DE102019214705A1

DE102019214705A1 - Reinigungsvorrichtung zum Reinigen einer Oberfläche einer Sensorvorrichtung

Info

Publication number: DE102019214705A1
Application number: DE102019214705.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Bopp; Torsten Hahn
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2021-03-25
Also published as: US20210086727A1; CN112550227A; US11590936B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine optisch aerodynamisch und ökonomisch optimierte sowie besonders windunempfindliche Reinigungsvorrichtung (1) zum Reinigen einer Oberfläche (2) einer Sensorvorrichtung (3) eines Fahrzeugs mit einem fluiden Reinigungsmittel (4), wobei die Oberfläche (2) durch einen umlaufenden Außenrand (7) begrenzt ist, welcher im Wesentlichen flächenbündig zu einem umliegenden Außenflächenbereich (6) angeordnet ist und die Reinigungsvorrichtung (1) einen Strömungskörper (10) zum Leiten eines von der Sprühdüse (5) zu der Oberfläche (2) zufließenden und von der Oberfläche (2) abfließenden Fluidstroms (9) umfasst, wobei der Strömungskörper (10) zumindest abschnittsweise an den Außenrand (7) der Oberfläche (2) angrenzt, insbesondere diesen vollständig umschließt, und dass eine Außenfläche des Strömungskörpers (10) am Außenrand (7) im Wesentlichen tangential an die angrenzende Oberfläche (2) orientiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen einer Oberfläche einer Sensorvorrichtung, insbesondere einer Kameralinse oder einer Außenabdeckung eines Lidars, sowie eine die Reinigungsvorrichtung und Sensorvorrichtung umfassende Baueinheit und ein Sensorsystem zum Erfassen von Fahrzeugumfeld, mit wenigstes einer der vorgenannten Komponenten.
Bei Kraftfahrzeugen sind heutzutage zunehmend Assistenzsysteme mit Sensoren eingebaut, die den Fahrzeugnutzer beim Fahren des Fahrzeuges unterstützen und dabei die Umgebung des Fahrzeugs jederzeit zuverlässig erfassen und überwachen sollen. Derartige Assistenzsysteme beinhalten hierfür optische oder optoelektronische Vorrichtungen wie beispielsweise Kameras, laserbasierten oder Infrarotsensoren. Derartige Vorrichtungen verfügen über transparente Elemente wie Linsen oder Abdeckungen, welche das Licht je nach Anwendungsfall uneingeschränkt oder in einem bestimmten eingeschränkten Wellenbereich durchlassen. Derartige transpatente Elemente sind oft nach Außen konvex beziehungsweise gewölbt ausgebildet um beispielsweise einen besonders breiten Erfassungsbereich für eine Kamera zu ermöglichen wie beispielsweise sogenannten Fisheye Kameralinsen. Des Weiteren sind derartigen transpatenten Elemente funktionsbedingt im Außenbereich des Fahrzeugs angeordnet und daher Verschmutzung und äußeren Witterungseinflüssen ausgesetzt und müssen zur Funktionsgewährleistung bei Bedarf gereinigt werden.
Eine unerwünschte Begleiterscheinung bei den bekannten Reinigungssystemen wird die Tatsache gesehen, dass das als Reinigungsmittel häufig eingesetztes Wassergemisch mit Glykol und Tensiden nach dem versprühen aus der Düse unter Hinterlassung von sichtbaren Spuren unkontrolliert an Karosserieteilen ablaufen und eintrocknen kann, was zu Schlieren und ästhetischen bis hin zu funktionellen Beeinträchtigungen führt.
Des Weiteren muss für eine für einen Kunden akzeptable Dauer der Funktionsgewährleistung von optischen oder optoelektronischen Vorrichtungen ein großer Vorrat an Reinigungsmittel mitgeführt werden, mit Nachteilen für die Ausnutzung des knapp verfügbaren Bauraums im Fahrzeug sowie Betriebskosten.
Es besteht somit ein Wunsch, den Verbrauch und den erforderlichen Vorrat zu reduzieren. Es ist bekannt diesem Problem derart zu begegnen, dass in der Reinigungsvorrichtung Mittel zum Auffangen und gegebenenfalls Rückführen des versprühten Reinigungsmittels vorgesehen werden.
