DE102022109081A1 - Vorrichtung zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung und Fahrgestell für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Vorrichtung zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung und Fahrgestell für ein Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung (3) und ein Fahrgestell für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine solche Vorrichtung.Die Vorrichtung (1) zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung (3) weist eine Gasströmungseinrichtung (4) auf, welche dazu ausgebildet ist, zumindest einen auf ein einen Teil der Oberfläche der Sensoreinrichtung (3) ausbildenden Oberflächenelement (2) gerichteten Gasfluss (5) zu bewirken, und weist eine Heizeinrichtung (6) auf, welche dazu ausgebildet ist, das auszugebende Gas zu erwärmen, sodass eine auf dem Oberflächenelement (2) vorhandene Vereisung mittels des erwärmten Gasflusses (5) wenigstens teilweise verflüssigbar und damit entfernbar ist.Die Vorrichtung (1) zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung (3) und das damit ausgestatte Fahrgestell ermöglichen in einfacher und kostengünstiger Weise die zuverlässige Entfernung von Belag.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung und ein Fahrgestell für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine solche Vorrichtung.
  • Während der Fahrt sammeln sich an Sensoreinrichtungen eines Fahrzeugs, insbesondere an Kameras oder Umfeldsensoren häufig Verschmutzungen. In der Folge kann die Sensoreinrichtung an Funktionsfähigkeit verlieren, wobei insbesondere das Risiko für Unfälle steigt. Aus diesem Grund werden Sensoreinrichtungen eines Fahrzeugs in der Regel im Betrieb gereinigt. Aus dem Stand der Technik sind hierfür diverse Lösungen bekannt.
  • Die EP 2138352 A1 offenbart beispielsweise ein Verfahren zur Erkennung einer Verschleierung des optischen Systems eines Fahrzeugs, das mindestens zwei optische Sensoren zur Bilderfassung aufweist. Dabei werden mittels der beiden Sensoren jeweils Bilder erfasst und, sofern in den Bildern Verschleierungen erkannt werden, Maßnahmen eingeleitet.
  • Aus der DE 102017221522 A1 ist eine Vorrichtung zur Umfelderfassung, insbesondere zur Umfelderfassung eines Fahrzeugs bekannt. Die Vorrichtung weist ein Sensorgehäuse und wenigstens einen innerhalb des Sensorgehäuses angeordneten Sensor auf. Das Sensorgehäuse weist des Weiteren ein Sende-/Empfangsfenster und eine Abdeckung auf, wobei die Abdeckung für Sensorsignale des Sensors transparent ausgebildet ist. Ferner ist die Abdeckung dazu ausgebildet, das Sende-/Empfangsfenster gegenüber einem äußeren Umfeld der Vorrichtung abzudecken. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine Reinigungseinheit aufweist, welche an einer Außenseite des Sensorgehäuses angeordnet ist und mittels einer Antriebseinheit entlang der Abdeckung bewegbar ist, wobei die Reinigungseinheit ausgebildet ist, Verschmutzungen von der Abdeckung zu entfernen. Außerdem weist die Reinigungseinheit ein Gehäuse auf, das mit der Abdeckung einen gegenüber dem äußeren Umfeld abgeschlossenen Raum ausbildet, wobei innerhalb des Gehäuses ein oder mehrere Reinigungsmittel angeordnet sind.
  • Weiterhin beschreibt die WO 2016004936 A1 ein Kamerasystem für ein Fahrzeug, mit einer in einer Blickrichtung orientierten Optik, die eine sauber zu haltende Oberfläche umfasst. Die Optik ist dabei in einer separaten, ringförmigen Fassung gehalten, die zur Erzeugung eines Luftstroms ausgebildet ist, der im Betrieb vor der Optik ausgebildet und in Blickrichtung orientiert ist.
  • Des Weiteren ist aus der US 2016315564 A1 eine Antriebsvorrichtung mit einem Drehelement, einem Element aus einer Formgedächtnislegierung, einem Vorspannelement und einem mit dem Drehelement gekoppelten Objekt bekannt. Das Drehelement ist in einem Gehäuse der Antriebsvorrichtung gelagert und so ausgebildet, dass es sich in zwei entgegengesetzte Rotationsrichtungen um eine Bezugsachse drehen kann. Das Element aus der Formgedächtnislegierung ist mit dem Drehelement gekoppelt und weist eine drahtähnliche Form auf, wobei das Element sich bei Erwärmung thermisch zusammenzieht, wobei das Drehelement in eine erste Rotationsrichtung gedreht wird. Das mit dem Drehelement gekoppelte Vorspannelement wiederum sorgt für eine Drehung in die zweite Rotationsrichtung. Das mit dem Drehelement gekoppelte Objekt wird verschoben, wenn sich das Drehelement dreht.
