DE102011017684B4

DE102011017684B4 - Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug und optische Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102011017684B4
Application number: DE102011017684.5A
Authority: DE
Inventors: Manabu Ono; Toshihiro Hattori
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2022-08-11
Anticipated expiration: 2031-04-29
Also published as: SE537107C2; US8671504B2; US20110266375A1; CN102267419A; SE1200536A1; DE102011017684A1; CN102267419B; SE535997C2; SE1150369A1

Abstract

Abdeckung (2) für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug, die aufweist:ein Sensorgehäuse (6), das eine Sensorkörper-Abdeckung (7) und eine Sensoroberseiten-Abdeckung (14; 46; 51) aufweist, wobei die Sensorkörper-Abdeckung (7) einen optischen Sensor (3), der eine Linse (5) aufweist, aufnimmt und die Sensoroberseiten-Abdeckung (14; 46; 51) oberhalb der Sensorkörper-Abdeckung (7) angebracht ist und eine Oberseite des in der Sensorkörper-Abdeckung (7) aufgenommenen optischen Sensors (3) abdeckt; undeine Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44), die eine Schnee/Eis-Entfernungsöffnung (13; 36; 50; 67; 86) aufweist, die Fluid weg von der Linse (5) aufwärts in Richtung eines ersten oberen Bereichs (P), der oberhalb eines Linsen-Deckglases (73; 83; 93; 103; 113) angeordnet ist, wenn die Linse (5) von dem Linsen-Deckglas (73; 83; 93; 103; 113) abgedeckt ist, odereines zweiten oberen Bereichs (P), der oberhalb der Linse (5) angeordnet ist, wenn die Linse (5) nicht von dem Linsen-Deckglas (73; 83; 93; 103; 113) abgedeckt ist,spritzt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug, die als Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug in einem Fahrzeug vorgesehen ist, und bezieht sich auf eine optische Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug, welche die Abdeckung und den optischen Sensor aufweist.
Seit einigen Jahren sind Fahrzeuge mit optischen Sensoren wie zum Beispiel einer Kamera, einem Laser oder Ähnlichem ausgestattet, und Wassertropfen und/oder Schmutz auf den Linsen dieser Sensoren werden durch das Spritzen eines Fluids in Richtung der Linsen dieser Sensoren entfernt. Eine solche Anordnung wird zum Beispiel in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 2001 - 171 491 A und JP 2007 - 53448 A offenbart. Eine Vorrichtung, die Luft auf eine Kameralinse bläst, um Regen von der Linse fernzuhalten, ist in WO 02 / 066 291 A1 offenbart.
Bei diesem Typ von in Fahrzeugen vorgesehenen optischen Sensoren wird angenommen, dass sich Schnee und/oder Eis auf diesem ansammelt, wenn das Fahrzeug in kalten/schneereichen Ländern eingesetzt wird. Um dieses Problem zu lösen, offenbart, US 2009 / 0 250 533 A1 eine Kameraverkleidung mit einer Waschdüse, die eine Linse der Kamera reinigen kann. Auch andere Fahrzeugteile müssen während der Fahrt gereinigt werden. So offenbart DE 10 2006 031 713 A1 eine Düse einer Scheibenwaschanlage zum Reinigen einer Windschutzscheibe.
Es wird angenommen, dass die optische Erfassung dieser Sensoren durch angesammelten Schnee oder angesammeltes Eis, das von oberhalb dieser Sensoren zapfenförmig bzw. dachtraufenförmig herunterhängt und vor die Linse des optischen Sensors gelangt oder sich an der Oberfläche der Linse festsetzt, behindert wird. Das Problem von Schnee oder Eis, der sich oberhalb der Linse festsetzt und von oben die Sicht behindert, wird vom Stand der Technik nicht gelöst. Es stellt sich daher die Aufgabe, genau dieses Problem zu lösen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs 1 und der Nebenansprüche 8, 13 und 18 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Im Hinblick auf das obige und andere Probleme stellt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug und eine optische Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug bereit, die Fremdkörper von der Linse oder dem Linsen-Deckglas entfernt und selbst dann verhindert, dass Schnee oder Eis die optische Erfassung der optischen Sensoren behindert, wenn das Fahrzeug in schneereichen Ländern eingesetzt wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug auf: ein Gehäuse, das eine Sensorkörper-Abdeckung und eine Sensoroberseiten-Abdeckung aufweist, wobei die Sensorkörper-Abdeckung einen optischen Sensor aufnimmt, der eine Linse aufweist, und die Sensoroberseiten-Abdeckung oberhalb der Sensorkörper-Abdeckung angebracht ist und eine Oberseite des in der Sensorkörper-Abdeckung aufgenommenen optischen Sensors abdeckt; und eine Fluidstrahl-Einheit auf, die eine Schnee/Eis-Entfernungsöffnung aufweist, wobei die Schnee/Eis-Entfernungsöffnung Fluid weg von der Linse aufwärts in Richtung eines ersten oberen Bereichs, der oberhalb eines Linsen-Deckglases angeordnet ist, wenn die Linse von dem Linsen-Deckglases abgedeckt ist, oder eines zweiten oberen Bereichs, der oberhalb der Linse angeordnet ist, wenn die Linse nicht von dem Linsen-Deckglases abgedeckt ist.
Auf diese Weise wird von oberhalb der Linse oder dem Linsen-Deckglas herunterhängender Schnee oder herunterhängendes Eis durch das von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung in Richtung eines oberen Bereichs der Linse oder des Linsen-Deckglases gespritzte Fluid auf geeignete Weise entfernt.
Weiterhin weist die Fluidstrahl-Einheit der Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug eine Reinigungsöffnung für den optischen Sensor auf, wobei das von der Reinigungsöffnung für den optischen Sensor ausgespritzte Fluid in Richtung der Linse des optischen Sensors oder des Linsen-Deckglases, das der Linse gegenüberliegt, gerichtet ist.
Auf diese Weise werden Fremdkörper, die an der Oberfläche der Linse oder der Oberfläche des Linsen-Deckglases anhaften, durch das von der Reinigungsöffnung für den optischen Sensor gespritzte Fluid entfernt. Infolgedessen werden der Schnee oder das Eis von der Vorderseite der Linse/dem Linsen-Deckglas oder der Oberfläche der Linse/dem Linsen-Deckglas entfernt, wodurch eine Behinderung der optischen Erfassung durch den optischen Sensor aufgrund von Fremdkörpern wie Schnee und/oder Eis verhindert wird.
Gemäß der Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug spritzt die Schnee/Eis-Entfernungsöffnung Fluid in Richtung eines Areals, das (a) in dem oberen Bereich der Linse oder des Linsen-Deckglases und (b) außerhalb eines Erfassungswinkels des optischen Sensors liegt. Auf diese Weise kann von außerhalb des Erfassungswinkels des optischen Sensors herunterhängender Schnee oder herunterhängendes Eis, das so in den Erfassungswinkel des optischen Sensors gelangt, sicher entfernt werden, um die optische Erfassung des optischen Sensors beizubehalten.
Gemäß der Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug spritzt die Schnee/Eis-Entfernungsöffnung das Fluid in Richtung eines Areals, das (a) in dem oberen Bereich der Linse oder des Linsen-Deckglases und (b) in dem oberen Bereich der Sensoroberseiten-Abdeckung liegt. Auf diese Weise kann der von oben in Richtung der Vorderseite der Linse oder des Linsen-Deckglases zapfenförmig herunterhängende Schnee oder das herunterhängende Eis und auch an der Sensoroberseiten-Abdeckung angesammelter Schnee oder angesammeltes Eis entfernt werden.
Gemäß der Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug weist die Fluidstrahl-Einheit einen Fluidkanal auf, der gemeinsam für das von der Reinigungsöffnung für den optischen Sensor ausgespritzte Fluid und für das von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung ausgespritzte Fluid verwendet wird. Auf diese Weise wird dasselbe Fluid verwendet, um den Schnee oder das Eis von der Linse/dem Linsen-Deckglas und von oberhalb der Linse/dem Linsen-Deckglas herunterhängenden Schnee oder das herunterhängende Eis zu entfernen. Mit anderen Worten, die Ausgestaltung der Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug wird vereinfacht.
Gemäß der Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug weist die Fluidstrahl-Einheit eine Strahldruck-Einstelleinheit auf, um einen Druck des von der Reinigungsöffnung für den optischen Sensor ausgespritzten Fluids und einen Druck des von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung ausgespritzten Fluids einzustellen. Auf diese Weise wird der Druck des von der Öffnung ausgestoßenen Fluids eingestellt, um den Schnee oder das Eis auf der Linse/dem Linsen-Deckglas auf geeignete Weise zu entfernen. Weiterhin wird der von oben in Richtung der Vorderseite der Linse oder des Linsen-Deckglases zapfenförmig herunterhängende Schnee oder das herunterhängende Eis auf geeignete Weise entfernt.
Gemäß der Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug weist die Fluidstrahl-Einheit einen Fluidkanal für das von der Reinigungsöffnung für den optischen Sensor ausgespritzte Fluid und einen separaten weiteren Fluidkanal für das von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung ausgespritzte Fluid auf. Auf diese Weise wird jeweils unterschiedliches Fluid für die Entfernung von dem Schnee oder dem Eis auf der Linsenoberfläche der Linse oder der Glasoberfläche des Linsen-Deckglases und für die Entfernung von dem Schnee und dem Eis, das von oberhalb der Linse oder des Linsen-Deckglases herunterhängt, verwendet. Mit anderen Worten, das Fluid kann für die Entfernung von dem Schnee oder dem Eis in Abhängigkeit von der Umgebung oder der Einfachheit der Durchführung frei ausgewählt werden. Weiterhin kann das Fluid unabhängig von der Reinigungsöffnung für den optischen Sensor und von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung gespritzt werden.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug weist die Vorrichtung eine Steuereinheit auf, um (a) einen Reinigungsvorgang des optischen Sensors zum Spritzen des Fluids von der Reinigungsöffnung für den optischen Sensor der Fluidstrahl-Einheit in Richtung einer Linsenoberfläche der Linse oder einer Glasoberfläche des Linsen-Deckglases und (b) einen Schnee/Eis-Entfernungsvorgang zum Spritzen des Fluids auf der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung der Fluidstrahl-Einheit weg von der Linse aufwärts in Richtung eines ersten oberen Bereichs, der oberhalb eines Linsen-Deckglases angeordnet ist, wenn die Linse von dem Linsen-Deckglases abgedeckt ist, oder eines zweiten oberen Bereichs, der oberhalb der Linse angeordnet ist, wenn die Linse nicht von dem Linsen-Deckglases abgedeckt ist.
Auf diese Weise werden durch Spritzen des Fluids von der Reinigungsöffnung für den optischen Sensor in Richtung der Linse des optischen Sensors oder des Linsen-Deckglases der Linse an der Linse oder dem Linsen-Deckglas anhaftende Fremdkörper auf geeignete Weise entfernt. Weiterhin werden durch Spritzen des Fluids von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung in Richtung des oberen Bereichs der Linse und/oder des oberen Bereichs des Linsen-Deckglases zapfenförmig von oben in Richtung der Vorderseite der Linse oder des Linsen-Deckglases herabhängender Schnee oder herabhängendes Eis auf geeignete Weise entfernt.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug steuert die Steuereinheit die Fluidstrahl-Einheit, um den Reinigungsvorgang des optischen Sensors und den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang separat durchzuführen. Auf diese Weise wird das Fluid zu einem Zeitpunkt in Richtung der Linse oder des Linsen-Deckglases und zu einem anderen Zeitpunkt, der beispielsweise in Abhängigkeit der Umgebung frei bestimmt werden kann, in Richtung des oberen Bereichs der Linse und des oberen Bereichs des Linsen-Deckglases gespritzt.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug weist die Vorrichtung eine Vorgangseinleitungs-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Einleitungsvorgangs zum Einleiten des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs durch eine Bedienperson bzw. einen Nutzer; und/oder eine Fahrzeugstart-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Fahrzeugstarts; und/oder eine Temperaturerfassungseinheit zur Erfassung der Temperatur der Umgebungsluft oder des optischen Sensors; und/oder eine Hindernis-Erfassungseinheit, die auf der Basis einer Analyse einer von dem optischen Sensor gemachten Aufnahme Eis oder Schnee auf der Sensoroberseiten-Abdeckung erfasst, die eine optische Erfassung des optischen Sensors behindern, auf, und die Steuereinheit leitet den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang durch die Fluidstrahl-Einheit ein, wenn ein Einleitungsvorgang zum Einleiten des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs und/oder eine Temperatur der Umgebungsluft oder des optischen Sensors, die niedriger als ein vorgegebener Wert ist, und/oder Eis oder Schnee als Hindernis der optischen Erfassung des optischen Sensors erfasst wird.
Auf diese Weise wird Fluid von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung gespritzt, wenn zumindest eine der obigen Bedingungen (a) des Einleitungsvorgangs zum Einleiten des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs durch eine Bedienperson, (b) eines des Fahrzeugstarts, (c) einer Temperatur unterhalb eines Schwellenwerts oder (d) der Behinderung der optischen Erfassung des optischen Sensors durch Schnee oder Eis erfasst wird.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug weist die Vorrichtung eine Vorgangsbeendungs-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Beendungsvorgangs zum Beenden des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs durch eine Bedienperson; und/oder eine Fahrzeugstartabschluss-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Abschlusses des Fahrzeugstarts; und/oder einen Zeitnehmer zum Erfassen eines Ablaufs einer vorgegebenen Zeitspanne ab einer Einleitung des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs auf, und die Steuereinheit beendet den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang durch die Fluidstrahl-Einheit, wenn ein Beendungsvorgang zum Beenden des Schnee/Eis-Entferungsvorgangs und/oder der Abschluss des Fahrzeugstarts und/oder eine Temperatur der Umgebungsluft oder des optischen Sensors, die höher als ein vorgegebener Wert ist, und/oder ein Verschwinden des zuvor durch die Hindernis-Erfassungseinheit erfassten Eises oder Schnees und/der der Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne ab einer Einleitung des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs erfasst wird.
Auf diese Weise wird das Spritzen des Fluids von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung beendet, wenn zumindest eine der obigen Bedingungen (a) des Beendungsvorgangs zum Beenden des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs durch eine Bedienperson, (b) des Abschlusses des Startens des Fahrzeugs, (c) einer Temperatur, die gleich einem Schwellenwert oder höher ist, (d) des Verschwindens des zuvor durch die Hindernis-Erfassungseinheit erfassten Eises oder Schnees oder (e) des Ablaufs der vorgegebenen Zeitspanne ab einer Einleitung des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs erfasst wird.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug leitet die Steuereinheit den Reinigungsvorgang des optischen Sensors nach dem Einleiten des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs ein. Auf diese Weise werden, selbst wenn der Schnee/Eis-Entfernungsvorgang dazu führt, dass der Schnee oder das Eis schmilzt und Wassertropfen von dem geschmolzenen Schnee/Eis an der Linse oder dem Linsen-Deckglas anhaften, die Wassertropfen auf der Linse oder dem Linsen-Deckglas auf geeignete Weise entfernt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Abdeckung für einen optischen Sensor zur Verwendung in einem Fahrzeug auf: ein Sensorgehäuse, das durch einen Körper zum Einfassen eines optischen Sensors mit einer Linse und durch eine Oberseite bzw. einen Deckel bzw. einen Aufsatz aufweist, die einen oberen Bereich des optischen Sensors im eingefassten Zustand abdeckt, gebildet wird; und eine Oberseitenheizung zum Erhitzen der Oberseite des Sensorgehäuses auf. Da die Oberseitenheizung zum Erhitzen der Oberseite des Sensorgehäuses mit dem darin aufgenommenen Sensor vorgesehen ist, verhindert die Hitze der Oberseitenheizung die Ansammlung von Schnee oder Eis auf der Oberseite bzw. die Hitze schmilzt den angesammelten Schnee oder das angesammelte Eis, wodurch verhindert wird, dass die Linse oder das Linsen-Deckglas durch Schnee oder Eis verdeckt wird und die optische Erfassung des optischen Sensors behindert wird, wenn der optische Sensor in einem schneereichen Land eingesetzt wird.
Gemäß der Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug weist diese weiterhin eine Reinigungsöffnung in dem Sensorgehäuse zum Spritzen eines von einem Reinigungsfluidtank bereitgestellten Reinigungsfluids auf, wobei das Reinigungsfluid in Richtung der Linse des optischen Sensors oder in Richtung eines Linsen-Deckglases, das der Linse bei vorgesehenem Linsen-Deckglas als Linsenabdeckung gegenüberliegt, gespritzt wird. Weil die Reinigungsöffnung in dem Sensorgehäuse zum Spritzen eines Reinigungsfluids vorgesehen ist, werden die auf der Oberfläche der Linse oder die auf der Oberfläche des Linsen-Deckglases haftenden Fremdkörper von dem aus der Reinigungsöffnung gespritzten Fluid entfernt.
Gemäß der Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug ist die Oberseite des in einem Fahrzeug montierten Sensorgehäuses, das einen darin eingefassten optischen Sensor aufweist, in einer Form ausgebildet, die einen geneigten Abschnitt oder einen gebogenen Abschnitt aufweist, der sich aus einer Ebene herausneigt. Auf diese Weise wird ein Ansammeln des Schnees/das Verbleiben des Schnees auf der Oberseite des Sensorgehäuses erschwert bzw. ein Entfernen des Schnees von der Oberfläche erleichtert, wenn dieser schmilzt.
Gemäß der Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug, ist die Reinigungsöffnung nahe der Oberseite des Sensorgehäuses angeordnet und erhitzt die Oberseitenheizung sowohl die Oberseite als auch die Reinigungsöffnung. Auf diese Weise wird zusätzlich zur Verhinderung einer Ansammlung von Schnee auf der Oberseite oder zum Schmelzen des auf der Oberseite angesammelten Schnees durch das Spritzen von erhitztem Fluid, das von dem Reinigungsfluidtank bereitgestellt wird, um der Reinigungsöffnung zugeführt zu werden, in Richtung der Linse oder dem Linsen-Deckglas, der an der Linse oder dem Linsen-Deckglas haftende Schnee oder das Eis entfernt, oder ein Trüben der Linse/des Linsen-Deckglases verhindert.