Aus WO 2018/188822 A1 ist beispielsweise eine Reinigungsvorrichtung für eine Kameralinse mit einer seitlich, exzentrisch zur Sensorachse und mit Überstand zu der Linse positionierten Sprühdüse bekannt. Der Sprühdüse hinter der Linse gegenüberliegend ist in der Gehäuseoberfläche ein Auffangschlitz für das Reinigungsfluid angeordnet.
Ein weiterer Aspekt ist die Tatsache, dass Kameras zur Erfassung des Umfeldes eines Fahrzeugs meist besonders breite Sichtwinkeln von 180° und mehr aufweisen. Die überstehenden Aufbauten können ein Teil des Sichtfeldes verdecken, so dass mögliche Gefahrenquellen nicht erfasst werden. Zudem wird die Aerodynamik negativ beeinflusst, der Fahrtwind kann unerwünschte Verwirbelungen erzeugen, welche den Reinigungsstrahl stören. Zudem sind exponierte Reinigungskomponenten im sichtbaren Bereich auch aus Designgründen unerwünscht.
Als Abhilfe ist es bekannt, kolbenartig bewegbare Hubdüsen zu verwenden, welche erst bei Bedarf aus einer eingefahrenen, versteckten Parkposition in eine überstehende Betriebsposition herausgefahren werden.
Aus DE 10 2014 117 165 A1 ist eine Reinigungsvorrichtung bekannt, bei welcher die Hubdüse ein Teil eines herausfahrbaren Ringkolbens ist welcher gegenüber der Düsenöffnung einen halbschalenförmigen Fangkörper ausbildet, welcher die ausgesprühte Reinigungsflüssigkeit in eine innenliegende Auffangkammer umlenkt.
Derartige Systeme sind jedoch komplex, teuer, verschleißanfällig, empfindlich gegenüber den Umwelteinflüssen und erfordern zudem mehr Bauraum. Dabei wird das Sichtfeld zumindest beim Sprühvorgang zum Teil erheblich behindert.
Allen bekannten Reinigungssystemen gemein ist zudem das Problem der Windempfindlichkeit. Durch den Fahrtwind kann der Reinigungsstrahl derart stark abgelenkt werden, dass die zu reinigende Oberfläche unvollständig bis gar nicht mit Reinigungsflüssigkeit benetzt wird.
Um diesen Effekt zu mildern ist es bekannt, den Druck und Menge der Reinigungsflüssigkeit pro Reinigungsvorgang zu erhöhen. Dies verschlechtert die Effizienz des Systems, erfordert größeren Vorrat des Reinigungsmittels und stärker dimensionierten und somit teureren Systemkomponenten
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Reinigungsvorrichtung anzubieten, welche die vorgenannten Nachteile überwindet und dabei möglichst kostengünstig herstellbar und montierbar ist.
Diese Aufgabe wird mit der Merkmalskombination nach dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und Figuren.
Die Erfindung sieht vor, dass die Reinigungsvorrichtung einen stationären Strömungskörper umfasst, welcher zumindest zum Ableiten eines von der Oberfläche abfließenden Fluidstroms dient, wobei der Strömungskörper zumindest abschnittsweise an den Außenrand der zu reinigenden Oberfläche angrenzt und diese vorzugsweise vollständig umschließt. Die Außenfläche des Strömungskörpers im Bereich des Außenrandes ist dabei im Wesentlichen tangential an die angrenzende zu reinigende Oberfläche orientiert.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung dient der Strömungskörper zugleich zum Leiten eines von der Sprühdüse zu der Oberfläche zufließenden Fluidstroms.
Mittels derartiger Gestalt können die im Allgemeinen als Coandä-Effekt und Bernoulli-Effekt bekannten physikalischen Effekte bereits bei relativ geringen Fluidgeschwindigkeiten ausgenutzt werden. Diese Effekte bewirken, dass das Reinigungsmittel an die Oberfläche angesaugt wird sowie ihrer Kontur folgt. Hierdurch wird der Reinigungsvorgang windunempfindlich, die Reinigung wirkt auch bei hohen Geschwindigkeiten zuverlässig, Versorgungsdruck und Menge des Reinigungsmittels pro Reinigungszyklus können reduziert werden. Darüber hinaus kann das verbrauchte Reinigungsfluid gezielt und verlustfrei sowie zwangsweise aufgefangen werden, eine effektive Rückgewinnung wird begünstigt. Störende Ablaufspuren auf umgebenden Karosserieflächen werden vermieden.
