一种用于摄像模组的清洁系统及摄像模组

技术领域

本申请涉及能够采取与污渍类型相对应的清洁模式进行清洁的用于摄像模组的清洁系统及摄像模组。

背景技术

现实中摄像模组的使用场景越来越广泛，以车载摄像模组为例，由于外部环境多变，摄像模组难免会被各类污渍以及低温下的冰霜雾气等所覆盖，降低成像质量。

当前，存在使用超声波技术振动除污的方案，通过特定频率的振动，去除附着于摄像模组的镜片上的脏污，并实现自动清洁。但不同的污渍类型例如泥水、液体、粉尘、薄冰等，需要的振动频率、振动时长不同，有些污渍例如冰霜还需要辅以加热，单纯的超声波振动，去污效率并不高，效果不太理想。

因此，现有技术中，存在采取与污渍类型相对应的清洁模式进行清洁、以提高清洁效率的技术课题。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种能够采取与污渍类型相对应的清洁模式进行清洁的用于摄像模组的清洁系统。为了实现上述目的，本申请的一个方案为，一种用于摄像模组的清洁系统，所述摄像模组包含摄像头及作为清洁对象的外镜片，所述外镜片位于所述摄像头的朝向被摄物体的侧方；所述清洁系统包含与所述外镜片抵接、连接有驱动部的换能器，所述换能器能在所述驱动部输出的电信号的驱动下带动所述外镜片振动，以除去附着于所述外镜片的污渍；所述驱动部输出的电信号包含脉冲模块，所述脉冲模块至少包含第一脉冲组单元、第二脉冲组单元；清洁过程中，预先判断附着于所述外镜片的污渍的类型，所述清洁系统根据与污渍的类型相对应的清洁模式进行清洁；其中，预设与第一污渍类型对应的第一清洁模式，按照如下步骤进行清洁：进入第一振动阶段，所述驱动部输出N1个所述脉冲模块驱动所述换能器振动，并以此过程为第一清洁周期，N1为大于/等于1的整数；待所述第一清洁周期结束后，判断所述外镜片的清洁度是否高于预设的清洁度阈值；若所述清洁度高于所述清洁度阈值，则重新进入所述第一清洁周期，否则，所述驱动部停止输出电信号，清洁过程结束。

根据前述的技术方案，针对第一污渍类型设置第一清洁模式，通过若干个脉冲模块驱动换能器振动除污。

在一个优选的方式中，所述驱动部还可以输出持续规定的时间、且频率不变的第三脉冲组单元；预设与第二污渍类型对应的第二清洁模式，按照如下步骤进行清洁作业：依次进入第二振动阶段、第一加热阶段、第三振动阶段，以此过程为第二清洁周期；其中，在所述第二振动阶段，所述驱动部输出N2个所述脉冲模块驱动所述换能器振动，N2为大于/等于1的整数；在所述第一加热阶段，所述驱动部输出M1个所述第三脉冲组单元，经由所述换能器带动所述外镜片振动并产生热量，M1为大于/等于1的整数；在所述第三振动阶段，所述驱动部输出N3个所述脉冲模块驱动所述换能器振动，N3为大于/等于1的整数；待所述第二清洁周期结束后，判断所述外镜片的所述清洁度是否高于所述清洁度阈值；若所述清洁度高于所述清洁度阈值，则重新进入所述第二清洁周期，否则，所述驱动部停止输出电信号，清洁过程结束。

根据前述的技术方案，针对第二污渍类型设置第二清洁模式，通过若干个脉冲模块和第三脉冲单元的排列组合，起到加热烘干、震动除污的效果。

在一个优选的方式中，N2＞N1。

根据前述的技术方案，第二污渍类型比第一污渍类型的附着力更强，因此需要更多个脉冲模块来进行振动除污。

在一个优选的方式中，预设与第三污渍类型对应的第三清洁模式，按照如下步骤进行清洁作业：依次进入第二加热阶段、第四振动阶段，以此过程为第三清洁周期；其中，在所述第二加热阶段，所述驱动部输出M2个所述第三脉冲组单元，经由所述换能器带动所述外镜片振动并产生热量，M2为大于/等于1的整数；在所述第四振动阶段，所述驱动部输出N4个所述脉冲模块驱动所述换能器振动，N4为大于/等于1的整数；待所述第三清洁周期结束后，判断所述外镜片的所述清洁度是否高于所述清洁度阈值；若所述清洁度高于所述清洁度阈值，则重新进入所述第二清洁周期，否则，所述驱动部停止输出电信号，清洁过程结束。

