DE102018106483A1

DE102018106483A1 - Reinigungseinrichtung für sensoren

Info

Publication number: DE102018106483A1
Application number: DE102018106483.7A
Authority: DE
Inventors: David Schmidt; Douglas Scott Rhode
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2018-09-27
Also published as: US20180272998A1; CN108622028A; RU2717393C2; RU2018107326A; GB2562840A; RU2018107326A3; US10286880B2; GB201804458D0

Abstract

Ein System schließt eine Düse, die in Richtung eines Sensorfensters gerichtet ist, und ein Venturiventil, das eine Abgabevorrichtung einschließt, die mit der Düse verbunden ist, ein. Das Venturiventil ist mit einem Fluideinlassventil und einer Luftquelle verbunden.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Fahrzeug kann einen oder mehrere Objekterfassungssensoren wie etwa LIDAR(Light Detection and Ranging)-Sensoren einschließen, um Objekte z. B. in einem Bereich außerhalb des Fahrzeugs zu erfassen. Ein Sensor zum Erfassen von Objekten außerhalb eines Fahrzeugs kann an einer Fahrzeugaußenseite angebracht sein. Beispielsweise kann ein Sensor an einem Fahrzeugdach, einer Säule usw. angebracht sein. Ein Sensor, wie etwa ein LIDAR-Sensor, ist üblicherweise Umweltbedingungen ausgesetzt, z. B. Schmutz, Staub usw., die den Betrieb des Sensors beeinträchtigen können.
Figurenliste

1 ist eine Darstellung, die ein Beispielfahrzeug veranschaulicht.
2 ist eine Darstellung, die eine Seitenansicht einer beispielhaften Sensorbaugruppe des Fahrzeugs aus 1 zeigt, die ein Venturiventil einschließt, das auf ein Sensorfenster gerichtet ist.
3 ist eine Darstellung, die eine andere beispielhafte Sensorbaugruppe des Fahrzeugs aus 1 mit einem Venturiventil zeigt, das in einer Basis vertieft ist.
4 ist eine Darstellung, die eine Draufsicht einer beispielhaften Sensorbaugruppe mit zwei Venturiventilen und Düsen zeigt, die auf verschiedene Seiten eines Sensorfensters gerichtet sind.
5 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Prozesses zum Betreiben der Sensorreinigungseinrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
EINLEITUNG
Es wird hier ein System offenbart, das eine Düse, die in Richtung eines Sensorfensters gerichtet ist, ein Venturiventil, das eine Abgabevorrichtung einschließt, die mit der Düse verbunden ist, einschließt. Das Venturiventil ist mit einem Fluideinlassventil und einer Luftquelle verbunden.
Das System kann ferner einen Computer einschließen, der programmiert ist, nachdem ermittelt wurde, dass das Sensorfenster zu reinigen ist, das Fluideinlassventil zum Öffnen zu betätigen.
Der Computer kann ferner programmiert sein, nachdem ermittelt wurde, dass das Sensorfenster sauber ist, das Fluideinlassventil zum Abschalten zu betätigen.
Der Computer kann ferner programmiert sein, nachdem ermittelt wurde, dass das Sensorfenster zu reinigen ist, zuerst die Luftquelle zu betätigen und dann das Fluideinlassventil zum Öffnen zu betätigen.
Die Luftquelle kann einen Verdichter einschließen und der Computer kann ferner programmiert sein, um den Verdichter zu mindestens einem aus Einschalten und Ausschalten zu betätigen.
Das Fluideinlassventil kann ein Magnetventil einschließen und der Computer kann programmiert sein, das Magnetventil zu mindestens einem aus Öffnen und Schließen zu betätigen.
Das System kann eine Mehrzahl von Betriebsmodi aufweisen, die einen reinen Luftmodus und einen Mischmodus einschließen.
Das Venturiventil kann ferner eine Saugkammer und eine innere Düse, die auf die Saugkammer gerichtet ist, einschließen.
Das Venturiventil kann ferner einen Verengungsbereich einschließen, der zwischen der Saugkammer und der Abgabevorrichtung angeordnet ist.
Die Düse kann über einen Schlauch fluidisch an die Abgabevorrichtung des Venturiventils gekoppelt sein.
Die Düse kann mechanisch mit der Abgabevorrichtung des Venturiventils gekoppelt sein.
Das System kann ferner eine zweite Düse, die in Richtung des Sensorfensters gerichtet ist, und ein zweites Venturiventil, das eine zweite Abgabevorrichtung einschließt, die mit der zweiten Düse verbunden ist, einschließen. Das zweite Venturiventil kann mit einem zweiten Fluideinlassventil und der Luftquelle verbunden sein.
Das System kann ferner eine zweite Düse, die in Richtung eines zweiten Sensorfensters gerichtet ist, einschließen, wobei die Düse und die zweite Düse fluidisch an die Abgabevorrichtung des Venturiventils gekoppelt sind.
Ferner wird hier ein Verfahren offenbart, das Ermitteln, ob ein Sensorfenster zu reinigen ist, und Betätigen eines Fluideinlassventil zu Öffnen einschließt, wobei eine Düse, die mit einer Ausgabevorrichtung eines Venturiventils verbunden ist, in Richtung des Sensorfensters gerichtet ist und das Venturiventil mit dem Fluideinlassventil und einer Luftquelle verbunden ist.
Das Verfahren kann ferner bei Ermitteln, dass das Sensorfenster sauber ist, Betätigen des Fluideinlassventils zum Abschalten umfassen.
Das Verfahren kann ferner bei Ermitteln, dass eine Wartezeit abgelaufen ist, Betätigen des Fluideinlassventils zum Abschalten einschließen.
Das Verfahren kann ferner bei Ermitteln, dass das Sensorfenster zu reinigen ist, zuerst Betätigen der Luftquelle und dann Betätigen des Fluideinlassventils zum Öffnen einschließen.
Das Ermitteln, dass der Sensor zu reinigen ist, kann mindestens teilweise auf Daten beruhen, die von einem zweiten Sensor empfangen wurden.
