KR20190012191A - 광 센서를 세정하기 위한 시스템, 그러한 시스템을 포함하는 어셈블리 및 연관된 자동차 - Google Patents

광 센서를 세정하기 위한 시스템, 그러한 시스템을 포함하는 어셈블리 및 연관된 자동차 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 특히, 자동차를 위한 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템(1)에 관한 것이며, 이 시스템(1)은, - 세정액을 분사하기 위한 분사 요소(5), - 세정액을 분사하기 위한 분사 요소(5)와 유체식으로 연결된 세정액의 탱크(7), - 탱크(7)로부터 세정액을 분사하기 위한 분사 요소(5)로 세정액을 펌핑하도록 구성된 펌프(9)를 포함하고, 시스템(1)은 또한 세정액을 위한 제한 벽(11)을 포함하고, 이 제한 벽(11)은 제한 벽이 광 센서(3)의 시야 외측에 포지셔닝되도록 구성된 수축 포지션과, 제한 벽(11)이 세정액에 대한 수집 용기(13)를 형성하도록 광 센서(3)의 전방에 포지셔닝되게 구성된 세정 포지션 사이에서 이동 가능하고, 시스템(1)은 세정 포지션에서 수집 용기(13) 그리고 세정액의 탱크(7) 양자 모두에 연결되는 것인, 세정액을 위한 배출 파이프(15)를 포함한다.

