IT201800004056A1 - Apparato per pulire una lente di telecamera - Google Patents

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IT201800004056A1
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tunnel
fan
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camera
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IT102018000004056A
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Luca Bombini
Gabriele Camellini
Paolo Zani
Original Assignee
Ambarella Inc
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Description

DESCRIZIONE
Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo
“APPARATO PER PULIRE UNA LENTE DI TELECAMERA”
La presente invenzione ha per oggetto un apparato per pulire una lente di telecamera.
Le telecamere convenzionali operanti in un ambiente esterno, quale un ambiente automotive, tendono ad accumulare agenti contaminanti sulla lente. Tali agenti contaminanti compromettono la qualità delle immagini acquisite. I consumatori si aspettano un'operazione di manutenzione gratuita delle telecamere in tale ambiente.
In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un apparato per pulire una lente di telecamera, che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.
Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un apparato per pulire una lente di telecamera, comprendente una ventola e una camera. La ventola può essere configurata per generare un flusso d'aria. La camera può includere un tunnel con una prima apertura e una seconda apertura ed essere configurato per spostare il flusso d'aria attraverso il tunnel e su una lente di telecamera. La prima apertura può essere posizionata sufficientemente vicina per pulire la lente dirigendo il flusso d'aria sulla lente. La prima apertura può essere su un bordo della camera che estende il tunnel in una direzione di un asse ottico della lente. Il bordo ha un angolo che corrisponde a un campo visivo della lente in modo tale che il campo visivo non sia ostruito. In alcune forme di realizzazione dell’apparato sopra descritto la ventola spinge il flusso d'aria sulla lente della telecamera.
In alcune forme di realizzazione dell’apparato sopra descritto, la ventola aspira il flusso d'aria dalla lente della telecamera.
In alcune forme di realizzazione dell’apparato sopra descritto, l’apparato è integrato in un corpo di telecamera.
In alcune forme di realizzazione dell’apparato sopra descritto, l’apparato è integrato in un corpo di un veicolo.
In alcune forme di realizzazione dell’apparato sopra descritto, l'angolo è inferiore a 90 gradi dall'asse ottico.
In alcune forme di realizzazione dell’apparato sopra descritto, una velocità della ventola è modulata.
In alcune forme di realizzazione dell’apparato sopra descritto, l’apparato comprende inoltre una fonte di calore configurata per riscaldare il flusso d'aria attraverso il tunnel e il flusso d'aria è riscaldato per rimuovere la neve.
In alcune forme di realizzazione dell’apparato sopra descritto, la telecamera è montata su un'attrezzatura di telecamera.
In alcune forme di realizzazione dell’apparato sopra descritto, la seconda apertura è usata per aspirare il flusso d'aria su una seconda lente della telecamera e la prima apertura è usata per spingere il flusso d'aria su una prima lente della telecamera.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un apparato per pulire una lente di telecamera, come illustrato negli uniti disegni in cui: - la Fig. 1 illustra schematicamente una forma di realizzazione di un apparato per pulire una lente di telecamera, in accordo con la presente invenzione, in vista prospettica;
- la Fig.2 illustra l’apparato di figura 1, in una diversa vista prospettica; - la Fig. 3 illustra un ingrandimento di una porzione della camera (con ventola) dell’apparato di figura 1, in vista prospettica;
- la Fig.4 illustra parzialmente l’apparato di figura 1, in vista laterale; - la Fig. 5 illustra l’apparato di figura 1, in vista prospettica dal lato della ventola;
- la Fig.6 illustra parzialmente l’apparato di figura 1, in vista prospettica dal lato della prima apertura (alcune parti sono state rimosse per motivi di chiarezza);
- la Fig.7illustra la prima apertura di figura 6, in sezione trasversale; - la Fig.8 illustra l’apparato di figura 1, parzialmente disassemblato; - la Fig. 9 illustra una ulteriore forma realizzativa dell’apparato per pulire una lente di telecamera, in accordo con la presente invenzione, in vista prospettica;
- la Fig. 10 illustra una ulteriore forma realizzativa dell’apparato per pulire una lente di telecamera, in accordo con la presente invenzione, in vista prospettica;
- la Fig. 11 illustra una ulteriore forma realizzativa dell’apparato per pulire una lente di telecamera, in accordo con la presente invenzione, in vista prospettica;
- la Fig. 12 illustra schematicamente un veicolo sul quale è installato un apparato per pulire una lente di telecamera, in accordo con la presente invenzione.
