用于保护光学传感器的装置和相关联的驾驶辅助系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于保护用于机动车辆的光学传感器(13)的装置(3)，所述光学传感器(13)包括镜片(14)。根据本发明专利技术，保护装置(3)包括光学元件(9)，其被构造为布置在光学传感器(13)的镜片(14)上游，且具有至少一个非球面总体形状的表面(9a、9b)。本发明专利技术还涉及对应的驾驶员辅助系统。

【技术实现步骤摘要】
用于保护光学传感器的装置和相关联的驾驶辅助系统
本专利技术涉及辅助驾驶员的领域，且特别地涉及安装在一些车辆中的驾驶员辅助系统，驾驶员辅助系统可行地包括光学传感器，诸如例如包括物镜的摄像头，特别地包括至少一个透镜。更特别地，本专利技术涉及一种用于这样的传感器的装置。
技术介绍
当前，许多机动车辆装备有前、后或甚至侧向视野摄像头。它们特别地形成驾驶员辅助系统(诸如停车辅助系统，或甚至用于检测道路偏离的系统)的部分。已知抵靠后风挡/窗户安装在车辆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事件和被微小或有机污染物导致的污垢被很好地保护。但是，安装在乘客舱内部中的这样的摄像头的视野不是理想的，特别地对于停车辅助系统，例如因为它们不允许位于车辆后部附近的障碍物被看到。为此原因，因此优选的是，将驾驶员辅助系统的摄像头根据期望用途在各个位置安装在车辆外部上，例如与前或后保险杠齐平，或与车辆的前或后号牌的区域齐平。在该情况下，摄像头因此高度暴露于被有机或微小尘埃溅射的环境，这些有机或微小尘埃可沉积在其镜片上，且由此减小其有效性，或甚至使其不能操作。特别地，在潮湿天气期间，可观察到雨和尘埃的溅射，该溅射可极大地影响包括这样的摄像头的驾驶员辅助系统的可操作性。这些摄像头的镜片的表面必须是清洁的，以便确保它们保持在良好操作状态下。为了防止尘埃沉积在摄像头上，已知在其附近布置用于清洁摄像头镜面的装置，通常是清洁液体的喷洒器，以便移除在一定时间段内沉积的污染物。但是，这些喷洒器的用途导致这样的驾驶员辅助系统的操作成本增加，因为它们需要使用大量清洁液体。根据一个已知的方案，设置用于振动摄像头的保护窗的器件，以便使尘埃从摄像头的保护窗脱落。但是，已经观察到，尽管存在保护窗的振动，这种装置对附着性强且形成硬壳的污垢的有效性可受到限制。根据一个已知的方案，摄像头布置在保护装置中。但是，这样的保护装置非常笨重，难以安装。另外，这样的保护装置的使用不总是允许获得大的视角。
技术实现思路
本专利技术提出通过一种用于保护光学传感器的替换装置而至少部分地缓解上述缺点，允许防止污垢沉积在光学传感器上，诸如摄像头，同时保持大的视角。为此，本专利技术的一个主题是一种用于保护机动车辆的光学传感器的装置，所述光学传感器包括镜片，其特征在于，保护装置包括光学元件，其被构造为布置在光学传感器的镜片上游，且具有至少一个非球面总体形状的表面。所述一个或多个非球面形状允许获得紧凑的保护装置，而没有光线的过度偏离，且因此将布置在这样的光学元件后面的光学传感器的光学性能没有过度劣化。将理解，所述一个或多个非球面形状针对每个表面相对于其总体轮廓限定，独立于表面光洁度和该表面的粗糙度。作为例子，如果在光学元件的表面上制造一个或多个隆起，以便获得光学效果，例如散射效果，或防止液体滞留在该表面上，这些隆起不视为参与光学元件总体形状的限定，且它们因此在其非球面特征的评价中不被考虑。所述用于保护光学传感器的装置可还具有一个或多个以下特征，单独或结合地：-光学元件至少部分地是透明的；-所述至少一个表面是双曲线形表面，-作为距光学元件的光轴的径向距离的函数的光学元件的所述至少一个表面的弯曲度通过等式(a)给出：其中：·c对应于光学元件的表面的曲率；·r对应于距光轴的径向距离；·k对应于二次曲线常数；和·αi[1,..,4]对应于非球面系数。-二次曲线常数小于-1，且优选地小于-50；-二次曲线常数在-50至-200的范围内；-光学元件的所述至少一个表面的曲率在1/15mm-1至1/5mm-的范围内；-光学元件具有内表面和外表面，它们是相对的，且使得内表面和外表面具有不同的非球面总体形状；-内表面和外表面遵守等式(a)；-光学元件的内表面和外表面的弯曲度的等式(a)的二次曲线常数是不同的；-光学元件的内表面和外表面的弯曲度的等式(a)的非球面系数是不同的；-光学元件被构造为布置在距光学传感器的镜片小于5mm的距离处，且优选地距光学传感器的镜片小于3mm的距离处；-光学元件被构造为布置在光学传感器的镜片上游，从而光学元件的光轴与光学传感器的光轴重合；-光学元件安装为能够绕旋转轴线旋转；-光学元件相对于其旋转轴线定心布置；-光学元件被布置在保护装置上游，以便面向光学传感器被构造为参与捕获图像的道路景象；-所述装置包括壳体，其牢固地紧固至光学元件，且具有被构造为接收光学传感器的舱室；-内表面具有防雾属性，所述光学元件的内表面特别地具有防雾涂层；-内表面和/或外表面具有至少一个从以下列表选择的属性：红外滤光、光催化性、疏水性、超疏水性、疏脂性、亲水性、超亲水性、防碎石性。