Die Erfindung sieht ferner vor, dass die Düse im Bezug zu einem die zu reinigende Oberfläche umgebenden Außenflächenbereich versenkt positioniert ist, so dass das Versprühen des Reinigungsmittels unterhalb des Außenflächenbereichs erfolgt.
Durch den versenkten Einbau der Düse wird der Erfassungsbereich oder das Messfeld der Sensorvorrichtung, auch bei großen Öffnungswinkeln um ° oder mehr, zu keinem Betriebszeitpunkt durch etwaige Überstände oder Störkonturen behindert oder eingeschränkt. Die Funktion der Sensorvorrichtung wir zu keinem Zeitpunkt beeinträchtigt.
Für eine flexible Positionierung und einfache Herstellung und gegebenenfalls Montage kann der Strömungskörper im Wesentlichen strömungsgünstig kuppelartig gewölbt oder konisch ausgebildet sein.
Die Erfindung sieht in ihrer bevorzugten Ausführung vor, dass der Außenrand der zu reingenden Oberfläche im Wesentlichen flächenbündig zu einem umliegenden Außenflächenbereich und der Strömungskörper so unterhalb des Außenflächenbereichs angeordnet sind. Als Folge steht dadurch lediglich der funktionsrelevante Teil der Sensorvorrichtung über dem ümgebenden Außenbereich. Eine optisch und aerodynamisch hochoptimierte Fläche ohne überstehende Elemente kann realisiert werden. Die Reinigungselemente sind weder für den Außenbetrachter sichtbar, noch bilden sie aerodynamische Störquellen, welche für unerwünschte Verwirbelungen des Luftstroms und Geräusche ursächlich sein könnten.
Für das besonders effiziente und optisch gefällige Auffangen des Reinigungsfluids unter Vermeidung von optischen oder funktionellen Beeinträchtigungen kann die Reinigungsvorrichtung ein Gehäuse mit einer Frontfläche umfassen, welche flächenbündig mit dem umliegenden Außenflächenbereich gestaltet ist, wobei die zu reinigende Oberfläche zumindest bereichsweise und vorzugsweise vollständig von der Frontfläche umschlossen ist und wobei zwischen dem Außenrand der Oberfläche und der Frontfläche ein Ringspalt vorhanden ist, welcher die Oberfläche zumindest abschnittsweise und vorzugsweise vollständig entlang des Außenrands verlaufend umsäumt.
Das effektive Aufsammeln und gebündelte Rückführung des verbrauchten Reinigungsfluids werden ermöglicht, indem in dem Gehäuse unterhalb der Frontfläche eine Auffangkammer zum Auffangen des Reinigungsmittels vorgesehen wird, deren Einlass in durch den Ringspalt gebildet ist.
Insbesondere kann die Auffangkammer als eine Art Wanne gestaltet sein, in welche der Strömungskörper montiert wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Reinigungsvorrichtung wenigstens eine Blasdüse zum ausblasen eines Luftstroms in Richtung Oberfläche umfassen, welche ebenfalls unterhalb des Außenflächenbereichs stationär angeordnet ist. Hierbei wird eine schnelle und effiziente Entfernung von Wassertropfen oder Beschlag von der zu reinigenden Oberfläche beispielsweise nach einem Reinigungsvorgang, bei Regen, Gischt oder Nebel.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass mehrere Sprühdüsen und/oder Blasdüsen in Umfangsrichtung um die Sensorachse zueinander beabstandet in der Reinigungsvorrichtung verbaut oder integriert werden können.
Hierdurch kann beispielsweise eine besonders flexible, optimale Anpassung der Reinigungsvorrichtung an den jeweiligen Einsatzzweck oder Einsatzort realisiert werden. So können beispielsweise Sprühdüsen mit unterschiedlichen Charakteristika oder Strahlformen verwendet, aber auch einfach die Leistung der Reinigungsvorrichtung gesteigert werden.
Besonders effektiv lässt sich die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung zusammen mit einer Digitalkamera oder einem Lidar einsetzen.