Das Ermitteln, dass der Sensor zu reinigen ist, kann mindestens teilweise auf der Trübung des Sensorfensters beruhen.
Das Verfahren kann ferner Betätigen des Fluideinlassventils zum Anpassen eines Fluiddurchflusses zum Venturiventil einschließen.
Ferner ist eine Rechenvorrichtung offenbart, die programmiert ist, jeden der vorstehenden Verfahrensschritte auszuführen.
Noch ferner ist ein Computerprogrammprodukt offenbart, das ein computerlesbares Medium umfasst, das Anweisungen speichert, die durch einen Computerprozessor ausführbar sind, um jeden der vorstehenden Verfahrensschritte auszuführen.
BEISPIELHAFTE SYSTEMELEMENTE
1 veranschaulicht ein Fahrzeug 100. Das Fahrzeug 100 kann auf eine Vielzahl von bekannten Weisen angetrieben werden, z. B. mithilfe eines Elektromotors und/oder Verbrennungsmotors. Das Fahrzeug 100 kann ein Landfahrzeug, wie etwa ein Auto, Lkw usw. sein. Ein Fahrzeug 100 kann einen Computer 110, einen Aktor(en) 120, einen Sensor(en) 130 und eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) 140 einschließen.
Der Computer 110 beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher, wie sie bekannt sind. Der Speicher beinhaltet eine oder mehrere Arten von computerlesbaren Medien und speichert Anweisungen, die durch den Computer 110 ausgeführt werden können, um unterschiedliche Vorgänge durchzuführen, einschließlich solcher, die hierin offenbart sind.
Der Computer 110 kann das Fahrzeug 100 in einem autonomen Modus, einem halbautonomen Modus oder einem nicht autonomen Modus betreiben. Für die Zwecke dieser Offenbarung wird ein autonomer Modus als einer definiert, in dem jedes von Antrieb, Bremsen und Lenkung des Fahrzeugs 100 durch den Computer 110 gesteuert wird; in einem halbautonomen Modus steuert der Computer 110 eines oder zwei von Antrieb, Bremsen und Lenkung des Fahrzeugs 100; in einem nicht autonomen Modus steuert ein Fahrzeugführer den Antrieb, die Bremsen und die Lenkung des Fahrzeugs 100.
Der Computer 110 kann eine Programmierung beinhalten, um eines oder mehrere von Bremsen, Antrieb (z. B. Steuerung der Beschleunigung in dem Fahrzeug durch Steuern von einem oder mehreren von einem Verbrennungsmotor, Elektromotor, Hybridmotor usw.), Lenkung, Klimatisierung, Innen- und/oder Außenbeleuchtung usw. eines Landfahrzeugs zu bedienen, sowie um zu bestimmen, ob und wann der Computer 110 im Gegensatz zu einem menschlichen Bediener derartige Vorgänge steuern soll. Zusätzlich kann der Computer 110 dazu programmiert sein, zu bestimmen, ob und wann ein menschlicher Bediener derartige Vorgänge steuern soll.
Der Computer 110 kann mehr als einen Prozessor, z. B. Steuerungen oder dergleichen, die in dem Fahrzeug zum Überwachen und/oder Steuern unterschiedlicher Fahrzeugsteuerungen, z. B. einer Antriebsstrangsteuerung, einer Bremssteuerung, einer Lenkungssteuerung usw., beinhaltet sind, beinhalten oder kommunikativ daran gekoppelt sein, z. B. über einen Kommunikationsbus des Fahrzeugs 100, wie er nachfolgend ausführlicher beschrieben wird. Der Computer 110 ist im Allgemeinen zur Kommunikation an einem Fahrzeugkommunikationsnetzwerk angeordnet, wie etwa einem Bus in dem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Controller Area Network (CAN) oder dergleichen, und/oder drahtgebundenen und/oder drahtlosen Mechanismen.
Über das Netzwerk des Fahrzeugs 100 kann der Computer 110 Nachrichten an verschiedene Vorrichtungen in dem Fahrzeug übertragen und/oder Nachrichten von den verschiedenen Vorrichtungen, z. B. einem Aktor 120, einer HMI 140 usw., empfangen. Alternativ oder zusätzlich kann in den Fällen, in denen der Computer 110 tatsächlich mehrere Vorrichtungen umfasst, das Kommunikationsnetzwerk des Fahrzeugs 100 für Kommunikationen zwischen Vorrichtungen verwendet werden, die in dieser Offenbarung als der Computer 110 dargestellt sind. Wie nachfolgend ausführlicher erläutert, können verschiedene elektronische Steuerungen und/oder Sensoren 130 dem Computer 110 über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk Daten bereitstellen.
Die Aktoren 120 des Fahrzeugs 100 sind über Schaltungen, Chips oder andere elektronische und/oder mechanische Komponenten umgesetzt, die unterschiedliche Fahrzeugteilsysteme gemäß geeigneten Steuersignalen, wie bekannt, betätigen können. Die Aktoren 120 können verwendet werden, um Systeme der Fahrzeuge 100, wie etwa Bremsen, Beschleunigung und/oder Lenkung der Fahrzeuge 100 zu steuern.
Die Sensoren 130 des Fahrzeugs 100 können eine Vielzahl von Vorrichtungen einschließen, die für das Bereitstellen von Daten über den Fahrzeugkommunikationsbus bekannt sind. Beispielsweise können die Sensoren 130 eines oder mehrere von Kamera, Radar, Infrarot und/oder LIDAR-Sensoren 130 einschließen, die im Fahrzeug 100 und/oder am Fahrzeug 100 angeordnet sind und Daten bereitstellen, die mindestens einen Teil des Außenbereichs des Fahrzeugs 100 abdecken. Die Daten können vom Computer 110 durch eine geeignete Schnittstelle, wie bekannt, empfangen werden. Ein LIDAR-Sensor 130, der an einem Außenbereich des Fahrzeugs 100, z. B. an einem Dach 105, einer Säule usw. des Fahrzeugs 100 angeordnet ist, kann Objektdaten bereitstellen, anhand derer der Computer 110 Ermittlungen anstellen kann, die relative Standorte, Größen und Formen von Objekten, wie etwa andere Fahrzeuge, die das Fahrzeug 100 umgeben, einschließen. Ein Computer 110 des Fahrzeugs 100 kann die Objektdaten empfangen und das Fahrzeug zumindest teilweise auf Grundlage der empfangenen Objektdaten in einem autonomen und/oder halbautonomen Modus betreiben.
