用于清洁机动车辆的驾驶员辅助摄像头的装置的制作方法

本发明涉及驾驶辅助且特别是一些车辆上安装的视频摄像头的领域。本发明更特别地涉及一种用于清洁这种视频摄像头的装置，以优化供应给驾驶员的驾驶辅助信息的质量。

背景技术：

现今，一些机动车辆装备有成像器件，且特别地具有视频摄像头，以特别地在停车和/或倒车操作期间辅助驾驶员。显然，如果所获取的图像是清楚的，通过这样的成像器件供应给驾驶员的信息是更加有用的。

已知包括清洁头的清洁装置，该清洁头在缩回位置和主动清洁位置之间移动，在缩回位置中，其没有在视频摄像头的视野中，且因此没有阻碍成像，在主动清洁位置中，该头被展开展开以面向视频摄像头且能够将清洁液体喷洒到视频摄像头的镜头上。例如见文献de102008008656、us2011/141281或de10232227。在后一文献中，视频摄像头是固定的，且容纳在车辆的结构元件中，从而视频摄像头的镜头与结构元件的相应壁的外部面齐平。在主动清洁位置中，清洁头从结构元件突出，且被喷洒的清洁液体可溅到车辆附近的行人上。此外，清洁头是小且脆弱的，并连接至可展开展开结构和液压馈送管。该组件的移动结构弱化清洁头，且导致馈送管长期破裂的风险。

技术实现要素：

本发明在该背景下提出，且其目的是提出一种用于清洁视频摄像头的装置，其是特别有效的，且特别地避免上述缺点。为此，本发明包括一种用于通过清洁头清洁机动车辆的视频摄像头镜头的装置，其中，视频摄像头和清洁头在用于清洁镜头的位置中面向彼此，且在主动成像位置中彼此相距一距离。

根据本发明，装置包括被车辆的结构元件庇护的固定清洁头，和可通过驱动器件移动的视频摄像头。该头被车辆的结构元件庇护，且驱动器件适于产生视频摄像头相对于清洁头的在被动位置和主动成像位置之间的移动，在被动位置中，视频摄像头被车辆的所述结构元件庇护，且面向清洁头以允许清洁液体朝向镜头喷射，在主动成像位置中，视频摄像头在距车辆的结构元件一距离处展开以允许成像。

需注意，根据本发明的装置具有固定的清洁头和可在成像位置和清洁位置之间移动的视频摄像头。根据本发明，对其特别有利的是，视频摄像头是移动的，而更小且因此更脆弱的清洁头是固定的。此外，脆弱的清洁头在结构内固定的事实使得可以保护该头，且这进一步使得可以提供不在敞开空气中的清洁位置，结果是清洁液体的喷洒在车辆结构内发生，且不会将污物溅射到行人身上，或将洗涤液体残余留在车辆的外部车身上。