根据前述的技术方案，针对第三污渍类型设置第三清洁模式，通过先加热、后振动的方式，对冰霜等污渍起到加热融化、振动除污的效果。

在一个优选的方式中，预设与第四污渍类型对应的第四清洁模式，按照如下步骤进行清洁作业：依次进入第三加热阶段、第五振动阶段，以此过程为第四清洁周期；其中，在所述第三加热阶段，所述驱动部输出M3个所述第三脉冲组单元，经由所述换能器带动所述外镜片振动并产生热量，M3为大于/等于1的整数；在所述第五振动阶段，所述驱动部输出N5个所述脉冲模块驱动所述换能器振动，N5为大于/等于1的整数，待所述第四清洁周期结束后，判断所述外镜片的所述清洁度是否高于所述清洁度阈值；若所述清洁度高于所述清洁度阈值，则重新进入所述第二清洁周期，否则，所述驱动部停止输出电信号，清洁过程结束。

根据前述的技术方案，针对第四污渍类型设置第四清洁模式，通过先加热、后振动的方式，对尘土和雾气混合等污渍起到加热烘干、振动除污的效果。

在一个优选的方式中，N4＞N5。

根据前述的技术方案，第四污渍类型比第三污渍类型的附着力更强，因此需要更多个脉冲模块来进行振动除污。

在一个优选的方式中，所述第一脉冲组单元包含第一脉冲组、第二脉冲组，所述第二脉冲组单元包含第三脉冲组、第四脉冲组；所述第三脉冲组、所述第四脉冲组中脉冲的频率相对于所述第一脉冲组、所述第二脉冲组中脉冲的频率更加远离所述外镜片的固有频率。

根据前述的技术方案，采用不同的频率范围，能够消除单个频率振动的盲点，实现对外镜片全面的除污效果。

在一个优选的方式中，所述第一脉冲组单元包含第一脉冲组、第二脉冲组，所述第二脉冲组单元包含第三脉冲组、第四脉冲组；所述第一脉冲组、所述第二脉冲组、所述第三脉冲组、所述第四脉冲组中任一脉冲组的脉冲的频率逐步增大。

根据前述的技术方案，采用不同的频率范围，能够消除单个频率振动的盲点，实现对外镜片全面的除污效果。

在一个优选的方式中，所述换能器设置在所述外镜片的靠近所述摄像头的一侧，在装配状态下，所述换能器为绕所述摄像头的光轴一周的环形。

在一个优选的方式中，在所述驱动部的驱动下，所述换能器发生振动而在所述外镜片形成驻波。

根据前述的技术方案，换能器在外镜片振动形成驻波，能够使振动叠加，起到更好的除污效果。

此外，本申请的另一个方面是一种摄像模组，具备摄像头和位于所述摄像头的朝向被摄物体的侧方的外镜片；其特征在于：还具备前述的用于摄像模组的清洁系统。

根据前述的技术方案，能够采取与污渍类型相对应的清洁模式对摄像模组进行高效的清洁。

附图说明

为了更清楚地说明本申请，下面将对本申请的说明书附图进行描述和说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅说明了本申请的一些示例性实施方案的某些方面，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是例示的摄像模组结构示意图。

图2是例示的除泥模式的脉冲示意图。

图3是例示的不同频率的驻波振动示意图。

图4是例示的除冰模式的脉冲示意图。

图5是例示的清洁模式控制流程图。

附图文字说明：

1摄像头

2外镜片

21垫片

3换能器

4脉冲模块

41第一脉冲组单元

411第一脉冲组

412第二脉冲组

42第二脉冲组单元

423第三脉冲组

424第四脉冲组

43第三脉冲组单元

具体实施方式

以下参照附图详细描述本申请的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，绝不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。本申请可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本申请透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本申请的范围。应注意到：除非另有说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值等应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本申请中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其它要素的可能。

本申请使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本申请所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用词典中定义的术语应当被理解为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非本文有明确地这样定义。

对于本部分中未详细描述的部件、部件的具体型号等参数、部件之间的相互关系以及控制电路，可被认为是相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

摄像模组

以下参照图1说明本申请的摄像模组的构成。图1是摄像模组结构示意图。

参看图1，摄像模组包含摄像头1及作为清洁对象的外镜片2，外镜片2位于摄像头1的朝向被摄物体的侧方。为了便于说明，以摄像头1的朝向被摄物体的方向为前，远离被摄物体的方向为后，后文如无特别说明，关于方向的表述与此同。

