DE102021134206A1 - Reinigungsvorrichtung für einen optoelektronischen Sensor und Verfahren zum Betreiben der Reinigungsvorrichtung - Google Patents

Reinigungsvorrichtung für einen optoelektronischen Sensor und Verfahren zum Betreiben der Reinigungsvorrichtung Download PDF

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Abstract

Um eine effektive Reinigung einer Frontscheibe eines optoelektronischen Sensor zu gewährleisten, wird eine Reinigungsvorrichtung für einen optoelektronischen Sensor, der ein Sensorgehäuse mit einer Frontscheibe aufweist, bereitgestellt, die ein Gehäuse, eine Leitung für ein Reinigungsmittel, und eine Mehrzahl von Düsen, die in dem Gehäuse vorgesehen sind, um das Reinigungsmittel mittels der Düsen in Richtung einer Außenfläche der Frontscheibe abzustrahlen, umfasst, wobei die Düsen derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass stationäre Auftreffpunkte des abgestrahlten Reinigungsmittels auf der Außenfläche der Frontscheibe zwei zueinander beabstandete Reinigungslinien bilden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für einen optoelektronischen Sensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer Reinigungsvorrichtung für einen optoelektronischen Sensor.
  • Zur Überwachung eines Bereiches, ob sich in dem Bereich Objekte befinden oder nicht, werden bevorzugt Sensoren eingesetzt, die einen großen, insbesondere horizontalen, Winkelbereich erfassen können. Hierzu eignen sich optoelektronische Sensoren und insbesondere Kamera bzw. Laserscanner.
  • Bei einer Kamera werden beispielsweise Bilddaten eines Objektes in einem Erfassungs- bzw. Überwachungsbereich der Kamera ausgelesen und zu einem das Objekt repräsentierenden Bild zusammengesetzt, das entsprechend ausgewertet wird.
  • Bei einem Laserscanner überstreicht ein von einem Laser erzeugter Lichtstrahl mit Hilfe einer Ablenkeinheit oder ein von mehreren nacheinander aktivierten Lasern erzeugten Lichtstrahl periodisch den Überwachungsbereich. Das Licht des Lichtstrahls, auch als Abtaststrahl genannt, wird an dem Objekt in dem Überwachungsbereich remittiert und von einem Lichtempfänger des Laserscanners empfangen. Eine Steuer- und Auswertungseinheit des Laserscanners wertet das empfangene Lichtsignal aus. Aus der Winkelstellung der Ablenkeinheit bzw. der Winkelposition des aktivierten Lasers wird auf die Winkellage des Objektes und aus der Lichtlaufzeit unter Verwendung der Lichtgeschwindigkeit zusätzlich auf die Entfernung des Objektes von dem Laserscanner geschlossen.
  • Trotz der unterschiedlichen Erfassungsprinzipien der Kamera und des Laserscanners haben beide zumindest gemeinsam, dass ein, vorzugsweise zweiteiliges, Sensorgehäuse aus einem Basisgehäuseteil und einem Optikgehäuseteil, im Folgenden auch als Sensorbasisteil und Sensorkopfteil bezeichnet, vorgesehen ist.
  • Beim Einsatz der Kamera bzw. des Laserscanners, besonders unter widrigen Bedingungen im Innen- und Außenbereich, ist eine Verschmutzung des Optikgehäuseteils bzw. des Sensorkopfteils des optoelektronischen Sensors ein einschränkender Faktor für den Einsatz. Die Verschmutzung kann sich durch ein Absetzen von Partikel oder Wassertropfen auf dem Sensorkopfteil des optoelektronischen Sensors ergeben, wobei sowohl eine homogene Verschmutzung, beispielsweise durch eine Staubschicht, als auch eine punktuelle Beeinträchtigung durch die erwähnten Partikeln bzw. Wassertropfen zu der Beeinträchtigung des Sensors führen kann.
  • Ein für die Sicherheitstechnik ausgelegter Sensor muss besonders zuverlässig arbeiten und deshalb hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen, beispielsweise die Norm EN13849 für Maschinensicherheit und die Gerätenorm EN61496 für berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen (BWS). Von einem für solch ein hohes Sicherheitsintegritätsniveau ausgelegten Sensor wird unter anderem gefordert, dass er auch in einem Nahbereich, das heißt, in einem Bereich kleiner als einen Meter vor dem Sensor, Objekte sicher erfassen kann.
  • Um diese Sicherheitsnormen bzw. eine hohe Nahbereichsempfindlichkeit des Sensors erfüllen zu können, sind eine Reihe von Maßnahmen zu treffen, die bei dem besonders sicherheitstechnisch zertifizierten Sensor beispielweise unter anderem eine empfindliche Verschmutzungsmessung des Sensorkopfteils des Sensors erfordern.
  • Die Verschmutzungsmessung kann insbesondere durch eine intern des Sensors durchgeführte Überprüfung eines Lichtdurchlässigkeitsgrads des Sensorkopfteils des Sensors erreicht werden. Ab einem vorgegebenen Schwellenwert der Lichtundurchlässigkeit des Sensorkopfteils des Sensors kann eine Verschmutzungswarnung ausgegeben werden bzw. ein festgestellter Verschmutzungsfehler führt dazu, dass eine an dem Sensor angeschlossene Anlage sicher abgeschaltet wird.
  • Hierbei können die erwähnten Partikeln bzw. Wassertropfen fälschlicherweise dazu führen, dass sie als Objekte erfasst werden oder zu einer Überschreitung des vorgegebenen Schwellenwertes führen, so dass sich eine Häufung fehlerhaften Abschaltungen der angeschlossenen Anlage bzw. von Verschmutzungswarnungen des Sensors ergeben kann, wodurch die Zuverlässigkeit bzw. Verfügbarkeit des Sensors reduziert wäre.
  • Um eine verbesserte Zuverlässigkeit bzw. Verfügbarkeit des Sensors zu gewährleisten, ist es daher notwendig, das Sensorkopfteil des Sensors regelmäßig zu reinigen und damit einen sogenannten Sichtbereich des Sensors freizuhalten.
  • Hierzu ist es bekannt, das Sensorkopfteil des Sensors durch Druckluftstrahl mittels eines an dem Sensorkopfteil anmontierten Druckluftschlauchs abzustrahlen. Durch die teilweise sehr anspruchsvollen Oberflächengeometrien des Sensorkopfteils ist dieser Reinigungsart nur bedingt wirksam.
  • Aus US 2008/0072393 A1 ist eine Reinigungsvorrichtung für einen optoelektronischen Sensor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Insbesondere ist eine Reinigungsvorrichtung für eine Optikhaube bzw. einen Sensorkopfteil einer Überwachungskamera offenbart, die mindestens einen Wischer mit einer Mehrzahl an Düsen aufweist. Der Wischer ist in seiner Form an die halbkreisförmige Optikhaube angepasst und wird von einer ersten horizontalen Position auf einer Seite der Optikhaube in eine zweite horizontale Position auf der anderen Seite der Optikhaube hin- und hergeschwenkt, so dass die Düsen des Wischers die Außenfläche der Optikhaube von Verschmutzung freiblasen können.
