DE102020112279A1

DE102020112279A1 - Sensor-ablauf-vorrichtung

Info

Publication number: DE102020112279A1
Application number: DE102020112279.9A
Authority: DE
Inventors: Rashaun Phinisee; Sunil Reddy Patil; Venkatesh Krishnan; Segundo Baldovino; Michael Robertson, Jr.; Raghu Raman Surineedi
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-05-08
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2020-11-12
Also published as: US20200355807A1; US11408984B2; CN111912444A

Abstract

Diese Offenbarung stellt eine Sensor-Ablauf-Vorrichtung bereit. Eine Sensorvorrichtung beinhaltet ein zylindrisches Sensorfenster, das eine Achse definiert, die vertikal ausgerichtet ist, mindestens eine Luftdüse, die unterhalb des Sensorfensters angeordnet und nach oben gerichtet ist und eine Kappe, die oberhalb des Sensorfensters positioniert ist und eine Oberseite und eine Unterseite beinhaltet. Die Oberseite und die Unterseite sind von dem Sensorfenster radial nach außen angeordnet. Die Unterseite beinhaltet eine erste Nut, die einen Querschnitt aufweist, der in Umfangsrichtung um die Achse verlängert ist und der Querschnitt der ersten Nut krümmt sich von einem unteren Ende nach oben und außen zu einem oberen Ende.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Fahrzeugsensoren.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Autonome Fahrzeuge beinhalten eine Vielzahl von Sensoren. Einige Sensoren detektieren interne Zustände des Fahrzeugs, beispielsweise eine Raddrehzahl, Radausrichtung und Verbrennungsmotor- und Getriebevariablen. Einige Sensoren detektieren die Position oder Ausrichtung des Fahrzeugs, zum Beispiel Sensoren eines globalen Positionsbestimmungssystems (Global Positioning System sensors - GPS-Sensoren); Beschleunigungsmesser, wie etwa piezoelektrische oder mikroelektromechanische Systeme (Micro-Electro-Mechanical Systems - MEMS); Kreiselinstrumente, wie etwa Wende-, Ringlaser- oder Faserkreisel; inertiale Messeinheiten (Inertial Measurement Units - IMU); und Magnetometer. Einige Sensoren detektieren die Außenwelt, zum Beispiel Radarsensoren, abtastende Laserentfernungsmesser, Light-Detection-and-Ranging-(LIDAR)-Einrichtungen und Bildverarbeitungssensoren, wie etwa Kameras. Eine LIDAR-Einrichtung detektiert Abstände zu Objekten durch ein Aussenden von Laserimpulsen und Messen der Laufzeit, die der Impuls benötigt, um zu dem Objekt und zurück zu gelangen. Einige Sensoren sind Kommunikationsvorrichtungen, beispielsweise Vorrichtungen zur Kommunikation von Fahrzeug zu Infrastruktur (Vehicle-to-Infrastructure - V2I) oder Fahrzeug zu Fahrzeug (Vehicle-to-Vehicle -V2V).
KURZDARSTELLUNG
Eine Sensorvorrichtung beinhaltet ein zylindrisches Sensorfenster, das eine im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Achse definiert, eine Luftdüse, die unter dem Sensorfenster positioniert und nach oben gerichtet ist und eine Kappe, die oberhalb des Sensorfensters positioniert ist. Die Kappe beinhaltet eine Oberseite und eine Unterseite. Die Oberseite und die Unterseite sind von dem Sensorfenster radial nach außen angeordnet. Die Unterseite beinhaltet eine Nut, die einen Querschnitt aufweist, der in Umfangsrichtung um die Achse verlängert ist. Der Querschnitt der Nut krümmt sich von einem unteren Ende nach oben und außen zu einem oberen Ende.
Die Nut kann in Umfangsrichtung um mindestens 270° um die Achse verlängert sein.
Das obere Ende des Querschnitts der Nut kann eine Berührungslinie aufweisen, die mit der Achse einen nach oben weisenden Winkel bildet, der kleiner als 60° ist.
Die Oberseite der Kappe kann eine Rinne beinhalten, die in Umfangsrichtung um die Achse verlängert ist. Die Kappe kann einen Kanal beinhalten, der sich relativ zu der Achse radial von der Rinne nach außen erstreckt. Die Nut kann ausgehend von dem Kanal in Umfangsrichtung um die Achse zu dem Kanal verlängert sein.