Die HMI 140 kann dazu konfiguriert sein, eine Benutzereingabe zu empfangen, z. B. während des Betriebs des Fahrzeugs 100. Beispielsweise kann ein Benutzer einen Betriebsmodus, z. B. einen autonomen Modus, durch Eingeben eines angefragten Betriebsmodus über die HMI 140 auswählen. Darüber hinaus kann die HMI 140 konfiguriert sein, um dem Benutzer Informationen anzuzeigen. Dementsprechend kann sich die HMI 140 in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs 100 befinden. In einem Beispiel kann der Computer 110 Informationen ausgeben, die anzeigen, dass ein Betriebsmodus eines Fahrzeugs 100, wie zum Beispiel ein autonomer Modus, aufgrund eines Ereignisses, z. B. einer Blockierung eines LIDAR-Sensors 130, die dessen Objekterfassungsbetrieb beeinträchtigt, abgeschaltet ist.
2 zeigt einen beispielhaften LIDAR-Sensor 130, der eine Basis 220, eine Anregungsquelle 230 und eine Abdeckung 210 mit einem Fenster 215 einschließt. Die Anregungsquelle 230 kann einen elektromagnetischen Strahl, wie zum Beispiel einen Laserstrahl, durch das Fenster 215 in einen Bereich übermitteln, der den LIDAR-Sensor 130 umgibt. Der LIDAR-Sensor 130 kann einen Empfänger beinhalten, der Reflexionen der übermittelten elektromagnetischen Strahlen empfängt. Die Abdeckung 210 kann aus Kunststoff, Metall etc. gebildet sein. Die Abdeckung 210 kann die Anregungsquelle und/oder andere elektronische Komponenten vor Umwelteinflüssen, wie etwa Schmutz, Staub, Regen, Wind usw., schützen. Das Fenster 215 kann eine flache, runde usw. Form aufweisen. Die Fenster 215 können aus Glas, Kunststoff etc. gebildet sein. Die Fenster 215 können eine Linse einschließen, z. B., um elektromagnetische Strahlen zu bündeln. Die Basis 220 kann eine Unterseite 222 und eine Oberseite 221 aufweisen. Die Abdeckung 210 kann an der Oberseite 221 der Basis 220 angebracht sein.
Der LIDAR-Sensor 130 kann Drehmittel wie etwa einen Elektromotor 225 einschließen, um die Anregungsquelle 230 im Verhältnis zur Basis 220 zu bewegen, z. B. zu drehen. In einem Beispiel kann der Motor 225 die Anregungsquelle 230 um eine zur Oberseite 221 der Basis 220 senkrechte Achse A1 drehen und ein horizontales 360-Grad-Sichtfeld eines Bereiches um den LIDAR-Sensor 130 bereitstellen. In einem Beispiel sich können die Anregungsquelle 230, die Abdeckung 210 und das Fenster 215 um die Achse A1 drehen. Alternativ fehlt einem nicht-drehbaren LIDAR-Sensor 130 ein Drehmittel, d. h., die Abdeckung 210, das Fenster 215 und die Anregungsquelle 230 können im Verhältnis zur Basis 220 befestigt sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Sensor 130 ein Radar, eine Kamera, ein Infrarotsensor usw. sein.
Um Daten bereitzustellen, kann ein Fenster 215 eines LIDAR-Sensors 130 den übermittelten elektromagnetischen Strahlen und empfangenen Reflexionen der übermittelten Strahlungen ermöglichen, das Fenster 215 zu durchdringen. Unterschiedliche Bedingungen können eine Blockierung eines Fensters 215 hervorrufen, z. B. Dämpfen (Abschwächen) der übermittelten Strahlungen und/oder Reflexionen davon, wenn sie das Fenster 215 durchqueren. Ein Objekterfassungsbetrieb eines LIDAR-Sensors 130 kann zum Beispiel durch eine Blockierung des Fensters 215 des LIDAR-Sensors 130 beeinträchtigt werden. In einem Beispiel kann Schmutz, Staub usw. auf einer Außenfläche des Fensters 215 des LIDAR-Sensors 130 zu einer Blockierung des LIDAR-Sensors 130 führen. Der Computer 110 kann zum Beispiel programmiert sein, einen nichtautonomen Modus des Fahrzeugs 100 beim Bestimmen anzuschalten, dass ein LIDAR-Sensor 130 keine Daten bereitstellen kann, z. B. aufgrund einer Blockierung des LIDAR-Sensors 130.
Wie in 2 dargestellt, kann das Fahrzeug 100 eine Reinigungseinrichtung für Sensoren 205 einschließen, die eine Düse 250, die in Richtung eines Fensters 215 eines Sensors 130 gerichtet ist, ein Venturiventil 240, das eine Abgabevorrichtung 245 einschließt, die mit der Düse 250 verbunden ist, einschließt. Das Venturiventil 240 ist mit einem Fluideinlassventil 280 und einer Luftquelle 295 verbunden. Dementsprechend kann ein Luft- und/oder Fluidstrom, der von der Abgabevorrichtung 245 des Venturiventils 240 abgegeben wird, vorteilhafterweise das Fenster 215 des Sensors 130 von z. B. Staub, Schmutz etc. befreien.