根据本发明的不同特征，单独或结合地考虑：

-清洁头包括用于将其连接至清洁液体馈送管的器件和喷洒器件，经由喷洒器件，液体能够在视频摄像头的所述主动位置中沿镜头的方向离开所述头；

-清洁头包括具有形成喷洒器件的喷嘴的面，所述头被布置为使得，喷嘴朝向视频摄像头能够利用所述被动位置的区域取向，且镜头在该被动位置中面向清洁喷嘴；

-视频摄像头在主动成像位置和被动位置之间移动期间不能旋转，以使镜头正确取向，从而既接收由喷洒喷嘴喷洒的清洁液体又正确地成像道路场景。

根据一系列有利特征，单独或彼此结合地且与上述特征结合地，等同地可以：

-驱动器件包括支撑视频摄像头的外壳、固定至外壳的杆和适于将杆平移移动的促动器；

-外壳具有用于视频摄像头的壳体，从而镜头朝向外壳的面，外壳的单独的面用作用于连接至杆的面；

-外壳包括帽，其将外壳的与用于连接至杆的面相对的面沿至少一个方向大体垂直地延伸；

-外壳包括用于引导杆相对于促动器的补充纵向移动的器件。

根据另一系列的特征，视频摄像头的驱动器件的促动器可以是液压促动器。在该情况下，促动器可包括形成腔室的封壳，活塞可在其中滑动，且通过杆被约束为与视频摄像头一同移动，该杆在一个端部处连接至活塞，且经由封壳的称为近端壁的壁中的孔离开封壳，以在另一端部处连接至外壳，活塞由于在促动器的封壳的称为远端壁的壁中的孔之间喷射的液体的压力的作用滑动，所述活塞通过弹簧复位到其位置，该弹簧容纳在活塞和近端壁之间的所述腔室中。将压力施加到活塞且移动视频摄像头的液体可以是用于清洁镜头的清洁液体。

并且，该装置可包括控制器件，其适于根据输入数据产生用于控制清洁头的指令，所述输入数据一方面涉及视频摄像头的位置，另一方面涉及循环清洁条件。如果视频摄像头本身或车辆的用户检测到超过污染临界值，则用于控制清洁头的指令可等同地被触发。

本发明还涉及一种机动车辆，其包括如前所述的用于清洁摄像头的装置。

清洁装置意图相对于清洁头移动视频摄像头，且清洁头在机动车辆的结构内且相对于其固定。视频摄像头在在车辆结构内面向清洁头的被动位置和从车辆结构释放的主动成像位置之间移动。

被动或主动位置在此是指被动或主动成像位置，应理解为这些位置分别对应于用于清洁视频摄像头的主动位置和被动位置。

在本发明的一个优选实施例中，适于通过所述清洁装置清洁的视频摄像头是倒车视频摄像头，其在车辆的后部处，且取向为将车辆后方的道路场景成像。本发明因此在辅助机动车辆停车的领域中找到了特别有利但并非排他的应用。结构元件则是后保险杠，清洁头容纳在该结构元件内。本发明更特别地涉及一种机动车辆，其中，清洁头固定在后保险杠内，且视频摄像头适于采取在保险杠之外的主动成像位置和在保险杠内的被动位置，开口设置在所述保险杠中，以允许视频摄像头从一个位置移动到另一个位置。

根据这种类型的车辆的特定特征，后保险杠包括大体水平的上壁和大体竖直的前壁，用于视频摄像头穿过的开口在所述上壁中。视频摄像头可被帽上覆，该帽具有的尺寸大体等于开口的尺寸，以便当视频摄像头处于被动位置时覆盖所述开口。在该情况下，界定开口的边缘可包括从上壁的外部面向后移的用于支撑帽的表面。

本发明最后涉及一种清洁机动车辆视频摄像头的方法，其中，通过从清洁头喷射的液体清洁所述视频摄像头，且其中，首先产生用于将视频摄像头从主动位置移动到被动位置的指令，在主动位置中，视频摄像头从车辆的结构释放，以执行成像，在被动位置中，清洁头面向在结构内的视频摄像头，然后在视频摄像头处于所述被动位置且同时符合用于触发清洁的循环条件时，产生用于通过清洁头喷射液体的指令。

附图说明

通过说明书和附图，本发明的其他特征和优势将更清晰地显示，其中：

图1是在后保险杠中的在优选应用中根据本发明的清洁装置的四分之三后透视图，所述装置处于主动成像位置，其中，装置的视频摄像头在保险杠之外展开以允许成像；

图2是图1的装置的详细视图，其特别地示出在车辆的后保险杠之外展开的视频摄像头；

图3是类似于图2的视图的详细视图，其示出装置处于摄像头缩回到车辆的结构中的被动位置；

图4是车辆的结构的内部视图，装置处于被动位置，该图示出清洁头和相关联液体馈送回路以及视频摄像头的驱动器件；和

图5和6分别是在第一极限位置和第二极限位置的视频摄像头的驱动器件的截面图。

具体实施方式

根据本发明的清洁装置1在其优选应用中在图中示出，即，在车辆后部处的倒车视频摄像头系统中，在横向地且特别是在后备箱盖4下布置的后保险杠2附近，如图1可见。该装置特别地包括视频摄像头6和清洁头8以及用于驱动平移移动的器件10，该器件适于产生视频摄像头相对于清洁头在主动成像位置(如图2所示)和被动位置(如图3和4所示)之间的移动，在主动成像位置中，摄像头从车辆结构释放，以产生位于车辆后方的道路场景的图像，在被动位置中，视频摄像头缩回到车辆的结构中且面向清洁头，其在同一车辆结构中保持固定。

