DE102022128774A1

DE102022128774A1 - Sensorbaugruppe mit reinigung

Info

Publication number: DE102022128774A1
Application number: DE102022128774.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Robertson, Jr.; Rashaun Phinisee; Venkatesh Krishnan; Anthony Michael Regalbuto; Kunal Chaudhari
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2021-11-03
Filing date: 2022-10-28
Publication date: 2023-05-04
Also published as: US20230135748A1; US12030463B2; CN116080590A

Abstract

Eine Sensorbaugruppe beinhaltet einen Sensor, der eine Sensorlinse beinhaltet, wobei die Sensorlinse eine Achse definiert; eine Gehäuseplatte, die eine Öffnung beinhaltet, die auf der Achse zentriert ist, wobei die Sensorlinse von der Öffnung entlang der Achse vertieft ist; und eine Luftdüse, die zwischen der Öffnung und der Sensorlinse entlang der Achse positioniert und ausgerichtet ist, um horizontal über die Sensorlinse zu blasen. Die Öffnung und die Sensorlinse definieren einen Spalt, der auf einer der Luftdüse gegenüberliegenden lateralen Seite der Sensorlinse positioniert ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft eine Sensorbaugruppe in Fahrzeugen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Fahrzeuge beinhalten in der Regel Sensoren. Die Sensoren können Daten über den Betrieb des Fahrzeugs bereitstellen, zum Beispiel Raddrehzahl, Radausrichtung und Motor- und Getriebedaten (z. B. Temperatur, Kraftstoffverbrauch usw.). Die Sensoren können den Standort und/oder die Ausrichtung des Fahrzeugs erfassen. Bei den Sensoren kann es sich um Sensoren eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS); Beschleunigungsmesser, wie etwa piezoelektrische oder mikroelektromechanische Systeme (MEMS); Gyrometer, wie etwa Raten-, Ringlaser- oder Faseroptik-Gyrometer; Trägheitsmesseinheiten (inertial measurements units - IMU) und/oder Magnetometer handeln. Die Sensoren können die Außenwelt erfassen, z. B. Objekte und/oder Eigenschaften der Umgebung des Fahrzeugs, wie etwa andere Fahrzeuge, Fahrbahnmarkierungen, Verkehrsampeln und/oder Verkehrsschilder, Fußgänger usw. Zum Beispiel können die Sensoren Radarsensoren, Abtastlaserentfernungsmesser, LIDAR(light detection and ranging)-Vorrichtungen und/oder Bildverarbeitungssensoren wie etwa Kameras sein.
KURZDARSTELLUNG
Eine Sensorbaugruppe beinhaltet einen Sensor, der eine Sensorlinse beinhaltet, wobei die Sensorlinse eine Achse definiert; eine Gehäuseplatte, die eine Öffnung beinhaltet, die auf der Achse zentriert ist, wobei die Sensorlinse von der Öffnung entlang der Achse vertieft ist; und eine Luftdüse, die zwischen der Öffnung und der Sensorlinse entlang der Achse positioniert und ausgerichtet ist, um horizontal über die Sensorlinse zu blasen. Die Öffnung und die Sensorlinse definieren einen Spalt, der auf einer der Luftdüse gegenüberliegenden lateralen Seite der Sensorlinse positioniert ist.
Die Öffnung kann eine kreisförmige Form aufweisen, die orthogonal zu der Achse ist.
Die Öffnung und die Sensorlinse können ferner den Spalt definieren, der in einer Aufwärtsrichtung von der Sensorlinse positioniert ist.
Die Öffnung und die Sensorlinse können ferner den Spalt definieren, der in einer Abwärtsrichtung von der Sensorlinse positioniert ist.
Die Öffnung und die Sensorlinse können ferner den Spalt definieren, der sich in Umfangsrichtung um die Achse von der Luftdüse zu der Luftdüse erstreckt. Der Spalt kann eine konstante Axialbreite zwischen der Sensorlinse und der Öffnung in Umfangsrichtung um die Achse von der Luftdüse zu der Luftdüse aufweisen.
Die Achse kann horizontal ausgerichtet sein.
Die Sensorbaugruppe kann ferner ein Gehäuse beinhalten, das die Gehäuseplatte beinhaltet, wobei das Gehäuse eine Kammer beinhalten kann und der Spalt dazu positioniert sein kann, einen Luftstrom von der Luftdüse in die Kammer zu leiten. Das Gehäuse kann einen Ablaufkanal beinhalten, der innerhalb der Kammer positioniert und so geformt ist, dass er Fluid aus dem Gehäuse heraus leitet.
Der Sensor kann in der Kammer positioniert sein.
