用于先进驾驶员辅助系统的相机加热器技术方案

一种用于防止先进驾驶员辅助相机上的雾和冰的聚集的加热器系统提供腔室，其中所述腔室覆盖相机镜头并提供透明窗口，相机镜头可被定向穿过所述透明窗口。加热元件与镜头与透明窗口之间的气隙以及透明窗口的周边连通，以提供透明窗口的加热，而不阻挡由相机镜头接收的图像。

A camera heater for the advanced driver assistance system

A heater system for preventing the gathering of fog and ice on the advanced driver's auxiliary camera provides a chamber, wherein the chamber covers the camera lens and provides transparent windows, and the camera lens can be directed through the transparent window. The heating element is connected with the air gap between the lens and the transparent window and the periphery of the transparent window, so as to provide the heating of the transparent window without blocking the image received by the camera lens.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于先进驾驶员辅助系统的相机加热器相关申请的交叉引用本申请主张2015年4月8日申请并且全文以引用方式并入本文中的第62/144,541号美国临时申请的权益。
本专利技术总的来说涉及用于先进驾驶员辅助系统(ADAS)等的车辆系统，并且明确地说，涉及用于允许车辆外的成像相机在恶劣天气条件下操作的加热器系统。
技术介绍
先进驾驶员辅助系统(ADAS)(例如，向驾驶员提供辅助以导引车辆的先进驾驶员辅助系统)可使用被定位成监视车辆的环境的多个电子相机。例如，汽车环视相机系统可使用面向不同方向围绕车辆而安装的四到六个相机而向驾驶员提供围绕车辆的区域的360度视角。类似相机系统可用于车道偏离警告系统、行人避让系统、死角监视器、自动泊车等。这些相机为了适当功能而进行的定位可使这些相机容易因霜、冰、雾和水雾而遭受图像降级。
技术实现思路
本专利技术提供“镜头盖”加热器，其中所述“镜头盖”加热器可在相机镜头上方附接到相机以提供被加热的组件，所述被加热的组件驱除并消散可使相机提供的图像降级的液体和冷冻水。在一个实施例中，所述组件提供外壳，其中所述外壳具有支撑水驱除透明窗口的独立加热元件。加热器通过加热窗口附近的较小空气体积来将热施加到窗口区域而不阻挡窗口区域，以便将热传递到窗口而不阻挡镜头。加热器可使用会提供自动温度调节的聚合物正温度系数(PTC)材料，从而简化加热器的控制。具体来说，本专利技术提供一种用于先进驾驶员辅助相机的加热器，所述加热器具有外壳，所述外壳具有第一开口和第二开口，其中所述第一开口被设定大小成穿过所述第一开口而将所述先进驾驶员辅助相机的镜头接纳在外壳容积中，并且所述第二开口提供透明窗口区域，当所述镜头定位在所述外壳容积中时，所述驾驶员辅助相机可穿过所述透明窗口区域而接收图像。加热器元件可在所述透明窗口区域外处于所述外壳中，以通过传导和对流中的至少一种而加热所述透明窗口区域。因此，本专利技术的至少一个实施例的特征是提供一种加热器系统，其中所述加热器系统可与各种不同先进驾驶员辅助相机一起工作以加强这些相机不受雾和冰的阻碍。所述透明窗口可用疏水材料来处理。因此，本专利技术的至少一个实施例的特征是促进液态水流下以提高加热器的效力。所述第一开口可与所述镜头的大小相符以相对于所述相机来支撑所述外壳。因此，本专利技术的至少一个实施例的特征是提供容易在相机上安装和替换的“镜头盖”型设计。所述加热器外壳可以是实质上圆柱形的。因此，本专利技术的至少一个实施例的特征是提供将水侵入的机会最小化的轻型加热器组件。所述加热器元件可以是柔性聚合物片。因此，本专利技术的至少一个实施例的特征是提供可容易适用于附接到外壳的各种表面的加热器元件。所述加热器元件可通过粘合剂而附接到所述外壳。因此，本专利技术的至少一个实施例的特征是提供可适用于与独立制造的注射成型部件一起工作的加热器元件。所述加热器元件可以是正温度系数材料。因此，本专利技术的至少一个实施例的特征是以稳固、抗振的形式提供温度调节，从而消除双金属恒温元件等。所述加热器可包含电压源，其中电压源用于穿过所述加热器元件而施加电流以将所述透明窗口区域加热到防止冰和雾的积聚的温度。因此，本专利技术的至少一个实施例的特征是提供可实际上使冷冻水融化并使雾消散的加热器元件。所述外壳可固持所述镜头以在所述镜头与向所述加热器暴露的所述透明窗口区域之间提供气隙，以加热所述气隙中的空气，因此将热从所述加热器传导到所述透明窗口。因此，本专利技术的至少一个实施例的特征是避免需要直接加热相机镜头来从相机镜头移除冰或雾，其中直接加热可由于如下问题而被阻止：相机镜头对加热元件的可及性以及相机镜头材料的高热阻。本专利技术的其它特征和优点对于本领域的技术人员来说将在查阅具体实施方式、权利要求书和附图之后变得明显，在附图中，相同附图标记用于表示相同特征。