DE102019110756A1

DE102019110756A1 - Sensorgehäuseentleerung

Info

Publication number: DE102019110756A1
Application number: DE102019110756.3A
Authority: DE
Inventors: James Pizzimenti; Rashaun Phinisee; Ventakesh Krishnan; Manan Sevak
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-04-30
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2019-10-31
Also published as: US11221240B2; US20190331509A1; CN110413029A

Abstract

Diese Offenbarung stellt eine Sensorgehäuseentleerung bereit. Eine Sensoranordnung beinhaltet ein Gehäuse, ein Lufteinlassrohr durch das Gehäuse und einschließlich eines Ablasses, und einen Sensor in dem Verlauf der Luft, die durch das Lufteinlassrohr strömt. Die Sensoranordnung kann ferner eine Heizung beinhalten, die thermisch mit dem Ablass verbunden ist. Eine Steuerung kann kommunikativ mit der Heizung gekoppelt sein und dazu programmiert sein, die Heizung zu aktivieren, wenn eine Umgebungstemperatur unter einem Temperaturschwellenwert detektiert wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft das Gebiet der Fahrzeugsensoren und insbesondere die Entleerung eines Fahrzeugsensorgehäuses.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Fahrzeuge, wie etwa autonome oder teilautonome Fahrzeuge, beinhalten typischerweise eine Vielfalt von Sensoren. Einige Sensoren detektieren interne Zustände des Fahrzeugs, zum Beispiel die Raddrehzahl, Radausrichtung und Motor- und Getriebevariablen. Einige Sensoren detektieren die Position oder Ausrichtung des Fahrzeugs, beispielsweise globale Positionsbestimmungssystem-(GPS-)Sensoren; Beschleunigungsmesser, wie beispielsweise piezoelektrische oder mikroelektromechanische Systeme (microelectromechanical systems - MEMS); Gyroskope, wie beispielsweise Drehratensensoren, Ringlaser- oder faseroptische Gyroskope; Trägheitsmesseinheiten (inertial measurement units - IMU); und Magnetometer. Einige Sensoren detektieren die Außenwelt, zum Beispiel Radarsensoren, abtastende Laserentfernungsfinder, Light-Detection-and-Ranging-(LIDAR-)Vorrichtungen und Bildverarbeitungssensoren, wie beispielsweise Kameras. Eine LIDAR-Vorrichtung erkennt Entfernungen zu Objekten durch Emittieren von Laserimpulsen und Messen der Flugzeit des Impulses, um zu dem Objekt und zurück zu gelangen. Einige Sensoren sind Kommunikationsvorrichtungen, beispielsweise F ahrzeug-zu-Infrastruktur-(vehi cl e-toinfrastructure - V2I-) oder Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(vehicle-to-vehicle -V2V-)Vorrichtungen. Der Betrieb des Sensors kann durch die Temperatur, z. B. kann ein zu heißer Sensor möglicherweise nicht ordnungsgemäß arbeiten, oder auch durch Feuchtigkeit beeinflusst werden, z. B. könnte ein Sensor in einer Umgebung, die zu nass oder feucht ist, nicht ordnungsgemäß arbeiten.
KURZDARSTELLUNG
Eine Sensoranordnung beinhaltet ein Gehäuse, ein Lufteinlassrohr durch das Gehäuse und einschließlich eines Ablasses, und einen Sensor in dem Verlauf der Luft, die durch das Lufteinlassrohr strömt.
Die Sensoranordnung kann ferner eine Heizung beinhalten, die thermisch mit dem Ablass verbunden ist. Der Ablass kann ein Ablassrohr beinhalten, das sich vom Lufteinlassrohr nach unten erstreckt, und die Heizung kann sich um das Ablassrohr erstrecken.
Die Sensoranordnung kann ferner eine Steuerung beinhalten, die kommunikativ mit der Heizung gekoppelt ist und dazu programmiert ist, die Heizung zu aktivieren, wenn eine Umgebungstemperatur unter einem Temperaturschwellenwert detektiert wird.
Die Sensoranordnung kann ferner eine Steuerung beinhalten, die kommunikativ an die Heizung gekoppelt ist und dazu programmiert ist, die Heizung zu aktivieren, wenn ein Wasserstand in dem Ablass über einem Wasserspiegelschwellenwert detektiert wird. Der Wasserstandschwellenwert kann größer als die Hälfte der Kapazität des Ablasses sein.
Der Ablass kann ein Ablassventil beinhalten. Die Sensoranordnung kann ferner ein Ventilbetätigungselement beinhalten, das zum Öffnen und Schließen des Ablassventils betätigbar ist. Die Sensoranordnung kann ferner eine Steuerung beinhalten, die kommunikativ mit dem Ventilbetätigungselement gekoppelt ist und dazu programmiert ist, das Ventilbetätigungselement zum Öffnen des Ablassventils zu betätigen, wenn detektiert wird, dass ein Wasserstand in dem Ablass über dem Wasserstandschwellenwert liegt. Die Sensoranordnung kann ferner einen Wasserstandsensor beinhalten, und der Ablass kann ein Ablassrohr beinhalten, das sich vom Lufteinlassrohr nach unten erstreckt, und der Wasserstandsensor kann in dem Ablassrohr auf einer Höhe positioniert sein, die den Wasserstandschwellwert definiert.
Die Sensoranordnung kann ferner einen im Ablass angeordneten Wasserstandsensor beinhalten.