Die Rinne kann ausgehend von dem Kanal in Umfangsrichtung um die Achse zu dem Kanal verlängert sein.
Die Rinne kann eine Rinnenwand beinhalten, die mindestens teilweise die Rinne darstellt und die Rinnenwand kann einen Querschnitt aufweisen, der in Umfangsrichtung um die Achse verlängert ist und sich relativ zu der Achse diagonal nach außen und oben erstreckt. Ein nach oben weisender Winkel zwischen der Achse und dem Querschnitt der Rinnenwand kann größer als 45° sein.
Bei der Nut kann es sich um eine erste Nut handeln, und die Unterseite der Kappe kann eine zweite Nut beinhalten, die einen Querschnitt aufweist, der in Umfangsrichtung um die Achse verlängert ist und sich von der ersten Nut nach oben erstreckt. Der Querschnitt der zweiten Nut kann sich von dem unteren Ende nach oben und außen zu einem oberen Ende krümmen. Das obere Ende des Querschnitts der zweiten Nut kann eine Berührungslinie aufweisen, die mit der Achse einen nach oben weisenden Winkel bildet, der größer als 45° ist.
Ein Durchmesser der Nut an dem unteren Ende des Querschnitts der Nut kann mindestens so groß sein wie ein Durchmesser des Sensorfensters.
Die Sensorvorrichtung kann ferner einen oberen Teil eines zylindrischen Sensorgehäuses aufweisen, der sich von dem Sensorfenster nach oben erstreckt, und die Kappe kann in Umfangsrichtung um den oberen Teil des Sensorgehäuses verlängert sein. Die Kappe kann eine Innenfläche aufweisen, die entlang eines Umfangs kontinuierlich mit dem oberen Teil des Sensorgehäuses in Kontakt steht.
der obere Teil des Sensorgehäuses kann eine Seitenfläche und eine obere Fläche beinhalten und die obere Fläche kann mehrere Rippen beinhalten, die parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Kappe kann eine Halterung beinhalten, die zwischen zwei benachbarten Rippen der Rippen verlängert ist. Die Kappe kann aus einem wärmeleitenden Polymer bestehen.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Fahrzeugs, das ein Gehäuse für Sensoren beinhaltet.
2 ist eine perspektivische Rückansicht des Gehäuses.
3 ist eine perspektivische Rückansicht einer Sensorvorrichtung, die an dem Gehäuse montiert ist.
4 ist eine perspektivische Rückansicht einer Kappe der Sensorvorrichtung.
5 ist eine aufgeschnittene perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Sensorvorrichtung.
6 ist eine Querschnittsansicht der Kappe.
7 ist eine aufgeschnittene perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Sensorvorrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren beinhaltet eine Sensorvorrichtung 32 eines Fahrzeugs 30 ein zylindrisches Sensorfenster 34, das eine Achse A definiert, die im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist, mindestens eine Luftdüse 36, die unterhalb des Sensorfensters 34 positioniert und nach oben gerichtet ist und eine Kappe 38, die oberhalb des Sensorfensters 34 positioniert ist und eine Oberseite 40 und eine Unterseite 42 beinhaltet. Die Oberseite 40 und die Unterseite 42 sind von dem Sensorfenster 34 radial nach außen angeordnet. Die Unterseite 42 beinhaltet eine erste Nut 44, die einen Querschnitt aufweist, der in Umfangsrichtung um die Achse A verlängert ist und der Querschnitt der ersten Nut 44 krümmt sich von einem unteren Ende 46 nach oben und außen zu einem oberen Ende 48.
Die Sensorvorrichtung 32 stellt eine Möglichkeit bereit, eine Flüssigkeit von dem Sensorfenster 34 fernzuhalten. Die erste Nut 44 stellt einen Weg für eine Flüssigkeit bereit, die von den Luftdüsen 36 angetrieben wird, um von der Sensorvorrichtung 32 wegzufliegen, anstatt sich z. B. an oder nahe einem oberen Teil der Sensorvorrichtung 32 zu sammeln. Die Sensorvorrichtung 32 kann das Bedürfnis nach anderen Komponenten zur Reinigung, z. B. eines Scheibenwischers, überflüssig machen. Die Sensorvorrichtung 32 erreicht diese Vorteile durch eine einfache, flache Gestaltung.
