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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensor-Reinigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1, einen hiermit ausgestatteten Sensor gemäß Anspruch 7 sowie ein hiermit ausgestattetes Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 9.
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Aus der
DE 102 32 227 A1 ist eine Sensor-Reinigungsvorrichtung mit einem Fluidzuführungsabschnitt bekannt, der eingerichtet ist, ein Reinigungsfluid von einem Vorratsbehälter zu einer an seinem distalen Ende befindlichen Reinigungsdüse zu fördern und sich durch ein in einer Blende befindliches Führungsmittel von einer Nichtgebrauchsstellung in eine Gebrauchsstellung zum Zwecke der Ausgabe des Reinigungsfluides auf ein zu benetzendes Teil, beispielsweise eine optische Linse einer Kamera, zu bewegen. Die bekannte Sensor-Reinigungsvorrichtung nimmt in nachteiliger Weise einen vergleichsweise großen Bauraum ein.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, technische Mittel anzugeben, mit denen der genannte Nachteil überwunden werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Sensor-Reinigungsvorrichtung mit einem Fluidzuführungsabschnitt gelöst, der eingerichtet ist, ein Reinigungsfluid von einem Vorratsbehälter zu einer an seinem distalen Ende befindlichen Reinigungsdüse zu fördern, und sich durch ein in einer Blende befindliches Führungsmittel von einer Nichtgebrauchsstellung in eine Gebrauchsstellung zum Zwecke der Ausgabe des Reinigungsfluides auf ein zu benetzendes Teil zu bewegen. Die erfindungsgemäße Sensor-Reinigungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Fluidzuführungsabschnitt in Richtung des zu benetzenden Teiles eine Krümmung aufweist. In vorteilhafter Weise ist hierdurch ein gegenüber dem Stand der Technik verringerter Bauraum erforderlich, wobei die Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gesichert ist. Die Krümmung selbst kann in jeder geeigneten Weise, insbesondere in Abhängigkeit der gewünschten Entfernung der Reinigungsdüse von dem zu benetzenden Teil und dem Abstand des Fluidzuführungsabschnittes zu dem zu benetzenden Teil, gewählt werden. Der Krümmungswinkel bzw. Biegewinkel kann daher von im Wesentlichen einigen Bogenminuten bis zu mehreren Grad, bevorzugt 5°, 15°, 30°, 45° oder 60° sowie Vielfache hiervon, betragen. Der Krümmungswinkel kann, über die Länge des Fluidzuführungsabschnittes betrachtet, konstand oder nicht konstant ausgebildet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Fluidzuführungsabschnitt einen in dem Führungsmittel gelagerten ersten, starren Teilabschnitt und einen hierzu stromaufwärts befindlichen zweite, flexiblen Teilabschnitt auf. In der Nichtgebrauchsstellung kann der flexible Teilabschnitt gegenüber dem Stand der Technik in vorteilhafter Weise mit einem höheren Freiheitsgrad positioniert, insbesondere eng an das Führungsmittel und/oder die übrigen Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung angelegt werden.
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Die Einstellung eines gewünschten Krümmungswinkels erfolgt auf einfache und daher in vorteilhafter Weise dadurch, dass das die Blende und/oder das in der Blende befindliche Führungsmittel den gewünschten Krümmungswinkel aufweisen. Bei einer Bewegung des Führungsmittels in der Blende wird der gewünschte Krümmungswinkel somit automatisch eingestellt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Sensor-Reinigungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Reinigungsdüse an dem ersten Teilabschnitt angeordnet und eingerichtet ist, zur Einnahme der Gebrauchsstellung mit mindestens einem Teil ihrer Außenfläche durch das Führungsmittel geführt zu werden. Die Anordnung der Reinigungsdüse an dem zweiten Teilabschnitt kann insbesondere durch eine Befestigung der genannten Elemente miteinander, insbesondere durch eine Klebung oder Verschweißung, erfolgen. Alternativ kann vorgesehen sein, die Anordnung durch ein geeignetes Herstellungsverfahren einteilig vorzunehmen. So ist es insbesondere möglich, die Reinigungsdüse zusammen mit dem zweiten Teilabschnitt einteilig als ZweiKomponenten-Spritzgussteil auszubilden. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass mindestens ein Teil der Außenfläche der Reinigungsdüse zur Einnahme der Gebrauchsstellung durch das Führungsmittel geführt wird.
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Mithin ist ein hoher Integrationsgrad der genannten Elemente vorhanden, so dass in vorteilhafter Weise einmal mehr der erforderliche Bauraum für die Sensor-Reinigungsvorrichtung verringert werden kann.
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Dies gilt umso mehr, wenn der zweite Teilabschnitt dem ersten Teilabschnitt unmittelbar benachbart angeordnet ist.
