DE102021214532A1

DE102021214532A1 - Lidarvorrichtung, Fahrzeug mit einer Lidarvorrichtung und Reinigungseinheit für eine Lidarvorrichtung

Info

Publication number: DE102021214532A1
Application number: DE102021214532.9A
Authority: DE
Inventors: Janos Simonovics; Peter Deak; Gyorgy Szabo; Michael Schäuble; Mate Hornyak; Zoltan Gyonyoru
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-12-16
Filing date: 2021-12-16
Publication date: 2023-06-22
Also published as: CN116265299A

Abstract

Es wird eine Lidarvorrichtung (10a; 10b) mit zumindest einer Lidareinheit (12a; 12b) und zumindest einer Abdeckeinheit (14a; 14b), welche die Lidareinheit (12a; 12b) abdeckt, und mit einer Reinigungseinheit (16a; 16b), die zumindest eine Wischereinheit (18a; 18b) zu einer mechanischen Reinigung der Abdeckeinheit (14a; 14b) aufweist, wobei die Reinigungseinheit (16a; 16b) zumindest eine Hebeeinheit (20a; 20b) zu einer Abhebung der Wischereinheit (18a; 18b) von der Abdeckeinheit (14a; 14b) in zumindest einem Betriebszustand umfasst, vorgeschlagen.

Description

Stand der Technik
Es sind bereits verschiedene Lidarvorrichtungen vorgeschlagen worden.
Offenbarung der Erfindung
Es wird eine Lidarvorrichtung vorgeschlagen mit zumindest einer Lidareinheit, mit zumindest einer Abdeckeinheit, welche die Lidareinheit abdeckt, und mit einer Reinigungseinheit, die zumindest eine Wischereinheit zu einer mechanischen Reinigung der Abdeckeinheit aufweist, wobei die Reinigungseinheit zumindest eine Hebeeinheit zu einer Abhebung der Wischereinheit von der Abdeckeinheit in zumindest einem Betriebszustand umfasst.
Die Lidarvorrichtung ist insbesondere zumindest ein Teil, bevorzugt zumindest eine Unterbaugruppe, zumindest eines Lidarsystems, insbesondere einer Lidarsensor-Baugruppe. Die Lidarvorrichtung kann insbesondere auch das gesamte Lidarsystem, insbesondere die gesamte Lidarsensor-Baugruppe, umfassen. Die Lidareinheit ist beispielsweise an einem Fahrzeug zur Umgebungserfassung, insbesondere für autonomes Fahren, auf Baustellen zur Vermessung von Gebäuden, zu einem Abscannen von 3D-Konturen und/oder im Labor für Forschungszwecke vorgesehen. Die Lidareinheit umfasst zumindest ein Lidarsensorelement. Insbesondere ist die Lidarvorrichtung, und zwar insbesondere mittels des zumindest einen Lidarsensorelements, zu einem Erfassen und/oder Vermessen von Objekten vorgesehen. Vorzugsweise ist die Lidarvorrichtung zu einem Einsatz an einem Fahrzeug vorgesehen, insbesondere kann die Lidarvorrichtung Teil des Fahrzeugs sein. Denkbar wäre zudem, dass die Lidarvorrichtung an dem Fahrzeug nachrüstbar ist. Beispielsweise könnte die Lidarvorrichtung zusätzlich zu einem bereits bestehenden Lidarsystem des Fahrzeugs an dem Fahrzeug nachrüstbar sein. Vorzugsweise ist die Lidarvorrichtung, insbesondere als Teil des Lidarsystems, zu einem Erfassen von Objekten, insbesondere in einer Umgebung des Fahrzeugs, vorgesehen. Vorzugsweise ist die Lidarvorrichtung zu einem Erfassen von Objekten mit dem Fahrzeug, vorzugsweise in einem Dachbereich, einem Frontbereich und/oder einem Heckbereich des Fahrzeugs, gekoppelt. Insbesondere könnte das Fahrzeug mehrere Lidarvorrichtungen aufweisen.
Das Fahrzeug kann als ein Straßenfahrzeug, beispielsweise ein PKW oder ein LKW oder dergleichen, als ein Schienenfahrzeug wie beispielsweise ein Zug, ein Triebwagen, eine Straßenbahn oder dergleichen oder als ein Wasserfahrzeug wie beispielsweise ein Schiff, ein Boot oder dergleichen ausgebildet sein. Zudem wäre denkbar, dass das Fahrzeug als ein Reinigungsfahrzeug, insbesondere als ein Reinigungsroboter, beispielsweise als ein Wischroboter und/oder als ein Staubsaugroboter, ausgebildet ist.
Die Abdeckeinheit deckt die Lidareinheit insbesondere nach außen hin ab. Vorzugsweise weist die Abdeckeinheit zumindest ein Abdeckelement auf. Das Abdeckelement ist vorzugsweise transparent ausgebildet. Es ist denkbar, dass das Abdeckelement zumindest teilweise und insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig aus Glas oder dergleichen gebildet ist. Das Abdeckelement ist als eine Scheibe oder dergleichen ausgebildet. Unter „zumindest im Wesentlichen vollständig“ kann zu zumindest 50 %, bevorzugt zu zumindest 75 % und besonders bevorzugt zu zumindest 90 % eines Gesamtvolumens und/oder einer Gesamtmasse eines Objekts, insbesondere des Federelements, verstanden werden. Bevorzugt ist das Abdeckelement zumindest teilweise und besonders bevorzugt zumindest im Wesentlichen vollständig aus einem Kunststoff gebildet. Die Abdeckeinheit ist vorzugsweise dazu vorgesehen, die Lidareinheit vor Umwelteinflüssen zu schützen, beispielsweise vor Niederschlag, insbesondere Regen, Schnee und/oder Eis, und/oder vor Staub und/oder Schmutz. Die Wischereinheit weist vorzugsweise zumindest ein Wischblatt auf. Das Wischblatt umfasst insbesondere zumindest eine Halteschiene. Bevorzugt weist das Wischblatt zumindest eine Wischleiste auf, die an der Halteschiene, insbesondere lösbar, angeordnet ist. Die Wischleiste ist beispielsweise als ein Wischgummi oder dergleichen ausgebildet. Die Abdeckeinheit, insbesondere das Abdeckelement, weist vorzugsweise eine der Wischereinheit, insbesondere dem Wischblatt, zugewandte Oberfläche auf. Die Oberfläche ist bevorzugt eben ausgebildet. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass die Oberfläche gekrümmt ausgebildet ist.
Die Wischereinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, die Abdeckeinheit, vorzugsweise das Abdeckelement, mechanisch, und zwar insbesondere mittels eines mechanischen Bauteils, zu reinigen. Insbesondere ist das mechanische Bauteil von Luft und/oder Wasser verschieden ausgebildet. Die Reinigungseinheit könnte zu einer zusätzlichen Reinigung der Abdeckeinheit, insbesondere des Abdeckelements, mittels eines Reinigungsfluids vorgesehen sein. Denkbar wäre, dass die Reinigungseinheit zumindest eine und vorzugsweise eine Mehrzahl von Fluiddüsen aufweist, welche dazu vorgesehen sind, in dem Betriebszustand das Reinigungsfluid auf die Abdeckeinheit, bevorzugt das Abdeckelement, zu sprühen. Beispielsweise könnten die Fluiddüsen an eine bereits in dem Fahrzeug bestehende Fluidversorgungseinheit angeschlossen sein. Denkbar wäre zudem, dass die Reinigungseinheit eine separate Fluidversorgungseinheit aufweist, welche beispielsweise zumindest eine Fluidversorgungsleitung, zumindest einen Fluidtank und zumindest eine Fluidpumpe umfasst. Beispielsweise könnten die Fluiddüsen lediglich bei Bedarf das Reinigungsfluid auf die Abdeckeinheit, bevorzugt das Abdeckelement, sprühen. Hierzu könnte beispielsweise eine Kopplung zu zumindest einem an dem Fahrzeug vorhandenen Regensensor vorgesehen sein.
