DE102022208402A1 - Cleaning device for a sensor - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Reinigungsvorrichtung für einen Sensor (2) vorgeschlagen, umfassend zumindest eine Reinigungsdüse (3), die dazu vorgesehen ist, zumindest ein Frontelement (4) des Sensors (2) mit zumindest einem Reinigungsfluid (5) zu beaufschlagen, und zumindest eine Einstelleinheit (6), die dazu vorgesehen ist, eine Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse (3) in einem Reinigungsbetriebszustand der Reinigungsdüse (3) relativ zu dem Frontelement (4) in Abhängigkeit von zumindest einem, sich auf die Beaufschlagung auswirkenden externen und/oder internen Einflussparameter einzustellenA cleaning device for a sensor (2) is proposed, comprising at least one cleaning nozzle (3), which is intended to apply at least one cleaning fluid (5) to at least one front element (4) of the sensor (2), and at least one setting unit (6), which is intended to determine a position and/or orientation of the cleaning nozzle (3) in a cleaning operating state of the cleaning nozzle (3) relative to the front element (4) depending on at least one external and/or to set internal influencing parameters

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungsvorrichtung für einen Sensor. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Reinigungssystem, auf ein Sensorsystem und auf ein Fahrzeug. Ferner bezieht sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zum Betrieb einer entsprechenden Reinigungsvorrichtung.The invention relates to a cleaning device for a sensor. The invention further relates to a cleaning system, a sensor system and a vehicle. Furthermore, the invention also relates to a method for operating a corresponding cleaning device.

Aus dem Stand der Technik sind Reinigungsvorrichtungen für Sensoren bekannt. Diese Reinigungsvorrichtungen weisen Reinigungsdüsen auf, die in einem Reinigungsbetriebszustand üblicherweise in einer einzelnen vorbestimmten Position und/oder Ausrichtung relativ zu einem Frontelement eines Sensors angeordnet. Teilweise sind die Reinigungsdüsen für einen Ruhezustand in eine andere Position verfahrbar.Cleaning devices for sensors are known from the prior art. These cleaning devices have cleaning nozzles which, in a cleaning operating state, are usually arranged in a single predetermined position and/or orientation relative to a front element of a sensor. Some of the cleaning nozzles can be moved to a different position for a rest state.

Es wird eine Reinigungsvorrichtung für einen Sensor vorgeschlagen. Die Reinigungsvorrichtung umfasst zumindest eine Reinigungsdüse, die dazu vorgesehen ist, zumindest ein Frontelement des Sensors mit zumindest einem Reinigungsfluid zu beaufschlagen. Die Reinigungsvorrichtung umfasst zumindest eine Einstelleinheit, die dazu vorgesehen ist, eine Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse in einem Reinigungsbetriebszustand der Reinigungsdüse relativ zu dem Frontelement in Abhängigkeit von zumindest einem, sich auf die Beaufschlagung auswirkenden externen und/oder internen Einflussparameter einzustellen.A cleaning device for a sensor is proposed. The cleaning device comprises at least one cleaning nozzle, which is intended to apply at least one cleaning fluid to at least one front element of the sensor. The cleaning device comprises at least one setting unit, which is intended to adjust a position and/or orientation of the cleaning nozzle in a cleaning operating state of the cleaning nozzle relative to the front element as a function of at least one external and/or internal influencing parameter that affects the exposure.

Bevorzugt ist der Sensor als ein optischer Sensor, insbesondere als ein Lidar (Light Detection and Ranging)-Sensor oder als eine Kamera, ausgebildet. Alternativ ist vorstellbar, dass der Sensor als ein Radar (Radio Detection and Ranging)-Sensor, als ein Akustik-Sensor o. dgl. ausgebildet ist. Insbesondere sind der Sensor und die Reinigungsvorrichtung zu einem Einsatz an einem Fahrzeug vorgesehen. Der Sensor kann insbesondere als ein Umfelderkennungssensor ausgebildet sein. Insbesondere kann der Sensor dazu vorgesehen sein, ein Umfeld des Fahrzeugs zu erfassen, beispielsweise um zumindest teilautonome Fahrfunktionen des Fahrzeugs zu ermöglichen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, speziell ausgestattet und/oder speziell ausgelegt verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt die Funktion in zumindest einem Betriebszustand ausführt.The sensor is preferably designed as an optical sensor, in particular as a Lidar (Light Detection and Ranging) sensor or as a camera. Alternatively, it is conceivable that the sensor is designed as a radar (radio detection and ranging) sensor, as an acoustic sensor or the like. In particular, the sensor and the cleaning device are intended for use on a vehicle. The sensor can in particular be designed as an environment detection sensor. In particular, the sensor can be provided to detect an environment of the vehicle, for example to enable at least partially autonomous driving functions of the vehicle. “Provided” is intended to mean, in particular, specially programmed, specially equipped and/or specially designed. The fact that an object is intended for a function should be understood in particular to mean that the object executes the function in at least one operating state.

Vorzugsweise ist zumindest ein Teil des Sensors, insbesondere das Frontelement, in einem an dem Fahrzeug montierten Zustand an einer Außenseite des Fahrzeugs angeordnet, insbesondere Umweltbedingungen ausgesetzt. Insbesondere kann eine Funktionalität des Frontelements durch die Einwirkung von Umweltbedingungen eingeschränkt werden. Das Frontelement ist vorzugsweise dazu vorgesehen, von dem Sensor ausgesandte und/oder zu empfangende Strahlung zu transmittieren. Bevorzugt ist das Frontelement optisch transparent ausgebildet. Das Frontelement kann insbesondere als eine Frontscheibe eines Lidar-Sensors, als eine Frontlinse einer Kamera o. dgl. ausgebildet sein. Umweltbedingungen wie Schmutz, Schnee, Eis o. dgl., der/das sich auf dem Frontelement ablagert, kann insbesondere eine Transmissionsfähigkeit des Frontelements reduzieren. Eine reduzierte Transmissionsfähigkeit des Frontelements führt insbesondere zu einer reduzierten Detektionsleistung des Sensors. Die Reinigungsvorrichtung ist vorzugsweise dazu vorgesehen, das Frontelement zu reinigen, insbesondere Ablagerungen wie Schmutz, Schnee, Eis o. dgl. von dem Frontelement zu entfernen. Insbesondere ist die Reinigungsdüse dazu vorgesehen, die Ablagerungen mittels des Reinigungsfluids von dem Frontelement abzuspülen.Preferably, at least a part of the sensor, in particular the front element, is arranged on an outside of the vehicle in a state mounted on the vehicle, in particular exposed to environmental conditions. In particular, the functionality of the front element can be restricted by the influence of environmental conditions. The front element is preferably intended to transmit radiation emitted and/or received by the sensor. The front element is preferably designed to be optically transparent. The front element can in particular be designed as a front window of a lidar sensor, as a front lens of a camera or the like. Environmental conditions such as dirt, snow, ice or the like, which is deposited on the front element, can in particular reduce the transmission capability of the front element. A reduced transmission capability of the front element leads in particular to a reduced detection performance of the sensor. The cleaning device is preferably intended to clean the front element, in particular to remove deposits such as dirt, snow, ice or the like from the front element. In particular, the cleaning nozzle is intended to rinse the deposits from the front element using the cleaning fluid.