Die Erfindung beansprucht ebenso eine Baueinheit, umfassend wenigstens eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung und wenigstens eine Sensorvorrichtung.
Die Erfindung beansprucht ferner ein Sensorsystem zum Erfassen von Fahrzeugumfeld, umfassend wenigstens eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung und/oder Baueinheit.
Die Erfindung beansprucht auch ein vorteilhaftes Verfahren zum Betrieb einer Reinigungsvorrichtung, welche mehrere Sprühdüsen enthält. Verfahrensgemäß sollen die Sprühdüsen im Reinigungsbetrieb abwechselnd und nicht gleichzeitig betätigt werden. Dadurch wird vermieden, dass die verschiedenen Fluidströme sich gegenseitig behindern und dabei die Reinigungsjedoch insbesondere die Auffangeffizienz verringern. Die Blasdüsen können hingegen parallel betrieben werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen:

1 vereinfachte Querschnittsdarstellung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
2 die Ausführungsform gemäß 1 ohne Frontfläche, in Draufsicht.
3 die Ausführungsform gemäß 1 mit Frontfläche, in Draufsicht.
4 vereinfachte Darstellung von Funktionsweise der Ausführung gemäß 1 bei Fahrtwind.
5 eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform mit einem gewölbten Strömungskörper und integrierten Sprühdüsen.
6 stark vereinfachte Darstellung eines Sensorsystems zum Erfassen von Fahrzeugumfeld.

In allen Figuren sind die gleichen bzw. äquivalenten Elemente und Vorrichtungen, sofern nichts anderes angegeben, mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 1 zum Reinigen einer Oberfläche 2 einer Sensorvorrichtung 3 eines Fahrzeugs. Die Sensorvorrichtung 3 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Digitalkamera und die Oberfläche 2 eine Außenfläche einer Kameralinse 25. Wie jede Kameralinse weist diese eine zentrale optische beziehungsweise Sensorachse 15 auf.
Die Wölbung der Oberfläche 2 der Kameralinse 25 erhebt sich leicht über einen, diese rundum umschließenden Außenflächenbereich 6 und grenzt sich davon an dem Außenrand 7 ab. Der Außenrand 7 ist dabei im Wesentlichen flächenbündig zum Außenflächenbereich 6 positioniert.
Der Außenflächenbereich 6 kann in der Praxis beispielsweise die Außenfläche der Fahrzeugkarosserie oder einer Fahrzeugkomponente sein, in welcher die Baueinheit verbaut ist.
Die Reinigungsvorrichtung 1 ist mit der Sensorvorrichtung 3 in einem gemeinsamen Gehäuse 12 zu einer gemeinsamen Baueinheit zwecks einer vereinfachten Handhabung und Montierbarkeit zusammengefasst. Die nach außen gerichtete Frontfläche 11 des Gehäuses 12 ist flächenfündig mit dem umliegenden Außenflächenbereich 6 gestaltet und integriert sich somit darein.
Eine Sprühdüse 5 zum Ausstoßen eines über eine Zuleitung 14 zuführbaren fluiden Reinigungsmittels 4 ist stationär, seitlich versetzt zu der Sensorachse 15 unterhalb des Außenflächenbereichs 6 versenkt angeordnet.
Ebenfalls unterhalb des Außenflächenbereichs 6 ist im Gehäuse 12 ein im wesentlichen rotationssymmetrischer, kuppelartiger Strömungskörper 10 angeordnet. Dieser umschließt radial außen die Oberfläche 2 und grenzt sich am Außenrand an sie an. Der Strömungskörper 10 dient zum Leiten eines von der Sprühdüse 5 zu der Oberfläche 2 zufließenden und von der Oberfläche 2 abfließenden Fluidstroms 9. Zu diesem Zweck ist Außenfläche des Strömungskörpers 10 derart geneigt beziehungsweise gekrümmt, dass sie am Außenrand 7 im Wesentlichen tangential an die angrenzende Oberfläche 2 orientiert ist.
Die Mündungsöffnung der Sprühdüse 5 ist möglichst nahe, insbesondere oberflächenbündig und die Sprührichtung 8 tangential beziehungsweise in diesem Ausführungsbeispiel parallel zu der Außenfläche des Strömungskörpers 10 gestaltet.