Unter Bezugnahme auf 1 kann es sich bei dem Fahrzeug 30 um einen beliebigen Personen- oder Nutzkraftwagen handeln, wie etwa ein Auto, ein Truck, eine Geländelimousine, ein Crossover-Fahrzeug, ein Van, ein Minivan, ein Taxi, ein Bus usw.
Bei dem Fahrzeug 30 kann es sich um ein autonomes Fahrzeug handeln. Ein Computer kann dazu programmiert sein, das Fahrzeug 30 vollständig oder in geringerem Maße unabhängig von dem Eingreifen eines menschlichen Fahrers zu betreiben. Der Computer kann dazu programmiert sein, einen Antrieb, ein Bremssystem, eine Lenkung und/oder andere Fahrzeugsysteme mindestens teilweise auf Grundlage von Daten zu betreiben, die von Sensoren, wie etwa einem Sensor 50, der nachstehend beschrieben wird, empfangen werden. Für die Zwecke dieser Offenbarung ist unter einem autonomen Betrieb zu verstehen, dass der Computer den Antrieb, das Bremssystem und die Lenkung ohne Eingabe von einem menschlichen Fahrer steuert; ist unter einem halbautonomen Betrieb zu verstehen, dass der Computer ein oder zwei von dem Antrieb, dem Bremssystem und der Lenkung steuert und ein menschlicher Fahrer den Rest steuert; und ist unter einem nichtautonomen Betrieb zu verstehen, dass ein menschlicher Fahrer den Antrieb, das Bremssystem und die Lenkung steuert.
Das Fahrzeug 30 beinhaltet eine Karosserie 52. Das Fahrzeug 30 kann in einer selbsttragenden Bauweise vorliegen, in der ein Rahmen und die Karosserie 52 des Fahrzeugs 30 aus einer einzigen Komponente bestehen. Das Fahrzeug 30 kann alternativ mit einer Karosserie in Rahmenbauweise vorliegen, in der der Rahmen die Karosserie 52 trägt, die eine von dem Rahmen getrennte Komponente ist. Der Rahmen und die Karosserie 52 können aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, zum Beispiel Stahl, Aluminium usw.
Die Karosserie 52 beinhaltet Karosseriebleche 54, 56, die teilweise ein Äußeres des Fahrzeugs 30 definieren. Die Karosseriebleche 54, 56 können eine Class-A-Fläche darstellen, z. B. eine endbearbeitete Fläche, die im Sichtfeld des Kunden liegt und frei von unästhetischen Makeln und Defekten ist. Die Karosseriebleche 54, 56 beinhalten z. B. ein Dach 56 usw.
Unter Bezugnahme auf 2 kann ein Gehäuse 58 für Sensoren, einschließlich des Sensors 50, an dem Fahrzeug 30 angebracht werden, z. B. an einem der Karosseriebleche 54, 56 des Fahrzeugs 30, z. B. dem Dach 56. Das Gehäuse 58 kann zum Beispiel dazu geformt sein, an dem Dach 56 angebracht zu werden, kann z. B. eine Form aufweisen, die mit einer Kontur des Dachs 56 übereinstimmt. Das Gehäuse 58 kann an dem Dach 56 angebracht sein, was den Sensoren möglicherweise ein unbehindertes Sichtfeld auf einen Bereich um das Fahrzeug 30 herum bereitgestellt. Das Gehäuse 58 kann z. B. aus Kunststoff oder Metall gebildet sein.
Unter Bezugnahme auf 3 wird ein Sensorgehäuse 60 von dem Gehäuse 58 gestützt. Das Sensorgehäuse 60 kann an einem höchsten Punkt des Gehäuses 58 auf dem Gehäuse 58 angeordnet sein. Das Sensorgehäuse 60 weist eine zylindrische Form auf und definiert die Achse A. Das Sensorgehäuse 60 beinhaltet einen oberen Teil 62 des Sensorgehäuses, das Sensorfenster 34 und einen unteren Teil 64 des Sensorgehäuses. Der obere Teil 62 des Sensorgehäuses ist direkt oberhalb des Sensorfensters 34 angeordnet und der untere Teil 64 des Sensorgehäuses ist direkt unterhalb des Sensorfensters 34 angeordnet. Der obere Teil 62 des Sensorgehäuses und der untere Teil 64 des Sensorgehäuses sind durch eine Höhe des Sensorfensters 34 vertikal voneinander beabstandet.