  • Ferner offenbart die WO 2015003705 A1 eine optische Überwachungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Überwachungskamera, mit einer optisch transparenten Abdeckung. Dabei ist eine Reinigungsvorrichtung zur bedarfsweisen Reinigung der transparenten Abdeckung vorgesehen, die einen Wischer umfasst. Der Wischer ist relativbeweglich zur Abdeckung angeordnet, wobei weiterhin eine motorische Antriebseinheit zur Ausübung der Relativbewegung vorhanden ist.
  • Nach dem Stand der Technik werden Sensoreinrichtungen über eine Waschanlage mit Wasser gereinigt und anschließend mithilfe von Druckluft getrocknet. Durch die Kombination von Wasser und Luftdruck kann Schmutz entfernt werden, jedoch können im Winter keine gefrorenen Wasserreste, z.B. vom Schnee, entfernt werden. Diese behindern das Erfassungsfeld des Sensors und können zum zeitweisen Ausfall führen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung sowie ein Fahrgestell für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung bereitzustellen, die in einfacher und kostengünstiger Weise die zuverlässige Entfernung von Belag ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrgestell für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine solche Vorrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 angegeben.
  • Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung, aufweisend eine Gasströmungseinrichtung sowie ein Heizeinrichtung. Die Gasströmungseinrichtung ist dabei dazu ausgebildet, zumindest einen auf einem einen Teil der Oberfläche der Sensoreinrichtung ausbildenden Oberflächenelement gerichteten Gasfluss zu bewirken, wobei die Heizeinrichtung dazu ausgebildet ist, das auszugebende Gas zu erwärmen. Somit ermöglicht es die Vorrichtung, eine auf dem Oberflächenelement vorhandene Vereisung mittels des erwärmten Gasflusses wenigstens teilweise zu verflüssigen bzw. anzutauen und zu entfernen.
  • Sollte sich auf dem Oberflächenelement der Oberfläche der Sensoreinrichtung keine Vereisung, sondern eine anderweitige Verschmutzung gebildet haben, beispielsweise in Form eines flüssigen Films oder von Partikeln, ermöglicht der erwärmte Gasfluss insbesondere ein Fortblasen des flüssigen Films bzw. der Partikel oder auch ein Verdampfen des flüssigen Films.
  • Bei der Sensoreinrichtung kann es sich um eine optische Einrichtung oder auch um eine Ultraschalleinrichtung oder um einen Radarsensor bzw. um eine Radareinrichtung handeln.
  • Die Heizeinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den Gasfluss zu erwärmen, beispielsweise in Form eines Durchlauferhitzers. In einer weiteren Ausführungsform kann die Heizeinrichtung dazu ausgebildet sein, das Gas in einem Gasbehälter, beispielsweise in einem Druckbehälter, zu erwärmen.
  • Bei dem Gas kann es sich beispielsweise um Luft handeln.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Sensoreinrichtung eine Sensoreinheit sowie ein in einem Erfassungsbereich der Sensoreinheit angeordnetes transparentes Trennelement auf, welches die Sensoreinrichtung gegenüber einer Umgebung abgrenzt. Insbesondere kann das Trennelement die Sensoreinrichtung entlang zumindest einer Raumrichtung von der Umgebung abgrenzen bzw. eine räumliche Begrenzung der Sensoreinrichtung definieren. Beispielsweise kann die Sensoreinheit eine Kamera oder einen Ultraschallsensor, oder einen Radarsensor bzw. eine Radareinrichtung umfassen. Der Erfassungsbereich bezeichnet dabei einen räumlichen Umgebungsbereich an der Sensoreinrichtung, durch den hindurch von der Sensoreinheit zu detektierende Schwingungen, zum Beispiel in Form von Licht oder Schall, zugeleitet werden können. Entsprechend ist das transparente Trennelement der Sensoreinheit im Erfassungsbereich vorgelagert.