本专利技术还涉及一种驾驶员辅助系统，其包括具有镜片的光学传感器。根据本专利技术，所述系统包括如上限定的用于保护光学传感器的装置。根据本专利技术的一个方面，光学元件与光学传感器分开。附图说明本专利技术的其它特征和优势将在阅读以下通过非限制的阐释性示例给出的描述时和从附图中变得更加清楚，在附图中：图1示意性地示出根据本专利技术的包括驾驶员辅助系统的机动车辆；图2是用于保护图1的驾驶员辅助系统的光学传感器的装置的透视图；图3是图2的保护装置的局部纵向横截面图；图4是局部且示意性地示出驾驶员辅助系统的光学传感器和用于保护光学传感器的光学元件的视图；图5示意性地示出光学元件的非球面总体形状的表面；图6是保护装置的一个变体；和图7是保护装置的另一个变体。在这些附图中，相同的元件已经通过相同的附图标记示出。具体实施方式以下实施方式是示例。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。不同实施例的各个特征也可组合或互换以产生其他实施例。在说明书中，一些元件——例如第一元件或第二元件——可被索引。在该情况下，索引仅用于区分和表示类似但不相同的元件。该索引并不暗示一元件相对于另一元件的优先权，且这样的命名可容易地互换，而没有偏离本专利技术的范围。该索引也不暗示时间顺序。图1示出根据本专利技术的装备有驾驶员辅助系统1的机动车辆100。驾驶员辅助系统1特别地包括至少一个光学传感器13，和用于保护光学传感器13的装置3，如图2和3所示。光学传感器13(见图1至3)例如是图像捕获光学传感器13，诸如摄像头。其可以是CCD(电荷耦合装置)传感器或CMOS传感器，其包括微型光学二极管的矩阵阵列。根据另一变体，其可以是LIDAR传感器，LIDAR是指“光检测和测程”。如可在图2和3中更清楚地看到，光学传感器13包括具有光轴15的镜片14。镜片14例如是物镜。物镜可包括至少一个透镜，且特别地，取决于视野和分辨率，包括多个透镜，例如两个至十个透镜，通常为四或五个透镜，或在鱼眼的情况下为甚至十个透镜。物镜14的至少一个透镜是凸的(弯曲的)，其凸性例如朝向光学传感器13的外部取向，例如对于鱼眼的情况。光学传感器13可另外包括形成光学传感器13的保持器17(图3)的部分。在此这是光学传感器13的后部部分的问题，在与镜片14相对的那侧。在所示实施例中，光学传感器13意图安装在保护装置3中。更准确地，光学传感器13和特别地其保持器17意图固定地安装在保护装置3中。在图1所示的例子中，保护装置3在保险杠的区域中安装在车辆10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于保护机动车辆(100)的光学传感器(13)的装置(3)，所述光学传感器(13)包括镜片(14)，其特征在于，保护装置(3)包括光学元件(9)，所述光学元件(9)被构造为布置在光学传感器(13)的镜片(14)上游，且具有至少一个非球面总体形状的表面(9a、9b)。

【技术特征摘要】
2017.05.17 FR 17543411.一种用于保护机动车辆(100)的光学传感器(13)的装置(3)，所述光学传感器(13)包括镜片(14)，其特征在于，保护装置(3)包括光学元件(9)，所述光学元件(9)被构造为布置在光学传感器(13)的镜片(14)上游，且具有至少一个非球面总体形状的表面(9a、9b)。2.根据前一权利要求所述的装置(3)，其中，所述至少一个表面(9a、9b)是双曲线形表面。3.根据权利要求1或2所述的装置(3)，其中，作为距光学元件(9)的光轴(91)的径向距离(r)的函数的光学元件(9)的所述至少一个表面(9a、9b)的弯曲度(z)通过等式(a)给出：其中：-c对应于光学元件(9)的表面的曲率；-r对应于距光轴(91)的径向距离；-k对应于二次曲线常数；和-αi[1,..,4]对应于非球面系数。4.根据前一权利要求所述的装置(3)，其中，二次曲线常数(k)小于-1，且优选地二次曲线常数(k)小于-50，特别地二次曲线常数(k)在-50至-200的范围内。5.根据权利要求3或4所述的装置(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：F布雷塔格诺尔，D加尼尔，N平肖恩，G格拉索，M特雷布伊特，
申请(专利权)人：法雷奥系统公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR