DE102019216122A1 - Method for cleaning a sensor unit and cleaning device - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Reinigung einer Sensoreinheit (14) an einem Kraftfahrzeug (10), wobei die Sensoreinheit (14) in einer ersten Position ausgerichtet ist, wobei die Sensoreinheit (14) zur Durchführung eines Reinigungsvorgangs ausgehend von der ersten Position in eine zweite Position bewegt wird, und daran anschließend von der zweiten Position in die erste Position bewegt wird.Zudem wird eine Reinigungsvorrichtung (24) zur Durchführung des Verfahrens beschrieben.Method for cleaning a sensor unit (14) on a motor vehicle (10), wherein the sensor unit (14) is aligned in a first position, the sensor unit (14) being moved from the first position into a second position to carry out a cleaning process, and then moved from the second position to the first position. A cleaning device (24) for carrying out the method is also described.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung einer Sensoreinheit an einem Kraftfahrzeug sowie eine Reinigungsvorrichtung für eine Sensoreinheit.The invention relates to a method for cleaning a sensor unit on a motor vehicle and a cleaning device for a sensor unit.

Sensorsysteme an Kraftfahrzeugen unterliegen aufgrund der zumeist exponierten Positionierung am Kraftfahrzeug einer Beeinflussung durch verschiedenste Arten von Verschmutzung, wie etwa durch Matsch, Staub, Schnee, Eis oder Regen. Zum Beseitigen dieser Verschmutzungen sind im Stand der Technik verschiedene Ansätze bekannt. Diese sind unter anderem Heizeinrichtungen, Wischvorrichtungen, Sprühvorrichtungen mit Reinigungsflüssigkeit sowie Luftleitelemente. Diese Vorrichtungen und deren Verfahren sind zumeist sehr aufwendig bereitzustellen und durchzuführen und manche umfassen Mittel, beispielsweise Reinigungsflüssigkeit oder Wischerblätter, welche verbraucht und dementsprechend aufgefüllt, ausgetauscht oder ersetzt werden muss.Due to their mostly exposed positioning on the motor vehicle, sensor systems on motor vehicles are influenced by the most varied types of pollution, such as mud, dust, snow, ice or rain. Various approaches are known in the prior art for removing this contamination. These include heating devices, wiping devices, spray devices with cleaning fluid and air guiding elements. These devices and their methods are mostly very complex to provide and carry out and some include means, for example cleaning fluid or wiper blades, which have to be used up and accordingly topped up, exchanged or replaced.

Von daher ist es Aufgabe ein einfaches und kostengünstiges Reinigungssystem bereitzustellen, welches ressourcenschonend ausgeführt ist, sowie ein Verfahren zum Betreiben dieser Reinigungsvorrichtung.It is therefore the task of providing a simple and inexpensive cleaning system which is designed to save resources, as well as a method for operating this cleaning device.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Reinigung einer Sensoreinheit an einem Kraftfahrzeug gemäß dem Patentanspruch 1 sowie einer Reinigungsvorrichtung für eine Sensoreinheit gemäß dem Patentanspruch 8. In den jeweils abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausführungsvarianten des Verfahrens und der Reinigungsvorrichtung beschrieben.This object is achieved by a method for cleaning a sensor unit on a motor vehicle according to claim 1 and a cleaning device for a sensor unit according to claim 8. Advantageous variants of the method and the cleaning device are described in the respective dependent claims.

Die Sensoreinheit kann in zwei Positionen ausgerichtet sein. Eine erste Position entspricht einer Detektionsposition, in der die Sensoreinheit in der einen für die Detektion vorgesehenen Sichtbereich detektiert. Eine zweite Position entspricht einer Reinigungsposition. In dieser zweiten Position wird eine Reinigung der Sensoreinheit durchgeführt, wobei die Sensoreinheit in dieser zweiten Position günstigerweise einen Teilbereich des für die Detektion vorgesehenen Sichtbereichs detektiert. Dadurch kann auch während des Reinigungsvorgangs der vorgesehene Sichtbereich zumindest zum Teil weiter detektiert werden. Die Sensoreinheit ist zu einem überwiegenden Anteil in der ersten Position ausgerichtet.The sensor unit can be oriented in two positions. A first position corresponds to a detection position in which the sensor unit detects in the one field of view provided for the detection. A second position corresponds to a cleaning position. The sensor unit is cleaned in this second position, the sensor unit in this second position advantageously detecting a partial area of the viewing area provided for the detection. As a result, the intended viewing area can be further detected at least in part during the cleaning process. The sensor unit is for the most part aligned in the first position.

Gemäß dem Verfahren zur Reinigung einer Sensoreinheit an einem Kraftfahrzeug ist die Sensoreinheit in einer ersten Position ausgerichtet. Diese erste Position entspricht der Position der Sensoreinheit in der die die Überwachung bzw. Abtastung der Umgebung erfolgt.According to the method for cleaning a sensor unit on a motor vehicle, the sensor unit is oriented in a first position. This first position corresponds to the position of the sensor unit in which the environment is monitored or scanned.