  • Das Trennelement kann als solches einen Teil der Oberfläche der Sensoreinrichtung und damit ein Oberflächenelement der Sensoreinrichtung bilden. Des Weiteren kann das Trennelement in einem Strahlengang zwischen der Sensoreinrichtung mit der Sensoreinheit und der mittels der Sensoreinrichtung zu erfassenden Umgebung angeordnet sein. Im Fall der Anwendung einer optisch wirkenden Sensoreinrichtung ist vorgesehen, dass das Trennelement für elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise transparent ist, beispielsweise für elektromagnetische Strahlung in einem Spektralbereich mit Wellenlängen im für den Menschen sichtbaren Spektrum im Bereich von 400 nm bis 700 nm, im ultravioletten Bereich oder auch im Infrarotbereich.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Gasströmungseinrichtung derart ausgestaltet, dass mit dieser zumindest ein Gasfluss auf eine der Sensoreinheit der Sensoreinrichtung abgewandte Außenseite des transparenten Trennelements richtbar ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Gasströmungseinrichtung derart ausgebildet, dass mit dieser zumindest ein Gasfluss in einen Zwischenraum zwischen der Sensoreinheit der Sensoreinrichtung und dem transparenten Trennelement führbar ist. Somit wird vorteilhaft erreicht, dass das Trennelement durch den erwärmten Gasfluss beheizt wird, sodass auf einem Oberflächenelement des Trennelements vorhandene Vereisungen verflüssigt und somit entfernt werden können. Insbesondere kann der Zwischenraum zwischen der Sensoreinheit der Sensoreinrichtung und dem transparenten Trennelement bis auf einen Eingang und einen Ausgang zur Zufuhr bzw. Abfuhr des Gases aus der Gasströmungseinrichtung ein ansonsten geschlossenes Volumen darstellen. Somit wird weiterhin vorteilhaft erreicht, dass das erwärmte Gas im Zwischenraum gegenüber der Umgebung der Sensoreinrichtung thermisch zumindest teilweise isoliert ist, sodass die Verflüssigung und Entfernung von auf dem Trennelement vorhandenen Vereisungen durch eine gesteigerte Heizeffizienz verbessert wird. Um eine Gaszirkulation bzw. ein Gasfluss innerhalb des Zwischenraums aufrechtzuerhalten, kann der Zwischenraum in alternativer Ausführungsform auch über ein Überdruckventil verfügen, welches sich bei Überschreiten eines vordefinierten Drucks innerhalb des Zwischenraums, beispielsweise bei einem Absolutdruck von über 1 bar, hin zur Umgebung öffnet. In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Gasfluss auf die Innenseite des Trennelements gerichtet ist. Alternativ kann das erwärmte Gas auch in einer turbulenten Strömung und derart diffus in den Zwischenraum geleitet werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung weiterhin ein Wegeventil auf, welches dazu ausgebildet ist, einen Gasfluss auf die Innenseite und/ oder einen Gasfluss auf die Außenseite des transparenten Trennelements passieren zu lassen. Somit können nach Bedarf wahlweise Gasflüsse auf die Innenseite oder die Außenseite des Trennelements geführt werden.
  • Optional kann die Vorrichtung weiterhin einen Entfeuchter umfassen, welcher dazu ausgebildet ist, das Gas und/oder den Gasfluss zumindest teilweise zu entfeuchten. Damit kann vorteilhaft vermieden werden, dass der auf die Oberfläche der Sensoreinrichtung geführte Gasfluss nicht durch aus Feuchtigkeit aus dem Gas resultierende Feuchtigkeitsablagerungen bei Umgebungstemperaturen unterhalb eines Gefrierpunkts seinerseits zu einer Vereisung des Oberflächenelements der Oberfläche führt.
  • Weiterhin ist in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung, respektive die Gasströmungseinrichtung, einen Kompressor umfasst. Der Kompressor ist insbesondere dafür vorgesehen, das Gas zu komprimieren, beispielsweise auf einen Absolutdruck über 1 bar. Bei Speicherung des Gases in einem Druckbehälter kann dieser über ein Schaltventil geöffnet werden, um somit den Gasfluss zu bewirken. Durch Schließen des Schaltventils kann der Gasfluss wieder gestoppt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung weiterhin eine Wascheinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, eine Flüssigkeit auf das Oberflächenelement der Oberfläche der Sensoreinrichtung zu leiten. Dies bietet vorteilhaft die Möglichkeit, einen partiellen Belag oder Verunreinigungen auf der Oberfläche der Sensoreinrichtung neben dem Gasfluss mittels der Flüssigkeit zu entfernen, indem der partielle Belag durch die Flüssigkeit weggewaschen wird.