Das Lufteinlassrohr kann eine Einlassöffnung zur Außenseite des Gehäuses und einen ersten Abschnitt beinhalten, der sich von einem lokal niedrigen Abschnitt einschließlich des Ablasses zu der Einlassöffnung nach oben erstreckt. Das Gehäuse kann eine nach vorne gewandte Platte beinhalten, und die nach vorne gewandte Platte kann die Einlassöffnung beinhalten.
Das Lufteinlassrohr kann einen zweiten Abschnitt beinhalten, der sich von dem lokal niedrigen Abschnitt nach oben erstreckt. Der Sensor kann stromabwärts von dem zweiten Abschnitt entlang des Verlaufs der Luft liegen, die durch das Lufteinlassrohr strömt.
Die Sensoranordnung kann ferner ein Gebläse in dem Verlauf von Luft beinhalten, die durch das Lufteinlassrohr strömt, und das Gebläse kann stromabwärts des Ablasses und stromaufwärts des Sensors liegen.
Das Gehäuse kann derart geformt sein, dass es an einem Dach eines Fahrzeugs angebracht werden kann.
Die Sensoranordnung kann ferner eine Vielzahl von Sensoren einschließlich des Sensors beinhalten und die Sensoren können in dem Verlauf der Luft, die durch das Lufteinlassrohr strömt, positioniert sein. Die Sensoren können Kameras sein.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Fahrzeugs, das eine Sensoranordnung beinhaltet.
2 ist eine Vorderansicht der Sensoranordnung.
3 ist eine Querschnittsdraufsicht der Sensoranordnung durch die Linie 3-3 in 2.
4 ist eine Querschnittsseitenansicht der Sensoranordnung durch die Linie 4-4 in 3.
5 ist eine Rückansicht der Sensoranordnung.
6 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems für die Sensoranordnung.
7 ist ein Prozessflussdiagramm eines beispielhaften Prozesses zum Entleeren der Sensoranordnung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren beinhaltet eine Sensoranordnung 30 für ein Fahrzeug 32 ein Gehäuse 34, ein Lufteinlassrohr 36 durch das Gehäuse 34 und einschließlich eines Ablasses 38, und mindestens einen Sensor 40 in dem Verlauf von Luft, die durch das Lufteinlassrohr 36 strömt.
Die Sensoranordnung 30 kann den Sensoren 40 einen Luftstrom bereitstellen, der die Sensoren 40 kühlen kann und dazu beiträgt, die fortlaufende Funktionsfähigkeit der Sensoren 40 sicherzustellen. Die Sensoranordnung 30 kann ebenfalls verhindern, dass Regen in der Luft außerhalb des Gehäuses 34 die Sensoren 40 erreicht, indem der Regen in dem Lufteinlassrohr 36 aufgefangen wird und das entstehende Wasser über den Ablass 38 abgelassen wird. Wie weiter nachstehend beschrieben, kann die Sensoranordnung 30 auch gesammeltes Wasser ablassen, ohne dass das Wasser bei kaltem Wetter gefriert.
Unter Bezugnahme auf 1 kann das Fahrzeug 32 ein autonomes Fahrzeug sein. Der Computer kann dazu programmiert sein, das Fahrzeug 32 vollständig oder in geringerem Ausmaß unabhängig vom Eingreifen eines menschlichen Fahrers zu betreiben. Der Computer kann dazu programmiert sein, den Antrieb, das Bremssystem, die Lenkung und/oder andere Fahrzeugsysteme zu betreiben. Für die Zwecke dieser Offenbarung ist unter einem autonomen Betrieb zu verstehen, dass der Computer den Antrieb, das Bremssystem und die Lenkung ohne Eingabe eines menschlichen Fahrers steuert; unter einem halbautonomen Betrieb ist zu verstehen, dass der Computer ein oder zwei von dem Antrieb, dem Bremssystem und der Lenkung steuert und der menschliche Fahrer den Rest steuert; und unter einem nichtautonomen Betrieb ist zu verstehen, dass der menschliche Fahrer den Antrieb, das Bremssystem und die Lenkung steuert.
Das Fahrzeug 32 beinhaltet eine Karosserie 42. In einem Beispiel kann das Fahrzeug 32 in einer selbsttragenden Bauweise hergestellt sein, wobei ein Rahmen und eine Karosserie 42 des Fahrzeugs 32 eine einzelne Komponente sind. Das Fahrzeug 32 kann alternativ in einer Rahmenbauweise hergestellt sein, bei der der Rahmen eine Karosserie 42 trägt, die eine vom Rahmen getrennte Komponente ist. Der Rahmen und die Karosserie 42 können aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, zum Beispiel Stahl, Aluminium usw.
Die Karosserie 42 beinhaltet Karosserieplatten 44, 46, die teilweise ein Äußeres des Fahrzeugs 32 definieren. Die Karosserieplatten 44, 46 können eine Klasse-A-Oberfläche darstellen, z. B. eine bearbeitete Fläche, die für einen Kunden sichtbar ist und frei von unästhetischen Makeln und Defekten ist. Die Karosserieplatten 44, 46 beinhalten z. B. ein Dach 46 usw.
