背景技術(shù)：

本發(fā)明涉及駕駛輔助裝置領(lǐng)域，并且更具體地涉及用于該目的的光學(xué)組件的領(lǐng)域，例如圖像捕獲器件，特別是攝像頭。本發(fā)明更具體地涉及用來清潔用于車輛的光學(xué)檢測系統(tǒng)的光學(xué)傳感器的裝置。

背景技術(shù)

光學(xué)檢測系統(tǒng)是指，包括光學(xué)傳感器(例如，攝像頭)、激光傳感器(通常稱為lidar傳感器)或基于發(fā)射和/或檢測對人可見或不可見的光譜(特別是在紅外光譜)內(nèi)的光的其他傳感器的任何系統(tǒng)。

這樣的光學(xué)檢測系統(tǒng)被裝配到越來越多的機(jī)動車輛，以便在某些駕駛情況下輔助車輛的駕駛員，其中一種眾所周知的情況是輔助停車。為了使該輔助盡可能的有效，由光學(xué)檢測系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)需要具有最佳可能的質(zhì)量，并且因此絕對有必要具有干凈的光學(xué)器件以執(zhí)行這種數(shù)據(jù)采集。為了達(dá)到這個目的，用于清潔光學(xué)傳感器(例如，攝像頭的鏡頭)的裝置可以被命令就在捕獲圖像之前將清潔流體注入到所述鏡頭上。當(dāng)圖像捕獲光學(xué)器件在操作時，這些裝置必須不妨礙這些圖像捕獲光學(xué)器件，并且需要盡可能的緊湊以便符合車輛空間可用性約束。此外，在為了驅(qū)除污物而噴射到這些鏡頭上的清潔液是液體的情況下，有利的是盡可能快地使該鏡頭干燥，以避免這樣的液體可能留下的潛在痕跡(滴痕、流痕等)污染圖像的風(fēng)險(xiǎn)。為此，已知的實(shí)踐是，在清潔液之后，要被噴射到鏡頭上的空氣流允許該鏡頭擺脫清潔液和該液體隨后攜帶的污物。然而，這要求建立和管理兩個流體輸送回路，一個用于清潔液而另一個用于干燥空氣。已知的是這樣的清潔裝置，在所述清潔裝置中清潔液分配回路和干燥空氣分配回路包括共同的部分和/或具有彼此重疊的形式，但是機(jī)械地實(shí)現(xiàn)這些具有一定程度的復(fù)雜性，如在清潔過程中管理他們那樣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是簡化這種清潔裝置，同時保持其性能，并且提出一種用于去除清潔液以及清潔液可能攜帶的污物、以及用于清潔處理本身的替代解決方案。

為此，本發(fā)明的一個主題是用于清潔機(jī)動車輛的光學(xué)檢測系統(tǒng)的光學(xué)傳感器的裝置，其包括用于將清潔液噴射到該光學(xué)傳感器的外表面上的噴射器件，其特征在于，所述裝置包括抽吸器件，所述抽吸器件的腔室通向該光學(xué)傳感器的周邊的至少一部分。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選但非排他性的實(shí)施例，該腔室通向光學(xué)傳感器的周邊的、大致位于相對于光學(xué)傳感器的中心與一區(qū)域相對的那側(cè)，清潔流體從該區(qū)域被噴射到光學(xué)傳感器的外表面上。根據(jù)各實(shí)施例，腔室通向光學(xué)傳感器的周邊的至少一個或多個區(qū)部處或在光學(xué)傳感器整個周長上敞開以形成在光學(xué)傳感器的整個周邊上延伸的環(huán)形開口。

通過已知的方式，光學(xué)檢測系統(tǒng)被插入到接收外殼中，使得其光學(xué)傳感器的外表面與該外殼齊平，并且允許具有盡可能最寬角度的數(shù)據(jù)采集。為此，光學(xué)傳感器通常容納在凸緣內(nèi)，該凸緣有利地由提供一定程度彈性的材料制成，以便吸收由于該外殼的潛在變形和/或振動或隨之的潛在影響而可能施加到光學(xué)傳感器的機(jī)械應(yīng)力。該凸緣還具有密封功能，防止雨水的潛在污物或痕跡進(jìn)入容納光學(xué)檢測系統(tǒng)的外殼。有利地，根據(jù)本發(fā)明的清潔裝置的腔室被設(shè)置在容納光學(xué)傳感器的該凸緣中，并且通向該凸緣的外表面。光學(xué)傳感器緊緊地裝配在凸緣內(nèi)，并且在布置為與光學(xué)傳感器的外周邊緣接觸的內(nèi)邊緣和所述凸緣的外邊緣之間，所述腔室在該凸緣的厚度中形成中空。