  • Die beschriebene Reinigungsvorrichtung ist durch den beweglichen Wischer, insbesondere ein Antriebs- und Steuersystem für den Wischer, aufwändig aufgebaut und hat durch ein mit der ständigen Bewegung des Wischers verbundenes Schwenken einer Zuführungsleitung für ein Reinigungsmittel einen erhöhten mechanischen Verschleiß, insbesondere der Zuführungsleitung. Außerdem bewirken die Wischer eine Beeinträchtigung des Sichtbereichs der Überwachungskamera.
  • Da die Überwachungskamera derart in ihrer Betriebsposition montiert ist, dass eine Längsachse der Überwachungskamera senkrecht zum Gravitationsfeld steht und sich die Optikhaube im unteren Bereich der Überwachungskamera befindet, d.h. mit anderen Worten, die Überwachungskamera ist kopfüber montiert, wobei die Optikhaube als das Kopfteil der Überwachungskamera angesehen wird, besteht ein weiterer Nachteil darin, dass der abgestrahlte Schmutz in der ersten und zweiten horizontalen Position des Wischers aufgrund der Schwerkraft wieder auf einen unteren Bereich der Optikhaube absetzen kann, so dass ein Reinigungseffekt nur bedingt wirksam ist.
  • An dieser Stelle sei erwähnt, dass unter Längsachse der Überwachungskamera die Achse zu verstehen ist, entlang der die Überwachungskamera ihre größte geometrische Ausdehnung aufweist.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Reinigungsvorrichtung der eingangsgenannten Art derart zu verbessern, dass eine effektive Reinigung auf komplex geformten Oberflächen gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Reinigungsvorrichtung für einen optoelektronischen Sensor nach Anspruch 1 gelöst.
  • Hierbei umfasst die Reinigungsvorrichtung für einen optoelektronischen Sensor, der ein Sensorgehäuse mit einer Frontscheibe aufweist,
    • - ein Gehäuse,
    • - eine Leitung für ein Reinigungsmittel, und
    • - eine Mehrzahl von Düsen, die in dem Gehäuse vorgesehen sind, um das Reinigungsmittel mittels der Düsen in Richtung einer Außenfläche der Frontscheibe abzustrahlen,
    wobei die Düsen derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass stationäre Auftreffpunkte des abgestrahlten Reinigungsmittels auf der Außenfläche der Frontscheibe zwei zueinander beabstandete Reinigungslinie bilden.
  • Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die zwei, durch die stationären bzw. ortsfesten Auftreffpunkte des abgestrahlten Reinigungsmittels ausgebildeten Reinigungslinien die Außenfläche der Frontscheibe in zwei voneinander beabstandeten Abschnitten unterteilt, so dass die beiden Abschnitte voneinander getrennt gereinigt werden können. In diesem Zusammenhang bedeutet stationär bzw. ortsfest, dass sich die Auftreffpunkte des abgestrahlten Reinigungsmittels immer auf einer derselben Stelle der Außenfläche der Frontscheibe befinden. Hierbei können die Düsen exakt eingestellt und ausgerichtet sein, so dass genau vorgegebenen und in festgelegten Bereichen liegenden Stellen abgestrahlt werden. Oder die Düsen können auch zufällig orientiert eingestellt sein, so dass die Stellen zwar in festgelegten, aber mit Toleranzen aufweisenden Bereichen liegen.
  • Das heißt mit anderen Worten, die Reinigungslinien sind durch das abgestrahlte Reinigungsmittel unbeweglich auf der Außenfläche der Frontscheibe ausgebildet und nur das abgestrahlte Reinigungsmittel mit dem Schmutz bewegt sich entlang der Frontscheibe.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse der Reinigungsvorrichtung in einer Betriebsposition, die in einer zu dem optoelektronischen Sensor ausgerichteten Ebene liegt, an dem Sensorgehäuse des optoelektronischen Sensors derart montiert ist, dass eine Längsachse des optoelektronischen Sensors senkrecht zu der Ebene steht. Ausgerichtet bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Ebene einen klaren Bezug zu dem Sensorgehäuse hat und sich in Bezug zu dem Sensorgehäuse nicht verändert. Das Gehäuse ist und damit die Düsen der Reinigungsvorrichtung sind an einer festen unveränderlichen Position gegenüber dem Sensorgehäuse angeordnet. Dadurch werden keine beweglichen Teile verwendet, die einen mechanischen Verschleiß ausgesetzt wären.
  • Insbesondere ist die ausgerichtete Ebene vorzugsweise horizontal, was bedeutet, dass sich das Gehäuse der Reinigungsvorrichtung waagerecht zum Horizont befindet und das Sensorgehäuse derart zu dem Gehäuse der Reinigungsvorrichtung montiert ist, dass die Längsachse des Sensorgehäuses senkrecht zu dem Gehäuse der Reinigungsvorrichtung ist.
  • Die Reinigungsvorrichtung kann somit einfacher und kostengünstiger aufgebaut sein.
  • Vorzugsweise sind die Düsen in dem Gehäuse der Reinigungsvorrichtung bogen- oder U-förmig, insbesondere mit konzentrischen Abschnitten, in der ausgerichteten Ebene und um die Längsachse des optoelektronischen Sensors angeordnet und in Richtung der Frontscheibe gerichtet. Ein Montieren der Reinigungsvorrichtung an das Sensorgehäuse bzw. ein Ausrichten der Düsen auf die Außenfläche der Frontscheibe zum Bilden der beiden Reinigungslinien ist damit einfach durchführbar.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Düsen in eine erste Gruppe unterteilbar und derart ausgerichtet, um einen direkt an der ausgerichteten Ebene liegenden ersten Abschnitt der Frontscheibe abzustrahlen. Ferner sind die Düsen in eine zweite und dritte Gruppe unterteilbar, wobei die zweite Gruppe von Düsen ausgebildet ist, eine erste Reinigungslinie auf einen zweiten Abschnitt der Frontscheibe abzustrahlen. Hierbei ist der abgestrahlte zweite Abschnitt der Frontscheibe insbesondere an der ausgerichteten Ebene angrenzend angeordnet. Die dritte Gruppe von Düsen ist ausgebildet, eine zweite Reinigungslinie auf einen dritten Abschnitt der Frontscheibe abzustrahlen, wobei der dritte Abschnitt an dem zweiten Abschnitt angrenzend angeordnet und damit weiter von dem ersten Abschnitt bzw. von der ausgerichteten Ebene beabstandet ist.
  • Von der Seite der Reinigungsvorrichtung betrachtet, sind die Düsen der ersten Gruppe in einem spitzeren Winkel zu der ausgerichteten Ebene als die Düsen der zweiten bzw. dritten Gruppe angeordnet, so dass deren Strahl an Reinigungsmittel im Wesentlichen parallel zu der ausgerichteten Ebene in Richtung der Frontscheibe abstrahlbar ist. Die Düsen der dritten Gruppe sind im Vergleich zu den Düsen der ersten und zweiten Gruppe von Düsen in einem stumpfesten Winkel zu der ausgerichteten Ebene angeordnet.