Die Reinigungsdüse ist insbesondere dazu vorgesehen, das Reinigungsfluid auf das Frontelement zu sprühen. Vorzugsweise ist das Reinigungsfluid als eine Reinigungsflüssigkeit ausgebildet. Das Reinigungsfluid kann beispielsweise Wasser sein, insbesondere mit einem beigemischten Spülmittel, Enteisungsmittel o. dgl. Die Reinigungsvorrichtung kann insbesondere eine Mehrzahl von Reinigungsdüsen aufweisen. Beispielsweise kann die Reinigungsvorrichtung zwei Reinigungsdüsen aufweisen, die das Frontelement aus unterschiedlichen Richtungen mit dem Reinigungsfluid beaufschlagen. Die Reinigungsdüse ist vorzugsweise dazu vorgesehen, das Frontelement im Reinigungsbetriebszustand mit dem Reinigungsfluid zu beaufschlagen. Insbesondere ist denkbar, dass die Reinigungsdüse in einem Ruhezustand, in dem die Reinigungsdüse nicht zu einer Beaufschlagung des Frontelements mit dem Reinigungsfluid vorgesehen ist, in eine andere Position als in dem Reinigungsbetriebszustand gebracht, insbesondere verfahren, werden kann. Insbesondere ist eine Einstellung der Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse im Reinigungsbetriebszustand relativ zu dem Frontelement verschieden von einer Positionsänderung der Reinigungsdüse zwischen dem Reinigungsbetriebszustand und dem Ruhezustand.The cleaning nozzle is intended in particular to spray the cleaning fluid onto the front element. The cleaning fluid is preferably designed as a cleaning liquid. The cleaning fluid can be, for example, water, in particular with an added dishwashing liquid, de-icing agent or the like. The cleaning device can in particular have a plurality of cleaning nozzles. For example, the cleaning device can have two cleaning nozzles which apply the cleaning fluid to the front element from different directions. The cleaning nozzle is preferably intended to apply the cleaning fluid to the front element in the cleaning operating state. In particular, it is conceivable that the cleaning nozzle can be brought, in particular moved, into a different position than in the cleaning operating state in a rest state in which the cleaning nozzle is not intended to apply the cleaning fluid to the front element. In particular, an adjustment of the position and/or orientation of the cleaning nozzle in the cleaning operating state relative to the front element is different from a change in position of the cleaning nozzle between the cleaning operating state and the rest state.

Die Reinigungsdüse weist vorzugsweise bei gegebenen externen und/oder internen Einflussparametern eine optimale Position und/oder Ausrichtung relativ zu dem Frontelement auf, in der die Reinigungsdüse das Frontelement bestmöglich reinigen kann, beispielsweise eine größtmögliche Fläche des Frontelements reinigen kann. Die optimale Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse relativ zum Frontelement kann sich insbesondere in Abhängigkeit von den externen und/oder internen Einflussparametern ändern. Beispielsweise kann ein als Fahrtwind ausgebildeter externer Einflussparameter einen Auftreffbereich des Reinigungsfluids auf dem Frontelement beeinflussen, indem er einen Fluidstrahl ablenkt. Insbesondere kann durch eine Änderung der Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse relativ zum Frontelement ein ursprünglicher, insbesondere optimaler, Auftreffbereich des Reinigungsfluids auf dem Frontelement trotz der Auswirkung des externen Einflussparameters auf die Beaufschlagung wiederhergestellt werden. Ein externer und/oder interner Einflussparameter wirkt sich insbesondere auf die Beaufschlagung aus, wenn sich die Beaufschlagung, beispielsweise ein Auftreffbereich des Reinigungsfluids, eine Menge des Reinigungsfluids o. dgl., in Abhängigkeit von einer Änderung des externen und/oder internen Einflussparameters ändert. Ein interner Einflussparameter kann insbesondere eine Fertigungstoleranz des Sensors und/oder der Reinigungsvorrichtung, eine Montagetoleranz des Sensors und/oder Reinigungsvorrichtung, ein unfallbedingter Verzug des Sensors und/oder der Reinigungsvorrichtung, beispielsweise nach einem Parkrempler, o. dgl. sein. Insbesondere ist die Einstelleinheit dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von dem externen und/oder internen Einflussparameter die optimale Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse relativ zum Frontelement einzustellen.For given external and/or internal influencing parameters, the cleaning nozzle preferably has an optimal position and/or orientation relative to the front element, in which the cleaning nozzle can clean the front element in the best possible way, for example can clean the largest possible area of the front element. The optimal position and/or orientation of the cleaning nozzle relative to the front element can be found in particular Change dependence on the external and/or internal influencing parameters. For example, an external influencing parameter designed as a headwind can influence an impact area of the cleaning fluid on the front element by deflecting a fluid jet. In particular, by changing the position and/or orientation of the cleaning nozzle relative to the front element, an original, in particular optimal, impact area of the cleaning fluid on the front element can be restored despite the effect of the external influencing parameter on the impact. An external and/or internal influencing parameter has a particular effect on the impact if the impact, for example an impact area of the cleaning fluid, a quantity of the cleaning fluid or the like, changes depending on a change in the external and/or internal influencing parameter. An internal influencing parameter can in particular be a manufacturing tolerance of the sensor and/or the cleaning device, an assembly tolerance of the sensor and/or cleaning device, an accident-related delay of the sensor and/or the cleaning device, for example after a parking collision, or the like. In particular, the setting unit is intended to set the optimal position and/or orientation of the cleaning nozzle relative to the front element depending on the external and/or internal influencing parameter.