其中，摄像头1的后侧设置有与摄像头1的光轴垂直的图像传感器12和与图像传感器12电连接的线路板13。图像传感器12用于将摄像头1采集的光信号转化为电信号发送给线路板13。

在通常的例子中，摄像头1、图像传感器12、线路板13设置于摄像模组的壳体11中。对壳体11的形状不作具体限定，示例性地，壳体11为前后贯通的筒状样式。

作为一例，外镜片2经由垫片21固定于壳体11的前端。可以先将外镜片21粘接或焊接于垫片21的后端面，再将垫片21的后端面与壳体11的前端面粘接或焊接。外镜片2主要用于保护摄像头1，避免摄像头1受到污渍沾染或被受损。外镜片2由透光材质制作，以减少对摄像头1采集光线的影响。

由于摄像模组的应用场景比较广泛，以车载的场景为例，由于外部环境多变，摄像模组难免会被各类污渍覆盖，降低成像质量以致影响行车安全。通常情况下，外镜片2的前端面会附着包括泥、液、粉尘、薄冰、霜雾等在内的多种污渍。

为此，设置摄像模组的清洁系统，该清洁系统包含与外镜片2抵接、连接有驱动部(图中未示出)的换能器3，换能器3能在驱动部输出的电信号的驱动下带动外镜片2振动，以除去附着于外镜片2的污渍。

示例性地，换能器3为压电换能器，能够将电能转换成机械能，并传递到外镜片2，引起外镜片2的外表面的震荡，对污渍层进行反复冲击，最终使污渍层破碎并从外镜片2剥离，达到清洁效果。需要说明的是，本申请的各清洁模式的频率皆超过20K赫兹，属超声波频段，即以超声波振动的方式除污。

优选地，换能器3为绕摄像头1的光轴一周的环形，粘接于外镜片2的后侧，并通过电源和信号的传输线31连接到线路板13。换能器3嵌合在壳体11的内壁。其中，外镜片2、换能器3及垫片21等部件共同构成摄像模组的镜头盖组件。

此外，本申请的清洁系统还包含设置于线路板13的超声波PWM驱动(图中未示出)，超声波PWM驱动根据预设的内置程序，针对不同类型的污渍提供相对应的清洁模式，并输出相应的PWM波形给驱动部。在本实施例中，驱动部为设置于线路板13的压电驱动器。清洁系统还包含电源模块，用于为超声波PWM驱动和驱动部供电。

驱动部接受超声波PWM驱动输出的PWM信号、并将电源模块提供的直流电转换为交流电并输出至换能器3，换能器3将不同频率的交流电转换为不同频率的振荡机械能，从而传导至外镜片2的表面进行除污。

作为一例，清洁系统的电源模块通过独立的电源连接器传输；摄像头1的信号和电能以POC的方式通过FAKRA连接器与外部控制系统例如车载ECU端连接传输，这里不过多赘述。

此外，还设置有反馈模块，能够实时监测外镜片2和换能器3的温度、振动频率、电压、电流等，并将信号反馈至超声波PWM驱动，超声波PWM驱动根据反馈模块的反馈信号及时调整输出的超声波的振动频率，以保障电路运行稳定可控，并达到更好的清洁效果。

脉冲模块

以下结合图2对脉冲模块4进行具体说明。图2是除泥模式的脉冲示意图。

参看图2，驱动部输出的电信号包含脉冲模块4，脉冲模块4至少包含第一脉冲组单元41、第二脉冲组单元42。优选地，第一脉冲组单元41包含第一脉冲组411、第二脉冲组412，第二脉冲组单元42包含第三脉冲组423、第四脉冲组424。

其中，第三脉冲组423、第四脉冲组424中脉冲的频率相对于第一脉冲组411、第二脉冲组412中脉冲的频率更加远离外镜片2的固有频率。所述固有频率即外镜片2固有的共振频率，该频率大小取决于物体的分子结构和几何形状，如果以这个固有频率对外镜片2施加能量，外镜片2会产生最大加速度的振动，进而起到更好的除污效果。需要说明的是，这里说的固有频率，实际上是包含了外镜片2的镜头盖组件的固有频率，但为了简单起见，本申请仅以外镜片2的固有频率为例来说明。