Con riferimento alla figura 1, è mostrato schematicamente un apparato 100 in accordo con una forma realizzativa dell'invenzione. L'apparato 100 può essere implementato come parte di un'attrezzatura di montaggio 70 di una telecamera.
Nell'esempio mostrato, un corpo di telecamera 72 comprende due telecamere, ciascuna avente una corrispondente lente 116a,116b.
In alcune forme realizzative, l'attrezzatura di montaggio 70 della telecamera può comprendere un primo apparato 100 su un'estremità e un secondo apparato 100' su un'estremità opposta.
In particolare, il primo apparato 100 e il secondo apparato 100' possono avere implementazioni simili. Per motivi di chiarezza, sarà descritto il primo apparato 100 (di seguito semplicemente “apparato”), i cui dettagli possono essere applicabili al secondo apparato 100'.
L'apparato 100 è mostrato montato su un'estremità del corpo di telecamera 72. L'apparato 100 comprende preferibilmente una camera 102 e un tunnel 104. Il tunnel 104 può passare attraverso l’interno della camera 102. Il tunnel 104 può terminare in corrispondenza di una prima apertura 112 della camera 102 posizionata vicino a una prima lente 116a. In un esempio, la prima apertura 112 può essere implementata come l’uscita di un ventilatore. In un altro esempio, la prima apertura 112 può essere implementata come l’ingresso di un ventilatore. La prima apertura 112 può permettere all'aria di spostarsi attraverso il tunnel 104 formato nella camera 102. Una ventola (non mostrata) può essere posizionata su un'estremità opposta della camera 102 (ad esempio, all'interno del tunnel 104).
Con riferimento alla figura 2, sono mostrati più nel dettaglio l’apparato 100 e l'attrezzatura di montaggio 70. L'attrezzatura di montaggio 70 è mostrata ruotata di 90 gradi rispetto alla vista mostrata nella figura 1. Il tunnel 104 è mostrato avente una piegatura. Una seconda apertura 120 è mostrata in corrispondenza di un'estremità del tunnel 104. Ad esempio, il tunnel 104 può estendersi dalla prima apertura 112 alla seconda apertura 120 della camera 102.
La lente 116 è mostrata rivolta in una direzione sostanzialmente verso l'alto. È mostrato un asse ottico 130 della lente 116 della telecamera. La camera 102 ha un bordo angolato (ad esempio, una faccia) 118. La faccia 118 ha un angolo sufficiente a permettere alle lente 116 di avere una vista chiara. Se la vista attraverso le lente 116 è leggermente ostruita dalla camera 102, l'elettronica della telecamera può essere implementata per mascherare la porzione ostruita. Tale ostruzione può verificarsi in un'implementazione ultragrandangolare della lente 116. L'apparato 100 può essere montato su una staffa 140.
Con riferimento alla figura 3, è mostrato un ingrandimento di una porzione della camera 102. La camera 102 nella figura 3 è mostrata sostanzialmente ruotata di 90 gradi rispetto alla figura 2, e di 180 gradi rispetto alla figura 1. È mostrata una ventola 150 all'interno del tunnel 104 della camera 102. La ventola 150 fornisce una sorgente di flusso di aria (ad esempio, una forza attiva). Il flusso d'aria può essere un flusso stabile di aria che passa sulla lente 116. In generale, può essere implementata una ventola 150 per ciascuna lente 116a,116b. Tuttavia, due o più ventole possono essere implementate per fornire un flusso d'aria aggiuntivo.