Ein Venturiventil 235 (manchmal als ein Saugventil, eine Strahlpumpe und/oder ein Eduktor bezeichnet) im Kontext der vorliegenden Offenbarung ist ein Ventil, das Energie erhält, die in einem sich bewegenden Treibfluid, z. B. Luft, gespeichert ist, um ein zweites Fluid, z. B. ein Waschfluid, durch einen Saugeingang 255 zu pumpen und/oder zu mischen. Ein Fluss des Treibfluids durch einen Verengungsbereich 275 (wie untenstehend erläutert) des Venturiventils 235 kann zu einem Venturi-Effekt verführen, wie er bekannt ist, der das zweite Fluid und/oder Gas durch den Saugeingang 255 einziehen kann. Diese beiden Fluidströme werden dann gemischt und strömen durch die Abgabevorrichtung 245 aus.
Das Venturiventil 235 kann eine Saugkammer 285, die im Ventil 235 angeordnet ist, und einen Verengungsbereich 275 (oder eine Drossel), der zwischen der Saugkammer 285 und der Abgabevorrichtung 245 angeordnet ist, einschließen. Das Treibfluid und/oder Gas tritt in die Saugkammer 285 ein, z. B. über eine innere Düse 290, und kann durch die Saugkammer 285 und den Verengungsbereich 275 zur Abgabevorrichtung 245 fließen. In einem Beispiel können die Saugkammer 285 und/oder der Verengungsbereich 275 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Eine Saugkammer 285 kann einen Durchmesser R₁ aufweisen, der größer als ein Durchmesser R₂ des Verengungsbereichs 275 ist. Eine solche Verringerung des Durchmessers während sich das Fluid und/oder Gas durch das Ventil 235 bewegt, führt zu einem Druckabfall in der Saugkammer 285. Dementsprechend führt der Venturi-Effekt zu einem Druck in der Saugkammer 285, der im Verhältnis zu einem Druck am Saugeingang 255 geringer ist. Eine solche Druckdifferenz zwischen der Saugkammer 285 und dem Saugeingang 255 kann zum Einziehen (d. h., Ansaugen) eines zweiten Fluids, z. B. eines Waschfluids, durch den Saugeingang 255 und Mischen dieses mit dem Antriebsfluss des ersten Fluids, z. B. Luft, die durch das Ventil 235 (d. h., von einer Eingangsöffnung 260 für das Treibfluid zur Abgabevorrichtung 245) strömt, führen.
In einem Beispiel kann das Venturiventil 235 eine T-Form aufweisen. Das Treibfluid kann durch einen im Wesentlichen geraden Pfad P₁ vom Eingang 260 zur Abgabevorrichtung 245 strömen. Die innere Düse 290 kann auf den Verengungsbereich 275 gerichtet sein, d. h., das Treibfluid und/oder Gas kann vom Eingang 260, durch die innere Düse 290, die Saugkammer 285 und den Verengungsbereich 275 zur Abgabevorrichtung 245 strömen. Das Waschfluid kann sich durch einen Pfad P₂ bewegen, der quer, z. B. senkrecht, zu Pfad P₁ ist.
Die Abgabevorrichtung 245 des Venturiventils 235 kann mit einer Düse 250 gekoppelt sein. Die Abgabevorrichtung 245 ist typischerweise, was als ein Zerstäuber bezeichnet wird, d. h., die Abgabevorrichtung 245 verteilt das Fluidgemisch durch Verringern einer Fließgeschwindigkeit durch eine Erweiterung eines Flussdurchgangs. Daher ist der Durchmesser R₃ der Abgabevorrichtung 245 typischerweise größer als der Durchmesser R₂ des Verengungsbereichs 275. Eine Vergrößerung des Durchmessers (von R₂ zu R₃) erweitert den Durchgang für den Durchfluss und verringert die Flussgeschwindigkeit. Danach sprüht die Düse 250 das Gemisch und/oder die Luft auf das Fenster 215 des Sensors 130. In einem Beispiel kann die Abgabevorrichtung 245 des Ventils 235 ein Gewinde aufweisen und kann die Düse 250 in die Gewinde der Abgabevorrichtung 245 geschraubt werden. In einem anderen Beispiel können das Ventil 235 und die Düse 250 als ein Teil hergestellt z. B. zusammen spritzgegossen sein. In einem anderen Beispiel, das in 3 dargestellt ist, kann die Düse 250, z. B. über einen Schlauch 310, fluidisch an die Abgabevorrichtung 245 des Ventils 235 gekoppelt sein. Die Düse 250 kann das Gemisch und/oder die Luft in verschiedenen Formen versprühen, z. B. als einen dünnen Film, in Form eines festen Kegels etc. Eine geeignete Düse 250 für das Fenster 215 des Sensors 130 kann auf Grundlage einer erwarteten Form des versprühten Gemischs ausgewählt werden. Eine erwartete Form des Gemischs kann auf Grundlage verschiedener Eingaben ausgewählt werden, die eine Größe eines Bereichs des Fensters 215, das zu besprühen ist, die erwartete Aufprallkraft, die vom versprühten Gemisch resultiert, das auf das Fenster 215 trifft, etc. einschließen.
Wie in 2 dargestellt, kann das Venturiventil 235 an der Oberseite 221 der Basis 220 angebracht sein, während es auf das Fenster 215 des Sensors 130 gerichtet ist. Als ein anderes Beispiel, das in 3 dargestellt ist, kann das Venturiventil 235 in der Basis 220 oder einer beliebigen anderen Stelle im Fahrzeug 100 vertieft und über einen Schlauch 310 fluidisch mit einer Düse 250 gekoppelt sein, die auf das Fenster 215 des Sensors 130 gerichtet ist. Anders ausgedrückt, ist die Düse 250 auf das Fenster 215 des Sensors 130 gerichtet, obwohl die Abgabevorrichtung 245 des Venturiventils 235 in einer beliebigen Richtung eingebaut sein kann. In einem Beispiel kann die Düse 250 an der Oberseite 221 der Basis 220 angebracht sein und ragt durch die Oberfläche der Oberseite 221 nach außen. Wie in Figur dargestellt 3, kann der Sensor 130 (nicht-drehend) angebracht sein und eine Achse der Düse 250 kann quer zur Fläche des Fensters 215 sein.