Der Sensor 50 ist in dem Sensorgehäuse 60 angeordnet und ist an dem Gehäuse 58 angebracht und wird davon gestützt. Der Sensor 50 kann dazu gestaltet sein, Merkmale der Außenwelt zu detektieren; bei dem Sensor 50 kann es sich zum Beispiel um einen Radarsensor, einen abtastenden Laserentfernungsmesser, eine Light-Detection-and-Ranging-(LIDAR)-Einrichtung oder ein Bildverarbeitungssensor, wie etwa eine Kamera, handeln. Insbesondere kann es sich bei dem Sensor 50 um eine LIDAR-Einrichtung, z. B. eine abtastende LIDAR-Einrichtung, handeln. Eine LIDAR-Einrichtung detektiert Abstände zu Objekten durch ein Aussenden von Laserimpulsen und Messen der Laufzeit, die der Impuls benötigt, um zu dem Objekt und zurück zu gelangen.
Das Sensorfenster 34 ist zylindrisch und definiert die Achse A, die im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. Das Sensorfenster 34 erstreckt sich um die Achse A. Das Sensorfenster 34 kann sich vollständig um die Achse A, d. h. um 360°, oder teilweise um die Achse A erstrecken. Das Sensorfenster 34 erstreckt sich entlang der Achse A von einer Unterkante 66 zu einer Oberkante 68. Die Unterkante 66 steht in Kontakt mit dem unteren Teil 64 des Sensorgehäuses und die obere Kante 68 steht in Kontakt mit dem oberen Teil 62 des Sensorgehäuses. Das Sensorfenster 34 weist einen Durchmesser auf. Der Durchmesser des Sensorfensters 34 kann der gleiche sein wie der des oberen Teils 62 des Sensorgehäuses und/oder des unteren Teils 64 des Sensorgehäuses; anders ausgedrückt kann das Sensorfenster 34 bündig oder im Wesentlichen bündig mit dem oberen Teil 62 des Sensorgehäuses und/oder dem unteren Teil 64 des Sensorgehäuses sein. „Im Wesentlichen bündig“ bedeutet eine Naht zwischen dem Sensorfenster 34 und dem oberen Teil 62 des Sensorgehäuses oder dem unteren Teil 64 des Sensorgehäuses verursacht keine Turbulenzen in der Luft, die entlang des Sensorfensters 34 strömt. Mindestens einiges von dem Sensorfenster 34 ist in Bezug auf ein beliebiges Medium, das von dem Sensor 50 detektiert werden kann, durchlässig. Falls es sich bei dem Sensor 50 zum Beispiel um eine LIDAR-Einrichtung handelt, so ist das Sensorfenster 34 durchlässig in Bezug auf ein sichtbares Licht mit der Wellenlänge, das von dem Sensor 50 erzeugt wird.
Der obere Teil 62 des Sensorgehäuses weist eine zylindrische Form auf und erstreckt sich von dem Sensorfenster 34 nach oben. Der obere Teil 62 des Sensorgehäuses beinhaltet eine Seitenfläche 72 und eine obere Fläche 70. Die obere Fläche 70 weist nach oben, d. h. in eine Fahrzeug-Aufwärtsrichtung, d. h. axial relativ zu der Achse A, und die Seitenfläche 72 weist horizontal nach außen, d. h. radial relativ zu der Achse A. Die Oberkante 68 des Sensorfensters 34 ist von der oberen Fläche 70 um eine Höhe der Seitenfläche 72 beabstandet.
Die obere Fläche 70 beinhaltet eine Vielzahl von Rippen 74. Die Rippen 74 erstrecken sich von dem Rest der oberen Fläche 70 nach oben und die Rippen 74 sind parallel zueinander ausgerichtet. Die Rippen 74 können entlang einer Fahrzeug-Vorwärtsrichtung ausgerichtet sein. Die Rippen 74 sind wärmeleitend, d. h. sie weisen eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf, z. B. eine Wärmeleitfähigkeit, die mindestens 15 Watt pro Meter und Kelvin (W/(m K)) gleicht, z. B. größer ist als 100 W/(m K) bei 25°C. Die Rippen 74 können zum Beispiel aus Aluminium bestehen.