根據(jù)另一個特征，根據(jù)本發(fā)明的清潔裝置的腔室包括彈性密封唇，該彈性密封唇能夠在閉合位置和打開位置之間移動，在閉合位置，彈性密封唇防止來自外部(特別是來自光學(xué)傳感器的外邊面)的任何液體的通入到腔室內(nèi)部；在打開位置，彈性密封唇允許最初沉積在光學(xué)傳感器上的清潔液通向腔室內(nèi)部。該彈性密封唇有利地被賦予在被設(shè)計(jì)成排空設(shè)置在光學(xué)傳感器周圍的腔室的抽吸器件的致動的作用下從一個位置移動到另一個位置的能力。這些抽吸器件，其可以特別地包括泵，被構(gòu)造為將所抽吸的液體排放到存儲容器中以向噴射光學(xué)傳感器的器件供給清潔液。該密封唇被構(gòu)造為當(dāng)泵被致動時采用打開位置，并且放泵被關(guān)閉時返回初始位置，即閉合位置。

通過已知的方式，清潔液體通過分配孔噴射到光學(xué)傳感器的外表面上，所述分配孔設(shè)置在這種清潔裝置的分配噴嘴的一個端部處，該分配噴嘴本身通過適當(dāng)?shù)妮斔脱b置連接到清潔液存儲容器。

根據(jù)各實(shí)施例，分配噴嘴可以具有相對于光學(xué)傳感器的外表面固定的位置，或者可能夠在展開位置和縮回位置之間移動，在展開位置，其分配孔定位為靠近該光學(xué)傳感器的外表面，使得分配款能夠?qū)⑶鍧嵰簢娚涞狡渖?，在縮回位置，其分配孔從光學(xué)傳感器的外表面回退，特別是不妨礙數(shù)據(jù)采集。無論用于該分配噴嘴的實(shí)施例如何，根據(jù)本發(fā)明的清潔裝置還包括用于抽吸清潔液的器件。

此外，根據(jù)本發(fā)明的各有利特征，單獨(dú)地或組合地考慮：

-用于容納鏡頭的凸緣的輪廓被限定為將到達(dá)的清潔液的任何液滴或痕跡朝向腔室的露出開口引導(dǎo)，特別是通過具有圓形邊緣；

-抽吸器件可與用于噴射清潔液的器件同步，也就是說同時；

-光學(xué)傳感器涂覆有疏水材料層，以便將存在于該光學(xué)傳感器的外表面上的清潔液的任何液滴或痕跡朝向腔室的露出開口引導(dǎo)。

因此，本發(fā)明延伸到光學(xué)檢測系統(tǒng)，特別是圖像捕獲裝置，其光學(xué)傳感器和用于將該光學(xué)傳感器容納在容納光學(xué)檢測系統(tǒng)的外殼中的凸緣具有剛剛描述的特征。

附圖說明

通過結(jié)合附圖閱讀下面給出的描述，本發(fā)明及其操作的其他特征、細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的該系統(tǒng)的光學(xué)檢測系統(tǒng)(特別是圖像采集裝置)和用于清潔光學(xué)傳感器(特別是鏡頭)的裝置的橫截面示意圖；

圖2是類似于圖1的視圖，更清楚地示出了鏡頭和設(shè)置在鏡頭周圍的清潔裝置的元件；

圖3是圖2中所示的清潔裝置的示意性透視圖，示出了容納攝像頭和相關(guān)鏡頭的殼體；

圖4a和4b是示意性示出清潔裝置的腔室的橫截面詳細(xì)視圖，其中腔室被設(shè)置在鏡頭周圍，以及在打開位置(圖4a)和閉合位置(圖4b)中與該腔室相關(guān)聯(lián)的彈性密封唇的兩種狀態(tài)；以及

圖5是類似于圖3的視圖，其示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像捕獲裝置的鏡頭的外表面上的清潔液的路徑。

具體實(shí)施方式

在接下來的描述部分中，將更具體地通過圖像捕獲設(shè)備來限定光學(xué)檢測系統(tǒng)和相關(guān)的光學(xué)傳感器，所述圖像捕獲設(shè)備包括容納在容置外殼1中的攝像頭，使得其鏡頭2的外表面20與該外殼的外部面10略微凸起地齊平。鏡頭2(在該例子中是具有圓形邊緣的凸透鏡)凸緣該外部面10上在大致環(huán)形的凸緣3內(nèi)側(cè)布置在位。圖像捕獲設(shè)備與鏡頭清潔裝置相關(guān)聯(lián)，所述鏡頭清潔裝置包括用于將清潔液噴射到鏡頭上的器件(這些特別是包括噴射噴嘴4)，以及用于吸取噴射液的器件，所述用于吸取噴射液的器件特別是包括腔室5、允許或防止從外部進(jìn)入的可變性彈性唇6、以及泵7，該泵7設(shè)置在將其連接到腔室5的管道上以允許腔室5被排空以及液體被吸取。清潔裝置還包括控制模塊，控制模塊配置為命令清潔器件的操作和用于吸取所使用的清潔液的器件的操作，這一個和另一個的操作能夠同時或延遲。

