DE102019102635A1

DE102019102635A1 - Spritzdüsenanordnung eines an einem Kraftfahrzeug anbringbaren optischen Sensors und hiermit ausgestattete Sensorreinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102019102635A1
Application number: DE102019102635.0A
Authority: DE
Inventors: Tobias Solchenbach; Tobias Bialetzki
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-02-04
Filing date: 2019-02-04
Publication date: 2020-08-06

Abstract

Zur Verbesserung der Reinigung einer Spritzdüsenanordnung (1) eines an einem Kraftfahrzeug (35) anbringbaren, eine Sensoroberfläche (25) aufweisenden, optischen Sensors (10), mit mindestens einem Düsenkörper (40), der stromaufwärts einen Reinigungsfluideingang (55) und stromabwärts einen Reinigungsfluidausgang (65) aufweist, ist vorgesehen, dass der Düsenkörper (40) ein Reinigungsfluidablenkmittel (50, 50-1, 50-2) aufweist, das eingerichtet ist, einen aus dem Reinigungsfluidausgang (65) austretenden Reinigungsfluidstrahl (30, 30-1, 30-2) mit einer chaotischen Trajektorie auszubilden. Des Weiteren ist eine verbesserte Sensorreinigungsvorrichtung (5) vorgesehen, die eine Spritzdüsenanordnung (1) der zuvor dargestellten Art aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzdüsenanordnung eines an einem Kraftfahrzeug anbringbaren optischen Sensors gemäß Anspruch 1. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine mit dieser Spritzdüsenanordnung ausgestattete Sensorreinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 7.
Mehr und mehr Kraftfahrzeuge werden mit optischen Sensoren und/oder Kameravorrichtungen versehen, die einem Kraftfahrzeuglenker vom Fahrzeuginnenraum heraus erlauben, die Anwesenheit außerhalb des Kraftfahrzeuges befindlicher Gegenstände oder Personen ohne großen körperlichen Aufwand zu erkennen. So ist es allgemein bekannt, dass an einem Fahrzeugheck angebrachte Sensoren oder eine an einem Fahrzeugheck angebrachte Kameravorrichtung Informationen bzw. Bilder in den Fahrzeuginnenraum übertragen, um dem Kraftfahrzeuglenker ein Einparken des Kraftfahrzeuges zu erleichtern. Systembedingt befinden sich diese Sensoren bzw. Kameravorrichtungen in Bereichen des Kraftfahrzeuges, die der Witterung und anderen Umwelteinflüssen ausgesetzt sind und verschmutzen. Zur Reinigung dieser optischen Sensoren bzw. Kameravorrichtungen sind Reinigungsvorrichtungen bekannt. So ist in der DE 10 2015 204 072 A1 eine Kamerareinigungsvorrichtung vorgeschlagen worden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spritzdüsenanordnung eines an einem Kraftfahrzeug anbringbaren optischen Sensors bzw. einer Sensorreinigungsvorrichtung zu schaffen, welche gegenüber der aus dem genannten Stand der Technik bekannten Vorrichtung einfacher aufgebaut ist.
Diese Aufgabe ist durch eine Spritzdüsenanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Konkret weist die erfindungsgemäße Spritzdüsenanordnung eines an einem Kraftfahrzeug anbringbaren, eine Sensoroberfläche aufweisenden, optischen Sensors mindestens einen Düsenkörper auf, durch den ein Reinigungsfluid strömen kann. Das Reinigungsfluid kann aus Wasser oder mit einem mit Reinigungsmittel vermischtem Wasser oder einem wasserfreien Reinigungsmittel, insbesondere einem Alkohol oder Luft, bestehen. Innerhalb des Düsenkörpers sind stromaufwärts ein Reinigungsfluideingang und stromabwärts ein