  • Das Oberflächenelement kann dabei durch eine Oberfläche der Sensoreinheit selbst sein, oder aber das transparente Trennelement.
  • Insbesondere kann es sich bei der Flüssigkeit um eine Frostschutzflüssigkeit handeln. Die Frostschutzflüssigkeit kann dabei derart ausgebildet sein, dass diese bei Temperaturen oberhalb von beispielsweise -25° C im flüssigen Zustand bleibt. Somit kann vorteilhaft erreicht werden, dass das Oberflächenelement der Sensoreinrichtung mittels der Wascheinrichtung durch Besprühen oder Bestrahlen mit einer Flüssigkeit von Belägen oder Verunreinigungen befreit werden kann, ohne dass die Frostschutzflüssigkeit dabei gefriert und somit ihrerseits eine Vereisung auf dem Oberflächenelement bildet.
  • Insbesondere kann der Gasfluss und/oder die Flüssigkeit über zumindest einen Auslass auf das Oberflächenelement der Sensoreinrichtung leitbar sein. Zumindest ein Auslass kann dabei beispielsweise als Düse oder als Diffusor ausgestaltet sein, sodass der aus der auf das Oberflächenelement geleitete Gasfluss und/oder die Flüssigkeit kollimiert bzw. fokussiert oder aufgeweitet wird.
  • Auch ist in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Gasfluss und die Flüssigkeit jeweils über voneinander getrennte Auslässe auf das Oberflächenelement der Sensoreinrichtung führbar sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Gasfluss und/oder die Flüssigkeit über zumindest einen gemeinsamen Auslass auf das Oberflächenelement der Sensoreinrichtung leitbar sind. Insbesondere kann es sich bei dem gemeinsamen Auslass um eine Düse handeln, sodass der aus der Düse austretende Gasfluss mit der Flüssigkeit ein kollimiertes bzw. fokussiertes Aerosol bildet, was das Entfernen von Belägen bzw. Verunreinigungen auf dem Oberflächenelement vereinfacht.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann es sich bei zumindest einem Auslass auch um ein Gitter handeln. Das Gitter kann dabei gitterförmig angeordnete Leitlammelen umfassen, über welche der aus dem Auslass austretende Gasfluss und/oder die Flüssigkeit auf Oberflächenelemente der Oberfläche der Sensoreinrichtung leitbar ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung weiterhin ein mit der Gasströmungseinrichtung und der Wascheinrichtung strömungstechnisch gekoppeltes Wechselventil auf, welches dazu ausgebildet ist, wahlweise entweder den Gasfluss aus der Gasströmungseinrichtung oder die Flüssigkeit aus der Wascheinrichtung zum Oberflächenelement der Sensoreinrichtung passieren zu lassen. Dies ermöglicht es, bei Bedarf zum Beispiel zunächst ein Entfernen von Belägen auf der Oberfläche der Sensoreinrichtung mittels der Flüssigkeit aus der Wascheinrichtung zu bewirken. Sollten sich die Beläge nicht durch die Flüssigkeit entfernen lassen kann durch Umschalten des Wechselventils der erwärmte Gasfluss auf das Oberflächenelement geleitet werden, um so beispielsweise etwaige verbliebene Vereisungen auf dem Oberflächenelement der Oberfläche der Sensoreinrichtung zu verflüssigen und zu entfernen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung weiterhin eine mit der Sensoreinheit der Sensoreinrichtung sowie mit der Heizeinrichtung steuerungstechnisch verbundene Steuerungseinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, bei von der Sensoreinheit erkannter Vereisung des Oberflächenelements der Oberfläche der Sensoreinrichtung eine Enteisung des Oberflächenelements zu bewirken. Hierzu kann die Sensoreinheit beispielsweise regelmäßig Signale an die Steuerungseinrichtung senden, welche insbesondere für einen partiellen Belag auf der Oberfläche der Sensoreinrichtung indikativ sein können. Sobald die Steuerungseinrichtung für einen partiellen Belag auf der Oberfläche der Sensoreinrichtung indikative Signale empfangen hat, kann die Steuerungseinrichtung eine Enteisung des Oberflächenelements der Sensoreinrichtung bewirken. Hierfür kann die Steuerungseinrichtung beispielsweise ein Öffnen eines Schaltventils der Gasströmungseinrichtung sowie ein Erwärmen des dadurch resultierenden Gasflusses bewirken, sodass erfindungsgemäß eine auf dem Oberflächenelement vorhandene Vereisung mittels des erwärmten Gasflusses wenigstens teilweise verflüssigbar und damit entfernbar ist.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung mit der Wascheinrichtung steuerungstechnisch verbunden ist, sodass die Steuerungseinrichtung bei von der Sensoreinheit erkanntem partiellen Belag des Oberflächenelements dazu ausgebildet ist, ein Abwaschen des Oberflächenelements mittels der Flüssigkeit aus der Wascheinrichtung zu bewirken.