Die Reinigungseinheit weist vorzugsweise zum Antrieb der Wischereinheit eine Transporteinheit auf, welche insbesondere dazu vorgesehen ist, die Wischereinheit zu der Reinigung der Abdeckeinheit, insbesondere des Abdeckelements, über die Abdeckeinheit, bevorzugt das Abdeckelement, zu bewegen, und zwar insbesondere translatorisch, vorzugsweise geradlinig oder krummlinig. Die Transporteinheit umfasst bevorzugt eine Antriebseinheit, beispielsweise einen Elektromotor oder dergleichen, um die Wischereinheit zu einer Bewegung, insbesondere einer Wischbewegung in einem Reinigungszustand der Wischereinheit, anzutreiben. Insbesondere in dem Reinigungszustand der Wischereinheit reinigt die Wischereinheit die Abdeckeinheit mechanisch. Vorzugsweise in dem Reinigungszustand bewegt die Transporteinheit die Wischereinheit zu der Reinigung des Abdeckelements translatorisch, bevorzugt linear, und insbesondere bidirektional, über die Abdeckeinheit, insbesondere das Abdeckelement. Besonders bevorzugt bewegt die Transporteinheit die Wischereinheit in dem Reinigungszustand zumindest im Wesentlichen vollflächig entlang der Abdeckeinheit, insbesondere des Abdeckelements, vorzugsweise zur vollflächigen mechanischen Reinigung der Abdeckeinheit, insbesondere des Abdeckelements. Unter „zumindest im Wesentlichen vollflächig“ sollen insbesondere über zumindest 50 %, bevorzugt über zumindest 75 % und besonders bevorzugt über zumindest 90 % von einer Gesamtfläche einer Oberfläche eines Objekts, insbesondere des Abdeckelements, verstanden werden.
Bevorzugt ist die Hebeeinheit derart ausgebildet, dass die Hebeeinheit die Wischereinheit durch eine mittels der Transporteinheit erzeugte Bewegung, insbesondere Wischbewegung, von der Abdeckeinheit abhebt. In dem Betriebszustand, in dem die Hebeeinheit die Wischereinheit von der Abdeckeinheit abhebt, ist die Wischereinheit beispielsweise in einem Ruhezustand oder in einem Reinigungszustand, in dem sich die Wischereinheit in einem Umkehrpunkt einer durch die Transporteinheit erzeugbaren Wischbewegung der Wischereinheit befindet. Bevorzugt befindet sich die Wischereinheit in dem Ruhezustand an dem Umkehrpunkt. Es ist auch denkbar, dass die Hebeeinheit derart ausgebildet ist, dass die Hebeeinheit die Wischereinheit in einem Bereich des Umkehrpunkts von der Abdeckeinheit abhebt. Vorzugsweise ist eine Erstreckung des Bereichs um den Umkehrpunkt, in dem die Hebeeinheit die Wischereinheit von der Abdeckeinheit abhebt, abhängig von einer Ausgestaltung und/oder Anordnung eines Anlaufelements der Hebeeinheit, gegen welches die Wischereinheit während einer Wischbewegung anläuft und welches die Wischereinheit von der Abdeckeinheit abhebt. Es ist auch denkbar, dass die Hebeeinheit eine Antriebseinheit, beispielsweise einen Elektromotor oder dergleichen, aufweist, um die Wischereinheit von der Abdeckeinheit abzuheben, insbesondere unabhängig von dem Anlaufelement, vorzugsweise an einer beliebigen Position der Wischereinheit auf der Abdeckeinheit, insbesondere des Abdeckelements. Ferner ist alternativ denkbar, dass die Transporteinheit die Wischereinheit in einem von der Abdeckeinheit abgehobenen Zustand bewegt. Die Lidareinheit ist insbesondere in dem Reinigungszustand der Wischereinheit und dem Ruhezustand der Wischereinheit betriebsbereit, vorzugsweise für einen Erfassungsvorgang. Vorzugsweise bewegt die Hebeeinheit das Wischblatt in dem Betriebszustand relativ zu der Abdeckeinheit, insbesondere relativ zu der Oberfläche der Abdeckeinheit. Bevorzugt bewegt die Hebeeinheit das Wischblatt in dem Betriebszustand derart relativ zu der Abdeckeinheit, dass die Wischleiste von der Abdeckeinheit abhebt. In dem Betriebszustand, in dem die Wischereinheit von der Abdeckeinheit, insbesondere dem Abdeckelement, abgehoben ist, ist die Abdeckeinheit, insbesondere das Abdeckelement, vorzugsweise frei von einer Reinigung durch die Wischereinheit.
Die Transporteinheit umfasst beispielsweise zumindest eine Führungseinheit zu einer Führung einer Bewegung der Wischereinheit bei einer Wischbewegung, insbesondere in einem Reinigungszustand. Die Führungseinheit umfasst beispielsweise zumindest eine Führungsschiene, entlang der die Wischereinheit bewegbar ist. Bevorzugt weist die Führungsschiene eine Form auf, die der Abdeckeinheit, vorzugsweise dem Abdeckelement, insbesondere der Oberfläche des Abdeckelements, entspricht. Besonders bevorzugt ist ein Verlauf der Führungsschiene zumindest im Wesentlichen parallel zu einem Verlauf der Oberfläche des Abdeckelements. Unter „im Wesentlichen parallel“ kann hier eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Vorzugsweise ist die Führungsschiene entlang ihrer Längserstreckung gerade ausgebildet. Eine Haupterstreckungsachse der Führungsschiene verläuft insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsebene der Abdeckeinheit, vorzugsweise der Oberfläche des Abdeckelements. Unter einer „Haupterstreckungsachse“ eines Objekts kann dabei insbesondere eine Achse verstanden werden, welche parallel zu einer längsten Kante eines kleinsten geometrischen Quaders verläuft, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt. Unter einer „Haupterstreckungsebene“ einer Baueinheit oder eines Elements kann eine Ebene verstanden werden, welche parallel zu einer größten Seitenfläche eines kleinstmöglichen gedachten Quaders ist, welcher die Baueinheit gerade noch vollständig umschließt, und insbesondere durch den Mittelpunkt des Quaders verläuft. Alternativ ist denkbar, dass die Führungsschiene entlang ihrer Längserstreckung gekrümmt ausgebildet ist.