Reinigungsfluidausgang vorgesehen, durch den das Reinigungsfluid in den Düsenkörper eintritt bzw. aus diesem heraustritt. An dem Düsenkörper befindet sich ein Reinigungsfluidablenkmittel, das eingerichtet ist, einen aus dem Reinigungsfluidausgang austretenden Reinigungsfluidstrahl mit einer chaotischen Trajektorie auszubilden. Hierdurch wird die Sensoroberfläche des optischen Sensors auf unregelmäßige Art und Weise von dem Reinigungsfluid überstrichen und somit statistisch über deren gesamte Oberfläche gereinigt, wodurch in vorteilhafter Weise eine sehr gute Reinigung der zu reinigenden Oberflächen bei einem sehr einfachen Aufbau der erfindungsgemäßen Spritzdüsenanordnung erzielt wird.
Ein besonders einfacher Aufbau der erfindungsgemäßen Spritzdüsenanordnung wird in vorteilhafter Weise erzielt, wenn sich das Reinigungsfluidablenkmittel in dem Düsenkörper befindet.
Dies gilt umso mehr, wenn das Reinigungsfluidablenkmittel aus einem flexiblen Material, besonders bevorzugt einem elastischen Kunststoff oder einem Gummi, ausgebildet und/oder beweglich in dem Düsenkörper gelagert ist. Das flexibel gelagerte und/oder aus einem flexiblen Material ausgebildete Reinigungsfluidablenkmittel ist somit in der Lage, sich bei Beaufschlagung des Düsenkörpers mit dem Reinigungsfluid und in diesem derart zu bewegen, dass die Sensoroberfläche auf chaotische Weise benetzt wird.
Eine besonders einfache, jedoch wirksame Gestaltung des flexibel ausgebildeten Reinigungsfluidablenkmittels ist in vorteilhafter Weise geschaffen, wenn dieses nach Art eines Schlauches oder einer Zunge ausgebildet ist.
Dies gilt ebenfalls für den Fall, dass das flexibel gestaltete Reinigungsfluidablenkmittel T-förmig ausgebildet ist, wobei der obere Balken des T quer zu dem zwischen dem Reinigungsfluideingang und dem Reinigungsfluidausgang befindlichen Strömungsweg des Reinigungsfluides ausgerichtet ist.
Den zuvor offenbarten Reinigungsfluidablenkmitteln ist gemein, dass sie durch das in den Düsenkörper eintretende Fluid bewegt und aufgrund ihrer Position in dem Düsenkörper, ihres Aufbaus bzw. Gestalt und ihrer Masse einen unregelmäßigen, jedoch gewünschten, chaotischen Austritt des Reinigungsfluides aus dem Düsenkörper hervorrufen.
Alternativ oder kumulativ kann vorgesehen werden, die chaotische Bewegung des Reinigungsfluidablenkmittels durch ein Hilfsmittel bewusst anzustoßen, zu verändern oder zu beenden. Zu diesem Zweck ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein Erregermittel mit dem Reinigungsfluidablenkmittel wirkverbunden, das Letzteres wenigstens zeitweise chaotisch oder nicht chaotisch anregt. Das Erregermittel kann insbesondere eine elektrische Spule oder ein an sich bekanntes Vibrationsmittel aufweisen.
Die zuvor genannte Aufgabe wird ebenfalls durch eine Sensorreinigungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges gelöst, die eine Spritzdüsenanordnung der zuvor dargestellten Art aufweist. Die mit der erfindungsgemäßen Spritzdüsenanordnung verbundenen Vorteile gelten bei einer entsprechend ausgestatteten Sensorreinigungsvorrichtung adäquat.
Die vorstehend beschriebenen Merkmale der vorliegenden Erfindung können soweit möglich, auch wenn es vorstehend nicht explizit beschrieben ist, miteinander kombiniert werden.
Nachstehend folgt eine Kurzbeschreibung von Figuren der vorliegenden Erfindung:

1 zeigt eine Sensorreinigungsvorrichtung in schematischer Vorderansicht.
2 zeigt eine erste Ausführungsform eines Düsenkörpers in schematischer Schnittansicht.
3 zeigt eine zu dem in 2 gezeigten Düsenkörper alternative Ausführungsform.
4 zeigt eine zu den in 2 und 3 gezeigten Düsenkörpern alternative Ausführungsform.

Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die nicht maßstäblichen 1 bis 4 eine detaillierte, nicht präjudizierende, insbesondere einschränkende, Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Gleiche Elemente sind mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit nichts anderes angegeben wird.
In 1 ist eine erfindungsgemäße Spritzdüsenanordnung 1 zusammen mit einer erfindungsgemäßen Sensorreinigungsvorrichtung 5 in Vorderansicht symbolisch gezeigt. Die Sensorreinigungsvorrichtung 5 dient dazu, einen optischen Sensor 10, und insbesondere dessen durch einen Halter 15 an einem Sensorgehäuse 20 befestigte, als optische Linse ausgebildete Sensoroberfläche 25, vermittels eines Reinigungsfluidstrahles 30 zu reinigen. Das Sensorgehäuse 20 kann über hier nicht dargestellte Befestigungselemente an einem Kraftfahrzeug 35, insbesondere im Bereich dessen Hecks, angebracht werden. Der aus einem Düsenkörper 40 chaotisch austretende Reinigungsfluidstrahl 30 wird durch ein hier nicht gezeigtes Reservoir und eine daran angeschlossene Fluidmittelleitung 45 gespeist. Er wird chaotisch über die Sensoroberfläche 25 verteilt, wobei er eine maximale Überdeckung aufweist, die durch die beiden Linien 30-1 und 30-2 dargestellt ist. Es sei angemerkt, dass die beiden Linien 30-1, 30-2 maximaler Überdeckung nur gemäß diesem Ausführungsbeispiel gerade ausgebildet sind. Alternativ oder kumulativ sind auch andere Linienformen, beispielsweise Kurven- oder Wellenformen, vorsehbar.
Zur Erzeugung eines aus dem Düsenkörper 40 chaotisch austretenden Reinigungsfluidstrahles 30 ist mindestens ein Reinigungsfluidablenkmittel 50 vorgesehen, vom dem drei verschiedene Ausführungsformen in den 2 bis 4 dargestellt sind.
Konkret zeigt 2 einen Düsenkörper 40 in schematischer Schnittansicht, bei dem das Reinigungsfluidablenkmittel 50 schlauchartig und aus einem Gummi, mithin flexibel, ausgebildet ist. Das Reinigungsfluidablenkmittel 50 ist an einem Reinigungsfluideingang 55 vermittels eines Halters 60 fest gelagert. An seinem dem Halter 60 entfernten, einem Reinigungsfluidausgang 65 benachbarten Ende ist das Reinigungsfluidablenkmittel 50 frei beweglich.
Wenn kein Reinigungsfluid in den Düsenkörper 40 einströmt, nimmt das Reinigungsfluidablenkmittel 50 gemäß der hier gezeigten Ausführungsform eine Ruhelage ein. Wenn hingegen Reinigungsfluid in den Düsenkörper 40 eintritt (vgl. Pfeile 70), bewegt sich das Reinigungsfluidablenkmittel 50 chaotisch gegenüber dem Halter 60 und nimmt über die Zeit verschiedene Funktionslagen ein (vgl. Doppelpfeil), von denen zwei mit Bezugszeichen 50-1 bzw. 50-2 bezeichnet sind. Der aus dem Reinigungsfluidausgang 65 chaotisch austretende Reinigungsfluidstrahl 30 erreicht die mit Bezugszeichen 30-1 bzw. 30-2 bezeichneten Linien maximaler Überdeckung.
Eine gegenüber der in 2 gezeigten Ausführungsform alternative Ausführungsform des Düsenkörpers 40, und insbesondere des Reinigungsfluidablenkmittels 50, ist in 3 dargestellt. Hier ist das Reinigungsfluidablenkmittel 50 als flexible Zunge ausgebildet, die sich nicht nur von dem Halter 60 in Richtung Reinigungsfluidausgang 60, sondern auch orthogonal zu der Papierebene der 3 erstreckt. An ihrem Ende weist das Reinigungsfluidablenkmittel 50 eine Verdickung 50-3 auf, gegen das das in den Düsenkörper 40 eingeströmte Reinigungsfluid 70 anströmt. Form, Position und Masse der Verdickung 50-3 sind derart gewählt, dass die Bewegung des Reinigungsfluidablenkmittels 50 chaotisch erfolgt.
Eine weitere, gegenüber den in 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen alternative Ausführungsform des Düsenkörpers 40, und insbesondere des Reinigungsfluidablenkmittels 50, ist in 4 dargestellt. Hier ist das flexible Reinigungsfluidablenkmittel 50 im Wesentlichen T-förmig ausgebildet, wobei dessen Basis in einem dem Reinigungsfluidausgang 65 benachbarten Halter 60 gelagert und dessen als Querbalken des T Ende ausgebildetes Ende frei und dem Reinigungsfluideingang 55 benachbart ist. Das in den Düsenkörper 40 eingeströmte Reinigungsfluid 70 strömt gegen das Reinigungsfluidablenkmittel 50, wobei insbesondere die Lage des Querbalkens, dessen Größe und Masse derart gewählt sind, dass die Bewegung des Reinigungsfluidablenkmittels 50 chaotisch erfolgt.
Es sei angemerkt, dass die in den gezeigten Ausführungsbeispielen dargestellten Reinigungsfluidablenkmittel 50 in ihren Funktionslagen nicht gegen in den jeweiligen Düsenkörpern 40 vorgesehenen Wände 40-1 bzw. 40-2 zur Anlage kommen. Dies ist jedoch nicht zwingend der Fall; vielmehr kann auch vorgesehen sein, dass ein Reinigungsfluidablenkmittel 50 in einer oder mehreren Funktionslagen zeitweise gegen eine oder die beiden Wände 40-1 bzw. 40-2 anstößt.
Ebenfalls ist es möglich, die jeweiligen Halter 60 als Erregermittel auszubilden oder mit eben solchen zu versehen, um das jeweilige Reinigungsfluidablenkmittel 50 bei Bedarf in einer bestimmten Form zu bewegen.
Mit dieser Gestaltung der erfindungsgemäßen Spritzdüsenanordnung 1 und der erfindungsgemäßen Sensorreinigungsvorrichtung 5 ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine zuverlässige Reinigung und ggf. Trocknung einer Sensoroberfläche 25 zu erzielen.
Bezugszeichenliste