Gemäß der Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug, ist eine Düsenheizung zum Erhitzen der Reinigungsdüse separat von der Oberseitenheizung vorgesehen, d.h. zusätzlich zu der Oberseitenheizung vorgesehen. In diesem Fall wird ebenfalls das erhitzte Fluid, das während der Zufuhr von dem Tank zu der Düse erhitzt wird, in Richtung der Linse oder dem Linsen-Deckglas gespritzt, wobei der Schnee oder das Eis von der Linse oder dem Linsen-Deckglas geschmolzen und entfernt wird, oder ein Trüben der Linse oder des Linsen-Deckglases verhindert wird.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug weist die Vorrichtung: die Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 14; eine Steuereinheit zum Steuern des Reinigungsvorgangs durch die Reinigungsdüse gemäß Anspruch 15 und eines Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung gemäß Anspruch 15; und eine Sensorlinse des optischen Sensors auf. Auf diese Weise entfernt die optische Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug Fremdkörper auf der Linse oder dem Linsen-Deckglas durch den Reinigungsvorgang durch die Reinigungsdüse. Weiterhin verhindert die Hitze verbreitende Oberseitenheizung die Ansammlung von Schnee auf der Oberseite oder schmilzt den angesammelten Schnee, selbst wenn die Vorrichtung in schneereichen Ländern verwendet wird.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug weist die Vorrichtung eine Fahrzeugstart-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Startens des Fahrzeugs auf, und die Steuereinheit leitet einen Heizvorgang durch die Oberseitenheizung ein, wenn die Fahrzeugstart-Erfassungseinheit das Starten des Fahrzeugs erfasst. Auf diese Weise wird, wenn eine Bedienperson mit der Bedienung des Fahrzeugs beginnt, beispielsweise durch Einschalten eines Zugangsschalters oder Einschalten der Zündung des Fahrzeugs, die Ansammlung von Schnee auf der Oberseite verhindert oder angesammelter Schnee auf der Oberseite geschmolzen.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug weist die Vorrichtung weiterhin eine Fahrzeugstartabschluss-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Abschlusses des Startens des Fahrzeugs auf, und die Steuereinheit setzt den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung nach dem Einleiten des Heizvorgangs als Reaktion auf die Erfassung des Startens des Fahrzeugs durch die Fahrzeugstart-Erfassungseinheit bis zur Erfassung des Abschlusses des Startens des Fahrzeugs durch die Fahrzeugstartabschluss-Erfassungseinheit fort. Auf diese Weise wird, bis eine Bedienperson die Bedienung des Fahrzeug beendet, beispielsweise durch Ausschalten des Zugangsschalters oder Ausschalten der Zündung des Fahrzeugs, die Ansammlung von Schnee auf der Oberseite verhindert oder angesammelter Schnee auf der Oberseite geschmolzen.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug weist die Vorrichtung einen Zeitnehmer zum Erfassen eines Ablaufs einer vorgegebenen Zeitspanne ab einer Einleitung des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung auf, und die Steuereinheit setzt den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung nach dem Einleiten des Heizvorgangs als Reaktion auf die Erfassung des Startens des Fahrzeugs durch die Fahrzeugstart-Erfassungseinheit bis zur Erfassung des Ablaufs der vorgegebenen Zeitspanne ab dem Einleiten des Heizvorgangs von dem Zeitnehmer fort. Auf diese Weise wird, bis zum Ablaufen einer vorgegebenen Zeitspanne nachdem die Bedienperson beispielsweise den Zugangsschalter oder die Zündung des Fahrzeugs eingeschaltet hat, die Ansammlung von Schnee auf der Oberseite verhindert oder angesammelter Schnee auf der Oberseite geschmolzen.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug weist die Vorrichtung eine Temperaturerfassungseinheit zur Erfassung der Temperatur der Umgebungsluft oder des optischen Sensors auf, und die Steuereinheit leitet den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung ein, wenn die von der Temperaturerfassungseinheit erfasste Temperatur niedriger ist als ein vorgegebener Wert. Auf diese Weise wird, wenn die erfasste Temperatur niedriger ist als ein vorgegebener Wert, die Ansammlung von Schnee auf der Oberseite verhindert oder angesammelter Schnee auf der Oberseite geschmolzen.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug führt die Steuereinheit den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung nach dem Einleiten des Heizvorgangs als Reaktion darauf, dass die von der Temperaturerfassungseinheit erfassten Temperatur niedriger ist als ein vorgegebener Wert, weiter fort, bis die von der Temperaturerfassungseinheit erfasste Temperatur gleich einem vorgegebenen Wert oder höher ist. Auf diese Weise wird, bis die erfasste Temperatur höher ist als ein vorgegebener Wert, die Ansammlung von Schnee auf der Oberseite verhindert oder angesammelter Schnee auf der Oberseite geschmolzen.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug weist die Vorrichtung einen Zeitnehmer zum Erfassen eines Ablaufs einer vorgegebenen Zeitspanne ab einer Einleitung des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung auf, und die Steuereinheit setzt den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung nach dem Einleiten des Heizvorgangs als Reaktion darauf, dass die von der Temperaturerfassungseinheit erfasste Temperatur niedriger ist als ein vorgegebener Wert, bis zur Erfassung des Ablaufs der vorgegebenen Zeitspanne ab dem Einleiten des Heizvorgangs von dem Zeitnehmer fort. Auf diese Weise wird der Heizvorgang, zur Verhinderung der Ansammlung von Schnee auf der Oberseite oder zum Schmelzen von angesammeltem Schnee, bis zum Ablauf des vorbestimmten Zeitintervalls vom Absinken der Temperatur unter den vorbestimmten Wert fortgesetzt.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug weist die Vorrichtung: einen Aufnahmen-Analysator zur Analyse einer von dem optischen Sensor gemachten Aufnahme; und eine Ansammlungserfassungseinheit zur Erfassung einer Ansammlung von Schnee oder Eis auf der Oberseite des Sensorgehäuses auf der Basis des Ergebnisses der Analyse der Aufnahme durch den Aufnahmen-Analysator auf, wobei die Steuereinheit den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung einleitet, wenn eine Ansammlung von Schnee oder Eis auf der Oberseite des Sensorgehäuses durch die Ansammlungserfassungseinheit erfasst wird. Auf diese Weise wird, wenn die Ansammlung von Schnee erfasst wird, auf der Oberseite angesammelter Schnee geschmolzen und die Ansammlung von Schnee auf der Oberseite im Folgenden verhindert.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug führt die Steuereinheit den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung nach Erfassung der Ansammlung von Schnee oder Eis auf der Oberseite des Sensorgehäuses durch die Ansammlungserfassungseinheit weiter, bis die Ansammlung von Schnee und Eis von der Ansammlungserfassungseinheit nicht erfasst wird. Auf diese Weise wird, wenn die Ansammlung von Schnee auf der Oberseite erfasst wird, auf der Oberseite angesammelter Schnee geschmolzen, bis kein Schnee auf der Oberseite erfasst wird, und die Ansammlung von Schnee auf der Oberseite wird im Folgenden verhindert.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug weist die Vorrichtung einen Zeitnehmer zum Erfassen eines Ablaufs einer vorgegebenen Zeitspanne ab einer Einleitung des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung auf, und die Steuereinheit setzt den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung nach dem Einleiten des Heizvorgangs als Reaktion auf die Erfassung der Ansammlung von Schnee und Eis durch die Ansammlungserfassungseinheit bis zur Erfassung des Ablaufs der vorgegebenen Zeitspanne ab dem Einleiten des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung von dem Zeitnehmer fort. Auf diese Weise wird der auf der Oberseite angesammelte Schnee nach der Erfassung von angesammeltem Schnee auf der Oberseite bis zum Ablaufen der vorgegebenen Zeitspanne geschmolzen, und die Ansammlung von Schnee auf der Oberseite wird im Folgenden verhindert.
Gemäß der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug leitet die Steuereinheit den Reinigungsvorgang durch die Reinigungsdüse nach Einleitung des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung ein. Auf diese Weise werden, selbst wenn der Schnee/Eis-Entfernungsvorgang ein Schmelzen des Schnees oder des Eises verursacht, und das Anhaften von Wassertropfen von geschmolzenem Schnee/Eis an der Linse oder dem Linsen-Deckglas verursacht, diese Wassertropfen von der Linse oder dem Linsen-Deckglas entfernt.
Die Erfindung sowie zusätzliche Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden anhand der folgenden Beschreibung, der angehängten Ansprüche und dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine Darstellung einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer optischen Sensorvorrichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Einzelteildarstellung einer Kameraabdeckung und einer Kamera;
3 eine perspektivische Ansicht der optischen Sensorvorrichtung im eingebauten Zustand in einem Fahrzeug;
4 ein Funktionsblockdiagramm der optischen Sensorvorrichtung;
5 einen Ablaufplan eines Vorgangs in der optischen Sensorvorrichtung;
6 eine Darstellung einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer optischen Sensorvorrichtung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ein der 4 entsprechendes Funktionsblockdiagramm der optischen Sensorvorrichtung der zweiten Ausführungsform;
8 einen der 5 entsprechenden Ablaufplan eines Vorgangs in der optischen Sensorvorrichtung in der zweiten Ausführungsform;
9 eine Darstellung einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer optischen Sensorvorrichtung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 eine der 2 entsprechende Einzelteildarstellung einer Kameraabdeckung und einer Kamera der dritten Ausführungsform;
11 ein der 4 entsprechendes Funktionsblockdiagramm der optischen Sensorvorrichtung der dritten Ausführungsform;
12 einen der 5 entsprechenden Ablaufplan eines Vorgangs in der optischen Sensorvorrichtung der dritten Ausführungsform;
13 ein Darstellung einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer Abwandlung der optischen Sensorvorrichtung gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 eine der 13 entsprechende Darstellung einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Abwandlung der optischen Sensorvorrichtung gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 eine der 13 entsprechende Darstellung einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Abwandlung der optischen Sensorvorrichtung gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
16 eine der 13 entsprechende Darstellung einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Abwandlung der optischen Sensorvorrichtung gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
17 eine der 13 entsprechende Darstellung einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Abwandlung der optischen Sensorvorrichtung gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
18 eine der 13 entsprechende Darstellung einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Abwandlung der optischen Sensorvorrichtung gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
19 ein Darstellung einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer optischen Sensorvorrichtung einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
20 eine Einzelteildarstellung einer Kameraabdeckung und einer Kamera;
21 eine perspektivische Darstellung der optischen Sensorvorrichtung im eingebauten Zustand in einem Fahrzeug;
22 ein Funktionsblockdiagramm der optischen Sensorvorrichtung;
23 einen Ablaufplan eines Vorgangs in der optischen Sensorvorrichtung;
24 weitere Darstellungen einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer optischen Sensorvorrichtung einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
25 ein der 22 entsprechendes Funktionsblockdiagramm der optischen Sensorvorrichtung der fünften Ausführungsform;
26 weitere Darstellungen einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer optischen Sensorvorrichtung einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
27 eine der 21 entsprechende perspektivische Ansicht der optischen Sensorvorrichtung im eingebauten Zustand in einem Fahrzeug;
28 weitere Darstellungen einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer der 28 entsprechenden Abwandlung der optischen Sensorvorrichtung gemäß der vierten bis sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
29 eine der 28 entsprechende Darstellung einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Abwandlung der optischen Sensorvorrichtung gemäß der vierten bis sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
30 eine der 28 entsprechende Darstellung einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Abwandlung der optischen Sensorvorrichtung gemäß der ersten bis sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
31 eine der 28 entsprechende Darstellung einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Abwandlung der optischen Sensorvorrichtung der vierten bis sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
32 eine der 28 entsprechende Darstellung einer (a) Vorderansicht und (b) einer Seitenquerschnittsansicht einer der 28 entsprechenden Abwandlung der optischen Sensorvorrichtung der vierten bis sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

(Erste Ausführungsform)
Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der eine Kamera als optischer Sensor verwendet wird, wird unter Bezug auf die 1 bis 5 erläutert. Eine optische Sensoreinheit 1 (d. h. eine optische Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug in den Ansprüchen) weist, wie in 1 dargestellt ist, eine Kameraabdeckung 2 (d. h. eine Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug in den Ansprüchen) und eine Kamera 3 (d. h. einen optischen Sensor in den Ansprüchen) auf, die lösbar darin angebracht ist. Eine vordere Seite eines Gehäuses 4 der Kamera 3 (siehe 1 (a)) weist eine Linse 5 und eine hintere Seite des Gehäuses 4 (siehe 1 (b)) weist eine (nicht dargestellte) Stromversorgungsleitung, um die Kamera 3 mit Strom zu versorgen, und eine (nicht dargestellte) Bildsignal-Ausgabeleitung zur Ausgabe von daraus enthaltenen Bildsignalen auf. Die Linse 5 ist eine Weitwinkellinse zur Erfassung eines Bildes mit einem weiten Winkel, deren Linsenoberfläche 5a in einer gebogenen Form ausgeführt ist.
Ein Inneres des unteren Teils eines Körpers 6 (d. h. ein Sensorgehäuse in den Ansprüchen) der Kameraabdeckung 2 ist ein Kameragehäuse 7 zur Aufnahme der Kamera 3 (d. h. einer Sensorkörper-Abdeckung in den Ansprüchen) und eine Rückseite des unteren Teils des Körpers 6 weist eine Öffnung 8 auf. Die Kamera 3 wird wie in 2 dargestellt von außerhalb des Kameragehäuses 7 durch die Öffnung 8 in dem Kameragehäuse 7 montiert oder durch die Öffnung 8 aus dem Kameragehäuse 7 nach außen herausgenommen.
Ein Inneres des oberen Teils des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 ist ein Düsengehäuse 10 zur Aufnahme einer Reinigungsdüse 9 (d. h. einer Fluidstrahl-Einheit in den Ansprüchen). Das heißt, dass die Reinigungsdüse 9 im oberen Bereich der Kamera 3 angeordnet ist. Die Reinigungsdüse 9 weist einen Kanal 11 zum Durchführen des Reinigungsfluids (d. h., eines Fluids in den Ansprüchen) auf und der Kanal 11 verzweigt sich an seinem Ende in aufwärtiger Richtung und in abwärtiger Richtung. Ein in die abwärtige Richtung abzweigendes Ende 11a des Kanals 11 weist eine in einem von dem Körper 6 freiliegenden Zustand angeordnete Reinigungsöffnung 12 für den optischen Sensor auf, und ein in die aufwärtige Richtung abzweigendes Ende 11b des Kanals 11 weist eine in einem von dem Körper 6 freiliegenden Zustand angeordnete Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 auf.
Die Reinigungsöffnung 12 für den optischen Sensor ist in einem oberen vorderen Bereich der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 angeordnet und hat eine von dem oberen vorderen Bereich der Linsenoberfläche 5a auf die Linsenoberfläche 5a abwärts gerichtete Strahlrichtung (d. h. die in 1 (b) mit dem Pfeil „A“ gezeigte Richtung), um das Reinigungsfluid in Richtung der Linsenoberfläche 5a zu spritzen. Die Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 ist in einem oberen vorderen Bereich der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 und gleichzeitig in einem oberen Bereich der Reinigungsöffnung 12 für den optischen Sensor angeordnet, und hat eine aufwärts gerichtete (d. h. die in 1 (b) mit dem Pfeil „B“ gezeigte Richtung), in Richtung eines Bereichs gerichtete Strahlrichtung, der einen oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a und gleichzeitig einen oberen Bereich der oberen Fläche 14 des Körpers 6 (d. h. einen Bereich „P“ in 1 (b)) umfasst, um das Reinigungsfluid in Richtung eines Bereichs zu spritzen, der den oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a und oberen Bereich der oberen Fläche 14 des Körpers 6 umfasst. Zusätzlich dazu ist die Strahlrichtung des Reinigungsfluids der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 außerhalb eines Erfassungswinkels der Kamera 3 (d. h. des Winkels „θ“ in 1 (b)). Ein Basisabschnitt 11c des Kanals 11 weist einen an der Rückseite des Körpers 6 angeschlossenen flexiblen Schlauch 15 auf.
Die nach der oben beschriebenen Art ausgelegte optische Sensoreinheit 1 ist an einem oberen Ende einer Heckscheibe 203 einer Fahrzeugkarosserie 201 unter Verwendung einer Metallfassung 202 montiert, wie beispielsweise in 3 dargestellt ist, wodurch es der Kamera 3 ermöglicht wird, eine bezüglich einer ebenen Richtung abwärtige optische Erfassungsrichtung zu haben, um eine Ansicht der Rückseite der Fahrzeugkarosserie 201 zu haben, wobei sich die obere Fläche 14 (d.h. eine Sensoroberseiten-Abdeckung in den Ansprüchen) des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 von ihrer Rückseite zu ihrer Vorderseite neigt. Die Kamera 3 dient mit anderen Worten als eine Rückansichts-Kamera, um die Rückseite des Fahrzeugs zu betrachten, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Weiterhin erschwert die geneigte Position der Kamera 3 zusammen mit der oberen Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 eine Ansammlung von Schnee auf der oberen Fläche 14 oder erleichtert ein Abgleiten und Entfernen von Schnee von der oberen Fläche 14, wenn sich Schnee darauf angesammelt hat.