  • Insbesondere kann die Steuerungseinrichtung mit dem Schaltventil, dem Wechselventil und/oder dem Wegeventil steuerungstechnisch verbunden sein, um zwischen jeweiligen Stellungen des Schaltventils, des Wechselventils und/oder des Wegeventils zu schalten. Somit ermöglicht die Steuerungseinrichtung insbesondere ein Steuern des Gasflusses aus der Gasströmungseinrichtung bzw. der Flüssigkeit aus der Wascheinrichtung.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung die Heizeinrichtung bei Unterschreiten einer vordefinierten Umgebungstemperatur und/ oder Erkennung eines zu entfernenden Belages auf der Oberfläche der Sensoreinrichtung einschaltet. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung die Heizeinrichtung bei Überschreiten der vordefinierten Umgebungstemperatur ausschaltet. Beispielsweise kann es sich bei dieser vordefinierten Umgebungstemperatur um 0° C handeln, sodass Vereisungen auf dem Oberflächenelement der Oberfläche der Sensoreinrichtung durch Automatisiertes Einschalten der Heizeinrichtung mittels der Steuerungseinrichtung entfernt werden können.
  • In einer alternativen Ausführungsform oder hinzukommend ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung dabei bei Bedarf beispielsweise manuell ein- und ausgeschaltet werden kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Heizeinrichtung dazu ausgebildet, das auszugebende Gas auf eine Temperatur von über 0° C zu heizen, insbesondere auf eine Temperatur, die zwischen 10 K und 20 K über der Umgebungstemperatur liegt.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrgestell für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
  • Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in
    • 1: ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
    • 2: ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. In diesem ersten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 1 zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung 3 eine Gasströmungseinrichtung 4 sowie eine Wascheinrichtung 13 auf.
  • Die Gasströmungseinrichtung 4 enthält dabei einen Kompressor 18 zum Komprimieren eines Gases, einen Entfeuchter 19 zum zumindest teilweisen Entfeuchten des Gases, einen Druckbehälter 20, welcher dazu ausgebildet ist, das Gas aufzunehmen, eine Heizeinrichtung 6 zum Erwärmen des Gases sowie ein Schaltventil 23. Über das Schaltventil 23 kann das durch den Kompressor 18 komprimierte Gas aus der Gasströmungseinrichtung 4, respektive dem Druckbehälter 20, zur Sensoreinrichtung 3 geführt werden. Dabei kann der resultierende Gasfluss über die Heizeinrichtung 6 beheizt werden, sodass der erwärmte Gasfluss zu einem Wechselventil 16 strömt. Insbesondere kann das Schaltventil 23 über eine Federrückstellung schließbar sein, sodass das komprimierte Gas im Druckluftbehälter 20 gespeichert werden kann, wenn kein Gasfluss 5 benötigt wird.
  • Die Wascheinrichtung 13 enthält einen Flüssigkeitsbehälter 21 zur Aufnahme von Flüssigkeit 14 sowie eine Pumpe 22. Mittels der Pumpe 22 kann die Flüssigkeit 14 aus dem Flüssigkeitsbehälter 21 zum Wechselventil 16 gepumpt werden.
  • Das Wechselventil 16 kann dabei derart eingestellt werden, dass es entweder den erwärmten Gasfluss 5 oder die Flüssigkeit 22 zur Sensoreinrichtung 3 passieren lässt. Hinter dem Wechselventil 16 strömt der erwärmte Gasfluss 5 oder die Flüssigkeit 14 durch eine Leitung zu einem an der Sensoreinrichtung 3 angeordneten gemeinsamen Auslass 15 der Gasströmungsvorrichtung 4 sowie der Wascheinrichtung 13.