  • In Bezug auf die Längsachse des Sensorgehäuses und auf das Gravitationsfeld ist die Reinigungsvorrichtung oberhalb der Frontscheibe angeordnet. Die erste Gruppe von Düsen bestrahlt den ersten Abschnitt der Frontscheibe direkt unterhalb der ausgerichteten und vorzugsweise horizontalen Ebene, in der die Reinigungsvorrichtung vorgesehen ist, und die zweite Gruppe von Düsen bestrahlt den zweiten Abschnitt der Frontscheibe, der unterhalb des ersten Abschnitts der Frontscheibe liegt. Die dritte Gruppe von Düsen bestrahlt den dritten Abschnitt der Frontscheibe, der am weitesten von der ausgerichteten Ebene beabstandet ist. Durch diese Einteilung der Frontscheibe in die genannten bestrahlten ersten bis dritten Abschnitte kann das abgestrahlte Reinigungsmittel zusätzlich von der Schwerkraft beeinflusst werden, so dass eine bessere Reinigungswirkung ermöglicht wäre.
  • Hieraus ist es vorteilhaft, die erste Gruppe von Düsen zeitlich vor der zweiten und dritten Gruppe von Düsen zu aktivieren, wobei die zweite Gruppe von Düsen wiederum vor der dritten Gruppe von Düsen zeitlich zu aktivieren ist. Damit wird das Reinigungsmittel entlang der Frontscheibe von oben nach unten in Richtung der Schwerkraft abgestrahlt.
  • Vorzugsweise ist die erste Gruppe von Düsen mit einem gleichen oder größeren Druck als die zweite und dritte Gruppe von Düsen zu aktivieren. Es kann aber auch vorteilhaft sein, beides vorzusehen, nämlich die erste bis dritte Gruppe von Düsen zeitlich nacheinander und mit gleichem oder größerem Druck zu aktivieren, wobei die erste Gruppe von Düsen zuerst zu aktivieren ist.
  • Dadurch wird die Reinigungseffizienz der Reinigungsvorrichtung erhöht, da der abgestrahlte Schmutz mit der Schwerkraft von der Frontscheibe von oben nach unten gespült wird. Insbesondere wird durch die zweite Reinigungslinie, die den weiter im unteren Bereich der Frontscheibe vorgesehen dritten Abschnitt abstrahlt, ein erneutes Absetzen des Schmutzes im unteren Bereich der Frontscheibe effektiv vermieden.
  • Vorteilhafterweise besteht das Reinigungsmittel aus einer Flüssigkeit und/oder Druckluft, insbesondere zuerst aus einer Flüssigkeit und dann aus Druckluft, so dass eine besonders gründliche Reinigung der Frontscheibe des Sensorgehäuses möglich ist. Eine Reinigungsflüssigkeit kann jedoch auch durch eine Extra-Sprüheinheit, die an die Reinigungsvorrichtung anmontiert ist, vorgesehen werden.
  • Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Reinigungsvorrichtung entsprechend einem, insbesondere vorprogrammierten, Reinigungszyklus und/oder einer Erfassung eines Verschmutzungsgrads der Frontscheibe des Sensorgehäuses aktivierbar, so dass eine weitere Erhöhung der Reinigungseffizienz durch beispielsweise Einsparung an Reinigungsmittel erzielbar ist. Für die Erfassung des Verschmutzungsgrads der Frontscheibe ist in dem optoelektronischen Sensor eine Sensoreinheit, die eine Testmessung einer Lichtdurchlässigkeit der Frontscheibe ausführt, vorgesehen oder eine Steuer- und Auswertungseinheit des optoelektronischen Sensors ist derart ausgebildet, dass die Steuer- und Auswertungseinheit anhand einer durch die Lichtdurchlässigkeit der Frontscheibe bedingten Signalstärke des empfangenen Lichts auf den Verschmutzungsgrad schließt.
  • Um einen flexiblen Einsatz der Reinigungsvorrichtung zu erhöhen, ist es vorteilhaft, dass die Reinigungsvorrichtung eine separate Steuerung aufweist, die mit dem optoelektronischen Sensor verbunden ist. Hierdurch kann beispielsweise ein bereits im Feld eingesetzter Sensor mit der Reinigungsvorrichtung einfach nachgerüstet werden, indem die Reinigungsvorrichtung an dem Sensor montiert und über die Steuerung der Reinigungsvorrichtung die Reinigung der Frontscheibe des Sensors eingestellt wird.
  • Der Aufbau der Reinigungsvorrichtung kann an sich weiter vereinfacht werden, indem die Reinigungsvorrichtung insbesondere keine eigene Steuerung aufweist, sondern mit der Steuer- und Auswertungseinheit des optoelektronischen Sensors verbunden ist, wobei die Steuer- und Auswertungseinheit ausgebildet bzw. konfigurierbar ist, die Aktivierung der Reinigungsvorrichtung auszuführen, insbesondere wenn die Steuer- und Auswertungseinheit des optoelektronischen Sensors einen Reinigungsbedarf der Frontscheibe ermittelt haben sollte. Die Reinigungsvorrichtung wird von der Steuer- und Auswertungseinheit deaktiviert, wenn die Steuer- und Auswertungseinheit keinen Reinigungsbedarf mehr ermittelt haben sollte. Das heißt, die Reinigung der Frontscheibe wird entsprechend einem tatsächlichen Reinigungsbedarf durchgeführt, so dass sowohl Energie als auch Reinigungsfluid eingespart werden können.
  • Ferner ist gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Reihe von Düsen im Gehäuse der Reinigungsvorrichtung vorgesehen, wobei die Düsen alternierend zwischen zwei Anstellwinkeln der Düsen wechseln, so dass die zwei beabstandeten Reinigungslinien mittels der Düsen abstrahlbar sind, um den zweiten und dritten Abschnitt der Frontscheibe zu reinigen.
  • Alternativ zu der einen Reihe von Düsen, sind genau zwei Reihen von Düsen mit einem Anstellwinkel innerhalb der Reihe der Düsen im Gehäuse der Reinigungsvorrichtung vorgesehen, wobei der Anstellwinkel der Düsen der beiden Reihen gleich sind.
  • Durch die Reihenanordnung der Düsen ist es vorteilhaft, die Düsen mittels Pulsfolgen und Zyklen von Abstrahlstößen des Reinigungsmittels zu steuern, so dass der Reinigungseffekt weiter verbessert werden kann. Ferner ist hierdurch eine Ausrichtung der Düsen zum Bereitstellen der zwei beabstandeten Reinigungslinien auf der Außenfläche der Frontscheibe des Sensorgehäuses besonders vereinfacht.
  • Vorteilhafterweise sind die Düsen der zwei Reihen in einer Reihenrichtung zueinander versetzt in dem Gehäuse der Reinigungsvorrichtung angeordnet, so dass ein Versetzen der Auftreffpunkte des abgestrahlten Reinigungsmittels auf die Außenfläche der Frontscheibe erzielbar ist. Hierdurch können die zwei erzeugten Reinigungslinien trotz weniger Reinigungsmitteleinsatz eine hohe Reinigung der Frontscheibe bewirken.
  • Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, einen optoelektronischen Sensor zur Verfügung zu stellen, dessen Betriebsverfügbarkeit verbessert ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen optoelektronischen Sensor zum Erfassen zumindest eines Objektes gemäß dem Anspruch 12 gelöst. Hierbei umfasst der optoelektronischer Sensor zum Erfassen zumindest eines Objektes einen Lichtempfänger zum Erzeugen eines das erfasste Objekt repräsentierenden Signals, eine Steuer- und Auswertungseinheit, die ausgebildet ist, aus dem Signal Informationen über das Objekt zu gewinnen, und ein Sensorgehäuse mit einer Frontscheibe, wobei eine Reinigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 vorgesehen ist.
