-
GEBIET DER TECHNIK
-
Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Fahrzeugsensoren.
-
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
-
Autonome Fahrzeuge beinhalten eine Vielfalt von Sensoren. Einige Sensoren erkennen interne Zustände des Fahrzeugs, beispielsweise Raddrehzahl, Radausrichtung und Motor- und Getriebevariablen. Einige Sensoren erkennen die Position oder Ausrichtung des Fahrzeugs, beispielsweise Sensoren des globalen Positionsbestimmungssystems (GPS); Beschleunigungsmesser, wie etwa piezoelektrische oder mikroelektromechanische Systeme (MEMS); Kreisel, wie etwa Wendekreisel, Laserkreisel oder Faserkreisel; inertiale Messeinheiten (IME); und Magnetometer. Einige Sensoren erkennen die Außenwelt, zum Beispiel Radarsensoren, abtastende Laserentfernungsmesser, Light-Detection-and-Ranging(LIDAR)-Vorrichtungen und Bildverarbeitungssensoren, wie etwa Kameras. Eine LIDAR-Vorrichtung erkennt Entfernungen zu Objekten durch Abgeben von Laserimpulsen und Messen der Laufzeit, die der Impuls zum Objekt und zurück benötigt. Einige Sensoren sind Kommunikationsvorrichtungen, zum Beispiel Vorrichtungen zur Kommunikation von Fahrzeug zu Infrastruktur (Vehicle-to-Infrastructure - V2I) oder Fahrzeug zu Fahrzeug (Vehicle-to-Vehicle -V2V).
-
KURZDARSTELLUNG
-
Eine Sensorvorrichtung beinhaltet einen Sensor mit einem Sichtfeld; ein Sensorfenster, durch das sich das Sichtfeld erstreckt; eine Luftdüse, die positioniert ist, um einen Luftstrom über das Sensorfenster zu leiten; eine Fläche, die relativ zu dem Sensorfenster befestigt ist, wobei die Fläche eine Vielzahl von Wärmeableitungsrippen beinhaltet; und eine Abdeckung, die sich über die Wärmeableitungsrippen erstreckt und einen Einlass beinhaltet. Der Einlass ist an einer gegenüberliegenden Kante des Sensorfensters von der Luftdüse positioniert und die Luftdüse ist auf den Einlass gerichtet.
-
Die Luftdüse kann gegenüber einer Umgebung offen sein und der Einlass kann gegenüber der Umgebung offen sein.
-
Die Abdeckung kann einen Auslass beinhalten und kann einen Luftströmungsweg zwischen dem Einlass und dem Auslass bilden, und die Rippen können längs entlang des Luftströmungswegs verlaufen. Das Sensorfenster kann an einem Karosserieblech eines Fahrzeugs montiert sein und die Rippen können längs entlang einer Fahrzeugvorwärtsrichtung verlaufen. Der Auslass kann in die Fahrzeugvorwärtsrichtung gewandt sein.
-
Die Fläche kann positioniert sein, um durch den Sensor erzeugte Wärme aufzunehmen.
-
Das Sensorfenster kann zylindrisch sein. Das Sensorfenster kann eine Achse definieren und die Fläche kann auf der Achse zentriert sein. Die Fläche kann orthogonal zu der Achse ausgerichtet sein.
-
Das Sensorfenster kann sich vertikal von einer Unterkante zu einer Oberkante erstrecken. Die Luftdüse kann an der Unterkante positioniert sein und der Einlass kann an der Oberkante positioniert sein.
-
Das Sensorfenster kann von der Unterkante zur Oberkante ungehindert sein.
-
Die Sensorvorrichtung kann ferner einen oberen Teil des Sensorgehäuses beinhalten, der die Fläche beinhaltet, und der obere Teil des Sensorgehäuses kann an dem Sensorfenster montiert sein. Das Sensorfenster kann sich vertikal von einer Unterkante zu einer Oberkante erstrecken, der obere Teil des Sensorgehäuses kann eine Seitenfläche beinhalten, die sich von der Oberkante des Sensorfensters vertikal nach oben erstreckt, und die Fläche kann sich quer von der Seitenfläche erstrecken. Die Abdeckung kann sich von dem Einlass über die Seitenfläche erstrecken und kann einen Luftströmungsweg von dem Einlass zu den Rippen bilden.