进一步地，第一脉冲组411、第二脉冲组412、第三脉冲组423、第四脉冲组424中的脉冲的频率逐步增大。示例性地，假设外镜片2的固有频率为120KHz，则第一脉冲组411的持续时间为100ms，包含从115KHz-120KHz频率逐步递增的多个脉冲，其中相邻的脉冲之间的时间间隔250μs。第二脉冲组412的持续时间为100ms，包含从120KHz-125KHz频率逐步递增的多个脉冲，其中相邻的脉冲之间的时间间隔250μs。第三脉冲组423的持续时间为100ms，包含从140KHz-145KHz频率逐步递增的多个脉冲，其中相邻的脉冲之间的时间间隔250μs。第四脉冲组424的持续时间为100ms，包含从145KHz-150KHz频率逐步递增的多个脉冲，其中相邻的脉冲之间的时间间隔250μs。优选地，第一脉冲组411、第二脉冲组412、第三脉冲组423、第四脉冲组424之间彼此间隔250毫秒。

实际上，第一脉冲组411、第二脉冲组412、第三脉冲组423、第四脉冲组424的持续时间、频率范围、相邻脉冲的间隔时间、相邻脉冲组的间隔时间都不限于上述数据，具体根据实际需求而定，这里只是作为示例来进行说明，不作具体限定。

可以理解，脉冲模块4由多个频率不同的脉冲组构成。需要说明的是，第一脉冲组单元41、第二脉冲组单元42除了上述的分别包含2个脉冲组，也可以分别包含1个或者更多个脉冲组，分别设置1个脉冲组时，可以将每个脉冲组的持续时间适当延长，以增强振动除污效果。设立更多个脉冲组时，可以将每个脉冲组的持续时间适当缩短。但在脉冲组的频率范围的设置上，优选地使第一脉冲组单元41中脉冲组里的脉冲的频率范围覆盖到外镜片2的固有频率，并使第二脉冲单元42中脉冲组里的脉冲的频率范围，和第一脉冲单元41中脉冲组里的脉冲的频率范围不同，接下来对此进行具体说明。

为了简单起见，仅以上述的第一脉冲组单元41包含第一脉冲组411、第二脉冲组412，第二脉冲组单元42包含第三脉冲组423、第四脉冲组424为例进行说明。

在摄像模组的使用过程中，外镜片2的固有频率会因附着不同的污渍而稍有变化，例如，如果外镜片2在没有附着污渍时的固有频率为120kHz，则附着泥、水、尘、冰等不通污渍时，外镜片2的固有频率可能会上下浮动，因此将第一脉冲组411、第二脉冲组412中脉冲的频率范围沿120kHz上下浮动地设置，以在外镜片2附着污渍时脉冲的频率也能覆盖到其固有频率，以增强外镜片2的振动效果，达到更好的除污功能。

此外，作为一种优选的方案，本申请采用驻波的形式对外镜片2进行振动除污，所述的驻波即两列沿相反方向传播的振幅相同、频率相同的波叠加时形成的波。

具体而言，在装配状态下，换能器3为绕摄像头1的光轴一周的环形，或者在绕摄像头1的光轴一周的周向上对称地设置偶数个换能器3，目的是经由换能器3的振动而在外镜片2形成驻波，以增加外镜片2振动的加速度，提高除污效果。

可以理解，在驻波的波腹处，两列相反方向传播的波的电压或电流相加，使波腹处的振动加速度最大，除污效果更好。但在驻波的波节处，两列相反方向传播的波的电压或电流相减，使波节处的振动加速度最小甚至为零，除污效果较差，这里以波节处的位置为驻波的盲点。

为了克服盲点除污效果不好的问题，在采用一个接近外镜片2的固有频率的A驻波振动除污的同时，设置另外一个不同频率的B驻波，在A驻波振动除污之后，再向外镜片2传输B驻波。由于B驻波的频率相对于A驻波的频率更加远离外镜片2的固有频率，B驻波在外镜片2上产生的振动加速度会相对更小，但B驻波会使外镜片2在A驻波的盲点处也能振动起来，以达到全覆盖除污的效果。

具体参看图3，图3是不同频率的驻波振动示意图。图中横坐标为距离振动中心即外镜片2的中心的距离，纵坐标为归一化后的振动加速度值。从图中可以看出，B驻波在A驻波的盲点处产生了振动加速度，克服了A驻波的盲点处振动除污效果不佳的问题。