Daraufhin wird die Sensoreinheit, zum Durchführen eines Reinigungsvorgangs, von der ersten Position in eine zweite Position bewegt. In der zweiten Position ist die Oberfläche der Sensoreinheit gegenüber dem Fahrtwind angestellt. Dadurch können entsprechende Verschmutzungen wie Partikel oder Flüssigkeit bei Regen abgetragen werden. Die Oberfläche der Sensoreinheit, kann beispielsweise eine Abdeckung oder ein Gehäuse der Sensoreinheit sein, welches diese Abdeckung ausbildet. Beispielsweise kann die Abdeckung durch eine Scheibe ausgebildet sein, die durchlässig für Licht ist. Bei anderen Sensortypen ist die Abdeckung für die entsprechenden zu detektierende Strahlung durchlässig.The sensor unit is then moved from the first position to a second position in order to carry out a cleaning process. In the second position, the surface of the sensor unit is positioned against the airstream. This means that dirt such as particles or liquids can be removed when it rains. The surface of the sensor unit can be, for example, a cover or a housing of the sensor unit, which forms this cover. For example, the cover can be formed by a pane that is permeable to light. In the case of other types of sensors, the cover is permeable to the corresponding radiation to be detected.

Daran anschließend wird die Sensoreinheit von der zweiten Position in die erste Position bewegt. Die Sensoreinheit ist nun wieder in der ersten Position ausgerichtet, sodass die Sensoreinheit den vorgesehenen Sichtbereich der Umgebung detektieren kann.The sensor unit is then moved from the second position to the first position. The sensor unit is now aligned again in the first position so that the sensor unit can detect the intended field of vision of the surroundings.

Die Schritte des vorgehend erläuterten Verfahrens zur Reinigung der Sensoreinheit erfolgen günstigerweise sofern eine Bewegungsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und somit auch der Sensoreinheit ausreichend hoch ist und / oder sofern eine Verschmutzung der Sensoreinheit erfasst wurde. Je höher die Geschwindigkeit ist, desto besser ist der erzielte Reinigungseffekt. Die Reinigung ausschließlich bei Verschmutzung durchzuführen erhöht zudem die Detektionszeit der Sensoreinheit.The steps of the previously explained method for cleaning the sensor unit are advantageously carried out if a movement speed of the motor vehicle and thus also of the sensor unit is sufficiently high and / or if soiling of the sensor unit has been detected. The higher the speed, the better the cleaning effect achieved. Carrying out cleaning only when it is dirty also increases the detection time of the sensor unit.

Da einige Sensoreinheiten bereits eine mechanische Verstelleinrichtung aufweisen, die die Sensoreinheit in verschiedene Positionen bewegen können, ist das Verfahren hierbei besonders kostengünstig umsetzbar.Since some sensor units already have a mechanical adjustment device that can move the sensor unit into different positions, the method can be implemented particularly cost-effectively.

Im Weiteren werden vorteilhafte Ausführungsvarianten des Verfahrens beschrieben.Advantageous variant embodiments of the method are described below.

Es wird vorgeschlagen, dass vor der Bewegung der Sensoreinheit aus der zweiten Position in die erste Position eine Zeitspanne verstreicht.It is proposed that a period of time elapse before the movement of the sensor unit from the second position into the first position.

Mit anderen Worten verbleit die Sensoreinheit für eine Zeitspanne in der ersten Position. Diese Zeitspanne kann zumindest oder höchstens eine halbe Sekunde, eine Sekunde, zwei Sekunden, oder drei Sekunden sein. Dadurch wird eine effektivere Reinigung bereitgestellt.In other words, the sensor unit remains in the first position for a period of time. This period of time can be at least or at most half a second, one second, two seconds, or three seconds. This provides more effective cleaning.

Alternativ kann nach Erreichen der ersten Position sofort die Rückbewegung in die erste Position erfolgen.Alternatively, the return movement to the first position can take place immediately after the first position has been reached.

Günstigerweise erfolgt der Reinigungsvorgang während der Fahrt des Kraftfahrzeugs.The cleaning process advantageously takes place while the motor vehicle is in motion.

Bei der Fahrt wird eine ausreichend hohe Windgeschwindigkeit bereitgestellt, die das Abtragen der Schmutzpartikel und sonstigen unerwünschten Ablagerungen entfernt.When driving, a sufficiently high wind speed is provided, which removes the removal of dirt particles and other undesirable deposits.

Mit Vorteil weist das Kraftfahrzeug bei der Durchführung des Reinigungsvorgangs eine Mindestgeschwindigkeit von 15, 20, 30, 50 oder 100 km/h auf.The motor vehicle advantageously has a minimum speed of 15, 20, 30, 50 or 100 km / h when carrying out the cleaning process.

Je höher die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, desto effektiver der Reinigungsvorgang. Die Effektivität des Reinigungsvorgangs hängt neben der Mindestgeschwindigkeit aber auch noch von der zweiten Position der Sensoreinheit und auch der Form deren Oberfläche ab. Zudem können auch noch entsprechende Luftleitelemente oder auch Beschichtungen der Oberfläche eine optimale Mindestgeschwindigkeit beeinflussen.The higher the speed of the motor vehicle, the more effective the cleaning process. In addition to the minimum speed, the effectiveness of the cleaning process also depends on the second position of the sensor unit and the shape of its surface. In addition, corresponding air guide elements or coatings on the surface can also influence an optimal minimum speed.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit bei der Bewegung von der ersten Position in die zweite Position translatorische und/oder rotatorische bewegt wird. It is further proposed that the sensor unit be moved translationally and / or rotationally during the movement from the first position into the second position.