Der Eingang 260 des Venturiventils 235 kann fluidisch an die Luftquelle 295 über einen Schlauch 270 gekoppelt sein. Die Luftquelle 295 kann einen elektrischen Luftverdichter, eine Druckluftkapsel etc. einschließen. Der Computer 110 des Fahrzeugs 100 kann zum Betätigen der Luftquelle zum An- und/oder Ausschalten programmiert sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Computer 110 zum Anpassen eines Luftdurchflusses durch den Schlauch 270, z. B. über ein verstellbares Durchflussregelventil, programmiert sein. In einem anderen Beispiel kann der Computer 110 zum Anpassen des Luftdrucks, der von einem Verdichter erzeugt wird, programmiert sein. Die Luftquelle 295 kann an einer beliebigen geeigneten Stelle in oder am Fahrzeug 100 angeordnet und an das Ventil 235 über den Schlauch 270 oder jede andere Art von Fluidkopplung gekoppelt sein.
Die Reinigungseinrichtung 205 (oder das Fahrzeug 100) kann einen Fluidbehälter, z. B. einen Waschfluidbehälter, einschließen, der z. B. über einen Schlauch 265 fluidisch an das Ventil 235 gekoppelt ist. Die Reinigungseinrichtung 205 kann eine Fluidsteuerung und das Fluideinlassventil 280 einschließen, das einen Durchfluss z. B. eines Waschfluids durch den Schlauch 265 regelt. Das Fluideinlassventil 280 kann ein elektrisches Magnetventil einschließen, das vom Computer 110 des Fahrzeugs 100 zum An- und/oder Ausschalten betätigt werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann das Fluideinlassventil 280 ein Durchflussregelventil einschließen, das einen Fluss des Fluids durch den Schlauch 265 anpassen kann. Zusätzlich oder alternativ kann das Fluideinlassventil 280 ein Rückschlagventil einschließen, das einen Fluss des Treibfluids durch den Schlauch 265 in den Fluidbehälter verhindert. Anders ausgedrückt, kann das Rückschlagventil einen Fluss von Waschfluid vom Fluidbehälter zum Venturiventil 235 ermöglichen, verhindert jedoch einen Fluss vom Venturiventil 235 zum Fluidbehälter.
Wie oben erwähnt, kann ein Fenster 215 eines Sensors 130 aufgrund von Schmutz, Staub etc. blockiert und somit einer Fähigkeit beraubt sein, z. B. Objekte im Sichtfeld des Sensors 130 zu erfassen. Der Computer 110 kann programmiert sein, das Fluideinlassventil 280 zum Öffnen zu betätigen, wenn er ermittelt hat, dass das Fenster 215 des Sensors 130 zu reinigen ist. Beispielsweise kann der Computer 110 zum Erfassen, ob der Sensor 130 einer Fähigkeit zum Erfassen eines Objekts beraubt ist, auf Grundlage eines Vergleichs von Daten, die von einem zweiten Sensor 130 des Fahrzeugs 100 empfangen wurden, programmiert sein. In einem Beispiel kann der Computer 110 ermitteln, dass das Fenster 215 des Sensors 130 zu reinigen ist, wenn er ermittelt hat, dass ein Radarsensor 130 ein Objekt im Sichtfeld des Sensors 130 erfasst, während der Sensor 130 das Objekt nicht erfasst. In einem anderen Beispiel kann der Computer 110 zum Messen einer Trübung des Fensters 215 des Sensors 130 und Ermitteln, dass das Fenster 215 zu reinigen ist, programmiert sein, wenn er ermittelt hat, dass die Trübung des Fensters 215 eine Trübungsschwelle überschreitet.
Trübung ist ein Maß eines Grades, zu dem elektromagnetische Strahlung, wie zum Beispiel vom Sensor 130 abgestrahlte Strahlung, das Fenster 215 durchdringt. Eine Trübung kann einen numerischen Wert zwischen 0 % (null) und 100 % aufweisen. Null Prozent Trübung können einem durchsichtigen Material zugeordnet werden, wohingegen 100 % Trübung z. B. einem blockierten Fenster 215 zugeordnet werden können, das eine Strahlung daran hindert, das bestimmte Medium zu durchqueren. Eine erhöhte Trübung des Fensters 215, z. B. aufgrund von Staub, Schmutz usw., kann den Betrieb des Sensors 130 beeinträchtigen. Beispielsweise kann ein Fenster 215, das mit Schmutz bedeckt ist, eine Fähigkeit des Sensors 130 zur Erfassung von Objekten beeinträchtigen oder verhindern. In einem Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um die Trübung des Fensters 215 auf Grundlage über den elektromagnetischen Empfänger des LIDAR-Sensors 130 empfangene Strahlung bestimmen. Der Computer 110 kann zum Beispiel bestimmen, dass das Fenster 215 blockiert ist, z. B., wenn die Trübung des Fensters 215 einen vorbestimmten Schwellenwert, z. B. 30%, überschreitet. In einem weiteren Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um bei Bestimmen, dass die Trübung des Fensters 215 für zumindest eine vorbestimmte Mindestdauer, z. B. 5 Sekunden, größer als der vorbestimmte Schwellenwert war, zu bestimmen, dass das Fenster 215 blockiert ist.
Der Computer 110 kann programmiert sein, das Fluideinlassventil 280 zum Abschalten zu betätigen, wenn er ermittelt hat, dass das Fenster 215 des Sensors 130 sauber ist, z. B., wenn der Sensor 130 die Erfassung von Objekten im Sichtfeld des Sensors 130 auf Grundlage eines Vergleichs der Daten, die vom Sensor 130 und einem zweiten Sensor 130 wie etwa einem Radarsensor 130 empfangen wurden, wieder aufnimmt. In einem anderen Beispiel kann der Computer 110 programmiert sein, um das Fluideinlassventil 280 zum Abschalten zu betätigen, nachdem eine vorgegebene Zeit, z. B. 5 Sekunden, seit der Betätigung des Fluideinlassventils 280 abgelaufen ist.