-
Eine Kontur der Abdeckung kann mit einer Kontur der Fläche übereinstimmen.
-
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 Explosionsansicht eines beispielhaften Sensorgehäuses und einer beispielhaften Abdeckung.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht des Sensorgehäuses und der Abdeckung.
- 5A ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Abschnitts des Sensorgehäuses und der Abdeckung.
- 5B ist eine vordere Querschnittsansicht eines Abschnitts des Sensorgehäuses und der Abdeckung.
- 6A ist eine seitliche Querschnittsansicht des Sensorgehäuses und der Abdeckung, wenn das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt.
- 6B ist eine seitliche Querschnittsansicht des Sensorgehäuses und der Abdeckung, wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fährt.
- 7 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Sensorgehäuses mit einer anderen beispielhaften Abdeckung.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Unter Bezugnahme auf die Figuren beinhaltet eine Sensorvorrichtung 32 für ein Fahrzeug 30 einen Sensor 34 mit einem Sichtfeld; ein Sensorfenster 36, durch das sich das Sichtfeld erstreckt; eine erste Luftdüse 38, die positioniert ist, um einen Luftstrom über das Sensorfenster 36 zu leiten; eine Fläche 40, die relativ zu dem Sensorfenster 36 befestigt ist, wobei die Fläche 40 eine Vielzahl von Wärmeableitungsrippen 42 beinhaltet; und eine Abdeckung 44, die sich über die Wärmeableitungsrippen 42 erstreckt und einen Einlass 46 beinhaltet. Der Einlass 46 ist an einer gegenüberliegenden Kante des Sensorfensters 36 von der ersten Luftdüse 38 aus positioniert. Die erste Luftdüse 38 ist auf den Einlass 46 gerichtet.
-
Die Sensorvorrichtung 32 stellt eine Möglichkeit bereit, durch den Sensor 34 erzeugte Wärme effizient abzuleiten und zu verhindern, dass externe Wärme durch die Sensorvorrichtung 32 aufgenommen wird. Die Abdeckung 44 bildet einen Weg für einen Luftstrom von der ersten Luftdüse 38, um über die Wärmeableitungsrippen 42 zu strömen und durch den Sensor 34 erzeugte Wärme aufzunehmen, wodurch die Wärme von der Sensorvorrichtung 32 abgeführt wird. Die Abdeckung 44 und die erste Luftdüse 38 sind so angeordnet, dass das Sichtfeld des Sensors 34 durch das Sensorfenster 36 ungehindert ist. Die Abdeckung 44 kann auch die Fläche 40 der Sensorvorrichtung 32 vor Sonnenlicht abschirmen. Die Sensorvorrichtung 32 stellt diese Vorteile mit einer kleinen Anzahl von im Allgemeinen nicht beweglichen Teilen bereit.
-
Unter Bezugnahme auf 1 kann das Fahrzeug 30 ein beliebiger Personenkraftwagen oder ein beliebiges Nutzfahrzeug sein, wie etwa ein Auto, ein Lastkraftwagen, ein Geländewagen, ein Crossover, 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 zumindest teilweise auf Grundlage von Daten zu betreiben, die von Sensoren, wie etwa dem nachfolgend beschriebenen Sensor 34, empfangen werden. Im Rahmen 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 nicht autonomen Betrieb zu verstehen, dass ein menschlicher Fahrer den Antrieb, das Bremssystem und die Lenkung steuert.
-
Das Fahrzeug 30 beinhaltet eine Karosserie 48. Das Fahrzeug 30 kann in einer selbsttragenden Bauweise hergestellt sein, bei der ein Rahmen und die Karosserie 48 des Fahrzeugs 30 eine einzelne Komponente sind. Das Fahrzeug 30 kann alternativ in einer Rahmenbauweise hergestellt sein, bei welcher der Rahmen die Karosserie 48 trägt, die eine vom Rahmen getrennte Komponente ist. Der Rahmen und die Karosserie 48 können aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, zum Beispiel Stahl, Aluminium usw.