Dadurch folgt der aus der Sprühdüse 5 ausgestoßene Fluidstrom 9 dem Oberflächenverlauf des Strömungskörpers 10 und läuft tangential auf die Oberfläche 2 an ihrem Außenrand auf. Der daraus resultierende Prallwinkel 16 ist idealerweise gleich 0° oder zumindest besonders flach mit Tendenz gegen 0°
In der gezeigten Ausführung ist der Strömungskörper 10 im Wesentlichen konisch gestaltet, wobei innerhalb der Erfindung auch andere strömungsgünstige, beispielsweise sphärische Außenkonturen zulässig sind.
Zusätzlich zu der Sprühdüse 5 umfasst die Reinigungsvorrichtung 1 auch eine Blasdüse 23, welche ebenfalls stationär sowie unterhalb des Außenflächenbereichs 6 angeordnet ist. Die Blasdüse 23 dient zum ausblasen eines Luftstroms 24 (siehe 4) in Richtung Oberfläche 2 und hat die die Funktion, anhaftende Wassertröpfchen wegzublasen, jedoch auch Wassergischt oder Regentropfen von der Oberfläche 2 zu entfernen, ohne dafür die Sprühdüse 5 zu betätigen und dabei den Reinigungsfluid 4 verbrauchen zu müssen.
Die Blasdüse 23 ist bei der gezeigten Ausführungsform in einem Abstand zu der Außenfläche des Strömungskörpers 10, nahe dem Außenflächenbereichs 6 positioniert. Damit wird beispielsweise vermieden, dass die Blasdüse 23 durch eventuelle Schmutzreste im abfließenden Fluidstrom 9 verstopft wird.
Die Oberfläche 2 ist radial außen von der Frontfläche 11 des Gehäuses 12 umschlossen. Zwischen dem Außenrand 7 und der Frontfläche 11 verbleibt jedoch ein Ringspalt 17, welcher die Oberfläche 2 entlang des Außenrands 7 verlaufend umsäumt.
Im Innern des Gehäuses 12 unterhalb der Frontfläche 11 ist eine Auffangkammer 22 integriert. Diese dient zum Auffangen des Reinigungsmittels 4, welcher nach dem reinigen der Oberfläche 2 von dieser am Strömungskörper 10 abläuft. Die Außenfläche des Strömungskörpers 10 bildet dabei im gezeigten Ausführungsbeispiel eine der Begrenzungen der Auffangkammer 22. Der Ringspalt 17 fungiert als Einlass zu der Auffangkammer 22. Über einen Ablaufstutzen 28 wird die aufgefangene Flüssigkeit aus der Auffangkammer 22 zur Wiederaufbereitung oder einer kontrollierten Entsorgung abgeführt.
2 2 zeigt eine Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 1 in Draufsicht. Die Frontfläche 11 des Gehäuses 12 ist zwecks besseren Darstellbarkeit nicht gezeigt. Die gesamte Reinigungsvorrichtung 1 und insbesondere der Strömungskörper 10 sind im wesentlichen rotationssymmetrisch gestaltet, wodurch ein Richtungsunabhängiger Verbau im Fahrzeug ermöglicht wird. Lediglich die Position des Ablaufstutzens 28 muss hierfür sinnvoll angepasst oder gedreht werden, damit dieser in einem für die Leerung der Auffangkammer günstigen Neigungswinkel positioniert ist.
Die gezeigte Ausführungsform verfügt über zwei Sprühdüsen 5,5' und zwei Blasdüsen 23,23', welche in Umfangsrichtung um eine Sensorachse 15 in einem Abstand zueinander positioniert sind.
Damit die durch die jeweiligen Sprühdüsen 5,5' erzeugbaten Fluidströme 9, 9' im Reinigungsbetrieb sich nicht gegenseitig behindern und dabei insbesondere die Auffangeffizienz verringern, sollten die Sprühdüsen 5,5' abwechseln betätigt werden. Die Blasdüsen 23,23' können hingegen auch gleichzeitig betrieben werden, da die ausgestoßene Luft nicht wieder aufgesammelt werden muss.