Unter Bezugnahme auf 2 kann das Gehäuse 34 für die Sensoren 40 an dem Fahrzeug 32 angebracht werden, z. B. an einer der Karosserieplatten 44, 46 des Fahrzeugs 32, z. B. dem Dach 46. Zum Beispiel kann das Gehäuse 34 derart geformt sein, dass es an dem Dach 46 angebracht werden kann, z. B. kann es eine Form aufweisen, die einer Kontur des Dachs 46 entspricht. Das Gehäuse 34 kann an dem Dach 46 befestigt sein, was den Sensoren 40 ein ungehindertes Sichtfeld eines Bereichs um das Fahrzeug 32 bereitstellen kann. Das Gehäuse 34 kann eine nach vorne gewandte Platte 48, d. h. eine Platte, die relativ zu dem Fahrzeug 32 nach vorne gewandt ist, wenn das Gehäuse 34 z. B. an dem Dach 46 befestigt ist, sowie eine obere Platte 84 und andere Seitenplatten 86 beinhalten. Das Gehäuse 34 kann z. B. aus Kunststoff oder Metall gebildet sein.
Mit Bezug auf die 3 und 4 kann das Gehäuse 34 einen Hohlraum 50 umschließen und definieren; zum Beispiel können die obere Platte 84 und die Seitenplatten 48, 86 den Hohlraum 50 umschließen und definieren. Eine oder mehrere der Karosserieplatten 44, 46, z. B. das Dach 46, können den Hohlraum 50 teilweise definieren, oder das Gehäuse 34 kann einen Boden des Hohlraums 50 (nicht gezeigt) sowie eine obere Platte 84, die den Hohlraum 50 umschließt, definieren. Das Gehäuse 34 kann den Inhalt des Hohlraums 50 vor äußeren Elementen wie Wind, Regen, Trümmern usw. abschirmen.
Die Sensoranordnung 30 beinhaltet die Sensoren 40, 41. Die Sensoren 40, 41 können Sensoren 40 beinhalten, die in dem Gehäuse 34 untergebracht sind, und Sensoren, die außerhalb des Gehäuses 34 freiliegen. Der Hohlraum 50 enthält die Sensoren 40, die in dem Gehäuse 34 angeordnet sind. Die Sensoren 40 können direkt an dem Dach 46 in dem Hohlraum 50 angebracht sein, oder die Sensoren 40 können an dem Gehäuse 34 in dem Hohlraum 50 angebracht sein, das wiederum direkt an dem Dach 46 befestigt ist.
Die Sensoren 40, 41 können den Ort und/oder die Ausrichtung des Fahrzeugs 32 detektieren. Zu den Sensoren 40, 41 können beispielsweise Folgende zählen: Sensoren eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS); Beschleunigungsmesser wie etwa piezoelektrische oder mikroelektromechanische Systeme (MEMS); Gyrometer wie etwa Raten-, Ringlaser- oder Faseroptik-Gyrometer; inertiale Messeinheiten (IMU); und Magnetometer. Die Sensoren 40, 41 können die Außenwelt detektieren, z. B. Objekte und/oder Eigenschaften der Umgebung eines Fahrzeugs 32, wie etwa andere Fahrzeuge, Fahrbahnmarkierungen, Verkehrsampeln und/oder Verkehrsschilder, Fußgänger usw. Beispielsweise können die Sensoren 40, 41 Radarsensoren, Abtastlaserentfernungsmesser, Light-Detection-and-Ranging-(LIDAR-)Vorrichtungen und Bildverarbeitungssensoren wie etwa Kameras 46 beinhalten. Zu den Sensoren 40, 41 können Kommunikationsvorrichtungen gehören, beispielsweise Fahrzeug-zu-Infrastruktur-(V2I-)Vorrichtungen oder Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V-)Vorrichtungen. Die in dem Gehäuse 34 angeordneten Sensoren 40 können insbesondere Kameras sein, die ein horizontales Sichtfeld von 360 ° gemeinsam abdecken, und die Sensoren 41, die außerhalb des Gehäuses 34 angeordnet sind, können LIDAR-Vorrichtungen sein.
Das Lufteinlassrohr 36 verläuft durch das Gehäuse 34. Das Lufteinlassrohr 36 kann durch den Hohlraum 50 verlaufen, oder das Lufteinlassrohr 36 kann von dem Hohlraum 50 getrennt sein, d. h. es kann durch einen von dem Hohlraum 50 durch eine Wand getrennten Bereich (nicht gezeigt) verlaufen. Das Lufteinlassrohr 36 beinhaltet eine oder mehrere Einlassöffnungen 52 zu der Außenseite des Gehäuses 34. Die nach vorne gewandte Platte 48 kann Einlassöffnungen 52 beinhalten, wie am besten in 2 zu sehen ist. Das Lufteinlassrohr 36 beinhaltet einen ersten Abschnitt 54, einen lokal niedrigen Abschnitt 56 und einen zweiten Abschnitt 58. (Die Adjektive „erste/r/s“ und „zweite/r/s“ werden in der gesamten vorliegenden Schrift als Identifikatoren verwendet und sollen keine Wichtigkeit oder Reihenfolge anzeigen). Der erste Abschnitt 54 des Rohrs 36 erstreckt sich von dem lokal niedrigen Abschnitt 56 in Bezug auf das Fahrzeug 32 zu der Einlassöffnung 52 nach oben und nach vorne. Somit erstreckt sich der erste Abschnitt 54 nach unten und nach hinten zu dem lokal niedrigen Abschnitt 56. Der erste Abschnitt 54 kann sich direkt von der Einlassöffnung 52 erstrecken, oder ein Zwischenabschnitt kann sich von der Einlassöffnung 52 zum ersten Abschnitt 54 erstrecken. Mehrere erste Abschnitte 54 können sich zu mehreren Einlassöffnungen 52 erstrecken, oder ein einzelner erster Abschnitt 54, der sich zu dem lokal niedrigen Abschnitt 56 erstreckt, kann sich zu den Einlassöffnungen 52 verzweigen. Der lokal niedrige Abschnitt 56 ist als ein Abschnitt des Lufteinlassrohrs 36 definiert, der relativ zu dem Fahrzeug 32 weiter nach unten liegt als alle Abschnitte, die benachbart zu lokal dem niedrigen Abschnitt 56 sind. Der zweite Abschnitt 58 erstreckt sich von dem lokal niedrigen Abschnitt 56 nach oben und nach hinten zu einem Filter 60 und/oder einem Gebläse 62.