凸緣3采用環(huán)形壁的形式，該環(huán)形壁從容置外殼的外部面10突出延伸并且其內(nèi)邊緣30布置為與鏡頭的外周邊邊緣接觸。以這種方式設(shè)置，凸緣3相對于容置鏡頭和攝像頭的外殼1保持鏡頭和攝像頭二者，并且在外部空間和該容置外殼的內(nèi)部之間提供密封。有利地，由提供一定彈性的聚合物材料制成，凸緣3還用作阻尼該容置外殼1的潛在振動或隨之的潛在影響的減震器，以避免在捕獲圖像時鏡頭的任何移動，并且因此改進(jìn)由攝像頭所捕獲的圖像的穩(wěn)定性。凸緣在其圍繞鏡頭的厚度上中空，以建立能夠通過泵7的致動而被排空的腔室5。

清潔液經(jīng)由設(shè)置在分配噴嘴4的一個端部的分配孔40噴射到鏡頭2的外表面20上，分配孔40靠近鏡頭2的外表面20定位，使得清潔液到達(dá)該外表面并在該外表面的最大部分上擴(kuò)散。根據(jù)這種清潔裝置的各實(shí)施例，分配噴嘴4可以相對于鏡頭2的外表面20固定，或者能夠在展開位置和縮回位置(例如朝向外殼1的內(nèi)部回退)之間移動，在展開位置，其分配孔40靠近該鏡頭2的外表面20，在縮回位置，其分配孔離開鏡頭2的外表面20一定距離。這種清潔裝置還包括輸送裝置9(在圖1中示意性地示出)，其用于將清潔液從存儲容器8(在圖1中示意性地示出)輸送直到分配孔40。

腔室5在開口50處通向鏡頭2的周邊的至少一部分。有利地，該腔室5被設(shè)置在將鏡頭2容納在外殼1中的凸緣3內(nèi)，并且大致在該凸緣3的中心處通向外殼的外部面10。根據(jù)附圖所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，腔室5通向凸緣3的外表面所在的露出開口50是圍繞鏡頭2的環(huán)形。更具體地，腔室5通向外殼的外部面上所經(jīng)由的環(huán)形開口50布置在該凸緣3的內(nèi)邊緣30和外邊緣31之間?？梢栽O(shè)置腔室5在分別占據(jù)凸緣3的周長的成角度部分的一個或多個開口50處敞開。在單個開口的情況下，腔室5的露出開口50將有利地相對于鏡頭2的中心設(shè)置在與清潔液分配孔40的位置相對的區(qū)域中。在多個露出開口的情況下，有利地，這些露出開口將均勻地成角度地分布在鏡頭2的周邊處。

腔室5包括能夠在閉合位置(在圖4a中更具體地示出)與打開位置(在圖4b中更具體地示出)之間移動的彈性密封唇6。在彈性密封唇6的打開位置，彈性密封唇6使腔室5的內(nèi)部空間與外殼1外面的外部空間連通。在該位置，鏡頭2的外表面20上的液體可以經(jīng)由在凸緣3的表面處的、腔室5的露出開口50朝向腔室5的內(nèi)部輸送。在彈性密封唇6的閉合位置，外殼1外部的空間以及因此鏡頭的外表面、和腔室5的內(nèi)部以密封的方式分離，并且彈性密封唇阻礙液體在鏡頭2的外表面20上通過。根據(jù)如圖所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中腔室5通向凸緣3中在環(huán)形開口50處，清潔液分配噴嘴和腔室5有利地設(shè)置成使得當(dāng)分配孔40噴射清潔液時所述分配孔40在該環(huán)形露出開口50附近。

清潔液被泵7吸取，該泵7被配置為能夠在腔室5中產(chǎn)生低壓。腔室5通過第一管道70與該泵7連通，該第一管道7形成清潔液的環(huán)路的一部分，所述環(huán)路包括該第一管道70、將泵連接到清潔液存儲容器的第二管道80和輸送器件9。在腔室5中產(chǎn)生的低壓被設(shè)計(jì)成使彈性密封唇6變形并且迫使其進(jìn)入到打開位置，允許清潔液從外殼1的通到內(nèi)部。當(dāng)泵7被關(guān)閉并且建立平衡時，彈性密封唇6自然地返回到期初始位置，即閉合位置，在該初始位置，其阻止液體和污物進(jìn)入到腔室中。