-
Die Karosserie 48 beinhaltet Karosseriebleche 50, die teilweise eine Außenseite des Fahrzeugs 30 definieren. Die Karosseriebleche 50 können eine Class-A-Fläche aufweisen, z. B. eine endbearbeitete Fläche, die für den Kunden sichtbar und frei von unästhetischen Makeln und Defekten ist. Die Karosseriebleche 50 beinhalten z. B. ein Dach 52 usw.
-
Unter Bezugnahme auf 2 kann ein Gehäuse 54 für den Sensor 34 und andere Sensoren 56 an dem Fahrzeug 30, z. B. an einem der Karosseriebleche 50 des Fahrzeugs 30, z. B. dem Dach 52, anbringbar sein. Zum Beispiel kann das Gehäuse 54 derart geformt sein, dass es an dem Dach 52 anbringbar ist, z. B. kann es eine Form aufweisen, die mit der Kontur des Daches 52 übereinstimmt. Das Gehäuse 54 kann an dem Dach 52 angebracht sein, das den Sensoren 34, 56 ein ungehindertes Sichtfeld eines Bereiches um das Fahrzeug 30 bereitstellen kann. Das Gehäuse 54 kann z. B. aus Kunststoff oder Metall gebildet sein.
-
Ein Sensorgehäuse 58 wird von dem Gehäuse 54 getragen. Das Sensorgehäuse 58 kann an einem höchsten Punkt des Gehäuses 54 auf dem Gehäuse 54 angeordnet sein. Das Sensorgehäuse 58 weist eine zylindrische Form auf und definiert eine Achse A.
-
Unter Bezugnahme auf 3 beinhaltet das Sensorgehäuse 58 einen oberen Teil 60 des Sensorgehäuses, das Sensorfenster 36 und einen unteren Teil 62 des Sensorgehäuses. Der obere Teil 60 des Sensorgehäuses ist direkt oberhalb des Sensorfensters 36 angeordnet und der untere Teil 62 des Sensorgehäuses ist direkt unterhalb des Sensorfensters 36 angeordnet. Der obere Teil 60 des Sensorgehäuses und der untere Teil 62 des Sensorgehäuses sind durch eine Höhe des Sensorfensters 36 vertikal voneinander beabstandet.
-
Der Sensor 34 ist in dem Sensorgehäuse 58 angeordnet und ist an dem Gehäuse 54 angebracht und wird davon gestützt. Der Sensor 34 kann dazu ausgestaltet sein, Merkmale der Außenwelt zu erkennen; der Sensor 34 kann zum Beispiel ein Radarsensor, ein abtastender Laserentfernungsmesser, eine Light-Detection-and-Ranging(LIDAR)-Vorrichtung oder ein Bildverarbeitungssensor, wie beispielsweise eine Kamera, sein. Insbesondere kann der Sensor 34 eine LIDAR-Vorrichtung, z. B. eine abtastende LIDAR-Vorrichtung, sein. Eine LIDAR-Vorrichtung erkennt Entfernungen zu Objekten durch Aussenden von Laserimpulsen bei einer bestimmten Wellenlänge und Messen der Laufzeit, die der Impuls benötigt, um zu dem Objekt und zurück zu gelangen. Der Sensor 34 weist ein Sichtfeld auf, das einen Bereich umfasst, von dem der Sensor 34 eine Eingabe empfängt.