Unter Bezugnahme auf 4 entfernt der Filter 60 feste Partikel wie Staub, Pollen, Schimmel, Staub und Bakterien aus der Luft, die durch den Filter 60 strömt. Der Filter 60 kann jeder geeignete Filtertyp sein, z. B. Papier, Schaum, Baumwolle, Edelstahl, Ölbad usw.
Das Gebläse 62 bläst Luft, die von dem Lufteinlassrohr 36 aufgenommen wird, zu dem Hohlraum 50. Das Gebläse 62 kann eine beliebige geeignete Vorrichtung zum Drücken von Luft sein, z. B. ein Lüfter, eine Pumpe, ein Verdichter usw.
Die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs 32 und/oder der Betrieb des Gebläses 62 erzeugt einen Luftstrom entlang eines Wegs durch das Lufteinlassrohr 36, den Filter 60, das Gebläse 62 und den Hohlraum 50. Mindestens einige der Sensoren 40 sind in dem Verlauf der Luft positioniert, die durch das Lufteinlassrohr 36 strömt. Der Verlauf von Luft strömt durch das Lufteinlassrohr 36 von dem ersten Abschnitt 54 zu dem lokal niedrigen Abschnitt 56 zu dem zweiten Abschnitt 58. Die Sensoren 40 befinden sich stromabwärts von dem Gebläse 62 und von dem zweiten Abschnitt 58 des Lufteinlassrohrs 36. Das Gebläse 62 kann stromabwärts vom Filter 60, dem zweiten Abschnitt 58 des Lufteinlassrohrs 36 und dem Ablass 38 angeordnet sein. Im Sinne dieser Offenbarung bedeutet „stromabwärts“ entlang des Verlaufs der Luft in Strömungsrichtung und „stromaufwärts“ entlang des Verlaufs der Luft entgegen der Strömungsrichtung. Der Aufwärtswinkel des zweiten Abschnitts 58 des Lufteinlassrohrs 36 kann bewirken, dass Regen in der Luft auf den zweiten Abschnitt 58 trifft und nach unten zum Ablass 38 fließt. Kondensation kann auch auftreten, wenn der Weg des Luftstroms durch den zweiten Abschnitt 58 nach oben gerichtet ist und das kondensierte Wasser zum Ablass 38 nach unten strömen kann. Die Sensoren 40 stromabwärts des zweiten Abschnitts 58 können somit entfeuchtete Luft aufnehmen, d. h. Luft, die eine geringere Menge an flüssigem Wasser und/oder Wasserdampf enthält als die Luft außerhalb des Gehäuses 34.
Das Lufteinlassrohr 36 beinhaltet den Ablass 38 an dem örtlich niedrigen Abschnitt 56. Der Ablass 38 kann an einem tiefsten Punkt des Lufteinlassrohrs 36 positioniert sein. Der Ablass 38 beinhaltet ein Ablassrohr 64, ein Ablassventil 66 und ein Ventilstellglied 68. Das Ablassrohr 64 erstreckt sich von dem Lufteinlassrohr 36 nach unten, und zwar von dem örtlich niedrigen Abschnitt 56. Das Ablassventil 66 ist zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegbar. In der offenen Position ermöglicht das Ablassventil 66, dass Fluid durch das Ablassrohr 64 strömt, und in der geschlossenen Position hindert das Ablassventil 66 das Fluid daran, durch das Ablassrohr 64 zu strömen. Das Ventilbetätigungselement 68 ist dazu betätigbar, das Ablassventil 66 zu öffnen und zu schließen. Das Ventilbetätigungselement 68 kann eine beliebige geeignete Vorrichtung zum Reagieren auf ein Signal durch Erzeugen einer mechanischen Bewegung zum Bewegen des Ablassventils 66 zwischen der offenen und der geschlossenen Position sein, z. B. hydraulisch, pneumatisch, elektrisch, mechanisch usw.
Ein Wasserstandsensor 70 kann in dem Ablass 38 angeordnet sein. Der Wasserstandsensor 70 kann dazu betreibbar sein, eine Wasserhöhe in dem Ablassrohr 64 oder ein Vorhandensein von Wasser in einer bestimmten Höhe zu detektieren. Zum Beispiel kann der Wasserstandsensor 70 ein Schwimmer, Verdränger, Sprudler, Differenzdrucksender, Kraftmessdose, magnetischer Füllstandsmesser, Kapazitätssender, magnetostriktiver Pegelsender, Ultraschall-Pegelwandler, Laser-Pegelsender, Radar-Füllstandssender, Wasser-Anwesenheitssensor usw. sein. Der Wasserstandsensor 70 kann in dem Ablassrohr 64 auf einer Höhe positioniert sein, die einen Wasserstandschwellwert definiert, der nachstehend in Bezug auf einen Prozess 600 beschrieben ist.
Ein Wasserauslassrohr 72 kann sich von dem Ablass 38 zu einer oder mehreren Auslassöffnungen 74 (in 5 gezeigt) erstrecken. Das Wasserauslassrohr 72 ermöglicht, dass Wasser, das sich in dem Ablass 38 gesammelt hat, abfließen kann, wenn sich das Ablassventil 66 in der offenen Position befindet.