  • Vorteilhafterweise ist das Sensorgehäuse aus einem Sensorbasisteil und einem die Frontscheibe aufweisenden Sensorkopfteil gebildet, wobei die Reinigungsvorrichtung in der zwischen dem Sensorbasis- und Sensorkopfteil befindlichen ausgerichteten, vorzugsweise horizontalen Ebene angeordnet ist. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass die Frontscheibe des Sensorkopfteils den sogenannten Sichtbereich des optoelektronischen Sensors ermöglicht, so dass eine Verschmutzung der Frontscheibe zu einer Einschränkung des Sichtbereichs des Sensors führt. Vorzugsweise bildet die Frontscheibe mindestens ein Teilabschnitt des aus einem Rotationskörper, insbesondere einem Kegelstumpf, einer Kugel oder einem Zylinder, geformten Sensorkopfteils.
  • Insbesondere ist der Sensor als einen Laserscanner ausgebildet, der eine Lichtsendereinheit zum Aussenden zumindest eines Abtaststrahls, wobei der Abtaststrahl vorzugsweise ausgebildet ist, eine bezogen auf ein Gravitationsfeld horizontale Scanebene periodisch abzutasten, einen Lichtempfänger zum Erzeugen eines Signals aus dem von einem Objekt remittierten Abtaststrahl, und eine Steuer- und Auswertungseinheit umfasst, wobei Düsen einer Reinigungsvorrichtung in einer Ebene angeordnet sind und die Ebene versetzt, insbesondere parallel, zu der Scanebene vorgesehen ist.
  • Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Reinigungsvorrichtung für einen optoelektronischen Sensor zur Verfügung zu stellen, das ein Sauberhalten einer Frontscheibe des Sensors vereinfacht.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 15.
  • Hierbei umfasst das Verfahren zum Betreiben einer Reinigungsvorrichtung für einen optoelektronischen Sensor, wobei der Sensor ein Sensorgehäuse mit einer Frontscheibe und einer Längsachse aufweist, und die Reinigungsvorrichtung ein mit einer Mehrzahl von Düsen, die in einer Ebene angeordnet sind, ausgestattetes Gehäuse und eine Leitung für ein Reinigungsmittel aufweist, die Schritte:
    • - Montieren der Reinigungsvorrichtung derart in einer Betriebsposition an den Sensor, dass das Gehäuse der Reinigungsvorrichtung bezogen auf ein Gravitationsfeld in einer ausgerichteten, insbesondere horizontalen Ebene angeordnet und die Längsachse des Sensorgehäuses senkrecht zu der ausgerichteten Ebene ausgerichtet ist, wobei das Gehäuse der Reinigungsvorrichtung die Frontscheibe balkonartig beschattet und die in mindestens zwei Gruppen eingeteilten Düsen der Reinigungsvorrichtung auf die Frontscheibe gerichtet sind,
    • - Aktivieren der einen Gruppe von Düsen, die das Reinigungsmittel derart auf die Frontscheibe abstrahlen, dass ein direkt an der ausgerichteten Ebene liegende erste Abschnitt der Frontscheibe abgestrahlt wird,
    • - Aktivieren der einen Gruppe von Düsen, die das Reinigungsmittel derart auf die Frontscheibe abstrahlen, dass eine erste Reinigungslinie aus Reinigungsmittel einen zweiten Abschnitt der Frontscheibe abstrahlt, und
    • - Aktivieren der anderen Gruppe von Düsen, die das Reinigungsmittel derart auf die Frontscheibe abstrahlen, dass eine zweite Reinigungslinie aus Reinigungsmittel einen dritten Abschnitt der Frontscheibe abstrahlt,
    wobei die erste und zweite Reinigungslinie zueinander beabstandet und insbesondere horizontal sind und der zweite bestrahlte Abschnitt näher an der horizontalen Ebene als der dritte bestrahlte Abschnitt vorgesehen ist.
  • Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bezogen auf das Gravitationsfeld zwei unterhalb der Reinigungsvorrichtung vorgesehenen und zueinander beabstandeten Abschnitte der Frontscheibe des Sensorgehäuses durch die Düsen der Reinigungsvorrichtung abgestrahlt werden, wodurch der abgestrahlte Schmutz auf jeden Fall entsprechend der Schwerkraft nach unten entfernt wird, so dass ein Absetzen des abgestrahlten Schmutzes, beispielweise in einem unteren Bereich der Frontscheibe, sicher ausgeschlossen werden kann.
  • Vorteilhafterweise kann die Gruppe von Düsen, die den ersten Abschnitt der Frontscheibe abstrahlen, zeitlich vor der Gruppe von Düsen, die den zweiten bzw. dritten Abschnitt der Frontscheibe abstrahlen, aktiviert werden. Dadurch ist es noch sicherer gestellt, dass der Schmutz bezogen auf eine Ausrichtung der Frontscheibe des Sensorgehäuses von oben nach unten abgestrahlt wird. Das heißt mit anderen Worten, die Gruppen von Düsen, die den ersten, zweiten und dritten Abschnitt der Frontscheibe abstrahlen, werden der Reihenfolge nacheinander aktiviert, so dass der Schmutz nur von oben nach unten abgestrahlt werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung, der erfindungsgemäße optoelektronische Sensor und das erfindungsgemäße Verfahren können auf ähnliche Weise weitergebildet werden und zeigen dabei ähnliche Vorteile. Derartige vorteilhafte Merkmale sind beispielhaft, aber nicht abschließend in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile beispielhaft anhand von Ausführungsformen und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die Abbildungen der Zeichnung zeigen in:
    • 1 eine schematische Darstellung eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen, an einem Sensor montierten Reinigungsvorrichtung;
    • 2 eine schematische Darstellung eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen, an einem Sensor montierten Reinigungsvorrichtung;
    • 3 eine schematische Darstellung eines bevorzugten Laserscanners mit der Reinigungsvorrichtung gemäß der 2; und
    • 4 eine Draufsicht auf eine Unterseite des bevorzugten Ausführungsbeispiels des Laserscanners gemäß der 3.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 1, die an einem optoelektronischen Sensor S montiert und zum Reinigen einer Frontscheibe F des Sensors S vorgesehen ist.
  • Der Sensor S, der eine Überwachungskamera oder ein Laserscanner umfassen kann, weist ein Sensorgehäuse SG mit der Frontscheibe F auf. Insbesondere besteht das Sensorgehäuse SG des Sensors S aus einem Sensorbasisteil BT und einem Sensorkopfteil KT, wobei das Sensorbasisteil BT und das Sensorkopfteil KT an einer Stelle miteinander verbunden sind.
  • Das Sensorgehäuse SG hat eine Längsachse LA, entlang welcher der Sensor S seine größte geometrische Ausdehnung aufweist. In einer Betriebsposition des Sensors S ist der Sensor S kopfüber montiert. Das heißt, bezogen auf ein Gravitationsfeld befindet sich das Sensorbasisteil BT oben und das Sensorkopfteil KT ist dementsprechend unterhalb des Sensorbasisteils BT vorgesehen.
  • Das Sensorkopfteil KT ist domförmig ausgebildet. Das heißt, das Sensorkopfteil KT ist halbkugelförmig und mit in Richtung der Verbindungsstelle mit dem Sensorbasisteil BT verjüngender Außenfläche AF versehen. Hierbei bildet die Frontscheibe F mindestens ein Teilabschnitt des Sensorkopfteils KT. Vorzugsweise bildet die Frontscheibe F die gesamte Außenfläche AF des gesamten Sensorkopfteils KT, so dass ein Sichtbereich des Sensors S 360° Grad betragen kann.