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Zur weiteren Verbesserung der Führung, insbesondere der Präzision der Führungsbewegung bei Einnahme der Gebrauchsstellung, ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass der erste Teilabschnitt und/oder der zweite Teilabschnitt drucksteif ausgebildet ist bzw. sind.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Sensor-Reinigungsvorrichtung derart eingerichtet, dass das Reinigungsfluid zeitweise aus einer Flüssigkeit, zeitweise aus einem Gas gebildet ist. Mit anderen Worten ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine geeignete Reinigungsflüssigkeit oder ein geeignetes Reinigungsgas und/oder Trocknungsgas auf den Sensor aufzubringen. Hierzu kann die Reinigungsdüse mit einem Auslass oder mehreren Auslässen für dezidiert entweder die Flüssigkeit oder das Gas versehen sein. Ebenso ist es möglich, dass die Reinigungsdüse einen Auslass oder mehrere Auslässe aufweist, aus denen allein eines der genannten Fluide austritt.
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Die genannte Aufgabe wird auch durch einen Sensor mit mindestens einer Sensor-Reinigungsvorrichtung der zuvor offenbarten Art gelöst. Der Sensor kann von beliebiger Art sein; insbesondere kann der Sensor ein optischer Sensor mit einer Optik sein, die bei einer Gebrauchsstellung der Reinigungsdüse von dem Reinigungsfluid benetzt wird. Die dargelegten Vorteile gelten adäquat.
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Die genannte Aufgabe wird auch durch ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Sensor der zuvor offenbarten Art gelöst. Die dargelegten Vorteile gelten adäquat.
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Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten, nicht maßstäblichen Figuren eine detaillierte, nicht präjudizierende, insbesondere einschränkende, Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
- 1A ist eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Sensor-Reinigungsvorrichtung in einer Nichtgebrauchsstellung, die Teil eines in einem Kraftfahrzeug befindlichen optischen Sensors ist.
- 1B zeigt die Sensor-Reinigungsvorrichtung der 1A in einer Gebrauchsstellung.
- 2 stellt einen Teil einer Alternative zu der in 1A gezeigten Sensor-Reinigungsvorrichtung in einer Gebrauchsstellung dar.
- 3 stellt einen Teil einer weiteren Alternative zu der in 1A gezeigten Sensor-Reinigungsvorrichtung in einer Nichtgebrauchsstellung dar.
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In 1 ist ein Teil eines in einem symbolisch dargestellten Kraftfahrzeug 1 befindlichen Sensors 5 dargestellt. Der hier gezeigte Sensor 5 ist als optischer Sensor ausgebildet, der in an sich bekannter Weise eine optische Linse 10 aufweist, die mit einer ebenfalls an sich bekannten Bordelektronik 15 wirkverbunden ist (vgl. Doppelpfeil I).
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Oberhalb der optischen Linse 10 befindet sich eine in Nichtgebrauchsstellung gezeigte Sensor-Reinigungsvorrichtung 20 mit einem Fluidzuführungsabschnitt 25, der einenends fluidisch mit einem Vorratsbehälter 30 eines Reinigungsfluides 35 (vgl. Doppelpfeil II) und mit einem Fluidfördermittel 40, beispielsweise einer Pumpe, (vgl. Doppelpfeil III) wirkverbunden ist.
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Der Fluidzuführungsabschnitt 25 weist stromabwärts bzw. an seinem distalen Ende E einen ersten, starr ausgebildeten Teilabschnitt 25-1 und einen stromaufwärts befindlichen zweiten, flexiblen Teilabschnitt 25-2 auf. Dieser ist in Richtung des distalen Endes E bzw. der Linse 10 gekrümmt. Der erste Teilabschnitt 25-1 ist in einem, in einer Blende 45 des Sensors 5 befindlichen, Führungsmittel 50 verschieblich gelagert, wie durch den Doppelpfeil IV symbolisiert ist. Ferner ist an dem ersten Teilabschnitt 25-1 eine einen Düsenaustritt 55 aufweisende Reinigungsdüse 60 vorgesehen, durch die das Reinigungsfluid 35 in einer in 1B gezeigten Gebrauchsstellung ausgegeben wird.
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Die Reinigungsdüse 60 und der erste Teilabschnitt 25-1 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel einteilig ausgebildet; ihre Außenseite liegt gegen die Innenseite des Führungsmittels 50 bündig, aber verschieblich, an. Das Führungsmittel 50 ist an der Blende 45 dauerhaft befestigt und weist einen gewünschten Krümmungswinkel α auf, der gemäß dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel 25° beträgt.
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In 1B ist die in 1A dargestellte Sensor-Reinigungsvorrichtung 20 in Gebrauchsstellung gezeigt. Bei Ausgabe eines entsprechenden Signales zur Ausführung eines Reinigungsvorganges der Linse 10 durch die Bordelektronik 15 werden der erste Teilabschnitt 25-1 und der zweite Teilabschnitt 25-2 der Sensor-Reinigungsvorrichtung 20 durch ein Antriebsmittel 65 translatorisch bewegt. Aufgrund seiner flexiblen Ausgestaltung folgt der zweite Teilabschnitt 25-2 der Bewegung der Reinigungsdüse 60 unter weiterer Ausbildung einer Krümmung. Mithin ist die Sensor-Reinigungsvorrichtung 20 kleiner baubar als entsprechende aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungen.