La ventola 150 è mostrata visibile attraverso la seconda apertura 120. In un esempio, la ventola 150 può spingere il flusso d'aria attraverso la seconda apertura 120 (ad esempio, la seconda apertura può essere uno scarico).
In un altro esempio, la ventola 150 può aspirare il flusso d'aria attraverso la seconda apertura 120 (ad esempio, la seconda apertura può essere un ingresso). La ventola 150 può spingere/aspirare il flusso d'aria attraverso il tunnel 104.
Con riferimento alla figura 4, è mostrata una vista laterale della prima apertura 112 nella forma di uscita di ventilatore. La prima lente 116a è illustrata con una prima freccia 160a e una seconda freccia 160b che definiscono un campo visivo della lente 116a stessa. È inoltre illustrato l'asse ottico 130 estendentesi dalla prima lente 116a. La prima apertura 112 e/o il bordo 118 è mostrato avente un angolo generalmente corrispondente alla prima freccia 160a. Il bordo 118 può essere angolato per impedire l’ostruzione del campo visivo 160a-160b della prima lente 116a.
È illustrata una terza freccia 162 estendentesi dalla prima apertura 112. La terza freccia 162 può rappresentare un flusso d'aria attraverso il tunnel 104. La prima apertura 112 può essere posizionata sufficientemente vicino alla prima lente 116a per pulirla. La prima apertura112 può dirigere il flusso d'aria 162 sulla prima lente 116a in una direzione che segue sostanzialmente la terza freccia 162. La prima apertura 112 può essere posizionata su un bordo della camera 102.
Le frecce 160a e 160b sono mostrate non ostruite dalla camera 102. Il campo visivo della prima lente 116a, rappresentato dalla prima freccia 160a e dalla seconda freccia 160b si estende dai bordi di un intervallo ottico della lente 116a stessa. Il bordo 118 della camera 102 ha un angolo che corrisponde al campo visivo 160a-160b della lente 116a in modo tale che il campo visivo della lente 116a non sia ostruito.
È mostrato un angolo 170 tra la prima freccia 160a e l'asse ottico 130. L'angolo 170 può rappresentare l'angolo del bordo 118 rispetto all'asse ottico 130 della prima lente 116a. La prima apertura 112 e/o il bordo 118 può avere un angolo inferiore a 90 gradi rispetto all'asse ottico 130.
È mostrato il tunnel 104 all'interno della camera 102. È mostrata una quarta freccia 174. La quarta freccia 174 può mostrare una direzione in cui il tunnel 104 si estende. Il tunnel 104 può estendersi dal corpo di telecamera 72 ad un'estremità della camera 102 (ad esempio, le dimensioni della prima apertura 112). Un'altezza verticale del bordo 118 può estendere il tunnel 104 nella direzione dell'asse ottico 130. Ad esempio, la camera 102 può essere sfalsata da una faccia del corpo di telecamera 72. Il bordo 118 può estendere il tunnel 104 e/o la camera 102 oltre la prima lente 116a.
Con riferimento alla figura 5, è illustrata un’altra vista della prima apertura 112 in relazione alla seconda lente 116b. È mostrata una porzione dell'interno del tunnel 104. La ventola 150 può essere all'interno del tunnel 104. La terza freccia 162 rappresenta la direzione generale del flusso d'aria sulla seconda lente 116b. La velocità del flusso d'aria può essere variata per soddisfare i criteri di progettazione della specifica implementazione. Può essere usata una gamma di velocità tali da fornire un flusso d'aria sufficiente per impedire a polvere e/o detriti di accumularsi sulla seconda lente 116b. La velocità del flusso d'aria è determinata dalla capacità di flusso d'aria della ventola 150. Può essere usato un flusso d'aria nell'intervallo di circa 20 m/s. In alcune implementazioni la velocità dell'aria può essere modulata (ad esempio, aumentata o diminuita).
Con riferimento alla figura 6, è mostrata la prima apertura 112. In un esempio, la prima apertura 112 può essere implementata come un pezzo separato che può essere fissato all'attrezzatura di montaggio 70 della telecamera. In un altro esempio (che sarà descritto in relazione alle figure 10 e 11), la prima apertura 112 può essere integrata in un alloggiamento di un gruppo di telecamera.