  • Über den gemeinsamen Auslass 15 kann somit je nach Stellung des Wechselventils 16 entweder der erwärmte Gasfluss 5 oder die Flüssigkeit 22 auf ein Oberflächenelement 2 der Oberfläche der Sensoreinrichtung 3 geleitet werden, um erfindungsgemäß einen zumindest partiellen Belag auf einem Oberflächenelement 2 der Oberfläche der Sensoreinrichtung 3 zu entfernen. Die hier gezeigte Oberfläche der Sensoreinrichtung 3 entspricht beispielhaft einer konvexen Linsenoberfläche einer Sensoreinheit 7. Insbesondere ermöglicht der erwärmte Gasfluss 5 ein zumindest teilweises Entfernen einer Vereisung auf dem Oberflächenelement 2 der Oberfläche der Sensoreinrichtung 3.
  • Eine zweites Ausführungsbeispiel ist in 2 dargestellt. Im Gegensatz zum in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel werden im hier gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel der Gasfluss 5 der Gasströmungseinrichtung 4 und die Flüssigkeit der Wascheinrichtung 13 über voneinander getrennte Leitungen zur Sensoreinrichtung 3 geführt.
  • Weiterhin umfasst die hier gezeigte Sensoreinrichtung 3 ein transparentes Trennelement 8, welches die Sensoreinrichtung 3 gegenüber einer Umgebung abgrenzt und insbesondere abschließt. Als solches bildet das Trennelement 8 ein Oberflächenelement 2 der Oberfläche der Sensoreinrichtung 3. Derartige Trennelemente 8 sind insbesondere zum Schutz von feuchtigkeits- und/oder temperaturempfindlichen Sensoreinheiten 7 vorteilhaft. Das Trennelement 8 ist dabei derart ausgebildet, dass es einen Zwischenraum 9 zwischen dem Trennelement 8 und der Sensoreinrichtung abgrenzt. Der Zwischenraum 9 grenzt dabei an eine Innenseite 12 des Trennelements 8 an, während eine Außenseite 11 des Trennelements 8 der Umgebung der Sensoreinrichtung 3 zugewandt ist.
  • Das aus der Gasströmungseinrichtung 4 strömbare Gas kann über ein Wegeventil 10 zwischen zwei Wegen geschaltet werden.
  • Ein innerhalb der Zeichenebene aus 2 betrachtet unterer Weg führt dabei zu einem im Zwischenraum 9 angeordneten Innenauslass 25. Über diesen unteren Weg kann erwärmtes Gas in den Zwischenraum 9 strömen, sodass das Trennelement 8 über die Innenseite 12 erwärmt werden kann, was ein Enteisen von auf dem Oberflächenelement 2 der Oberfläche vorhandenen Vereisungen ermöglicht. Weiterhin kann der Zwischenraum 9 über das erwärmte Gas kontinuierlich warmgehalten werden, um so einer Vereisung der Oberfläche der Sensoreinrichtung 3 bzw. des Trennelements 8 vorzubeugen.
  • Der innerhalb der Zeichenebene aus 2 betrachtet obere Weg führt zu einem Außenauslass 26, welcher auf eine Außenseite 11 des Trennelements 8 gerichtet ist. Über diesen Außenauslass 26 kann das Trennelement 8 folglich über die Außenseite 11 durch den aus dem Außenauslass 26 austretenden Gasfluss 5 beheizt werden, wobei der erwärmte Gasfluss 5 zur Enteisung unmittelbar auf etwaige Vereisungen auf dem Oberflächenelement 2 der Oberfläche richtbar ist. In diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Flüssigkeit 14 über eine von dem Gasfluss 5 getrennte Leitung bzw. über den vom Gasfluss 5 getrennten Wasserauslass 24 auf das Oberflächenelement 2 der Oberfläche der Sensoreinrichtung 3 geführt wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Oberflächenelement
    3
    Sensoreinrichtung
    4
    Gasströmungseinrichtung
    5
    Gasfluss
    6
    Heizeinrichtung
    7
    Sensoreinheit
    8
    Trennelement
    9
    Zwischenraum
    10
    Wegeventil
    11
    Außenseite
    12
    Innenseite
    13
    Wascheinrichtung
    14
    Flüssigkeit
    15
    Gemeinsamer Auslass
    16
    Wechselventil
    17
    Steuerungseinrichtung
    18
    Kompressor
    19
    Entfeuchter
    20
    Druckbehälter
    21
    Flüssigkeitsbehälter
    22
    Pumpe
    23
    Schaltventil
    24
    Wasserauslass
    25
    Innenauslass
    26
    Außenauslass
  • 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
    • EP 2138352 A1 [0003]
    • DE 102017221522 A1 [0004]
    • WO 2016004936 A1 [0005]
    • US 2016315564 A1 [0006]
    • WO 2015003705 A1 [0007]

Claims (10)

  1. Vorrichtung (1) zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung (3), aufweisend eine Gasströmungseinrichtung (4), welche dazu ausgebildet ist, zumindest einen auf ein einen Teil der Oberfläche der Sensoreinrichtung (3) ausbildenden Oberflächenelement (2) gerichteten Gasfluss (5) zu bewirken, sowie eine Heizeinrichtung (6), welche dazu ausgebildet ist, das auszugebende Gas zu erwärmen, sodass eine auf dem Oberflächenelement (2) vorhandene Vereisung mittels des erwärmten Gasflusses (5) wenigstens teilweise verflüssigbar und damit entfernbar ist.