Die Sensorvorrichtung 32 beinhaltet eine Vielzahl der Luftdüsen 36. Die Luftdüsen 36 sind an dem Gehäuse 58 montiert. Die Luftdüsen 36 sind unterhalb des Sensorfensters 34 positioniert und sind in Umfangsrichtung um das Sensorgehäuse 60 angeordnet. Die Luftdüsen 36 sind nach oben gerichtet, z. B. in einer Richtung parallel zu der Achse A. Die Luftdüsen 36 können eine Luftströmung, z. B. von einem Kompressor oder Gebläse (nicht gezeigt), empfangen.
Die Kappe 38 ist oberhalb des Sensorfensters 34 positioniert und relativ zu dem Sensorfenster 34 befestigt. Die Kappe 38 ist an dem oberen Teil 62 des Sensorgehäuses angebracht und erstreckt sich in Umfangsrichtung um den obere Teil 62 des Sensorgehäuses.
Unter Bezugnahme auf 4 beinhaltet die Kappe 38 eine Innenfläche 76. Die Innenfläche 76 weist radial nach innen und erstreckt sich in Umfangsrichtung um die Achse A. Die Kappe 38 steht über die Innenfläche 76 entlang eines Umfangs kontinuierlich mit dem oberen Teil 62 des Sensorgehäuses. Die Innenfläche 76 weist eine zylindrische Form mit einem Durchmesser auf, der ungefähr gleich dem Durchmesser des oberen Teils 62 des Sensorgehäuses ist. Der Durchmesser der Innenfläche 76 kann zum Beispiel, wenn die Kappe 38 spannungsfrei ist, geringfügig kleiner sein als der Durchmesser des oberen Teils 62 des Sensorgehäuses und die Kappe 38 kann mit einer Presspassung an dem oberen Teil 62 des Sensorgehäuses angebracht sein. Als ein anderes Beispiel kann der Durchmesser der Innenfläche 76 gleich dem Durchmesser des oberen Teils 62 des Sensorgehäuses oder geringfügig größer als dieser sein und die Kappe 38 kann mit einem Klebstoff an dem oberen Teil 62 des Sensorgehäuses angebracht sein.
Die Kappe 38 beinhaltet mindestens eine Halterung 78, z. B. zwei. Jede Halterung 78 ist zwischen zwei benachbarten Rippen 74 verlängert und verläuft parallel zu den Rippen 74. Die Enden der Halterungen 78 sind mit der Oberseite 40 der Kappe 38 verbunden. Die Halterungen 78 können den Rest der Kappe 38 stützen und verhindern, dass die Kappe 38 an dem oberen Teil 62 des Sensorgehäuses nach unten gleitet. Die Kappe 38 lässt die obere Fläche 70 des oberen Teils 62 des Sensorgehäuses bis auf die Halterungen 78 exponiert.
Die Kappe 38 besteht aus einem wärmeleitenden Polymer, d. h. einem Polymer mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit für ein Polymer, z. B. einer Wärmeleitfähigkeit, die mindestens 1,0 Watt pro Meter und Kelvin (W/(m K)) gleicht, z. B. größer als 5 W/(m K) bei 25°C.
Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beinhaltet die Kappe 38 die Oberseite 40 und die Unterseite 42. Die Kappe 38 weist einen konstanten Querschnitt auf, der in Umfangsrichtung um die Achse A verlängert ist, z. B. um mehr als 270° in Umfangsrichtung um die Achse A verlängert. Die Kappe 38 beinhaltet einen Kanal 80 (nachstehend beschrieben) und der konstante Querschnitt der Kappe 38 ist ausgehend von dem Kanal 80 in Umfangsrichtung zu dem Kanal 80 verlängert. Das Querschnitt der Kappe 38 beinhaltet die Innenfläche 76, die Oberseite 40 und die Unterseite 42. Die Oberseite 40 ist der Abschnitt des Querschnitts der Kappe 38, der gerade nach oben projizierbar, d. h. von einem Standpunkt aus sichtbar ist, der die Kappe 38 gerade nach unten betrachtet. Die Unterseite 42 ist der Abschnitt des Querschnitts der Kappe 38, der gerade nach unten projizierbar, d. h. von einem Standpunkt aus sichtbar ist, der die Kappe 38 gerade nach oben betrachtet. Die Oberseite 40 und die Unterseite 42 sind von dem Sensorfenster 34 radial nach außen angeordnet.