Con riferimento alla figura 7, è mostrata una sezione trasversale della prima apertura 112. È mostrata una forma del bordo 118. La prima apertura 112 è mostrata in una forma sostanzialmente ovale. La forma del tunnel 104, in sezione trasversale, può essere simile alla forma della prima apertura 112. La specifica forma della prima apertura 112 e/o del tunnel 104 possono essere regolate (o variate) per permettere un flusso d'aria mirato per la specifica installazione .
Con riferimento alla figura 8, è mostrata la ventola 150 vicino al corpo di telecamera 72. La ventola 150 è mostrata inclusa in un gruppo di ventola 164. Il gruppo di ventola 164 può essere configurato per essere fissato al corpo di telecamera 72.
Con riferimento alla figura 9, è mostrata una forma realizzativa alternativa dell’apparato 100. Nell'esempio mostrato, l'attrezzatura di montaggio 70' può implementare solamente un apparato 100 (ad esempio, vicino alla prima lente 116a). La prima lente 116a e la seconda lente 116b possono ciascuna essere pulite da un corrispondente flusso d'aria. Nell'esempio mostrato, la ventola può aspirare il flusso d'aria indicato con la freccia 162' sulla lente prima 116a.
Con riferimento alla figura 10, è mostrata una ulteriore forma realizzativa dell’apparato 100' con telecamera integrata 70''. L'apparato 100' illustrato ha una prima lente 116a' e una seconda lente 116b'. La camera 102' può essere implementata tra le lenti 116a',116b'. La prima apertura 112' può essere posizionata vicino alla lente 116b'. La seconda apertura 120' può essere posizionata vicino alla prima lente 116a'. Il tunnel 104' può estendersi tra la prima apertura 112' e la seconda apertura 120'. La ventola 150 (non illustrata) può essere posizionata nel tunnel 104'. L'apparato 100' può essere configurato per usare il tunnel 104' per muovere l’aria sia sulla prima lente 116a' che sulla seconda lente 116b'. Nell'esempio mostrato, la ventola 150 può aspirare il flusso d'aria 162a'' sulla lente prima 116a' e nella seconda apertura 120', attraverso il tunnel 104' e all'esterno della prima apertura 112' per spingere il flusso d'aria 162b'' sulla seconda lente 116b'.
L'apparato 100' può essere configurato per pulire sia la prima lente 116a' che la seconda lente 116b' contemporaneamente.
Con riferimento alla figura 11, è mostrata una ulteriore forma realizzativa dell'apparato 100'. È mostrata la ventola 150' all'interno del tunnel 104' (ad esempio, visibile attraverso la prima apertura 112'). È mostrato un alloggiamento di telecamera 166 collegato alla camera 102'. I componenti elettronici e/o altra circuiteria possono essere posizionati all'interno dell'alloggiamento di telecamera 166.
L'apparato100 può comprendere un primo blocco (o circuito) 200 e/o un secondo blocco (o circuito). Il primo circuito 200 può implementare l’elettronica. Ad esempio, l'elettronica 200 può comprendere un dispositivo di controllo. Il secondo circuito 202 può implementare una fonte di calore. La fonte di calore 202 può essere configurata per regolare una temperatura dell'aria all'interno del tunnel 104'..