Eine Sensoreinheit betrachtet zumeist einen Bereich der Umgebung, der vor, seitlich oder hinter dem Fahrzeug liegt. Dementsprechend ist eine Sichtachse der Sensoreinheit zumeist parallel zu einer Fahrbahn ausgeführt. Eine Abdeckung, beispielsweise eine Scheibe, weist oft eine Oberfläche auf, deren Flächennormale im Wesentlichen parallel zur Sichtachse ausgeführt ist und dementsprechend parallel zu einer Fahrrichtung und dem Fahrtwind steht. Dementsprechend ist eine Rotation der Sensoreinheit und der zu reinigenden Oberfläche besonders wirkungsvoll, insbesondere dann wenn die Flächennormale der zu reinigenden Oberfläche derart angestellt wird, dass diese einen Winkel zur Fahrtrichtung und dem Fahrtwind aufweist. Je größer der Winkel, umso effektiver ist auch der Reinigungsvorgang. Zudem kann auch eine translatorische Bewegung überlagert sein, sodass die zu reinigende Oberfläche weiter von den benachbarten Oberflächen des Kraftfahrzeugs entfernt wird und dadurch die Abdeckung besser angeströmt werden kann. Dies ist insbesondere bei Sensoreinheiten von Vorteil, deren Abdeckungen bündig oder schlüssig, an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs ausgebildet sind. Ebenso ist es möglich auch lediglich eine translatorische Bewegung auszuführen. Dies kann von besonderem Vorteil sein, wenn entsprechende Luftleitelemente ausgeführt sind, die in Kombination mit der zweiten Position, welche durch eine translatorische Bewegung herbeigeführt ist einen synergetischen Effekt bereitstellt. Solche Luftleitelemente können selbstverständlich auch bei einer rotatorischen und kombinierten Bewegung zur Bereitstellung synergetischer Effekte genutzt werden.A sensor unit usually looks at an area of the environment that is in front of, to the side or behind the vehicle. Accordingly, a visual axis of the sensor unit is mostly designed parallel to a roadway. A cover, for example a pane, often has a surface, the surface normal of which is designed essentially parallel to the visual axis and is accordingly parallel to a direction of travel and the airflow. Accordingly, a rotation of the sensor unit and the surface to be cleaned is particularly effective, in particular when the surface normal of the surface to be cleaned is set in such a way that it has an angle to the direction of travel and the airflow. The larger the angle, the more effective the cleaning process. In addition, a translational movement can also be superimposed, so that the surface to be cleaned is further removed from the adjacent surfaces of the motor vehicle and, as a result, the flow can better flow against the cover. This is particularly advantageous in the case of sensor units, the covers of which are formed flush or close to a body of the motor vehicle. It is also possible to carry out only a translational movement. This can be of particular advantage if corresponding air guide elements are designed which, in combination with the second position, which is brought about by a translational movement, provide a synergetic effect. Such air guiding elements can of course also be used in the case of a rotary and combined movement to provide synergetic effects.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante erfolgt eine Rotation der Sensoreinheit zwischen 15 Grad und 100 Grad.In a particularly advantageous embodiment variant, the sensor unit is rotated between 15 degrees and 100 degrees.

Die Rotation bzw. ein Rotationswinkel kann insbesondere anhand der Sichtachse erfasst werden.The rotation or a rotation angle can in particular be detected on the basis of the visual axis.

Mit besonderem Vorteil wird eine Oberfläche der Sensoreinheit durch die Bewegung in die zweite Position derart positioniert, dass ein Fahrtwind eine Verschmutzung abträgt.With particular advantage, a surface of the sensor unit is positioned by the movement into the second position in such a way that a driving wind removes contamination.

In einer vorteilhaften Weitergestaltung des Verfahrens wird zunächst ermittelt, ob diese Sensoreinheit verschmutzt ist und daran anschließend der Reinigungsvorgang durchgeführt.In an advantageous refinement of the method, it is first determined whether this sensor unit is soiled and the cleaning process is then carried out.

Hierdurch wird der Reinigungsvorgang ausschließlich dann durchgeführt, wenn durch den Reinigungsvorgang einen vorteilhaften Effekt erzielt werden kann. Dadurch wird das Detektieren der Umgebung nur dann eingeschränkt oder unterbrochen möglichst selten unterbrochen.As a result, the cleaning process is only carried out if an advantageous effect can be achieved through the cleaning process. As a result, the detection of the environment is only restricted or interrupted as rarely as possible.

Mit besonderem Vorteil führt, wenn die Sensoreinheit in der zweiten Position ausgerichtet ist, ein Luftleitelement einen gezielten Luftstrom auf die Sensoreinheit.When the sensor unit is aligned in the second position, it is particularly advantageous that an air guide element directs a targeted air flow onto the sensor unit.

Insbesondere wird der Luftstrom auf die Abdeckung der Sensoreinheit geführt.In particular, the air flow is guided onto the cover of the sensor unit.

Dadurch kann eine nochmals verbesserte Reinigungswirkung bereitgestellt werden, da insbesondere die Luftmenge, die Luftgeschwindigkeit sowie der eintreffende Winkel des Fahrtwinds auf die zu reinigende Oberfläche optimiert werden können.This makes it possible to provide an even more improved cleaning effect, since in particular the amount of air, the air speed and the angle of the airstream arriving at the surface to be cleaned can be optimized.

Die zuvor gestellte Aufgabe wird zudem, wie bereits erläutert, durch die Reinigungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 8 gelöst.The object set above is also achieved, as already explained, by the cleaning device according to patent claim 8.

Die Reinigungsvorrichtung für eine Sensoreinheit umfasst eine Sensoreinheit, eine Verstelleinrichtung und eine Steuereinheit.The cleaning device for a sensor unit comprises a sensor unit, an adjustment device and a control unit.