Die Einstelleinheit kann insbesondere als eine elektromotorische Einstelleinheit, als eine aktuatorische Einstelleinheit, als eine magnetische Einstelleinheit oder als eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Einstelleinheit ausgebildet. Vorzugsweise ist die Einstelleinheit mit Reinigungsdüse zumindest wirkverbunden. Insbesondere kann die Einstelleinheit an dem Sensor, insbesondere an einem Gehäuse des Sensors, oder an dem Fahrzeug, insbesondere an einer Karosserie des Fahrzeugs, angeordnet sein. Insbesondere kann die Einstelleinheit die Reinigungsdüse zumindest eindimensional, bevorzugt zumindest zweidimensional und besonders bevorzugt dreidimensional bewegen. Insbesondere ist denkbar, dass die Einstelleinheit zum Einstellen der Position und/oder Ausrichtung dazu vorgesehen ist, die Reinigungsdüse linear zu bewegen, insbesondere entlang unterschiedlicher Richtungen, und/oder zu verschwenken, insbesondere um unterschiedliche Schwenkachsen. Vorzugsweise ist die Einstelleinheit dazu vorgesehen, durch eine Änderung der Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse relativ zum Frontelement eine Hauptbeaufschlagungsrichtung der Reinigungsdüse, insbesondere eine Hauptstrahlrichtung des Reinigungsfluids, zu ändern.The setting unit can in particular be designed as an electromotive setting unit, as an actuator setting unit, as a magnetic setting unit or as another setting unit that appears sensible to a person skilled in the art. Preferably, the adjustment unit is at least operatively connected to the cleaning nozzle. In particular, the setting unit can be arranged on the sensor, in particular on a housing of the sensor, or on the vehicle, in particular on a body of the vehicle. In particular, the adjustment unit can move the cleaning nozzle at least one-dimensionally, preferably at least two-dimensionally and particularly preferably three-dimensionally. In particular, it is conceivable that the adjustment unit for adjusting the position and/or orientation is intended to move the cleaning nozzle linearly, in particular along different directions, and/or to pivot it, in particular about different pivot axes. Preferably, the adjustment unit is intended to change a main direction of application of the cleaning nozzle, in particular a main jet direction of the cleaning fluid, by changing the position and/or orientation of the cleaning nozzle relative to the front element.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Reinigungsvorrichtung kann vorteilhaft bei unterschiedlichen externen und/oder internen Einflussparametern eine optimale Reinigung eines Frontelements eines Sensors ermöglicht werden. Vorteilhaft kann situationsunabhängig ein störungsfreier Betrieb und eine dauerhafte Verfügbarkeit des Sensors ermöglicht werden.The inventive design of the cleaning device can advantageously enable optimal cleaning of a front element of a sensor with different external and/or internal influencing parameters. Advantageously, trouble-free operation and permanent availability of the sensor can be made possible regardless of the situation.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Einstelleinheit dazu vorgesehen ist, einen Beaufschlagungswinkel der Reinigungsdüse relativ zu dem Frontelement einzustellen. Insbesondere ist die Einstelleinheit dazu vorgesehen, den Beaufschlagungswinkel durch ein Einstellen der Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse relativ zu dem Frontelement einzustellen. Der Beaufschlagungswinkel ist insbesondere ein Winkel, in dem die Reinigungsdüse das Frontelement mit dem Reinigungsfluid beaufschlagt, oder ein Winkel, dessen Änderung proportional ist zu einer Änderung des Winkels, in dem die Reinigungsdüse das Frontelement mit dem Reinigungsfluid beaufschlagt. Der Winkel, in dem die Reinigungsdüse das Frontelement mit dem Reinigungsfluid beaufschlagt, ist insbesondere ein Winkel, der von dem Frontelement, insbesondere einer Haupterstreckungsebene des Frontelements, und der Hauptbeaufschlagungsrichtung der Reinigungsdüse, insbesondere der Hauptstrahlrichtung des Reinigungsfluids, eingeschlossen wird. Unter einer „Haupterstreckungsebene“ eines Objekts soll insbesondere eine Ebene verstanden werden, welche parallel zu einer größten Seitenfläche eines kleinsten gedachten Quaders ist, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt, und insbesondere durch den Mittelpunkt des Quaders verläuft. Die Reinigungsdüse kann das Reinigungsfluid beispielsweise in Form eines Fluidkegels ausgeben, wobei die Hauptbeaufschlagungsrichtung der Reinigungsdüse insbesondere eine Achse des Fluidkegels darstellt. Vorzugsweise ist die Einstelleinheit dazu vorgesehen, zum Einstellen des Beaufschlagungswinkels die Reinigungsdüse um zumindest eine Schwenkachse zu verschwenken, die insbesondere parallel zur Haupterstreckungsebene des Frontelements verläuft. Vorzugsweise kann durch das Einstellen des Beaufschlagungswinkels der Auftreffbereich des Reinigungsfluids auf dem Frontelement eingestellt werden. Vorteilhaft kann eine präzise Beaufschlagung des Frontelements mit dem Reinigungsfluid ermöglicht werden.Furthermore, it is proposed that the adjustment unit is intended to set an exposure angle of the cleaning nozzle relative to the front element. In particular, the adjustment unit is intended to adjust the exposure angle by adjusting the position and/or orientation of the cleaning nozzle relative to the front element. The application angle is in particular an angle at which the cleaning nozzle applies the cleaning fluid to the front element, or an angle whose change is proportional to a change in the angle at which the cleaning nozzle applies the cleaning fluid to the front element. The angle at which the cleaning nozzle acts on the front element with the cleaning fluid is in particular an angle that is enclosed by the front element, in particular a main extension plane of the front element, and the main direction of application of the cleaning nozzle, in particular the main jet direction of the cleaning fluid. A “main extension plane” of an object is to be understood in particular as a plane which is parallel to a largest side surface of a smallest imaginary cuboid, which just completely encloses the object, and in particular runs through the center of the cuboid. The cleaning nozzle can output the cleaning fluid, for example, in the form of a fluid cone, the main direction of application of the cleaning nozzle in particular representing an axis of the fluid cone. Preferably, the adjustment unit is intended to pivot the cleaning nozzle about at least one pivot axis, which runs in particular parallel to the main extension plane of the front element, in order to adjust the application angle. Preferably, the impact area of the cleaning fluid on the front element can be adjusted by adjusting the application angle. Advantageously, a precise application of the cleaning fluid to the front element can be made possible.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der externe Einflussparameter als ein Wind ausgebildet ist. Der Wind kann insbesondere die Beaufschlagung des Frontelements mit dem Reinigungsfluid beeinflussen. Der Wind kann insbesondere natürlich bedingt, beispielsweise wetterbedingt, und/oder ein Fahrtwind aufgrund einer Fortbewegung des Fahrzeugs umfassend die Reinigungsvorrichtung sein. Der Wind kann die Beaufschlagung des Frontelements insbesondere in Abhängigkeit von einer Windrichtung beeinflussen. Ein in Richtung des Frontelements wehender Wind kann beispielsweise einen von der Einstelleinheit eingestellten Beaufschlagungswinkel der Reinigungsdüse relativ zu dem Frontelement verkleinern, insbesondere indem der Wind das ausgegebene Reinigungsfluid in Richtung des Frontelements drückt. Ein von dem Frontelement wegwehender Wind kann beispielsweise einen von der Einstelleinheit eingestellten Beaufschlagungswinkel der Reinigungsdüse relativ zu dem Frontelement vergrößern, insbesondere indem der Wind das ausgegebene Reinigungsfluid von dem Frontelement wegdrückt. Beispielsweise kann die Einstelleinheit dazu vorgesehen sein, in Abhängigkeit von einem in Richtung des Frontelements wehenden Wind die Reinigungsdüse von dem Frontelement wegzuschwenken, um unter einem Einfluss des Winds denselben Beaufschlagungswinkel wie ohne den Wind zu erreichen, insbesondere um einen einem Auftreffbereich ohne den Wind entsprechenden Auftreffbereich einzustellen. Beispielsweise kann die Einstelleinheit dazu vorgesehen sein, in Abhängigkeit von einem von dem Frontelement wegwehenden Wind die Reinigungsdüse zu dem Frontelement hinzuschwenken, um unter einem Einfluss des Winds denselben Beaufschlagungswinkel wie ohne den Wind zu erreichen, insbesondere um einen einem Auftreffbereich ohne den Wind entsprechenden Auftreffbereich einzustellen. Der Wind kann die Beaufschlagung des Frontelements insbesondere in Abhängigkeit von einer Windgeschwindigkeit, insbesondere einer Windstärke, beeinflussen. Insbesondere ist eine Auswirkung des Winds auf die Beaufschlagung, insbesondere den Beaufschlagungswinkel, desto größer je höher die Windgeschwindigkeit, insbesondere die Windstärke, ist. Beispielsweise kann die Einstelleinheit dazu vorgesehen sein, je höher die Windgeschwindigkeit, insbesondere die Windstärke, ist die Reinigungsdüse relativ zu dem Frontelement desto stärker zu verschwenken im Vergleich zu einer windfreien Situation. Vorteilhaft kann unter Windeinfluss eine optimale Reinigung des Frontelements ermöglicht werden.It is further proposed that the external influencing parameter is designed as a wind. The wind can in particular influence the application of the cleaning fluid to the front element. The wind can in particular be naturally caused, for example due to the weather, and/or a wind due to the movement of the vehicle comprising the cleaning device. The wind can influence the impact on the front element, particularly depending on a wind direction influence. A wind blowing in the direction of the front element can, for example, reduce an exposure angle of the cleaning nozzle set by the adjustment unit relative to the front element, in particular by the wind pushing the dispensed cleaning fluid in the direction of the front element. A wind blowing away from the front element can, for example, increase an exposure angle of the cleaning nozzle set by the adjustment unit relative to the front element, in particular by the wind pushing the dispensed cleaning fluid away from the front element. For example, the adjustment unit can be provided to pivot the cleaning nozzle away from the front element depending on a wind blowing in the direction of the front element in order to achieve the same impact angle under the influence of the wind as without the wind, in particular around an impact area corresponding to an impact area without the wind to set. For example, the setting unit can be provided to pivot the cleaning nozzle towards the front element depending on a wind blowing away from the front element in order to achieve the same exposure angle under the influence of the wind as without the wind, in particular in order to set an impact area corresponding to an impact area without the wind . The wind can influence the loading of the front element, in particular depending on a wind speed, in particular a wind strength. In particular, the effect of the wind on the impact, in particular the impact angle, is greater the higher the wind speed, in particular the wind strength, is. For example, the setting unit can be provided so that the higher the wind speed, in particular the wind strength, the more the cleaning nozzle can be pivoted relative to the front element compared to a wind-free situation. Advantageously, optimal cleaning of the front element can be made possible under the influence of wind.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der externe Einflussparameter als eine Fortbewegungsgeschwindigkeit ausgebildet ist. Insbesondere ist der externe Einflussparameter als eine Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs umfassend die Reinigungsvorrichtung ausgebildet. Insbesondere wirkt sich die Fortbewegungsgeschwindigkeit auf den sich auf die Beaufschlagung auswirkenden Wind, insbesondere Fahrtwind, aus. Insbesondere ist eine Windgeschwindigkeit, insbesondere eine Windstärke, des Fahrtwinds desto höher je höher die Fortbewegungsgeschwindigkeit ist. Beispielsweise kann die Einstelleinheit dazu vorgesehen sein, je höher die Fortbewegungsgeschwindigkeit ist die Reinigungsdüse relativ zu dem Frontelement desto stärker zu verschwenken im Vergleich zu einem Stillstand des Fahrzeugs. Vorteilhaft kann während einer Fortbewegung des Fahrzeugs eine optimale Reinigung des Frontelements ermöglicht werden.Furthermore, it is proposed that the external influencing parameter is designed as a speed of movement. In particular, the external influencing parameter is designed as a travel speed of the vehicle comprising the cleaning device. In particular, the speed of movement has an effect on the wind, in particular the wind, which affects the impact. In particular, the higher the speed of travel, the higher the wind speed, in particular the wind strength, of the headwind. For example, the adjustment unit can be intended to pivot the cleaning nozzle more strongly relative to the front element, the higher the speed of travel, compared to when the vehicle is at a standstill. Advantageously, optimal cleaning of the front element can be made possible while the vehicle is moving.