Der Sensor kann ein erster Sensor sein, die Sensorlinse kann eine erste Sensorlinse sein, die Öffnung kann eine erste Öffnung sein, die Gehäuseplatte kann eine erste Gehäuseplatte sein, die Luftdüse kann eine erste Luftdüse sein, und der Spalt kann ein erster Spalt sein, die Sensorbaugruppe kann ferner einen zweiten Sensor beinhalten, der eine zweite Sensorlinse, die eine zweite Achse definiert, und eine zweite Luftdüse beinhaltet, wobei das Gehäuse eine zweite Gehäuseplatte beinhalten kann, die eine zweite Öffnung beinhaltet, die auf der zweiten Achse zentriert ist, wobei die zweite Sensorlinse von der zweiten Öffnung entlang der zweiten Achse vertieft sein kann, die zweite Luftdüse kann zwischen der zweiten Öffnung und der zweiten Sensorlinse entlang der zweiten Achse positioniert und dazu ausgerichtet sein, horizontal über die zweite Sensorlinse zu blasen, die zweite Öffnung und die zweite Sensorlinse können einen zweiten Spalt definieren, der auf einer der zweiten Luftdüse gegenüberliegenden lateralen Seite der zweiten Sensorlinse positioniert ist, und der zweite Spalt kann dazu positioniert sein, einen Luftstrom von der zweiten Luftdüse in die Kammer zu leiten. Der erste Sensor und der zweite Sensor können in der Kammer positioniert sein.
Die Gehäuseplatte kann einen vertieften Abschnitt beinhalten und die Öffnung kann an einem am weitesten vertieften Punkt des vertieften Abschnitts positioniert sein. Der vertiefte Abschnitt kann sich von der Öffnung radial nach außen und relativ zu der Achse axial von der Sensorlinse weg erstrecken.
Die Sensorbaugruppe kann ferner ein Gebläse beinhalten, das dazu positioniert ist, der Luftdüse einen Luftstrom zuzuführen. Die Sensorbaugruppe kann ferner eine Leitung beinhalten, die dazu positioniert ist, den Luftstrom von dem Gebläse zu der Luftdüse zu leiten.
Die Sensorbaugruppe kann ferner eine Flüssigkeitsdüse beinhalten, die zwischen der Öffnung und der Sensorlinse entlang der Achse positioniert und dazu ausgerichtet ist, über die Sensorlinse zu sprühen. Die Flüssigkeitsdüse kann in Umfangsrichtung relativ zu der Achse um weniger als 90° von der Luftdüse entfernt positioniert sein.
Die Flüssigkeitsdüse kann in dem Spalt positioniert sein.
Die Luftdüse kann einen Auslass beinhalten, der eine Schlitzform aufweist, die parallel zu der Sensorlinse verläuft.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Fahrzeugs mit einer beispielhaften Sensorbaugruppe.
2 eine perspektivische Rückansicht der Sensorbaugruppe.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Sensorbaugruppe.
4 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts der Sensorbaugruppe von oben.
5 ist eine Darstellung eines beispielhaften Reinigungssystems der Sensorbaugruppe.
6 ist eine Draufsicht auf einen beispielhaften Sensor und Düsen der Sensorbaugruppe.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Sensorbaugruppe.
8 ist eine Draufsicht auf einen Boden eines Gehäuses der Sensorbaugruppe.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in deren mehreren Ansichten gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen, beinhaltet eine Sensorbaugruppe 102 eines Fahrzeugs 100 einen Sensor 104, der eine Sensorlins 106 beinhaltet, wobei die Sensorlinse 106 eine Achse A definiert; eine Gehäuseplatte 108, die eine Öffnung 110 beinhaltet, die auf der Achse A zentriert ist, wobei die Sensorlinse 106 von der Öffnung 110 entlang der Achse A vertieft ist; und eine Luftdüse 112, die zwischen der Öffnung 110 und der Sensorlinse 106 entlang der Achse A positioniert und ausgerichtet ist, um horizontal über die Sensorlinse 106 zu blasen. Die Öffnung 110 und die Sensorlinse 106 definieren einen Spalt 114, der auf einer der Luftdüse 112 gegenüberliegenden lateralen Seite der Sensorlinse 106 positioniert ist.
Der Spalt 114 kann einen Weg für den Luftstrom bereitstellen, der sich von der Luftdüse 112 über die Sensorlinse 106 bewegt. Die Sensorbaugruppe 102 kann somit eine „tote Zone“ von Luft mit niedriger Geschwindigkeit an einem Abschnitt der Sensorlinse 106 vermeiden, der am weitesten von der Luftdüse 112 entfernt ist. Eine solche tote Zone kann verhindern, dass Fluid oder Schmutz von diesem Abschnitt der Sensorlinse 106 entfernt wird. Indem die Sensorbaugruppe 102 ermöglicht, dass sich der Luftstrom innerhalb der Gehäuseplatte 108 bewegt, kann sie zudem dazu beitragen, zu verhindern, dass Fluid oder Schmutz durch den Luftstrom zu anderen Sensorlinsen 106 der Sensorbaugruppe 102 getragen wird.
Unter Bezugnahme auf 1 kann das Fahrzeug 100 ein beliebiges Personen- oder Nutzfahrzeug sein, wie etwa ein Auto, ein Truck, ein Geländewagen, ein Crossover, ein Van, ein Minivan, ein Taxi, ein Bus usw.