Eine Heizung 76 kann thermisch mit dem Ablass 38 verbunden sein. Für die Zwecke dieser Offenbarung bedeutet „thermisch verbunden“ derart angebracht, dass Wärme effizient fließen kann und beide Enden der thermischen Verbindung (falls getrennt) im Wesentlichen innerhalb einer kurzen Zeit die gleiche Temperatur aufweisen. Die Heizung 76 kann z. B. Widerstandsheizen verwenden. Die Heizung 76 kann sich um das Ablassrohr 64 erstrecken. Zum Beispiel kann die Heizung 76 flexibel sein und kann um das Ablassrohr 64 gewickelt sein.
Mit Bezug auf 6 ist eine Steuerung 78 eine auf Mikroprozessoren basierende Steuerung. Die Steuerung 78 beinhaltet einen Prozessor, einen Speicher usw. Der Speicher der Steuerung 78 beinhaltet einen Speicher zum Speichern von Anweisungen, die durch den Prozessor ausführbar sind, sowie zum elektronischen Speichern von Daten und/oder Datenbanken. Die Steuerung 78 kann derselbe Computer sein, der für den autonomen Betrieb des Fahrzeugs 32 verwendet wird, oder kann separat sein.
Die Steuerung 78 kann Daten über ein Kommunikationsnetz 80 übertragen und empfangen, wie etwa einen Controller-Area-Network-(CAN-)Bus, Ethernet, WLAN, ein Local Interconnect Network (LIN), einen On-Board-Diagnoseanschluss (OBD-II) und/oder über ein beliebiges anderes drahtgebundenes oder drahtloses Kommunikationsnetz. Die Steuerung 78 kann über das Kommunikationsnetz 80 mit dem Wasserstandsensor 70, einem Temperatursensor 82, dem Ventilbetätigungselement 68, der Heizung 76 und anderen Komponenten kommunikativ gekoppelt sein.
Der Temperatursensor 82 detektiert eine Temperatur einer Umgebung. Der Temperatursensor 82 kann eine beliebige Vorrichtung sein, die eine mit der Temperatur korrelierte Ausgabe erzeugt, z. B. ein Thermometer, ein Bimetallstreifen, ein Thermistor, ein Thermoelement, ein Widerstandsthermometer, ein Silizium-Bandlückentemperatursensor usw.
7 ist ein Prozessflussdiagramm, das den beispielhaften Prozess 700 zum Entleeren der Sensoranordnung 30 veranschaulicht. Der Speicher der Steuerung 78 speichert ausführbare Anweisungen zum Durchführen der Schritte des Prozesses 700. Im Allgemeinen besteht der Prozess 700 darin, das Ablassventil 66 zu öffnen, wenn detektiert wird, dass ein Wasserstand im Ablass 38 oberhalb des Wasserstandschwellenwerts liegt, und die Heizung 76 zu aktivieren, wenn detektiert wird, dass der Wasserstand im Ablass 38 oberhalb des Wasserstandschwellenwerts und eine Umgebungstemperatur unter einem Temperaturschwellenwert liegt. Der Wasserstandschwellenwert und der Temperaturschwellenwert werden gewählt, um zu verhindern, dass Wasser aus dem Ablass 38 überläuft oder im Ablass 38 einfriert.
Der Prozess 700 beginnt in einem Block 705, in dem die Steuerung 78 Wasserstandsdaten von dem Wasserstandsensor 70 und Temperaturdaten von dem Temperatursensor 82 empfängt. Die Wasserstandsdaten können eine Zahl sein, die einen Wasserstand im Ablass 38 darstellt, oder die Wasserstandsdaten können ein binärer Wert sein, der darstellt, ob Wasser in einer bestimmten Höhe des Ablassrohrs 64 detektiert wird, d. h. in welcher Höhe der Temperatursensor 82 feststehend ist (die derart gewählt sein kann, dass sie dem Wasserstandschwellenwert entspricht). Die Zahl, die den Wasserstand in dem Ablass 38 darstellt, kann ein Anteil einer Höhe des Ablassrohrs 64 sein, z. B. 0,75 für drei Viertel voll. Die Temperaturdaten können eine Zahl sein, die eine Umgebungstemperatur darstellt, z. B. Grad Celsius (°C).
Als nächstes bestimmt die Steuerung 78 in einem Entscheidungsblock 710, ob der Wasserstand im Ablass 38 über dem Wasserstandschwellenwert liegt. Der Wasserstandschwellenwert kann gewählt werden, um ein Risiko des Überlaufens des Ablasses 38 zu minimieren und eine Häufigkeit des Öffnens des Ablassventils 66 zu minimieren. Beispielsweise kann der Wasserstandschwellwert höher als die Hälfte einer Kapazität des Ablasses 38 sein, z. B. 80%. Die Kapazität des Ablasses 38 ist eine maximale Wassermenge, die der Ablass 38 ohne Überlauf enthalten kann. Die Höhe des Ablassrohrs 64 kann als Näherungswert für die Kapazität verwendet werden, z. B. wenn das Abflussrohr 64 einen konstanten vertikalen Querschnitt aufweist. Wenn der Wasserstand im Abfluss 38 unter dem Wasserstandschwellenwert liegt, geht der Prozess 700 zu einem Block 720 über.