Zudem wird vorgeschlagen, dass der interne Einflussparameter als eine Fertigungstoleranz ausgebildet ist. Insbesondere kann der interne Einflussparameter als eine Fertigungstoleranz der Reinigungsvorrichtung und/oder des Sensors ausgebildet sein. Insbesondere kann sich die Fertigungstoleranz auf die Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse relativ zu dem Frontelement auswirken. Insbesondere kann eine tatsächliche Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse aufgrund der Fertigungstoleranz verschieden sein von einer durch ein Einstellen der Reinigungsdüse beabsichtigte Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse. Beispielsweise kann die Reinigungsdüse aufgrund der Fertigungstoleranz weiter verschwenkt sein als beabsichtigt. Beispielsweise kann die Einstelleinheit dazu vorgesehen sein, einen anderen Schwenkwinkel einzustellen als bei einer fertigungstoleranzfreien Reinigungsvorrichtung und einem fertigungstoleranzfreien Sensor, insbesondere um eine fertigungstoleranzbedingte Auswirkung auf den Beaufschlagungswinkel auszugleichen. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass der interne Einflussparameter als eine Montagetoleranz ausgebildet ist. Insbesondere kann die Einstelleinheit dazu vorgesehen sein, eine montagetoleranzbedingte Auswirkung auf den Beaufschlagungswinkel analog zu einer fertigungstoleranzbedingten Auswirkung auszugleichen. Vorteilhaft kann fertigungstoleranzunabhängig eine optimale Reinigung des Frontelements ermöglicht werden.It is also proposed that the internal influencing parameter is designed as a manufacturing tolerance. In particular, the internal influencing parameter can be designed as a manufacturing tolerance of the cleaning device and/or the sensor. In particular, the manufacturing tolerance can affect the position and/or orientation of the cleaning nozzle relative to the front element. In particular, an actual position and/or orientation of the cleaning nozzle may be different due to the manufacturing tolerance from an intended position and/or orientation of the cleaning nozzle by adjusting the cleaning nozzle. For example, the cleaning nozzle can be pivoted further than intended due to manufacturing tolerances. For example, the setting unit can be provided to set a different pivot angle than in a cleaning device and a sensor free of manufacturing tolerances, in particular in order to compensate for an effect on the application angle caused by manufacturing tolerances. Alternatively or additionally, it is conceivable that the internal influencing parameter is designed as an assembly tolerance. In particular, the adjustment unit can be provided to compensate for an effect on the application angle caused by assembly tolerances analogous to an effect caused by manufacturing tolerances. Advantageously, optimal cleaning of the front element can be made possible regardless of manufacturing tolerances.

Des Weiteren wird ein Reinigungssystem, insbesondere für einen Sensor, vorgeschlagen. Das Reinigungssystem umfasst zumindest eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung. Das Reinigungssystem umfasst zumindest eine Messvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, den zumindest einen externen und/oder internen Einflussparameter zu ermitteln. Vorzugsweise ist die Messvorrichtung zu einem Einsatz in dem Fahrzeug vorgesehen. Die Messvorrichtung kann insbesondere zumindest ein Windmessgerät, zumindest ein Geschwindigkeitsmessgerät und/oder zumindest ein Messgerät zum Bestimmen von Toleranzen, insbesondere Fertigungstoleranzen, wie beispielsweise einen Lagesensor, umfassen. Insbesondere kann die Messvorrichtung eine Mehrzahl von, insbesondere unterschiedlichen, Messgeräten umfassen. Vorzugsweise ist die Messvorrichtung, insbesondere zumindest ein Messgerät der Messvorrichtung, dazu vorgesehen, den ermittelten externen und/oder internen Einflussparameter der Reinigungsvorrichtung, insbesondere der Einstelleinheit, und/oder einer Rechenvorrichtung bereitzustellen. Insbesondere kann die Messvorrichtung datenübertragungstechnisch mit der Reinigungsvorrichtung, insbesondere der Einstelleinheit, und/oder der Rechenvorrichtung verbunden sein. Die Einstelleinheit kann insbesondere dazu vorgesehen sein, in Abhängigkeit von dem zumindest einen externen und/oder internen Einflussparameter eine einzustellende Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse relativ zu dem Frontelement zu bestimmen. Furthermore, a cleaning system, in particular for a sensor, is proposed. The cleaning system includes at least one cleaning device according to the invention. The cleaning system includes at least one measuring device which is intended to determine the at least one external and/or internal influencing parameter. The measuring device is preferably intended for use in the vehicle. The measuring device can in particular comprise at least one wind measuring device, at least one speed measuring device and/or at least one measuring device for determining tolerances, in particular manufacturing tolerances, such as a position sensor. In particular, the measuring device can comprise a plurality of, in particular different, measuring devices. Preferably, the measuring device, in particular at least one measuring device of the measuring device, is intended to provide the determined external and/or internal influencing parameters of the cleaning device, in particular the setting unit, and/or a computing device. Esp Alternatively, the measuring device can be connected to the cleaning device, in particular the setting unit, and/or the computing device via data transmission technology. The setting unit can in particular be provided to determine a position and/or orientation of the cleaning nozzle to be set relative to the front element depending on the at least one external and/or internal influencing parameter.

