ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА Российский патент 2018 года по МПК B60R1/00 G02B7/00 G03B17/00 

Предпосылки создания изобретения

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Изобретение относится к оптической системе, предназначенной для установки на транспортном средстве.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] Известна предназначенная для транспортного средства оптическая система, которая получает информацию об окружающей среде спереди и сзади транспортного средства с помощью оптического устройства, включающего камеру и т.д., и использует данную информацию для содействия вождению транспортного средства водителем. В большинстве случаев предназначенная для транспортного средства оптическая система устанавливается на внутренней стороне ветрового стекла или заднего стекла, которая находится внутри кабины транспортного средства.

[0003] Вышеописанная предназначенная для транспортного средства оптическая система может не работать должным образом, когда объектив и стекло перед оптическим устройством запотевают, например, из-за разницы между температурой воздуха внутри транспортного средства и температурой воздуха снаружи транспортного средства. В этом отношении, запотевание стекла и объектива предотвращают с помощью предотвращающего запотевание участка (например, предотвращающего запотевание листа, предотвращающей запотевание пленки и гидрофильной пленки), который обладает предотвращающими запотевание свойствами, и при этом расположен на стекле и объективе. Этот тип конструкции раскрыт, например, в публикации японской нерассмотренной патентной заявки № 2002-350966 (JP 2002-350966 A), публикации японской нерассмотренной патентной заявки № 11-084473 (JP 11-084473 A) и публикации японской нерассмотренной патентной заявки № 2008-239018 (JP 2008-239018 A).

Сущность изобретения

[0004] В конструкциях, описанных в JP 2002-350966 A, JP 11-084473 A и JP 2008-239018 A, однако, предотвращающий запотевание участок, расположенный перед оптическим устройством, запотевает, когда требуемая производительность по предотвращению запотевания превышает предел возможностей предотвращающего запотевание участка. Другими словами, прозрачный элемент, такой как стекло, которое находится перед оптическим устройством и в пределах угла обзора оптического устройства, запотевает, когда требуемая производительность по предотвращению запотевания превышает предел возможностей предотвращающего запотевание участка. Тогда предназначенная для транспортного средства оптическая система может работать неправильно.

[0005] Изобретением предложена устанавливаемая на транспортном средстве оптическая система, которая способна устранять возможность неправильного управления системой со стороны ставшего запотевшим прозрачного элемента, расположенного перед оптическим устройством и в пределах угла обзора оптического устройства.

[0006] Один объект изобретения относится к предназначенной для транспортного средства оптической системы. Предназначенная для транспортного средства оптическая система включает в себя оптическое устройство, прозрачный элемент, предотвращающий запотевание лист и участок конденсации росы. Оптическое устройство предназначено для получения информации об окружающей среде снаружи кабины транспортного средства. Прозрачный элемент расположен на передней поверхности оптического устройства через заданное замкнутое пространство. Предотвращающий запотевание лист расположен в первой области внутренней поверхности прозрачного элемента в замкнутом пространстве, при этом первая область находится в пределах угла обзора оптического устройства. Участок конденсации росы расположен во второй области внутренней поверхности прозрачного элемента в замкнутом пространстве, причем вторая область находится вне угла обзора оптического устройства, и конденсация росы с большей вероятностью произойдет на участке конденсации росы, чем в первой области.

[0007] В соответствии с объектом изобретения, конденсация росы участком конденсации росы может быть предпочтительно выполнена до поглощения влаги предотвращающим запотевание листом, при этом влага (водяной пар), которая содержится в замкнутом пространстве и заставляет прозрачный элемент запотевать, будет концентрироваться на участке конденсации росы, и, таким образом, количество влаги на предотвращающем запотевание листе может быть уменьшено. Соответственно, становится маловероятным, что предотвращающий запотевание лист достигнет предела влагопоглощения, и предотвращающие запотевание свойства первой области (угол обзора) перед оптическим устройством возрастают.

[0008] В предназначенной для транспортного средства оптической системе в соответствии с объектом изобретения, участок конденсации росы может быть образован за счет толщины прозрачного элемента, который тоньше во второй области, чем в первой области.

[0009] В соответствии с объектом изобретения, теплопроводность прозрачного элемента может быть повышена больше во второй области (вне пределов угла обзора), чем в первой области (угол обзора) без добавления новой конфигурации.