在所示的實(shí)施例中，彈性密封唇6由兩個部分6a，6b形成，其中一個部分在其一端處固定到凸緣3的內(nèi)邊緣30，另一部分在其一端處固定到凸緣的外邊緣31(參見圖4a和4b)。在靜止位置，即在閉合位置(參見圖4a)，唇的兩個部分基本上以直角延伸到它們分別固定到的壁上，在腔室內(nèi)在它們的自由端處重疊，以便阻擋朝向內(nèi)部的通路。當(dāng)使用泵7在腔室5內(nèi)產(chǎn)生低壓時，唇的兩個部分6a，6b被吸向泵7，并且因此遠(yuǎn)離露出開口50被吸向腔室5的底部，由此露出兩個部分的自由端之間的路徑。應(yīng)當(dāng)理解的是，密封唇的這個實(shí)施例僅僅作為示例給出，并且該密封唇可以包括僅一個部分，在這種情況下，其在其一端處被固定到凸緣的一個邊緣，并且只要泵7被致動，自由端就能夠朝向腔室的底部縮回。

現(xiàn)在將根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例來描述裝置的操作，其中彈性密封唇6的打開和關(guān)閉與通過分配孔40分配清潔液同步或不同步。

在彈性密封唇6的打開與清潔液的分配不同步的第一實(shí)施例中，設(shè)置為，在第一步驟中，當(dāng)彈性密封唇6處于其關(guān)閉位置時，清潔液通過分配孔40噴射到鏡頭2的外表面20上。在控制模塊產(chǎn)生指令以通過接通泵7來打開該彈性密封唇之前，清潔液在鏡頭2的外表面20上擴(kuò)散預(yù)定長度的時間。結(jié)果則是在腔室5中產(chǎn)生低壓，將彈性唇拉入打開位置，并且該低壓的結(jié)果是存在在通過露出開口50朝向腔室5的內(nèi)部的抽吸。因此，位于鏡頭上或凸緣上的清潔液通過抽吸被朝向腔室5引導(dǎo)，清潔液從腔室5沿圖1中箭頭f1所示的方向上輸送直到泵7。根據(jù)圖1中更具體示出的實(shí)施例，清潔液然后被輸送通過過濾組件71，并且然后返回到存儲容器8，在那里其被回收用于之后的清潔操作。

為了促進(jìn)鏡頭2的表面處的清潔液朝向腔室通過，本發(fā)明還規(guī)定該鏡頭的外表面20覆蓋有疏水材料層。因此，并且如圖5中箭頭f2所示，一旦清潔液已經(jīng)被噴射到鏡頭2的外表面20上，其就會物理上被朝向鏡頭2的邊緣排斥，即朝向凸緣3以及朝向露出開口50。此外，為了促進(jìn)清潔液轉(zhuǎn)移到腔室5，本發(fā)明還規(guī)定至少凸緣3的內(nèi)邊緣在橫截面中具有圖4a和4b中可見的圓形輪廓300。因此，到達(dá)凸緣3的內(nèi)邊緣的清潔液的任何液滴將通過該圓形輪廓300被朝向露出開口50引導(dǎo)，并且從那里被朝向腔室5引導(dǎo)。

在本發(fā)明的替代實(shí)施例中，清潔液的分配可以與彈性密封唇6的打開同步，也就是說同時。在這種情況下，通過露出腔室50的開口的抽吸有助于清潔液在鏡頭2的外表面20上的擴(kuò)散，特別是如果露出開口50圍繞鏡頭2環(huán)形地延伸的話，如圖所示的。因此，這樣的實(shí)施例由此使得可以減少鏡頭清潔周期的持續(xù)時間，因?yàn)橥ㄟ^腔室5進(jìn)行抽吸隨后引起清潔液在鏡頭2的外表面20上的強(qiáng)制流通的形式，該強(qiáng)制流通通過鏡頭曲率的存在以及通過前述疏水涂層在其外表面上的可能存在而得到加強(qiáng)。應(yīng)當(dāng)理解的是，在該實(shí)施例中疏水涂層的存在不像前述情況下那樣有必要。

正如剛才在每個實(shí)施例中所描述的，本發(fā)明使得可以將用于去除之前噴射在攝像頭鏡頭上的清潔液的器件放置在位，該器件特別易于放置在位，其位于容納攝像頭的外殼的內(nèi)部，并且因此對外部條件不敏感，并且其還可以有助于允許回收清潔液的閉環(huán)回路。

然而，本發(fā)明不應(yīng)限于所描述和所示的器件和配置，而是還應(yīng)用于任何等同的器件或配置以及這些器件的任何組合。特別地，其適用于任何形式和任何類型的光學(xué)檢測系統(tǒng)以及相關(guān)聯(lián)的光學(xué)傳感器。類似地，其適用于將清潔液分配到這種光學(xué)傳感器的表面以對其進(jìn)行清潔的任何方法(移動噴嘴、單個或多個噴嘴等)。