Das Fahrzeug 100 kann ein autonomes Fahrzeug sein. Der Computer kann dazu programmiert sein, das Fahrzeug 100 vollständig oder in geringerem Maße unabhängig von dem Eingreifen eines menschlichen Fahrzeugführers zu betreiben. Der Computer kann dazu programmiert sein, den Antrieb, das Bremssystem, das Lenksystem und/oder andere Fahrzeugsysteme mindestens teilweise auf Grundlage von Daten zu betreiben, die von den Sensoren 104 empfangen werden. Für die Zwecke dieser Offenbarung bedeutet autonomer Betrieb, dass der Computer den Antrieb, das Bremssystem und das Lenksystem ohne Eingabe von einem menschlichen Fahrzeugführer steuert; bedeutet halbautonomer Betrieb, dass der Computer ein oder zwei von dem Antrieb, dem Bremssystem und dem Lenksystem steuert und ein menschlicher Fahrzeugführer den Rest steuert; und bedeutet nicht autonomer Betrieb, dass ein menschlicher Fahrzeugführer den Antrieb, das Bremssystem und das Lenksystem steuert.
Das Fahrzeug 100 beinhaltet eine Karosserie 116. Das Fahrzeug 100 kann eine selbsttragende Bauweise aufweisen, bei der ein Rahmen und die Karosserie 116 des Fahrzeugs 100 eine einzige Komponente sind. Alternativ kann das Fahrzeug 100 eine Rahmenbauweise aufweisen, bei welcher der Rahmen die Karosserie 116 trägt, die eine von dem Rahmen getrennte Komponente ist. Der Rahmen und die Karosserie 116 können aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, zum Beispiel Stahl, Aluminium usw. Die Karosserie 116 beinhaltet Karosseriebleche 118, die teilweise eine Außenseite des Fahrzeugs 100 definieren. Die Karosseriebleche 118 können eine Class-A-Oberfläche darstellen, z. B. eine endbearbeitete Fläche, die gegenüber der Sicht des Kunden freiliegend ist und frei von unästhetischen Makeln und Mängeln ist. Die Karosseriebleche 118 beinhalten z. B. ein Dach 120 usw.
Die Sensorbaugruppe 102 beinhaltet ein Gehäuse 122 für die Sensoren 104. Das Gehäuse 122 ist an dem Fahrzeug 100 anbringbar, z. B. an einem der Karosseriebleche 118 des Fahrzeugs 100, z. B. dem Dach 120. Zum Beispiel kann das Gehäuse 122 so geformt sein, dass es an dem Dach 120 anbringbar ist, z. B. kann es eine Form aufweisen, die mit einem Profil des Dachs 120 übereinstimmt oder diesem folgt. Das Gehäuse 122 kann an dem Dach 120 angebracht sein, was den Sensoren 104 ein ungehindertes Sichtfeld auf Bereiche um das Fahrzeug 100 herum bereitstellen kann. Das Gehäuse 122 kann z. B. aus Kunststoff oder Metall gebildet sein.
Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet das Gehäuse 122 eine oder mehrere Gehäuseplatten 108, die teilweise eine Kammer 124 innerhalb des Gehäuses 122 bilden, und beinhaltet das Gehäuse 122 die Kammer 124, die zumindest teilweise aus den Gehäuseplatten 108 gebildet ist. Die Gehäuseplatten 108 bilden eine Außenseite des Gehäuses 122 und sind gegenüber der Umgebung freiliegend.
Unter Bezugnahme auf 3 beinhaltet das Gehäuse 122 die Öffnungen 110. Die Öffnungen 110 sind Löcher in dem Gehäuse 122, die von der Kammer 124 in die Umgebung führen. Die Öffnungen 110 verlaufen durch die Gehäuseplatten 108. Die Öffnungen 110 sind kreisförmig. Das Gehäuse 122 beinhaltet eine Öffnung 110 für jeden der Sensoren 104. Jeder Sensor 104 weist ein Sichtfeld auf, das mittels der Sensorlinse 106 durch die jeweilige Öffnung 110 hindurch durch die jeweilige Gehäuseplatte 108 hindurch definiert ist. Jede Sensorlinse 106 kann eine Achse A definieren, auf der die jeweilige Öffnung 110 zentriert ist, d. h., die Achse A verläuft durch eine geometrische Mitte einer durch die jeweilige Öffnung 110 gebildeten Form. Die Öffnung 110 kann eine kreisförmige Form aufweisen, die orthogonal zu der Achse A ist.
Die Gehäuseplatten 108 können einen oder mehrere vertiefte Abschnitte 126 beinhalten. Die vertieften Abschnitte 126 erstrecken sich relativ zu dem Gehäuse 122 von dem Rest der jeweiligen Gehäuseplatten 108 nach innen. Jeder vertiefte Abschnitt 126 kann eine der Öffnungen 110 beinhalten. Die Öffnung 110 kann an einem am weitesten vertieften Punkt des vertieften Abschnitts 126 positioniert sein, d. h. an einem Punkt, der von dem Rest der Gehäuseplatte 108 am weitesten einwärts liegt. Der vertiefte Abschnitt 126 kann sich von der Öffnung 110 radial nach außen und relativ zu der durch die Sensorlinse 106 definierten Achse A axial von der Sensorlinse 106 weg erstrecken. Zum Beispiel kann der vertiefte Abschnitt 126 eine kegelstumpfförmige oder pyramidenförmige Form mit einer Spitze in der Kammer 124 hinter der Öffnung 110 aufweisen.