Vorteilhaft kann ein Reinigungssystem bereitgestellt werden, das situationsabhängig einen störungsfreien Betrieb und eine dauerhafte Verfügbarkeit des Sensors ermöglicht.A cleaning system can advantageously be provided which, depending on the situation, enables trouble-free operation and long-term availability of the sensor.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Reinigungssystem zumindest eine Rechenvorrichtung umfasst, die dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von dem zumindest einen ermittelten externen und/oder internen Einflussparameter eine von der Einstelleinheit einzustellende Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse relativ zu dem Frontelement zu bestimmen. Insbesondere kann ein Steuergerät, z.B. ein elektronisches Steuergerät, des Fahrzeugs die Rechenvorrichtung umfassen oder zumindest teilweise ausbilden. Ein Steuergerät bereitet Daten von Sensoren als Eingangssignale auf, verarbeitet diese mittels der Rechenvorrichtung beispielsweise einem programmierbaren Logikbaustein, einem FPGA- oder ASIC-Baustein oder einer Computerplattform, und stellt Logik- und/oder Leistungspegel als Steuer- oder Regelsignal bereit. Mit dem Steuer- oder Regelsignal kann insbesondere die Einstelleinheit angesteuert werden, um die bestimmte Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse relativ zu dem Frontelement einzustellen. Insbesondere ist die Rechenvorrichtung signalübertragungstechnisch mit der Einstelleinheit verbunden. Das Steuergerät ist vorzugsweise in ein Bordnetz des Fahrzeugs integriert, beispielsweise in einen CAN-Bus. Das Steuergerät ist beispielsweise ein elektronisches Steuergerät für automatisierte Fahrfunktionen, im Englischen Domain ECU genannt. Insbesondere kann das Steuergerät eine ADAS (advanced driver assistance system)/AD (autonomous driving) Domain ECU für assistiertes bis vollautomatisiertes, das heißt autonomes, Fahren, sein. Alternativ ist vorstellbar, dass die Reinigungsvorrichtung, insbesondere die Einstelleinheit, oder der Sensor die Rechenvorrichtung umfasst. Vorzugsweise ist die Rechenvorrichtung dazu vorgesehen, den zumindest einen von der Messvorrichtung ermittelten externen und/oder internen Einflussparameter auszuwerten, um die von der Einstelleinheit einzustellende Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse relativ zu dem Frontelement zu bestimmen. Vorteilhaft kann eine besonders präzise Einstellung der Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse relativ zu dem Frontelement ermöglicht werden.It is further proposed that the cleaning system comprises at least one computing device which is intended to determine a position and/or orientation of the cleaning nozzle relative to the front element to be set by the setting unit, depending on the at least one determined external and/or internal influencing parameter. In particular, a control device, for example an electronic control device, of the vehicle can include or at least partially form the computing device. A control device prepares data from sensors as input signals, processes them using the computing device, for example a programmable logic module, an FPGA or ASIC module or a computer platform, and provides logic and / or power levels as a control or regulation signal. In particular, the setting unit can be controlled with the control or regulation signal in order to set the specific position and/or orientation of the cleaning nozzle relative to the front element. In particular, the computing device is connected to the setting unit via signal transmission technology. The control unit is preferably integrated into an on-board electrical system of the vehicle, for example into a CAN bus. The control unit is, for example, an electronic control unit for automated driving functions, known in English as a domain ECU. In particular, the control unit can be an ADAS (advanced driver assistance system)/AD (autonomous driving) domain ECU for assisted to fully automated, i.e. autonomous, driving. Alternatively, it is conceivable that the cleaning device, in particular the setting unit, or the sensor comprises the computing device. Preferably, the computing device is provided to evaluate the at least one external and/or internal influencing parameter determined by the measuring device in order to determine the position and/or orientation of the cleaning nozzle relative to the front element to be set by the setting unit. A particularly precise adjustment of the position and/or orientation of the cleaning nozzle relative to the front element can advantageously be made possible.

Weiterhin wird ein Sensorsystem, insbesondere für ein Fahrzeug, vorgeschlagen. Das Sensorsystem umfasst zumindest eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung oder zumindest ein erfindungsgemäßes Reinigungssystem. Das Sensorsystem umfasst zumindest einen, insbesondere optischen, Sensor. Vorteilhaft kann ein Sensorsystem bereitgestellt werden, das situationsabhängig einen störungsfreien Betrieb und eine dauerhafte Verfügbarkeit des Sensors ermöglicht.Furthermore, a sensor system, in particular for a vehicle, is proposed. The sensor system comprises at least one cleaning device according to the invention or at least one cleaning system according to the invention. The sensor system includes at least one, in particular optical, sensor. A sensor system can advantageously be provided which, depending on the situation, enables trouble-free operation and long-term availability of the sensor.

Zudem wird ein Fahrzeug vorgeschlagen. Das Fahrzeug umfasst zumindest ein erfindungsgemäßes Sensorsystem. Das Fahrzeug kann insbesondere eine Mehrzahl von Sensorsystemen umfassen. Beispielsweise kann ein Sensorsystem an einer Fahrzeugfront und ein weiteres Sensorsystem an einem Fahrzeugheck angeordnet sein. Vorzugsweise ist das Fahrzeug als ein automatisiert betreibbares Fahrzeug ausgebildet. Unter einem „automatisiert betreibbaren Fahrzeug“ soll insbesondere ein Fahrzeug mit einer der Automatisierungsstufen 1 bis 5 der Norm SAE J3016 verstanden werden. Insbesondere weist das automatisiert betreibbare Fahrzeug eine technische Ausrüstung auf, die für diese Automatisierungsstufen gefordert ist. Die technische Ausrüstung umfasst insbesondere Umfelderkennungssensoren, wie beispielsweise zumindest einen erfindungsgemäßen Sensor, insbesondere eine Kamera oder einen Lidar-Sensor, Radarsensoren und/oder Akustik-Sensoren, Steuergeräte o. dgl. Bevorzugt ist das automatisiert betreibbare Fahrzeug als ein Landfahrzeug ausgebildet. Das automatisiert betreibbare Fahrzeug kann insbesondere als ein PKW, bevorzugt als ein Personentransportfahrzeug, als ein LKW, als ein Baustellenfahrzeug, als ein Agrarfahrzeug oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Fahrzeug ausgebildet sein. Das automatisiert betreibbare Fahrzeug kann alternativ auch als ein Luftfahrzeug, beispielsweise als eine Drohne, als ein Flugzeug, als ein Helikopter, als ein Senkrechtstart- und -landungsflugzeug o. dgl., oder als ein Wasserfahrzeug, beispielsweise als ein Schiff oder als ein Boot, ausgebildet sein. Insbesondere benötigt ein automatisiert betreibbares Fahrzeug für einen zumindest teilautonomen Betrieb eine dauerhaft verfügbar hohe Performanz der Sensoren, was insbesondere durch die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht werden kann. Es kann situationsunabhängig ein vorteilhaft verkehrs- und insassensicheres Fahrzeug bereitgestellt werden.A vehicle is also suggested. The vehicle includes at least one sensor system according to the invention. The vehicle can in particular include a plurality of sensor systems. For example, a sensor system can be arranged on a vehicle front and another sensor system can be arranged on a vehicle rear. The vehicle is preferably designed as a vehicle that can be operated automatically. A “vehicle that can be operated automatically” should be understood to mean in particular a vehicle with one of the automation levels 1 to 5 of the SAE J3016 standard. In particular, the vehicle that can be operated automatically has technical equipment that is required for these automation levels. The technical equipment includes in particular environment detection sensors, such as at least one sensor according to the invention, in particular a camera or a lidar sensor, radar sensors and/or acoustic sensors, control devices or the like. The vehicle that can be operated automatically is preferably designed as a land vehicle. The vehicle that can be operated automatically can be designed in particular as a car, preferably as a passenger transport vehicle, as a truck, as a construction site vehicle, as an agricultural vehicle or as another vehicle that appears sensible to a person skilled in the art. The vehicle that can be operated automatically can alternatively also be used as an aircraft, for example as a drone, as an airplane, as a helicopter, as a vertical take-off and landing aircraft or the like, or as a watercraft, for example as a ship or as a boat. be trained. In particular, a vehicle that can be operated automatically requires a permanently available high performance of the sensors for at least partially autonomous operation, which can be made possible in particular by the design according to the invention. Regardless of the situation, an advantageous vehicle that is safe for traffic and occupants can be provided.