[0010] В предназначенной для транспортного средства оптической системе в соответствии с объектом изобретения, участок конденсации росы может быть образован за счет того, что площадь поверхности прозрачного элемента по отношению к площади покрытой области больше во второй области, чем в первой области.

[0011] Согласно объекту изобретения, эффективность теплообмена прозрачного элемента по отношению к площади покрытой области может быть повышена больше во второй области (вне пределов угла обзора), чем в первой области (угол обзора) без добавления новой конфигурации.

[0012] В предназначенной для транспортного средства оптической системе в соответствии с объектом изобретения, прозрачный элемент может быть частью ветрового стекла.

[0013] В соответствии с объектом изобретения, предотвращающие запотевание свойства первой области (угол обзора) могут быть улучшены в ситуации, когда температура воздуха снаружи кабины транспортного средства относительно ветрового стекла и температура воздуха внутри кабины транспортного средства относительно ветрового стекла отличаются друг от друга.

[0014] С предназначенной для транспортного средства оптической системой в соответствии с объектом изобретения, вероятность того, что система не будет надлежащим образом работать в условиях запотевания прозрачного элемента, такого как стекло, при наличии стекла перед оптическим устройством и в пределах угла обзора оптического устройства, может быть снижена, как описано выше.

Краткое описание чертежей

[0015] Признаки, преимущества, а также техническая и промышленная значимость иллюстративных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и на которых:

Фиг. 1 представляет собой диаграмму схематической конфигурации, предназначенной для транспортного средства оптической системы согласно варианту осуществления изобретения и увеличенный вид ее основной части; и

Фиг. 2 представляет собой вид в разрезе предназначенной для транспортного средства оптической системы, взятый по линии II-II, показанной на фиг. 1.

Подробное описание вариантов осуществления

Обзор

[0016] Согласно настоящему изобретению, предназначенная для транспортного средства оптическая система уменьшает количество влаги в области угла обзора оптического устройства, позволяя влаге, которая попадает в замкнутое пространство, концентрироваться в области внутренней поверхности прозрачного элемента, которая находится вне пределов угла обзора оптического устройства, при этом замкнутое пространство образовано прикрепленными друг к другу оптическим устройством и прозрачным элементом, таким как ветровое стекло. В результате может быть существенно снижена вероятность того, что система станет неработоспособной из-за запотевания прозрачного элемента на передней поверхности оптического устройства.

Конфигурация предназначенной для транспортного средства оптической системы

[0017] Диаграмма, иллюстрирующая схематическую конфигурацию предназначенной для транспортного средства оптической системы 1 в соответствии с вариантом осуществления изобретения, и увеличенный вид ее основной части, показана на фиг. 1. Фиг. 2 представляет собой вид сбоку в разрезе, взятом по линии II-II, увеличенного вида основной части предназначенной для транспортного средства оптической системы 1, которая проиллюстрирована на фиг. 1.

[0018] Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, предназначенная для транспортного средства оптическая система 1 в соответствии с настоящим вариантом осуществления выполнена с возможностью оснащения прозрачным элементом 10, оптическим устройством 20, предотвращающим запотевание участком 30, а также участком 40 конденсации росы.

[0019] Прозрачный элемент 10 представляет собой, например, часть ветрового стекла, которая пропускает видимый свет. Стекло ветрового стекла может представлять собой стекло на передней стороне транспортного средства 2 или стекло на задней стороне транспортного средства 2. Прозрачный элемент 10 также может представлять собой прозрачную акриловую пластину и т.п., а не стекло ветрового стекла. В последующем варианте осуществления предназначенная для транспортного средства оптическая система 1 будет описана с учетом того, что прозрачный элемент 10 является частью ветрового стекла (далее прозрачный элемент 10 будет именоваться «ветровым стеклом 10»).

[0020] Оптическое устройство 20 расположено, например, на внутренней стороне ветрового стекла 10, которая находится в кабине транспортного средства. Оптическое устройство 20 снабжено оптическим блоком 21, таким как камера передачи изображения и/или лазерный датчик. Камера передачи изображения запечатлевает изображения вокруг транспортного средства, а лазерный датчик определяет цели, присутствующие вокруг транспортного средства. Оптическое устройство 20 сконфигурировано таким образом, чтобы иметь возможность получать информацию об окружающей среде, которая находится перед кабиной транспортного средства 2 через ветровое стекло 10. Информация, полученная оптическим устройством 20, используется бортовой предупредительной системой безопасности (не показана) для помощи в предотвращении столкновений и т.п.