Die vertieften Abschnitte 126 können aufgrund der Verbauung der Komponenten innerhalb des Gehäuses 122 und der Sichtfelder der Sensoren 104 erforderlich sein. Die vertieften Abschnitte 126 können eine Anfälligkeit der Sensorlinsen 106 für tote Zonen erhöhen, sodass die vorstehend beschriebenen Vorteile des Spalts 114 besonders hilfreich sein können, wenn sich der Sensor 104 an einem der vertieften Abschnitte 126 befindet.
Unter Bezugnahme auf 4 sind die Sensoren 104 in der Kammer 124 positioniert. Die Sensoren 104 können die Außenwelt, z. B. Objekte und/oder Eigenschaften der Umgebung des Fahrzeugs 100 erfassen, wie etwa andere Fahrzeuge, Fahrbahnmarkierungen, Verkehrsampeln und/oder -schilder, Fußgänger usw. Zum Beispiel können die Sensoren 104 Radarsensoren, Abtastlaserentfernungsmesser, LIDAR-Vorrichtungen und Bildverarbeitungssensoren, wie etwa Kameras, beinhalten. Als Kameras können die Sensoren 104 elektromagnetische Strahlung in einem gewissen Bereich von Wellenlängen erfassen. Zum Beispiel können die Sensoren 104 sichtbares Licht, Infrarotstrahlung, ultraviolettes Licht oder einen gewissen Bereich von Wellenlängen erfassen, der sichtbares, infrarotes und/oder ultraviolettes Licht beinhaltet. Zum Beispiel können die Sensoren 104 ladungsgekoppelte Vorrichtungen (chargecoupled device - CCD), komplementäre Metall-Oxid-Halbleiter (complementary metal oxide semiconductor - CMOS) oder eine beliebige andere geeignete Art sein. Bei einem weiteren Beispiel können die Sensoren 104 Laufzeit(time of flight - TOF)-Kameras sein, die eine modulierte Lichtquelle zum Beleuchten der Umgebung beinhalten und sowohl reflektiertes Licht von der modulierten Lichtquelle als auch Umgebungslicht erfassen, um Reflexivitätsamplituden und -entfernungen zu dem Ort zu erfassen.
Die Sensoren 104 beinhalten die jeweiligen Sensorlinsen 106. Die Sensorlinsen 106 können konvex sein. Jede Sensorlinse 106 kann das Sichtfeld des jeweiligen Sensors 104 durch die Öffnung 110 durch die Gehäuseplatte 108 definieren. Jede Sensorlinse 106 definiert eine Achse A, um welche die Sensorlinse 106 radial symmetrisch ist. Die Achse A erstreckt sich entlang einer Mitte des Sichtfeldes des jeweiligen Sensors 104. Die Achse A kann horizontal ausgerichtet sein, d. h., der Sensor 104 kann ein Sichtfeld aufweisen, das sich von dem Fahrzeug 100 seitlich nach außen erstreckt. Die Sensorlinse 106 kann von der Öffnung 110 entlang der Achse A vertieft sein, d. h., die Sensorlinse 106 ist von der Öffnung 110 entlang der Achse A in die Kammer 124 hinein beabstandet.
Unter Bezugnahme auf 5 beinhaltet die Sensorbaugruppe 102 ein Reinigungssystem 128.
Das Reinigungssystem 128 beinhaltet eine Druckquelle 130, einen Filter 132, Kanäle 134 und die Luftdüsen 112. Die Druckquelle 130 und die Luftdüsen 112 sind durch die Kanäle 134 fluidtechnisch miteinander verbunden (d. h., Fluid kann von einem zum anderen strömen). Die Druckquelle 130, der Filter 132 und die Kanäle 134 können innerhalb des Gehäuses 122 positioniert sein, z. B. in der Kammer 124.
Die Druckquelle 130 kann so positioniert sein, dass sie den Luftdüsen 112 einen Luftstrom zuführt, indem sie z. B. Luft durch die Kanäle 134 treibt. Die Druckquelle 130 kann eine beliebige geeignete Art von Gebläse sein, z. B. ein Verdrängerverdichter wie etwa ein Hubkolbenverdichter, ein Verdichter mit Kolben aus ionischer Flüssigkeit, ein Drehschraubenverdichter, ein Drehschaufelverdichter, ein Walzkolbenverdichter, ein Spiralverdichter oder ein Membranverdichter; ein dynamischer Verdichter wie etwa ein Luftblasenverdichter, ein Kreiselverdichter, ein Diagonalverdichter, ein Halbaxialverdichter oder ein Axialverdichter; ein Lüfter; oder eine beliebige andere geeignete Art. Die Druckquelle 130 kann dazu positioniert sein, Luft aus einer Umgebung außerhalb des Gehäuses 122 anzusaugen und die Luft in die Kanäle 134 zu blasen. Die Druckquelle 130 kann so bemessen sein, dass sie Luft zum Reinigen mehrerer Sensoren 104, z. B. zweier Sensoren 104, bereitstellt.