-
Das Sensorfenster 36 ist zylindrisch und definiert die Achse A, die im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. Das Sensorfenster 36 erstreckt sich um die Achse A. Das Sensorfenster 36 kann sich vollständig um die Achse A, d. h. um 360°, oder teilweise um die Achse A erstrecken. Das Sensorfenster 36 erstreckt sich entlang der Achse A von einer Unterkante 64 zu einer Oberkante 66. Die Unterkante 64 steht in Kontakt mit dem unteren Teil 62 des Sensorgehäuses und die Oberkante 66 steht in Kontakt mit dem oberen Teil 60 des Sensorgehäuses. Das Sensorfenster 36 weist einen Außendurchmesser auf. Der Außendurchmesser des Sensorfensters 36 kann der gleiche sein wie ein Außendurchmesser des oberen Teils 60 des Sensorgehäuses und/oder des unteren Teils 62 des Sensorgehäuses; mit anderen Worten kann das Sensorfenster 36 bündig oder im Wesentlichen bündig mit dem oberen Teil 60 des Sensorgehäuses und/oder dem unteren Teil 62 des Sensorgehäuses sein. „Im Wesentlichen bündig“ bedeutet, dass eine Naht zwischen dem Sensorfenster 36 und dem oberen Teil 60 des Sensorgehäuses oder dem unteren Teil 62 des Sensorgehäuses keine Turbulenzen in der Luft verursacht, die entlang des Sensorfensters 36 strömt. Zumindest ein Teil des Sensorfensters 36 ist in Bezug auf ein beliebiges Medium, das für den Sensor 34 erkennbar ist, durchlässig. Falls es sich bei dem Sensor 34 zum Beispiel um eine LIDAR-Einrichtung handelt, so ist das Sensorfenster 36 durchlässig in Bezug auf sichtbares Licht mit der vom Sensor 34 erzeugten Wellenlänge. Das Sichtfeld des Sensors 34 erstreckt sich durch das Sensorfenster 36. Wie nachstehend ausführlicher erläutert, ist das Sensorfenster 36 von der Unterkante 64 zur Oberkante 66 ungehindert.
-
Der obere Teil 60 des Sensorgehäuses weist eine zylindrische Form auf und definiert die Achse A. Der obere Teil 60 des Sensorgehäuses erstreckt sich von dem Sensorfenster 36 nach oben. Der obere Teil 60 des Sensorgehäuses ist an dem Sensorfenster 36 montiert und relativ dazu befestigt. Der obere Teil 60 des Sensorgehäuses ist positioniert, um durch den Sensor 34 erzeugte Wärme aufzunehmen; zum Beispiel befindet sich der obere Teil 60 des Sensorgehäuses direkt über dem Sensor 34 und wird durch Konvektion Wärme über die Luft innerhalb des Sensorgehäuses 58 von dem Sensor 34 auf den oberen Teil 60 des Sensorgehäuses übertragen.
-
Der obere Teil 60 des Sensorgehäuses beinhaltet eine Seitenfläche 68 und die Fläche 40. Die Fläche 40 weist nach oben, d. h. in eine Fahrzeugaufwärtsrichtung, d. h. axial relativ zu der Achse A, und die Seitenfläche 68 weist horizontal nach außen, d. h. radial relativ zu der Achse A. Die Seitenfläche 68 erstreckt sich von der Oberkante 66 des Sensorfensters 36 zur Fläche 40 vertikal nach oben. Die Fläche 40 erstreckt sich quer zu der Seitenfläche 68. Die Oberkante 66 des Sensorfensters 36 ist von der Fläche 40 um eine Höhe der Seitenfläche 68 beabstandet.
-
Die Fläche 40 weist eine Kreisform auf und ist auf der Achse A zentriert. Die Fläche 40 ist orthogonal zu der Achse A ausgerichtet. Ein höchster Punkt der Fläche 40 befindet sich in einer Mitte der Fläche 40, d. h. an einem Punkt, an dem die Achse A die Fläche 40 schneidet. Eine Neigung der Fläche 40 (unter Vernachlässigung der Wärmeableitungsrippen 42) ist an dem Mittelpunkt horizontal. Die Fläche 40 neigt sich von dem Mittelpunkt, das heißt von der Achse A, allmählich nach unten in eine radial nach außen gerichtete Richtung. Die Neigung der Fläche 40 ist näher am Mittelpunkt eher horizontal und ist weiter vom Mittelpunkt entfernt steiler.
-
Die Fläche 40 beinhaltet eine Vielzahl der Wärmeableitungsrippen 42. Die Wärmeableitungsrippen 42 erstrecken sich von dem Rest der Fläche 40 aus nach oben und die Wärmeableitungsrippen 42 sind parallel zueinander ausgerichtet. Die Wärmeableitungsrippen 42 können entlang einer Fahrzeugvorwärtsrichtung ausgerichtet sein. Die Wärmeableitungsrippen 42 sind wärmeleitend, d. h., sie weisen eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf, z. B. eine Wärmeleitfähigkeit, die bei 25 °C mindestens gleich 15 Watt pro Meter und Kelvin (W/(m K)) ist, z. B. größer als 100 W/(m K). Die Wärmeableitungsrippen 42 können zum Beispiel aus Aluminium sein.