[0021] Как показано на фиг. 2, оптическое устройство 20 оснащено заданным замкнутым пространством S, образованным между ветровым стеклом 10 и оптическим устройством 20. Замкнутое пространство S не должно быть герметизировано. Например, замкнутое пространство S может иметь зазор такой величины, при которой не происходит активной циркуляции между воздухом внутри замкнутого пространства S и воздухом снаружи замкнутого пространства S (внутри кабины транспортного средства). Внутренняя поверхность ветрового стекла 10, находящая в замкнутом пространстве S, подразделяется на первую область a1 и вторую область a2.

[0022] Первая область a1 представляет собой область внутренней поверхности ветрового стекла 10, которая находится в пределах угла обзора оптического устройства 20. В частности, первая область a1 представляет собой область внутренней поверхности ветрового стекла 10, которая находится в пределах угла обзора оптического блока 21, такого как камера передачи изображения и лазерный датчик. Первая область a1 представляет собой область, которая может повлиять на работу предупредительной системы безопасности, когда стекло, например, запотевает. В этом отношении предотвращающий запотевание участок 30, способный устранять запотевание ветрового стекла 10, расположен в первой области a1.

[0023] Предотвращающий запотевание участок 30 может представлять собой, например, предотвращающий запотевание лист в качестве компонента, который обладает влагопоглощающими свойствами и передает видимый свет. Предотвращающий запотевание лист может быть прикреплен к первой области a1 ветрового стекла 10 с внутренней стороны кабины транспортного средства. Предотвращающий запотевание участок 30 может быть расположен по всей первой области a1 или может быть расположен в части первой области a1.

[0024] Вторая область a2 представляет собой область внутренней поверхности ветрового стекла 10, которая находится вне угла обзора оптического устройства 20. В частности, вторая область a2 представляет собой область внутренней поверхности ветрового стекла 10, которая находится вне угла обзора оптического блока 21, такого как камера передачи изображения и лазерный датчик. Вторая область a2 представляет собой область, которая не влияет на работу предупредительной системы безопасности, даже когда стекло, например, запотевает. Участок 40 конденсации росы расположен во второй области а2. Конденсация росы с большей вероятностью возникает на участке 40 конденсации росы, чем в первой области a1.

[0025] Участок 40 конденсации росы может быть реализован, например, ветровым стеклом 10, выполненным таким образом, что толщина ветрового стекла 10 тоньше во второй области а2, чем в первой области а1. Из-за толщины, придаваемой ветровому стеклу 10, теплопроводность второй области a2 превышает теплопроводность первой области a1. Соответственно, в ситуации, когда стекло может запотеть, конденсация росы с большей вероятностью произойдет во второй области а2, чем в первой области а1, поскольку температура внутренней поверхности стекла становится ниже во второй области а2, по сравнению с первой областью a1. Примеры ситуации включают в себя температуру наружного воздуха, которая ниже температуры в кабине транспортного средства.

[0026] В качестве альтернативного варианта, участок 40 конденсации росы может быть реализован, например, ветровым стеклом 10, выполненным таким образом, что площадь поверхности ветрового стекла 10 по отношению к площади покрытой области больше во второй области а2, чем в первой области а1. Более конкретно, площадь поверхности стекла по отношению к площади покрытой области увеличивается за счет неровности, образованной на поверхности стекла. Когда ветровое стекло 10 выполнено данным образом, эффективность теплообмена между наружным воздухом и внутренним воздухом по отношению к площади покрытой области повышается во второй области а2 больше, чем в первой области а1. Соответственно, в ситуации, когда стекло может запотеть, конденсация росы с большей вероятностью произойдет во второй области а2, чем в первой области а1, поскольку площадь поверхности стекла, испытывающая снижение температуры, больше во второй области a2, чем в первой области a1. Примеры ситуации включают в себя температуру наружного воздуха, которая ниже температуры в кабине транспортного средства.

[0027] Участок 40 конденсации росы может быть расположен по всей второй области а2 или же может быть расположен в части второй области а2. Кроме того, участок 40 конденсации росы может быть расположен непосредственно следом за предотвращающим запотевание участком 30, или он может не быть расположен непосредственно следом за предотвращающим запотевание участком 30, как показано на фиг. 2 (другими словами, между участком 40 конденсации росы и предотвращающим запотевание участком 30 может быть образован промежуток).

