用于机动车辆的光学检测系统的制作方法

本发明涉及一种用于机动车辆的光学检测系统。

背景技术

光学检测系统是提供给包括光学传感器(诸如摄像头)、激光传感器(通常称为lidars)或基于在人眼可见或不可见光谱(特别是红外线)中的光的发射和/或检测的其他传感器的任何系统的名字。

现今，后视摄像头特别地装配在大量现代机动车辆中，它们特别地形成停车辅助系统的一部分，其使得可以更容易地在空间中停车，而不是必须转弯，并能检测位于车辆后面的障碍物。

已知抵靠后风挡/窗户安装在乘客舱内部的摄像头，它们通过车辆的后风挡向后指向。这些摄像头针对外部环境影响被很好地保护，且可例如得益于用于为后风挡除霜和清洁的系统，例如并入到后风挡窗户中的加热丝。

但是，视角并不是理想的，特别地对于停车辅助来说，且为此，优选的是，摄像头布置在车辆的后保险杠上或后车牌上。

在该情况下，摄像头因此高度暴露于污物投射，这可沉积在其光学器件上，且由此减小其有效性，或甚至使其不可操作。

特别地在潮湿天气的期间，会发生雨和污物的投射，这可极大地影响光学检测系统的可操作性。

为了防止污物在摄像头上堆积，已知在其附近布置用于清洁摄像头光学器件的装置，通常是清洁液体的喷洒器，以便移除随时间堆积的污染物。

同样，在冷的天气，霜可堆积在摄像头的光学器件上，使得其不可操作。

已知的现有技术例如被本申请人的文献fr2841488披露，其中，喷洒器例如投射加压清洁液体到摄像头的保护窗上。喷洒器此外被振动器件辅助，所述振动器件使得可以将顽固的污物从摄像头的保护窗去掉，该窗可被加热以便在冷天气中针对霜的堆积进行保护。

但是，已经观察到，该观察系统的操作可被优化。特别地，在清洁液体投射到摄像头的光学器件上之后，可仍有液滴附着到保护窗，由此损害被摄像头拍摄的图像并使之变形。清洁液体的液滴的存在是由于清洁液体在摄像头的光学器件的表面上不容易滑落而导致的。此外，液滴在保护窗上的蒸发留下污迹，其能够在被摄像头拍摄的图像上看到。

考虑到所使用的摄像头越来越小，附着的液滴的尺寸相对于保护窗的表面变大，且可明显改变被摄像头捕获的图像。

技术实现要素：

本发明提出通过展示一种替换的光学检测系统而至少部分地纠正一个或多个上述缺点，该光学检测系统使得可以防止污物堆积在摄像头上。

为此，本发明的主题是一种用于机动车辆的光学检测系统，包括：

-保护壳体，和

-光学传感器，容纳在壳体中，

其特征在于，所述光学检测系统首先包括在光学传感器视野中定位在光学传感器的光轴上且垂直于该光轴的格栅，其次包括用于沿格栅的方向产生空气流的发生器。

由于通过格栅的空气流，微紊流在格栅下游产生，其防止水、尘埃或更一般地污物沿着摄像头的方向通过格栅并堆积在摄像头的透镜上。

根据本发明的光学检测系统可还包括一个或多个以下特征，分别采用或结合考虑：

根据一个方面，格栅具有平行六面体形状的网格，特别是矩形形状的。

网格的一侧的长度例如是在0.5mm至2.5mm的范围内，特别地等于2mm。

根据另一方面，格栅由线形成，其具有小于0.05mm的直径，特别是在0.02mm至0.04mm的范围内。

格栅可由线形成，该线由不锈钢或由塑料制成，特别是由复合材料制成。

可设置为，格栅包括电阻丝，所述电阻丝能够由于焦耳效应被加热，且该格栅被构造为连接至电源，以便加热格栅。

根据又一方面，保护壳体具有柱形形状，且格栅具有关闭保护壳体的端部的一个端部的盘形的形状。

作为变体或另外，保护壳体具有柱形形状，且格栅具有能够覆盖光学传感器的观察角的形状。

可还设置为，空气流围绕光学传感器。

根据又一方面，空气流发生器并入到保护壳体中。

空气流发生器例如包括空气吹风机，所述空气吹风机位于保护壳体后部。

作为变体，空气流发生器包括位于保护壳体之外的压缩机。

光学检测系统可此外包括至少一个喷嘴，用于将清洁液体投射到格栅的面向光学传感器的面上。

根据另一方面，光学检测系统包括用于投射清洁液体的多个喷嘴，所述多个喷嘴围绕光学传感器规则地分布且在保护壳体内投射。

附图说明

其他优势和特征将从阅读本发明的描述和唯一的图1而显现，该图1以纵向截面图示出光学检测系统的一个实施例的简化视图，同时还以前视图示出格栅的详细视图。

具体实施方式

以下实施例仅是例子。尽管说明书涉及一个或多个实施例，这并不是必须意味着每个附图标记涉及同一实施例，或特征仅应用于单个实施例。各个实施例的各特征也可组合或互换以产生其他实施例。