Con riferimento alla figura 12, è mostrata schematicamente un'installazione di una pluralità di apparati 100a-100n nel contesto di un veicolo 50. L'apparato indicato come 100a è mostrato in un'area laterale posteriore del veicolo 50. L'apparato indicato come 100b è mostrato su un'area superiore del veicolo 50 (ad esempio, per pulire una telecamera montata su tetto). L'apparato indicato come 100n è mostrato in un'area laterale anteriore del veicolo 50. La specifica posizione dell'apparato 100a-100n può essere variata per soddisfare i criteri di progettazione della specifica implementazione. Sebbene siano mostrati tre degli apparati 100a-100n, il numero di apparati 100a-100n installato sul veicolo 50 può variare per soddisfare i criteri di progettazione di una specifica implementazione. L'apparato 100 può essere usato su telecamere rivolte in varie direzioni attorno al veicolo 50. In un'implementazione della prima lente 116a (o della seconda 116b) rivolta verso la parte anteriore, la quantità di flusso d'aria prodotta dalla ventola 150 può essere ridotta. L'apparato 100 può altresì essere implementato in un ambiente in cui la lente 116 è ulteriormente coperta da un vetro piano protettivo sul quale potrebbero altrimenti fissarsi gocce d'acqua. L’apparato 100 può pulire tale vetro protettivo.
Pur essendo l’apparato 100 descritto nel contesto di rimuovere polvere e gocce d'acqua per la lente 116, esso può altresì essere utile in un ambiente invernale.
In un ambiente invernale esemplificativo, quando passa un camion, una grande spruzzo di neve fangosa spesso colpisce il parabrezza del veicolo 50. Tale neve fangosa può altresì coprire la lente 116, soprattutto nelle telecamere rivolte lateralmente. Il dispositivo di controllo 200 può essere usato per aumentare il flusso d'aria e/o commutare sulla fonte di calore 202 subito dopo che sia accaduto un tale avvenimento. Il calore può sciogliere neve, ghiaccio e/o neve fangosa sulla lente 116. Il flusso d'aria aumentato può rendere più veloce la pulizia della lente 116. In un esempio senza tale controllo, la ventola 150 può funzionare a velocità completa per massimizzare il flusso d'aria.
Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche dell’apparato per pulire una lente di telecamera, secondo la presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi.
In particolare, l’apparato proposto è compatto e facilmente integrabile a bordo di un veicolo.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (100) per pulire una lente (116a, 116b) di telecamera, comprendente: una ventola (150) configurata per generare un flusso d'aria (162); una camera (102) comprendente un tunnel (104) estendentesi da una prima apertura (112) ad una seconda apertura (120), detta camera (102) essendo configurata per far passare il flusso d'aria (162) proveniente da detta ventola (105) attraverso detto tunnel (104) fino a detta lente (116a, 116b), detta prima apertura (112) essendo posizionata in prossimità di detta lente (116a, 116b) per pulirla dirigendo detto flusso d'aria (162) su detta lente (116a, 116b), detta prima apertura (112) essendo ricavata su un bordo (118) di parete delimitante detta camera (102) che estende detto tunnel (104) in una direzione di un asse ottico (130) di detta lente (116a, 116b), detto bordo (118) avendo una inclinazione (170) rispetto a detto asse ottico (130) che corrisponde a un campo visivo di detta lente (116a, 116b) in modo tale che detto campo visivo non sia ostruito.
  2. 2. Apparato (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detta ventola (150) è configurata per spingere detto flusso d'aria (162) su detta lente (116a, 116b).
  3. 3. Apparato (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detta ventola (150) è configurata per aspirare detto flusso d'aria (162') da detta lente (116a, 116b) e in detto tunnel (104).
  4. 4. Apparato (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere integrato in un corpo di telecamera (72').
  5. 5. Apparato (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere integrato in un corpo di un veicolo (50).
  6. 6. Apparato (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta inclinazione (170) rispetto all’asse ottico (130) della lente (116a, 116b) è inferiore a 90 gradi.
  7. 7. Apparato (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre mezzi per modulare la velocità di detta ventola
  8. 8. Apparato (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre una fonte di calore (202) configurata per riscaldare detto flusso d'aria (162) attraverso detto tunnel (104).
  9. 9. Apparato (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta camera (102) è montata su un'attrezzatura di montaggio (70; 70’; 70’’) della telecamera.
  10. 10. Apparato (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta prima apertura (112') è usata per spingere detto flusso d'aria (162b'') su una prima lente (116b’) e detta seconda apertura (120') è usata per aspirare detto flusso d'aria (162a'') su una seconda lente (116a').
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