  • Das Sensorkopfteil KT ist vorzugsweise ein Rotationskörper, der kegelstumpf- oder zylinderförmig geformt sein kann, wobei die Frontscheibe F, wie bereits erwähnt, vorzugsweise die gesamte Außenfläche AF des Rotationskörpers ausbilden kann.
  • An dem Sensor S ist die Reinigungsvorrichtung 1 derart montiert, dass sich die Reinigungsvorrichtung 1 an der Verbindungsstelle zwischen dem Sensorbasisteil BT und dem Sensorkopfteil KT in einer Betriebsposition befindet.
  • Die Reinigungsvorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse G und eine nicht dargestellte Leitung für ein Reinigungsmittel. Das Gehäuse G bildet in der Betriebsposition an dem Sensor S eine Trennebene zwischen dem Sensorbasisteil BT und dem Sensorkopfteil KT, wobei die Trennebene, wie in der 1 dargestellt, eine ausgerichtete, insbesondere horizontale Ebene E bildet, zu der die Längsachse LA des Sensorgehäuses SG senkrecht ausgerichtet ist bzw. steht.
  • Das Gehäuse G bildet in der Betriebsposition eine balkonartige Überdachung für das Sensorkopfteil KT, die das Sensorkopfteil KT, insbesondere die Frontscheibe F des Sensorkopfteils KT, beschattet.
  • In dem Gehäuse G ist eine Mehrzahl von Düsen D1, D2 und D3 vorgesehen, die ausgebildet sind, Reinigungsmittel in Richtung der Außenfläche AF der Frontscheibe F des Sensorkopfteils KT abzustrahlen. Die Düsen D1 sind in eine erste Gruppe von Düsen unterteilt und derart angeordnet sowie ausgerichtet, dass sie einen ersten Abschnitt A1 direkt unterhalb der ausgerichteten Ebene E abstrahlen. Die Düsen D1 und D2 sind derart angeordnet und ausgerichtet, dass stationäre Auftreffpunkte T des abgestrahlten Reinigungsmittels auf der Außenfläche AF der Frontscheibe F genau zwei zueinander beabstandete Reinigungslinien RL1 und RL2 bilden.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Düsen D2 und D3 vorteilhafterweise in einer Reihe in der ausgerichteten, horizontalen Ebene E und bogen- oder U-förmig um die Längsachse LA des Sensorgehäuses SG angeordnet und in Richtung der Frontscheibe F gerichtet. Hierbei sind die Düsen D2 und D3 in eine zweite und eine dritte Gruppe von Düsen D2 und D3 unterteilt, wobei die zweite Gruppe von Düsen D2 ausgebildet ist, eine erste Reinigungslinie RL1 auf einen zweiten Abschnitt A2 der Frontscheibe F abzustrahlen, und die dritte Gruppe von Düsen D3 ausgebildet ist, eine zweite Reinigungslinie RL2 auf einen dritten Abschnitt A3 der Frontscheibe F abzustrahlen.
  • Die Düsen D2 der zweiten Gruppe haben alle einen gleichen Anstellwinkel zu der Außenfläche AF der Frontscheibe F. Die Düsen D3 der dritten Gruppe haben ebenfalls alle einen gleichen Anstellwinkel zu der Außenfläche AF der Frontscheibe F, wobei der Anstellwinkel der Düsen D2 der zweiten Gruppe unterschiedlich zu dem Anstellwinkel der Düsen D3 der dritten Gruppe ist. Mit anderen Worten, der Anstellwinkel der Düsen D2 der zweiten Gruppe ist in einem spitzeren Winkel als der Anstellwinkel der Düsen D3 der dritten Gruppe, so dass der abgestrahlte zweite Abschnitt A2 der zweiten Gruppe von Düsen D2 oberhalb des abgestrahlten dritten Abschnitt A3 der dritten Gruppe von Düsen D3 liegt.
  • Hierdurch wird die erste Reinigungslinie RL1 aufgrund des Anstellwinkels durch die Düsen D2 der zweiten Gruppe gebildet und der zweite Abschnitt A2 der Außenfläche AF der Frontscheibe F durch die Düsen D2 der zweiten Gruppe abgestrahlt. Aufgrund des unterschiedlichen Anstellwinkels wird die zweite Reinigungslinie RL2 durch die Düsen D3 der dritten Gruppe gebildet und der dritte Abschnitt A3 der Außenfläche AF der Frontscheibe F durch die Düsen D3 der dritten Gruppe abgestrahlt.
  • Da die Düsen D2 und D3 beider Gruppen alternierend in einer Reihe in dem Gehäuse G der Reinigungsvorrichtung 1 angeordnet sind, ergibt sich daraus - wie in 1 dargestellt - keine Überlappung der Auftreffpunkte T des abgestrahlten Reinigungsmittels. Dadurch ist eine bessere Abdeckung der Außenfläche AF der Frontscheibe F mit Reinigungsmittel möglich. Überlappung der Auftreffpunkte T bedeutet hierbei, dass die Auftreffpunkte T des Reinigungsmittels bezogen auf die Längsachse LA des Sensorgehäuses SG nicht genau ober- bzw. unterhalb voneinander liegen, wodurch sich zwischen jeweils zwei Auftreffpunkte T keine Streifen ergeben können, die mit nur geringer Menge an Reinigungsmittel in Kontakt kommen.
  • Vorteilhafterweise sind die Düsen D3 der dritten Gruppe mit einem gleichen oder niedrigeren Druck wie die Düsen D2 der zweiten Gruppe aktivierbar, so dass es sichergestellt ist, dass das Reinigungsmittel mit dem Schmutz auch vollständig von oben bis nach unten der Frontscheibe F geblasen wird. Mit anderen Worten, durch den geringeren Druck wird vermieden, dass Reinigungsmittel mit dem Schmutz in Richtung der ersten Reinigungslinie RL1 gepresst werden kann. Ferner bildet sich eine zweistufige Reinigung der Frontscheibe F des Sensorkopfteils KT, die von oben nach unten verläuft.
  • Ein Reinigungseffekt kann zusätzlich verbessert werden, indem die Reinigung als mehrstufiger Prozess durch verschiedene Pulsfolgen und Zyklen von Aktivierung der Düsen D1 bis D3 der Reinigungsvorrichtung 1 ausgeführt wird. Hierbei kann die Aktivierung der Düsen D1 bis D3 insbesondere anhand einer Erfassung eines Verschmutzungsgrades der Frontscheibe F des Sensorkopfteils KT oder anhand einer Auswertung einer veränderlichen Einsatzumgebung des optoelektronischen Sensors S.
  • Unter Auswertung der veränderlichen Einsatzumgebung wird verstanden, dass eine Überprüfung durchführbar ist, ob sich der Sensor S mit der Reinigungsvorrichtung 1 in einer schmutzbelasteten oder in einer sauberen Umgebung befindet, so dass die Aktivierung der Reinigungsvorrichtung 1 dementsprechend angepasst wird. Das heißt beispielsweise, befindet sich der Sensor S in einer schmutzbelasteten Werkshalle, ist die Aktivierung der Reinigungsvorrichtung 1 häufiger, als wenn sich der Sensor S in einer sauberen Außenumgebung befindet. Diese flexible Aktivierung der Reinigungsvorrichtung 1 ist insbesondere bei Anwendungen vorteilhaft, bei denen der Sensor S mit der Reinigungsvorrichtung 1 an einem beweglichen Träger, wie beispielsweise ein Fahrzeug, montiert ist, der zwischen verschiedenen Umgebungen bzw. Hallen bewegt wird.