Der Filter 132 entfernt feste Partikel wie etwa Staub, Pollen, Schimmel und Bakterien aus der Luft, die durch den Filter 132 strömt. Der Filter 132 kann eine beliebige geeignete Art von Filter sein, z. B. Papier, Schaumstoff, Baumwolle, Edelstahl, Ölbad usw.
Die Kanäle 134 können so positioniert sein, dass sie den Luftstrom von der Druckquelle 130 zu den Luftdüsen 112 leiten. Zum Beispiel können sich die Kanäle 134 von der Druckquelle 130 zu den jeweiligen Luftdüsen 112 erstrecken, z. B. ein erster Kanal 134 zu einer ersten Luftdüse 112 und ein zweiter Kanal 134 zu einer zweiten Luftdüse 112. Die Kanäle 134 können z. B. biegsame Röhren sein.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 können die Luftdüsen 112 relativ zu den jeweiligen Sensorlinsen 106 fixiert sein. Die Luftdüsen 112 können dazu positioniert sein, einen Luftstrom aus den Luftdüsen 112 über die jeweiligen Sensorlinsen 106 zu leiten, und können z. B. in einem schrägen Winkel auf die jeweiligen Sensorlinsen 106 gerichtet sein. Die Luftdüsen 112 können zwischen den jeweiligen Öffnungen 110 und den jeweiligen Sensorlinsen 106 entlang der jeweiligen Achsen A positioniert sein. Die Luftdüsen 112 können dazu ausgerichtet sein, horizontal über die jeweiligen Sensorlinsen 106 zu blasen, wie in 6 veranschaulicht. Die horizontale Ausrichtung der Luftdüsen 112 kann eine Störung durch den Umgebungsluftstrom minimieren, die durch die Bewegung des Fahrzeugs 100 verursacht wird. Für den Sensor 104, der sich an einer lateralen Seite des Gehäuses 122 befindet, können die Luftdüsen 112 so ausgerichtet sein, dass sie horizontal in eine Fahrzeugrückwärtsrichtung blasen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 5 kann das Reinigungssystem 128 ferner einen Behälter 136, eine Pumpe 138, Ventile 140, Versorgungsleitungen 142 und Flüssigkeitsdüsen 144 beinhalten. Der Behälter 136, die Pumpe 138 und die Flüssigkeitsdüsen 144 sind über die Versorgungsleitungen 142 fluidtechnisch miteinander verbunden (d. h. Fluid kann von einem zum anderen strömen). Das Reinigungssystem 128 gibt in dem Behälter 136 gelagertes Waschfluid an die Fluiddüsen 144 weiter. „Waschfluid“ bezieht sich auf eine beliebige Flüssigkeit, die zum Reinigen in dem Behälter 136 gelagert ist. Das Waschfluid kann Lösungsmittel, Reinigungsmittel, Verdünnungsmittel, wie etwa Wasser, usw. beinhalten.
Der Behälter 136 kann ein mit Flüssigkeit, z. B. Waschfluid zur Fensterreinigung, befüllbarer Tank sein. Der Behälter 136 kann in einem Vorderteil des Fahrzeugs 100 angeordnet sein, insbesondere in einem Motorraum vor einer Fahrgastzelle, oder kann in dem Gehäuse 122 angeordnet sein. Der Behälter 136 kann das Waschfluid lediglich zum Versorgen der Sensorbaugruppe 102 oder auch für andere Zwecke lagern, wie etwa zum Versorgen der Windschutzscheibe.
Die Pumpe 138 kann das Waschfluid durch die Versorgungsleitungen 142 mit einem ausreichenden Druck zu den Flüssigkeitsdüsen 144 treiben, sodass das Waschfluid aus den Flüssigkeitsdüsen 144 spritzt. Die Pumpe 138 ist fluidtechnisch mit dem Behälter 136 verbunden. Die Pumpe 138 kann an dem Behälter 136 angebracht oder in diesem angeordnet sein. Die Pumpe 138 kann so bemessen sein, dass sie Waschfluid an mehrere Flüssigkeitsdüsen 144, z. B. zwei Flüssigkeitsdüsen 144, bereitstellt.