-
Unter erneuter Bezugnahme auf 2 beinhaltet die Sensorvorrichtung 32 die erste Luftdüse 38 und eine Vielzahl von zweiten Luftdüsen 70. Die Luftdüsen 38, 70 sind an dem Gehäuse 54 montiert. Die Luftdüsen 38, 70 sind unterhalb des Sensorfensters 36 positioniert und sind in Umfangsrichtung um das Sensorgehäuse 58 angeordnet. Die erste Luftdüse 38 ist in einer direkten Fahrzeugrückwärtsrichtung von einer Mitte des Sensorgehäuses 58 positioniert, d. h. in einer direkten Fahrzeugrückwärtsrichtung von der Achse A. Die zweiten Luftdüsen 70 sind von der ersten Luftdüse 38 aus vorwärts positioniert. Die Luftdüsen 38, 70 sind nach oben gerichtet, z. B. in eine Richtung parallel zur Achse A gerichtet. Die Luftdüsen 38, 70 können eine Luftströmung z. B. von einem Verdichter oder Gebläse (nicht dargestellt) empfangen. Die Luftdüsen 38, 70 sind gegenüber der Umgebung offen.
-
Unter Bezugnahme auf 4 erstreckt sich die Abdeckung 44 über die Rippen. Die Abdeckung 44 erstreckt sich entlang der Fläche 40 und verdeckt diese zumindest größtenteils, z. B. zu mindestens 75 % der Fläche 40, z. B. eine Gesamtheit der Fläche 40, und die Abdeckung 44 erstreckt sich entlang eines Teils der Seitenfläche 68 und verdeckt diese teilweise, z. B. einen hintersten Abschnitt der Seitenfläche 68. Die Abdeckung 44 beinhaltet eine obere Fläche 72 der Abdeckung, die im Allgemeinen nach oben weist. Eine Kontur der Abdeckung 44, insbesondere der oberen Fläche 72 der Abdeckung, passt zu einer Kontur der Fläche 40; z. B. weist die obere Fläche 72 der Abdeckung einen höchsten Punkt auf, an dem die Achse A die obere Fläche 72 der Abdeckung schneidet, und weist die obere Fläche 72 der Abdeckung eine allmähliche Abwärtsneigung radial nach außen von der Achse A auf. Die Neigung der oberen Fläche 72 der Abdeckung ist näher an der Achse A eher horizontal und ist weiter von der Achse A entfernt steiler.
-
Die Abdeckung 44 besteht aus einem wärmeleitenden Polymer, d. h. einem Polymer mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit für ein Polymer, z. B. einer Wärmeleitfähigkeit, die bei 25 °C gleich mindestens 1,0 Watt pro Meter und Kelvin (W/(m K)) ist, z. B. größer als 5 W/(m K).
-
Unter Bezugnahme auf die 5A-B ist die Abdeckung 44 relativ zum oberen Teil 60 des Sensorgehäuses befestigt. Zum Beispiel ist die Abdeckung 44, wie in den Figuren dargestellt, durch Schrauben 74, die sich durch die Abdeckung 44 und in den oberen Teil 60 des Sensorgehäuses erstrecken, mit dem oberen Teil 60 des Sensorgehäuses verschraubt.
-
Die Abdeckung 44 beinhaltet den Einlass 46. Der Einlass 46 ist unter der Fläche 40 und z. B. etwas über der Oberkante 66 des Sensorfensters 36 positioniert. Die Abdeckung 44 erstreckt sich von dem Einlass 46 nach oben über die Seitenfläche 68 zur Fläche 40. Der Einlass 46 ist ein unterster Punkt der Abdeckung 44 und befindet sich an einem hintersten Abschnitt der Abdeckung 44. Der Einlass 46 ist an einer gegenüberliegenden Kante des Sensorfensters 36 von der ersten Luftdüse 38 positioniert; d. h., das Sensorfenster 36 befindet sich zwischen dem Einlass 46 und der ersten Luftdüse 38 entlang einer Richtung parallel zu dem Sensorfenster 36; z. B. ist der Einlass 46 an der Oberkante 66 des Sensorfensters 36 positioniert und ist die erste Luftdüse 38 unter der Unterkante 64 des Sensorfensters 36 positioniert.