4 zeigt ein Funktionsblockdiagramm des elektrischen Aufbaus der optischen Sensoreinheit 1 und der dazugehörigen Schaltkreise. Die optische Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung weist als unverzichtbare Bauteile die optische Sensoreinheit 1 und eine Steuereinheit 16 auf. Die Steuereinheit 16 (d. h. eine Steuereinheit, eine Vorgangseinleitungs-Erfassungseinheit, eine Fahrzeugstart-Erfassungseinheit, eine Temperaturerfassungseinheit, eine Hindernis-Erfassungseinheit, eine Vorgangsbeendungs-Erfassungseinheit, eine Fahrzeugstartabschluss-Erfassungseinheit und ein Zeitnehmer in den Ansprüchen) ist als weitere Teile aufweisender Mikrocomputer ausgelegt, um Bildaufnahmevorgänge der Kamera 3 zu steuern und um einen Reinigungsvorgang des optischen Sensors und einen Schnee/Eis-Entfernungsvorgang durch Spritzen des Reinigungsfluids von der Reinigungsöffnung 12 für den optischen Sensor und der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 durch Betätigen eines Motors 18 in einem Reinigungsfluidtank 17 basierend auf der Durchführung eines zuvor gespeicherten Steuerungsprogramms zu steuern. In diesem Fall ist der Reinigungsfluidtank 17 in einem Motorraum in der Fahrzeugkarosserie 201 angeordnet.
Wenn der Motor 18 angetrieben wird, wird das in dem Reinigungsfluidtank 17 gespeicherte Reinigungsfluid durch den Schlauch 15 der Reinigungsdüse 9 zugeführt und das der Reinigungsdüse 9 zugeführte Reinigungsfluid wird durch den Wasserdruck mit hohem Druck aus der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 zur selben Zeit in einen Bereich, der den oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a und den oberen Bereich der oberen Fläche 14 des Körpers 6 umfasst, gespritzt, wie es mit hohem Druck aus der Reinigungsöffnung 12 für den optischen Sensor in Richtung der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 gespritzt wird. In diesem Fall bedeutet „Spritzen des Fluids“ eine Bereitstellung des Reinigungsfluids in Form eines Sprühnebels, eine Bereitstellung einer angemessenen Menge des Reinigungsfluids in einer im Vergleich zu der Sprühnebelform größeren granulären Form oder eine stoßartige Bereitstellung des Reinigungsfluids in einem Schwall einer vorgegebenen Menge an Reinigungsfluid oder im Grunde genommen jede Art des Spritzens, um den beabsichtigten Effekt der vorliegenden Erfindung zu erzielen. Das Fluid kann geradlinig oder in einem weiten Winkel verteilt gespritzt werden.
In einem Fahrzeuginnenraum ist ein Flüssigkeitskristall-Anzeigegerät (LCD-Display) 19 angeordnet, um ein Bild anzuzeigen, das dem eines von der Kamera 3 eingegebenen Videosignals nach der Decodierung des eingegebenen Videosignals entspricht. Die Steuereinheit 16 analysiert das auf dem Flüssigkeitskristall-Anzeigegerät 19 angezeigte Bild und bestimmt, ob Schnee oder Eis in dem Bild enthalten sind, und bestimmt, ob die optische Erfassung der Kamera 3 durch Schnee oder Eis behindert wird.
Ein Strahlschalter 20 ist ein Schalter, der durch eine Bedienperson betätigbar ist und der bei Betätigung durch eine Bedienperson ein Betätigungs-Erfassungssignal an die Steuereinheit 16 ausgibt. Nach Erhalt einer Eingabe des Betätigungs-Erfassungssignals von dem Strahlschalter 20 treibt die Steuereinheit 16 den Motor 18 durch Ausgabe eines Antriebs-Anweisungssignals an den Motor 18 an. In diesem Fall kann der Strahlschalter 20 ein mechanischer Schalter oder ein Berührungsschalter sein, der als Bildschirmanzeige auf dem Flüssigkeitskristall-Anzeigegerät 19 vorzusehen ist.
Eine Thermometervorrichtung 21 misst die Temperatur des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 (d. h. die Temperatur der optischen Sensoreinheit 1) und die gemessene Temperatur wird als Temperatursignal an die Steuereinheit 16 ausgegeben. Nach Erhalt der Eingabe des Temperatursignals von der Thermometervorrichtung 21 analysiert die Steuereinheit 16 anschließend das Temperatursignal, um die Temperatur des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 zu erfassen. Zusätzlich weist die Steuereinheit 16 eine Zeitmessfunktion zur Zeitmessung auf.
Eine Fahrzeugnetzwerk-Schnittstelleneinheit 22, die Eingaben eines ACC-Signals, das einen EIN/AUS-Zustand eines Zubehörschalters (ACC-Schalters) anzeigt, ein IG-Signal, das einen EIN/AUS-Zustand eines Zündschalters (IG-Schalters) anzeigt, ein Gangpositionssignal, das die Gangsposition anzeigt, ein Scheibenwischerbetätigungssignal, das den Betätigungszustand eines Scheibenwischers anzeigt, und Ähnliches von einer Vielzahl an in dem Fahrzeug montierten Sensoren und Steuereinheiten (ECUs) über ein Fahrzeugnetzwerk (Fahrzeug LAN) 23 erhält, gibt die Signale an die Steuereinheit 16 aus. Nach Erhalt der Vielzahl an Signalen von der Fahrzeugnetzwerk-Schnittstelleneinheit 22 (LAN-Schnittstelleneinheit) analysiert die Steuereinheit 16 die Signale, um den EIN/AUSZustand des ACC-Schalters, den EIN/AUS-Zustand des IG-Schalters, die Gangposition, den Betätigungszustand des Scheibenwischers und Ähnliches zu erfassen.
Der Betrieb der obigen Konfiguration wird unter Bezug auf 5 erklärt.
Die Steuereinheit 16 bestimmt, ob die Einleitungsbedingungen für den Reinigungsvorgang des optischen Sensors und den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang erfüllt sind (Schritt S1), und bestimmt, ob eine Bedingung zum Beenden des Reinigungsvorgangs des optischen Sensors und des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs erfüllt sind, wenn sie sich in einem eingeschalteten Zustand befindet (d. h. wenn sich die optische Sensoreinheit 1 in einem arbeitsbereiten Zustand befindet) (Schritt S2).
Wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass die Einleitungsbedingungen für den Reinigungsvorgang des optischen Sensors und den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang erfüllt sind, und zwar basierend darauf, ob zumindest eine der Bedingungen erfüllt ist, d.h. eine Eingabe des Betätigungs-Erfassungssignals des Strahlschalters 20 entsprechend einer Betätigung von diesem durch die Bedienperson, ein Einschalten des ACC-Schalters oder des IG-Schalters entsprechend einem Eingabesignal von der Fahrzeugnetzwerk-Schnittstelleneinheit 22, die Temperatur des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 gemäß einem Temperatursignal der Thermometervorrichtung 21 niedriger als ein vorgegebener Wert ist oder gemäß dem auf dem Flüssigkeitskristall-Anzeigegerät 19 angezeigten Bild eine Behinderung der optischen Erfassung durch die Kamera 3 vorliegt (Schritt S1, JA), gibt die Steuereinheit 16 das Betätigungssignal an den Motor 18 aus, um den Reinigungsvorgang des optischen Sensors und den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang einzuleiten (Schritt S3).
In diesem Fall wird das in dem Reinigungsfluidtank 17 gespeicherte Reinigungsfluid mit hohem Druck aus der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 zur selben Zeit in Richtung eines Bereichs gespritzt, der den oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a und den oberen Bereich der oberen Fläche 14 des Körpers 6 umfasst, wie es mit hohem Druck aus der Reinigungsöffnung 12 für den optischen Sensor in Richtung der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 gespritzt wird. Auf diese Weise werden durch das Spritzen des Reinigungsfluids aus der Reinigungsöffnung 12 für den optischen Sensor Fremdkörper, die auf der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 haften, entfernt und durch das Spritzen des Reinigungsfluids aus der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 zapfenförmig von der oberen Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 in den vorderen oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 hineinragender Schnee und hineinragendes Eis entfernt.
Wenn anschließend die Steuereinheit 16 bestimmt, dass die Beendungsbedingungen für den Reinigungsvorgang des optischen Sensors und den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang erfüllt sind, und zwar basierend darauf, ob nach dem Einleiten des Reinigungsvorgangs des optischen Sensors und des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs zumindest eine der Bedingungen erfüllt ist, d.h. eine Eingabe des Betätigungs-Erfassungssignals des Strahlschalters 20 entsprechend einer Betätigung von diesem durch die Bedienperson, ein Ausschalten des ACC-Schalters oder des IG-Schalters entsprechend einem Eingabesignal von der Fahrzeugnetzwerk-Schnittstelleneinheit 22, die Temperatur des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 entsprechend einem Temperatursignal der Thermometervorrichtung 21 gleich oder höher als ein vorgegebener Wert ist, entsprechend dem auf dem Flüssigkeitskristall-Anzeigegerät 19 angezeigten Bild keine Behinderung der optischen Erfassung durch die Kamera 3 vorliegt oder eine vorbestimmte Zeitspanne ab einer Einleitung des Reinigungsvorgangs des optischen Sensors und des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs abgelaufen ist (Schritt S2, JA), beendet die Steuereinheit 16 die Ausgabe des Betätigungssignals an den Motor 18, um den Motor 18 anzuhalten und den Reinigungsvorgang des optischen Sensors und den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang zu beenden (Schritt S4).
In diesem Fall können die Bedingungen beliebig kombiniert werden, um den Reinigungsvorgang des optischen Sensors und den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang einzuleiten und zu beenden. Das heißt, dass zum Beispiel der Reinigungsvorgang des optischen Sensors und der Schnee/Eis-Entfernungsvorgang durch das Einschalten des ACC-Schalters oder des IG-Schalters eingeleitet und durch Betätigen des Strahlschalters 20 durch die Bedienperson beendet werden können.
Da in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform die Reinigungsöffnung 12 für den optischen Sensor, die das Reinigungsfluid in Richtung der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 spritzt, und die Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 das Reinigungsfluid in Richtung eines Bereichs, der den oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a umfasst, spritzt, in der Kameraabdeckung 2 vorgesehen sind, in der die Kamera 3 lösbar montiert ist, werden durch das Spritzen des Reinigungsfluids durch die Reinigungsöffnung 12 für den optischen Sensor Fremdkörper auf der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 auf geeignete Weise entfernt und durch Spritzen des Reinigungsfluids der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 zapfenförmig von der oberen Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 in den vorderen oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 hineinragender Schnee und hineinragendes Eis auf geeignete Weise entfernt.
Da ferner das Reinigungsfluid in Richtung eines Bereichs außerhalb des Erfassungswinkels der Kamera 3 gespritzt wird, werden Schnee und Eis außerhalb des Erfassungswinkels der Kamera 3 entfernt, wodurch von außerhalb des Erfassungswinkels in den Erfassungswinkel hineinhängender Schnee und hineinhängendes Eis sicher entfernt wird. Da das Reinigungsfluid in Richtung eines Bereichs gespritzt wird, der den oberen Bereich der oberen Fläche 14 des Körpers 6 umfasst, werden sowohl zapfenförmig in den vorderen oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 hineinragender Schnee und hineinragendes Eis, als auch auf der oberen Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 angesammelter Schnee und angesammeltes Eis auf geeignete Weise entfernt.
Da der Kanal 11 zum Durchlassen des Reinigungsfluids, das in Richtung der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 gespritzt wird, und der Kanal 11 zum Durchlassen des Reinigungsfluids, das in Richtung eines Bereichs gespritzt wird, der den oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a umfasst, als ein einziger Kanal 11 ausgeführt sind, wird zur Entfernung von Fremdkörpern auf der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 und zur Entfernung von dem von der oberen Fläche 14 des Körpers 6 zapfenförmig in den vorderen oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a hineinragenden Schnee und hineinragenden Eis das gleiche Fluid verwendet, wodurch die Konfiguration der optischen Sensoreinheit 1 durch die Verwendung eines einzigen Fluidtyps vereinfacht wird.
(Zweite Ausführungsform)
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die 6 bis 8 erklärt. Um die Erklärung kurz zu halten, konzentriert sich die Erklärung auf die Unterschiede der vorliegenden Ausführungsform zu der ersten Ausführungsform. Im Vergleich zu der ersten Ausführungsform, bei der zwei Vorgänge gleichzeitig durchgeführt werden, werden in der vorliegenden Ausführungsform der Reinigungsvorgang des optischen Sensors und der Schnee/Eis-Entfernungsvorgang alternativ oder nacheinander durchgeführt.
Das heißt, wie in 6 dargestellt ist, weist eine Reinigungsdüse 33 einen Kanal 34 zum Durchführen des Reinigungsfluids auf, dessen in abwärtiger Richtung abzweigendes Ende 34a eine in einem von dem Körper 6 freiliegenden Zustand angeordnete Reinigungsöffnung 35 für den optischen Sensor aufweist und dessen in aufwärtiger Richtung abzweigendes Ende 34b eine in einem von dem Körper 6 freiliegenden Zustand angeordnete Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 36 aufweist. Zusätzlich ist ein elektromagnetisches Ventil 37 (das heißt, eine Strahldruck-Einstelleinheit in den Ansprüchen) an einem Verzweigungspunkt angeordnet. Das elektromagnetische Ventil 37 schaltet zwischen zwei Zuständen: ein Spritzen des Reinigungsfluids nur von der Reinigungsöffnung 35 für den optischen Sensor durch Unterbrechen des Stroms an Reinigungsfluid zu der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 36 und ein Spritzen des Reinigungsfluids nur von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 36 durch Unterbrechen des Stroms an Reinigungsfluid zu der Reinigungsöffnung 35 für den optischen Sensor.
Ein Schalter 38 des elektromagnetischen Ventils ist ein durch die Bedienperson betätigbarer Schalter, der bei einer Betätigung durch die Bedienperson ein Betätigungs-Erfassungssignal an die Steuereinheit 16 ausgibt. Wenn die Steuereinheit 16 eine Eingabe des Betätigungs-Erfassungssignals von dem Schalter 38 des elektromagnetischen Ventils erhält, ändert sie einen Ausgangspegel eines Betriebs-Anweisungssignals an das elektromagnetische Ventil 37. Zusätzlich kann der Schalter 38 des elektromagnetischen Ventils ein mechanischer Schalter oder ein auf dem Bildschirm des Flüssigkeitskristall-Anzeigegeräts 19 angezeigter Berührungsschalter sein.
Das elektromagnetische Ventil 37 steuert in einer Zeitspanne, bei der zum Beispiel ein hoher Ausgangspegel eines Betriebs-Anweisungssignals von der Steuereinheit 16 eingegeben wird, nur das von der Reinigungsöffnung 35 für den optischen Sensor gespritzte Reinigungsfluid oder steuert in einer Zeitspanne, bei der zum Beispiel ein niedriger Ausgangspegel eines Betriebs-Anweisungssignals von der Steuereinheit 16 eingegeben wird, nur das von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 36 gespritzte Reinigungsfluid.
Die Steuereinheit 16 bestimmt, ob eine Einleitungsbedingung des Reinigungsvorgangs des optischen Sensors oder des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs erfüllt ist (Schritt S11), und bestimmt, ob eine Beendungsbedingung des Reinigungsvorgangs des optischen Sensors oder des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs erfüllt ist, wenn sie sich in einem eingeschalteten Zustand befindet (d. h. wenn die optische Sensoreinheit 1 sich in einem betriebsbereiten Zustand befindet) (Schritt S12), und bestimmt, ob eine Schaltbedingung für das elektromagnetische Ventil 37 erfüllt ist (Schritt S13).
Wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass die Einleitungsbedingung des Reinigungsvorgangs des optischen Sensors oder des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs erfüllt ist, und zwar basierend darauf, ob zumindest eine der Bedingungen erfüllt ist, d.h. eine Eingabe des Betätigungs-Erfassungssignals des Strahlschalters 20 entsprechend einer Betätigung von diesem durch die Bedienperson, ein Einschalten des ACC-Schalters oder des IG-Schalters entsprechend einem Eingabesignal von der Fahrzeugnetzwerk-Schnittstelleneinheit 22, die Temperatur des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 entsprechend einem Temperatursignal der Thermometervorrichtung 21 niedriger als ein vorgegebener Wert ist, oder gemäß dem auf dem Flüssigkeitskristall-Anzeigegerät 19 angezeigten Bild eine Behinderung der optischen Erfassung durch die Kamera 3 vorliegt (Schritt S11, JA), gibt die Steuereinheit 16 das Betätigungssignal an den Motor 18 aus, um den Reinigungsvorgang des optischen Sensors und den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang einzuleiten (Schritt S14). In diesem Fall wird das in dem Reinigungsfluidtank 17 gespeicherte Reinigungsfluid mit hohem Druck aus der Reinigungsöffnung 35 für den optischen Sensor in Richtung der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 gespritzt, wenn das elektromagnetische Ventil 37 so geschaltet ist, dass Reinigungsfluid nur zu der Reinigungsöffnung 35 für den optischen Sensor strömt, oder wird das Reinigungsfluid mit hohem Druck aus der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 36 in Richtung eines Bereichs gespritzt, der den oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a und den oberen Bereich der oberen Fläche 14 des Körpers 6 umfasst, wenn das elektromagnetische Ventil 37 so geschaltet ist, dass Reinigungsfluid nur zu der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 36 strömt.
Wenn anschließend die Steuereinheit 16 bestimmt, dass die Beendungsbedingungen für den Reinigungsvorgang des optischen Sensors und den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang erfüllt sind, und zwar basierend darauf, ob nach dem Einleiten des Reinigungsvorgangs des optischen Sensors und des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs zumindest eine der Bedingungen erfüllt ist, d.h.eine Eingabe des Betätigungs-Erfassungssignals des Strahlschalters 20 entsprechend einer Betätigung von diesem durch die Bedienperson, ein Ausschalten des ACC-Schalters oder des IG-Schalters entsprechend einem Eingabesignal von der Fahrzeugnetzwerk-Schnittstelleneinheit 22, die Temperatur des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 entsprechend einem Temperatursignal der Thermometervorrichtung 21 gleich oder höher als ein vorgegebener Wert ist, gemäß dem auf dem Flüssigkeitskristall-Anzeigegerät 19 angezeigten Bild keine Behinderung der optischen Erfassung durch die Kamera 3 vorliegt oder eine vorbestimmte Zeitspanne ab einer Einleitung des Reinigungsvorgangs des optischen Sensors und des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs abgelaufen ist (Schritt S12, JA), beendet die Steuereinheit 16 die Ausgabe des Betätigungssignals an den Motor 18, um den Motor 18 anzuhalten und den Reinigungsvorgang des optischen Sensors und den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang zu beenden (Schritt S15).
Wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass die Schaltbedingung für das elektromagnetische Ventil 37 erfüllt ist, und zwar basierend auf der Erfüllung von zumindest einem aus mehreren Zuständen nach dem Einleiten des Reinigungsvorgangs des optischen Sensors und des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs, d.h. einer Eingabe des Betätigungs-Erfassungssignals des Schalters 38 des elektromagnetischen Ventils entsprechend einer Betätigung von diesem durch die Bedienperson oder der Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne ab einer Einleitung des Reinigungsvorgangs des optischen Sensors und des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs (Schritt S13, JA), ändert sie den Ausgangspegel eines Betriebs-Anweisungssignals an das elektromagnetische Ventil 37, um zwischen dem Reinigungsvorgang des optischen Sensors und dem Schnee/Eis-Entfernungsvorgang zu schalten (Schritt S16).
Bei der obigen Konfiguration zum Schalten zwischen dem Reinigungsvorgang des optischen Sensors und dem Schnee/Eis-Entfernungsvorgang kann zuerst der Schnee/Eis-Entfernungsvorgang und nach Beendung des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs der Reinigungsvorgang des optischen Sensors eingeleitet werden. Das heißt, wenn die Steuereinheit 16 aufgrund eines auf dem Flüssigkeitskristall-Anzeigegerät 19 angezeigten Bildes bestimmt, dass die optische Erfassung der Kamera 3 behindert ist, kann sie das elektromagnetische Ventil 37 so schalten, dass Reinigungsfluid nur zu der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 36 strömt, um den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang einzuleiten, und wenn die Steuereinheit 16 aufgrund eines auf dem Flüssigkeitskristall-Anzeigegerät 19 angezeigten Bildes bestimmt, dass die optische Erfassung der Kamera 3 nicht behindert ist, kann sie das elektromagnetische Ventil 37 so schalten, dass Reinigungsfluid nur zu der Reinigungsöffnung 35 des optischen Sensors strömt, um den Reinigungsvorgang des optischen Sensors einzuleiten.
Da in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform der Reinigungsvorgang des optischen Sensors, bei dem Reinigungsfluid in Richtung der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 gespritzt wird, und der Schnee/Eis-Entfernungsvorgang, bei dem Reinigungsfluid in Richtung eines Bereichs gespritzt wird, der den oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a umfasst, so ausgelegt sind, dass sie alternativ durchgeführt werden, kann eine Abnahme des Strahldrucks des Reinigungsfluids aufgrund der Aufteilung des Reinigungsfluids in zwei Richtungen verhindert werden, wodurch ein Einstellen des Strahldrucks des Reinigungsfluids von der Reinigungsöffnung 35 für den optischen Sensor und der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 36 auf einen geeigneten Wert zur adäquaten Entfernung von Fremdkörpern von der Linsenoberfläche 5a und adäquaten Entfernung von zapfenförmig von der oberen Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 in den oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a hineinragendem Schnee und hineinragendem Eis ermöglicht wird.
(Dritte Ausführungsform)
Die dritte Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezug auf die 9 bis 12 erklärt. Die Erklärung konzentriert sich auf die Unterschiede der vorliegenden Ausführungsform zu der ersten Ausführungsform, um die Erklärung kurz zu halten. In der vorliegenden Ausführungsform gibt es, im Vergleich zu dem nur einen Fluidkanal der ersten Ausführungsform, zwei separate Kanäle, um das Fluid von der Reinigungsöffnung für den optischen Sensor und von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung zu spritzen.
Wie in 9 dargestellt ist eine Kameraabdeckung 2 in einer optischen Sensoreinheit 1 so konfiguriert, dass sie im Inneren des oberen Teils eines Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 ein Düsengehäuse 10 zur Unterbringung einer Reinigungsdüse 44 für den optischen Sensor und einer Schnee/Eis-Entfernungsdüse 45 aufweist. Die Reinigungsdüse 44 für den optischen Sensor und die Schnee/Eis-Entfernungsdüse 45 verlaufen parallel. Die Reinigungsdüse 44 für den optischen Sensor weist einen Kanal 47 für Reinigungsfluid für den optischen Sensor zum Durchführen des Reinigungsfluids auf und an einem Ende 47a des Kanals 47 ist eine von dem Körper 6 freiliegende, in eine abwärtige Richtung abzweigende Reinigungsöffnung 48 für den optischen Sensor vorgesehen. Die Reinigungsöffnung 48 für den optischen Sensor ist auf dieselbe Weise wie die Reinigungsöffnung 12 für den optischen Sensor der ersten Ausführungsform in dem vorderen oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 angeordnet und weist eine nach unten gerichtete Strahlrichtung auf (d. h. die in 9 (b) mit dem Pfeil „C“ gezeigte Richtung), die von dem oberen vorderen Bereich der Linsenoberfläche 5a auf die Linsenoberfläche 5a gerichtet ist, um Reinigungsfluid in Richtung der Linsenoberfläche 5a zu spritzen.
Die Schnee/Eis-Entfernungsdüse 45 weist einen Schnee/Eis-Entfernungskanal 49 zum Durchlassen des Reinigungsfluids auf und an einem Ende 49a des in eine aufwärtige Richtung abzweigenden Schnee/Eis-Entfernungskanals 49 ist eine von dem Körper 6 freiliegende Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 50 vorgesehen. Die Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 50 ist in dem vorderen oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 und gleichzeitig genauso wie die Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 der ersten Ausführungsform in einem oberhalb der Reinigungsöffnung 48 für den optischen Sensor liegenden Bereich angeordnet und weist eine nach oben gerichtete Strahlrichtung auf (d. h. die in 9 (b) mit dem Pfeil „D“ gezeigte Richtung), die auf einen Bereich gerichtet ist, der einen oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a und gleichzeitig den oberen Bereich einer oberen Fläche 51 des Körpers 6 (d. h. einem Bereich „Q“ in 9 (b)) umfasst, um Reinigungsfluid in Richtung eines Bereichs zu spritzen, der einen oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a und den oberen Bereich einer oberen Fläche 14 des Körpers 6 umfasst. Zusätzlich ist die Strahlrichtung des Reinigungsfluids von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 50 außerhalb des Erfassungswinkels der Kamera 3. Ein Basisabschnitt 47b des Kanals 47 weist einen an der Rückseite des Körpers 6 angeschlossenen flexiblen Schlauch 52 auf und ein Basisabschnitt 49b des Schnee/Eis-Entfernungskanals 49 weist einen an der Rückseite des Körpers 6 angeschlossenen flexiblen Schlauch 53 auf.
Ein Reinigungsstrahl-Schalter 54 des optischen Sensors ist ein Schalter, der von einem Bedienperson betätigt werden kann, und gibt bei der Bestätigung durch eine Bedienperson ein Betätigungs-Erfassungssignal an die Steuereinheit 16 aus. Nach Erhalt des Betätigungs-Erfassungssignals von dem Reinigungsstrahl-Schalter 54 treibt die Steuereinheit 16 durch Ausgabe eines Betätigungsanweisungssignals an den Motor 57 den Motor 57 in dem Reinigungsfluidtank 17 an. Der Motor 57 fördert im angetriebenen Zustand das Reinigungsfluid von dem Reinigungsfluidtank 17 durch den Schlauch 52 zu der Reinigungsdüse 44 für den optischen Sensor und zu der Reinigungsöffnung 48 für den optischen Sensor, um mit hohem aufgebrachten Druck in Richtung der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 gespritzt zu werden.
Ein Schnee/Eis-Entfernungsstrahl-Schalter 55 ist ein Schalter, der von einem Bedienperson betätigt werden kann, und gibt bei der Betätigung durch eine Bedienperson ein Betätigungs-Erfassungssignal an die Steuereinheit 16 aus. Nach Erhalt des Betätigungs-Erfassungssignals von dem Schnee/Eis-Entfernungsstrahl-Schalter 55 treibt die Steuereinheit 16 durch Ausgabe eines Betätigungsanweisungssignals an den Motor 58 den Motor 58 in dem Reinigungsfluidtank 17 an. Der Motor 58 fördert im angetriebenen Zustand das Reinigungsfluid von dem Reinigungsfluidtank 17 durch den Schlauch 53 zu der Schnee/Eis-Entfernungsdüse 45 und zu der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 50, um mit hohem aufgebrachten Druck in Richtung eines Bereichs gespritzt zu werden, der den oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a und den oberen Bereich der oberen Fläche 51 des Körpers 6 einschließt. Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform das Reinigungsfluid von dem Reinigungsfluidtank 17 sowohl für die Reinigungsöffnung 48 als auch für die Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 50 bereitgestellt wird, können zwei Reinigungsfluidtanks vorgesehen sein, wovon einer ein Reinigungsfluid für die Reinigungsöffnung 48 und der andere das Reinigungsfluid für die Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 50 bereitstellen kann.
Die Steuereinheit 16 bestimmt, ob eine Einleitungsbedingung für den Reinigungsvorgang des optischen Sensors (Schritt S1) und ob eine Einleitungsbedingung für den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang (Schritt S22) erfüllt ist, und bestimmt, ob eine Beendungsbedingung für den Reinigungsvorgang des optischen Sensors (Schritt S23) und ob eine Beendungsbedingung für den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang (Schritt S24) erfüllt ist, wenn sie sich in einem eingeschalteten Zustand befindet (d. h. wenn sich die optische Sensoreinheit 1 in einem Betriebszustand befindet).
Wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass die Einleitungsbedingung für den Reinigungsvorgang des optischen Sensors erfüllt ist (Schritt S21, JA), und zwar basierend auf der Erfüllung von beispielsweise einer Eingabe des Betätigungs-Erfassungssignals des Reinigungsstrahl-Schalters 54 entsprechend einer Betätigung von diesem durch die Bedienperson, gibt die Steuereinheit 16 ein Betätigungsanweisungssignal an den Motor 58 zum Antreiben des Motors 58 und zum Einleiten des Reinigungsvorgangs des optischen Sensors (Schritt S25) aus. In diesem Fall wird das in dem Reinigungsfluidtank 17 gespeicherte Reinigungsfluid von der Reinigungsöffnung 48 für den optischen Sensor in Richtung der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 gespritzt.
Wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass die Einleitungsbedingungen für den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang erfüllt sind, und zwar basierend darauf, ob zumindest eine der Bedingungen erfüllt ist, d.h. eine Eingabe des Betätigungs-Erfassungssignals des Schnee/Eis-Entfernungsstrahl-Schalters 55 entsprechend einer Betätigung von diesem durch die Bedienperson, ein Einschalten des ACC-Schalters oder des IG-Schalters entsprechend einem Eingabesignal von der Fahrzeugnetzwerk-Schnittstelleneinheit 22, die Temperatur des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 entsprechend einem Temperatursignal der Thermometervorrichtung 21 niedriger als ein vorgegebener Wert ist oder entsprechend dem auf dem Flüssigkeitskristall-Anzeigegerät 19 angezeigten Bild eine Behinderung der optischen Erfassung durch die Kamera 3 vorliegt (Schritt S22, JA), gibt die Steuereinheit 16 ferner das Betätigungssignal an den Motor 57 aus, um den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang einzuleiten (Schritt S26). In diesem Fall wird das in dem Reinigungsfluidtank 17 gespeicherte Reinigungsfluid von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 50 in Richtung eines Bereichs gespritzt, der den oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a und den oberen Bereich der oberen Fläche 51 des Körpers 6 umfasst.
Wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass die Beendungsbedingung für den Reinigungsvorgang des optischen Sensors erfüllt ist (Schritt S23, JA), und zwar basierend auf der Erfüllung von beispielsweise einer Eingabe des Betätigungs-Erfassungssignals des Reinigungsstrahl-Schalters 54 des optischen Sensors entsprechend einer Betätigung von diesem durch die Bedienperson, beendet die Steuereinheit 16 die Ausgabe des Betätigungsanweisungssignals an den Motor 57, um das Antreiben des Motors 57 und den Reinigungsvorgang des optischen Sensors zu beenden (Schritt S27).
Wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass die Beendungsbedingung für den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang erfüllt ist, und zwar basierend darauf, ob nach Einleitung des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs zumindest eine der Bedingungen erfüllt ist, d.h. eine Eingabe des Betätigungs-Erfassungssignals des Schnee/Eis-Entfernungsstrahl-Schalters 55 entsprechend einer Betätigung von diesem durch die Bedienperson, ein Ausschalten des ACC-Schalters oder des IG-Schalters entsprechend einem Eingabesignal von der Fahrzeugnetzwerk-Schnittstelleneinheit 22, die Temperatur des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 entsprechend einem Temperatursignal der Thermometervorrichtung 21 gleich oder höher als ein vorgegebener Wert ist, entsprechend dem auf dem Flüssigkeitskristall-Anzeigegerät 19 angezeigten Bild keine Behinderung der optischen Erfassung durch die Kamera 3 vorliegt oder eine vorgegebene Zeitspanne seit Einleitung des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs abgelaufen ist (Schritt S24, JA), beendet die Steuereinheit 16 die Ausgabe des Betätigungssignals an den Motor 58, um den Motor 58 anzuhalten und den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang zu beenden (Schritt S28).
Dabei können die Bedingungen zum Einleiten oder Beenden des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs beliebig kombiniert werden. Das heißt, die Steuereinheit 16 kann den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang als Reaktion auf ein Einschalten des ACC-Schalters oder des IG-Schalters einleiten und kann den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang als Reaktion auf eine Betätigung des Schnee/Eis-Entfernungsstrahl-Schalters 55 durch die Bedienperson beenden.
In der oben beschriebenen dritten Ausführungsform sind der Kanal 47 zum Reinigen des optischen Sensors zum Durchlassen des Reinigungsfluids, das in Richtung der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 gespritzt werden soll, und der Schnee/Eis-Entfernungskanal 49 zum Durchlassen des Reinigungsfluids, das in Richtung eines Bereichs, der den oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a umfasst, gespritzt werden soll, als zwei separate Kanäle ausgeführt, das heißt, es kann dasselbe Fluid oder es können zwei verschiedene Fluide sein, was in Abhängigkeit der Umgebung oder Durchführungsbeschränkungen beliebig bestimmt werden kann. Weiterhin kann das Spritzen von Fluid von der Reinigungsöffnung 48 für den optischen Sensor und das Spritzen von Fluid von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 50 unabhängig durchgeführt werden.
(Abwandlung der ersten bis dritten Ausführungsform)
Die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf die folgenden Arten modifiziert oder erweitert werden.
Der optische Sensor kann eine andere Vorrichtung als eine Kamera 3 sein, solange sie eine Linse 5 aufweist und eine physikalische Größe optisch messen kann, wie beispielsweise Lasersensoren oder Ähnliches.
Das Fluid kann komprimierte Luft oder Ähnliches sein und aus der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 50 kann komprimierte Luft ausgestoßen werden, während in der dritten Ausführungsform aus der Reinigungsöffnung 48 für den optischen Sensor Reinigungsflüssigkeit gespritzt wird. Weiterhin kann die Reinigungsflüssigkeit und/oder die komprimierte Luft vor dem Ausstoßen durch die Öffnungen durch einen Heizer erhitzt werden. Auf diese Weise kann der Schnee oder das Eis auf der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 und der von der oberen Fläche 14 des Körpers 6 in den vorderen oberen Bereich der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 hineinragende Schnee oder hineinragendes Eis sicher entfernt werden.
Als Einleitungsbedingungen für den Reinigungsvorgang des optischen Sensors können die folgenden Bedingungen dienen: die Erfassung eines Gangwechsels in einen Rückwärtsgang, die Erfassung eines Scheibenwischvorgangs oder die Erfassung eines anhaftenden Objekts in einem Bild. Weiterhin können Kombinationen dieser Bedingungen verwendet werden.
Die Kameraabdeckung 2 kann einen Gewichtssensor zum Erfassen eines Gewichts auf der oberen Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 aufweisen und, wenn das erfasste Gewicht einen vorgegebenen Wert überschreitet kann ein Schnee/Eis-Entfernungsvorgang eingeleitet werden und nach Einleitung des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs durch Einschalten eines Heizungsschalters kann der Schnee/Eis-Entfernungsvorgang beendet werden, wenn das erfassten Gewicht auf der oberen Fläche 14 einen vorgegebenen Wert unterschreitet.
Als obere Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 kann eine gekrümmte Fläche vorgesehen sein, so dass eine Ansammlung des Schnees auf der oberen Fläche 14 des Körpers 6 erschwert bzw. ein Entfernen von Schnee von der oberen Fläche 14 des Körpers 6 erleichtert wird.
Indem die Anzahl an Reinigungsvorgängen des optischen Sensors gezählt wird und indem erfasst wird, dass die Fremdkörper nach einer vorgegebenen Anzahl an Reinigungsvorgängen oder einer vorgegebenen Zeitdauer des Reinigungsvorgangs nicht entfernt sind, kann die Bedienperson mitgeteilt werden, dass der Reinigungsvorgang fehlgeschlagen ist. Die Mitteilung des fehlgeschlagenen Reinigungsvorgangs an die Bedienperson kann über eine Anzeige auf einem Informationsbildschirm einer Anzeigeeinheit durchgeführt werden oder es kann ein Leitsignal über einen (nicht dargestellten) Lautsprecher ausgegeben werden oder es kann eine Vibration bzw. elektrische Stimulation durch ein Lenkrad oder durch einen Sitz, die einen Generator einer Vibration bzw. einer elektrischen Stimulation aufweisen, bereitgestellt werden. Weiterhin können unterschiedliche Arten der Benachrichtigung kombiniert werden. Das heißt, dass zur Benachrichtigung eine optische, akustische und/oder haptische Wahrnehmung verwendet werden kann.
