401的快速干燥。

可选地，清洁液喷嘴70的数量为两个或更多个并且沿盖板401的往复运动方向间隔开设置。这样，可均匀地在盖板401上滴加清洁液。

应理解的是，在汽车1中还安装有容纳清洁液的储液箱，以及将储液箱与清洁液喷嘴70相连的管路。这些均是本领域的技术人员熟知的，这里不再赘述。还如上所述，由于本申请的清洁装置40使用了擦拭件410来擦拭盖板401，因此无需像现有技术中那样向盖板401上高压喷射大量的清洁液，而是仅滴加很少量的清洁液即可实现对盖板401的良好清洁。由此，可以减小储液箱的尺寸，并且减小了清洁液的浪费。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种车载视觉传感器的清洁装置，其特征在于，包括：

透明的盖板(401)，所述盖板(401)设置在视觉传感器(30)的前方；

擦拭件(410)，所述擦拭件(410)处于所述盖板(401)前方并与所述盖板(401)滑动地接触；以及

动力组件(430)，所述动力组件(430)包括第一磁性件(431)和与所述第一磁性件(431)间隔开设置的第二磁性件(432)；所述第一磁性件(431)安装在所述盖板(401)或所述擦拭件(410)上，并且所述第一磁性件(431)的一个磁极与所述第二磁性件(432)的一个磁极正对；

所述第一磁性件(431)和/或所述第二磁性件(432)为电磁铁，并且所述擦拭件(410)和所述盖板(401)配置为通过所述第一磁性件(431)和所述第二磁性件(432)之间的磁力来相对往复运动，以擦拭所述盖板(401)。

2.根据权利要求1所述的车载视觉传感器的清洁装置，其特征在于，所述第一磁性件(431)设置在所述盖板(401)上，使得所述盖板(401)相对于所述擦拭件(410)往复运动；所述擦拭件(410)固定设置并处于所述视觉传感器(30)的视野之外。

3.根据权利要求2所述的车载视觉传感器的清洁装置，其特征在于，所述第一磁性件(431)为永磁体，所述第二磁性件(432)为电磁铁。

4.根据权利要求2或3所述的车载视觉传感器的清洁装置，其特征在于，所述第一磁性件(431)的数量为两个并且分别设置在所述盖板(401)的相对的两端，所述第二磁性件(432)的数量为两个并且分别设置为与相应的所述第一磁性件(431)相对应。

5.根据权利要求2或3所述的车载视觉传感器的清洁装置，其特征在于，所述擦拭件(410)的数量为两个；沿所述盖板(401)的运动方向，两个所述擦拭件(410)分别处于所述视觉传感器(30)的视野的两侧之外。

6.根据权利要求2所述的车载视觉传感器的清洁装置，其特征在于，还包括承载架(50)；所述承载架(50)包括沿所述盖板(401)的运动方向延伸的两个间隔开的第一边条(501)和分别连接两个所述第一边条(501)的相应端部的两个第二边条(502)；至少一个所述第一边条(501)上构造有导轨(503)，所述第一磁性件(431)滑动地装配在所述导轨(503)中，以使得所述盖板(401)沿所述第一边条(501)往复运动；所述第二磁性件(432)固定设置在任一所述第二边条(502)上。

7.根据权利要求6所述的车载视觉传感器的清洁装置，其特征在于，所述盖板(401)与所述第一边条(501)间隔开。

8.根据权利要求6或7所述的车载视觉传感器的清洁装置，其特征在于，还包括饰板(60)，所述饰板(60)覆盖安装在所述承载架(50)上并偏离所述导轨(503)；

在所述饰板(60)上构造有避让所述视觉传感器(30)的视野的窗口(601)，所述擦拭件(410)固定设置在所述饰板(60)上并处于所述窗口(601)的范围内。

9.根据权利要求8所述的车载视觉传感器的清洁装置，其特征在于，所述擦拭件(410)包括安装架(412)和柔性的擦条(413)；所述擦条(413)拆装地安装在所述安装架(412)上并处于所述窗口(601)的范围内。

10.根据权利要求9所述的车载视觉传感器的清洁装置，其特征在于，所述安装架(412)包括与所述饰板(60)相连的连接臂(414)和与所述连接臂(414)相连的抱箍(415)，所述抱箍(415)处于所述窗口(601)的范围内并且在所述抱箍(415)上开设有朝向所述窗口(601)的开口(416)；

所述擦条(413)包括安装体(417)和与所述安装体(417)相连的刮板(418)，所述安装体(417)由所述抱箍(415)固定，所述刮板(418)延伸穿过所述开口(416)并与所述盖板(401)滑动地接触。

11.根据权利要求10所述的车载视觉传感器的清洁装置，其特征在于，在所述安装体(417)上构造有凹槽(419)，所述抱箍(415)的至少部分嵌入所述凹槽(419)内。

12.根据权利要求1所述的车载视觉传感器的清洁装置，其特征在于，所述清洁装置包括清洁液喷嘴(70)，所述清洁液喷嘴(70)安装在所述饰板(60)上并处于所述擦拭件(410)的上方。

13.一种汽车，其特征在于，包括：

车体(10)；

视觉传感器(30)，所述视觉传感器(30)设置在车体(10)上；以及

根据权利要求1到12中任一项所述的车载视觉传感器的清洁装置(40)，所述清洁装置(40)对应于所述视觉传感器(30)安装在所述车体(10)上。

14.根据权利要求13所述的汽车，其特征在于，在所述车体(10)的顶部设置有天窗(20)；所述视觉传感器(30)设置在所述天窗(20)的框架(21)上；所述清洁装置(40)对应于所述视觉传感器(30)安装在所述天窗(20)的框架(21)上。