出于上述考虑，本申请将第一脉冲组单元41中的脉冲组以接近外镜片2的固有频率的方式设置，而将第二脉冲组单元42中的脉冲组以与第一脉冲组单元41中的脉冲组的频率不同的方式设置。

清洁模式

接下来，结合图2、图4、图5对清洁模式进行说明。图4是除冰模式的脉冲示意图，图5是清洁模式控制流程图。

参看图5，清洁过程中，摄像头1先采集外镜片2的图像信息，再根据预设的算法判断外镜片2的外表面是否附着污渍，若存在污渍，则进一步判断污渍的类型，清洁系统根据与污渍的类型相对应的清洁模式进行清洁。

其中，预设与第一污渍类型对应的第一清洁模式，在本实施例中，第一污渍类型为液体，第一清洁模式为除液清洁模式，按照如下步骤进行清洁：首先进入第一振动阶段，驱动部输出N1个脉冲模块4驱动换能器3振动，并以此过程为第一清洁周期，N1为大于/等于1的整数。

待所述第一清洁周期结束后，再根据预设的算法和外镜片2的图像信息，判断外镜片2的清洁度是否高于预设的清洁度阈值。若清洁度高于清洁度阈值，则重新进入所述第一清洁周期，否则，驱动部停止输出电信号，清洁过程结束。

以第一污渍类型为水为例，由于水的附着力较小，相对于除泥、除冰，除水的难度比较小，仅通过N1个脉冲模块4驱动换能器3循环振动N1次，就能达到除水效果。示例性地，N1等于1或2，即经由脉冲模块4驱动换能器3循环振动1-2次即可。

参看图2，预设与第二污渍类型对应的第二清洁模式，在本实施例中，第二污渍类型为水和土混合后的泥，第二清洁模式为除泥模式。

其中，驱动部还可以输出持续规定的时间、且频率不变的第三脉冲组单元43。示例性地，第三脉冲组单元43持续10秒、包含多个频率相同的脉冲，且相邻的脉冲之间间隔250μs。

实际上第三脉冲单元43的持续时间、内部脉冲之间的间隔根据需求而定，不作具体限定。此外，第三脉冲单元43可以如图2所示的仅包含一个持续规定的时间、且频率不变的长脉冲，也可以包含2个或更多个长脉冲，具体根据使用需求而定，为了简单起见，这里仅以第三脉冲单元43包含一个长脉冲为例进行说明。

第二清洁模式按照如下步骤进行清洁作业：依次进入第二振动阶段、第一加热阶段、第三振动阶段，以此过程为第二清洁周期；

其中，在第二振动阶段，驱动部输出N2个脉冲模块4驱动换能器3振动，N2为大于/等于1的整数；在第一加热阶段，驱动部输出M1个第三脉冲组单元43，经由换能器3带动外镜片2振动并产生热量，M1为大于/等于1的整数；在第三振动阶段，驱动部输出N3个脉冲模块4驱动换能器3振动，N3为大于/等于1的整数；

待第二清洁周期结束后，再根据预设的算法和外镜片2的图像信息，判断外镜片2的清洁度是否高于清洁度阈值；若清洁度高于清洁度阈值，则重新进入第二清洁周期，否则，驱动部停止输出电信号，清洁过程结束。

泥由于混合了水和土，附着力比较强，有一定黏性，也比较潮湿。因此，在该清洁模式下，在第二振动阶段，先用N2个脉冲模块4驱动换能器3循环振动N2次，使外镜片2附着的泥松动。示例性地，N2等于2或3，例如图2所示的，先用2个脉冲模块4驱动换能器3循环振动2次。

之后，在第一加热阶段，用M1个第三脉冲组单元43，经由换能器3带动外镜片2振动并产生热量，使泥中的水分蒸发，使泥变得干燥、松散。

最后，在第三振动阶段，用N3个脉冲模块4驱动换能器3循环振动N3次，泥变得干燥、松散后，更容易振动脱落。示例性地，如图2所示，N3等于4，即让换能器循环振动4次，直至污渍脱落。实际上N3的数值根据需求而定。

优选地，N2＞N1。即除水时驱动换能器3循环振动的次数比除泥的第二振动阶段换能器3循环振动的次数更少，因为水的附着力较小，这样利于节省能耗。

参看图4，预设与第三污渍类型对应的第三清洁模式。在本实施例中，第三污渍类型为冰，第三清洁模式为除冰模式。

第三清洁模式按照如下步骤进行清洁作业：依次进入第二加热阶段、第四振动阶段，以此过程为第三清洁周期；

其中，在第二加热阶段，驱动部输出M2个第三脉冲组单元43，经由换能器3带动外镜片2振动并产生热量，M2为大于/等于1的整数；在第四振动阶段，驱动部输出N4个脉冲模块4驱动换能器3振动，N4为大于/等于1的整数。