Des Weiteren wird ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung vorgeschlagen. Eine Position und/oder Ausrichtung zumindest einer Reinigungsdüse der Reinigungsvorrichtung in einem Reinigungsbetriebszustand der Reinigungsdüse relativ zu zumindest einem Frontelement eines Sensors wird mittels zumindest einer Einstelleinheit der Reinigungsvorrichtung in Abhängigkeit von zumindest einem, sich auf eine Beaufschlagung des Frontelements mit zumindest einem Reinigungsfluid auswirkenden externen und/oder internen Einflussparameter eingestellt. Das Frontelement wird mittels der Reinigungsdüse mit dem Reinigungsfluid beaufschlagt. Vorteilhaft kann ein Verfahren bereitgestellt werden, das situationsunabhängig eine effektive Reinigung des Sensors ermöglicht.Furthermore, a method for operating a cleaning device according to the invention is proposed. A position and/or orientation of at least one cleaning nozzle of the cleaning device in a cleaning operating state of the cleaning nozzle relative to at least one front element of a sensor is determined by means of at least one Setting unit of the cleaning device is set depending on at least one external and / or internal influencing parameter that affects the application of the front element with at least one cleaning fluid. The front element is supplied with the cleaning fluid by means of the cleaning nozzle. A method can advantageously be provided that enables effective cleaning of the sensor regardless of the situation.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel in den folgenden Figuren verdeutlicht. Es zeigen:

  • 1 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug in einer schematischen Darstellung,
  • 2 ein erfindungsgemäßes Sensorsystem des erfindungsgemäßen Fahrzeugs aus 1 in einer schematischen Darstellung,
  • 3 das erfindungsgemäße Sensorsystem aus 2 in einer weiteren schematischen Darstellung,
  • 4 das erfindungsgemäße Sensorsystem aus 2 und 3 in einer zusätzlichen schematischen Darstellung und
  • 5 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung.
The invention is illustrated using an exemplary embodiment in the following figures. Show it:
  • 1 a vehicle according to the invention in a schematic representation,
  • 2 a sensor system according to the invention of the vehicle according to the invention 1 in a schematic representation,
  • 3 the sensor system according to the invention 2 in another schematic representation,
  • 4 the sensor system according to the invention 2 and 3 in an additional schematic representation and
  • 5 a flowchart of a method according to the invention in a schematic representation.

1 zeigt ein Fahrzeug 12 in einer schematischen Darstellung. Das Fahrzeug 12 ist beispielhaft als ein automatisiert betreibbares Fahrzeug ausgebildet. Das Fahrzeug 12 ist beispielhaft als ein Landfahrzeug, insbesondere als ein PKW, ausgebildet. Das Fahrzeug 12 umfasst zumindest ein Sensorsystem 11. Das Sensorsystem 11 umfasst zumindest ein Reinigungssystem 8. Das Sensorsystem 11 umfasst zumindest einen, insbesondere optischen, Sensor 2. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Sensor 2 als ein Lidar-Sensor ausgebildet. Der Sensor 2 ist als ein Umfelderkennungssensor ausgebildet. 1 shows a vehicle 12 in a schematic representation. The vehicle 12 is designed, for example, as a vehicle that can be operated automatically. The vehicle 12 is designed, for example, as a land vehicle, in particular as a car. The vehicle 12 includes at least one sensor system 11. The sensor system 11 includes at least one cleaning system 8. The sensor system 11 includes at least one, in particular optical, sensor 2. In the present exemplary embodiment, the sensor 2 is designed as a lidar sensor. The sensor 2 is designed as an environment detection sensor.

Das Reinigungssystem 8 umfasst zumindest eine Reinigungsvorrichtung 1. Die Reinigungsvorrichtung 1 umfasst zumindest eine Reinigungsdüse 3, die dazu vorgesehen ist, zumindest ein Frontelement 4 des Sensors 2 mit zumindest einem Reinigungsfluid 5 zu beaufschlagen (vgl. 2). Die Reinigungsvorrichtung 1 umfasst zumindest eine Einstelleinheit 6, die dazu vorgesehen ist, eine Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse 3 in einem Reinigungsbetriebszustand der Reinigungsdüse 3 relativ zu dem Frontelement 4 in Abhängigkeit von zumindest einem, sich auf die Beaufschlagung auswirkenden externen und/oder internen Einflussparameter einzustellen. Das Reinigungssystem 8 umfasst zumindest eine Messvorrichtung 9. Die Messvorrichtung 9 ist dazu vorgesehen, den zumindest einen externen und/oder internen Einflussparameter zu ermitteln.The cleaning system 8 comprises at least one cleaning device 1. The cleaning device 1 comprises at least one cleaning nozzle 3, which is intended to apply at least one front element 4 of the sensor 2 to at least one cleaning fluid 5 (cf. 2 ). The cleaning device 1 comprises at least one adjustment unit 6, which is intended to set a position and/or orientation of the cleaning nozzle 3 in a cleaning operating state of the cleaning nozzle 3 relative to the front element 4 depending on at least one external and/or internal effecting the loading Set influencing parameters. The cleaning system 8 includes at least one measuring device 9. The measuring device 9 is intended to determine the at least one external and/or internal influencing parameter.

Das Reinigungssystem 8 umfasst zumindest eine Rechenvorrichtung 10. Die Rechenvorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von dem zumindest einen ermittelten externen und/oder internen Einflussparameter eine von der Einstelleinheit 6 einzustellende Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse 3 relativ zu dem Frontelement 4 zu bestimmen. Die Rechenvorrichtung 10 ist beispielhaft von einem Steuergerät des Fahrzeugs 12 ausgebildet. Die Messvorrichtung 9 ist dazu vorgesehen, den ermittelten externen und/oder internen Einflussparameter der Rechenvorrichtung 10 bereitzustellen. Die Messvorrichtung 9 ist datenübertragungstechnisch mit der Rechenvorrichtung 10 verbunden. Die Rechenvorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, den zumindest einen von der Messvorrichtung 9 ermittelten externen und/oder internen Einflussparameter auszuwerten, um die von der Einstelleinheit 6 einzustellende Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse 3 relativ zu dem Frontelement 4 zu bestimmen. Die Rechenvorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von der bestimmten einzustellenden Position und/oder Ausrichtung zumindest ein Steuer- oder Regelsignal zu bestimmen. Mit dem Steuer- oder Regelsignal kann die Einstelleinheit 6 angesteuert werden, um die bestimmte Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse 3 relativ zu dem Frontelement 4 einzustellen. Die Rechenvorrichtung 10 ist signalübertragungstechnisch mit der Einstelleinheit 6 verbunden.The cleaning system 8 comprises at least one computing device 10. The computing device 10 is intended to determine a position and/or orientation of the cleaning nozzle 3 relative to the front element 4 to be set by the setting unit 6, depending on the at least one determined external and/or internal influencing parameter . The computing device 10 is, for example, formed by a control unit of the vehicle 12. The measuring device 9 is intended to provide the determined external and/or internal influencing parameters of the computing device 10. The measuring device 9 is connected to the computing device 10 via data transmission technology. The computing device 10 is intended to evaluate the at least one external and/or internal influencing parameter determined by the measuring device 9 in order to determine the position and/or orientation of the cleaning nozzle 3 relative to the front element 4 to be set by the setting unit 6. The computing device 10 is intended to determine at least one control or regulation signal depending on the specific position and/or orientation to be set. The setting unit 6 can be controlled with the control or regulation signal in order to set the specific position and/or orientation of the cleaning nozzle 3 relative to the front element 4. The computing device 10 is connected to the setting unit 6 via signal transmission technology.