Die Sensoreinheit kann beispielsweise als RADAR-System, als LIDAR-System oder auch als Kamera ausgebildet sein. Insbesondere handelt es sich um eine Seitenspiegelkamera eines elektronischen Seitenspiegels. Die Reinigungsvorrichtung ist günstigerweise an einem Kraftfahrzeug ausgebildet, welches sich mit einer Geschwindigkeit entlang seiner Längsachse fortbewegen kann und dadurch ein Fahrtwind, im Wesentlichen parallel zu der Längsachse, bereitgestellt wird. Die Sensoreinheit ist mit besonderem Vorteil außen an dem Kraftfahrtzeug angeordnet.The sensor unit can be designed, for example, as a RADAR system, as a LIDAR system or as a camera. In particular, it is a side mirror camera of an electronic side mirror. The cleaning device is advantageously designed on a motor vehicle which can move at a speed along its longitudinal axis and thereby a head wind is provided, essentially parallel to the longitudinal axis. The sensor unit is arranged with particular advantage on the outside of the motor vehicle.

Die Sensoreinheit weist eine Frontabdeckung auf, die an dem Kraftfahrzeug an exponierter Stelle angeordnet ist. Eine solche Abdeckung kann beispielsweise durch eine Scheibe ausgebildet sein. Zumindest ist die Abdeckung durchlässig für die zu detektierende Strahlung. Die Sensoreinheit mit deren Sichtbereich die Umgebung, insbesondere durch diese Abdeckung hindurch. Aufgrund der exponierten Lage verschmutzt diese Abdeckung durch äußere Einflüsse. Derartige Verschmutzungen können beispielsweise Partikel wie Schmutz, Insekten oder auch Flüssigkeiten, wie Regenwasser, sein.The sensor unit has a front cover which is arranged on the motor vehicle at an exposed location. Such a cover can be formed, for example, by a disk. At least the cover is permeable to the radiation to be detected. The sensor unit with its field of vision the surroundings, in particular through this cover. Due to the exposed location, this cover becomes soiled by external influences. Such soiling can be, for example, particles such as dirt, insects or even liquids such as rainwater.

Die Verstelleinrichtung ist ausgebildet die Sensoreinheit translatorisch und/oder rotatorisch von der ersten Position in die zweite Position sowie zurück zu bewegen. Die beiden Positionen wurden bereits vorhergehend ausführlich erläutert. Die erste Position entspricht der Standardposition der Sensoreinheit, in der diese den gewünschten Umgebungsbereich detektiert. Die zweite Position entspricht einer Reinigungsposition in der die Sensoreinheit gereinigt wird.The adjustment device is designed to move the sensor unit translationally and / or rotationally from the first position to the second position and back. The two positions have already been explained in detail above. The first position corresponds to the standard position of the sensor unit in which it detects the desired surrounding area. The second position corresponds to a cleaning position in which the sensor unit is cleaned.

Die Steuereinheit ist ausgebildet die Verstelleinrichtung entsprechend anzusteuern und den Reinigungsvorgang durchzuführen. Dabei erhält die Steuereinheit Zugriff auf verschiedene Informationen, sodass diese den Reinigungsvorgang bei Bedarf durchführen kann.The control unit is designed to control the adjustment device accordingly and to carry out the cleaning process. The control unit has access to various information so that it can carry out the cleaning process if necessary.

Die Verstelleinrichtung ist ausgebildet die Position bzw. Ausrichtung und Lage der Sensoreinheit zu verändern. Des Weiteren ist die Steuereinheit ausgebildet ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis X oder gemäß einer der vorhergehenden Ausführungen zu dem Verfahren auszuführen.The adjustment device is designed to change the position or alignment and location of the sensor unit. Furthermore, the control unit is designed to carry out a method according to one of Claims 1 to X or according to one of the preceding statements on the method.

Im Weiteren werden vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der Reinigungsvorrichtung erläutert.Advantageous design variants of the cleaning device are explained below.

Mit besonderem Vorteil ist die Sensoreinheit durch eine Kamera ausgebildet.The sensor unit is particularly advantageously designed as a camera.

Die Kamera ist günstigerweise Bestandteil eines elektronischen Seitenspiegels.The camera is conveniently part of an electronic side mirror.

Ein solch elektronischer Seitenspiegel umfasst eine Kamera sowie ein Display, die den Sichtbereich der Kamera abbildet.Such an electronic side mirror includes a camera and a display that depicts the camera's field of view.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, das die Sensoreinheit, insbesondere eine Abdeckung der Sensoreinheit eine Schmutzabweisende Beschichtung aufweist.It is also proposed that the sensor unit, in particular a cover of the sensor unit, have a dirt-repellent coating.

Die Beschichtung ist auf der Oberfläche aufgebracht und ermöglicht ein leichteres Abtragen von Verschmutzungen während des Reinigungsvorgangs.The coating is applied to the surface and enables dirt to be removed more easily during the cleaning process.

Das Verfahren zur Reinigung der Sensoreinheit sowie die Reinigungsvorrichtung werden im Weiteren beispielhaft und detailliert anhand von mehreren Figuren beschrieben. Es zeigen:

  • 1 Teildarstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Sensoreinheit in einer ersten Position;
  • 2 Darstellung gemäß 1 mit der Sensoreinheit in einer zweiten Position;
  • 3 Ablaufschema eines Verfahrens zur Reinigung der Sensoreinheit.
The method for cleaning the sensor unit and the cleaning device are described below by way of example and in detail with the aid of several figures. Show it:
  • 1 Partial representation of a motor vehicle with a sensor unit in a first position;
  • 2 Representation according to 1 with the sensor unit in a second position;
  • 3 Flow chart of a process for cleaning the sensor unit.