-
Unter Bezugnahme auf die 6A-B ist die erste Luftdüse 38 auf den Einlass 46 gerichtet; mit anderen Worten schneidet eine Auslassrichtung der ersten Luftdüse 38 den Einlass 46. Zum Beispiel weist die erste Luftdüse 38 eine Auslassrichtung gerade vertikal nach oben auf und ist der Einlass 46 direkt über der ersten Luftdüse 38 positioniert. Der Einlass 46 ist der ersten Luftdüse 38 zugewandt, z. B. nach unten. Der Einlass 46 ist gegenüber der Umgebung offen und der Luftstrom von der ersten Luftdüse 38 zu dem Einlass 46 ist der Umgebung ausgesetzt. Das Sensorfenster 36 ist von der Unterkante 64 zur Oberkante 66 ungehindert; z. B. erstrecken sich keine Strukturen entlang des Sensorfensters 36 zwischen der ersten Luftdüse 38 und dem Einlass 46.
-
Die Abdeckung 44 beinhaltet einen Auslass 76. Der Auslass 76 ist an einem vordersten Abschnitt der Abdeckung 44 positioniert. Der Auslass 76 erstreckt sich von der Fläche 40 nach oben. Der Auslass 76 ist in die Fahrzeugvorwärtsrichtung gewandt. Der Auslass 76 definiert eine Öffnung, die eine horizontale Breite aufweisen kann, die mindestens so groß wie ein halber Durchmesser der Fläche 40 ist, wie am besten in den 3 und 4 zu sehen ist.
-
Unter Bezugnahme auf 7 kann die Abdeckung 44 einen Staulufteinlass 78 beinhalten. Der Staulufteinlass 78 erstreckt sich von dem Abschnitt der Abdeckung 44, der mit der Fläche 40 übereinstimmt, nach oben. Der Staulufteinlass 78 ist vorwärts von der Achse A aus positioniert. Der Staulufteinlass 78 ist in die Fahrzeugvorwärtsrichtung gewandt.
-
Unter Bezugnahme auf die 6A-7 bildet die Abdeckung 44 einen Luftströmungsweg P zwischen dem Einlass 46 und dem Auslass 76. Der Luftströmungsweg P erstreckt sich von dem Einlass 46 entlang der Seitenfläche 68 zu der Fläche 40 und dann entlang der Fläche 40 in der Fahrzeugvorwärtsrichtung zu dem Auslass 76. Die Wärmeableitungsrippen 42 verlaufen längs entlang des Luftströmungswegs P, d. h., eine Richtung des Luftstroms entlang der Fläche 40 ist die gleiche wie eine Längsrichtung der Rippen entlang der Fläche 40, z. B. die Fahrzeugvorwärtsrichtung. Ein vertikaler Abstand von einer Oberseite der Rippen zu der Abdeckung 44 ist im Allgemeinen entlang des Luftströmungswegs P konstant.
-
Im Betrieb blasen, wenn das Fahrzeug 30 angehalten ist oder mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt, wie in 6A dargestellt, die erste Luftdüse 38 und die zweiten Luftdüsen 70 Luft entlang des Sensorfensters 36 nach oben. Der Luftstrom kann einen Luftvorhang bilden, der verhindert, dass Schmutz auf das Sensorfenster 36 trifft, oder Schmutz von dem Sensorfenster 36 wegbläst. Der Luftstrom von der ersten Luftdüse 38 tritt in den Einlass 46 ein und bewegt sich entlang des Luftströmungswegs P zu dem Auslass 76. Der Luftstrom nimmt durch den Sensor 34 erzeugte Wärme über Konvektion von der Fläche 40 und den Wärmeableitungsrippen 42 auf und leitet diese Wärme von der Sensorvorrichtung 32 weg. Die Abdeckung 44 kann Sonnenlicht reflektieren und somit zumindest teilweise verhindern, dass der obere Teil 60 des Sensorgehäuses Wärme aus dem Sonnenlicht aufnimmt.