Die Führungseinheit umfasst bevorzugt zumindest einen Führungsschlitten, der insbesondere an der Führungseinheit gelagert angeordnet ist. Der Führungsschlitten ist vorzugsweise entlang der Führungsschiene bewegbar. Die Wischereinheit ist insbesondere an dem Führungsschlitten befestigt. Vorzugsweise ist die Wischereinheit über den Führungsschlitten entlang der Führungsschiene bewegbar.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Lidarvorrichtung kann vorteilhaft eine besonders langlebige Wischereinheit realisiert werden. Vorteilhaft kann eine besonders geringe Beanspruchung der Wischereinheit, insbesondere in einem Ruhezustand der Wischereinheit, erreicht werden. Es kann vorteilhaft einer erneuten Verteilung von einem bereits mittels der Wischereinheit abgewischten Fluid und/oder Schmutz auf der Abdeckeinheit besonders einfach und effektiv entgegengewirkt werden. Damit kann vorteilhaft eine besonders hohe Reinigungseffizienz, insbesondere hinsichtlich einer Transmissionsrate der Lidareinheit erreicht werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Hebeeinheit die Wischereinheit in dem Betriebszustand von der Abdeckeinheit translatorisch wegbewegt. Insbesondere bewegt die Hebeeinheit in dem Betriebszustand zumindest das Wischblatt, vorzugsweise die Halteschiene und/oder die Wischleiste, von der Abdeckeinheit, insbesondere dem Abdeckelement, translatorisch weg. Bevorzugt bewegt die Hebeeinheit die Wischereinheit in dem Betriebszustand geradlinig von der Abdeckeinheit weg. Alternativ ist denkbar, dass die Hebeeinheit die Wischereinheit in dem Betriebszustand krummlinig von der Abdeckeinheit wegbewegt. Ferner ist alternativ auch denkbar, dass durch die Hebeeinheit eine Drehbewegung, bevorzugt eine Kippbewegung, der Wischereinheit relativ zur Abdeckeinheit erzeugbar ist, insbesondere um die Wischereinheit von der Abdeckeinheit abzuheben. Vorteilhaft kann ein Kontakt der Wischereinheit mit der Abdeckeinheit besonders gleichmäßig unterbrochen werden. Vorteilhaft kann eine einseitige, insbesondere punktuelle, Beanspruchung der Wischleiste bei einer Kontaktunterbrechung der Wischereinheit mit der Abdeckeinheit vermieden werden. Vorteilhaft kann eine besonders gleichmäßige Reinigung der Abdeckeinheit erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Hebeeinheit die Wischereinheit in dem Betriebszustand in einem, insbesondere dem zuvor bereits genannten, Umkehrpunkt einer Wischbewegung von der Abdeckeinheit abhebt. Es ist denkbar, dass die Hebeeinheit die Wischereinheit in dem Bereich des Umkehrpunkts einer Wischbewegung der Wischereinheit von der Abdeckeinheit abhebt. Insbesondere bewegt die Transporteinheit die Wischereinheit zur Reinigung der Abdeckeinheit zwischen zwei Umkehrpunkten, vorzugsweise dem Umkehrpunkt und einem weiteren Umkehrpunkt. Die zwei Umkehrpunkte befinden sich vorzugsweise an Positionen, die zwei zueinander abgewandten Endbereichen der Abdeckeinheit, insbesondere des Abdeckelements, entsprechen. Bevorzugt hebt die Hebeeinheit die Wischereinheit in den zwei Umkehrpunkten einer Wischbewegung der Wischereinheit von der Abdeckeinheit ab. Die Reinigungseinheit weist vorzugsweise eine Steuer- oder Regeleinheit zumindest zur Steuerung oder Regelung der Transporteinheit auf. Die Steuer- oder Regeleinheit umfasst insbesondere zumindest einen Prozessor und ein Speicherelement sowie ein auf dem Speicherelement gespeichertes Betriebsprogramm. Das Speicherelement ist vorzugsweise als digitales Speichermedium, beispielsweise als eine Festplatte oder dergleichen ausgebildet. Vorteilhaft kann einer erneuten Verteilung von bereits mittels der Wischereinheit abgewischtem Fluid und/oder Schmutz besonders einfach und effektiv entgegengewirkt werden. Vorteilhaft kann eine besonders effiziente Reinigung der Abdeckeinheit realisiert werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Hebeeinheit ein, insbesondere das zuvor bereits genannte, Anlaufelement aufweist, gegen welches die Wischereinheit während einer Wischbewegung anläuft und welches die Wischereinheit von der Abdeckeinheit abhebt. Eine Position des zumindest einen Umkehrpunkts entspricht insbesondere einer Position des Anlaufelements. Alternativ ist auch denkbar, dass das Anlaufelement an einer von dem Umkehrpunkt verschiedenen Position angeordnet ist. Das Anlaufelement wirkt vorzugsweise mit der Wischereinheit zusammen, um die Wischereinheit von der Abdeckeinheit, insbesondere dem Abdeckelement, abzuheben. Bevorzugt läuft die Wischereinheit in dem Bereich des Umkehrpunkts einer Wischbewegung gegen das Anlaufelement an, insbesondere derart, dass die Wischereinheit von der Abdeckeinheit, vorzugsweise dem Abdeckelement, abhebt. Bevorzugt ist an einer Position des weiteren Umkehrpunkts einer Wischbewegung, ein weiteres Anlaufelement der Hebeeinheit angeordnet. Das Anlaufelement und/oder das weitere Anlaufelement sind/ist vorzugsweise auf der Führungsschiene angeordnet. Bevorzugt sind/ist das Anlaufelement und/oder das weitere Anlaufelement einstückig mit der Führungsschiene ausgebildet. Unter „einstückig“ kann zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Alternativ ist denkbar, dass das Anlaufelement relativ zu der Führungsschiene beweglich, insbesondere drehbar, gelagert angeordnet ist, bevorzugt an der Führungsschiene beweglich, insbesondere drehbar, gelagert angeordnet ist. Alternativ ist auch denkbar, dass das Anlaufelement und/oder das weitere Anlaufelement lösbar, insbesondere zerstörungsfrei lösbar, an der Führungsschiene angeordnet sind. Ferner ist alternativ denkbar, dass die Führungsschiene mehrere, insbesondere voneinander beabstandete, Befestigungselemente, beispielsweise Rastpositionen oder dergleichen, zu einer variablen Anordnung des zumindest einen Anlaufelements aufweist. Bevorzugt ist das Anlaufelement zumindest in dem Betriebszustand relativ zu der Führungsschiene positionsfest angeordnet. Vorteilhaft kann konstruktiv einfach eine Hebeeinheit zu einer Abhebung der Wischereinheit von der Abdeckeinheit realisiert werden. Vorteilhaft kann konstruktiv einfach eine Reinigungseffizienz und eine Langlebigkeit einer Wischereinheit verbessert werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Anlaufelement rampenartig oder rollenartig ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Anlaufelement als eine Rampe oder als eine Rolle ausgebildet. Das Anlaufelement weist insbesondere eine Anlauffläche auf, die vorzugsweise mit der Wischereinheit zu einer Abhebung der Wischereinheit von der Abdeckeinheit, bevorzugt dem Abdeckelement, zusammenwirkt. Es ist denkbar, dass die Anlauffläche zumindest teilweise eben und/oder zumindest teilweise gekrümmt ausgebildet ist. Insbesondere ist denkbar, dass die Anlauffläche die Form einer Mantelfläche eines Kreiszylinders aufweist, vorzugsweise bei einem rollenartig ausgebildeten Anlaufelement. Das rampenartig ausgebildete Anlaufelement ist zumindest in dem Betriebszustand relativ zu der Führungsschiene unbeweglich. Das rollenartig ausgebildete Anlaufelement ist zumindest in dem Betriebszustand beweglich, insbesondere drehbar, relativ zu der Führungsschiene. Eine Drehachse des rollenartig ausgebildeten Anlaufelements ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer durch die Transporteinheit erzeugbaren Bewegung, insbesondere einer Wischbewegung, der Wischereinheit. Unter „im Wesentlichen senkrecht“ kann eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung verstanden werden, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Projektionsebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Eine Hebeachse der Wischereinheit, entlang der die Wischereinheit durch die Hebeeinheit bewegbar ist, verläuft bevorzugt zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer durch die Transporteinheit erzeugbaren Bewegung, vorzugsweise einer Wischbewegung, der Wischereinheit. Vorzugsweise verläuft die Anlauffläche des Anlaufelements, insbesondere des rampenartig ausgebildeten Anlaufelements, abgewinkelt, und bevorzugt verschieden von einem rechten Winkel, zu einer Bewegungsachse der durch die Transporteinheit erzeugbaren Bewegung, vorzugsweise einer Wischbewegung, der Wischereinheit. Alternativ ist auch denkbar, dass die Anlauffläche zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der durch die Transporteinheit erzeugbaren Bewegung, vorzugsweise einer Wischbewegung, der Wischereinheit oder der durch die Hebeeinheit erzeugbaren Bewegung der Wischereinheit verläuft. Das Anlaufelement und das weitere Anlaufelement sind vorzugsweise zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet. Unter „zumindest im Wesentlichen identisch“ kann insbesondere bis auf eine Spiegelung, vorzugsweise eine Punktspiegelung, besonders bevorzugt bis auf eine Achsenspiegelung, identisch verstanden werden. Alternativ ist auch denkbar, dass das Anlaufelement verschieden von dem weiteren Anlaufelement ausgebildet ist. Die Wischereinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Kontaktfläche, die