Nach der Einleitung des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs kann der Reinigungsvorgang des optischen Sensors automatisch eingeleitet werden, und diese Konfiguration ermöglicht die Entfernung von Wassertropfen durch den Reinigungsvorgang des optischen Sensors selbst dann, wenn Wassertropfen, die von bei dem Schnee/Eis-Entfernungsvorgang geschmolzenem Schnee/Eis herrühren, auf der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 haften.
Die Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 zum Beispiel durch eine wasserabweisende, hydrophile, photokatalytische oder fäulnisverhindernde Behandlung behandelt sein oder eine wasserabweisende, hydrophile, photokatalytische oder eine fäulnisverhindernde Beschichtung aufweisen. Auf diese Weise kann ein Anhaften von Fremdkörpern auf der Linsenoberfläche 5a verhindert werden, und/oder ein geeignetes Reinigen der Linsenoberfläche 5a selbst bei Anhaften von Fremdkörpern auf der Linsenoberfläche 5a ermöglicht werden.
Anstatt aufwärts kann das Reinigungsfluid von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 abwärts gespritzt werden, indem die Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 oberhalb der oberen Fläche 14 des Körpers 6 angeordnet wird, um auf der oberen Fläche 14 des Körpers 6 angesammelten Schnee und angesammeltes Eis zu entfernen. Zusätzlich kann das Fluid seitwärts gespritzt werden, indem die Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 an einem Ort seitlich oberhalb der oberen Fläche 14 des Körpers 6 angeordnet wird, um auf der oberen Fläche 14 des Körpers 6 angesammelten Schnee und angesammeltes Eis zu entfernen.
Die Spritzrichtung des Fluids kann abgesehen von einer aufwärtigen Richtung jede die obere Fläche 14 des Körpers 6 einschließende Richtung sein, solange das gespritzte Fluid effektiv den Schnee oder das Eis entfernt, welches die optische Erfassung des optischen Sensors behindert. Das heißt, ist, dass wie in den 13 bis 15 gezeigt die Spritzrichtung des Fluids eine ebene oder horizontale Richtung sein kann.
In 13 kann in einem Körper 6 einer Kameraabdeckung 2 einer optischen Sensoreinheit 1 eine Reinigungsdüse 9 untergebracht sein und an einem in abwärtiger Richtung abzweigenden Ende 65a eines Kanals 65 kann eine in einem von dem 6 64 freiliegenden Zustand angeordnete Reinigungsöffnung 66 für den optischen Sensor vorgesehen sein und an einem in horizontaler Richtung abzweigenden Ende 65b des Kanals 65 kann eine in einem von dem Körper 6 freiliegenden Zustand angeordnete Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 67 vorgesehen sein. Auf diese Weise wird das Reinigungsfluid von der Reinigungsöffnung 66 in Richtung der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 gespritzt und gleichzeitig Reinigungsfluid von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 67 in horizontaler Richtung gespritzt. In dieser Konfiguration, bei der das Fluid in horizontaler Richtung gespritzt wird, kann das gespritzte Fluid nicht den Schnee oder das Eis in einem Bereich oberhalb der gespritzten Richtung E in 13 schmelzen oder entfernen, aber aufgrund der Position der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 67 oberhalb der Linsenoberfläche 5a kann durch das Fluid von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 67 von oberhalb der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 hängender Schnee, der die Linsenoberfläche 5a bedeckt, oder von oberhalb der Linsenoberfläche 5a hängendes Eis, das die Linsenoberfläche 5a bedeckt, geschmolzen werden, wodurch die optische Erfassung der Kamera 3 gewährleistet wird.
Zusätzlich kann, wie in 14 gezeigt ist, die Reinigungsdüse 9 in den Körper 6 der Kameraabdeckung 2 einer optischen Sensoreinheit 1 angeordnet sein und kann an dem in abwärtiger Richtung abzweigenden Ende 65a des Kanals 65 eine in einem von dem Körper 6 freiliegenden Zustand angeordnete Reinigungsöffnung 66 für den optischen Sensor vorgesehen sein und kann an dem in horizontaler Richtung abzweigenden Ende 65b des Kanals 65 eine in einem von dem Körper 6 freiliegenden Zustand angeordnete Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 67 vorgesehen sein, wobei an dem Verzweigungspunkt des Kanals 65 ein elektromagnetisches Ventil 37 vorgesehen ist.
Weiterhin kann, wie in 15 gezeigt ist, eine Kameraabdeckung 2 einer optischen Sensoreinheit 1 die Reinigungsdüse 44 für den optischen Sensor und eine Schnee/Eis-Entfernungsdüse 45 aufweisen. Die Reinigungsdüse 44 für den optischen Sensor und die Schnee/Eis-Entfernungsdüse 45 verlaufen parallel zu einem Körper 6. Die Schnee/Eis-Entfernungsdüse 45 kann einen Schnee/Eis-Entfernungskanal 85 aufweisen und an einem Ende 85a des Schnee/Eis-Entfernungskanal 85 kann zum Spritzen des Reinigungsfluids in horizontaler Richtung eine in einem von dem Körper 6 freiliegenden Zustand angeordnete Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 vorgesehen sein. In diesem Fall kann das gespritzte Fluid ebenfalls nicht den Schnee oder das Eis in einem Bereich oberhalb der gespritzten Richtung F in 15 schmelzen oder entfernen, aber aufgrund der Position der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 oberhalb der Linsenoberfläche 5a kann durch das Fluid von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 von oberhalb der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 hängender Schnee, der die Linsenoberfläche 5a bedeckt, oder von oberhalb der Linsenoberfläche 5a hängendes Eis, das die Linsenoberfläche 5a bedeckt, geschmolzen werden, wodurch die optische Erfassung der Kamera 3 gewährleistet wird.
Wenn eine transparente Glasabdeckung vor der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 angeordnet ist, kann das Fluid, wie in den 16 bis 18 gezeigt ist, anstatt in Richtung der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 in Richtung der Glasoberfläche der Glasabdeckung gespritzt werden.
Mit anderen Worten, eine Kameraabdeckung 2 einer optischen Sensoreinheit 1 kann, wie in 16 gezeigt ist, ein aus einem transparenten Bauteil hergestelltes Abdeckglas 93 vor der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 aufweisen und die Reinigungsdüse 9 der ersten Ausführungsform kann vorgesehen sein, um Reinigungsfluid von der Reinigungsöffnung 12 für den optischen Sensor in Richtung einer Glasoberfläche 93a des Abdeckglas 93 zu spritzen.
Weiterhin kann, wie in 17 gezeigt ist, eine Kameraabdeckung 2 einer optischen Sensoreinheit 1 ein aus einem transparenten Bauteil hergestelltes Abdeckglas 103 vor der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 aufweisen und kann die Reinigungsdüse 33 der zweiten Ausführungsform vorgesehen sein, um Reinigungsfluid von der Reinigungsöffnung 35 für den optischen Sensor in Richtung einer Glasoberfläche 103a des Abdeckglases 103 zu spritzen.
Weiterhin kann, wie in 18 gezeigt ist, eine Kameraabdeckung 2 einer optischen Sensoreinheit 1 ein aus einem transparenten Bauteil hergestelltes Abdeckglas 113 vor der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 aufweisen und können die Reinigungsdüse 44 für den optischen Sensor der dritten Ausführungsform und die Schnee/Eis-Entfernungsdüse 45 vorgesehen sein und kann das Reinigungsfluid von der Reinigungsöffnung 48 für den optischen Sensor in Richtung der Glasoberfläche 113a des Abdeckglases 113 gespritzt werden.
In der Konfiguration, bei der das Abdeckglas 93 der Linse 5 der Kamera 3 gegenüberliegt, kann das Fluid anstelle von Reinigungswasser komprimierte Luft sein. Zusätzlich kann eine Heizung 136 zum Heizen des Reinigungsfluids und/oder der komprimierten Luft vorgesehen sein. Zusätzlich kann die Glasoberfläche 93a des Abdeckglases 93 behandelt sein und eine wasserabweisende, hydrophile, photokatalytische oder fäulnisverhindernde Beschichtung aufweisen. Weiterhin kann in der Konfiguration, bei der das Abdeckglas 93 der Linse 5 der Kamera 3 gegenüberliegt, die Schnee/Eis-Entfernungsöffnung 13 so ausgelegt sein, dass sie, wie in den 13 bis 15 gezeigt ist, das Reinigungsfluid in eine horizontale Richtung spritzt.
In der Konfiguration, bei der das Abdeckglas der Linse 5 der Kamera 3 gegenüberliegt, können ein Wischer zum Wischen der Oberfläche des Abdeckglases, eine Rotationsvorrichtung zum Rotieren des Abdeckglases, eine Vibrationsvorrichtung zum Versetzen des Abdeckglases in Schwingungen mittels Schallwellen oder niederfrequenter Wellen, eine Luftstrahlvorrichtung zum Blasen von Luft in Richtung des Abdeckglases oder ähnliche Vorrichtungen vorgesehen sein und kann die Glasoberfläche der Glasabdeckung nach dem Reinigungsvorgang des optischen Sensors gewischt, rotiert, durch Schallwellen oder niederfrequente Wellen in Schwingungen versetzt oder mit Luft angeblasen werden. Auf diese Weise bleibt kein Reinigungsfluid auf der Glasoberfläche der Glasabdeckung haften.
Die optische Sensoreinheit 1 kann, zusätzlich zu einem Ort oberhalb einer Heckscheibe 203 einer Fahrzeugkarosserie 201, an einem Ort unter einem an einer Fahrzeugseite montierten Seitenspiegel angeordnet werden, um eine hintere Seite des Fahrzeugs abzubilden. Das heißt, eine Kamera 3 kann an zwei oder mehr Orten vorgesehen sein.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die optische Sensoreinheit 1 und die Steuereinheit 16 jeweils als erforderliche Teile des optischen Sensors für ein Fahrzeug inbegriffen. Die Steuereinheit 16 kann jedoch auch als ein Teil der Kameraabdeckung 2 ausgeführt sein.
(Vierte Ausführungsform)
Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der eine Kamera 3 als der optische Sensor verwendet wird, wird unter Bezug auf die 19 bis 23 erklärt. Wie in 1 dargestellt ist, weist eine optische Sensoreinheit 1 (d. h. eine optische Sensorvorrichtung in den Ansprüchen) eine Kameraabdeckung 2 (d. h. eine Abdeckung für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug in den Ansprüchen) und eine darin lösbar montierte Kamera 3 (d. h. einen optischen Sensor in den Ansprüchen) auf. Eine Vorderseite eines Gehäuses 4 der Kamera 3 (siehe 19 (a)) weist eine Linse 5 auf und eine Rückseite des Gehäuses 4 (siehe 19 (b)) weist eine (nicht dargestellte) Stromversorgungsleitung zur Versorgung der Kamera 3 mit Strom und eine (nicht dargestellte) Bildsignal-Ausgabeleitung zur Ausgabe von daraus entnommenen Bildsignalen auf. Die Linse 5 ist eine Weitwinkellinse zur Erfassung eines Bildes in einem weiten Winkel, deren Linsenoberfläche 5a in einer gebogenen Form ausgeführt ist.
Ein Inneres des unteren Teils eines Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 ist ein Kameragehäuse 7 zur Aufnahme der Kamera 3 (d. h. eine Sensorkörper-Abdeckung in den Ansprüchen) und eine Rückseite des unteren Teils des Körpers 6 weist eine Öffnung 8 auf. Die Kamera 3 wird, wie in 20 dargestellt ist, von außerhalb des Kameragehäuses 7 durch die Öffnung 8 in das Kameragehäuse 7 montiert oder durch die Öffnung 8 aus dem Kameragehäuse 7 nach außen herausgenommen.
Ein Inneres des oberen Teils des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 ist ein Düsengehäuse 10 zur Aufnahme einer Reinigungsdüse 9. Mit anderen Worten, die Reinigungsdüse 9 ist in einem oberen Bereich der Kamera 3 angeordnet. Die Reinigungsdüse 9 ist im Wesentlichen „L-förmig“ ausgebildet, wobei ein Basisabschnitt 9a der Reinigungsdüse 9 an der Rückseite des Körpers 6 an einem flexiblen Schlauch 15 angeschlossen ist und ein Ende 9b zu einer abwärtigen Richtung hin geöffnet ist, um als Reinigungsöffnung 12 zu dienen. Aufgrund der Zapfenform des vorderen oberen Teils des Gehäuses 4 ist die Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 genau unterhalb des Endes 9b der Reinigungsdüse 9 (d. h. der Reinigungsöffnung 12) angeordnet, wenn die Kamera 3 normal in dem Gehäuse 4 angeordnet ist (d. h. im normalen, in der 19 dargestellten Verwendungszustand).
An der oberen Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 ist eine Oberseitenheizung 114 (d. h. eine Oberseitenheizeinrichtung in den Ansprüchen) eingebettet vorgesehen. Die Oberseitenheizung 114 ist beispielsweise ein Heizdraht und deckt im Wesentlichen die gesamte Oberfläche des Körpers 6 von der Vorder- bis zur Rückseite ab. Der Heizdraht gibt bei Energiezufuhr (wenn ein elektrischer Strom angelegt wird) Hitze ab und die Hitze des Heizdrahts wird an die oberen Fläche 14 des Körpers 6 geleitet und weiter nach außen (einen Raum oberhalb) des Körpers 6 abgegeben. Die auf diese Weise in die obere Fläche 14 eingebettete Oberseitenheizung 114 der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise abgewandelt werden und eine platten- oder folienförmige Heizung sein, die an einer Rückseite der oberen Fläche 14 des Körpers 6 angeordnet ist, solange die obere Fläche 14 beheizt wird.
Eine Reinigungsdüsenheizung 115 (d. h. eine Düsenheizeinrichtung in den Ansprüchen) ist für die Reinigungsdüse 9 so vorgesehen, dass sie die betroffene Reinigungsdüse 9 umgibt. Die Reinigungsdüsenheizung 115 ist ebenso wie die oben angeführte Oberseitenheizung 114 ein Heizdraht und bedeckt den gesamten Körper 6 von der Vorder- bis zur Rückseite. In diesem Fall gibt der Heizdraht bei Stromzufuhr Wärme ab und die Wärme des Heizdrahts wird zu der Reinigungsdüse 9 in Richtung des Reinigungsfluids, das in der Reinigungsdüse 9 strömt, geleitet.
Die auf die oben beschriebenen Weise ausgeführte optische Sensoreinheit 1 ist an einem oberen Ende einer Heckscheibe 203 einer Fahrzeugkarosserie 201 unter Verwendung einer Metallfassung 202 montiert, wie beispielsweise in 21 dargestellt ist, wodurch ermöglicht wird, dass die Kamera 3 eine bezüglich einer (Horizontal-)Ebene abwärts gerichtete optische Erfassungsrichtung hat, um eine Ansicht der Rückseite der Fahrzeugkarosserie 201 zu haben, wobei die obere Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 von ihrer Rückseite zu ihrer Vorderseite geneigt ist. Die Kamera 3 dient mit anderen Worten als eine Rückansichts-Kamera, um die Rückseite des Fahrzeugs zu betrachten, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Weiterhin erschwert die geneigte Position der Kamera 3 zusammen mit der oberen Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 eine Ansammlung von Schnee auf der oberen Fläche 14 bzw. erleichtert ein Abgleiten und Entfernen von Schnee von der oberen Fläche 14, wenn sich Schnee darauf angesammelt hat.
22 zeigt ein Funktionsblockdiagramm einer elektrischen Konfiguration der optischen Sensoreinheit 1 und der dazugehörigen Schaltkreise. In der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung sind die optische Sensoreinheit 1 und die Steuereinheit 16 jeweils als unverzichtbare Teile inbegriffen. Die Steuereinheit 16 (d. h. eine Steuereinheit, eine Fahrzeugstart-Erfassungseinheit, eine Fahrzeugstartabschluss-Erfassungseinheit, ein Zeitnehmer, eine Temperaturerfassungseinheit, ein Aufnahmen-Analysator, eine Ansammlungserfassungseinheit in den Ansprüchen) ist als weitere Teile aufweisender Mikrocomputer ausgelegt, um basierend auf der Durchführung eines zuvor gespeicherten Steuerungsprogramms Bildaufnahmevorgänge der Kamera 3, einen Reinigungsvorgang durch die Reinigungsdüse durch Antreiben eines Motors 18 in einem Reinigungsfluidtank 17 und einen Heizvorgang durch die Oberseitenheizung 114 und den Reinigungsdüsenheizung 115 zu steuern.
In diesem Fall wird, wenn der Motor 18 angetrieben wird, ein in dem Reinigungsfluidtank 17 gespeichertes Reinigungsfluid durch den Schlauch 15 der Reinigungsdüse 9 zugeführt und das der Reinigungsdüse 9 zugeführte Reinigungsfluid von der Reinigungsöffnung 12 durch den Wasserdruck in Richtung der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 gespritzt. In diesem Fall bedeutet „Spritzen des Fluids“ eine Bereitstellung des Reinigungsfluids in Form eines Sprühnebels, eine Bereitstellung einer geeigneten Menge an Reinigungsfluid in einer im Vergleich zu der Sprühnebelform größerer granulären Form oder eine stoßartige Bereitstellung des Reinigungsfluids in einem Schwall einer vorgegebenen Menge an Reinigungsfluid und im Grunde genommen jede Arte des Spritzens, um den beabsichtigten Effekt der vorliegenden Erfindung zu erzielen. Weiterhin ist der Reinigungsfluidtank 17 in einem Motorraum der Fahrzeugkarosserie 201 angeordnet.
In einem Fahrzeuginnenraum ist ein Flüssigkeitskristall-Anzeigegerät 19 angeordnet, um ein Bild anzuzeigen, das dem von der Kamera 3 eingegebenen Videosignal nach der Decodierung des eingegebenen Videosignals entspricht. Die Steuereinheit 16 analysiert das auf dem Flüssigkeitskristall-Anzeigegerät 19 angezeigte Bild und bestimmt, ob Schnee oder Eis in dem Bild enthalten ist, und bestimmt, ob die optische Erfassung der Kamera 3 durch Schnee oder Eis behindert wird.
