[发明专利]用于保护光学传感器的装置和相关联的驾驶辅助系统

说明书

本发明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，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)。本发明还涉及对应的驾驶员辅助系统。

技术领域

本发明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，本发明涉及一种用于这样的传感器的装置。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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：