附图说明图1是汽车的俯视平面图，示出如用于先进驾驶员辅助系统的那些相机的实例相机位置和视野；图2是图1的一个相机和本专利技术的镜头盖加热器系统的分解立体图；图3是沿着图2的线3-3截取的横截面图，示出包含圆柱形加热器元件和透明窗口元件的镜头盖加热器系统的部件；图4是具有所涂覆的加热器元件的第一实施例中的镜头盖加热器系统的分解立体图；以及图5是与图3的横截面图垂直的横截面图，示出使用包覆成型的正温度系数材料的本专利技术的第二实施例。在详细解释本专利技术的实施例之前，应理解，本专利技术的应用不限于以下描述中所阐述或附图中所图示的部件的构造和布置的细节。本专利技术能够具有其它实施例，并且以各种方式实践或进行。并且，应理解，本文所使用的用语和术语是出于描述的目的且不应视为限制性的。“包含”和“包括”及其变化的使用希望涵盖之后列出的项目与其等同物以及额外项目与其等同物。具体实施方式现参照图1，车辆10可提供多个相机12，例如，用于实施汽车环视相机系统的CCD相机，其中所述相机各自具有背离车辆10的中心的视野以提供360度成像。这些相机12可例如在安装在穿过车辆10的车体而暴露的位置处或例如安装在侧翼后视镜上时暴露于环境污染。现参照图2，相机12可提供圆柱形镜头筒14，其中圆柱形镜头筒14支撑镜头16以收集光来产生图像。镜头筒14的后基座可附接到相机主体18，其中相机主体18包含用于处理所接收的图像的电路并提供用于例如经由串行端口通信协议而从相机12传达高速图像数据的线束组件20。相机主体18可还包含用于将相机主体附接到车辆10的安装部19，其中镜头16从相机主体18面向外而进入到车辆10周围的环境中。现参照图2和图3，根据本专利技术的镜头盖加热器22可提供圆柱形套管24，其中圆柱形套管24被设定大小成提供紧密装配在镜头筒14的外径上的内径，以使得圆柱形套管24可在镜头筒14上滑动以覆盖镜头筒14的近端。圆柱形套管24例如可由低热传导性的成型热塑性材料制成，并且可理想上是不透明的以提供抗离轴光的能力。齿或棘爪表面26可从圆柱形套管24的后唇缘向内延伸以将套管相对于镜头筒14中的凹槽而固持在适当位置中，或粘合剂或另一紧固机构可被设置成将圆柱形套管24在镜头筒14上固持在适当位置中。圆柱形套管24的前基座由圆盘形透明窗口28覆盖并在其周边处密封到圆柱形套管，以使得镜头盖加热器22在镜头16之前(当安装在镜头筒14时)提供密封容积29，从而保护镜头16免受直接环境接触。处于圆柱形套管24内(因此不受阻碍)的圆盘形透明窗口28的部分界定透明窗口区域25。透明窗口28可以是透明热塑性材料或玻璃，其中所述透明热塑性材料或玻璃密封到圆柱形套管24的一端以防止水在透明窗口28与圆柱形套管24之间的界面处侵入。理想上，透明窗口28具有一定热阻和厚度以便容易穿过其表面将热从容积29传导到透明窗口28的外表面。就这来说，透明窗口28可以是具有小于1/16英寸的厚度的热塑性材料或具有小于1/8英寸的厚度的玻璃。透明窗口28的前表面可用例如硅酮材料等疏水材料来处理，或用纳米级表面来纹理化，或用类似材料涂布以在保持光学透明的同时驱除水。现参照图4，圆柱形套管24可提供管状元件32，其中管状元件32紧密装配在镜头筒14上并粘合到大体上平面的透明窗口28或与大体上平面的透明窗口28模内成型。管状元件32可例如附接到柔性加热器带34，其中柔性加热器带34可装配在管状元件32的内壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于先进驾驶员辅助相机的加热器，包括：外壳，具有第一开口和第二开口，其中所述第一开口被设定大小成穿过所述第一开口而将所述先进驾驶员辅助相机的镜头接纳在外壳容积中，并且所述第二开口提供透明窗口区域，当所述镜头定位在所述外壳容积中时，所述驾驶员辅助相机可穿过所述透明窗口区域而接收图像；以及加热器元件，在所述透明窗口区域外附接到所述外壳，以通过传导和对流中的至少一种而加热所述透明窗口区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.08 US 62/144,5411.一种用于先进驾驶员辅助相机的加热器，包括：外壳，具有第一开口和第二开口，其中所述第一开口被设定大小成穿过所述第一开口而将所述先进驾驶员辅助相机的镜头接纳在外壳容积中，并且所述第二开口提供透明窗口区域，当所述镜头定位在所述外壳容积中时，所述驾驶员辅助相机可穿过所述透明窗口区域而接收图像；以及加热器元件，在所述透明窗口区域外附接到所述外壳，以通过传导和对流中的至少一种而加热所述透明窗口区域。2.根据权利要求1所述的加热器，其中所述透明窗口的外表面用疏水材料来处理。3.根据权利要求2所述的加热器，其中所述疏水材料是硅酮材料。4.根据权利要求1所述的加热器，其中所述第一开口与所述镜头的大小相符以相对于所述相机来支撑所述外壳。5.根据权利要求4所述的加热器，其中所述外壳是实质上圆柱形的。6.根据权利要求1所述的加热器，其中所述加热器元件是柔性聚合物片。7.根据权利要求6所述的加热器，其中所述加热器元件通过粘合剂而附接到所述外壳。8.根据权利要求1所述的加热器，其中所述加热器元件是正温度系数材料。9.根据权利要求1所述的加热器，还包含电压源，其中所述电压源用于穿过所述加热器元件而施加电流以将所述透明窗口区域加热到防止冰和雾的积聚的温度。10.根据权利要求1所述的加热器，其中所述外壳固持所述镜头以在所述镜头与向所述加热器暴露的所述透明窗口区域之间提供气...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华·F·伯尔加耶夫斯基，迈克尔·M·库邦，皮奥特·斯利瓦，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US