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Sobald der Düsenaustritt 55 eine gewünschte Position erreicht hat, fördert das Fluidfördermittel 40 Reinigungsfluid 35 durch den Fluidzuführungsabschnitt 25 und die Reinigungsdüse 60 in Richtung der Linse 10. Zur Beendigung dieses Vorganges wird von der Bordelektronik 15 ein Signal ausgegeben, aufgrund dessen zum einen die Förderung von Reinigungsfluid 35 durch das Fluidfördermittel 40 eingestellt, zum anderen der erste Teilabschnitt 25-1 und der zweite Teilabschnitt 25-2 der Sensor-Reinigungsvorrichtung 20 durch ein Antriebsmittel 65 translatorisch zurückbewegt wird bzw. werden.
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In 2 ist eine alternative Ausführungsform zu der in 1B dargestellten Sensor-Reinigungsvorrichtung 20 in Gebrauchsstellung gezeigt, wobei aus Übersichtsgründen auf die explizite Darstellung einiger der in 1B gezeigten Elemente in 2 verzichtet wurde. Die in 2 gezeigte Sensor-Reinigungsvorrichtung 20 zeichnet sich dadurch aus, dass die Blende 45 und das Führungsmittel 50 einteilig ausgebildet sind. Hierdurch ist eine Herstellung der erfindungsgemäßen Sensor-Reinigungsvorrichtung 20 weiter vereinfacht.
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In 3 ist eine weitere alternative Ausführungsform zu der in 1A bzw. 2 darhgestellten Sensor-Reinigungsvorrichtung 20 in Nichtgebrauchsstellung gezeigt, wobei aus Übersichtsgründen auf die Darstellung einiger der in 1A gezeigten Elemente in 3 verzichtet wurde. Die in 3 gezeigte Sensor-Reinigungsvorrichtung 20 zeichnet sich zum einen dadurch aus, dass die Blende 45 und das Führungsmittel 50 einteilig ausgebildet sind. Des Weiteren ist an dem Führungsmittel 50 ein Führungsabsatz 70 vorgesehen, der eine Verlängerung des sich in Bewegungsrichtung IV erstreckenden Weges für den ersten Teilabschnitt 25-1 bildet, so dass eine längere, mithin präzisere, Führung der Reinigungsdüse 60 bei Einnahme der Gebrauchsstellung bzw. Nichtgebrauchsstellung in vorteilhafter Weise geschaffen ist. An dem in der 3 unteren Teil des Führungsabsatzes 70 befindet sich eine Aussparung, in der ein Düsenaustritts-Reinigungsmittel 75 angeordnet ist. Das Düsenaustritts-Reinigungsmittel 75 ist derart eingerichtet, dass der Düsenaustritt 55 bei Einnahme der Gebrauchsstellung bzw. Nichtgebrauchsstellung über dieses gleitet und somit etwaiger hier nicht gezeigter Schmutz von diesem (d.h. dem Düsenaustritt 55) entfernt wird.
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Die in den 1A bis 3 gezeigte Sensor-Reinigungsvorrichtung 20 weist einen einzigen Düsenaustritt 55 auf. Es versteht sich jedoch, dass auch eine größere Anzahl von Düsenaustritten 55 vorgesehen werden kann.
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Bei dem in den 1A bis 3 gezeigten Reinigungsfluid 35 handelt es sich um mit einem organischen und/oder anorganischen Reinigungsmittel versetztes entmineralisiertes Wasser. Es ist jedoch auch möglich, anstelle des genannten Gemisches allein Wasser oder ein Gas, beispielsweise Luft, in dem Vorratsbehälter 30 zu bevorraten. Alternativ ist es möglich, sowohl eine Reinigungsflüssigkeit als auch ein Gas aus der Reinigungsdüse 60 gleichzeitig oder nacheinander auszugeben.
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Die zuvor gezeigten Sensoren 5 sind als Teil einer Rückfahrkamera im Heckbereich des Kraftfahrzeuges 1 angeordnet. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Arten von Sensoren 5 in Kraftfahrzeugen 1, beispielsweise LIDAR-Vorrichtungen, Frontkameras oder Seitenkameras, mit mindestens einer erfindungsgemäßen Sensor-Reinigungsvorrichtung 20 versehen sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 5
- Sensor
- 10
- optische Linse
- 15
- Bordelektronik
- 20
- Sensor-Reinigungsvorrichtung
- 25
- Fluidzuführungsabschnitt
- 25-1
- erster Teilabschnitt
- 25-2
- zweiter Teilabschnitt
- 30
- Vorratsbehälter
- 35
- Reinigungsfluid
- 40
- Fluidfördermittel
- 45
- Blende
- 50
- Führungsmittel
- 55
- Düsenaustritt
- 60
- Reinigungsdüse
- 65
- Antriebsmittel
- 70
- Führungsabsatz
- 75
- Düsenaustritts-Reinigungsmittel
- I
- Wirkverbindung
- II
- Wirkverbindung
- III
- Wirkverbindung
- IV
- Bewegungsrichtung
- E
- distales Ende
- x,y,z
- Achsen eines fahrzeugeigenen kartesischen Koordinatensystems gemäß ISO 4130-1978
- α
- Krümmungswinkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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