Функционирование и результат

[0028] В предназначенной для транспортного средства оптической системе 1 согласно варианту осуществления изобретения, предотвращающий запотевание участок 30 расположен в первой области a1 внутренней поверхности прозрачного элемента 10, такого как ветровое стекло, и первая область a1 находится в пределах угла обзора оптического устройства 20, как описано выше. Кроме того, участок 40 конденсации росы расположен во второй области а2, которая находится вне угла обзора оптического устройства 20, и конденсация росы с большей вероятностью произойдет во второй области а2, чем в первой области а1, как описано выше.

[0029] В соответствии с этой конфигурацией, конденсация росы с помощью участка 40 конденсации росы может быть предпочтительно выполнена (активация конденсации росы) до поглощения влаги предотвращающим запотевание участком 30 (предотвращающим запотевание листом), при этом влага (водяной пар), которая содержится в замкнутом пространстве S и заставляет запотевать прозрачный элемент 10, такой как ветровое стекло, может предпочтительно концентрироваться на участке 40 конденсации росы, и, таким образом, количество влаги на предотвращающем запотевание участке 30 может быть уменьшено. Соответственно, становится маловероятным, чтобы предотвращающий запотевание участок 30 достиг предела влагопоглощения, и предотвращающие запотевание свойства первой области a1 перед оптическим устройством 20 возрастают. Поэтому можно предотвратить вероятность того, что предназначенная для транспортного средства оптическая система 1 будет неправильно функционировать из-за запотевания внутренней поверхности (первой области a1) прозрачного элемента 10, такого как ветровое стекло.

[0030] В предназначенной для транспортного средства оптической системе 1 согласно настоящему варианту осуществления, участок 40 конденсации росы реализуется формой (толщиной и неровностью) прозрачного элемента 10, такого как ветровое стекло, без добавления новой конфигурации. Соответственно, можно с эффективностью избежать увеличения сложности конструкции системы и увеличения стоимости системы, вызванных увеличением числа компонентов.

[0031] Хотя изобретение было подробно описано выше, вышеприведенное описание является всего лишь примером изобретения во всех отношениях, и объем изобретения не ограничивается приведенным выше описанием. Разумеется, изобретение может быть усовершенствовано и модифицировано различными способами в рамках объема изобретения.

[0032] Изобретение может быть использовано в оптической системе, установленной в транспортном средстве, и полезно в случае, когда, например, вероятность того, что система не будет работать должным образом из-за запотевания прозрачного элемента, такого как ветровое стекло, должна быть снижена с помощью прозрачного элемента перед оптическим устройством и в пределах угла обзора оптического устройства.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Оптическая система, предназначенная для транспортного средства, содержит оптическое устройство, прозрачный элемент, предотвращающий запотевание лист и участок конденсации росы. Оптическое устройство предназначено для получения информации об окружающей среде снаружи кабины транспортного средства. Прозрачный элемент расположен на передней поверхности оптического устройства через заданное замкнутое пространство. Предотвращающий запотевание лист расположен в первой области внутренней поверхности прозрачного элемента в замкнутом пространстве. Первая область находится в пределах угла обзора оптического устройства. Участок конденсации росы расположен во второй области внутренней поверхности прозрачного элемента в замкнутом пространстве. Вторая область находится вне угла обзора оптического устройства. Достигается исключение запотевания в пределах обзора оптического устройства. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Предназначенная для транспортного средства оптическая система содержит:

оптическое устройство, предназначенное для получения информации об окружающей среде снаружи кабины транспортного средства;

прозрачный элемент, расположенный на передней поверхности оптического устройства через заданное замкнутое пространство;

предотвращающий запотевание лист, расположенный в первой области внутренней поверхности прозрачного элемента в замкнутом пространстве, при этом первая область находится в пределах угла обзора оптического устройства; и

участок конденсации росы, расположенный во второй области внутренней поверхности прозрачного элемента в замкнутом пространстве, причем вторая область находится вне угла обзора оптического устройства, и конденсация росы с большей вероятностью произойдет на участке конденсации росы, чем в первой области.

2. Предназначенная для транспортного средства оптическая система по п.1, в которой участок конденсации росы образован за счет толщины прозрачного элемента, который тоньше во второй области, чем в первой области.

3. Предназначенная для транспортного средства оптическая система по п.1, в которой участок конденсации росы образован за счет того, что площадь поверхности прозрачного элемента по отношению к площади покрытой области больше во второй области, чем в первой области.

4. Предназначенная для транспортного средства оптическая система по п.1, в которой прозрачный элемент является частью ветрового стекла.