视频摄像头6形成用于为位于车辆周围任何地方的道路场景成像的器件，且有利地是在车辆后方的场景，以便当倒车时为驾驶员提供信息。在该情况下，结构元件是后保险杠2，其包括直接位于后备箱盖下的大体水平的上壁12和将上壁向下延伸的大体垂直的前壁14。

内部空间从保险杠的壁向后移，以形成用于所述视频摄像头和清洁头和所述驱动器件的壳体。在该背景下，保险杠包括壳体和保险杠外侧之间的流通开口16，从而视频摄像头可通过该开口，以采取主动成像位置且然后重返其缩回到保险杠中的缩回位置。在如图所示的情况中，且特别地如图2可见，该开口16切入到保险杠的上壁12中。开口具有大体矩形的形状，其尺寸显著大于外壳18的尺寸，在该外壳内容纳有视频摄像头，以便允许视频摄像头穿过开口。

外壳18形成用于驱动视频摄像头的器件10的一部分。其安装在杆20的端部处，该杆通过促动器22移动，该促动器与杆和外壳形成所述驱动器件。外壳为立方体的形状，其第一面24连接至杆，第二面与第一面相对，且因此承载帽28的杆将第二面大体垂直地沿至少两个方向延伸。此外，外壳容纳包括镜头32的视频摄像头光学系统30，该镜头通向与第一和第二面垂直的外壳的第三面34，且必须以给定间隔清洁或在每次使用倒车视频摄像头之后清洁。

外壳还包括引导凸耳36，其包括外壳的第四面38的增大厚度部，且平行于杆20并与之相距一距离地延伸。在所示的情况下，引导凸耳具有矩形截面，应理解，其可以是一些其他形状。

在图3中，视频摄像头示出为在被动位置，缩回在保险杠内，如从车辆外侧所见。可见，在该位置中，帽28关闭保险杠2中的开口16。对于该帽有益的是，提供保险杠的防水关闭件，以便防止特别是雨水进入保险杠中。为此，帽具有与开口尺寸大体相同的尺寸，密封件(在图中未示出)设置在面向保险杠的帽的内部面40上，且在围绕该开口周边界定该开口的边缘的位置处，在保险杠的上壁中形成有边缘的延伸部，其朝向开口的内部且从上壁的外部面向后移，以形成用于支撑帽的表面，从而在被动位置中，帽的外部面42与保险杠的上壁的外部面44齐平。

驱动器件10包括外壳18，视频摄像头容纳在其中，且视频摄像头和清洁头之间的相对移动因此通过视频摄像头的移动产生。如上所述，除了外壳以外，驱动器件包括连接至外壳的杆20和促动器22。

杆沿与保险杠的上壁中的开口的平面大体垂直的平移轴线延伸，从而视频摄像头穿过开口的移动没有被阻碍。该杆在第一端部处固定至容纳视频摄像头的外壳，以便被约束以与视频摄像头一起移动，且在第二端部处固定至促动器，该促动器驱动其作大体垂直的平移移动。这产生外壳和视频摄像头的相应垂直移动。

平移驱动器件的促动器适于驱动视频摄像头离开和朝向缩回位置的平移移动，在该缩回位置中，镜头面向清洁头。在此之后描述特别有利的实施例，其中，驱动器件是液压器件。

在所示的情况下，促动器22包括形成腔室的封壳46，其中，固定至杆的第二端部的活塞48可通过液压流体的压力产生的压力差的作用而滑动。清楚的是，由于该压力，活塞能够在第一和第二极限位置之间滑动，一个对应于视频摄像头的缩回的被动位置，另一个对应于视频摄像头的主动成像位置。