  • Die gezeigte Reinigungsvorrichtung 1, insbesondere die Düsen D1 bis D3 im Gehäuse G der Reinigungsvorrichtung 1, ist bzw. sind gegenüber dem Sensorkopfteil KT und vor allem der Frontscheibe F des Sensors S ortsfest und unbeweglich angeordnet, so dass keine beweglichen Teile bei der Reinigungsvorrichtung 1 verbaut werden. Dadurch ist der gesamte Aufbau der Reinigungsvorrichtung 1 einfach gehalten und ein Einsatz der Reinigungsvorrichtung 1 mechanisch verschleißarm.
  • Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 1 ist schematisch in der 2 gezeigt. Gleiche Merkmale wie in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind in der 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so dass die Beschreibung dieser Merkmale in Zusammenhang mit der 1 auch für das zweite Ausführungsbeispiel anwendbar ist.
  • Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Reinigungsvorrichtung 1 wie bereits bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel drei Gruppen von Düsen D1 bis D3 auf. Im Unterschied zu dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Düsen D2 der zweiten Gruppe in einer ersten Reihe R1 und die Düsen D3 der dritten Gruppe in einer zweiten Reihe R2 angeordnet. Die beiden Reihen R1 und R2 sind bogen- oder U-förmig, insbesondere mit konzentrischen Abschnitten, um die Längsachse LA des Sensorgehäuses SG und voneinander beabstandet angeordnet.
  • Die Düsen D2 und D3 der beiden Reihen R1 und R2 haben einen gleichen Anstellwinkel zu dem Sensorkopfteil KT, so dass das Reinigungsmittel der beiden Reihen R1 und R2 parallel zueinander auf die Außenfläche AF der Frontscheibe F abstrahlbar ist. Durch den unterschiedlichen Abstand der beiden Reihen R1 und R2 zu der Längsachse LA des Sensorgehäuses SG werden die erste und zweite Reinigungslinie RL1 und RL2 auf der Außenfläche AF der Frontscheibe F, anstatt durch unterschiedliche Anstellwinkel wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, gebildet.
  • Weiterhin sind die Düsen D2 und D3 der beiden Reihen R1 und R2 in einer Reihenrichtung versetzt zueinander angeordnet, so dass die Auftreffpunkte T des abgestrahlten Reinigungsmittels der ersten und zweiten Reinigungslinie RL1 und RL2 auf die Außenfläche AF der Frontscheibe F ebenfalls zueinander versetzt sind.
  • Die versetzte Anordnung der Düsen D2 und D3 der ersten und zweiten Reihe R1 und R2 im Gehäuse G der Reinigungsvorrichtung 1 ist insbesondere aus der 4 ersichtlich, die eine Draufsicht auf eine Unterseite eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Laserscanners darstellt. In der 4 ist die Anordnung der im Wesentlichen parallel zu der Ebene E ausgerichteten Düsen D1 der ersten Gruppe besonders gut erkennbar, die in Ausbuchtungen am Gehäuse G der Reinigungsvorrichtung 1 vorgesehen sind.
  • Die erste, durch das abgestrahlte Reinigungsmittel aus den Düsen D2 der ersten Reihe R1 gebildete, Reinigungslinie RL1 ist ausgebildet, den zweiten Abschnitt A2 der Außenfläche AF der Frontscheibe F zu reinigen. Die zweite, durch das abgestrahlte Reinigungsmittel aus den Düsen D3 der zweiten Reihe R2 gebildete, Reinigungslinie RL2 ist ausgebildet, den dritten Abschnitt A3 der Außenfläche AF der Frontscheibe F zu reinigen.
  • Durch die versetzte Anordnung der Düsen D2 und D3 der ersten und zweiten Reihe R1 und R2 sind die die beiden Reinigungslinien RL1 und RL2 bildenden Auftreffpunkte T des Reinigungsmittels ebenfalls zueinander versetzt, so dass sich die Auftreffpunkte T des Reinigungsmittels für den zweiten und dritten Abschnitt A2 und A3 der Außenfläche AF der Frontscheibe F, entlang der Längsachse LA des Sensorgehäuses SG betrachtet, nicht direkt unterhalb voneinander vorgesehen sind. Dadurch kann vermieden werden, dass entlang der Längsachse LA des Sensorgehäuses SG betrachtet Streifen mit sehr viel bestrahltem Reinigungsmittel und Streifen mit wenig oder gar kaum bestrahltem Reinigungsmittel sich bilden können.
  • Die erste und zweite Reihe R1 und R2 von Düsen D2 und D3 sind U-förmig mit einem konzentrischen Abschnitt in einem mittleren Bereich der jeweiligen Reihe R1 und R2 um die Längsachse LA des Sensorgehäuses SG bzw. um das Sensorkopfteil KT angeordnet. Das Gehäuse G der Reinigungsvorrichtung 1 ist zweiteilig aufgebaut, wobei die beiden Teile an einer Verbindungsstelle formschlüssig zueinander ausgebildet sind. Beide Teile zusammen bilden das U-förmige Ganze des Gehäuses G der Reinigungsvorrichtung 1.
  • Bei dieser Anordnung der zwei Reihen R1 und R2 von Düsen D2 und D3 ist es besonders vorteilhaft, wenn die Düsen D1 der ersten Gruppe von Düsen zuerst aktiviert wird und danach die erste Reihe R1 mit den näher zu der Längsachse LA des Sensorgehäuses SG angeordneten Düsen D2. Zuletzt wird die zweite Reihe R2 mit den zu der Längsachse LA des Sensorgehäuses SG entfernter angeordneten Düsen D3 aktiviert. Hierdurch wird die Außenfläche AF der Frontscheibe F in mehreren Stufen gereinigt, so dass die Reinigungseffizienz der Außenfläche AF der Frontscheibe besonders hoch ist, bei gleichzeitiger Senkung an eingesetzter Reinigungsmittelmenge.
  • Das zweiteilige Gehäuse G der Reinigungsvorrichtung 1 ist von unten an dem Sensorbasisteil BT montierbar, wobei die beiden Teile des Gehäuses G nacheinander an das Sensorbasisteil BT geschraubt werden können.
  • In der 3 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten Laserscanners als optoelektronischer Sensor S mit der Reinigungsvorrichtung 1 gemäß der 2 dargestellt, wobei insbesondere im Innern des Laserscanners vorgesehenen Funktionseinheiten schematisch dargestellt sind.
  • Der Laserscanner umfasst das Sensorgehäuse SG mit dem Sensorbasisteil BT und dem Sensorkopfteil KT. In einer Betriebsposition des Laserscanners ist der Laserscanner kopfüber montiert, so dass der Laserscanner eine zu einem Horizont waagerechte Scanebene SC aufweist. An der Verbindungsstelle, zu der die Außenfläche AF der Frontscheibe F hin sich verjüngt, zwischen dem Sensorbasisteil BT und dem Sensorkopfteil KT ist die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung 1 montiert. Die Reinigungsvorrichtung 1 liegt in der ausgerichteten, insbesondere horizontalen Ebene E, die parallel und beabstandet zu der Scanebene SC des Laserscanners ist. Die Längsachse LA des Sensorgehäuses SG steht senkrecht sowohl zu der Scanebene SC als auch zu der ausgerichteten Ebene E des Gehäuses G der Reinigungsvorrichtung 1.