Das Venturiventil 235 kann mehrere Betriebsmodi aufweisen. Beispielsweise kann das Venturiventil 235 einen „reinen Luftmodus“, einen „Mischmodus“ und einen „deaktivierten Modus“ aufweisen. Der Computer 110 kann zum Ändern des Betriebsmodus des Venturiventils 235 programmiert sein. In einem Beispiel kann der Computer 110 zum Ausgeben von Informationen, die einen aktuellen Betriebsmodus des Venturiventils 235 einschließen, an die HMI 140 des Fahrzeugs 100 programmiert sein.
Im „deaktivierten Modus“ kann ein Durchfluss von Luft durch den Antriebseingang 260 gestoppt werden, z. B. kann der Computer 110 zum Abschalten der Luftquelle 295 wie etwa des Verdichters programmiert sein. Beispielsweise kann der Computer 110 derart programmiert sein, das Venturiventil 235 in den deaktivierten Modus zu bringen, wenn er ermittelt hat, dass das Fenster 215 des Sensors 130 sauber ist.
Im „Mischmodus“ kann der Computer 110 zum Betätigen der Luftquelle 295, um einen Luftdurchfluss zum Antriebseingang 260 bereitzustellen, und Betätigen des Fluideinlassventils 280 zum Öffnen programmiert sein. Im Mischmodus kann ein Gemisch aus Luft und Waschfluid vom Venturiventil 235 ausgegeben werden. Ein Gemisch aus Luft und Waschfluid kann das Fenster 215 reinigen. Zusätzlich kann der Computer 110 zum Anpassen eines Verhältnisses von Waschfluid zu Luft im Mischmodus durch Anpassen eines Durchflusses des Fluids zum Saugeingang 255 programmiert sein. Beispielsweise kann das Fluideinlassventil 280 ein Durchflussregelventil einschließen und kann der Computer 110 zum Betätigen des Durchflussregelventils programmiert sein, damit sich dieses zu 50 % teilweise öffnet (z. B. werden 50 % einer Membran im Ventil geöffnet, um dem Fluid zu ermöglichen, hindurchzufließen). In einem Beispiel kann der Computer 110 zum Anpassen der Öffnung auf Grundlage einer Menge an Staub, Schmutz etc. am Fenster 215 programmiert sein. Beispielsweise kann der Computer 110 programmiert sein, die Öffnung des Durchflussregelventils auf Grundlage einer Trübung des Fensters 215 zu vergrößern. Der Computer 110 kann zum Öffnen des Ventils 235 zu 50 % wenn die Trübung des Fensters 215 als unter 70 % ermittelt wird und zum vollständigen Öffnen des Ventils (d. h., 100 %) programmiert sein, wenn er ermittelt hat, dass die Trübung des Fensters 215 70 % überschreitet.
Im „reinen Luftmodus“ kann der Computer 110 zum Betätigen der Luftquelle 295, um einen Eingangsluftfluss 260 bereitzustellen, und Betätigen des Fluideinlassventils 280 zum Schließen programmiert sein. Beispielsweise kann der Computer 110 zum Betreiben des Venturiventils 235 im „reinen Luftmodus“ programmiert sein, wenn er den Mischmodus beendet. Beispielsweise kann der Computer 110 zum Betreiben des Venturiventils 235 im reinen Luftmodus programmiert sein, wenn er ermittelt hat, dass die vorgegebene Zeit zum Betreiben des Ventils 235 im Mischmodus abgelaufen ist. In einem Beispiel, wenn er ermittelt hat, dass das Fenster 215 zu reinigen ist, kann der Computer 110 zum Betreiben des Ventils 235 für 5 Sekunden im „Mischmodus“ und dann zum Betreiben des Ventils 235 im „reinen Luftmodus“ programmiert sein. Dementsprechend können etwaige Tropfen des Waschfluids am Fenster 215, die vom Betrieb des Ventils 235 im „Mischmodus“ stammen, vorteilhafterweise trocknen. Darüber hinaus kann der Computer 110 programmiert sein, die Luftquelle 295 zum Abschalten zu betätigen, wenn er ermittelt hat, dass eine vorgegebene „reine Luftzeit“, z. B. 10 Sekunden, abgelaufen ist.
Wenn er ermittelt hat, dass das Fenster 215 des Sensors 130 zu reinigen ist, kann der Computer 110 zum Betätigen der Luftquelle 295 und dann zum Betätigen des Fluideinlassventils 280 zum Öffnen programmiert sein. Beispielsweise, wenn er ermittelt hat, dass das Fenster 215 zu reinigen ist, kann der Computer 110 zum Betreiben des Ventils 235 in einer Abfolge von „reinem Luftmodus“, „Mischmodus“, „reinem Luftmodus“ und schließlich „deaktiviertem Modus“ programmiert sein. Jeder der Übergänge zwischen den Modi kann auf einer vorgegebenen Zeit und/oder Information beruhen, z. B. die Trübung des Fensters 215 der Sensoren 130 des Fahrzeugs 100.
In einem Beispiel kann die Reinigungseinrichtung 205 mehrere Venturiventile 235a, 235b einschließen, die auf unterschiedliche Abschnitte eines Fensters 215 gerichtet sind. Beispielsweise können, wie in 4 dargestellt, die Düsen 250a, 250b auf verschiedene Abschnitte eines halbzylindrischen Fensters 215 gerichtet sein. In diesem Beispiel können die Abdeckung 210 und die Anregungsquelle 230 im Verhältnis zur Basis 220 befestigt sein und jede der Düsen 250a, 250b kann auf einen Abschnitt des halbzylindrischen Fensters 215 gerichtet sein. In einem Beispiel können sich die Abschnitte, die mit der Luft und/oder dem Gemisch bedeckt sind, das von den Ventilen 235a, 235b gesprüht wurde, überlagern. Wie in 4 dargestellt, kann jede der Düsen 250a, 250b von einem zugehörigen Venturiventil 235a, 235b versorgt werden.