Jedes Ventil 140 ist dazu positioniert und betriebsfähig, die Fluidströmung von der Pumpe 138 zu einer der Flüssigkeitsdüsen 144 zu steuern. Konkret muss Fluid aus der Versorgungsleitung 142 von der Pumpe 138 durch eines der Ventile 140 strömen, um die jeweilige Versorgungsleitung 142 zu erreichen, die Fluid an die jeweiligen Flüssigkeitsdüse 144 bereitstellt. Die Ventile 140 steuern die Strömung dadurch, dass sie zwischen einer offenen Stellung, die eine Strömung ermöglicht, und einer geschlossenen Stellung, welche die Strömung von der ankommenden zur ausgehenden der Versorgungsleitungen 142 blockiert, betätigbar sind. Die Ventile 140 können Magnetventile sein. Als ein Magnetventil beinhaltet jedes Ventil 140 eine Magnetspule und einen Kolben. Elektrischer Strom durch die Magnetspule erzeugt ein Magnetfeld, und der Kolben bewegt sich als Reaktion auf Änderungen im Magnetfeld. Die Magnetspule bewegt den Kolben zwischen einer Stellung, in der das Ventil 140 offen ist, und einer Stellung, in der das Ventil 140 geschlossen ist.
Die Versorgungsleitungen 142 erstrecken sich von der Pumpe 138 zu den Flüssigkeitsdüsen 144. Die Versorgungsleitungen 142 können z. B. biegsame Röhren oder Schläuche sein.
Unter Bezugnahme auf 6 sind die Flüssigkeitsdüsen 144 relativ zu den jeweiligen Sensorlinsen 106 fixiert. Die Flüssigkeitsdüsen 144 können dazu positioniert sein, Waschflud aus den Flüssigkeitsdüsen 144 auf die jeweiligen Sensorlinsen 106 zu leiten, und können z. B. in einem schrägen Winkel auf die jeweiligen Sensorlinsen 106 gerichtet sein. Die Flüssigkeitsdüsen 144 können dazu ausgerichtet sein, über die jeweiligen Sensorlinsen 106 zu sprühen, z. B. derart ausgerichtet, dass eine Mitte des Sprühstrahls die durch die Sensorlinse 106 definierte Achse A schneidet.
Die Flüssigkeitsdüse 144 kann zwischen der Öffnung 110 und der Sensorlinse 106 entlang der Achse A positioniert sein. Insbesondere kann die Flüssigkeitsdüse 144 in dem Spalt 114 zwischen der Öffnung 110 und der Sensorlinse 106 positioniert sein. Die Flüssigkeitsdüse 144 kann in Umfangsrichtung relativ zu der Achse A um weniger als 90° von der Luftdüse 112 entfernt positioniert sein. Zum Beispiel beträgt, wie in 6 gezeigt, ein Winkel um die Achse A zwischen der Mitte der Luftdüse 112 und der Mitte der Flüssigkeitsdüse 144 ungefähr 45°. Die Umfangsposition der Flüssigkeitsdüse 144 kann den Sprühstrahl von der Flüssigkeitsdüse 144 in den Spalt 114 leiten, wie den Luftstrom von der Luftdüse 112. Es ist daher weniger wahrscheinlich, dass der Sprühstrahl zu anderen Sensorlinsen 106 der Sensorbaugruppe 102 getragen wird.
Jede Luftdüse 112 kann einen Auslass 146 beinhalten, der eine Schlitzform aufweist, d. h., der in einer ersten Richtung erheblich länger ist als in einer orthogonalen zweiten Richtung. Die Schlitzform des Auslasses 146 kann länglich parallel zu der Sensorlinse 106 verlaufen, d. h. länglich in einer Ebene senkrecht zu der durch die Sensorlinse 106 definierten Achse A. Der Auslass 146 kann entlang eines Umfangswegs um die Achse A mit einem konstanten Radius von der Achse A langgestreckt sein. Zum Beispiel kann der Auslass 146 durch zwei Wände, die sich entlang der Verlängerungsrichtung erstrecken, und zwei Wände, die sich senkrecht zu der Verlängerungsrichtung gebildet sein. Die parallel zu der Sensorlinse 106 ausgerichtete Schlitzform kann eine vollständige Abdeckung der Sensorlinse 106 durch den Luftstrom von der Luftdüse 112 bereitstellen.
Unter Bezugnahme auf 7 definieren die Öffnung 110 und die Sensorlinse 106 den Spalt 114. Der Spalt 114 kann sich in Umfangsrichtung um die Achse A von der Luftdüse 112 zu der Luftdüse 112 erstrecken, z. B. von einem Ende der Schlitzform der Luftdüse 112 weg von der Luftdüse 112 um die Achse A zu dem anderen Ende der Schlitzform der Luftdüse 112. Der Spalt 114 kann der auf einer der Luftdüse 112 gegenüberliegenden lateralen Seite der Sensorlinse 106 positioniert sein. Der Spalt 114 kann ferner in einer Aufwärtsrichtung von der Sensorlinse 106 und in einer Abwärtsrichtung von der Sensorlinse 106 positioniert sein. Das Ausmaß des Spalts 114 über und unter der Sensorlinse 106 kann dazu beitragen, einen gleichmäßigen Luftstrom über die gesamte Sensorlinse 106 bereitzustellen. Der Spalt 114 kann eine konstante Axialbreite zwischen der Sensorlinse 106 und der Öffnung 110 in Umfangsrichtung um die Achse A von der Luftdüse 112 zurück zu der Luftdüse 112 aufweisen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 ist der Spalt 114 dazu positioniert, einen Luftstrom von der Luftdüse 112 (sowie Sprühnebel von der Flüssigkeitsdüse 144) in die Kammer 124 zu leiten. Zum Beispiel kann der Raum axial zwischen der Öffnung 110 und der Sensorlinse 106, d. h. der Raum innerhalb des Spalts 114, zur Kammer 124 hin offen sein, wie in 4 gezeigt. Als ein anderes Beispiel kann der Spalt 114 ein Einlass zu einem Rohr (nicht gezeigt) sein, das zu der Kammer 124 führt. Die Kammer 124 kann als „nasse“ Umgebung strukturiert sein. Zum Beispiel können die in der Kammer 124 positionierten Sensoren 104 sowie andere Komponenten in der Kammer 124 abgedichtet, z. B. wasserdicht, sein. Die Sensoren 104 sowie andere Komponenten in der Kammer 124 können Außenseiten aufweisen, die aus Materialien gebildet sind, die nicht anfällig für Rost sind, z. B. Kunststoff.