-
Wenn das Fahrzeug 30 mit einer hohen Geschwindigkeit fährt, wie in den 6B und 7 dargestellt, tritt Stauluft in den Auslass 76 und, falls vorhanden, in den Staulufteinlass 78 ein. Der Luftstrom durch die Bewegung des Fahrzeugs 30 bewegt sich dann entlang des Luftströmungswegs P in der entgegengesetzten Richtung wie zuvor, und der Luftstrom tritt durch den Einlass 46 aus. Der Luftstrom nimmt durch den Sensor 34 erzeugte Wärme über die Fläche 40 und über die Wärmeableitungsrippen 42 auf und leitet diese Wärme von der Sensorvorrichtung 32 weg. Die erste Luftdüse 38 und die zweiten Luftdüsen 70 blasen Luft nach oben entlang des Sensorfensters 36, aber der Luftstrom, der aus dem Einlass 46 austritt, wirkt dem Luftstrom aus der ersten Düse entgegen und verhindert, dass der Luftstrom aus der ersten Luftdüse 38 in den Einlass 46 eintritt.
-
Die Offenbarung ist auf veranschaulichende Weise beschrieben worden und es versteht sich, dass die Terminologie, die verwendet worden ist, beschreibenden und nicht einschränkenden Charakters sein soll. Die Adjektive „erstes“ und „zweites“ werden in der gesamten Schrift als Identifikatoren verwendet und sollen keine Bedeutung, Reihenfolge oder Menge anzeigen. 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. Ausdrücke wie „vorne“, „vorwärts“, „hinten“, „rückwärts“, „links“, „rechts“, „seitlich“ usw. verstehen sich relativ zum Fahrzeug 30. 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: einen Sensor mit einem Sichtfeld; ein Sensorfenster, durch das sich das Sichtfeld erstreckt; eine Luftdüse, die positioniert ist, um einen Luftstrom über das Sensorfenster zu leiten; eine Fläche, die relativ zu dem Sensorfenster befestigt ist, wobei die Fläche eine Vielzahl von Wärmeableitungsrippen beinhaltet; und eine Abdeckung, die sich über die Wärmeableitungsrippen erstreckt und einen Einlass beinhaltet; wobei der Einlass an einer gegenüberliegenden Kante des Sensorfensters von der Luftdüse aus positioniert ist; und die Luftdüse auf den Einlass gerichtet ist.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Luftdüse gegenüber einer Umgebung offen und ist der Einlass gegenüber der Umgebung offen.
-
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Abdeckung einen Auslass und bildet einen Luftströmungsweg zwischen dem Einlass und dem Auslass und verlaufen die Rippen längs entlang des Luftströmungswegs.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist das Sensorfenster an einem Karosserieblech eines Fahrzeugs montiert und verlaufen die Rippen längs entlang einer Fahrzeugvorwärtsrichtung.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist der Auslass in die Fahrzeugvorwärtsrichtung gewandt.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Fläche positioniert, um durch den Sensor erzeugte Wärme aufzunehmen.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist das Sensorfenster zylindrisch.
-
Gemäß einer Ausführungsform definiert das Sensorfenster eine Achse und ist die Fläche auf der Achse zentriert.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Fläche orthogonal zu der Achse ausgerichtet.
-
Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich das Sensorfenster vertikal von einer Unterkante zu einer Oberkante.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Luftdüse an der Unterkante positioniert und ist der Einlass an der Oberkante positioniert.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist das Sensorfenster von der Unterkante zur Oberkante ungehindert.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen oberen Teil des Sensorgehäuses, der die Fläche beinhaltet, wobei der oberen Teil des Sensorgehäuses an dem Sensorfenster montiert ist.
-
Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich das Sensorfenster vertikal von einer Unterkante zu einer Oberkante, beinhaltet der obere Teil des Sensorgehäuses eine Seitenfläche, die sich von der Oberkante des Sensorfensters vertikal nach oben erstreckt, und erstreckt sich die Fläche quer von der Seitenfläche.
-
Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich die Abdeckung von dem Einlass über die Seitenfläche und bildet einen Luftströmungsweg von dem Einlass zu den Rippen.
-
Gemäß einer Ausführungsform stimmt eine Kontur der Abdeckung mit einer Kontur der Fläche überein.