  • Das Gehäuse G der Reinigungsvorrichtung 1 ist balkonartig über dem Sensorkopfteil BT angeordnet, so dass das Gehäuse G der Reinigungsvorrichtung 1 das Sensorkopfteil BT beschattet. Die Düsen D1 sind auf die Außenfläche AF der Frontscheibe F des Sensorkopfteils KT direkt unterhalb der ausgerichteten Ebene E gerichtet. Die Düsen D2 und D3 der ersten und zweiten Reihe R1 und R2 sind auf die Außenfläche AF der Frontscheibe F des Sensorkopfteils KT gerichtet, die weiter von der ausgerichteten Ebene E beabstandet ist.
  • Als Funktionseinheiten weist der Laserscanner eine Lichtsendereinheit 2 zum Aussenden zumindest eines Abtaststrahls auf, wobei der Abtaststrahl die horizontale Scanebene SC periodisch abtastet. Ferner ist ein Lichtempfänger 3 zum Erzeugen eines Signals aus dem von einem Objekt remittierten Abtaststrahl und eine Steuer- und Auswertungseinheit 4, die ausgebildet ist, aus dem Signal Informationen über das Objekt zu gewinnen, vorgesehen.
  • Die Düsen D1 bis D3 der Reinigungsvorrichtung 1 sind in der ausgerichteten, horizontalen Ebene E angeordnet und zu der Scanebene SC beabstandet. Hierdurch hat die Reinigungsvorrichtung 1 keinen störenden Einfluss auf die Scanebene SC und damit auf die Funktion des Laserscanners. Insbesondere ist eine nachträgliche Ausstattung des Laserscanners mit der Reinigungsvorrichtung 1 einfach und jeder Zeit durchführbar.
  • Die Steuer- und Auswertungseinheit 4 des Laserscanners ist derart ausgebildet, dass sie einen optischen Transmissionsgrad der Frontscheibe F des Sensorkopfteils KT überprüft, um einen Verschmutzungsgrad der Frontscheibe F zu bestimmen. Bei einer Überschreitung eines vorgegebenen Schwellenwertes kann die Steuer- und Auswertungseinheit 4 des Laserscanners die Reinigungsvorrichtung 1 aktivieren, wenn die Reinigungsvorrichtung 1 direkt mit der Steuer- und Auswertungseinheit 4 des Laserscanners verbunden sein sollte, oder ein entsprechendes Signal an eine Steuerung kommunizieren, die mit der Reinigungsvorrichtung 1 verbunden ist und diese steuert, so dass die Reinigungsvorrichtung 1 gemäß dem Signal aktiviert werden kann.
  • In dem Laserscanner kann auch eine separate Sensoreinheit vorgesehen sein, die für die Bestimmung des Verschmutzungsgrads der Frontscheibe F des Sensorkopfteils KT vorgesehen ist. Hierbei ist die separate Sensoreinheit vorzugsweise so ausgebildet, dass sie durch den ersten Abschnitt A1 der Frontscheibe F des Sensorkopfteils KT die Außenfläche AF der Frontscheibe F im Sichtbereich, das heißt die zweiten und dritten Abschnitte A2 und A3 der Frontscheibe F, des Laserscanners auf Verschmutzung überprüft. Um eine richtige Erfassung der Verschmutzung zu gewährleisten, ist es daher vorteilhaft, dass die Düsen D1 der ersten Gruppe den ersten Abschnitt A1 der Frontscheibe F direkt unterhalb der Reinigungsvorrichtung 1 zuallererst abstrahlen. Daher sind die Düsen D1 der ersten Gruppe zuerst zu aktivieren. Erst wenn die zweiten und dritten Abschnitte A2 und A3 der Frontscheibe F als verschmutzt detektiert werden, werden die Düsen D2 und D3 der zweiten und dritten Gruppe von Düsen aktiviert, wodurch eine effiziente Reinigung der Frontscheibe F des Sensorkopfteils KT möglich ist.
  • Die Reinigungsvorrichtung 1 kann auf die Art und Weise zum Einsatz gebracht werden, indem zum einen die Reinigungsvorrichtung 1 an einem bereits in Betrieb befindlichen optoelektronischen Sensor S angebracht bzw. nachgerüstet wird oder zum anderen an einem neuen optoelektronischen Sensor S vormontiert ausgeliefert wird.
  • Bei einer Nachrüstung ist das zweiteilige Gehäuse G der Reinigungsvorrichtung 1 an dem Sensorbasisteil BT zu montieren, so dass die Düsen D1 bis D3 auf die Außenfläche AF der Frontscheibe F des Sensorkopfteils KT gerichtet sind.
  • Bei einem neuen Sensor S ist das zweiteilige Gehäuse G ebenfalls an dem Sensorbasisteil BT vormontiert und der Sensor S ist zusammen mit der Reinigungsvorrichtung 1 in seiner Betriebsposition anzubringen.
  • In beiden Fällen sind die Düsen D1 bis D3 der Reinigungsvorrichtung 1 optimal auf die Außenfläche AF der Frontscheibe F des Sensorkopfteils KT ausgerichtet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Reinigungsvorrichtung
    2
    Lichtsendereinheit
    3
    Lichtempfänger
    4
    Steuer- und Auswertungseinheit
    A1, A2, A3
    Erster, zweiter, dritter Abschnitt der Frontscheibe
    AF
    Außenfläche
    BT
    Sensorbasisteil
    D1, D2, D3
    Düsen
    E
    horizontale Ebene
    F
    Frontscheibe
    G
    Gehäuse
    KT
    Sensorkopfteil
    LA
    Längsachse
    R1, R2 erste
    und zweite Reihe von Düsen
    RL1, RL2
    erste und zweite Reinigungslinie
    S
    optoelektronischer Sensor
    SC
    Scanebene
    SG
    Sensorgehäuse
    T
    Auftreffpunkt des Reinigungsmittels
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 20080072393 A1 [0013]

Claims (15)

  1. Reinigungsvorrichtung (1) für einen optoelektronischen Sensor (S), der ein Sensorgehäuse (SG) mit einer Frontscheibe (F) aufweist, umfassend: ein Gehäuse (G), eine Leitung für ein Reinigungsmittel, und eine Mehrzahl von Düsen (D1, D2), die in dem Gehäuse (G) vorgesehen sind, um das Reinigungsmittel mittels der Düsen (D1, D2) in Richtung einer Außenfläche (AF) der Frontscheibe (F) abzustrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (D1, D2) derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass stationäre Auftreffpunkte (T) des abgestrahlten Reinigungsmittels auf der Außenfläche (AF) der Frontscheibe (F) zwei zueinander beabstandete Reinigungslinien (RL1, RL2) bilden.
  2. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (G) der Reinigungsvorrichtung (1) in einer Betriebsposition, die in einer zu dem optoelektronischen Sensor (S) ausgerichteten Ebene (E) liegt, an dem Sensorgehäuse (SG) des optoelektronischen Sensors (S) derart montiert ist, dass eine Längsachse (LA) des optoelektronischen Sensors (S) senkrecht zu der Ebene (E) steht.