Die Unterseite 42 beinhaltet die erste Nut 44. Die erste Nut 44 weist einen Querschnitt auf, der in Umfangsrichtung um die Achse A verlängert ist, z. B. um mehr als 270° in Umfangsrichtung um die Achse A verlängert, z. B. ausgehend von dem Kanal 80 in Umfangsrichtung zu dem Kanal 80 verlängert. Der Querschnitt der ersten Nut 44 krümmt sich von dem unteren Ende 46 nach oben und außen zu dem obere Ende 48. Das untere Ende 46 weist eine Berührungslinie auf, die parallel zu der Achse A ausgerichtet ist, und das obere Ende 48 weist eine Berührungslinie auf, die relativ zu der Achse A diagonal nach außen und oben ausgerichtet ist. Die Berührungslinie des oberen Endes 48 der ersten Nut 44 bildet mit der Achse A einen nach oben weisenden Winkel θ₁ von weniger als 60°, z. B. ungefähr 50°, wie in 6 gezeigt. Der Durchmesser der ersten Nut 44 an dem oberen Ende 48 des Querschnitts ist größer als der Durchmesser der ersten Nut 44 an dem unteren Ende 46 des Querschnitts. Der Durchmesser der ersten Nut 44 an dem unteren Ende 46 des Querschnitts ist mindestens so groß wie der Durchmesser des Sensorfensters 34.
Die Unterseite 42 der Kappe 38 beinhaltet eine zweite Nut 82, die sich von der ersten Nut 44 nach oben erstreckt. Die zweite Nut 82 weist einen Querschnitt auf, der in Umfangsrichtung um die Achse A verlängert ist, z. B. um mehr als 270° in Umfangsrichtung um die Achse A verlängert, z. B. ausgehend von dem Kanal 80 in Umfangsrichtung zu dem Kanal 80 verlängert. Der Querschnitt der zweiten Nut 82 krümmt sich von dem unteren Ende 84 nach oben und außen zu dem oberen Ende 86. Eine Berührungslinie des oberen Endes 86 der zweiten Nut 82 bildet mit der Achse A einen nach oben weisenden Winkel θ₂, der größer als 45° ist, z. B. ungefähr 65°, wie in 6 gezeigt. Der Durchmesser der zweiten Nut 82 an dem oberen Ende 86 des Querschnitts ist größer als der Durchmesser der zweiten Nut 82 an dem unteren Ende 84 des Querschnitts. Der Durchmesser der zweiten Nut 82 an dem unteren Ende 84 des Querschnitts ist gleich dem Durchmesser der ersten Nut 44 an dem oberen Ende 48 des Querschnitts der ersten Nut 44.
Die Oberseite 40 der Kappe 38 beinhaltet eine Rinne 88. Die Rinne 88 ist in Umfangsrichtung um die Achse A verlängert, z. B. um mehr als 270° in Umfangsrichtung um die Achse A verlängert, z. B. von dem Kanal 80 ausgehend in Umfangsrichtung zu dem Kanal 80 verlängert. Die Rinne 88 beinhaltet eine Rinnenwand 90, die mindestens teilweise die Rinne 88 darstellt und die Rinnenwand 90 weist einen Querschnitt auf, der in Umfangsrichtung um die Achse A verlängert ist und sich relativ zu der Achse A diagonal nach außen und oben erstreckt. Die Rinnenwand 90 bildet mit der Achse A einen nach oben weisenden Winkel φ, der größer als 45° ist, z. B. ungefähr 65°, wie in 6 gezeigt.
Unter Bezugnahme auf 7 beinhaltet die Kappe 38 den Kanal 80. Der erstreckt sich relativ zu der Achse A von der Rinne 88 radial nach außen. Der Kanal 80 ist niedriger als eine obere Höhe der Rinne 88, d. h. niedriger als ein oberer Teil der Rinnenwand 90. Der Kanal 80 kann an einer hintersten Position auf der Kappe 38 positioniert sein, wie in 3 gezeigt.