zu einer Abhebung der Wischereinheit von der Abdeckeinheit mit dem Anlaufelement zusammenwirkt. Es ist denkbar, dass die Kontaktfläche eben oder gekrümmt ausgebildet ist. Bevorzugt verläuft die Kontaktfläche abgewinkelt, und insbesondere verschieden von einem rechten Winkel, zu der Bewegungsachse der durch die Transporteinheit erzeugbaren Bewegung, vorzugsweise einer Wischbewegung, der Wischereinheit. Insbesondere verläuft die Kontaktfläche abgewinkelt, und bevorzugt verschieden von einem rechten Winkel, zu der durch die Hebeeinheit erzeugbaren Bewegung der Wischereinheit. Alternativ ist auch denkbar, dass die Kontaktfläche zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsachse der durch die Transporteinheit erzeugbaren Bewegung, vorzugsweise einer Wischbewegung, der Wischereinheit oder zu der durch die Hebeeinheit erzeugbaren Bewegung der Wischereinheit entlang der Hebeachse verläuft. Vorteilhaft kann konstruktiv einfach eine schonende und besonders zuverlässige Abhebung der Wischereinheit von der Abdeckeinheit oder eine besonders schonende Abhebung der Wischereinheit von der Abdeckeinheit realisiert werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Reinigungseinheit eine Gleithülse aufweist, in welcher ein Gleitelement der Wischereinheit gelagert ist, welches während einer Wischbewegung gegen das Anlaufelement anläuft. Die Kontaktfläche der Wischereinheit ist bevorzugt durch das Gleitelement gebildet. Die Gleithülse ist vorzugsweise durch den Führungsschlitten gebildet. Vorzugsweise weist die Wischereinheit einen Wischarm auf. Das Wischblatt ist insbesondere an dem Wischarm befestigt. Es ist denkbar, dass das Wischblatt lösbar, insbesondere zerstörungsfrei lösbar, an dem Wischarm befestigt ist oder dass zumindest die Halteschiene des Wischblatts einstückig mit dem Wischarm ausgebildet ist. Bevorzugt sind der Wischarm und das Wischblatt, insbesondere zumindest die Halteschiene, zumindest in dem Betriebszustand starr miteinander verbunden. Das Gleitelement ist insbesondere durch den Wischarm gebildet. Alternativ ist auch denkbar, dass die Reinigungseinheit ein Gleitelement aufweist, auf dem eine Gleithülse der Wischereinheit gelagert ist, wobei die Gleithülse während einer Wischbewegung gegen das Anlaufelement anläuft. Beispielweise ist das Gleitelement alternativ durch den Führungsschlitten und die Gleithülse durch den Wischarm der Wischereinheit gebildet, wobei insbesondere die Kontaktfläche durch die Gleithülse gebildet ist. Vorteilhaft kann konstruktiv einfach eine Hebeeinheit zu einer Abhebung der Wischereinheit von der Abdeckeinheit zur Verfügung gestellt werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Reinigungseinheit ein elastisches Element umfasst, welches die Wischereinheit zumindest teilweise zumindest in einem Betriebszustand mit einer in Richtung der Abdeckeinheit gerichteten Kraft beaufschlagt. Vorzugsweise ist das elastische Element dazu vorgesehen, die Wischereinheit zumindest teilweise in einem mittels der Hebeeinheit erzeugbaren von der Abdeckeinheit abgehobenen Zustand mit einer in Richtung der Abdeckeinheit gerichteten Kraft zu beaufschlagen, insbesondere um die Wischereinheit zu einer Reinigung der Abdeckeinheit in Richtung der Abdeckeinheit zu bewegen und mit der Abdeckeinheit in Kontakt zu bringen. Bevorzugt beaufschlagt das elastische Element die Wischereinheit zumindest teilweise bei einer Wischbewegung, insbesondere in dem Reinigungszustand, mit einer in Richtung der Abdeckeinheit gerichteten Kraft. Vorteilhaft kann dadurch eine besonders effiziente Reinigung der Abdeckeinheit erreicht werden. Insbesondere beaufschlagt das elastische Element zumindest das Wischblatt, vorzugsweise die Halteschiene und/oder die Wischleiste, mit einer in Richtung der Abdeckeinheit gerichteten Kraft. Das elastische Element ist bevorzugt als Feder, insbesondere als Spiralfeder oder dergleichen, ausgebildet. Alternativ ist auch denkbar, dass das elastische Element als ein Gummiband oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes elastisches Element ausgebildet ist. Das elastische Element ist vorzugsweise an der Transporteinheit und der Wischereinheit angeordnet. Bevorzugst ist das elastische Element zwischen der Transporteinheit und der Wischereinheit angeordnet. Bevorzugt ist das elastische Element an der Gleithülse und an dem Gleitelement angeordnet. Vorteilhaft kann eine besonders zuverlässige und effektive Reinigung der Abdeckeinheit erreicht werden. Vorteilhaft kann die Wischereinheit besonders einfach und zuverlässig aus einem von der Abdeckeinheit abgehobenen Zustand wieder mit der Abdeckeinheit in Kontakt gebracht werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass durch das elastische Element in dem Betriebszustand eine Zugkraft erzeugt ist. Insbesondere streckt sich das elastische Element bei einer Abhebung der Wischereinheit von der Abdeckeinheit durch die Hebeeinheit. Alternativ ist auch denkbar, dass durch das elastische Element in dem Betriebszustand eine Druckkraft erzeugt ist, wobei eine Abhebung der Wischereinheit von der Abdeckeinheit das elastische Element staucht. Vorteilhaft kann die Wischereinheit zuverlässig und gleichzeitig besonders kompakt aus einem von der Abdeckeinheit abgehobenen Zustand wieder mit der Abdeckeinheit in Kontakt gebracht werden.
Außerdem wird ein, insbesondere das zuvor bereits genannte, Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Lidarvorrichtung vorgeschlagen. Vorzugsweise ist die Lidarvorrichtung mit dem Fahrzeug verbunden. Bevorzugt ist die Lidarvorrichtung zumindest teilweise an einer Außenseite des Fahrzeugs angeordnet. Die Lidarvorrichtung ist beispielsweise auf einem Fahrzeugdach des Fahrzeugs, an einem Frontbereich des Fahrzeugs, insbesondere an einer Motorhaube des Fahrzeugs, oder an einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Position des Fahrzeugs angeordnet. Es ist denkbar, dass die Lidarvorrichtung in das Fahrzeug, insbesondere das Fahrzeugdach, integriert ist. Es ist auch denkbar, dass die Lidarvorrichtung lösbar, vorzugsweise zerstörungsfrei lösbar, an dem Fahrzeug, insbesondere dem Fahrzeugdach, angeordnet ist. Vorteilhaft kann ein Fahrzeug mit einer besonders zuverlässigen und langlebigen Umgebungserfassung zur Verfügung gestellt werden.
Ferner wird eine, insbesondere die zuvor bereits genannte, Reinigungseinheit für eine erfindungsgemäße Lidarvorrichtung vorgeschlagen. Es ist denkbar, dass die Reinigungseinheit als nachrüstbare Einheit für die Lidarvorrichtung ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Reinigungseinheit an handelsüblichen Lidarvorrichtungen verbaut werden. Vorteilhaft kann eine besonders langlebige und effiziente Reinigungseinheit zur Verfügung gestellt werden.
Die erfindungsgemäße Lidarvorrichtung, das erfindungsgemäße Fahrzeug und/oder die erfindungsgemäße Reinigungseinheit sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Lidarvorrichtung, das erfindungsgemäße Fahrzeug und/oder die erfindungsgemäße Reinigungseinheit zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Lidarvorrichtung in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung,
2 die Lidarvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Reinigungseinheit in zwei unterschiedlichen Betriebspositionen in einer schematischen Draufsicht,
3a die Lidarvorrichtung in einer schematischen Seitenansicht,
3b eine Querschnittsdarstellung der Lidarvorrichtung entlang der Linie A-A aus 3a und
4 eine erfindungsgemäße Lidarvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Reinigungseinheit in einer alternativen Ausführung in einer schematischen Seitenansicht.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt ein Fahrzeug 30a. Das Fahrzeug 30a ist als ein Straßenfahrzeug, insbesondere als ein PKW, ausgebildet. Alternativ ist auch denkbar, dass das Fahrzeug 30a als ein LKW, als ein Schienenfahrzeug wie beispielsweise ein Zug, ein Triebwagen, eine Straßenbahn oder dergleichen oder als ein Wasserfahrzeug wie beispielsweise ein Schiff, ein Boot oder dergleichen ausgebildet ist. Ferner ist alternativ denkbar, dass das Fahrzeug 30a als ein Reinigungsfahrzeug, insbesondere als ein Reinigungsroboter, beispielsweise ein Wischroboter und/oder ein Staubsaugroboter, ausgebildet ist.
Das Fahrzeug 30a umfasst eine Lidarvorrichtung 10a. Die Lidarvorrichtung 10a ist mit dem Fahrzeug 30a verbunden. Die Lidarvorrichtung 10a ist zumindest teilweise an einer Außenseite des Fahrzeugs 30a angeordnet. Die Lidarvorrichtung 10a ist auf einem Fahrzeugdach 32a des Fahrzeugs 30a angeordnet. Alternativ ist auch denkbar, dass die Lidarvorrichtung 10a an einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Position des Fahrzeugs 30a angeordnet ist. Die Lidarvorrichtung 10a ist in das Fahrzeug 30a, insbesondere das Fahrzeugdach 32a, integriert. Es ist alternativ denkbar, dass die Lidarvorrichtung 10a lösbar, vorzugsweise zerstörungsfrei lösbar, an dem Fahrzeug 30a, insbesondere dem Fahrzeugdach 32a, angeordnet ist.