在说明书中，术语“上游”和“下游”相对于流体在流体管线中的流动方向而被使用。由此，如果流体首先通过第一元件、然后通过第二元件，则第一元件定位在第二元件的上游。

图1示出根据本发明的用于机动车辆的光学检测系统1的一个实施例。

光学检测系统1例如意图被安装在机动车辆的后部处，例如在保险杠或车牌上(这些没有示出)。其可还例如安装在车辆的侧部，例如用于侧镜的替代。

光学检测系统1包括保护壳体3和光学传感器5，该光学传感器特别地用于拍摄图像，诸如摄像头，其安装在保护壳体3中。

保护壳体3例如是柱形形状，且包括在一个端部6处的格栅8。在同一图中，格栅8也从前面被表示。

光学传感器5包括ccd(表示“电荷耦合装置”)测量传感器或cmos测量传感器(由微型光学二极管的矩阵列形成)，其例如包封在外壳9内。该测量传感器例如链接至处理单元，其特别地包括微处理器，用于处理被拍摄的数据/图像。

光学传感器5另外包括光学器件11，例如是凸(弯曲)透镜，诸如鱼眼透镜，其以密封的方式在测量传感器前方附连至外壳9。

如图可见，格栅8在其视野中定位在光学传感器5的光轴a上，且垂直于该光轴a。

格栅8例如具有平行六面体形状的网格13，特别是矩形形状的。网格13的一侧的长度可在0.5mm至2.5mm的范围内，特别地等于2mm。格栅8特别地由线15形成，其具有小于0.05mm的直径，特别是在0.02mm至0.04mm的范围内。

由此，由于格栅8靠近光学传感器5以及光学器件11的焦距(其例如大于1m)，该格栅8不会出现在所拍摄的图像中。

格栅8例如由线15形成，该线由能够暴露于不利条件而不改变的材料制成，特别地由不锈钢或由塑料制成，特别是由复合材料制成，例如是纤维增强的塑料。

根据一个变体，格栅8包括电阻丝，其能够由于焦耳效应被加热，且格栅8被构造为连接至电源，以便加热格栅8。由此，如果冰堆积在格栅8上，通过为电阻丝供应电流，所述冰能够通过加热格栅8而被消除。电阻丝可至少部分地形成格栅8的线15。

为了有效地关闭保护壳体3的端部6，格栅8具有盘的形状。

作为变体，格栅的该形状可不同，只要格栅8具有能够覆盖光学传感器5的观察角的形状。

在保护壳体3的与承载格栅8的端部6相对的那个端部17处，光学检测系统1包括发生器19，用于产生沿格栅8的方向的空气流。

空气流发生器19热流并入到保护壳体3中，且包括空气吹风机21，其位于保护壳体3的后部处。

由于发生器19的位置，被箭头23指示的空气流围绕光学传感器5。

根据一个变体(没有示出)，空气流发生器包括位于保护壳体5之外的压缩机，用于沿格栅8的方向传送被压缩的空气流。

可选地，光学检测系统1此外包括至少一个喷嘴27，用于将清洁液体投射到格栅8的面向光学传感器5的面上。

如图可见，系统可包括用于投射清洁液体的多个喷嘴27，其围绕光学传感器5规则地分布且在保护壳体3内投射。

这些投射喷嘴27例如通过泵链接至清洁液体容器(未示出)。这可例如是清洁系统的泵和容器。

在操作期间，空气流发生器19——例如具有旋转叶片的吹风机21的形式——从保护壳体的后部沿格栅8的方向驱动空气流。

该空气流围绕光学传感器5，如果必要的话，使得可以为格栅8清除已经堆积在格栅8上的污物。该清洁动作可通过借助投射喷嘴27投射清洁液体而被补充。

如果冰已经堆积在格栅8上，所述冰能够被加热，以便将其熔化。

然后，由于恒定的空气流，微紊流——其防止污物和水渗入到保护壳体3中——在其下游的格栅8处产生。

由此获得用于光学传感器5的视野，其总是清楚且干净的。由于空气流，清洁流体的消耗有限，且不存在清洁液体留下的污迹的问题。光学传感器5还独立于车辆的行进速度被保护。