Wenn der Wasserstand im Ablass 38 über dem Wasserstandschwellenwert liegt, aktiviert die Steuerung 78 in einem Block 715 das Ventilbetätigungselement 68, um das Ablassventil 66 zu öffnen, d. h. das Ablassventil 66 in die offene Position zu bewegen, um so zu ermöglichen, dass Wasser in dem Ablass 38 durch das Wasserablassrohr 72 herausfließen kann. Wenn sich das Ablassventil 66 bereits in der offenen Position befindet, hält die Steuerung 78 das Ablassventil 66 in der offenen Position. Nach dem Block 715 geht der Prozess 700 zu einem Entscheidungsblock 725 über.
Wenn nach dem Entscheidungsblock 710 der Wasserstand im Ablass 38 unterhalb des Wasserstandschwellenwerts liegt, betätigt die Steuerung 78 im Block 720 das Ventilbetätigungselement 68, um das Ablassventil 66 zu schließen, d. h. das Ablassventil 66 in die geschlossene Position zu bewegen, was verhindert, dass Wasser durch den Ablass 38 ausströmt. Wenn sich das Ablassventil 66 bereits in der geschlossenen Position befindet, hält die Steuerung 78 das Ablassventil 66 in der geschlossenen Position. Nach dem Block 720 geht der Prozess 700 zu einem Block 735 über.
Nach dem Block 715 bestimmt die Steuerung 78 in einem Entscheidungsblock 725, ob die Umgebungstemperatur unter dem Temperaturschwellenwert liegt. Der Temperaturschwellenwert kann dazu gewählt werden, ein Einfrieren von Wasser in dem Ablass 38 zu verhindern, während minimiert wird, wie oft die Heizung 76 läuft; beispielsweise kann der Temperaturschwellenwert eine Temperatur sein, die um einen Sicherheitsfaktor, beispielsweise 5 °C, über dem Gefrierpunkt von Wasser liegt. Falls die Umgebungstemperatur über dem Temperaturschwellenwert liegt, geht der Prozess 700 zu einem Block 735 über.
Wenn die Umgebungstemperatur unter dem Temperaturschwellenwert liegt, aktiviert die Steuerung 78 als nächstes in einem Block 730 die Heizung 76. Wenn die Heizung 76 bereits aktiv ist, d. h. Wärme erzeugt, behält die Steuerung 78 den Heizer 76 als aktiv. Nach dem Block 730 kehrt der Prozess 700 zu dem Block 705 zurück, um die Überwachung des Wasserstands und der Umgebungstemperatur fortzusetzen.
Wenn nach dem Entscheidungsblock 725 die Umgebungstemperatur über dem Temperaturschwellenwert liegt, deaktiviert die Steuerung 78 in Block 735 die Heizung 76. Wenn die Heizung 76 bereits aus ist, d. h. keine Wärme erzeugt, behält die Steuerung 78 den Heizer 76 als aus. Nach dem Block 735 kehrt der Prozess 700 zu dem Block 705 zurück, um die Überwachung des Wasserstandes und der Umgebungstemperatur fortzusetzen.
Im Allgemeinen können die beschriebenen Rechensysteme und/oder -vorrichtungen ein beliebiges aus einer Reihe von Computerbetriebssystemen einsetzen, einschließlich unter anderem Versionen und/oder Varianten der Sync®-Anwendung von Ford, AppLink/Smart Device Link Middleware, der Betriebssysteme Microsoft Automotive®, Microsoft Windows®, Unix (z. B. das Betriebssystem Solaris®, vertrieben durch die Oracle Corporation in Redwood Shores, Kalifornien), AIX UNIX, vertrieben durch International Business Machines in Armonk, New York, Linux, Mac OSX und iOS, vertrieben durch die Apple Inc. in Cupertino, Kalifornien, BlackBerry OS, vertrieben durch die Blackberry, Ltd. in Waterloo, Kanada, und Android, entwickelt von der Google, Inc. und der Open Handset Alliance, oder der Plattform QNX® CAR für Infotainment, angeboten von QNX Software Systems. Beispiele für Rechenvorrichtungen beinhalten unter anderem einen im Fahrzeug integrierten Computer, einen Arbeitsplatzcomputer, einen Server, einen Schreibtisch-, einen Notebook-, einen Laptop- oder Handcomputer oder ein anderes Rechensystem und/oder eine andere Rechenvorrichtung.
Rechenvorrichtungen beinhalten im Allgemeinen computerausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen, wie etwa die oben aufgeführten, ausführbar sein können. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen zusammengestellt oder ausgewertet werden, welche unter Verwendung einer Vielzahl von Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt wurden, einschließlich unter anderem und entweder für sich oder in Kombination Java™, C, C++, Matlab, Simulink, Stateflow, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML usw. Einige dieser Anwendungen können auf einer virtuellen Maschine zusammengestellt und ausgeführt werden, wie beispielsweise der Java Virtual Machine, der Dalvik Virtual Machine oder dergleichen. 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 einen oder mehrere Prozesse durchführt, einschließlich eines oder mehrerer der hier beschriebenen Prozesse. Derartige Anweisungen und weitere Daten können unter Verwendung einer Vielzahl computerlesbarer Medien gespeichert und übertragen werden. Eine Datei in einer Rechenvorrichtung ist im Allgemeinen eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium, wie etwa einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw., gespeichert sind.
Ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet) beinhaltet ein beliebiges nichttransitorisches (z. B. physisches) Medium, das an der Bereitstellung von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt ist, die durch einen Computer (z. B. durch einen Prozessor eines Computers) ausgelesen werden können. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich unter anderem nichtflüchtiger Medien und flüchtiger Medien. Nichtflüchtige Medien können beispielsweise optische oder Magnetplatten und andere dauerhafte Speicher beinhalten. Flüchtige Medien können beispielsweise einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (dynamic random access memory - DRAM) beinhalten, der in der Regel einen Hauptspeicher darstellt. Derartige Anweisungen können durch ein oder mehrere Übertragungsmedien übertragen werden, darunter Koaxialkabel, Kupferdraht und Glasfaser, einschließlich der Drähte, die einen mit einem Prozessor einer ECU verbundenen Systembus umfassen. Gängige Formen computerlesbarer Medien beinhalten beispielsweise 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 physisches Medium mit Lochmustern, einen RAM, einen PROM, einen EPROM, einen FLASH-EEPROM, einen beliebigen anderen Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, das von einem Rechner ausgelesen werden kann.
Datenbanken, Daten-Repositorys oder sonstige Datenspeicher, die hier beschrieben sind, können unterschiedliche Arten von Mechanismen zum Speichern von, Zugreifen auf und Abrufen von unterschiedlichen Arten von Daten einschließen, darunter eine hierarchische Datenbank, eine Gruppe von Dateien in einem Dateisystem, eine Anwendungsdatenbank in einem proprietären Format, ein relationales Datenbankverwaltungssystem (Relational Database Management System - RDBMS) usw. Jeder dieser Datenspeicher ist im Allgemeinen in einer Rechenvorrichtung beinhaltet, welche ein Computerbetriebssystem, wie beispielsweise eines der oben aufgeführten, verwendet, und es wird auf eine oder mehrere mögliche Weisen über ein Netzwerk darauf zugegriffen. Auf ein Dateisystem kann von einem Computerbetriebssystem zugegriffen werden, und es kann in verschiedenen Formaten gespeicherte Dateien beinhalten. Ein RDBMS setzt im Allgemeinen die strukturierte Abfragesprache (structured query language - SQL) zusätzlich zu einer Sprache zum Erstellen, Speichern, Bearbeiten und Ausführen gespeicherter Abläufe ein, wie etwa die vorstehend erwähnte PL/SQL-Sprache.
In einigen Beispielen können Systemelemente als computerlesbare Anweisungen (z. B. Software) auf einer oder mehreren Rechenvorrichtungen (z. B. Servern, PCs usw.) umgesetzt sein, die auf diesen zugeordneten computerlesbaren Speichermedien (z. B. Platten, Speicher usw.) gespeichert sind. Ein Computerprogrammprodukt kann derartige Anweisungen, die auf computerlesbaren Medien gespeichert sind, zum Ausführen der hier beschriebenen Funktionen umfassen.
In den Zeichnungen kennzeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Elemente. Ferner könnten einige oder alle dieser Elemente geändert werden. Hinsichtlich der hier beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw. versteht es sich, dass die Schritte derartiger Prozesse usw. zwar als gemäß einer bestimmten Reihenfolge erfolgend beschrieben worden sind, derartige Prozesse jedoch so umgesetzt werden könnten, dass die beschriebenen Schritte in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die von der hier beschriebenen Reihenfolge abweicht. Es versteht sich außerdem, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte hierin beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Anders ausgedrückt dienen hier die Beschreibungen von Prozessen dem Zwecke der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen und sollten keinesfalls dahingehend ausgelegt werden, dass sie die Ansprüche einschränken.
Dementsprechend versteht es sich, dass die vorstehende Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Viele Ausführungsformen und Anwendungen, bei denen es sich nicht um die bereitgestellten Beispiele handelt, werden dem Fachmann beim Lesen der vorstehenden Beschreibung ersichtlich sein. Der Umfang der Erfindung sollte nicht unter Bezugnahme auf die vorstehende Beschreibung festgelegt werden, sondern stattdessen unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche in Zusammenhang mit dem vollständigen Umfang von Äquivalenten, zu denen solche Ansprüche berechtigen. Es wird erwartet und ist beabsichtigt, dass es hinsichtlich der hier erörterten Fachgebiete künftige Entwicklungen geben wird und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in derartige künftige Ausführungsformen aufgenommen werden. Insgesamt versteht es sich, dass die Erfindung modifiziert und variiert werden kann und ausschließlich durch die folgenden Ansprüche eingeschränkt wird.
Allen in den Ansprüchen verwendeten Ausdrücken soll deren allgemeine und gewöhnliche Bedeutung zukommen, wie sie vom Fachmann aufgefasst wird, es sei denn, es wird ausdrücklich das Gegenteil angegeben. Insbesondere ist die Verwendung der Singularartikel wie etwa „ein“, „eine“, „der“, „die“, „das“ usw. dahingehend auszulegen, dass eines oder mehrere der angezeigten Elemente genannt wird bzw. werden, es sei denn, ein Anspruch enthält ausdrücklich eine gegenteilige Einschränkung.
Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie vielmehr der Beschreibung als der Einschränkung dienen soll. In Anbetracht der vorstehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und die Offenbarung kann anders als konkret beschrieben umgesetzt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Sensoranordnung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: ein Gehäuse; ein Lufteinlassrohr durch das Gehäuse und einschließlich eines Ablasses; und einen Sensor in dem Verlauf der Luft, die durch das Lufteinlassrohr strömt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Heizung, die thermisch mit dem Ablass verbunden ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Ablass ein Ablassrohr, das sich vom Lufteinlassrohr nach unten erstreckt, und die Heizung erstreckt sich um das Ablassrohr.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch eine Steuerung gekennzeichnet, die kommunikativ mit der Heizung gekoppelt ist und dazu programmiert ist, die Heizung zu aktivieren, wenn eine Umgebungstemperatur unter einem Temperaturschwellenwert detektiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch eine Steuerung gekennzeichnet, die kommunikativ mit der Heizung gekoppelt ist und dazu programmiert ist, die Heizung zu aktivieren, wenn ein Wasserstand im Ablass oberhalb eines Wasserstandschwellenwerts detektiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Wasserstandschwellenwert höher als die Hälfte einer Kapazität des Abflusses.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Ablass ein Ablassventil.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch ein Ventilbetätigungselement gekennzeichnet, das zum Öffnen und Schließen des Ablassventils betätigbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Steuerung, die kommunikativ mit dem Ventilbetätigungselement gekoppelt ist und dazu programmiert ist, das Ventilbetätigungselement zu betätigen, um das Ablassventil zu öffnen, wenn ein Wasserstand im Ablass über einem Wasserstandschwellenwert detektiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch einen Wasserstandsensor gekennzeichnet, wobei der Ablass ein Ablassrohr beinhaltet, das sich vom Lufteinlassrohr nach unten erstreckt, und der Wasserstandsensor im Ablassrohr auf einer Höhe positioniert ist, die den Wasserstandschwellenwert definiert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch einen im Ablass angeordneten Wasserstandsensor gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Lufteinlassrohr eine Einlassöffnung zur Außenseite des Gehäuses und einen ersten Abschnitt, der sich von einem lokal niedrigen Abschnitt einschließlich des Ablasses zu der Einlassöffnung nach oben erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse eine nach vorne gewandte Platte und die nach vorne gewandte Platte beinhaltet die Einlassöffnung.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Lufteinlassrohr einen zweiten Abschnitt, der sich von dem lokal niedrigen Abschnitt nach oben erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform liegt der Sensor stromabwärts des zweiten Abschnitts entlang des Verlaufs der Luft, die durch das Lufteinlassrohr strömt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung weiterhin gekennzeichnet durch ein Gebläse in dem Verlauf der Luft, die durch das Lufteinlassrohr strömt, wobei das Gebläse stromabwärts des Ablasses und stromaufwärts des Sensors liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Gehäuse derart geformt, dass es an einem Dach eines Fahrzeugs angebracht werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch eine Vielzahl von Sensoren einschließlich des Sensors gekennzeichnet, wobei die Sensoren in dem Verlauf der Luft positioniert sind, die durch das Lufteinlassrohr strömt.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Sensoren Kameras.

Claims

Sensoranordnung, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse; ein Lufteinlassrohr durch das Gehäuse und einschließlich eines Ablasses; und einen Sensor im Verlauf der Luft, die durch das Lufteinlassrohr strömt.
Sensoranordnung nach Anspruch 1, wobei der Ablass ein Ablassventil beinhaltet.
Sensoranordnung nach Anspruch 2, die ferner ein Ventilbetätigungselement umfasst, das dazu betätigbar ist, das Ablassventil zu öffnen und zu schließen.
Sensoranordnung nach Anspruch 3, die ferner eine Steuerung umfasst, die kommunikativ mit dem Ventilbetätigungselement gekoppelt ist und dazu programmiert ist, das Ventilbetätigungselement zum Öffnen des Ablassventils zu betätigen, wenn detektiert wird, dass ein Wasserstand in dem Ablass über dem Wasserstandschwellenwert liegt.
Sensoranordnung nach Anspruch 1, die ferner einen im Ablass angeordneten Wasserstandsensor umfasst.
Sensoranordnung nach Anspruch 1, wobei das Lufteinlassrohr eine Einlassöffnung zur Außenseite des Gehäuses und einen ersten Abschnitt beinhaltet, der sich von einem lokal niedrigen Abschnitt, der den Ablass beinhaltet, zur Einlassöffnung nach oben erstreckt.
Sensoranordnung nach Anspruch 6, wobei das Lufteinlassrohr einen zweiten Abschnitt beinhaltet, der sich von dem lokal niedrigen Abschnitt nach oben erstreckt.
Sensoranordnung nach Anspruch 7, wobei der Sensor stromabwärts des zweiten Abschnitts entlang des Verlaufs der Luft liegt, die durch das Lufteinlassrohr strömt.
Sensorbaugruppe nach Anspruch 1, die ferner ein Gebläse in dem Verlauf der Luft umfasst, die durch das Lufteinlassrohr strömt, wobei das Gebläse stromabwärts des Ablasses und stromaufwärts des Sensors liegt.
Sensoranordnung nach Anspruch 1, die ferner eine Vielzahl von Sensoren einschließlich des Sensors umfasst, wobei die Sensoren in dem Verlauf der Luft, die durch das Lufteinlassrohr strömt, positioniert sind.
Sensoranordnung nach Anspruch 10, wobei die Sensoren Kameras sind.
Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1-11, die ferner eine Heizung umfasst, die thermisch mit dem Ablass verbunden ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 12, wobei der Ablass ein Ablassrohr beinhaltet, das sich vom Lufteinlassrohr nach unten erstreckt, und sich die Heizung um das Ablassrohr herum erstreckt.
Sensoranordnung nach Anspruch 12, die ferner eine Steuerung umfasst, die kommunikativ mit der Heizung gekoppelt ist und dazu programmiert ist, die Heizung zu aktivieren, wenn eine Umgebungstemperatur unter einem Temperaturschwellenwert detektiert wird.
Sensoranordnung nach Anspruch 12, die ferner eine Steuerung umfasst, die kommunikativ an die Heizung gekoppelt ist und dazu programmiert ist, die Heizung zu aktivieren, wenn ein Wasserstand im Ablass über einem Wasserspiegelschwellenwert detektiert wird.