In den 1 und 2 ist eine Teildarstellung eines Kraftfahrzeug 10 abgebildet. Die Darstellung ist beschränkt auf eine Seitenansicht in einem unteren Bereich der A-Säule, in dem üblicherweise ein Seitenspiegel angeordnet ist. Der Seitenspiegel ist hierbei als elektronischer Seitenspiegel 12 ausgebildet. Grundsätzlich kann der Aufbau und auch das Verfahren zur Reinigung auch bei jedem anderen Sensortyp und insbesondere bei Kamerasystem an einem Kraftfahrzeug genutzt werden. Dabei sind in der 1 lediglich die außen am Fahrzeug angebrachten Elemente des elektrischen Seitenspiegels gezeigt. Der elektrische Seitenspiegelumfasst ein Gehäuse 14, eine Sensoreinheit 16, die innerhalb des Gehäuses 14 angeordnet ist, sowie eine Verstelleinrichtung 18. Zudem umfasst der elektronische Seitenspiegel 12 ein Steuergerät 20, welches mit der Verstelleinrichtung 18 verbunden ist, dargestellt über eine strichlinierte Verbindungsleitung 22.In the 1 and 2 is a partial representation of a motor vehicle 10 pictured. The illustration is limited to a side view in a lower area of the A-pillar, in which a side mirror is usually arranged. The side mirror is here as an electronic side mirror 12th educated. In principle, the structure and also the method for cleaning can also be used with any other type of sensor and, in particular, with a camera system on a motor vehicle. Thereby are in the 1 only the elements of the electric side mirror attached to the outside of the vehicle are shown. The electric side mirror includes a housing 14th , a sensor unit 16 that are inside the case 14th is arranged, as well as an adjusting device 18th . Also includes the electronic side mirror 12th a control unit 20th , which with the adjustment device 18th is connected, shown via a dashed connection line 22nd .

Die Sensoreinheit 16 ist als Kamera bzw. als Videokamera ausgebildet. Die Kamera erfasst innerhalb eines Sichtbereichs kontinuierlich Bilder, die an ein Display innerhalb des Fahrzeugs übertragen werden. Die Kamera 16 ist innerhalb des Gehäuses 14 angeordnet und hinter einer für Licht durchsichtigen Abdeckung 14a positioniert. Die Abdeckung 14a kann beispielsweise eine Linse, ein Glas, eine Scheibe oder eine sonstige lichtdurchlässige Abdeckung 14a sein, die einen Licht zu der Kamera passieren lässt. Bei der Nutzung eines anderen Sensortyps, beispielsweise RADAR oder LIDAR, ist die Abdeckung für die entsprechende Strahlung, die die Sensoreinheit detektiert, durchlässig.The sensor unit 16 is designed as a camera or as a video camera. The camera continuously records images within a field of view, which are transmitted to a display inside the vehicle. The camera 16 is inside the case 14th arranged and behind a cover transparent to light 14a positioned. The cover 14a can for example be a lens, a glass, a pane or some other translucent cover 14a that lets a light pass to the camera. When using a different type of sensor, for example RADAR or LIDAR, the cover is permeable to the corresponding radiation that the sensor unit detects.

Insbesondere ist die Abdeckung 14a Teil der Kamera 16 sein. Dementsprechend ermöglicht die Abdeckung 14a es der Kamera 16 aus dem Gehäuse heraus die Umgebung zu betrachten. Die Kamera weist hierbei eine Sichtachse 16a auf und betrachtet einen Sichtbereich 16b, der hierbei beispielhaft eingezeichnet ist die Kamera erfasst hierbei die Umgebung innerhalb des Sichtbereichs 16b. Die Sichtachse 16a ist im Wesentlichen zentrisch gegenüber dem Sichtbereich 16b definiert.In particular, the cover 14a Part of the camera 16 be. Accordingly, the cover allows 14a it the camera 16 to look at the surroundings from inside the housing. The camera has a visual axis 16a and looks at a viewing area 16b , which is shown here as an example, the camera detects the surroundings within the field of view 16b . The line of sight 16a is essentially centric in relation to the field of vision 16b Are defined.

Aufgrund der exponierten Lage der Kamera 16 und der Abdeckung 14a wird diese aufgrund von Umwelteinflüssen verschmutzt. Verschmutzungen können beispielsweise Partikel, Staub, Matsch, Insekten oder auch Flüssigkeiten wie Wasser oder Reinigungsflüssigkeiten sein. Derartige Verschmutzungen können den Sichtbereich der Kamera einschränken. Von daher ist eine Reinigungsvorrichtung 24 ausgebildet, die zur Entfernung derartiger Verschmutzungen vorgesehen ist.Due to the exposed position of the camera 16 and the cover 14a is due to this polluted by environmental influences. Soiling can be, for example, particles, dust, mud, insects or liquids such as water or cleaning fluids. Such soiling can limit the field of vision of the camera. Hence a cleaning device 24 formed, which is provided for removing such contamination.