Die Lidarvorrichtung 10a weist eine Lidareinheit 12a und eine Abdeckeinheit 14a auf (vgl. auch 2, 3a und 3b), welche die Lidareinheit 12a abdeckt. Die Lidareinheit 12a ist zur Umgebungserfassung, insbesondere für autonomes Fahren, vorgesehen. Die Lidareinheit 12a umfasst beispielsweise zumindest ein Lidarsensorelement (hier nicht dargestellt). Die Lidarvorrichtung 10a ist, und zwar insbesondere mittels des zumindest einen Lidarsensorelements, zu einem Erfassen und/oder Vermessen von Objekten vorgesehen, insbesondere in einer Umgebung des Fahrzeugs 30a.
Die Abdeckeinheit 14a deckt die Lidareinheit 12a nach außen hin ab. Die Abdeckeinheit 14a umfasst zumindest ein Abdeckelement 34a. Das Abdeckelement 34a ist als eine Scheibe oder dergleichen ausgebildet. Das Abdeckelement 34a ist transparent ausgebildet. Es ist denkbar, dass das Abdeckelement 34a zumindest teilweise und insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig aus Glas oder dergleichen ausgebildet ist oder zumindest teilweise und besonders bevorzugt zumindest im Wesentlichen vollständig aus einem Kunststoff gebildet ist. Die Abdeckeinheit 14a ist dazu vorgesehen, die Lidareinheit 12a vor Umwelteinflüssen zu schützen, beispielsweise vor Niederschlag, insbesondere Regen, Schnee und/oder Eis, vor Schmutz und/oder Staub oder dergleichen.
Die Lidarvorrichtung 10a umfasst zumindest eine Reinigungseinheit 16a. Die Reinigungseinheit 16a umfasst zumindest eine Wischereinheit 18a zu einer mechanischen Reinigung der Abdeckeinheit 14a. Die Wischereinheit 18a ist dazu vorgesehen, die Abdeckeinheit 14a, insbesondere das Abdeckelement 34a, mechanisch, und zwar insbesondere mittels eines mechanischen Bauteils, zu reinigen. Das mechanische Bauteil ist von Luft und/oder Wasser verschieden ausgebildet. Die Reinigungseinheit 16a könnte zu einer zusätzlichen Reinigung der Abdeckeinheit 14a, insbesondere des Abdeckelements 34a, mittels eines Reinigungsfluids vorgesehen sein. Denkbar wäre, dass die Reinigungseinheit 16a zumindest eine und vorzugsweise eine Mehrzahl von Fluiddüsen aufweist, welche dazu vorgesehen sind, in einem Betriebszustand das Reinigungsfluid auf die Abdeckeinheit 14a, bevorzugt das Abdeckelement 34a, zu sprühen. Beispielsweise könnten die Fluiddüsen an eine bereits in dem Fahrzeug 30a bestehende Fluidversorgungseinheit angeschlossen sein. Denkbar wäre zudem, dass die Reinigungseinheit 16a eine separate Fluidversorgungseinheit aufweist, welche beispielsweise zumindest eine Fluidversorgungsleitung, zumindest einen Fluidtank und zumindest eine Fluidpumpe umfasst. Beispielsweise könnten die Fluiddüsen lediglich bei Bedarf das Reinigungsfluid auf die Abdeckeinheit 14a, insbesondere das Abdeckelement 34a sprühen. Hierzu könnte beispielsweise eine Kopplung zu zumindest einem an dem Fahrzeug 30a vorhandenen Regensensor vorgesehen sein.
Die Wischereinheit 18a weist zumindest einen Wischarm 54a und ein Wischblatt 38a auf. Das Wischblatt 38a umfasst zumindest eine Halteschiene 40a. Das Wischblatt 38a umfasst zumindest eine Wischleiste 42a, die an der Halteschiene 40a, insbesondere lösbar, angeordnet ist. Die Wischleiste 42a ist als ein Wischgummi ausgebildet. Die Abdeckeinheit 14a, insbesondere das Abdeckelement 34a, weist eine der Wischereinheit 18a, insbesondere dem Wischblatt 38a, zugewandte Oberfläche 36a auf. Die Oberfläche 36a ist eben ausgebildet. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass die Oberfläche 36a gekrümmt ausgebildet ist.
Die Reinigungseinheit 16a weist zum Antrieb der Wischereinheit 18a eine Transporteinheit 44a auf. Die Transporteinheit 44a ist dazu vorgesehen, die Wischereinheit 18a zu einer Reinigung der Abdeckeinheit 14a, insbesondere des Abdeckelements 34a, über die Abdeckeinheit 14a, bevorzugt das Abdeckelement 34a, zu bewegen, und zwar insbesondere translatorisch. Die Transporteinheit 44a umfasst zumindest eine Antriebseinheit (hier nicht dargestellt), beispielsweise einen Elektromotor oder dergleichen, um die Wischereinheit 18a zu einer Bewegung, insbesondere einer Wischbewegung, anzutreiben. Die Transporteinheit 44a bewegt die Wischereinheit 18a zwischen zwei Umkehrpunkten hin und her. Die zwei Umkehrpunkte sind an Positionen angeordnet, die zwei zueinander abgewandten Endbereichen der Abdeckeinheit 14a, insbesondere des Abdeckelements 34a, entsprechen. Die Reinigungseinheit 16a weist eine Steuer- oder Regeleinheit (hier nicht dargestellt) zumindest zur Steuerung oder Regelung der Transporteinheit 44a auf.
Die Reinigungseinheit 16a umfasst zumindest eine Hebeeinheit 20a zu einer Abhebung der Wischereinheit 18a von der Abdeckeinheit 14a in zumindest einem Betriebszustand, vorzugsweise entlang einer Hebeachse 62a der Wischereinheit 18a. Die Hebeeinheit 20a bewegt das Wischblatt 38a in dem zumindest einen Betriebszustand relativ zu der Abdeckeinheit 14a, insbesondere relativ zu der Oberfläche 36a der Abdeckeinheit 14a. Die Hebeeinheit 20a bewegt das Wischblatt 38a in dem zumindest einen Betriebszustand derart relativ zu der Abdeckeinheit 14a, dass die Wischleiste 42a von der Abdeckeinheit 14a abhebt. In dem Betriebszustand, in dem die Wischereinheit 18a von der Abdeckeinheit 14a, insbesondere dem Abdeckelement 34a, abgehoben ist, ist die Abdeckeinheit 14a, insbesondere das Abdeckelement 34a, frei von einer Reinigung durch die Wischereinheit 18a. Die Hebeeinheit 20a bewegt die Wischereinheit 18a in dem Betriebszustand von der Abdeckeinheit 14a translatorisch weg. Die Hebeeinheit 20a bewegt in dem Betriebszustand zumindest das Wischblatt 38a, vorzugsweise die Halteschiene 40a und/oder die Wischleiste 42a, von der Abdeckeinheit 14a, insbesondere dem Abdeckelement 34a, translatorisch weg. Die Hebeeinheit 20a bewegt die Wischereinheit 18a in dem Betriebszustand geradlinig von der Abdeckeinheit 14a weg. Alternativ ist denkbar, dass die Hebeeinheit 20a die Wischereinheit 18a in dem Betriebszustand krummlinig von der Abdeckeinheit 14a wegbewegt. Ferner ist alternativ auch denkbar, dass durch die Hebeeinheit 20a eine Drehbewegung, bevorzugt eine Kippbewegung, der Wischereinheit 18a relativ zur Abdeckeinheit 14a erzeugbar ist, um die Wischereinheit 18a von der Abdeckeinheit 14a abzuheben.