Unter Bezugnahme auf 8 kann das Gehäuse 122 eine untere Fläche 148 beinhalten. Die Kammer 124 kann teilweise durch die untere Fläche 148 gebildet sein. Die untere Fläche 148 kann zwischen dem Rest der Kammer 124 und z. B. dem Dach 120 des Fahrzeugs 100 positioniert sein. Das Gehäuse 122, z. B. die untere Fläche 148, kann einen oder mehrere Ablaufkanäle 150 beinhalten, die innerhalb der Kammer 124 positioniert sind. Die Ablaufkanäle 150 können so geformt sein, dass sie Fluid aus dem Gehäuse 122 heraus leiten. Zum Beispiel können die Ablaufkanäle 150 nach unten zu Austrittspunkten aus dem Gehäuse 122 geneigt sein.
Die Offenbarung ist auf veranschaulichende Weise beschrieben worden und es versteht sich, dass die Terminologie, die verwendet worden ist, beschreibenden und nicht einschränkenden Charakters sein soll. Die Adjektive „erstes“ und „zweites“ werden in der gesamten Schrift als Identifikatoren verwendet und sollen keine Bedeutung, Reihenfolge oder Anzahl anzeigen. In Anbetracht der vorstehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und kann die Offenbarung anders als konkret beschrieben umgesetzt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Sensorbaugruppe bereitgestellt, die Folgendes aufweist: einen Sensor, der eine Sensorlinse beinhaltet, wobei die Sensorlinse eine Achse definiert; eine Gehäuseplatte, die eine Öffnung beinhaltet, die auf der Achse zentriert ist, wobei die Sensorlinse von der Öffnung entlang der Achse vertieft ist; und eine Luftdüse, die zwischen der Öffnung und der Sensorlinse entlang der Achse positioniert und ausgerichtet ist, um horizontal über die Sensorlinse zu blasen; wobei die Öffnung und die Sensorlinse einen Spaltdefinieren, der auf einer der Luftdüse gegenüberliegenden lateralen Seite der Sensorlinse positioniert ist.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Öffnung eine kreisförmige Form auf, die orthogonal zu der Achse ist.
Gemäß einer Ausführungsform definieren die Öffnung und die Sensorlinse ferner den Spalt, der in einer Aufwärtsrichtung von der Sensorlinse positioniert ist.
Gemäß einer Ausführungsform definieren die Öffnung und die Sensorlinse ferner den Spalt, der in einer Abwärtsrichtung von der Sensorlinse positioniert ist.
Gemäß einer Ausführungsform definieren die Öffnung und die Sensorlinse ferner den Spalt, der sich in Umfangsrichtung um die Achse von der Luftdüse zu der Luftdüse erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Spalt eine konstante Axialbreite zwischen der Sensorlinse und der Öffnung in Umfangsrichtung um die Achse von der Luftdüse zu der Luftdüse auf.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Achse horizontal ausgerichtet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch ein Gehäuse gekennzeichnet, das die Gehäuseplatte beinhaltet, wobei das Gehäuse eine Kammer beinhaltet, und wobei der Spalt dazu positioniert ist, einen Luftstrom von der Luftdüse in die Kammer zu leiten.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Gehäuse einen Ablaufkanal, der innerhalb der Kammer positioniert und so geformt ist, dass er Fluid aus dem Gehäuse heraus leitet.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Sensor in der Kammer positioniert.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Sensor ein erster Sensor, die Sensorlinse eine erste Sensorlinse, die Öffnung eine erste Öffnung, die Gehäuseplatte eine erste Gehäuseplatte, die Luftdüse eine erste Luftdüse und der Spalt ein erster Spalt, die Sensorbaugruppe kann ferner einen zweiten Sensor beinhalten, der eine zweite Sensorlinse, die eine zweite Achse definiert, und eine zweite Luftdüse beinhaltet, wobei das Gehäuse eine zweite Gehäuseplatte beinhaltet, die eine zweite Öffnung beinhaltet, die auf der zweiten Achse zentriert ist, wobei die zweite Sensorlinse von der zweiten Öffnung entlang der zweiten Achse vertieft ist, die zweite Luftdüse zwischen der zweiten Öffnung und der zweiten Sensorlinse entlang der zweiten Achse positioniert und dazu ausgerichtet ist, horizontal über die zweite Sensorlinse zu blasen, die zweite Öffnung und die zweite Sensorlinse einen zweiten Spalt definieren, der auf einer der zweiten Luftdüse gegenüberliegenden lateralen Seite der zweiten Sensorlinse positioniert ist, und der zweite Spalt dazu positioniert ist, einen Luftstrom von der zweiten Luftdüse in die Kammer zu leiten.