Während des Betriebs kann eine Flüssigkeit auf dem Sensorfenster 34 landen. Bei der Flüssigkeit kann es sich um Wasser handeln, z. B. einen Niederschlag wie Regen, oder es kann sich um eine Waschflüssigkeit handeln, z. B. aus einem Reinigungssystem des Fahrzeugs 30. Die Luftströmung aus den Luftdüsen 36 drückt die Flüssigkeit nach oben zu der ersten Nut 44. Die Form des Querschnitts der ersten Nut 44 bewirkt, dass die sich nach oben bewegende Flüssigkeit von der Sensorvorrichtung 32 abfliegt; anders ausgedrückt bewirkt der Impuls der Flüssigkeit, dass die Flüssigkeit von dem unteren Ende 46 zu dem oberen Ende 48 der ersten Nut 44 und dann in dem Winkel des oberen Endes 48 von dem oberen Ende 48 gleitet. Eine Flüssigkeit, die auf der oberen Fläche 70 des oberen Teils 62 des Sensorgehäuses landet, wird von der Rinne 88 aufgefangen, wenn die Flüssigkeit von der oberen Fläche 70 strömt und die Rinne 88 befördert die Flüssigkeit zu dem Kanal 80, wo die Flüssigkeit nach hinten aus der Sensorvorrichtung 32 austritt, ohne das Sensorfenster 34 zu berühren.
Während des Betriebs erzeugt der Sensor 50 Wärme. Ein Großteil der von dem Sensor 50 erzeugten Wärme wird auf den oberen Teil 62 des Sensorgehäuses übertragen. Der obere Teil 62 des Sensorgehäuses strahlt durch die Rippen 74 Wärme nach außen ab und überträgt die Wärme auf die Kappe 38. Die Kappe 38 kann die Wärme auf eine Flüssigkeit übertragen, die durch die Rinne 88 strömt, wodurch ermöglicht wird, dass die Wärme zusammen mit der Flüssigkeit aus der Sensorvorrichtung 32 austritt. Die fließende Flüssigkeit erhöht die Wärmeübertragungsrate durch die Kappe 38 im Vergleich dazu, dass keine nachfüllbare Flüssigkeitszufuhr zur Wärmeübertragung vorhanden ist.
Die Offenbarung ist auf veranschaulichende Weise beschrieben worden und es versteht sich, dass die Terminologie, die verwendet worden ist, beschreibenden und nicht einschränkenden Charakters ist. Im vorliegenden Zusammenhang bedeutet „im Wesentlichen“, dass eine Abmessung, Zeitdauer, Form oder ein anderes Adjektiv aufgrund von physischen Unvollkommenheiten, Leistungsunterbrechungen, Variationen bei der Bearbeitung oder einer anderen Herstellungsweise usw. geringfügig von dem Beschriebenen abweichen kann. 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 wird eine Sensorvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: ein zylindrisches Sensorfenster, das eine Achse definiert, die im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist; eine Luftdüse, die unterhalb des Sensorfensters positioniert und nach oben gerichtet ist; und eine Kappe, die oberhalb des Sensorfensters positioniert ist und eine Oberseite und eine Unterseite beinhaltet, wobei die Oberseite und die Unterseite von dem Sensorfenster radial nach außen angeordnet sind, wobei die Unterseite eine Nut beinhaltet, die einen Querschnitt aufweist, der in Umfangsrichtung um die Achse verlängert ist, wobei der Querschnitt der Nut sich von einem unteren Ende nach oben und außen zu einem oberen Ende krümmt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Nut um mindestens 270° in Umfangsrichtung um die Achse verlängert.
Gemäß einer Ausführungsform weist das obere Ende des Querschnitts der Nut eine Berührungslinie auf, die mit der Achse einen nach oben weisenden Winkel bildet, der kleiner als 60° ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Oberseite der Kappe eine Rinne, die in Umfangsrichtung um die Achse verlängert ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Kappe einen Kanal, der sich von der Rinne relativ zu der Achse radial nach außen erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Nut ausgehend von dem Kanal in Umfangsrichtung um die Achse zu dem Kanal verlängert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Rinne ausgehend von dem Kanal in Umfangsrichtung zu dem Kanal verlängert.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Rinne eine Rinnenwand, die mindestens teilweise die Rinne darstellt und die Rinnenwand weist einen Querschnitt auf, der in Umfangsrichtung um die Achse verlängert ist und sich relativ zu der Achse diagonal nach außen und oben erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein nach oben weisender Winkel zwischen der Achse und dem Querschnitt der Rinne größer als 45°.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei der Nut um eine erste Nut, wobei die Unterseite der Kappe einen zweite Rinne Nut beinhaltet, die einen Querschnitt aufweist, der in Umfangsrichtung um die Achse verlängert ist und sich von der ersten Nut nach oben erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform krümmt sich der Querschnitt der zweiten Nut von einem unteren Ende nach oben und außen zu einem oberen Ende.