3 3 zeigt die Ausführungsform gemäß 2, jedoch mit der Frontfläche 11. Die darunterliegenden Düsen sind lediglich strichpunktartig angedeutet. Bemerkenswert ist insbesondere der optisch reduziertr und aerodynamisch optimierter Außenbereich der Reinigungsvorrichtung 1, an welchem keinerlei störende Aufbauten vorhanden sind. Lediglich die Kameralinse 25 und diese umgebender Ringspalt 17 treten in Erscheinung auf der ansonsten leeren, planen Frontfläche 11.
4 4 zeigt die Ausführungsform gemäß 1 und dient vor allem zum Verdeutlichen der Funktionsweise der Reinigungsvorrichtung 1.
Das Reinigungsfluid 4 wird aus einer hier nicht gezeigten Versorgungseinrichtung über einen Zulauf unter Druck zur Sprühdüse 5 gefördert. Der daraufhin aus der Sprühdüse 5 ausgestoßene Fluidstrom 9 fließt entlang der Außenfläche des Strömungskörpers 10 zu der Oberfläche 2, passiert diese und fließt danach wieder entlang der Außenfläche des Strömungskörpers 10 auf seiner gegenüberliegenden Site in die Auffangkammer 22.
Bei einem derart oberflächennah sowie tangential zu dieser ausgerichteten Fluidstrom 9 kommen bereits bei relativ geringen Fluidgeschwindigkeiten physikalische Effekte zum Tragen, welche im Allgemeinen als Coandä-Effekt und Bernoulli-Effekt bekannt sind. Diese Effekte führen dazu, dass der Fluidstrom 9 an die gewölbten Oberflächen angesaugt wird und der Wölbung zwangsweise folgt. Das Reinigungsmittel 4 haftet gewissermaßen darauf. Hierdurch wird zum einem einen eine hohe Reinigungswirkung, zum anderen eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Fahrtwind erreicht.
Der anströmende Fahrtwind 26 kann den Fluidstrom 9 dadurch nicht wirksam untergreifen und derart erheblich ablenken, zerstreuen oder verwehen, dass für die Reinigungswirkung vermindert wäre. Die gesamte Oberfläche 2 bleibt benetzt.
5 In der 5 ist eine weitere, hochintegrierte Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 1 dargestellt. Die Frontfläche 11 vom Gehäuse 12 ist bündig mit einem Karosserieblech ausgerichtet. Der Strömungskörper 10 ist als integraler Bestandteil vom Gehäuse 12 ausgebildet und verfügt über eine kuppelartig gewölbte Außenkontur. Darüber hinaus dient der Strömungskörper 10 zusätzlich als Trägerelement zum Aufnehmen und fixieren der Sensorvorrichtung 3 und verfügt hierfür über einen entsprechenden Aufnahmesitz 29.
Die Sprühdüse 5 ist als eine angepasst ausgebildete Mündungsöffnung des Zulaufs 14 ebenfalls in das Gehäuse 12 einteilig integriert.
6 In der 6 wird beispielhaft und stark vereinfacht eine bevorzugte Anwendungsmöglichkeit der Erfindung innerhalb eines Sensorsystems 13 zum Erfassen von Fahrzeugumfeld dargestellt.
Mehrere Baueinheiten umfassend jeweils eine Reinigungs- und eine Sensorvorrichtung 1&3; 1'&3'; 1''&3''; 1'''&3''' sind an exponierten Stellen eines Fahrzeugs angebracht, um eine 180° Rundumsicht zu ermöglichen.
Eine zentrale Versorgungseinrichtung 18 versorgt die Reinigungsvorrichtungen 1-1''' mittels einer nicht gezeigten Förderpumpe über entsprechende Versorgungsleitungen 19-19''' mit dem Reinigungsmittel 4. Eine zentrale Steuerungseinrichtung 20 ist per dedizierte Steuerungsleitungen 21-21''' mit den jeweiligen Sensorvorrichtungen 3-3''' verbunden, versorgt sie dadurch mit Strom, sendet und empfängt die elektrischen Signale zwecks Weiterverarbeitung.
Bezugszeichenliste

1: Reinigungsvorrichtung
2: Oberfläche
3: Sensorvorrichtung
4: Reinigungsmittel
5: Sprühdüse
6: Außenflächenbereich
7: Außenrand
8: Sprührichtung
9: Fluidstrom
10: Strömungskörper
11: Frontfläche
12: Gehäuse
13: Sensorsystem
14: Zulauf
15: Sensorachse
16: Prallwinkel
17: Ringspalt
18: Versorgungseinrichtung
19: Versorgungsleitung
20: Steuerungseinrichtung
21: Steuerungsleitung
22: Auffangkammer
23: Blasdüse
24: Luftstrom
25: Kameralinse
26: Fahrtwind
27: Tangente
28: Ablaufstutzen
29: Aufnahmesitz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2018/188822 A1 [0006]
DE 102014117165 A1 [0009]

Claims

Reinigungsvorrichtung (1) zum Reinigen einer Oberfläche (2) einer Sensorvorrichtung (3) eines Fahrzeugs umfassend wenigstens eine Sprühdüse (5) zum Ausstoßen eines fluiden Reinigungsmittels (4), wobei die Oberfläche (2) durch einen umlaufenden Außenrand (7) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) einen stationären Strömungskörper (10) umfasst, welcher zumindest zum Ableiten eines von der Oberfläche (2) abfließenden Fluidstroms (9) dient, wobei der Strömungskörper (10) zumindest abschnittsweise an den Außenrand (7) der Oberfläche (2) angrenzt, insbesondere diesen vollständig umschließt, und dass eine Außenfläche des Strömungskörpers (10) am Außenrand (7) im Wesentlichen tangential an die angrenzende Oberfläche (2) orientiert ist.
Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskörper (10) zugleich zum Leiten eines von der Sprühdüse (5) zu der Oberfläche (2) zufließenden Fluidstroms (9) dient.
Reinigungsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüse (5) in Bezug zum Außenflächenbereich (6) derart versenkt stationär positioniert ist, dass das Ausstoßen des Reinigungsmittels (4) unterhalb des Außenflächenbereichs (6) erfolgt.
Reinigungsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskörper (10) im Wesentlichen kuppelartig gewölbt oder konisch ausgebildet ist.
Reinigungsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Außenrand (7) im Wesentlichen flächenbündig zu einem umliegenden Außenflächenbereich (6) orientiert und der Strömungskörper (10) unterhalb des Außenflächenbereichs (6) angeordnet ist.
Reinigungsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) ein Gehäuse (12) mit einer Frontfläche (11) umfasst, welche flächenbündig mit dem umliegenden Außenflächenbereich (6) gestaltet ist, wobei die Oberfläche (2) zumindest bereichsweise mit der Frontfläche (11) umschlossen ist und wobei zwischen dem Außenrand (7) und der Frontfläche (11) ein Ringspalt (17) vorhanden ist, welcher die Oberfläche (2) zumindest abschnittsweise entlang des Außenrands (7) verlaufend umsäumt.
Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) unterhalb der Frontfläche (11) eine Auffangkammer (22) zum Auffangen des Reinigungsmittels (4) aufweist, wobei ein Einlass in die Auffangkammer (22) durch den Ringspalt (17) gebildet ist.
Reinigungsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) wenigstens eine Blasdüse (23) zum ausblasen eines Luftstroms (23) in Richtung Oberfläche (2) umfasst, welche unterhalb des Außenflächenbereichs (6) stationär angeordnet ist.
Reinigungsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Außenflächenbereichs (6) wenigstens zwei Sprühdüsen (5,5') in eine Umfangsrichtung um eine Sensorachse (15) zueinander beabstandet stationär angeordnet sind.
Reinigungsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (3) eine Digitalkamera und die Oberfläche (2) eine Außenfläche einer Kameralinse (25) ist.
Reinigungsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) mit der Sensorvorrichtung (3) in einem gemeinsamen Gehäuse (12) zu einer gemeinsamen Baueinheit zusammengefasst sind.
Baueinheit nach Anspruch 11.
Sensorsystem (13) zum Erfassen von Fahrzeugumfeld, umfassend wenigstens eine Reinigungsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11 und/oder wenigstens eine Baueinheit nach Anspruch 12.
Verfahren zum Betrieb einer Reinigungsvorrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüsen (5,5') im Reinigungsbetrieb nicht gleichzeitig, insbesondere abwechselnd betätigt werden.