2 zeigt das Sensorsystem 11 des Fahrzeugs 12 aus 1 in einer schematischen Darstellung. Dargestellt sind die Reinigungsvorrichtung 1, der Sensor 2 und ein Strahl von von der Reinigungsdüse 3 ausgegebenen Reinigungsfluid 5 dargestellt. Die Reinigungsdüse 3 ist dazu vorgesehen, das Frontelement 4, insbesondere eine Frontscheibe, mittels des Reinigungsfluids 5 zu reinigen. Die Reinigungsdüse 3 ist im Reinigungsbetriebszustand dargestellt. Das Sensorsystem 11 ist in 2 frei von externen und internen Einflussparametern dargestellt. Die Reinigungsdüse 3 ist in einer bei Abwesenheit von externen und internen Einflussparametern optimalen Position und/oder Ausrichtung relativ zu dem Frontelement 4, in der die Reinigungsdüse 3 das Frontelement 4 bestmöglich reinigen kann. Eine Hauptbeaufschlagungsrichtung 13 der Reinigungsdüse 3 ist eine Mittelachse des Strahls von Reinigungsfluids 5. 2 shows the sensor system 11 of the vehicle 12 1 in a schematic representation. The cleaning device 1, the sensor 2 and a jet of cleaning fluid 5 emitted from the cleaning nozzle 3 are shown. The cleaning nozzle 3 is intended to clean the front element 4, in particular a windshield, using the cleaning fluid 5. The cleaning nozzle 3 is shown in the cleaning operating state. The sensor system 11 is in 2 presented free of external and internal influencing parameters. The cleaning nozzle 3 is in an optimal position and/or orientation relative to the front element 4 in the absence of external and internal influencing parameters, in which the cleaning nozzle 3 can clean the front element 4 in the best possible way. A main direction of application 13 of the cleaning nozzle 3 is a central axis of the jet of cleaning fluid 5.

Die Einstelleinheit 6 ist dazu vorgesehen, einen Beaufschlagungswinkel 7 der Reinigungsdüse 3 relativ zu dem Frontelement 4 einzustellen. Die Einstelleinheit 6 ist dazu vorgesehen, den Beaufschlagungswinkel 7 durch ein Einstellen der Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse 3 relativ zu dem Frontelement 4 einzustellen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Beaufschlagungswinkel 7 beispielhaft als ein Winkel dargestellt, dessen Änderung proportional ist zu einer Änderung eines Winkels, in dem die Reinigungsdüse 3 das Frontelement 4 mit dem Reinigungsfluid 5 beaufschlagt. Der Beaufschlagungswinkel 7 ist in 2 derart eingestellt, dass eine optimale Beaufschlagung des Frontelements 4 bei Abwesenheit von externen und internen Einflussparametern erfolgt.The setting unit 6 is intended to set an exposure angle 7 of the cleaning nozzle 3 relative to the front element 4. The setting unit 6 is intended to adjust the exposure angle 7 by adjusting the position and/or orientation of the cleaning nozzle 3 relative to the front element 4. In the present exemplary embodiment, the application angle 7 is exemplified as an angle whose change is proportional to a change in an angle at which the cleaning nozzle 3 acts on the front element 4 with the cleaning fluid 5. The impact angle 7 is in 2 set in such a way that the front element 4 is optimally acted upon in the absence of external and internal influencing parameters.

3 zeigt das Sensorsystem 11 aus 2 in einer weiteren schematischen Darstellung. Die Reinigungsdüse 3 befindet sich in derselben Position und/oder Ausrichtung relativ zum Frontelement 4 wie in 2. In 3 wirkt sich im Gegensatz zur 2 zumindest ein externer Einflussparameter auf die Beaufschlagung des Frontelements 4 mit dem Reinigungsfluid 5 aus. Der externe Einflussparameter ist als ein Wind ausgebildet. Der Wind kann die Beaufschlagung des Frontelements 4 in Abhängigkeit von einer Windrichtung 14 beeinflussen. Im Ausführungsbeispiel der 3 weht der Wind in Richtung des Frontelements 4. Der Wind drückt das ausgegebene Reinigungsfluid 5 in Richtung des Frontelements 4. Ein Beaufschlagungswinkel 7` der Reinigungsdüse ist kleiner als in der windfreien Situation in 2. Das Reinigungsfluid 5 trifft nicht in einem optimalen Auftreffbereich auf das Frontelement 4. Der Wind kann die Beaufschlagung des Frontelements 4 in Abhängigkeit von einer Windgeschwindigkeit, insbesondere einer Windstärke, beeinflussen. Eine Auswirkung des Winds auf die Beaufschlagung, insbesondere den Beaufschlagungswinkel 7, ist desto größer je höher die Windgeschwindigkeit, insbesondere die Windstärke, ist. 3 shows the sensor system 11 2 in another schematic representation. The cleaning nozzle 3 is in the same position and/or orientation relative to the front element 4 as in 2 . In 3 acts in contrast to 2 at least one external influencing parameter on the application of the cleaning fluid 5 to the front element 4. The external influencing parameter is designed as a wind. The wind can influence the loading of the front element 4 depending on a wind direction 14. In the exemplary embodiment 3 the wind blows in the direction of the front element 4. The wind pushes the dispensed cleaning fluid 5 in the direction of the front element 4. An impact angle 7' of the cleaning nozzle is smaller than in the wind-free situation 2 . The cleaning fluid 5 does not hit the front element 4 in an optimal impact area. The wind can influence the impact on the front element 4 depending on a wind speed, in particular a wind strength. The effect of the wind on the impact, in particular the impact angle 7, is greater the higher the wind speed, in particular the wind strength.

Der externe Einflussparameter kann als eine Fortbewegungsgeschwindigkeit, insbesondere des Fahrzeugs 12, ausgebildet sein. Die Fortbewegungsgeschwindigkeit wirkt sich auf den sich auf die Beaufschlagung auswirkenden Wind, insbesondere Fahrtwind, aus. Eine Windgeschwindigkeit, insbesondere eine Windstärke, des Fahrtwinds ist desto höher je höher die Fortbewegungsgeschwindigkeit ist.The external influencing parameter can be designed as a speed of movement, in particular of the vehicle 12. The speed of movement affects the wind, especially the wind, which affects the impact. The higher the speed of movement, the higher the wind speed, in particular the wind strength, of the airstream.

Der interne Einflussparameter kann als eine Fertigungstoleranz, insbesondere der Reinigungsvorrichtung 1 und/oder des Sensors 2, ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass der interne Einflussparameter als eine Montagetoleranz ausgebildet ist.The internal influencing parameter can be designed as a manufacturing tolerance, in particular of the cleaning device 1 and/or the sensor 2. Alternatively or additionally, it is conceivable that the internal influencing parameter is designed as an assembly tolerance.

4 zeigt das Sensorsystem 11 aus 2 und 3 in einer zusätzlichen schematischen Darstellung. In 4 wirkt sich wie in 3 der Wind als der zumindest eine externe Einflussparameter auf die Beaufschlagung des Frontelements 4 mit dem Reinigungsfluid 5 aus. In der 4 hat die Einstelleinheit 6 die Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse 3 relativ zum Frontelement 4 im Vergleich zur 2 und 3 verstellt. Die Einstelleinheit 6 hat die Reinigungsdüse 3 entlang einer Drehrichtung 15 um eine Schwenkachse 16 verschwenkt, insbesondere weg von dem Frontelement 4. Die Einstelleinheit 6 hat die Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse 3 relativ zum Frontelement 4 derart eingestellt, dass ein Beaufschlagungswinkel 7 der Reinigungsdüse unter dem Einfluss des Winds dem Beaufschlagungswinkel 7 aus 2 entspricht. Das Reinigungsfluid 5 trifft trotz des Winds in demselben, optimalen Auftreffbereich wie in 2 auf das Frontelement 5. 4 shows the sensor system 11 2 and 3 in an additional schematic representation. In 4 acts like in 3 the wind as the at least one external influencing parameter on the application of the cleaning fluid 5 to the front element 4. In the 4 the adjustment unit 6 has the position and/or orientation of the cleaning nozzle 3 relative to the front element 4 in comparison to 2 and 3 adjusted. The setting unit 6 has pivoted the cleaning nozzle 3 along a direction of rotation 15 about a pivot axis 16, in particular away from the front element 4. The setting unit 6 has adjusted the position and/or orientation of the cleaning nozzle 3 relative to the front element 4 such that an exposure angle 7 of the cleaning nozzle under the influence of the wind the impact angle 7 2 corresponds. Despite the wind, the cleaning fluid 5 hits in the same, optimal impact area as in 2 on the front element 5.