Die Hebeeinheit 20a hebt die Wischereinheit 18a in dem Betriebszustand in den zwei Umkehrpunkten einer Wischbewegung von der Abdeckeinheit 14a ab. In dem Betriebszustand, in dem die Hebeeinheit 20a die Wischereinheit 18a von der Abdeckeinheit 14a abhebt, ist die Wischereinheit 18a in einem Ruhezustand oder in einem Reinigungszustand, in dem sich die Wischereinheit 18a in einem der zwei Umkehrpunkte einer durch die Transporteinheit 44a erzeugbaren Wischbewegung der Wischereinheit 18a befindet. Die Wischereinheit 18a befindet sich in dem Ruhezustand an einem der zwei Umkehrpunkte. Es ist auch denkbar, dass die Hebeeinheit 20a derart ausgebildet ist, dass die Hebeeinheit 20a die Wischereinheit 18a in einem jeweiligen Bereich der zwei Umkehrpunkte von der Abdeckeinheit 14a abhebt. Die Hebeeinheit 20a weist zwei Anlaufelemente 22a auf, gegen welche die Wischereinheit 18a während einer Wischbewegung anläuft und welche die Wischereinheit 18a von der Abdeckeinheit 14a abheben. Eine Erstreckung des jeweiligen Bereichs der zwei Umkehrpunkte, in dem die Hebeeinheit 20a die Wischereinheit 18a von der Abdeckeinheit 14a abhebt, ist abhängig von einer Ausgestaltung und/oder Anordnung eines jeweiligen Anlaufelements 22a der zwei Anlaufelemente 22a. Es ist zusätzlich denkbar, dass die Anlaufelemente 22a als Signalgeber ausgebildet sind, um an eine Steuereinheit, insbesondere die Steuer- oder Regeleinheit der Reinigungseinheit 16a, eine Position der Wischereinheit 18a zu signalisieren, insbesondere bei Kontakt der Wischereinheit 18a mit einem der Anlaufelemente 22a.
Positionen der zwei Umkehrpunkte entsprechen jeweils Positionen der zwei Anlaufelemente 22a. Alternativ ist auch denkbar, dass zumindest eine der zwei Anlaufelemente 22a an einer von den zwei Umkehrpunkten verschiedenen Position angeordnet ist. Die zwei Anlaufelemente 22a wirken mit der Wischereinheit 18a zusammen, um die Wischereinheit 18a von der Abdeckeinheit 14a, insbesondere dem Abdeckelement 34a, abzuheben. Die Wischereinheit 18a läuft jeweils in dem Bereich des Umkehrpunkts einer Wischbewegung gegen das jeweilige Anlaufelement 22a der zwei Anlaufelemente 22a an, insbesondere derart, dass die Wischereinheit 18a von der Abdeckeinheit 14a, vorzugsweise dem Abdeckelement 34a, abhebt.
Die Transporteinheit 44a umfasst zumindest eine Führungseinheit 46a zu einer Führung einer Bewegung der Wischereinheit 18a bei einer Wischbewegung. Die Führungseinheit 46a umfasst zumindest eine Führungsschiene 48a, entlang der die Wischereinheit 18a bewegbar ist. Die Führungsschiene 48a weist eine Form auf, die der Abdeckeinheit 14a, vorzugsweise dem Abdeckelement 34a, insbesondere der Oberfläche 36a des Abdeckelements 34a, entspricht. Ein Verlauf der Führungsschiene 48a ist zumindest im Wesentlichen parallel zu einem Verlauf der Oberfläche 36a des Abdeckelements 34a. Die Führungsschiene 48a ist entlang ihrer Längserstreckung gerade ausgebildet. Eine Haupterstreckungsachse der Führungsschiene 48a verläuft zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsebene der Abdeckeinheit 14a, vorzugsweise der Oberfläche 36a des Abdeckelements 34a. Alternativ ist denkbar, dass die Führungsschiene 48a entlang ihrer Längserstreckung gekrümmt ausgebildet ist.
Die Führungseinheit 46a umfasst zumindest einen Führungsschlitten 50a, der an der Führungsschiene 48a gelagert angeordnet ist. Der Führungsschlitten 50a ist entlang der Führungsschiene 48a bewegbar. Die Wischereinheit 18a ist an dem Führungsschlitten 50a befestigt. Die Wischereinheit 18a ist über den Führungsschlitten 50a entlang der Führungsschiene 48a bewegbar. Die Führungseinheit 46a umfasst zumindest eine Führungsstange 68a, an der der Führungsschlitten 50a zusätzlich beweglich gelagert ist. Eine Haupterstreckungsachse der Führungsstange 68a verläuft zumindest im Wesentlichen parallel zu der Haupterstreckungsachse der Führungsschiene 48a.
Die zwei Anlaufelemente 22a sind an der Führungsschiene 48a angeordnet. Die zwei Anlaufelemente 22a sind zumindest in dem Betriebszustand relativ zu der Führungsschiene 48a positionsfest angeordnet. Die zwei Anlaufelemente 22a sind einstückig mit der Führungsschiene 48a ausgebildet. Alternativ ist denkbar, dass zumindest eines der zwei Anlaufelemente 22a relativ zu der Führungsschiene 48a beweglich, insbesondere drehbar, gelagert angeordnet ist, bevorzugt an der Führungsschiene 48a beweglich, insbesondere drehbar, gelagert angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass zumindest eines der zwei Anlaufelemente 22a lösbar, insbesondere zerstörungsfrei lösbar, an der Führungsschiene 48a angeordnet ist. Ferner ist alternativ denkbar, dass die Führungsschiene 48a mehrere, insbesondere voneinander beabstandete, Befestigungselemente, beispielsweise Rastpositionen oder dergleichen, zu einer variablen Anordnung der zwei Anlaufelemente 22a aufweist.
Die zwei Anlaufelemente 22a sind rampenartig ausgebildet. Die zwei Anlaufelemente 22a sind als Rampen ausgebildet. Die zwei Anlaufelemente 22a weisen insbesondere eine Anlauffläche 52a auf, die mit der Wischereinheit 18a zu einer Abhebung der Wischereinheit 18a von der Abdeckeinheit 14a, bevorzugt dem Abdeckelement 34a, zusammenwirkt. Die Anlaufflächen 52a sind eben ausgebildet. Es ist alternativ denkbar, dass zumindest eine der Anlaufflächen 52a der zwei Anlaufelemente 22a zumindest teilweise eben und/oder zumindest teilweise gekrümmt ausgebildet ist. Die rampenartig ausgebildeten zwei Anlaufelemente 22a sind zumindest in dem Betriebszustand relativ zu der Führungsschiene 48a unbeweglich. Die Hebeachse 62a der Wischereinheit 18a, entlang der die Wischereinheit 18a durch die Hebeeinheit 20a bewegbar ist, verläuft zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Bewegungsachse 60a der Wischereinheit 18a, entlang der die Wischereinheit 18a durch die Transporteinheit 44a bewegbar ist, vorzugsweise bei einer Wischbewegung der Wischereinheit 18a. Die Anlaufflächen 52a der zwei Anlaufelemente 22a verlaufen abgewinkelt, und bevorzugt verschieden von einem rechten Winkel, zu der Bewegungsachse 60a der durch die Transporteinheit 44a erzeugbaren Bewegung, vorzugsweise einer Wischbewegung, der Wischereinheit 18a. Alternativ ist auch denkbar, dass zumindest eine Anlauffläche 52a der zwei Anlaufelemente 22a zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der durch die Transporteinheit 44a erzeugbaren Bewegung, vorzugsweise einer Wischbewegung, der Wischereinheit 18a verläuft. Die zwei Anlaufelemente 22a sind zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet. Alternativ ist auch denkbar, dass die zwei Anlaufelemente 22a voneinander verschieden ausgebildet sind.