1: Spritzdüsenanordnung
5: Sensorreinigungsvorrichtung
10: optischer Sensor
15: Halter
20: Sensorgehäuse
25: Sensoroberfläche
30: Reinigungsfluidstrahl
30-1: Linie maximaler Überdeckung
30-2: Linie maximaler Überdeckung
35: Kraftfahrzeug
40: Düsenkörper
40-1: Wand
40-2: Wand
45: Fluidmittelleitung
50: Reinigungsfluidablenkmittel (Ruhelage)
50-1: Reinigungsfluidablenkmittel (Funktionslage)
50-2: Reinigungsfluidablenkmittel (Funktionslage)
55: Reinigungsfluideingang
60: Halter
65: Reinigungsfluidausgang
70: eintretendes Reinigungsfluid

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015204072 A1 [0002]

Claims

Spritzdüsenanordnung (1) eines an einem Kraftfahrzeug (35) anbringbaren, eine Sensoroberfläche (25) aufweisenden, optischen Sensors (10) und mindestens einem Düsenkörper (40), der stromaufwärts einen Reinigungsfluideingang (55) und stromabwärts einen Reinigungsfluidausgang (65) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (40) ein Reinigungsfluidablenkmittel (50, 50-1, 50-2) aufweist, das eingerichtet ist, einen aus dem Reinigungsfluidausgang (65) austretenden Reinigungsfluidstrahl (30, 30-1, 30-2) mit einer chaotischen Trajektorie auszubilden.
Spritzdüsenanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Reinigungsfluidablenkmittel (50, 50-1, 50-2) in dem Düsenkörper (40) befindet.
Spritzdüsenanordnung (1) Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Reinigungsfluidablenkmittel (50, 50-1, 50-2) aus einem flexiblen Material ausgebildet und/oder beweglich in dem Düsenkörper (40) gelagert ist.
Spritzdüsenanordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfluidablenkmittel (50, 50-1, 50-2) nach Art eines Schlauches oder einer Zunge ausgebildet ist.
Spritzdüsenanordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfluidablenkmittel (50, 50-1, 50-2) T-förmig ausgebildet ist, wobei der obere Balken des T quer zu dem zwischen dem Reinigungsfluideingang (55) und dem Reinigungsfluidausgang (65) befindlichen Strömungsweg des Reinigungsfluides ausgerichtet ist.
Spritzdüsenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein das Reinigungsfluidablenkmittel (50, 50-1, 50-2) wenigstens zeitweise chaotisch oder nicht chaotisch anregendes Erregermittel (60).
Sensorreinigungsvorrichtung (5) eines Kraftfahrzeuges (35), gekennzeichnet durch eine Spritzdüsenanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.