Die Reinigungsvorrichtung 24 umfasst die Sensoreinheit 16, die Verstelleinrichtung 18 sowie das Steuergerät 20. Gemäß der 1 ist die Sensoreinheit 16 in einer ersten Position ausgerichtet. In der dargestellten Ausführungsvariante erstreckt sich der Sichtbereich 16b entlang der Sichtachse 16a parallel zur Fahrtrichtung entlang einer Fahrzeuglängsachse 26a und damit auch parallel zur Richtung des Fahrtwindes 26b. Die Richtung des Fahrtwindes 26b ist entgegengesetzt zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 10. Die Sichtachse gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist beispielhaft gewählt und kann natürlich auch einen Winkel zu der Fahrzeuglängsachse aufweisen. Die Sichtachse ist in diesem Ausführungsbeispiel gleichbedeutend mit einer Flächennormale der Abdeckung 14a. Grundsätzlich kann die Flächenormale der Abdeckung gegenüber der Sichtachse einen Winkel aufweisen.The cleaning device 24 includes the sensor unit 16 , the adjustment device 18th as well as the control unit 20th . According to the 1 is the sensor unit 16 aligned in a first position. In the embodiment variant shown, the viewing area extends 16b along the line of sight 16a parallel to the direction of travel along a longitudinal axis of the vehicle 26a and thus also parallel to the direction of the airflow 26b . The direction of the airstream 26b is opposite to the direction of travel of the motor vehicle 10 . The visual axis according to this exemplary embodiment is selected as an example and can of course also have an angle to the longitudinal axis of the vehicle. In this exemplary embodiment, the visual axis is synonymous with a surface normal of the cover 14a . In principle, the surface normal of the cover can have an angle with respect to the viewing axis.

In dieser ersten Position ist die Sensoreinheit 16 optimal auf den zu beobachtenden Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs 10 ausgerichtet. In der 2 ist die Sensoreinheit 16 und auch das Gehäuse 14 in einer zweiten Position dargestellt. In dieser zweiten Position ist die Sensoreinheit 16 um einen Winkel α rotiert, wobei der Winkel α zwischen der Sichtachse 16a gemäß der ersten Position und der Sichtachse 16c gemäß der zweiten Position definiert ist. Alternativ ist der Winkel α definiert über den Winkel zwischen der Flächennormalen der Abdeckung, welche in diesem Ausführungsbeispiel identisch zu der Sichtachse der Sensoreinheit 16 ist, gemäß der ersten Position und der Flächennormalen der Abdeckung gemäß der zweiten Position definiert ist. Der Winkel α liegt günstigerweise zwischen 15 Grad und 100 Grad.The sensor unit is in this first position 16 optimally on the surrounding area of the motor vehicle to be observed 10 aligned. In the 2 is the sensor unit 16 and also the case 14th shown in a second position. The sensor unit is in this second position 16 at an angle α rotates, where the angle α between the line of sight 16a according to the first position and the line of sight 16c is defined according to the second position. Alternatively is the angle α defined via the angle between the surface normal of the cover, which in this exemplary embodiment is identical to the visual axis of the sensor unit 16 is defined according to the first position and the surface normal of the cover according to the second position. The angle α is conveniently between 15 degrees and 100 degrees.

Dementsprechend strömt der Fahrtwind in der zweiten Position der Sensoreinheit 16 in einem Einfallswinkel β auf die Abdeckung 14a ein. Der Einfallswinkel β ist der Winkel zwischen der Fahrzeuglängsachse 26a oder der Richtung des Fahrtwinds 26b und der Sichtachse 16c in der zweiten Position oder der Flächennormalen der Abdeckung gemäß der zweiten Position.The head wind flows accordingly in the second position of the sensor unit 16 at an angle of incidence β on the cover 14a a. The angle of incidence β is the angle between the vehicle's longitudinal axis 26a or the direction of the airstream 26b and the line of sight 16c in the second position or the surface normal of the cover according to the second position.

Der Einfallswinkel β in der zweiten Position der Sensoreinheit 16 unterscheidet sich von dem Einfallswinkel in der ersten Position der Sensoreinheit 16, welcher in der 1 Null Grad beträgt und deshalb nicht eingezeichnet ist. Hierdurch wird bei bereitgestelltem Fahrtwind eine Reinigung erzielt, welche die vorhandenen Verschmutzungen entfernt. In der zweiten Position der Sensoreinheit 16 wird dementsprechend eine Reinigungsfunktion bereitgestellt, die keine zusätzliche Reinigungsflüssigkeit benötigt und zudem kostengünstig und einfach ausgeführt ist.The angle of incidence β in the second position of the sensor unit 16 differs from the angle of incidence in the first position of the sensor unit 16 , which in the 1 Is zero degrees and is therefore not shown. In this way, when the airflow is provided, cleaning is achieved which removes the existing dirt. In the second position of the sensor unit 16 Accordingly, a cleaning function is provided which does not require any additional cleaning liquid and is also inexpensive and simple.

Insbesondere weist die Sichtachse 16c gemäß der zweiten Position einen anderen, insbesondere größeren, Anstellwinkel gegenüber der Fahrzeuglängsachse 26a auf, als die Sichtachse 16a gemäß der ersten Position. Insbesondere weist die Flächennormale der Abdeckung, welche in diesem Ausführungsbeispiel identisch zu der Sichtachse der Sensoreinheit 16 ist, gemäß der zweiten Position einen anderen, insbesondere größeren, Anstellwinkel gegenüber der Fahrzeuglängsachse 26a auf, als die Flächennormale der Abdeckung gemäß der ersten Position. Der Winkel zwischen der Fahrzeuglängsachse 26a und der Sichtachse 16c oder der Flächennormalen der Abdeckung gemäß der zweiten Position wird auch als Einfallwinkel Beta bezeichnet. Der Winkel β hat hierbei vorzugsweise eine Größe zwischen 15 Grad und 100 Grad.In particular, the line of sight 16c according to the second position, a different, in particular larger, angle of attack with respect to the longitudinal axis of the vehicle 26a on as the line of sight 16a according to the first position. In particular, the surface normal of the cover, which in this exemplary embodiment is identical to the visual axis of the sensor unit 16 is, according to the second position, a different, in particular larger, angle of attack with respect to the longitudinal axis of the vehicle 26a as the surface normal of the cover according to the first position. The angle between the vehicle's longitudinal axis 26a and the line of sight 16c or the surface normal of the cover according to the second position is also referred to as the angle of incidence beta. The angle β preferably has a size between 15 degrees and 100 degrees.

Der Reinigungsvorgang, der in der zweiten Position ausgeführt wird kann zudem über ein Luftleitelement 28 optimiert werden. Das Luftleitelement 28 ist in diesem Ausführungsbeispiel an der Karosserie des Kraftfahrzeugs ausgebildet, sodass der eintreffende Fahrtwind ablenkt und auf die Abdeckung 14a geleitet wird, sofern die Sensoreinheit in der zweiten Position ausgerichtet ist. Dadurch kann die Menge und Richtung des einströmenden Fahrwindes auf die Abdeckung 14a nochmals optimiert werden.The cleaning process, which is carried out in the second position, can also be carried out using an air guide element 28 be optimized. The air control element 28 is formed in this embodiment on the body of the motor vehicle, so that the incoming wind deflects and onto the cover 14a if the sensor unit is aligned in the second position. This allows the amount and direction of the incoming wind to hit the cover 14a be optimized again.

Die Verstelleinrichtung 18 ist ausgebildet das Gehäuse 14 und die Sensoreinheit 16 gegenüber einer Rotationsachse zu drehen. Die Verstelleinrichtung ist insbesondere durch einen Elektromotor ausgebildet, der zwischen der Karosserie des Kraftfahrzeugs und dem Gehäuse 14 angeordnet ist. Der Elektromotor wird durch das Steuergerät 20 angesteuert und kann das Gehäuse 14 und die Sensoreinheit 16 von einer ersten Position, dargestellt in der 1, in eine zweite Position, dargestellt in 2, bewegen. Die Verstelleinrichtung 18 rotiert das Gehäuse entsprechend den dargestellten Pfeilen 30.The adjustment device 18th is formed the housing 14th and the sensor unit 16 to rotate relative to an axis of rotation. The adjustment device is formed in particular by an electric motor which is placed between the body of the motor vehicle and the housing 14th is arranged. The electric motor is powered by the control unit 20th controlled and can the housing 14th and the sensor unit 16 from a first position shown in FIG 1 , to a second position, shown in 2 , move. The adjustment device 18th the housing rotates according to the arrows shown 30th .

Günstigerweise überlappen sich der Sichtbereich 16b in der ersten Position der Sensoreinheit und der Sichtbereich 16d in der zweiten Position der Sensoreinheit. Dadurch kann trotz der Reinigungsposition weiterhin ein Teilbereich der Umgebung detektiert werden.The viewing areas advantageously overlap 16b in the first position of the sensor unit and the field of view 16d in the second position of the sensor unit. As a result, despite the cleaning position, a partial area of the surroundings can still be detected.

In der 3 ist das Verfahren zur Reinigung der Sensoreinheit 14 dargestellt.In the 3 is the procedure for cleaning the sensor unit 14th shown.

Die Schritte des Verfahrens sind in der 3 in einem Ablaufschema dargestellt. Zu Beginn ist die Sensoreinheit in einer ersten Position ausgerichtet. Gemäß einem Schritt 100 wird die Sensoreinheit 14 sodann in eine zweite Position bewegt. Diese zweite Position entspricht der Reinigungsposition. Anschließend daran wird gemäß Schritt 110 die Sensoreinheit 14 zurück in erste Position bewegt. Dadurch ist die Sensoreinheit wieder ausgerichtet um die Umgebung zu überwachen und abzutasten. Die beiden Schritte 100 und 110 sind mit einer durchgehenden Linie umrahmt. Dies sind die Kernschritte des Verfahrens. Die weiteren Schritte sind strichliniert umrahmt und stellen optionale Erweiterungen des Verfahrens dar.The steps of the procedure are in the 3 shown in a flow chart. At the beginning, the sensor unit is aligned in a first position. According to one step 100 becomes the sensor unit 14th then moved to a second position. This second position corresponds to the cleaning position. Then according to step 110 the sensor unit 14th moved back to first position. As a result, the sensor unit is realigned to monitor and scan the environment. The two steps 100 and 110 are framed with a solid line. These are the core steps of the process. The further steps are framed by dashed lines and represent optional extensions of the process.

Gemäß einem Schritt 120, der zwischen dem Schritt 100 und Schritt 110 ausgeführt werden kann, verbleibt die Sensoreinheit für eine Zeitspanne innerhalb der zweiten Position. Diese Zeitspanne kann zumindest oder höchstens eine halbe Sekunde, eine Sekunde, zwei Sekunden, oder drei Sekunden betragen. Dadurch kann der Reinigungsvorgang entsprechend verlängert werden, um den Schmutzabtrag von der Abdeckung zu verbessern.According to one step 120 that between the step 100 and step 110 can be carried out, the sensor unit remains within the second position for a period of time. This period of time can be at least or at most half a second, one second, two seconds, or three seconds. As a result, the cleaning process can be extended accordingly in order to improve the removal of dirt from the cover.

Zur Erfassung ob ein Reinigungsvorgang durchgeführt werden soll können beispielsweise die Schritte 130 und 140 vorab des Schritts 100 durchgeführt werden. Hierbei werden in einem Schritt 130 die verschiedenen Parameter erfasst. Ein Parameter kann beispielsweise eine Information über die Verschmutzung, den Fahrtzustand des Kraftfahrzeugs, insbesondere dessen Fahrgeschwindigkeit, oder ob ein Zeitfenster besteht, in dem die Detektion kurzzeitig unterbrochen werden kann, sowie weitere relevante Größen. Diese Parameter werden von dem Steuergerät ausgelesen und dieses ermittelt gemäß Schritt 140, ob der Reinigungsvorgang gestartet wird oder ob der Reinigungsvorgang nicht gestartet wird. Sofern der Reinigungsvorgang durchgeführt werden soll werden daraufhin die Schritte 100, 110 und optional 120 durchgeführt. Daran anschließend beginnt das Verfahren mit Schritt 130 erneut.The steps, for example, can be used to determine whether a cleaning process is to be carried out 130 and 140 prior to the step 100 be performed. This is done in one step 130 the various parameters recorded. A parameter can for example be information about the pollution, the driving state of the motor vehicle, in particular its driving speed, or whether there is a time window in which the detection can be briefly interrupted, as well as other relevant variables. These parameters are read out by the control unit and this is determined according to step 140 whether the cleaning process will start or whether the cleaning process will not start. If the cleaning process is to be carried out, the steps are then carried out 100 , 110 and optional 120 carried out. The procedure then begins with step 130 again.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
KraftfahrzeugMotor vehicle
1212th
elektrischer Seitenspiegelelectric side mirror
1414th
Gehäusecasing
14a14a
Abdeckungcover
1616
Sensoreinheit / KameraSensor unit / camera
16a16a
Sichtachse (erste Position)Line of sight (first position)
16b16b
Sichtbereich (erste Position)Field of view (first position)
16c16c
Sichtachse (zweite Position)Line of sight (second position)
16d16d
Sichtbereich (zweite Position)Field of view (second position)
1818th
Verstelleinrichtung / ElektromotorAdjustment device / electric motor
2020th
SteuergerätControl unit
2222nd
VerbindungsleitungConnecting line
2424
ReinigungsvorrichtungCleaning device
26a26a
Fahrzeuglängsachse / Fahrtrichtung FahrzeugVehicle longitudinal axis / direction of travel vehicle
26b26b
Richtung FahrtwindDirection of the wind
2828
LuftleitelementAir control element
3030th
Pfeilarrow
100100
Schrittstep
110110
Schrittstep
120120
Schrittstep
130130
Schrittstep
140140
Schrittstep
αα
AnstellwinkelAngle of attack
ββ
EinfallwinkelAngle of incidence

Claims (10)

Verfahren zur Reinigung einer Sensoreinheit (14) an einem Kraftfahrzeug (10), • wobei die Sensoreinheit (14) in einer ersten Position ausgerichtet ist, • wobei die Sensoreinheit (14) zur Durchführung eines Reinigungsvorgangs ausgehend von der ersten Position in eine zweite Position bewegt wird, und daran anschließend von der zweiten Position in die erste Position bewegt wird.Method for cleaning a sensor unit (14) on a motor vehicle (10), • wherein the sensor unit (14) is aligned in a first position, • wherein the sensor unit (14) is moved from the first position to a second position in order to carry out a cleaning process, and is then moved from the second position to the first position. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Bewegung der Sensoreinheit (14) aus der zweiten Position in die erste Position eine Zeitspanne verstreicht.Procedure according to Claim 1 , characterized in that a period of time elapses before the movement of the sensor unit (14) from the second position into the first position. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Bewegung der Sensoreinheit (14) während der Fahrt des Kraftfahrzeugs (10) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the movement of the sensor unit (14) takes place while the motor vehicle (10) is in motion. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (10) eine Mindestgeschwindigkeit von 15, 20, 30, 50 oder 100 km/h aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle (10) has a minimum speed of 15, 20, 30, 50 or 100 km / h. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (14) bei der Bewegung von der ersten Position in die zweite Position translatorisch und / oder rotatorisch bewegt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (14) is moved translationally and / or rotationally during the movement from the first position into the second position. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotation der Sensoreinheit (14) zwischen 15° und 100° erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (14) is rotated between 15 ° and 100 °. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ermittelt wird, ob die Sensoreinheit (14) verschmutzt ist und daran anschließend der Reinigungsvorgang ausgelöst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that it is first determined whether the sensor unit (14) is soiled and then the cleaning process is triggered. Reinigungsvorrichtung (24) für eine Sensoreinheit (14), umfassend • eine Sensoreinheit (14), eine Verstelleinrichtung (18) und eine Steuereinheit (20), • wobei die Verstelleinrichtung (18) ausgebildet ist die Position und / oder Lage der Sensoreinheit (14) zu verändern, • wobei die Steuereinheit (14) ausgebildet ist ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-7 auszuführen.Cleaning device (24) for a sensor unit (14), comprising • a sensor unit (14), an adjusting device (18) and a control unit (20), • wherein the adjusting device (18) is designed for the position and / or location of the sensor unit (14) ) to change, • wherein the control unit (14) is designed a method according to one of the Claims 1 - 7th to execute. Reinigungsvorrichtung (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (14) durch eine Kamera (14) ausgebildet ist.Cleaning device (24) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (14) is formed by a camera (14). Reinigungsvorrichtung (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (14) Bestandteil eines elektronischen Seitenspiegels (12) ist.Cleaning device (24) according to one of the preceding claims, characterized in that the camera (14) is part of an electronic side mirror (12).
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