Die Wischereinheit 18a umfasst zumindest eine Kontaktfläche 56a und eine weitere Kontaktfläche 58a, die zu einer Abhebung der Wischereinheit 18a von der Abdeckeinheit 14a mit den zwei Anlaufelementen 22a zusammenwirken. Die Kontaktfläche 56a und die weitere Kontaktfläche 58a sind eben ausgebildet. Alternativ ist auch denkbar, dass die Kontaktfläche 56a und/oder die weitere Kontaktfläche 58a zumindest teilweise gekrümmt und/oder zumindest teilweise eben ausgebildet sind/ist. Die Kontaktfläche 56a und/oder die weitere Kontaktfläche 58a verlaufen/verläuft abgewinkelt, und insbesondere verschieden von einem rechten Winkel, zu der Bewegungsachse 60a der durch die Transporteinheit 44a erzeugbaren Bewegung, vorzugsweise einer Wischbewegung, der Wischereinheit 18a. Die Kontaktfläche 56a und/oder die weitere Kontaktfläche 58a verlaufen/verläuft abgewinkelt, und bevorzugt verschieden von einem rechten Winkel, zu der Hebeachse 62a der Wischereinheit 18a. Alternativ ist auch denkbar, dass die Kontaktfläche 56a und/oder die weitere Kontaktfläche 58a zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsachse 60a der durch die Transporteinheit 44a erzeugbaren Bewegung, vorzugsweise einer Wischbewegung, der Wischereinheit 18a oder zu der durch die Hebeeinheit 20a erzeugbaren Bewegung der Wischereinheit 18a entlang der Hebeachse 62a verläuft. Die Kontaktfläche 56a wirkt mit einem der zwei Anlaufelemente 22a zusammen und die weitere Kontaktfläche 58a wirkt mit einem weiteren der zwei Anlaufelemente 22a zusammen.
Es ist denkbar, dass ein Material, aus welchem die Kontaktfläche 56a und/oder die weitere Kontaktfläche 58a gebildet sind/ist, weicher ist als ein Material, aus welchem die jeweiligen Anlaufflächen 52a gebildet sind. Alternativ ist auch denkbar, dass ein Material, aus welchem die Kontaktfläche 56a und/oder die weitere Kontaktfläche 58a gebildet sind/ist, härter ist als ein Material, aus welchem die jeweiligen Anlaufflächen 52a gebildet sind oder identisch ist zu dem Material, aus welchem die Kontaktfläche 56a und/oder die weitere Kontaktfläche 58a gebildet sind/ist.
Es ist auch denkbar, dass die Wischleiste 42a drehbar an der Halteschiene 40a gelagert ist. Insbesondere ist die Wischereinheit 18a durch die Hebeeinheit 20a derart anhebbar, dass die Wischleiste 42a in einem von der Abdeckeinheit 14a abgehobenen Zustand der Wischereinheit 18a in einer beliebigen Drehposition relativ zu der Halteschiene 40a beabstandet zu der Abdeckeinheit 14a, insbesondere der Oberfläche 36a, ist.
In dem Reinigungszustand der Wischereinheit 18a reinigt die Wischereinheit 18a die Abdeckeinheit 14a, bevorzugt das Abdeckelement 34a, mechanisch. In dem Reinigungszustand bewegt die Transporteinheit 44a die Wischereinheit 18a zu der Reinigung des Abdeckelements 34a translatorisch, bevorzugt linear, und insbesondere bidirektional, über die Abdeckeinheit 14a, insbesondere das Abdeckelement 34a. Die Transporteinheit 44a bewegt die Wischereinheit 18a in dem Reinigungszustand zumindest im Wesentlichen vollflächig entlang der Abdeckeinheit 14a, insbesondere des Abdeckelements 34a, zur vollflächigen mechanischen Reinigung des Abdeckelements 34a. Die Lidareinheit 12a ist in dem Reinigungszustand der Wischereinheit 18a und dem Ruhezustand der Reinigungseinheit 16a betriebsbereit, insbesondere für einen Erfassungsvorgang.
Die Reinigungseinheit 16a weist zumindest eine Gleithülse 24a auf, in welcher ein Gleitelement 26a der Wischereinheit 18a gelagert ist, welches während einer Wischbewegung gegen die zwei Anlaufelemente 22a anläuft. Die Kontaktfläche 56a und die weitere Kontaktfläche 58a sind durch das Gleitelement 26a gebildet. Die Gleithülse 24a ist durch den Führungsschlitten 50a gebildet. Die Wischereinheit 18a weist einen Wischarm 54a auf. Das Wischblatt 38a ist an dem Wischarm 54a befestigt. Es ist denkbar, dass das Wischblatt 38a lösbar, insbesondere zerstörungsfrei lösbar, an dem Wischarm 54a befestigt ist oder einstückig mit dem Wischarm 54a ausgebildet ist. Der Wischarm 54a und das Wischblatt 38a, insbesondere zumindest die Halteschiene 40a, sind zumindest in dem Betriebszustand starr miteinander verbunden. Das Gleitelement 26a ist durch den Wischarm 54a gebildet. Alternativ ist auch denkbar, dass die Reinigungseinheit 16a ein Gleitelement aufweist, auf dem eine Gleithülse der Wischereinheit 18a gelagert ist, wobei die Gleithülse während einer Wischbewegung gegen die zwei Anlaufelemente 22a anläuft. Beispielsweise ist das Gleitelement alternativ durch den Führungsschlitten 50a und die Gleithülse durch den Wischarm 54a der Wischereinheit 18a gebildet.
In 2 ist die Wischereinheit 18a in zwei unterschiedlichen Positionen dargestellt. Die mit durchgezogenen Linien dargestellte Wischereinheit 18a zeigt die Wischereinheit 18a in einem von der Abdeckeinheit 14a abgehobenen Zustand der Wischereinheit 18a, bei dem die Wischereinheit 18a mit dem Anlaufelement 22a zusammenwirkt, beispielsweise in dem Ruhezustand der Wischereinheit 18a oder in einem Reinigungszustand der Wischereinheit 18a, bei dem sich die Wischereinheit 18a in einem der zwei Umkehrpunkte befindet. Die gestrichelt dargestellte Wischereinheit 18a zeigt die Wischereinheit 18a in dem Reinigungszustand bei einer mechanischen Reinigung der Abdeckeinheit 14a, insbesondere des Abdeckelements 34a, wobei die Wischleiste 42a an der Oberfläche 36a des Abdeckelements 34a anliegt.
Die Reinigungseinheit 16a umfasst zumindest ein elastisches Element 28a. Das elastische Element 28a beaufschlagt das Wischereinheit 18a zumindest teilweise zumindest in dem Betriebszustand mit einer in Richtung der Abdeckeinheit 14a gerichteten Kraft. Das elastische Element 28a ist dazu vorgesehen, die Wischereinheit 18a zumindest teilweise in einem mittels der Hebeeinheit 20a erzeugbaren von der Abdeckeinheit 14a abgehobenen Zustand mit einer in Richtung der Abdeckeinheit 14a gerichteten Kraft zu beaufschlagen, insbesondere um die Wischereinheit 18a zu einer Reinigung der Abdeckeinheit 14a in Richtung der Abdeckeinheit 14a zu bewegen und mit der Abdeckeinheit 14a in Kontakt zu bringen. Das elastische Element 28a beaufschlagt die Wischereinheit 18a zumindest teilweise bei einer Wischbewegung, insbesondere in dem Reinigungszustand, mit einer in Richtung der Abdeckeinheit 14a gerichteten Kraft. Das elastische Element 28a beaufschlagt zumindest das Wischblatt 38a, vorzugsweise die Halteschiene 40a und/oder die Wischleiste 42a, mit einer in Richtung der Abdeckeinheit 14a gerichteten Kraft. Das elastische Element 28a ist als Feder, insbesondere als Spiralfeder, ausgebildet. Alternativ ist auch denkbar, dass das elastische Element 28a als ein Gummiband oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes elastisches Element 28a ausgebildet ist. Das elastische Element 28a ist an der Transporteinheit 44a und der Wischereinheit 18a angeordnet. Das elastische Element 28a ist zwischen der Transporteinheit 44a und der Wischereinheit 18a angeordnet. Das elastische Element 28a ist an der Gleithülse 24a und an dem Gleitelement 26a angeordnet.
Das elastische Element 28a erzeugt in dem Betriebszustand eine Zugkraft. Das elastische Element 28a streckt sich bei einer Abhebung der Wischereinheit 18a von der Abdeckeinheit 14a durch die Hebeeinheit 20a. Alternativ ist auch denkbar, dass durch das elastische Element 28a in dem Betriebszustand eine Druckkraft erzeugt ist, wobei eine Abhebung der Wischereinheit 18a von der Abdeckeinheit 14a das elastische Element 28a staucht.
In der 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 3b verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3b nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 4 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
4 zeigt eine Lidarvorrichtung 10b. Die Lidarvorrichtung 10b weist eine Lidareinheit 12b und eine Abdeckeinheit 14b auf, welche die Lidareinheit 12b abdeckt. Die Lidarvorrichtung 10b umfasst zumindest eine Reinigungseinheit 16b. Die Reinigungseinheit 16b umfasst zumindest eine Wischereinheit 18b zu einer mechanischen Reinigung der Abdeckeinheit 14b.