Ein Reinigungsschalter 26 ist ein Schalter, der von der Bedienperson betätigt werden kann und bei einer Betätigung durch eine Bedienperson ein Betätigungs-Erfassungssignal an die Steuereinheit 16 ausgibt. Nach Erhalt eines Betätigungs-Erfassungssignals von dem Strahlschalter 20 treibt die Steuereinheit 16 den Motor 18 durch die Ausgabe eines Antriebs-Anweisungssignals an den Motor 18 an. Das von der Steuereinheit 16 an den Motor 18 ausgegebene Antriebs-Anweisungssignal ist beispielsweise ein Pegelsignal und die Reinigungsoperation durch die Reinigungsdüse 9 wird durchgeführt, solange das Pegelsignal einen hohen Ausgangspegel hat, der einen „EIN“-Zustand anzeigt.
Ein Oberseitenheizungsschalter 24 ist ein von der Bedienperson betätigbarer Schalter, der bei einer Betätigung des Oberseitenheizungsschalters 24 durch die Bedienperson ein Betätigungs-Erfassungssignal an die Steuereinheit 16 ausgibt. Nach Erhalt eines Betätigungs-Erfassungssignals von dem Oberseitenheizungsschalter 24 gibt die Steuereinheit 16 ein Betriebs-Anweisungssignal an die Oberseitenheizung 114 aus, um die Oberseitenheizung 114 zu betreiben. Das von der Steuereinheit 16 an die Oberseitenheizung 114 ausgegebene Betriebs-Anweisungssignal ist beispielsweise ebenfalls ein Pegelsignal, und der Heizvorgang durch die Oberseitenheizung 114 wird durchgeführt, solange das Pegelsignal einen „EIN“-Zustand anzeigt.
Ein Reinigungsdüsenheizungsschalter 25 ist ein Schalter, der von der Bedienperson betätigt werden kann, und der bei einer Betätigung des Reinigungsdüsenheizungsschalters 25 durch eine Bedienperson ein Betätigungs-Erfassungssignal an die Steuereinheit 16 ausgibt. Nach Erhalt eines Betätigungs-Erfassungssignals von dem Reinigungsdüsenheizungsschalter 25 gibt die Steuereinheit 16 ein Betriebs-Anweisungssignal an die Reinigungsdüsenheizung 115 aus, um die Reinigungsdüsenheizung 115 zu betreiben. Das von der Steuereinheit 16 an die Reinigungsdüsenheizung 115 ausgegebene Betriebs-Anweisungssignal ist beispielsweise ebenfalls ein Pegelsignal und der Heizvorgang durch die Oberseitenheizung 114 wird durchgeführt, solange das Pegelsignal einen „EIN“-Zustand anzeigt. Die oben angeführten Schalter, Oberseitenheizungsschalter 24, Reinigungsdüsenheizungsschalter 25 und Reinigungsschalter 26, können mechanische Schalter oder Berührungsschalter auf einem Bildschirm des Flüssigkeitskristall-Anzeigegeräts 19 sein.
Eine Thermometervorrichtung 21 misst die Temperatur des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 (d. h. die Temperatur der optischen Sensoreinheit 1) und die gemessene Temperatur wird als ein Temperatursignal an die Steuereinheit 16 ausgegeben. Nachdem die Steuereinheit 16 das Temperatursignal von der Thermometervorrichtung 21 erhalten hat, analysiert sie das Temperatursignal, um die Temperatur des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 zu erfassen. Zusätzlich weist die Steuereinheit 16 eine Zeitnehmerfunktion auf, um eine Zeitdauer zu messen.
Eine Fahrzeugnetzwerk-Schnittstelleneinheit 22 (Fahrzeug-LAN-)Schnittstelleneinheit, die Eingaben von einem ACC-Signal, das einen EIN/AUSZustand eines Zubehörschalters (ACC-Schalters) anzeigt, ein IG-Signal, das einen EIN/AUS-Zustand eines Zündungsschalters (IG-Schalters) anzeigt, ein Gangpositionssignal erhält, die Gangposition anzeigt, ein Scheibenwischerbetätigungssignal, das den Betätigungszustand eines Scheibenwischers anzeigt, und Ähnliches von einer Vielzahl an in dem Fahrzeug montierten Sensoren und ECUs über ein Fahrzeugnetzwerk (Fahrzeug-LAN) 23 erhält, gibt die Signale an die Steuereinheit 16 aus. Nachdem die Steuereinheit 16 die Vielzahl an Signalen von der Fahrzeugnetzwerk-Schnittstelleneinheit 22 erhalten hat, analysiert die Steuereinheit 16 die Signale, um den EIN/AUS-Zustand des ACC-Schalters, den EIN/AUS-Zustand des IG-Schalters, die Gangposition, den Betätigungszustand des Scheibenwischers und Ähnliches zu erfassen.
Die Funktionsweise der obigen Konfiguration wird unter Bezug auf 23 erklärt.
Die Steuereinheit 16 bestimmt in einem Einschalt-Zustand (d. h. in einem Zustand der Inbetriebnahme der optischen Sensoreinheit 1), ob jeweils eine Einleitungsbedingung und eine Beendungsbedingung bezüglich des Reinigungsvorgangs durch die Reinigungsdüse 9, des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung 114 und des Heizvorgangs durch die Reinigungsdüsenheizung 115 erfüllt sind (Schritte S1 bis S6).
Wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass eine Einleitungsbedingung des Reinigungsvorgangs durch die Reinigungsdüse 9 erfüllt ist (Schritt S1, JA), gibt sie ein Antriebssignal an den Motor 18 zum Antreiben des Motors 18 aus und wird der Reinigungsvorgang durch die Reinigungsdüse 9 eingeleitet (Schritt S7). Auf die Praxis bezogen heißt das, wenn die Steuereinheit 16 beispielsweise bestimmt, dass ein Bedienungs-Erfassungssignal entsprechend einer Betätigung des Reinigungsschalters 26 durch eine Bedienperson von dem Reinigungsschalter 26 eingegeben wird, bestimmt sie, dass die Einleitungsbedingung des Reinigungsvorgangs durch die Reinigungsdüse 9 erfüllt ist, und der Reinigungsvorgang durch die Reinigungsdüse 9 wird eingeleitet. In diesem Fall, wird das in dem Reinigungsfluidtank 17 gespeicherte Reinigungsfluid der Reinigungsdüse 9 zugeführt und in Richtung auf die Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 von der Reinigungsöffnung 12 für den optischen Sensor gespritzt.
Anschließend wird der Reinigungsvorgang durch die Reinigungsdüse 9 beendet (Schritt S8), wenn die Steuereinheit 16 nach einer Einleitung des Reinigungsvorgangs durch die Reinigungsdüse 9 bestimmt, dass eine Beendungsbedingung für den Reinigungsvorgang durch die Reinigungsdüse 9 erfüllt ist (Schritt S4, JA). In der Praxis bedeutet das, dass, wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass beispielsweise wieder ein Betätigungs-Erfassungssignal durch den Reinigungsschalter 26 entsprechend einer Betätigung des Reinigungsschalters 26 durch eine Bedienperson eingegeben wird, oder bestimmt, dass nach einer Einleitung des Reinigungsvorgangs eine bestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, oder bestimmt, dass das Spritzen von Reinigungsfluid eine vorgegebene Menge erreicht hat, die Steuereinheit 16 bestimmt, dass die Beendungsbedingung für den Reinigungsvorgang durch die Reinigungsdüse 9 erfüllt ist, und der Reinigungsvorgang durch die Reinigungsdüse 9 beendet wird.
Wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass eine Einleitungsbedingung für den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung 114 erfüllt ist (Schritt S2, JA), treibt sie die Oberseitenheizung 114 durch Ausgabe eines Betriebs-Anweisungssignals an die Oberseitenheizung 114 an (Schritt S9). In der Praxis bedeutet das beispielsweise, dass, wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass wieder ein Betätigungs-Erfassungssignal durch den Oberseitenheizungsschalter 24 entsprechend einer Betätigung des Oberseitenheizungsschalters 24 durch eine Bedienperson eingegeben wird, oder sie bestimmt, dass das Einschalten des ACC-Schalters oder des IG-Schalters entsprechend einer Signaleingabe von der Fahrzeugnetzwerk-Schnittstelleneinheit 22 erfasst wird, oder sie bestimmt, dass die Temperatur des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 entsprechend eines von der Thermometervorrichtung 21 eingegebenen Temperaturmesssignals unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt, oder sie bestimmt, dass entsprechend einer auf dem Bildschirm des Flüssigkeitskristall-Anzeigegeräts 19 angezeigten Bildes eine Ansammlung von Schnee auf der oberen Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 erfasst wird, die Steuereinheit 16 bestimmt, dass die Einleitungsbedingung des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung 114 erfüllt ist, und gibt das Betriebs-Anweisungssignal zum Betreiben der Oberseitenheizung 114 an die Oberseitenheizung 114 aus, und der Heizvorgang wird durch die Oberseitenheizung 114 eingeleitet. Wenn der Heizvorgang durch die Oberseitenheizung 114 eingeleitet wird, wird Hitze von der Oberseitenheizung 114 an die obere Fläche 14 des Körpers 6 und von dieser nach außen geleitet.
Anschließend wird der Heizvorgang durch die Oberseitenheizung 114 beendet (Schritt S10), wenn die Steuereinheit 16 nach der Einleitung des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung 114 bestimmt, dass die Beendungsbedingungen für den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung 114 erfüllt sind (Schritt S5, JA). In der Praxis bedeutet das beispielsweise, dass, wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass wieder ein Betätigungs-Erfassungssignal durch den Oberseitenheizungsschalter 24 entsprechend einer Betätigung des Oberseitenheizungsschalters 24 durch eine Bedienperson eingegeben wird, wieder ein Betätigungs-Erfassungssignal durch den Oberseitenheizungsschalter 24 eingegeben wird, oder bestimmt, dass eine vorgegebene Zeitspanne nach dem Einleiten des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung 114 vergangen ist, oder bestimmt, dass der ACC-Schalter oder der IG-Schalter entsprechend einer Signaleingabe von der Fahrzeugnetzwerk-Schnittstelleneinheit 22 ausgeschaltet wurde, oder bestimmt, dass die Temperatur des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 entsprechend eines von der Thermometervorrichtung 21 eingegebenen Temperaturmesssignals oberhalb eines vorgegebenen Werts liegt, oder bestimmt, dass entsprechend einer auf dem Bildschirm des Flüssigkeitskristall-Anzeigegeräts 19 angezeigten Bildes eine Ansammlung des Schnees auf der oberen Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 geschmolzen ist, die Steuereinheit 16 bestimmt, dass die Beendungsbedingung des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung 114 erfüllt ist, und der Heizvorgang durch die Oberseitenheizung 114 beendet wird.
Wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass die Einleitungsbedingung für den Heizvorgang durch die Reinigungsdüsenheizung 115 erfüllt sind (Schritt S3, JA), treibt sie die Reinigungsdüsenheizung 115 durch Ausgabe des Betriebs-Anweisungssignals zum Einleiten des Heizvorgangs durch die Reinigungsdüsenheizung 115 (Schritt S11) an die Reinigungsdüsenheizung 115 an. In der Praxis bedeutet das beispielsweise, dass, wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass ein Betätigungs-Erfassungssignal durch den Reinigungsdüsenheizungsschalter 25 entsprechend einer Betätigung des Reinigungsdüsenheizungsschalters 25 durch eine Bedienperson eingegeben wird, die Steuereinheit 16 bestimmt, dass eine Einleitungsbedingung für den Heizvorgang durch die Reinigungsdüsenheizung 115 erfüllt ist, und sie das Einleitungs-Anweisungssignal zum Einleiten des Heizvorgangs durch die Reinigungsdüsenheizung 115 an die Reinigungsdüsenheizung 115 ausgibt und der Heizvorgang durch die Reinigungsdüsenheizung 115 eingeleitet wird. Nach der Einleitung des Heizvorgangs wird Hitze von der Reinigungsdüsenheizung 115 zu der Reinigungsdüse 9 und weiter zu dem Reinigungsfluid, das in der Reinigungsdüse 9 strömt, geleitet.
Anschließend wird der Heizvorgang durch die Reinigungsdüsenheizung 115 beendet (Schritt S12), wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass nach dem Einleiten des Heizvorgangs durch die Reinigungsdüsenheizung 115 eine Beendungsbedingung des Heizvorgangs durch die Reinigungsdüsenheizung 115 erfüllt ist (Schritt S6, JA). In der Praxis bedeutet das beispielsweise, dass, wenn die Steuereinheit 16 bestimmt, dass wieder ein Betätigungs-Erfassungssignal durch den Reinigungsdüsenheizungsschalter 25 entsprechend einer Betätigung des Reinigungsdüsenheizungsschalters 25 durch eine Bedienperson eingegeben wird, die Steuereinheit 16 bestimmt, dass eine Beendungsbedingung für den Heizvorgang durch die Reinigungsdüsenheizung 115 erfüllt ist und der Heizvorgang durch die Reinigungsdüsenheizung 115 beendet wird.
Wie oben ausgeführt sind die Einleitungs-/Beendungsbedingung des Heizvorgangs mit Hilfe des Oberseitenheizungsschalters 24 und die Einleitungs-/Beendungsbedingung des Heizvorgangs mittels des Reinigungsdüsenheizungsschalters 25 jeweils unterschiedlich. Jedoch können die Einleitungs-/Beendungsbedingung des Heizvorgangs mittels des Oberseitenheizungsschalters 24 und die Einleitungs-/Beendungsbedingung des Heizvorgangs mittels des Reinigungsdüsenheizungsschalters 25 auch dieselben Bedingungen sein oder können die Oberseitenheizung 114 und die Reinigungsdüsenheizung 115 zusammenarbeiten. Weiterhin kann der Reinigungsvorgang durch die Reinigungsdüse 9 nach Beendung des Heizvorgangs mittels des Oberseitenheizungsschalters 24 eingeleitet werden.
Wie oben beschrieben werden gemäß der vorliegenden Erfindung Fremdkörper durch den Reinigungsvorgang durch die Reinigungsdüse 9 von der Linsenoberfläche 5a entfernt, weil die Reinigungsdüse 9 zum Spritzen von Reinigungsfluid aus dem Reinigungsfluidtank 17 in Richtung der Linsenoberfläche 5a der Linse 5 der Kamera 3 in der Kameraabdeckung 2, an der die Kamera 3 lösbar montiert ist, vorgesehen ist, und weil die Oberseitenheizung 114, die die obere Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 erhitzt, vorgesehen ist. Zusätzlich wird die Ansammlung von Schnee auf der oberen Fläche 14 des Körpers 6 und das Anhaften und/oder Bedecken der Linsenoberfläche 5a durch Schnee oder Eis durch Wärmeabgabe von der oberen Fläche 14 des Körpers 6 verhindert, wodurch eine Behinderung der optischen Erfassung durch die Kamera 3 aufgrund von Schnee oder Eis verhindert wird.
Zusätzlich wird das Reinigungsfluid, das in der Reinigungsdüse 9 strömt, bevor es zum Reinigen von der Reinigungsdüse 9 in Richtung der Linsenoberfläche 5a gespritzt wird, erhitzt, da die Reinigungsdüsenheizung 115, die die Reinigungsdüse 9 erhitzt, vorgesehen ist. Daher wird Schnee oder Eis auf der Linsenoberfläche 5a geschmolzen und entfernt und eine beschlagene Linsenoberfläche 5a freigemacht.
Zusätzlich wird durch das Einleiten des Reinigungsvorgangs durch die Reinigungsdüse 9 nach einer Beendung des Heizvorgangs durch den Oberseitenheizungsschalter 24 ein Wassertropfen auf der Linsenoberfläche 5a selbst dann entfernt, wenn der Wassertropfen von durch den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung 114 geschmolzenem Schnee oder Eis herrührt. Weiterhin kann die Kamera 3 nur deshalb einfach ausgetauscht werden, weil die Kamera 3 lösbar in der Kameraabdeckung 2 montiert ist.
(Fünfte Ausführungsform)
Die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die 24 und 25 erklärt. Für Abschnitte, die die gleichen wie bei der vierten Ausführungsform sind, wird eine Erklärung weggelassen. Es werden lediglich die Unterschiede zu der vierten Ausführungsform detailliert erklärt. Während die vierte Ausführungsform zwei separate Heizungen, Oberseitenheizung 114 und Reinigungsdüsenheizung 115, zum Erhitzen der oberen Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 bzw. der Reinigungsdüse 9 aufweist, sind in der fünften Ausführungsform eine Heizung 136 zum Erhitzen der oberen Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 und eine Heizung 136 zum Erhitzen der Reinigungsdüse 9 so ausgelegt, dass sie einen einzigen Körper 6 aufweisen.
Wie in 24 gezeigt ist, ist ein Inneres eines unteren Teils eines Körpers 6 einer Kameraabdeckung 2 einer optischen Sensoreinheit 1 als Kameragehäuse 7 zum Aufnehmen der Kamera 3 ausgelegt und ist ein Inneres eines oberen Teils als Düsengehäuse 10 einer Reinigungsdüse 9 zum Aufnehmen der Reinigungsdüse 9 ausgelegt. Die Heizung 136 ist so vorgesehen, dass es eine Rückseite einer oberen Fläche 14 des Körpers 6 berührt und gleichzeitig die Reinigungsdüse 9 umgibt. Die Heizung 136 ist als Heizdraht vorgesehen und dient sowohl als die in der vierten Ausführungsform erklärte Oberseitenheizung 114 und als auch die Reinigungsdüsenheizung 115, um Hitze abzugeben, die zu der oberen Fläche 14 des Körpers 6 geleitet und von dort in Richtung einer Außenseite des Körpers 6 und in Richtung des in der Reinigungsdüse 9 strömenden Reinigungsfluids abgegeben werden soll.