In einem anderen Beispiel (nicht in den Figuren dargestellt) kann ein Venturiventil 235 z. B. über einen Dreiwegeverbinder fluidisch an die Düsen 250a, 250b gekoppelt sein. In noch einem anderen Beispiel kann ein Venturiventil 235 fluidisch an mehrere Düsen 250 gekoppelt sein. Beispielsweise kann eine Abgabevorrichtung 245 eines Venturiventils 235 fluidisch an eine erste Düse 250, die auf ein Fenster 15 eines ersten Sensors 130 gerichtet ist, und eine zweite Düse 250, die auf ein Fenster 215 eines zweiten Sensors 130 gerichtet ist, gekoppelt sein.
VERARBEITUNG
5 ist ein Ablaufdiagramm eines Beispielprozesses 500 zum Betreiben einer Reinigungseinrichtung 205 eines Sensors 130. Beispielsweise kann der Computer 110 des Fahrzeugs 100 dazu programmiert sein, die Blöcke des Prozesses 500 auszuführen.
Der Prozess 500 beginnt in einem Entscheidungsblock 505, in dem der Computer 110 ermittelt, ob die Reinigung eines Fensters 215 eines Sensors 130 gerechtfertigt ist. Der Computer 110 kann z. B. programmiert sein zu ermitteln, dass die Reinigung des Fensters 215 des Sensors 130 auf Grundlage von Daten, z. B. der Trübung des Fensters 215, die von den Sensoren 130 des Fahrzeugs 100 empfangen werden, gerechtfertigt ist. Der Computer 110 kann z. B. programmiert sein zu ermitteln, dass die Reinigung des Fensters 215 des Sensors 130 gerechtfertigt ist, wenn er ermittelt, dass die Trübung des Fensters 215 eine vorgegebene Schwelle, z. B. 50%, überschreitet. Ermittelt der Computer 110, dass die Reinigung des Fensters 215 des Sensors 130 gerechtfertigt ist, dann geht der Prozess 500 zu einem Block 510 über; andernfalls kehrt der Prozess 500 zu Entscheidungsblock 505 zurück.
In Block 510 aktiviert der Computer 110 die Luftquelle 295. Beispielsweise kann der Computer 110 programmiert sein, einen Luftverdichter zu betätigen, damit sich dieser einschaltet (d. h., „reiner Luftbetriebsmodus“).
Als nächstes steuert der Computer 110 in einem Block 515 das Fluideinlassventil 280 an, damit sich dieses öffnet. Beispielsweise kann der Computer 110 programmiert sein, das Ventil 280 zu betätigen, damit sich dieses vollständig öffnet (d. h., „Mischbetriebsmodus“.)
Anschließend ermittelt der Computer 110 in einem Entscheidungsblock 520, ob eine Wartezeit für den „Mischmodus“ abgelaufen ist. Beispielsweise kann der Computer 110 programmiert sein zu ermitteln, dass die Wartezeit abgelaufen ist, wenn er ermitteln, dass eine vorgegebene Zeit wie etwa 5 Sekunden seit der Betätigung des Fluideinlassventils 280 abgelaufen ist. Zusätzlich oder alternativ kann der Computer 110 programmiert sein zu ermitteln, dass die Wartezeit abgelaufen ist, auf Grundlage von Informationen, z. B. der Trübung des Fensters 215, die von den Sensoren 130 des Fahrzeugs 100 empfangen wurden. Ermittelt der Computer 110, dass die Wartezeit für den „Mischmodus“ abgelaufen ist, dann geht der Prozess 500 zu einem Block 525 über; andernfalls springt der Prozess 500 zu Entscheidungsblock 520 zurück.
In Block 525 betätigt der Computer 110 das Fluideinlassventil 280 zum Abschalten. Dementsprechend ändert der Computer 110 den Betriebsmodus vom Mischmodus in den reinen Luftmodus.
Anschließend ermittelt der Computer 110 in einem Entscheidungsblock 530, ob eine zweite Wartezeit für den „reinen Luftmodus“ abgelaufen ist. Beispielsweise kann der Computer 110 programmiert sein zu ermitteln, dass die Wartezeit für den „reinen Luftmodus“ abgelaufen ist, wenn er ermittelt, dass eine vorgegebene Zeit wie etwa 10 Sekunden seit der Betätigung des Fluideinlassventils 280 zum Abschalten abgelaufen ist. Zusätzlich oder alternativ kann der Computer 110 programmiert sein zu ermitteln, dass die Wartezeit abgelaufen ist, auf Grundlage von Informationen, z. B. der Trübung des Fensters 215, die von den Sensoren 130 des Fahrzeugs 100 empfangen wurden. Ermittelt der Computer 110, dass die zweite Wartezeit abgelaufen ist, dann geht der Prozess 500 zu einem Block 535 über; andernfalls springt der Prozess 500 zu Entscheidungsblock 530 zurück.
In Block 535 betätigt der Computer 110 die Luftquelle 295 zum Abschalten. Dementsprechend wechselt der Betriebsmodus des Venturiventils 235 durch Ausschalten der Luftquelle 295 in den „deaktivierten Modus“.
Nach Block 535 endet der Prozess 500 oder kehrt alternativ zu Entscheidungsblock 505 zurück, was jedoch nicht in 5 gezeigt ist.
Der ein Nomen modifizierende Artikel „ein/e“ soll derart verstanden werden, dass er einen oder mehrere bezeichnet, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben oder der Kontext gibt etwas anderes vor. Der Ausdruck „auf Grundlage von“ schließt teilweise oder ganz auf Grundlage von ein.
Rechenvorrichtungen, wie sie in dieser Schrift erläutert wurden, beinhalten im Allgemeinen jeweils Anweisungen, die durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen, wie etwa die vorstehend identifizierten, und zum Ausführen von Blöcken oder Schritten oben beschriebener Prozessen ausgeführt werden können. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen zusammengestellt oder interpretiert werden, die unter Verwendung einer Vielzahl von Programmiersprachen und/oder -techniken erstellt wurden, einschließlich unter anderem, entweder allein oder in Kombination, Java™, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML usw. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wodurch er ein oder mehrere Prozesse ausführt, einschließlich eines oder mehrerer der hierin beschriebenen Prozesse. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielzahl computerlesbarer Medien gespeichert und übertragen werden. Eine Datei in der Rechenvorrichtung ist im Allgemeinen eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium, wie etwa einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw., gespeichert werden.