  2. Vorrichtung (1) zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (3) eine Sensoreinheit (7) sowie ein in einem Erfassungsbereich der Sensoreinheit (7) angeordnetes transparentes Trennelement (8) aufweist, welches die Sensoreinrichtung (3) gegenüber einer Umgebung abgrenzt.
  3. Vorrichtung (1) zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung (3) gemäß Anspruch 2, wobei die Gasströmungseinrichtung (4) derart ausgestaltet ist, dass mit dieser zumindest ein Gasfluss (5) auf eine der Sensoreinheit (7) der Sensoreinrichtung (3) abgewandte Außenseite (11) des transparenten Trennelements (8) richtbar ist.
  4. Vorrichtung (1) zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung (3) gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Gasströmungseinrichtung (4) derart ausgebildet ist, dass mit dieser zumindest ein Gasfluss (5) in einen Zwischenraum (9) zwischen der Sensoreinheit (7) der Sensoreinrichtung (3) und dem transparenten Trennelement (8) führbar ist.
  5. Vorrichtung (1) zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung (3) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 3 und 4, weiterhin aufweisend ein Wegeventil (10), welches dazu ausgebildet ist, einen Gasfluss (5) auf die Innenseite (12) und/oder einen Gasfluss (5) auf die Außenseite (11) des transparenten Trennelements (8) passieren zu lassen.
  6. Vorrichtung (1) zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung (3) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend eine Wascheinrichtung (13), welche dazu ausgebildet ist, eine Flüssigkeit (14) auf das Oberflächenelement (2) der Sensoreinrichtung (3) auszugeben.
  7. Vorrichtung (1) zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung (3) gemäß Anspruch 6, wobei der Gasfluss (5) und die Flüssigkeit (14) über zumindest einen gemeinsamen Auslass (15) auf das Oberflächenelement (2) der Sensoreinrichtung (3) leitbar sind.
  8. Vorrichtung (1) zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung (3) gemäß Anspruch 7, weiterhin aufweisend ein mit der Gasströmungseinrichtung (4) und der Wascheinrichtung (13) strömungstechnisch gekoppeltes Wechselventil (16), welches dazu ausgebildet ist, wahlweise entweder den Gasfluss (5) aus der Gasströmungseinrichtung (4) oder die Flüssigkeit (14) aus der Wascheinrichtung (13) zum Oberflächenelement (2) der Sensoreinrichtung (3) passieren zu lassen.
  9. Vorrichtung (1) zur zumindest teilweisen Entfernung eines zumindest partiellen Belages von der Oberfläche einer Sensoreinrichtung (3) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, weiterhin aufweisend eine mit der Sensoreinheit (7) der Sensoreinrichtung (3) sowie mit der Heizeinrichtung (6) steuerungstechnisch verbundene Steuerungseinrichtung (17), welche dazu ausgebildet ist, bei von der Sensoreinheit (7) erkannter Vereisung des Oberflächenelements (2) der Oberfläche der Sensoreinrichtung (3) eine Enteisung des Oberflächenelements (2) der Sensoreinrichtung (3) zu bewirken.
  10. Fahrgestell für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
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