Wenn die Oberseitenheizung 114 und die Reinigungsdüsenheizung 115 aus der vierten Ausführungsform als Heizung 136 vorgesehen sind, sind der Oberseitenheizungsschalter 24 und der Reinigungsdüsenheizungsschalter 25 der vierten Ausführungsform als Heizungsschalter 27 vorgesehen, um die Heizung 136nach Erhalt eines Betriebs-Anweisungssignals von einer Steuereinheit 16, die einen Eingang eines Betätigungs-Erfassungssignals von einem Heizungsschalter 27 ermittelt hat, zu betreiben und, wie in 24 dargestellt ist, die obere Fläche 14 des Körpers 6 und die Reinigungsdüse 9 gleichzeitig zu erhitzen.
Wie oben beschrieben ist die Heizung 136 der vorliegenden Ausführungsform dafür ausgelegt, um die obere Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 und die Reinigungsdüse 9 gleichzeitig zu erhitzen, und die Anzahl der Bauteile, die verwendet wird, um die obere Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 und die Reinigungsdüse 9 zu erhitzen, im Vergleich zu der Ausgestaltung der vierten Ausführungsform verringert.
(Sechste Ausführungsform)
Die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die 26 und 27 erklärt. Für Abschnitte, die denen der vierten Ausführungsform gleichen, wird eine Erklärung weggelassen. Es werden lediglich die Unterschiede zu der vierten Ausführungsform detailliert erklärt. Während die vierte Ausführungsform eine ebene obere Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 aufweist, ist die obere Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 der vorliegenden Ausführungsform geneigt.
Wie in 26 dargestellt ist, ist ein Inneres eines unteren Teils eines Körpers 6 einer Kameraabdeckung 2 in einer optischen Sensoreinheit 1 dafür ausgelegt, um ein Kameragehäuse 7 zur Aufnahme einer Kamera 3 zu sein, und ein Inneres eines oberen Teils ist dafür ausgelegt, um ein Düsengehäuse 10 zur Aufnahme einer Reinigungsdüse 9 zu sein. Eine obere Fläche 46 des Körpers 6 ist von der Rückseite zur Vorderseite des Körpers 6 nach unten geneigt. Zusätzlich ist eine Heizung, die als die Oberseitenheizung 114 der vierten Ausführungsform dient, in der oberen Fläche 46 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 eingebettet und ist die Reinigungsdüsenheizung 115 so vorgesehen, dass sie die Reinigungsdüse 9 umgibt.
Die optische Sensoreinheit 1 ist wie in 27 dargestellt unter Verwendung der Metallfassung 202 an einem oberen Ende der Heckscheibe 203 der Fahrzeugkarosserie 201 montiert, um es beispielsweise der Kamera 3 zu ermöglichen, eine bezüglich einer (Horizontal-)Ebene nach unten gerichtete optische Erfassungsrichtung zu haben und eine Ansicht der Rückseite der Fahrzeugkarosserie 201 zu haben. In diesem Fall ist ein Neigungswinkel zu einer horizontalen Richtung der oberen Fläche 46 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 größer als ein Neigungswinkel der oberen Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 in der vierten Ausführungsform, wodurch eine Ansammlung von Schnee auf der oberen Fläche 46 des Körpers 6 erschwert bzw. ein Entfernen von angesammeltem Schnee von der oberen Fläche 46 des Körpers 6 nach dem Schmelzen extrem erleichtert wird.
Wie oben beschrieben ist die obere Fläche 46 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 in der sechsten Ausführungsform von der Rückseite zur Vorderseite nach unten geneigt, wodurch eine Ansammlung von Schnee auf der oberen Fläche 46 des Körpers 6 erschwert ist bzw. geschmolzener Schnee auf der oberen Fläche 46 von dieser leicht entfernt werden kann. In diesem Fall macht die obere Fläche 46 des Körpers 6 selbst dann, wenn die Kamera 3 so montiert ist, dass sie von der Fahrzeugkarosserie 201 gerade nach hinten blickt (d. h. in einer horizontalen Richtung montiert ist), eine Ansammlung von Schnee darauf erschwert bzw. ein Entfernen von geschmolzenem Schnee erleichtert wird.
(Abwandlung der vierten bis sechsten Ausführungsform)
Die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann wie folgt modifiziert oder erweitert werden.
Der optische Sensor kann eine andere Vorrichtung als eine Kamera 3 sein, solange sie eine Linse 5 aufweist und eine ähnliche physikalische Größe optisch messen kann, wie beispielsweise Lasersensoren oder Ähnliches.
Als Einleitungsbedingung für den Reinigungsvorgang des optischen Sensors können die folgenden Bedingungen dienen: die Erfassung eines Gangwechsels in einen Rückwärtsgang, die Erfassung eines Wischvorgangs oder die Erfassung eines anhaftenden Objekts in einem Bild. Weiterhin können diese Bedingungen in Kombination verwendet werden.
Die Kameraabdeckung 2 kann einen Gewichtssensor zum Erfassen eines Gewichts auf der oberen Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 aufweisen und, wenn das erfasste Gewicht auf der oberen Fläche 14 einen Schwellenwert überschreitet, kann ein Heizvorgang durch den Oberseitenheizungsschalter 24 eingeleitet werden und, wenn das erfasste Gewicht auf der oberen Fläche 14 des Schwellenwert unterschreitet, kann der Heizvorgang durch den Oberseitenheizungsschalter 24 beendet werden.
Eine gebogene Fläche kann als die obere Fläche 14 des Körpers 6 der Kameraabdeckung 2 vorgesehen sein, um eine Ansammlung von Schnee auf der oberen Fläche 14 des Körpers 6 zu erschweren bzw. die Entfernung von Schnee von der oberen Fläche 14 zu vereinfachen.
Indem die Anzahl der Reinigungsvorgänge gezählt wird und indem erfasst wird, dass die Fremdkörper nach einer vorgegebenen Anzahl an Reinigungsvorgängen oder einer vorgegebenen Zeitdauer des Reinigungsvorgangs nicht entfernt sind, kann der Bedienperson mitgeteilt werden, dass der Reinigungsvorgang ein fehlgeschlagen ist. Die Mitteilung des fehlgeschlagenen Reinigungsvorgangs an die Bedienperson kann über eine Anzeige auf einem Informationsbildschirm einer Anzeigeeinheit durchgeführt werden oder es kann ein Leitsignal über einen (nicht dargestellte) Lautsprecher ausgegeben werden oder es kann eine Vibration bzw. elektrische Stimulation durch ein Lenkrad oder durch einen Sitz, die einen Generator einer Vibration bzw. elektrischen Stimulation aufweisen, bereitgestellt werden. Weiterhin können unterschiedliche Arten der Benachrichtigung kombiniert werden. Das heißt zur Benachrichtigung kann eine optische, eine akustische und/oder eine haptische Wahrnehmung verwendet werden.
Die Linsenoberfläche der Linse 5 der Kamera 3 kann zum Beispiel durch eine wasserabweisende, hydrophile, photokatalytische oder fäulnisverhindernde Behandlung behandelt sein oder eine wasserabweisende, hydrophile, photokatalytische oder fäulnisverhindernde Beschichtung aufweisen. Auf diese Weise kann ein Anhaften von Fremdkörpern auf der Linsenoberfläche verhindert werden und/oder eine geeignete Reinigung der Linsenoberfläche selbst bei einem Anhaften von Fremdkörpern auf der Linsenoberfläche ermöglicht werden.
Der Körper 6 der Kameraabdeckung 2 kann parallel zu der Reinigungsdüse 9 eine Scheibenwaschdüse aufweisen und das Reinigungsfluid kann der Scheibenwaschdüse durch einen Schlauch aus einem Tank für Reinigungsfluid zugeführt werden und das der Scheibenwaschdüse zugeführte Reinigungsfluid kann durch eine Reinigungsöffnung 12 in Richtung einer Fensterscheibe gespritzt werden. Auf diese Weise kann zusätzlich zu der Reinigung der Linsenoberfläche der Linse 5 der Kamera 3 auf multifunktionale Weise die Fensterscheibe gereinigt werden. In diesem Fall kann das Scheibenwaschfluid separat von einem Scheibenwaschfluidtank bereitgestellt werden, der sich von dem Reinigungsfluidtank 17 unterscheidet. Weiterhin kann die Öffnung der Reinigungsdüse 9 zum Verändern der Spritzrichtung des Reinigungsfluids bewegt werden, um entweder den Reinigungsvorgang der Linse 5 durch Spritzen des Reinigungsfluids in Richtung der Linsenoberfläche der Linse 5 der Kamera 3 oder durch Spritzen des Reinigungsfluids in Richtung der Scheibe durchzuführen.
In dem Körper 6 der Kameraabdeckung 2 können eine Wanne und ein Schlauch 15 vorgesehen sein und das gespritzte Fluid kann von der Wanne aufgefangen und von dem Schlauch 15 abgeführt werden, nachdem das Fluid von der Öffnung der Reinigungsdüse 9 in Richtung der Linsenoberfläche der Linse 5 der Kamera 3 gespritzt und das von der Linsenoberfläche tropfende Fluid von der Wanne aufgenommen wurde. Auf diese Weise wird verhindert, dass eine Scheibe von tropfendem Reinigungsfluid bedeckt wird. Das von der Linsenoberfläche 5a tropfende Reinigungsfluid kann durch ein in der Wanne vorgesehenes Loch zur Scheibe geleitet werden.
Wie in 28 gezeigt ist, kann ein Vorsprung 63 an einem nahe einem unteren Ende der Linsenoberfläche der Linse 5 der Kamera 3 gelegenen Abschnitt in dem Körper 6 einer Kameraabdeckung 2 vorgesehen sein. Auf diese Weise können die sich an dem unteren Ende der Linsenoberfläche befindenden Wassertropfen durch ein Berühren des Vorsprungs 63 nach unten geleitet und entfernt werden. Weiterhin kann, wie in 29 gezeigt ist, ein Vorsprung 63 an einem nahe einem unteren Ende der Linsenoberfläche der Linse 5 der Kamera 3 gelegenen Abschnitt in dem Körper 6 einer Kameraabdeckung 2 vorgesehen sein und der Vorsprung 63 kann dafür ausgelegt sein, entlang einer Rinne 64 in einer Richtung von oben nach unten verschiebbar zu sein. Auf diese Weise kann der Vorsprung 63 flexibel an unterschiedliche Linsen, die unterschiedliche Wölbungen und/oder unterschiedliche Radien aufweisen, durch Verschieben des Vorsprungs 63 nach oben oder unten angepasst werden.
Wie in 30 gezeigt ist, kann ein Körper 6 der Kameraabdeckung 2 die Oberseitenheizung 114 und die Reinigungsdüsenheizung 115 aus der vierten Ausführungsform aufweisen und eine vordere Seite des Körpers 6 kann ein der Linse 5 der Kamera 3 zugewandtes, aus einem transparenten Teil hergestelltes Abdeckglas 73 aufweisen und das Reinigungsfluid kann der Reinigungsdüse 9 durch einen Schlauch 15 aus dem Reinigungsfluidtank 17 für Reinigungsfluid zugeführt und durch eine Reinigungsöffnung 12 in Richtung einer Glasoberfläche 73a des Abdeckglases 73 gespritzt werden. Auf diese Weise ist die Linse 5 der Kamera 3 durch das Abdeckglas 73 abgedeckt und können Fremdkörper auf der Glasoberfläche 73a durch gespritztes Reinigungsfluid auf geeignete Weise von dieser entfernt werden. In diesem Fall wird die Kamera 3 als Ganzes von der Kameraabdeckung 2 aufgenommen und ist die Abmessung der Kameraabdeckung 2 in einer Richtung von vorne nach hinten im Vergleich zu dem Körper 6 der vierten Ausführungsform vergrößert.
Wie in 31 gezeigt ist, kann die Heizung 136 der fünften Ausführungsform in einem Körper 6 der Kameraabdeckung 2 vorgesehen sein und kann eine vordere Seite des Körpers 6 ein der Linse 5 der Kamera 3 zugewandtes, aus einem transparenten Teil hergestelltes Abdeckglas 83 aufweisen. Weiterhin kann, wie in 31 gezeigt ist, die Oberseitenheizung 114 und die Reinigungsdüsenheizung 115 der sechsten Ausführungsform in einem Körper 6 der Kameraabdeckung 2 vorgesehen sein und kann eine vordere Seite des Körpers 6 ein der Linse 5 der Kamera 3 zugewandtes, aus einem transparenten Teil hergestelltes Abdeckglas 93 aufweisen.
Wenn das Abdeckglas 83 der Linse 5 der Kamera 3 zugewandt ist, kann die Glasoberfläche 83a des Abdeckglases 83 durch eine wasserabweisende, hydrophile, photokatalytische oder fäulnisverhindernde Behandlung behandelt sein oder eine wasserabweisende, hydrophile, photokatalytische oder fäulnisverhindernde Beschichtung aufweisen.
In dem Körper 6 der Kameraabdeckung 2 kann ein Wischer zum Wischen der Glasoberfläche 83a des Abdeckglases 83 vorgesehen sein und kann während/nach dem Reinigungsvorgang zum Spritzen des Reinigungsfluids von der Öffnung der Reinigungsdüse 9 zu der Glasoberfläche 83a die Glasoberfläche 83a des Abdeckglases 83 gewischt werden. Auf diese Weise bleibt das Reinigungsfluid nicht auf der Glasoberfläche 83a des Abdeckglases 83 haften.
In dem Körper 6 der Kameraabdeckung 2 kann ein Rotationsmechanismus zum Rotieren des Abdeckglases vorgesehen sein und kann während/nach dem Reinigungsvorgang zum Spritzen des Reinigungsfluids von der Öffnung der Reinigungsdüse 9 zu der Glasoberfläche die Glasoberfläche des Abdeckglases rotiert werden. Auf diese Weise wird das Reinigungsfluid auf der Glasoberfläche durch die Rotation des Abdeckglases von der Glasoberfläche geschleudert und verhindert, dass das Reinigungsfluid auf der Glasoberfläche haften bleibt. In diesem Fall kann, um einerseits einen Effekt des Wegschleuderns des Reinigungsfluids durch die Rotationsbewegung zu erhalten und anderseits eine Störung der Rotation des Abdeckglases durch eine Berührung von einem menschlichen Körper zu verhindern, die Rotation des Abdeckglases durch den Rotationsmechanismus nur unter der Bedingung erlaubt werden, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer oder gleich einer vorgegebenen Geschwindigkeit (z. B. über 1 km/h) ist oder dass das Fenster geschlossen ist.
Mit anderen Worten, unter der obigen Bedingung kann eine Person aufgrund der Fortbewegung des Fahrzeugs nicht versehentlich außerhalb des Fahrzeugs das Abdeckglas berühren. Daher wird dadurch, dass das Abdeckglas durch den Rotationsmechanismus nur rotiert wird, wenn sich das Fahrzeug mit einer gewissen Geschwindigkeit bewegt, verhindert, dass sich der Effekt des Wegschleuderns zum Entfernen des Reinigungsfluids durch eine Berührung einer Person außerhalb des Fahrzeugs verschlechtert. Wenn das Abdeckglas an einem Ort angeordnet ist, der durch einen Insassen des Fahrzeugs leicht berührt wird, wie zum Beispiel an einem Außenspiegel oder Ähnlichem, kann es nützlich sein, die Berührung des Abdeckglases durch einen Insassen zu verhindern. Das heißt, das Abdeckglas darf nur rotiert werden, wenn das Fenster geschlossen ist, um eine Beeinflussung der Rotation des Abdeckglases durch den Insassen zu verhindern. In diesem Fall kann es sein, dass das Fenster nicht vollständig geschlossen sein muss. Mit anderen Worten, es kann genügen, dass das Fenster nur bis zu einem solchen Grad geschlossen sein muss, der ein Herausstrecken des Körpers des Insassen aus dem Fenster und ein Berühren des Abdeckglases verhindert. Durch die Formulierung einer solchen Bedingung für die Rotation des Abdeckglases kann bei Bedarf Außenluft durch Öffnen des Fensters zugeführt werden. Wie ein geeigneter Öffnungs- bzw. Schließzustandsgrad des Fensters zu definieren ist, kann in Abhängigkeit von dem Ort des Abdeckglases und dem Ort des Insassen, d. h. bis zu welchem Grad er/sie den Körper aus dem Fenster strecken kann, beliebig bestimmt werden.
Es kann eine Vibrationsvorrichtung zum Versetzen des Abdeckglases in Schwingungen vorgesehen sein und während/nach dem Reinigungsvorgang zum Spritzen des Reinigungsfluids von der Öffnung der Reinigungsdüse 9 zu der Glasoberfläche kann die Glasoberfläche des Abdeckglases in Schwingungen versetzt werden. Auf diese Weise bleibt das Reinigungsfluid nicht auf der Glasoberfläche des Abdeckglases haften.
Es kann eine Luftstrahlvorrichtung im Körper 6 der Kameraabdeckung 2 vorgesehen sein und während/nach dem Reinigungsvorgang zum Spritzen des Reinigungsfluids von der Öffnung der Reinigungsdüse 9 zu der Glasoberfläche kann Luft von der Luftstrahlvorrichtung in Richtung des Abdeckglases geblasen werden. Auch auf diese Weise bleibt das Reinigungsfluid nicht auf der Glasoberfläche des Abdeckglases haften.
Für den Fall, dass die Kamera 3 eine Beleuchtungsvorrichtung mit infrarotem Licht zum Aussenden von infrarotem Licht im selben Körper 6 aufweist, kann das Reinigungsfluid zur selben Zeit in Richtung des Infrarotlichts gespritzt werden, wie das Reinigungsfluid von dem Reinigungsfluidspeichertank in Richtung auf die Linsenoberfläche der Linse 5 der Kamera 3 gespritzt wird. Auf diese Weise wird das Infrarotlicht auf geeignete Weise aus diesem emittiert. Die Infrarotlichtvorrichtung kann durch eine Vorrichtung zum Emittieren von sichtbarem Licht ausgetauscht werden.
Um eine Rückansicht des Fahrzeugs zu erfassen, kann die optische Sensoreinheit 1 anstatt an einem Ort oberhalb der Heckscheibe 203 der Karosserie auf beiden Seiten des Fahrzeugs unter den Außenspiegeln vorgesehen sein. Das heißt, es können eine Vielzahl an Kameras 3 als optische Sensoreinheit 1 verwendet werden.