Ein computerlesbares Medium schließt jedes Medium ein, das am Bereitstellen von Daten (z. B. Anweisungen), die durch einen Computer gelesen werden können, beteiligt ist. Ein solches Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich, unter anderem, nichtflüchtige Medien, flüchtige Medien usw. Nichtflüchtige Medien umfassen beispielsweise optische oder magnetische Platten und sonstige Dauerspeicher. Zu flüchtigen Medien gehört ein dynamischer Direktzugriffsspeicher (Dynamic Random Access Memory - DRAM), der in der Regel einen Hauptspeicher darstellt. Zu gängigen Formen computerlesbarer Medien gehören zum Beispiel eine Diskette, eine Folienspeicherplatte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physikalisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH, ein EEPROM, ein beliebiger anderer Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, welches von einem Computer gelesen werden kann.
Hinsichtlich der in der vorliegenden Schrift beschriebenen Medien, Vorgänge, Systeme, Verfahren usw. ist davon auszugehen, dass, obwohl die Schritte derartiger Vorgänge usw. als in einer entsprechenden Reihenfolge erfolgend beschrieben werden, derartige Vorgänge durchgeführt werden können, indem die beschriebenen Schritte in einer Reihenfolge durchgeführt werden, welche von der hier beschriebenen Reihenfolge abweicht. Es versteht sich ferner, dass bestimmte Schritte gleichzeitig ausgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte in der vorliegenden Schrift beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Anders gesagt, die Beschreibungen von Systemen und/oder Prozessen in der vorliegenden Schrift dienen zum Zwecke der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen und sollten keinesfalls so ausgelegt werden, dass sie den offenbarten Gegenstand einschränken.
Dementsprechend versteht es sich, dass die vorliegende Offenbarung, einschließlich der vorstehenden Beschreibung und der begleitenden Figuren und nachfolgenden Ansprüche, veranschaulichenden und nicht einschränkenden Charakters ist. Viele Ausführungsformen und Anwendungen, bei denen es sich nicht um die bereitgestellten Beispiele handelt, werden dem Fachmann beim Lesen der vorstehenden Beschreibung ersichtlich. Der Umfang der Erfindung sollte nicht unter Bezug auf die vorstehende Beschreibung ermittelt werden, sondern stattdessen unter Bezug auf Ansprüche, die hier beigefügt sind und/oder in einer hierauf basierenden, nicht vorläufigen Patentanmeldung enthalten sind, gemeinsam mit dem vollständigen Umfang von Äquivalenten, zu welchen derartige Ansprüche berechtigen. Es wird erwartet und ist beabsichtigt, dass es hinsichtlich der in der vorliegenden Schrift erläuterten Techniken künftige Entwicklungen geben wird und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in solche künftige Ausführungsformen aufgenommen werden. Insgesamt versteht es sich, dass der offenbarte Gegenstand modifiziert und variiert werden kann.

Claims

System, umfassend: eine Düse, die in Richtung eines Sensorfensters gerichtet ist; und ein Venturiventil, das eine Abgabevorrichtung einschließt, die mit der Düse verbunden ist, wobei das Venturiventil mit einem Fluideinlassventil und einer Luftquelle verbunden ist.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Computer, der programmiert ist, nachdem ermittelt wurde, dass das Sensorfenster zu reinigen ist, das Fluideinlassventil zum Öffnen zu betätigen.
System nach Anspruch 2, wobei der Computer ferner programmiert ist, nachdem ermittelt wurde, dass das Sensorfenster sauber ist, das Fluideinlassventil zum Abschalten zu betätigen.
System nach Anspruch 2, wobei der Computer ferner programmiert ist, nachdem ermittelt wurde, dass das Sensorfenster zu reinigen ist, zuerst die Luftquelle zu betätigen und dann das Fluideinlassventil zum Öffnen zu betätigen.
System nach Anspruch 2, wobei die Luftquelle einen Verdichter einschließt und der Computer ferner programmiert ist, den Verdichter zu mindestens einem aus Einschalten und Ausschalten zu betätigen.
System nach Anspruch 2, wobei das Fluideinlassventil ein Magnetventil einschließt und der Computer programmiert ist, das Magnetventil zu mindestens einem aus Öffnen und Schließen zu betätigen.
System nach Anspruch 2, wobei der Computer ferner zum Ermitteln, ob der Sensor zu reinigen ist, auf Grundlage mindestens teilweise einer Trübung des Sensorfensters programmiert ist.
System nach Anspruch 1, wobei das System eine Mehrzahl von Betriebsmodi aufweist, die einen reinen Luftmodus und ein Mischmodus einschließen.
System nach Anspruch 1, wobei das Venturiventil ferner eine Saugkammer und eine innere Düse, die auf die Saugkammer gerichtet ist, einschließt.
System nach Anspruch 9, wobei das Venturiventil ferner einen Verengungsbereich einschließt, der zwischen der Saugkammer und der Abgabevorrichtung angeordnet ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Düse über einen Schlauch fluidisch an die Abgabevorrichtung des Venturiventils gekoppelt ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Düse mechanisch an die Abgabevorrichtung des Venturiventils gekoppelt ist.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine zweite Düse, die in Richtung des Sensorfensters gerichtet ist; und ein zweites Venturiventil, das eine zweite Abgabevorrichtung einschließt, die mit der zweiten Düse verbunden ist, wobei das zweite Venturiventil mit einem zweiten Fluideinlassventil und der Luftquelle verbunden ist.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend eine zweite Düse, die in Richtung eines zweiten Sensorfensters gerichtet ist, wobei die Düse und die zweite Düse fluidisch an die Abgabevorrichtung des Venturiventils gekoppelt sind.
System nach Anspruch 2, wobei der Computer ferner zum Betätigen des Fluideinlassventils programmiert ist, um einen Fluidfluss zum Venturiventil anzupassen.