  3. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (D1, D2) in dem Gehäuse (G) der Reinigungsvorrichtung (1) bogen- oder U-förmig, insbesondere mit konzentrischen Abschnitten, in der ausgerichteten Ebene (E) und um die Längsachse (LA) des optoelektronischen Sensors (S) angeordnet und in Richtung der Frontscheibe (F) gerichtet sind.
  4. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (D1) in eine erste Gruppe unterteilbar und derart ausgerichtet sind, um einen direkt an der ausgerichteten Ebene (E) liegenden ersten Abschnitt der Frontscheibe (F) abzustrahlen.
  5. Reinigungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (D2, D3) in eine zweite und eine dritte Gruppe unterteilbar sind, wobei die zweite Gruppe von Düsen (D2) ausgebildet ist, eine erste Reinigungslinie (RL1) auf einen zweiten Abschnitt (A1) der Frontscheibe (F) abzustrahlen, und die dritte Gruppe von Düsen (D3) ausgebildet ist, eine zweite Reinigungslinie (RL2) auf einen dritten Abschnitt (A2) der Frontscheibe (F) abzustrahlen.
  6. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bis dritte Gruppe von Düsen (D1, D2, D3) zeitlich nacheinander aktivierbar sind und/oder die erste Gruppe von Düsen (D1) mit einem gleichen oder größeren Druck als die zweite und dritte Gruppe von Düsen (D2, D3) aktivierbar sind.
  7. Reinigungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsmittel aus einer Flüssigkeit und/oder Druckluft, insbesondere zuerst aus einer Flüssigkeit und dann aus Druckluft, besteht.
  8. Reinigungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) entsprechend einem, insbesondere vorprogrammierten, Reinigungszyklus und/oder einer Erfassung eines Verschmutzungsgrads der Frontscheibe (F) des Sensorgehäuses (SG) aktivierbar ist.
  9. Reinigungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (1) eine separate Steuerung aufweist, die mit dem optoelektronischen Sensor (S) verbunden ist, oder mit einer Steuer- und Auswertungseinheit (4) des optoelektronischen Sensors (S) verbunden ist, wobei die Steuer- und Auswertungseinheit (4) ausgebildet ist, die Reinigungsvorrichtung (1) zu aktivieren und zu deaktivieren.
  10. Reinigungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihe von Düsen (D2, D3) im Gehäuse (G) vorgesehen ist, wobei die Düsen (D2, D3) alternierend zwischen zwei Anstellwinkeln der Düsen (D2, D3) wechseln, oder dass zwei Reihen (R1, R2) von Düsen (D2, D3) mit einem Anstellwinkel innerhalb der Reihe (R1, R2) der Düsen (D2, D3) im Gehäuse (G) vorgesehen sind, wobei der Anstellwinkel der Düsen (D2, D3) der beiden Reihen (R1, R2) gleich sind.
  11. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (D2, D3) der beiden Reihen (R1, R2) in einer Reihenrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.
  12. Optoelektronischer Sensor (S) zum Erfassen zumindest eines Objektes, umfassend: einen Lichtempfänger (3) zum Erzeugen eines das erfasste Objekt repräsentierenden Signals, eine Steuer- und Auswertungseinheit (4), die ausgebildet ist, aus dem Signal Informationen über das Objekt zu gewinnen, und ein Sensorgehäuse (SG) mit einer Frontscheibe (F), gekennzeichnet durch eine Reinigungsvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11.
  13. Optoelektronischer Sensor (S) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (S) aus einem Sensorbasisteil (BT) und einem die Frontscheibe (F) aufweisenden Sensorkopfteil (KT) gebildet ist, wobei die Reinigungsvorrichtung (1) in der zwischen dem Sensorbasis- und Sensorkopfteil (BS, KT) befindlichen ausgerichteten Ebene (E) angeordnet ist.
  14. Optoelektronischer Sensor (S) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (S) als einen Laserscanner ausgebildet ist, umfassend eine Lichtsendereinheit (2) zum Aussenden zumindest eines Abtaststrahls, wobei der Abtaststrahl ausgebildet ist, eine bezogen auf ein Gravitationsfeld horizontale Scanebene (SC) periodisch abzutasten, einen Lichtempfänger (3) zum Erzeugen eines Signals aus dem von einem Objekt remittierten Abtaststrahl, und eine Steuer- und Auswertungseinheit (4), wobei Düsen (D1, D2, D3) einer Reinigungsvorrichtung (1) in einer ausgerichteten Ebene angeordnet sind und die ausgerichtete Ebene (E) versetzt, insbesondere parallel, zu der Scanebene (SC) vorgesehen ist.
  15. Verfahren zum Betreiben einer Reinigungsvorrichtung (1) für einen optoelektronischen Sensor (S), wobei der Sensor (S) ein Sensorgehäuse (SG) mit einer Frontscheibe (F) und einer Längsachse (LA) aufweist, und die Reinigungsvorrichtung (1) ein mit einer Mehrzahl von Düsen (D1, D2, D3), die in einer Ebene angeordnet sind, ausgestattetes Gehäuse (G) und eine Leitung für ein Reinigungsmittel aufweist, umfassend die Schritte: - Montieren der Reinigungsvorrichtung (1) derart in einer Betriebsposition an den Sensor (S), dass das Gehäuse (G) der Reinigungsvorrichtung (1) bezogen auf ein Gravitationsfeld in einer ausgerichteten, insbesondere horizontalen Ebene (E) angeordnet und die Längsachse (LA) des Sensorgehäuses (SG) senkrecht zu der ausgerichteten Ebene (E) ausgerichtet ist, wobei das Gehäuse (G) der Reinigungsvorrichtung (1) die Frontscheibe (F) balkonartig beschattet und die in mindestens zwei Gruppen eingeteilten Düsen (D1, D2, D3) der Reinigungsvorrichtung (1) auf die Frontscheibe (F) gerichtet sind, - Aktivieren der einen Gruppe von Düsen (D1), die das Reinigungsmittel derart auf die Frontscheibe (F) abstrahlen, dass ein direkt an der ausgerichteten Ebene (E) liegender erster Abschnitt (A1) der Frontscheibe (F) abgestrahlt wird, - Aktivieren der einen Gruppe von Düsen (D2), die das Reinigungsmittel derart auf die Frontscheibe (F) abstrahlen, dass eine erste Reinigungslinie (RL1) aus Reinigungsmittel einen zweiten Abschnitt (A2) der Frontscheibe (F) abstrahlt, und - Aktivieren der anderen Gruppe von Düsen (D3), die das Reinigungsmittel derart auf die Frontscheibe (F) abstrahlen, dass eine zweite Reinigungslinie (RL2) aus Reinigungsmittel einen dritten Abschnitt (A3) der Frontscheibe (F) abstrahlt, wobei die erste und zweite Reinigungslinie (RL1, RL2) zueinander beabstandet und insbesondere horizontal sind und der zweite bestrahlte Abschnitt (A2) näher an der ausgerichteten Ebene (E) als der dritte bestrahlte Abschnitt (A3) vorgesehen ist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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DE102011103349A1 (de) 2011-05-27 2012-11-29 Audi Ag Multifunktionales Pulslaufzeitsensorsystem

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