Die Wischereinheit 18b weist zumindest ein Wischblatt 38b auf. Das Wischblatt 38b umfasst zumindest eine Halteschiene 40b. Das Wischblatt 38b umfasst zumindest eine Wischleiste 42b, die an der Halteschiene 40b, insbesondere lösbar, angeordnet ist. Die Wischleiste 42b ist als ein Wischgummi ausgebildet. Die Abdeckeinheit 14b, insbesondere ein Abdeckelement 34b der Abdeckeinheit 14b, weist eine der Wischereinheit 18b, insbesondere dem Wischblatt 38b, zugewandte Oberfläche 36b auf.
Die Reinigungseinheit 16b umfasst zumindest eine Hebeeinheit 20b zu einer Abhebung der Wischereinheit 18b von der Abdeckeinheit 14b in zumindest einem Betriebszustand, vorzugsweise entlang einer Hebeachse 62b der Wischereinheit 18b. Die Hebeeinheit 20b bewegt die Wischereinheit 18b in dem Betriebszustand von der Abdeckeinheit 14b translatorisch weg. Die Hebeeinheit 20b hebt die Wischereinheit 18b in dem Betriebszustand in einem Umkehrpunkt einer Wischbewegung von der Abdeckeinheit 14b ab. Die Hebeeinheit 20b weist zwei Anlaufelemente 22b (hier ist nur eines der zwei Anlaufelemente 22b dargestellt) auf, gegen welche die Wischereinheit 18b während einer Wischbewegung anläuft und welche die Wischereinheit 18b von der Abdeckeinheit 14b abheben.
Die zwei Anlaufelemente 22b sind rollenartig ausgebildet. Die zwei Anlaufelemente 22b sind als Rollen ausgebildet. Die zwei Anlaufelemente 22b weisen jeweils eine Anlauffläche 52b auf, die jeweils eine Form einer Mantelfläche eines Kreiszylinders haben. Die zwei rollenartig ausgebildeten Anlaufelemente 22b sind zumindest in dem Betriebszustand beweglich, insbesondere drehbar, relativ zu einer Führungsschiene 48b einer Führungseinheit 46b einer Transporteinheit 44b der Reinigungseinheit 16b. Eine jeweilige Drehachse 64b der rollenartig ausgebildeten Anlaufelemente 22b ist zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer durch die Transporteinheit 44b erzeugbaren Bewegung, insbesondere einer Wischbewegung, der Wischereinheit 18b.
Die Reinigungseinheit 16b weist zumindest eine Gleithülse 24b auf, in welcher ein Gleitelement 26b der Wischereinheit 18b gelagert ist, welches während einer Wischbewegung gegen die Anlaufelemente 22b anläuft. Die Reinigungseinheit 16b umfasst ein elastisches Element 28b. Das elastische Element 28b beaufschlagt die Wischereinheit 18b zumindest teilweise zumindest in dem Betriebszustand mit einer in Richtung der Abdeckeinheit 14b gerichteten Kraft. Das elastische Element 28b erzeugt in dem Betriebszustand eine Zugkraft.
Die Hebeeinheit 20b umfasst zumindest ein Betätigungselement 66b. Das Betätigungselement 66b ist an der Wischereinheit 18b angeordnet. Das Betätigungselement 66b ist beispielsweise als eine Taste oder dergleichen ausgebildet. Durch ein Betätigen des Betätigungselements 66b, vorzugsweise durch einen Nutzer, ist die Wischereinheit 18b von der Transporteinheit 44b, insbesondere von einem Führungsschlitten 50b der Transporteinheit 44b, lösbar. Beispielsweise löst eine Betätigung des Betätigungselements 66b eine Verbindung der Wischereinheit 18b mit dem elastischen Element 28b oder eine Verbindung des elastischen Elements 28b mit der Transporteinheit 44b. Es ist auch denkbar, dass das elastische Element 28b manuell von der Transporteinheit 44b und/oder von der Wischereinheit 18b lösbar ist. Insbesondere ist denkbar, dass die Hebeeinheit 20b frei von einem Betätigungselement 66b zu einem Lösen der Wischereinheit 18b von der Transporteinheit 44b ausgebildet ist.
Es ist denkbar, dass die Reinigungseinheit 16b ein Rastelement (hier nicht dargestellt) umfasst, welches bei einer ordnungsgemäßen Montage der Wischereinheit 18b an der Transporteinheit 44b ein akustisches Signal erzeugt, insbesondere um einem Nutzer eine ordnungsgemäße Verbindung der Wischereinheit 18b mit der Transporteinheit 44b zu signalisieren. Ferner ist denkbar, dass an dem Führungsschlitten 50b eine elektrische Verbindung und/oder eine fluidtechnische Verbindung angeordnet sind/ist (hier nicht dargestellt), die durch ein Betätigen des Betätigungselements 66b lösbar sind/ist.
Die Hebeeinheit 20b umfasst zumindest eine Abdeckkappe 70b zur Abdeckung des Betätigungselements 66b. Die Abdeckkappe 70b ist insbesondere dazu vorgesehen, einem unbeabsichtigten Betätigen des Betätigungselements 66b entgegenzuwirken. Es ist alternativ auch denkbar, dass die Hebeeinheit 20b frei von einer Abdeckkappe 70b zur Abdeckung des Betätigungselements 66b ausgebildet ist. Eine Bewegungsachse 72b des Betätigungselements 66b bei einer Betätigung ist vorzugsweise verschieden von der Bewegungsachse der Wischereinheit 18b bei einer Wischbewegung, bevorzugt zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsachse der Wischereinheit 18b bei einer Wischbewegung.

Claims

Lidarvorrichtung (10a; 10b) mit zumindest einer Lidareinheit (12a; 12b), mit zumindest einer Abdeckeinheit (14a; 14b), welche die Lidareinheit (12a; 12b) abdeckt, und mit einer Reinigungseinheit (16a; 16b), die zumindest eine Wischereinheit (18a; 18b) zu einer mechanischen Reinigung der Abdeckeinheit (14a; 14b) aufweist, wobei die Reinigungseinheit (16a; 16b) zumindest eine Hebeeinheit (20a; 20b) zu einer Abhebung der Wischereinheit (18a; 18b) von der Abdeckeinheit (14a; 14b) in zumindest einem Betriebszustand umfasst.
Lidarvorrichtung (10a; 10b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebeeinheit (20a; 20b) die Wischereinheit (18a; 18b) in dem Betriebszustand von der Abdeckeinheit (14a; 14b) translatorisch wegbewegt.
Lidarvorrichtung (10a; 10b) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebeeinheit (20a; 20b) die Wischereinheit (18a; 18b) in dem Betriebszustand in einem Umkehrpunkt einer Wischbewegung von der Abdeckeinheit (14a; 14b) abhebt.
Lidarvorrichtung (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebeeinheit (20a; 20b) ein Anlaufelement (22a; 22b) aufweist, gegen welches die Wischereinheit (18a; 18b) während einer Wischbewegung anläuft und welches die Wischereinheit (18a; 18b) von der Abdeckeinheit (14a; 14b) abhebt.
Lidarvorrichtung (10a; 10b) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlaufelement (22a; 22b) rampenartig oder rollenartig ausgebildet ist.
Lidarvorrichtung (10a; 10b) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinheit (16a; 16b) eine Gleithülse (24a; 24b) aufweist, in welcher ein Gleitelement (26a; 26b) der Wischereinheit (18a; 18b) gelagert ist, welches während einer Wischbewegung gegen das Anlaufelement (22a; 22b) anläuft.
Lidarvorrichtung (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinheit (16a; 16b) ein elastisches Element (28a; 28b) umfasst, welches die Wischereinheit (18a; 18b) zumindest teilweise zumindest in dem Betriebszustand mit einer in Richtung der Abdeckeinheit (14a; 14b) gerichteten Kraft beaufschlagt.
Lidarvorrichtung (10a; 10b) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch das elastische Element (28a; 28b) in dem Betriebszustand eine Zugkraft erzeugt ist.
Fahrzeug (30a; 30b) mit einer Lidarvorrichtung (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Reinigungseinheit (16a; 16b) für eine Lidarvorrichtung (10a; 10b) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.