腔室通过中空柱体界定，该中空柱体由圆形壁形成，且纵向地通过第一壁和第二壁界定，该第一壁称为面向视频摄像头的近端壁50，第二壁称为远端壁52。近端壁在其中心处被穿孔，以允许杆通过，所述杆将容纳视频摄像头的外壳连接至容纳在腔室内的促动器的活塞。在近端壁中的该开口和杆之间的密封器件防止腔室中存在的液体泄漏。活塞48容纳在腔室中，且具有碟形，其与圆形壁的尺寸互补的尺寸略微小于该圆形壁，以允许其在腔室中滑动，而液体不能在活塞和圆形壁之间流动。

螺旋弹簧54在近端壁50和面向该近端壁的活塞的面之间围绕杆缠绕。弹簧被加载，从而当没有流体在活塞上施加压力时，其倾向于将活塞推向远端壁52。

称为腔室的流体馈送管的管56在远端壁中的孔58的位置处连接至促动器的腔室，从而喷射到该管中的流体被释放到远端壁和活塞之间的腔室中，且将活塞推向近端壁。显然，在所示实施例中，流体经由与用于馈送其的孔相同的孔排放。

如图4可见，促动器的封壳的外表面承载环圈60，固定至外壳18的引导凸耳36可在其内滑动。外壳和视频摄像头通过杆和引导凸耳二者的引导专门确保外壳相对于促动器的滑动移动，防止外壳随着其移动而自身旋转，这导致镜头保持相对于用于成像的道路场景且相对于清洁头正确地取向。

还如图4所示的是清洁头8，其包括当视频摄像头处于缩回位置时面向至少一个清洁液体喷洒喷嘴62。如上所述，清洁头具有相对于车辆结构的固定位置，当装置的应用是清洁倒车视频摄像头时，容纳在后保险杠内。清洁头安装在支撑臂64的端部处，该支撑臂在其另一端部处连接至促动器22的封壳，且支撑臂一方面横向地离开视频摄像头的移动轴线延伸以便不阻碍视频摄像头，另一方面垂直地延伸，以布置当视频摄像头处于缩回位置时面向视频摄像头的镜头的头。

在未示出的变体中，支撑臂连接至并非促动器的封壳的固定垫，且例如直接连接至保险杠的结构。显然重要的是，清洁头在视频摄像头的移动期间保持在固定位置，而不管其固定在哪里。但是，应注意，在所示的例子中，与液体喷洒器喷嘴相对于要被清洁的位置相对应的累积尺寸减小，这是由于头直接固定至促动器的封壳。

此外，液压馈送管66连接至清洁头，以为其馈送清洁流体。该馈送管将清洁头连接至位于其他位置的清洁液体箱。清洁头包括内部管(在图中未示出)，用于将离开馈送管的液体向喷洒器喷嘴传送。可有利的是，设置用于馈送促动器的腔室和用于在通过清洁头时清洁镜头的同一个液体箱。控制模块确定液体何时必须馈送到该头且以何种比例。特别地，控制模块将了解如何建立指示，以一方面当视频摄像头处于缩回到后保险杠中的位置时且另一方面当循环清洁条件符合时开始清洁头的操作。为了限制装置的总体尺寸，馈送管在此在固定至促动器22的封壳的钩68中固定不动，且成形为遵循支撑臂的曲率。

本发明的清洁装置首先在被动位置中描述，特别地参考图4和5。在该被动位置中，视频摄像头和清洁头容纳在车辆的结构内。视频摄像头已经移动以面向清洁头，其保持固定在保险杠内，且然后可以通过适当的控制指令清洁视频摄像头。