Gemäß einer Ausführungsform sind der erste Sensor und der zweite Sensor in der Kammer positioniert.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Gehäuseplatte einen vertieften Abschnitt, und die Öffnung ist an einem am weitesten vertieften Punkt des vertieften Abschnitts positioniert.
Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich der vertiefte Abschnitt von der Öffnung radial nach außen und relativ zu der Achse axial von der Sensorlinse weg.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Gebläse, das dazu positioniert ist, Luft an die Luftdüse zu leiten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einn Kanal, der dazu positioniert ist, einen Luftstrom von dem Gebläse zur Luftdüse zu leiten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsdüse, die zwischen der Öffnung und der Sensorlinse entlang der Achse positioniert und dazu ausgerichtet ist, über die Sensorlinse zu sprühen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Flüssigkeitsdüse in Umfangsrichtung relativ zu der Achse um weniger als 90° von der Luftdüse entfernt positioniert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Flüssigkeitsdüse in dem Spalt positioniert.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Luftdüse kann einen Auslass, der eine Schlitzform aufweist, die parallel zu der Sensorlinse verläuft.

Claims

Sensorbaugruppe, umfassend: einen Sensor, der eine Sensorlinse beinhaltet, wobei die Sensorlinse eine Achse definiert, eine Gehäuseplatte, die eine Öffnung beinhaltet, die auf der Achse zentriert ist, wobei die Sensorlinse von der Öffnung entlang der Achse vertieft ist; und eine Luftdüse, die zwischen der Öffnung und der Sensorlinse entlang der Achse positioniert und dazu ausgerichtet ist, horizontal über die Sensorlinse zu blasen; wobei die Öffnung und die Sensorlinse einen Spalt definieren, der auf einer der Luftdüse gegenüberliegenden lateralen Seite der Sensorlinse positioniert ist.
Sensorbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Öffnung eine kreisförmige Form aufweist, die orthogonal zu der Achse ist.
Sensorbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Öffnung und die Sensorlinse ferner den Spalt definieren, der in einer Aufwärtsrichtung von der Sensorlinse positioniert ist.
Sensorbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Öffnung und die Sensorlinse ferner den Spalt definieren, der in einer Abwärtsrichtung von der Sensorlinse positioniert ist.
Sensorbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Öffnung und die Sensorlinse ferner den Spalt definieren, der sich in Umfangsrichtung um die Achse von der Luftdüse zu der Luftdüse erstreckt.
Sensorbaugruppe nach Anspruch 5, wobei der Spalt eine konstante Axialbreite zwischen der Sensorlinse und der Öffnung in Umfangsrichtung um die Achse von der Luftdüse zu der Luftdüse aufweist.
Sensorbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Achse horizontal ausgerichtet ist.
Sensorbaugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Gehäuse, das die Gehäuseplatte beinhaltet, wobei das Gehäuse eine Kammer beinhaltet und der Spalt dazu positioniert ist, einen Luftstrom von der Luftdüse in die Kammer zu leiten.
Sensorbaugruppe nach Anspruch 8, wobei das Gehäuse einen Ablaufkanal beinhaltet, der innerhalb der Kammer positioniert und so geformt ist, dass er Fluid aus dem Gehäuse heraus leitet.
Sensorbaugruppe nach Anspruch 8, wobei der Sensor in der Kammer positioniert ist.
Sensorbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Gehäuseplatte einen vertieften Abschnitt beinhaltet, die Öffnung an einem am weitesten vertieften Punkt des vertieften Abschnitts positioniert ist und sich der vertiefte Abschnitt von der Öffnung radial nach außen und axial weg von der Sensorlinse in Bezug auf die Achse erstreckt.
Sensorbaugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Gebläse, das dazu positioniert ist, der Luftdüse einen Luftstrom zuzuführen, und einen Kanal, der dazu positioniert ist, einen Luftstrom von dem Gebläse zu der Luftdüse zu leiten.
Sensorbaugruppe nach einem der Ansprüche 1-12, ferner umfassend eine Flüssigkeitsdüse, die zwischen der Öffnung und der Sensorlinse entlang der Achse positioniert und dazu ausgerichtet ist, über die Sensorlinse zu sprühen.
Sensorbaugruppe nach Anspruch 13, wobei die Flüssigkeitsdüse in Umfangsrichtung relativ zu der Achse um weniger als 90° von der Luftdüse entfernt positioniert ist.
Sensorbaugruppe nach Anspruch 13, wobei die Flüssigkeitsdüse in dem Spalt positioniert ist.