Gemäß einer Ausführungsform weist das obere Ende des Querschnitts der zweiten Nut eine Berührungslinie auf, die mit der Achse einen nach oben weisenden Winkel bildet, der größer als 45° ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Durchmesser der Nut an dem unteren Ende des Querschnitts der Nut mindestens so groß wie ein Durchmesser des Sensorfensters.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen zylindrischen oberen Teil eines Sensorgehäuses, der sich von dem Sensorfenster nach oben erstreckt, wobei die Kappe in Umfangsrichtung um den oberen Teil des Sensorgehäuses verlängert ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Kappe eine Innenfläche, die entlang eines Umfangs kontinuierlich mit dem oberen Teil des Sensorgehäuses in Kontakt steht.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der obere Teil des Sensorgehäuses eine Seitenfläche und eine obere Fläche und die obere Fläche beinhaltet eine Vielzahl von Rippen, die parallel zueinander ausgerichtet sind.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Kappe eine Halterung, die zwischen zwei benachbarten Rippen der Rippen verlängert ist.
Gemäß einer Ausführungsform besteht die Kappe aus einem wärmeleitenden Polymer.

Claims

Sensorvorrichtung, die Folgendes umfasst: ein zylindrisches Sensorfenster, das eine Achse definiert, die im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist, eine Luftdüse, die unterhalb des Sensorfensters positioniert und nach oben gerichtet ist; und eine Kappe, die oberhalb des Sensorfenster positioniert ist und eine Oberseite und eine Unterseide beinhaltet, wobei die Oberseite und die Unterseite von dem Sensorfenster radial nach außen angeordnet sind, wobei die Unterseite eine Nut beinhaltet, die einen Querschnitt aufweist, der in Umfangsrichtung um die Achse verlängert ist, wobei der Querschnitt der Nut sich von einem unteren Ende nach oben und außen zu einem oberen Ende krümmt.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Nut um mindestens 270° in Umfangsrichtung um die Achse verlängert ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das obere Ende des Querschnitts der Nut eine Berührungslinie aufweist, die mit der Achse einen nach oben weisenden Winkel bildet, der kleiner als 60° ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Nut um eine erste Nut handelt, wobei die Unterseite der Kappe eine zweite Nut beinhaltet, die einen Querschnitt aufweist, der in Umfangsrichtung um die Achse verlängert ist und sich von der ersten Nut nach oben erstreckt.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Querschnitt der zweiten Nut sich von einem unteren Ende nach oben und außen zu einem oberen Ende erstreckt.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das obere Ende des Querschnitts der zweiten Nut eine Berührungslinie aufweist, die mit der Achse einen nach oben weisenden Winkel bildet, der größer als 45° ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Durchmesser der Nut an einem unteren Ende des Querschnitts der Nut mindestens so groß ist wie ein Durchmesser des Sensorfensters.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen zylindrischen oberen Teil eines Sensorgehäuses, der sich von dem Sensorfenster nach oben erstreckt, wobei die Kappe in Umfangsrichtung um den oberen Teil des Sensorgehäuses verlängert ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Kappe eine Innenfläche beinhaltet, die entlang eines Umfangs kontinuierlich in Kontakt mit dem oberen Teil des Sensorgehäuses steht.
Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, wobei die Oberseite der Kappe eine Rinne beinhaltet, die in Umfangsrichtung um die Achse verlängert ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Kappe einen Kanal beinhaltet, der sich relativ zu der Achse von der Rinne radial nach außen erstreckt.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Nut ausgehend von dem Kanal in Umfangsrichtung um die Achse zu dem Kanal verlängert ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Rinne von dem Kanal in Umfangsrichtung um die Achse zu dem Kanal verlängert ist.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Rinne eine Rinnenwand beinhaltet, die die Rinne mindestens teilweise darstellt und die Rinnenwand einen Querschnitt aufweist, der in Umfangsrichtung um die Achse verlängert ist und sich relativ zu der Achse diagonal nach außen und oben erstreckt.
Sensorvorrichtung nach Anspruch 14, wobei ein nach oben weisender Winkel zwischen der Achse und dem Querschnitt der Rinne größer ist als 45°.