待第三清洁周期结束后，再根据预设的算法和外镜片2的图像信息，判断外镜片2的清洁度是否高于清洁度阈值；若清洁度高于清洁度阈值，则重新进入第二清洁周期，否则，驱动部停止输出电信号，清洁过程结束。

在除冰模式下，先在第二加热阶段中用M2个第三脉冲组单元43，经由换能器3带动外镜片2振动并产生热量，以此使冰层初步融化。之后，在第四振动阶段用N4个脉冲模块4驱动换能器3循环振动N4次，使融化的冰层破碎、脱落，并把融化产生的水滴振动去除。

如图4所示，示例性地，M2等于2，N4等于4，即先用两个长脉冲加热融化冰层，再用4个脉冲模块4让换能器3循环振动4次。实际上M2和N4的值根据需求而定，这里不作具体限定。

此外，还预设与第四污渍类型对应的第四清洁模式，在本实施例中，第四污渍类型为混合有雾的尘土，第四清洁模式为除尘/雾模式。

第四清洁模式按照如下步骤进行清洁作业：依次进入第三加热阶段、第五振动阶段，以此过程为第四清洁周期；

其中，在第三加热阶段，驱动部输出M3个第三脉冲组单元43，经由换能器3带动外镜片2振动并产生热量，M3为大于/等于1的整数；在第五振动阶段，驱动部输出N5个脉冲模块4驱动换能器3振动，N5为大于/等于1的整数。

待第四清洁周期结束后，再根据预设的算法和外镜片2的图像信息，判断外镜片2的清洁度是否高于清洁度阈值；若清洁度高于清洁度阈值，则重新进入第二清洁周期，否则，驱动部停止输出电信号，清洁过程结束。

由于污渍中既有尘土又有雾气，因此先在第三加热阶段输出M3个第三脉冲组单元43进行加热，除去雾气，剩下干燥的尘土，在第五振动阶段中用N5个脉冲模块4驱动换能器3循环振动N5次即可去除。

优选地，N4＞N5。即除冰模式下换能器3循环振动的次数大于除尘/雾模式模式下循环振动的次数，因为冰层的附着力大于尘土。

需要说明的是，上述的N1、N2、N3、N4、N5和M1、M2、M3的值可以相同也可以不同，具体根据实际需求而定，需要在实验中验证确认，这里不作具体限定。

此外，还可以预设自动清洁模式。根据预设的算法和外镜片2的图像信息，若判断外镜片2的污渍不属于第一污渍类型、第二污渍类型、第三污渍类型、第四污渍类型中的任一种，则进入自动清洁模式。在自动清洁模式下，设置若干个脉冲模块4驱动换能器3振动，以此为第五清洁周期。待第五清洁周期结束后，根据预设的算法和外镜片2的图像信息，判断外镜片2的清洁度是否高于清洁度阈值；若清洁度高于清洁度阈值，则重新进入第二清洁周期，否则，驱动部停止输出电信号，清洁过程结束。

综上，各清洁模式有各自预设的工作程序，总体使用了可控变频的方式实现对外镜片2的振动传导与加热。典型的清洁模式：第一阶段根据污渍的类型结合外镜片2的固有频率设定一个频率范围，在此频率范围内生成脉冲间隔为T2、脉冲数量P、总持续时间T1的一个脉冲组；Q组频率范围不同的脉冲组形成一个基本的脉冲模块4，其中P、Q为大于1的整数。每种清洁模式由至少一个的脉冲模块4及至少一个的第三脉冲组单元43构成振动与加热的不同排列组合。

综上，本申请通过换能器3将电能转换为机械能、以超声波振动除污的方式实现镜面清洁，与传统清洗手段相比无需额外的水、气作为清洗介质。通过预设的算法自动识别污渍的类型，并按照与污渍的类型相对应的清洁模式进行自动清洗，在保证清洁效果的同时，效率高、能耗少。

应当理解，以上所述的具体实施例仅用于解释本申请，本申请的保护范围并不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其发明构思加以变更、置换、结合，都应涵盖在本申请的保护范围之内。