在促动器腔室中缺乏液压流体时，容纳在腔室内的弹簧将活塞推到第一极限位置，在该位置中，活塞最靠近远端壁。在该第一极限位置中，活塞尽可能远离保险杠的上壁(视频摄像头可通过该上壁)，并且，被约束为通过杆和外壳与活塞一起移动的视频摄像头也因此相对于该上壁向后移而被设置在使得镜头面向清洁头的喷洒喷嘴的位置处，。

当经由远端壁中的孔喷射到腔室中的流体没有产生足够压力以导致活塞抵抗弹簧的复位力移动时，缩回到车辆的结构元件中的视频摄像头的被动位置是稳定的。还应指出，出于多种原因，该被动位置没有自动地产生镜头的清洁，所述原因包括清洁之前已经被执行过而视频摄像头没有被同时激活的可能性，或清洁已经在视频摄像头移动的多次循环之前在清洁必须执行的特定临界循环次数以下被执行的可能性。

对于后者以行进至主动位置的清洁装置的操作接下来特别地借助图6描述。

当检测到将潜在地使用倒车视频摄像头的情况时，例如当离合器被接合时，控制模块导致流体经由馈送管馈送到腔室中。在填充腔室时，流体在活塞上产生压力，且将活塞沿远离远端壁的方向推动。活塞的纵向移动导致视频摄像头朝向车辆结构的外侧且离开清洁头的同时移动，该清洁头保持固定。

液体推压在活塞上且压缩弹簧，且在近端壁和移动活塞之间的填充有液体的腔室的部分继续扩张直到特定位置，该特定位置对应于视频摄像头的主动成像位置。已知如何确定第二极限位置，也就是说，必须在距近端壁多少距离处，从而取决于杆的长度和外壳的尺寸，视频摄像头在用于成像的适当位置中，而没有过近而潜在地被后保险杠阻碍，相反也没有过远而悬伸。在此之后已知如何确定要被喷射到腔室中的流体的量，以达到活塞的该特定位置，这取决于弹簧的刚度。

活塞被朝向其初始位置推动，且当成像已经完成时，控制模块产生指令，以切断至腔室的流体馈送，从而活塞向后推靠远端壁，将流体沿与馈送方向相反的方向经由孔喷出腔室。活塞朝向远端壁的复位移动产生视频摄像头朝向结构元件的内部的同时移动，且当活塞处于大体抵靠远端壁的第一极限位置时，视频摄像头的镜头面向清洁头。控制模块继而可产生指令，以将清洁液体馈送到清洁头。当视频摄像头处于被动位置时，也就是说，当其缩回到结构中且面向清洁头时，清洁操作不需要是系统地，特别地在清洁液体方面节约。清洁将有利地在视频摄像头存在于被动位置和预限定清洁周期结束的双层条件上被命令。

前述说明清楚地解释了本发明如何使得可以达到为其设定的目的，且特别地提出一种清洁装置，在该清洁装置中，视频摄像头和相关联的清洁头之间的可相对移动性通过视频摄像头的移动和清洁头的固定位置产生，且其中，视频摄像头被清洁的区域通过结构元件庇护，以防止溅射到车辆之外。

当然，本领域的技术人员能够为清洁装置的结构做出各种改变，所述结构已经通过非限制性例子被描述，它们允许用于辅助驾驶车辆的成像视频摄像头相对于清洁头从被动位置到主动位置的相对移动，在被动位置中，清洁头和视频摄像头彼此靠近，以允许清洁操作，在主动位置中，它们彼此分开，清洁头保持被车辆的结构庇护，且视频摄像头在车辆结构之外展开减少的时间段，该时间段与成像时间段相对应。如上已经详细描述的实施例对本发明没有限制。在任何情况下，本发明不应限于在本文件中特别描述的实施例，且特别地涵盖任何等同方式和这些方式技术上可行的任何操作组合。

由此，已经没有示出的变体可以被预测，且一些已经在以下描述，该列表不是穷尽的：

-驱动器件可包括液压或电动促动器，用于使视频摄像头平移移动；

-触发视频摄像头的镜头的清洁的条件可与上述的不同，且特别地使得液体与清洁车辆的后窗同时地被馈送到清洁头。