In den obigen Ausführungsformen sind die Steuereinheit 16 und die optische Sensoreinheit 1 als unerlässliche Bauteile der optischen Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug inbegriffen. Die Steuereinheit 16 kann jedoch auch als ein Teil der Kameraabdeckung 2 ausgeführt sein.
Selbstverständlich liegen diese Veränderungen, Modifikationen und zusammenfassende Konzepte innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung, wie sie durch die angehängten Ansprüche definiert sind.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich somit auf eine optische Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Schnee/Eis-Entfernungsöffnung zum Spritzen des Reinigungsfluids in Richtung eines oberen Bereichs einer Linse und eine Reinigungsöffnung für einen optischen Sensor zum Spritzen eines Reinigungsfluids in Richtung einer Linsenoberfläche einer Linse einer Kamera aufweist. Das von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung und der Reinigungsöffnung für den optischen Sensor gespritzte Fluid entfernt von einer Sensoroberseiten-Abdeckung eines Gehäuses zapfenförmig in einen vorderen oberen Bereich einer Linse hineinragenden Schnee und hineinragendes Eis und Fremdkörper an einer Linsenoberfläche der Linse der Kamera.
Bezugszeichenliste

1: optische Sensoreinheit (optische Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug)
2: Kameraabdeckung (Abdeckung für einen optischen Sensor)
3: Kamera (optischer Sensor)
4: Gehäuse
5: Linse
5a: Linsenoberfläche
6: Körper (Sensorgehäuse)
7: Kameragehäuse (Sensorkörper-Abdeckung)
8: Öffnung
9,33, 44: Reinigungsdüse (Fluidstrahl-Einheit)
9a: Basisabschnitt der Reinigungsdüse
9b: Ende der Reinigungsdüse
10: Düsengehäuse
11, 34, 47, 65: Kanal
11a, 34a, 47a, 65a: in die abwärtige Richtung abzweigendes Ende des Kanals
11b, 34b: in die aufwärtige Richtung abzweigendes Ende des Kanals
11 c: Basisabschnitt des Kanals
12, 35, 48, 66: Reinigungsöffnung
13, 36, 50, 67: Schnee/Eis-Entfernungsöffnung
14, 46, 51: obere Fläche (Sensoroberseiten-Abdeckung)
15, 52, 53: Schlauch
16: Steuereinheit (auch folgende Elemente umfassend: Vorgangseinleitungs-Erfassungseinheit, Fahrzeugstart-Erfassungseinheit, Temperaturerfassungseinheit, Hindernis-Erfassungseinheit, Vorgangsbeendungs-Erfassungseinheit, Fahrzeugstartabschluss-Erfassungseinheit, Zeitnehmer, Aufnahmen-Analysator)
17: Reinigungsfluidtank
18, 57, 58: Motor
19: Flüssigkeitskristall-Anzeigegerät
20: Strahlschalter
21: Thermometervorrichtung
22: Fahrzeugnetzwerk-Schnittstelleneinheit
23: Fahrzeugnetzwerk
24: Oberseitenheizungsschalter
25: Reinigungsdüsenheizungsschalter
26: Reinigungsschalter
27: Heizungsschalter
37: elektromagnetisches Ventil
38: Schalter des elektromagnetischen Ventils
45: Schnee/Eis-Enfernungsdüse
49,: 85: Schnee/Eis-Enfernungskanal
49a, 85a: in die abwärtige Richtung abzweigendes Ende des Schnee/Eis-Enfernungskanals
49b: Basisabschnitt des Schnee/Eis-Enfernungskanals
54: Reinigungsstrahl-Schalter
55: Schnee/Eis-Entfernungsstrahl-Schalter
63: Vorsprung
64: Rinne
73, 83, 93, 103, 113: Abdeckglas (Linsen-Deckglas)
73a, 83a, 93a, 103a, 113a: Glasoberfläche
114: Oberseitenheizung
115: Reinigungsdüsenheizung (Düsenheizung)
136: Heizung
201: Fahrzeugkarosserie
202: Metallfassung
203: Heckscheibe
A, B, C, D, E, F: Pfeil (Richtung)
P, Q: Bereich
θ: Erfassungswinkel

Claims

Abdeckung (2) für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug, die aufweist: ein Sensorgehäuse (6), das eine Sensorkörper-Abdeckung (7) und eine Sensoroberseiten-Abdeckung (14; 46; 51) aufweist, wobei die Sensorkörper-Abdeckung (7) einen optischen Sensor (3), der eine Linse (5) aufweist, aufnimmt und die Sensoroberseiten-Abdeckung (14; 46; 51) oberhalb der Sensorkörper-Abdeckung (7) angebracht ist und eine Oberseite des in der Sensorkörper-Abdeckung (7) aufgenommenen optischen Sensors (3) abdeckt; und eine Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44), die eine Schnee/Eis-Entfernungsöffnung (13; 36; 50; 67; 86) aufweist, die Fluid weg von der Linse (5) aufwärts in Richtung eines ersten oberen Bereichs (P), der oberhalb eines Linsen-Deckglases (73; 83; 93; 103; 113) angeordnet ist, wenn die Linse (5) von dem Linsen-Deckglas (73; 83; 93; 103; 113) abgedeckt ist, oder eines zweiten oberen Bereichs (P), der oberhalb der Linse (5) angeordnet ist, wenn die Linse (5) nicht von dem Linsen-Deckglas (73; 83; 93; 103; 113) abgedeckt ist, spritzt.
Abdeckung (2) für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44) eine Reinigungsöffnung (12; 35; 48; 66) für den optischen Sensor aufweist; und das von der Reinigungsöffnung (12; 35; 48; 66) für den optischen Sensor ausgespritzte Fluid in Richtung der Linse (5) des optischen Sensors (3) oder des der Linse (5) gegenüber liegenden Linsen-Deckglases (93) gerichtet ist.
Abdeckung (2) für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Schnee/Eis-Entfernungsöffnung (13; 36; 50; 67; 86) Fluid in Richtung eines Areals spritzt, das zum einen in dem oberen Bereichs (P) der Linse (5) oder des Linsen-Deckglases (93) und zum anderen außerhalb eines Erfassungswinkels (θ) des optischen Sensors (3) ist.
Abdeckung (2) für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schnee/Eis-Entfernungsöffnung (13; 36; 50; 67; 86) Fluid in Richtung eines Areals spritzt, das zu einem in dem oberen Bereich (P) der Linse (5) oder des Linsen-Deckglases (93) und zum anderen in einem oberen Bereich (P) der Sensoroberseiten-Abdeckung (14; 46; 51) ist.
Abdeckung (2) für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44) einen Fluidkanal aufweist, der gemeinsam für das von der Reinigungsöffnung (12; 35; 48; 66) für den optischen Sensor ausgespritzte Fluid und für das von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung (13; 36; 50; 67; 86) ausgespritzte Fluid verwendet wird.
Abdeckung (2) für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei die Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44) eine Strahldruck-Einstelleinheit aufweist, um einen Druck des von der Reinigungsöffnung (12; 35; 48; 66) für den optischen Sensor ausgespritzten Fluids und einen Druck des von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung (13; 36; 50; 67; 86) ausgespritzten Fluids einzustellen.
Abdeckung (2) für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44) einen Fluidkanal für das von der Reinigungsöffnung (12; 35; 48; 66) für den optischen Sensor ausgespritzte Fluid und einen separaten weiteren Fluidkanal für das von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung (13; 36; 50; 67; 86) ausgespritzte Fluid aufweist.
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug, die aufweist: eine Abdeckung (2) für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, und eine Steuereinheit (16) zur Steuerung: eines Reinigungsvorgangs des optischen Sensors zum Spritzen des Fluids von der Reinigungsöffnung (12; 35; 48; 66) für den optischen Sensor der Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44) in Richtung einer Linsenoberfläche (5a) der Linse (5) oder einer Glasoberfläche (73a; 83a; 93a; 103a; 113a) des Linsen-Deckglases (73; 83; 93; 103; 113); und eines Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs zum Spritzen des Fluids von der Schnee/Eis-Entfernungsöffnung (13; 36; 50; 67; 86) der Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44) weg von der Linse (5) aufwärts in Richtung des ersten oberen Bereichs (P), der oberhalb des Linsen-Deckglases (73; 83; 93; 103; 113) angeordnet ist, wenn die Linse (5) von dem Linsen-Deckglas (73; 83; 93; 103; 113) abgedeckt ist, oder des zweiten oberen Bereichs (P), der oberhalb der Linse (5) angeordnet ist, wenn die Linse (5) nicht von dem Linsen-Deckglas (73; 83; 93; 103; 113) abgedeckt ist.
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Steuereinheit (16) die Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44) zur separaten Durchführung des Reinigungsvorgangs des optischen Sensors und des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs steuert.
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 9, die weiterhin aufweist: eine Vorgangseinleitungs-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Einleitungsvorgangs zum Einleiten des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs durch eine Bedienperson; und/oder eine Fahrzeugstart-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Fahrzeugstarts; und/oder eine Temperaturerfassungseinheit zur Erfassung der Temperatur der Umgebungsluft oder des optischen Sensors (3); und/oder eine Hindernis-Erfassungseinheit zur Erfassung von Eis oder Schnee auf der Sensoroberseiten-Abdeckung (14), die eine optische Erfassung des optischen Sensors (3) behindern, auf der Basis einer Analyse einer von dem optischen Sensor (3) gemachten Aufnahme, wobei die Steuereinheit (16) den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang durch die Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44) einleitet, wenn eine Einleitung des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs und/oder ein Fahrzeugstart und/oder eine Temperatur der Umgebungsluft oder des optischen Sensors (3), die niedriger als ein vorgegebener Wert ist, und/oder Eis oder Schnee als vorhandenes Hindernis der optische Erfassung des optischen Sensors (3) erfasst wird.
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 10, die weiterhin aufweist: eine Vorgangsbeendungs-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Beendungsvorgangs zum Beenden des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs durch eine Bedienperson; und/oder eine Fahrzeugstartabschluss-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Abschlusses des Fahrzeugstarts; und/oder einen Zeitnehmer zum Erfassen eines Ablaufs einer vorgegebenen Zeitspanne ab einer Einleitung des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs; wobei die Steuereinheit (16) den Schnee/Eis-Entfernungsvorgang durch die Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44) beendet, wenn ein Beendungsvorgang zum Beenden des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs und/oder der Abschluss des Fahrzeugstarts und/oder eine Temperatur der Umgebungsluft oder des optischen Sensors (3), die höher als ein vorgegebener Wert ist, und/oder ein Verschwinden des zuvor durch die Hindernis-Erfassungseinheit erfassten Eises oder Schnees und/oder der Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne ab einer Einleitung des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs erfasst wird.
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Steuereinheit (16) den Reinigungsvorgang des optischen Sensors nach dem Einleiten des Schnee/Eis-Entfernungsvorgangs einleitet.
Abdeckung (2) für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug zur Anwendung in einem Fahrzeug, die aufweist: ein Sensorgehäuse (6), das durch eine Sensorkörper-Abdeckung (7), der einen optischen Sensor mit einer Linse (5) aufnimmt, und eine Sensoroberseiten-Abdeckung (14; 46; 51), die einen oberen Bereich (P) des optischen Sensors (3) im aufgenommen Zustand abdeckt, gebildet wird; und eine Oberseitenheizung (114) zum Erwärmen der Sensoroberseiten-Abdeckung (14) des Sensorgehäuses (6).
Abdeckung (2) für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug nach Anspruch 13, die weiterhin aufweist: eine Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44) in dem Sensorgehäuse (6) zum Spritzen eines von einem Reinigungsfluidtank (17) bereitgestellten Reinigungsfluids, wobei das Reinigungsfluid in Richtung der Linse (5) des optischen Sensors (3) oder in Richtung eines Linsen-Deckglases (93), das der Linse (5) bei vorgesehenem Linsen-Deckglas (93) als Linsenabdeckung gegenüber liegt, gespritzt wird.
Abdeckung (2) für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug nach Anspruch 13, wobei die Sensoroberseiten-Abdeckung (14; 46; 51) des in dem Fahrzeug montierten Sensorgehäuses (6), das einen darin aufgenommenen optischen Sensor (3) aufweist, in einer Form ausgebildet ist, die einen geneigten Abschnitt oder einen gebogenen Abschnitt aufweist, der bezüglich einer Ebene, insbesondere einer Horizontalebene des Fahrzeugs, geneigt ist.
Abdeckung (2) für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44) nahe der Sensoroberseiten-Abdeckung (14; 46; 51) des Sensorgehäuses (6) angeordnet ist; und die Oberseitenheizung (114) sowohl die Sensoroberseiten-Abdeckung (14; 46; 51) als auch die Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44) erhitzt.
Abdeckung (2) für einen optischen Sensor für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 16, die weiterhin aufweist: eine von der Oberseitenheizung (114) separat vorgesehene Düsenheizung (115) zum Erhitzen der Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44).
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug zur Anwendung in einem Fahrzeug, die aufweist: die Abdeckung (2) für einen optischen Sensor nach einem der Ansprüche 13 bis 17; eine Steuereinheit (16) zum Steuern eines Reinigungsvorgangs durch die Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44) und eines Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung (114); und eine Linse (5) des optischen Sensors (3).
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 18, die weiterhin aufweist: eine Fahrzeugstart-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Fahrzeugstarts, wobei die Steuereinheit (16) einen Heizvorgang durch die Oberseitenheizung (114) einleitet, wenn die Fahrzeugstart-Erfassungseinheit einen Fahrzeugstart erfasst.
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 19, die weiterhin aufweist: eine Fahrzeugstartabschluss-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Abschlusses eines Fahrzeugstarts, wobei die Steuereinheit (16) den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung (114) nach dem Einleiten des Heizvorgangs als Reaktion auf die Erfassung eines Fahrzeugsstarts durch die Fahrzeugstart-Erfassungseinheit bis zur Erfassung des Abschlusses des Fahrzeugstarts durch die Fahrzeugstartabschluss-Erfassungseinheit fortsetzt.
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 19, die weiterhin aufweist: einen Zeitnehmer zum Erfassen eines Ablaufs einer vorgegebenen Zeitspanne ab einer Einleitung des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung (114), wobei die Steuereinheit (16) den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung (114) nach dem Einleiten des Heizvorgangs als Reaktion auf die Erfassung des Startens des Fahrzeugs durch die Fahrzeugstart-Erfassungseinheit bis zur Erfassung des Ablaufs der vorgegebenen Zeitspanne ab dem Einleiten des Heizvorgangs von dem Zeitnehmer fortsetzt.
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 18, die weiterhin aufweist: eine Temperaturerfassungseinheit zur Erfassung einer Temperatur der Umgebungsluft oder des optischen Sensors (3); wobei die Steuereinheit (16) einen Heizvorgang durch die Oberseitenheizung (114) einleitet, wenn die von der Temperaturerfassungseinheit erfasste Temperatur niedriger als ein vorgegebener Wert ist.
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 22, wobei die Steuereinheit (16) den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung (114) nach dem Einleiten des Heizvorgangs als Reaktion darauf, dass die von der Temperaturerfassungseinheit erfasste Temperatur niedriger als der vorgegebene Wert ist, solange fortsetzt, bis die von der Temperaturerfassungseinheit erfasste Temperatur gleich dem vorgegebenen Wert oder höher ist.
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 22, die weiterhin aufweist: einen Zeitnehmer zum Erfassen eines Ablaufs einer vorgegebenen Zeitspanne ab einer Einleitung des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung (114), wobei die Steuereinheit (16) den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung (114) nach dem Einleiten des Heizvorgangs als Reaktion darauf, dass die von der Temperaturerfassungseinheit erfasste Temperatur niedriger ist als ein vorgegebener Wert, bis zur Erfassung des Ablaufs der vorgegebenen Zeitspanne ab dem Einleiten des Heizvorgangs von dem Zeitnehmer fortsetzt.
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 18, die weiterhin aufweist: einen Aufnahmen-Analysator zur Analyse einer von dem optischen Sensor (3) aufgenommenen Aufnahme; und eine Ansammlungserfassungseinheit zur Erfassung einer Ansammlung von Schnee oder Eis auf der Sensoroberseiten-Abdeckung (14; 46; 51) des Sensorgehäuses (6) auf der Basis des Ergebnisses der Analyse der von dem optischen Sensor (3) aufgenommenen Aufnahme durch den Aufnahmen-Analysator, wobei die Steuereinheit (16) den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung (114) einleitet, wenn durch die Ansammlungserfassungseinheit eine Ansammlung von Schnee oder Eis auf der Sensoroberseiten-Abdeckung (14; 46; 51) des Sensorgehäuses (6) erfasst wird.
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 25, wobei die Steuereinheit (16) den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung (114) nach Erfassung der Ansammlung von Schnee oder Eis auf der Sensoroberseiten-Abdeckung (14; 46; 51) des Sensorgehäuses (6) durch die Ansammlungserfassungseinheit solange fortsetzt, bis durch die Ansammlungserfassungseinheit keine Ansammlung von Schnee und Eis erfasst wird.
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach Anspruch 25, die weiterhin aufweist: einen Zeitnehmer zum Erfassen eines Ablaufs einer vorgegebenen Zeitspanne ab einer Einleitung des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung (114), wobei die Steuereinheit (16) den Heizvorgang durch die Oberseitenheizung (114) nach dem Einleiten des Heizvorgangs als Reaktion auf die Erfassung der Ansammlung von Schnee und Eis durch die Ansammlungserfassungseinheit bis zur Erfassung des Ablaufs der vorgegebenen Zeitspanne ab dem Einleiten des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung (114) von dem Zeitnehmer fortsetzt.
Optische Sensorvorrichtung (1) für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 18 bis 27, wobei die Steuereinheit (16) den Reinigungsvorgang durch die Fluidstrahl-Einheit (9; 33; 44) nach dem Einleiten des Heizvorgangs durch die Oberseitenheizung (114) einleitet.