5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der Reinigungsvorrichtung 1 in einer schematischen Darstellung. In einem Verfahrensschritt 17 wird die Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse 3 der Reinigungsvorrichtung 1 in einem Reinigungsbetriebszustand der Reinigungsdüse 3 relativ zu dem Frontelement 4 des Sensors 2 mittels der Einstelleinheit 6 der Reinigungsvorrichtung 1 in Abhängigkeit von zumindest einem, sich auf eine Beaufschlagung des Frontelements 4 mit dem Reinigungsfluid 5 auswirkenden externen und/oder internen Einflussparameter eingestellt. Die Reinigungsdüse 3 kann auf eine von der Rechenvorrichtung 10 basierend auf Messdaten der Messvorrichtung 9 bestimmte Position und/oder Ausrichtung eingestellt werden. In einem weiteren Verfahrensschritt 18 wird das Frontelement 4 mittels der Reinigungsdüse 3 mit dem Reinigungsfluid 5 beaufschlagt. 5 shows a flowchart of a method for operating the cleaning device 1 in a schematic representation. In a method step 17, the position and/or orientation of the cleaning nozzle 3 of the cleaning device 1 in a cleaning operating state of the cleaning nozzle 3 is determined relative to the front element 4 of the sensor 2 by means of the setting unit 6 of the cleaning device 1 depending on at least one action on the front element 4 set with external and/or internal influencing parameters affecting the cleaning fluid 5. The cleaning nozzle 3 can be set to a position and/or orientation determined by the computing device 10 based on measurement data from the measuring device 9. In a further method step 18, the front element 4 is supplied with the cleaning fluid 5 by means of the cleaning nozzle 3.

BezugszeichenReference symbols

11
ReinigungsvorrichtungCleaning device
22
Sensorsensor
33
ReinigungsdüseCleaning nozzle
44
FrontelementFront element
55
ReinigungsfluidCleaning fluid
66
EinstelleinheitSetting unit
77
BeaufschlagungswinkelImpact angle
88th
ReinigungssystemCleaning system
99
MessvorrichtungMeasuring device
1010
RechenvorrichtungComputing device
1111
SensorsystemSensor system
1212
Fahrzeugvehicle
1313
HauptbeaufschlagungsrichtungMain direction of application
1414
WindrichtungWind direction
1515
DrehrichtungDirection of rotation
1616
SchwenkachsePivot axis
1717
VerfahrensschrittProcedural step
1818
VerfahrensschrittProcedural step

Claims (10)

Reinigungsvorrichtung für einen Sensor (2), umfassend zumindest eine Reinigungsdüse (3), die dazu vorgesehen ist, zumindest ein Frontelement (4) des Sensors (2) mit zumindest einem Reinigungsfluid (5) zu beaufschlagen, und zumindest eine Einstelleinheit (6), die dazu vorgesehen ist, eine Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse (3) in einem Reinigungsbetriebszustand der Reinigungsdüse (3) relativ zu dem Frontelement (4) in Abhängigkeit von zumindest einem, sich auf die Beaufschlagung auswirkenden externen und/oder internen Einflussparameter einzustellen.Cleaning device for a sensor (2), comprising at least one cleaning nozzle (3), which is intended to apply at least one cleaning fluid (5) to at least one front element (4) of the sensor (2), and at least one setting unit (6), which is intended to adjust a position and/or orientation of the cleaning nozzle (3) in a cleaning operating state of the cleaning nozzle (3) relative to the front element (4) as a function of at least one external and/or internal influencing parameter that affects the loading. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einstelleinheit (6) dazu vorgesehen ist, einen Beaufschlagungswinkel (7) der Reinigungsdüse (3) relativ zu dem Frontelement (4) einzustellen.cleaning device Claim 1 , wherein the adjustment unit (6) is intended to adjust an exposure angle (7) of the cleaning nozzle (3) relative to the front element (4). Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der externe Einflussparameter als ein Wind ausgebildet ist.cleaning device Claim 1 or 2 , where the external influencing parameter is designed as a wind. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der externe Einflussparameter als eine Fortbewegungsgeschwindigkeit ausgebildet ist.Cleaning device according to one of the preceding claims, wherein the external influencing parameter is designed as a travel speed. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der interne Einflussparameter als eine Fertigungstoleranz ausgebildet ist.Cleaning device according to one of the preceding claims, wherein the internal influencing parameter is designed as a manufacturing tolerance. Reinigungssystem, insbesondere für einen Sensor (2), umfassend zumindest eine Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und zumindest eine Messvorrichtung (9), die dazu vorgesehen ist, den zumindest einen externen und/oder internen Einflussparameter zu ermitteln.Cleaning system, in particular for a sensor (2), comprising at least one cleaning device (1) according to one of the preceding claims and at least one measuring device (9), which is intended to determine the at least one external and/or internal influencing parameter. Reinigungssystem nach Anspruch 6, umfassend zumindest eine Rechenvorrichtung (10), die dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von dem zumindest einen ermittelten externen und/oder internen Einflussparameter eine von der Einstelleinheit (6) einzustellende Position und/oder Ausrichtung der Reinigungsdüse (3) relativ zu dem Frontelement (4) zu bestimmen.cleaning system Claim 6 , comprising at least one computing device (10), which is intended to determine, depending on the at least one determined external and/or internal influencing parameter, a position and/or orientation of the cleaning nozzle (3) relative to the front element (6) to be set by the setting unit (6). 4) to determine. Sensorsystem, insbesondere für ein Fahrzeug (12), umfassend zumindest eine Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder zumindest ein Reinigungssystem (8) nach Anspruch 6 oder 7 und zumindest einen, insbesondere optischen, Sensor (2).Sensor system, in particular for a vehicle (12), comprising at least one cleaning device (1) according to one of Claims 1 until 5 or at least a cleaning system (8). Claim 6 or 7 and at least one, in particular optical, sensor (2). Fahrzeug, umfassend zumindest ein Sensorsystem (11) nach Anspruch 8.Vehicle, comprising at least one sensor system (11). Claim 8 . Verfahren zum Betrieb einer Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Position und/oder Ausrichtung zumindest einer Reinigungsdüse (3) der Reinigungsvorrichtung (1) in einem Reinigungsbetriebszustand der Reinigungsdüse (3) relativ zu zumindest einem Frontelement (4) eines Sensors (2) mittels zumindest einer Einstelleinheit (6) der Reinigungsvorrichtung (1) in Abhängigkeit von zumindest einem, sich auf eine Beaufschlagung des Frontelements (4) mit zumindest einem Reinigungsfluid (5) auswirkenden externen und/oder internen Einflussparameter eingestellt wird und wobei das Frontelement (4) mittels der Reinigungsdüse (3) mit dem Reinigungsfluid (5) beaufschlagt wird.Method for operating a cleaning device (1) according to one of Claims 1 until 5 , wherein a position and / or orientation of at least one cleaning nozzle (3) of the cleaning device (1) in a cleaning operating state of the cleaning nozzle (3) relative to at least one front element (4) of a sensor (2) by means of at least one setting unit (6) of the cleaning device ( 1) is set as a function of at least one external and/or internal influencing parameter that affects the exposure of the front element (4) to at least one cleaning fluid (5), and wherein the front element (4) is supplied with the cleaning fluid (3) by means of the cleaning nozzle (3). 5) is applied.
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