Description

광 센서를 세정하기 위한 시스템, 그러한 시스템을 포함하는 어셈블리 및 연관된 자동차
본 발명은 광 센서들, 특히, 자동차 상에 장착되도록 의도된 광 센서들의 분야에 관한 것으로, 보다 정확하게는, 그러한 광 센서들을 세정하기 위한 시스템들에 관한 것이다.
요즘, 리어-뷰 카메라(rear-view camera)들이 다수의 현대 자동차들에 설치되고, 특히, 뒤돌아 볼 필요없이 더욱 쉽게 공간에 주차하고, 차량 뒤의 장애물들을 검출하는 것을 가능하게 할 수 있는 주차 보조 시스템의 일부를 형성한다. 카메라들은 운전자의 시야를 개선하기 위해 차량 전방 또는 측면(side)들 상에 사용되어 백미러를 대체하거나 보완한다.
후방 윈드실드/유리 가까이 차 내부에 설치되어 차량의 후방 윈드실드로부터 후방을 가리키는 백업 카메라가 알려져 있다. 이 카메라들은 외부 기후 영향들로부터 잘 보호되고, 예컨대, 후방 윈드스크린을 제상(defrosting) 및 세정하기 위한 시스템들, 예컨대, 후방 윈드스크린의 판유리(pane)에 통합된 열선으로부터 혜택을 받을 수 있다.
그러나, 시야각은, 특히 주차 보조를 위해 최적이 아니며, 이러한 이유로, 카메라가 후방 범퍼 상에 또는 차량의 후방 번호판(rear license plate) 상에 배열되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 이 경우에, 카메라는 그의 광학계에 축적될 수 있는 먼지의 프로젝션(projection)에 고도로 노출되고, 그에 따라, 카메라의 효율을 감소시키거나, 심지어 카메라를 작동 불능(inoperative)이 되게 한다.
특히, 습한 날씨의 기간들 또는 겨울에 눈이 내릴 때, 시청 시스템의 기능에 심각한 악영향을 미칠 수 있는 비, 먼지, 염분들 또는 눈의 프로젝션(projection)이 발생한다.
따라서, 최적의 기능을 보장하기 위해 이들 시청 시스템들을 정기적으로 세정할 필요가 있는 것으로 보인다.
사실상, 특히, 차량이 복수의 광 센서들을 포함하는 경우, 상당한 양의 세정액이 요구될 수 있으며, 이는 차량의 사용자가 세정액의 저장조를 너무 자주 채워야 하는 것을 회피하기 위해 세정액의 저장조가 매우 커야 한다는 것을 의미한다.
그러나, 큰 저장조는 차량에서 반드시 이용 가능하진 않은 큰 체적을 필요로 한다.
따라서, 본 발명은 광 센서들을 세정하는 데 필요한 액체의 소비를 감소시킴으로써 적어도 부분적으로 이 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해, 본 발명은, 특히, 자동차를 위한 광 센서를 세정하기 위한 시스템에 관한 것으로, 시스템은,
- 세정액의 분사를 위한 분사 요소,
- 세정액의 분사를 위한 분사 요소와 유체 연통하는 세정액의 저장조,
- 세정액의 분사를 위해 저장조로부터 분사 요소를 향해 세정액을 펌핑하도록 설계된 펌프
를 포함하고,
시스템은, 또한, 세정액의 제한(confinement)을 위한 제한 벽을 포함하고, 이 제한 벽은, 제한 벽이 광 센서의 시야 외측에 포지셔닝(positioning)되도록 설계된 수축 포지션과, 제한 벽이 세정액에 대한 회수 인클로저를 형성하도록 광 센서의 전방에 포지셔닝되게 설계된 세정 포지션 사이에서 이동할 수 있고, 시스템은, 한편으로는, 세정 포지션에서 회수 인클로저에 그리고 다른 한편으로는, 세정액의 저장조에 연결되는, 세정액에 대한 배출 도관을 포함한다.
부가적으로 그리고 독립적으로, 본 발명의 상이한 구현들의 다수의 특정 양상들이 이제 설명될 것이다.
본 발명의 일 양상에 따라, 제한 벽은 실질적으로 구형 캡 형태(spherical cap form)를 가지며, 구형 캡 형태의 오목한 부분은 광 센서를 향해 배향되도록 설계된다.
본 발명의 부가적인 양상들에 따라, 회수 인클로저는, 시스템이 조립된 상태에 있을 때, 저장조보다 높게 포지셔닝되어서, 세정액은 저장조로의 세정액의 회수를 위해 인클로저로부터 중력 하에 유동한다.
본 발명의 부가적인 양상들에 따라, 시스템은 세정액의 배출을 위한 도관에 배열되는 부가적인 펌프를 포함한다. 부가적인 펌프는, 특히, 저장소로의 세정액의 회수를 위해 인클로저로부터 세정액을 펌핑하도록 설계된다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 시스템은 또한 먼지 입자들, 특히 미리 결정된 크기를 초과하는 입자들을 필터링하기 위해 세정액의 배출을 위한 도관에 배열된 필터를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상들에 따라, 시스템은 광 센서의 지지부를 포함한다. 배출 도관의 적어도 일부는, 예컨대, 광 센서의 지지부에 통합된다.
본 발명의 부가적인 양상들에 따라, 분사 요소는 제한 벽에 의해 지탱된다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 분사 요소는 세정 포지션에서 광 센서를 향해 놓이도록 제한 벽 상에 포지셔닝된다.
본 발명의 부가적인 양상들에 따라, 제한 벽은 분사 요소에 유체 방식으로 연결된 내부 공급 덕트(internal supply duct)를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상들에 따라, 제한 벽은 회전 이동 가능할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 시스템은 수축 포지션과 세정 포지션 사이에서 제한 벽을 이동시키기 위한 액추에이터를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상들에 따라, 액추에이터는, 특히, 제한 벽에 결합된 출력 샤프트를 갖는 전기 액추에이터이다.
본 발명의 부가적인 양상들에 따라, 액추에이터는 유압 램(hydraulic ram)을 포함한다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 유압 램은,
- 펌프와 유체 연통하도록 의도된 입력 단부 피팅 및 분사 요소와 유체 연통하도록 의도된 출력 단부 피팅을 포함하는 램 바디(ram body),
- 램 바디를 입력 단부 피팅과 유체 연통하는 제 1 챔버 및 제 2 챔버로 분리하는 피스톤
을 포함하고, 상기 피스톤은, 한편으로는, 제 1 챔버의 체적이 최소이고 출력 단부 피팅이 제 2 챔버와 유체 연통하는 근위 포지션과, 다른 한편으로는, 제 1 챔버의 체적이 최대이고 출력 단부 피팅이 세정액을 분사 요소에 공급하도록 제 1 챔버와 유체 연통하는 원위 포지션 사이에서 이동할 수 있고, 근위 포지션으로부터 원위 포지션으로의 피스톤의 이동은 펌프에 의해 펌핑된 세정액에 의해 발생된다.
본 발명의 부가적인 양상들에 따라, 유압 램은 제 2 챔버에 배열된 탄성 복귀 수단을 포함한다. 복귀 수단은, 특히, 펌프가 비활성일 때, 특히, 원위 포지션으로부터 근위 포지션으로의 피스톤의 이동을 발생시키도록 설계된다.
본 발명의 부가적인 양상들에 따라, 분사 요소는, 특히, 1 바아(bar) 내지 1.7 바아의 분사기 내로의 입구 압력에서 세정액을 분사하도록 설계된 분사기이다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 시스템은 또한 펌프를 활성화하도록 설계된 프로세싱 유닛을 포함한다. 이 펌프는, 예컨대, 세정 커맨드가 수신될 때, 미리 결정된 제 1 시구간 동안 활성화된다.
본 발명의 부가적인 양상들에 따라, 프로세싱 유닛은 또한 부가적인 펌프를 활성화시키도록 설계된다. 이 부가적인 펌프는, 예컨대, 세정 커맨드가 수신될 때, 미리 결정된 제 2 시구간 동안 활성화된다.
본 발명은, 또한, 광 센서 및 위에 설명된 바와 같은 광 센서를 세정하기 위한 시스템을 포함하는 어셈블리(assembly)에 관한 것이다.
본 발명은, 또한, 위에서 설명된 바와 같은 어셈블리를 포함하는 자동차에 관한 것이다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 첨부 도면들을 참조하여, 제한하는 방식으로가 아니라 예로서 주어지는 다음의 설명을 읽음으로써 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 수축 포지션의 그리고 제 1 실시예에 따라 광 센서를 세정하기 위한 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2는 세정 포지션의 그리고 제 1 실시예에 따라 광 센서를 세정하기 위한 시스템의 개략도를 도시한다.
도 3은 세정 포지션의 그리고 제 1 실시예의 변형예에 따라 광 센서를 세정하기 위한 시스템의 개략도를 도시한다.
도 4는 수축 포지션의 그리고 제 2 실시예에 따라 광 센서를 세정하기 위한 시스템의 개략도를 도시한다.
도 5는 세정 포지션의 그리고 제 2 실시예에 따라 광 센서를 세정하기 위한 시스템의 개략도를 도시한다.
도 6은 수축 포지션의 그리고 제 3 실시예에 따라 광 센서를 세정하기 위한 시스템의 개략도를 도시한다.
도 7은 세정 포지션의 그리고 제 3 실시예에 따라 광 센서를 세정하기 위한 시스템의 개략도를 도시한다.
도 8, 도 9 및 도 10은 차량 상의 상이한 위치들에 광 센서를 포함하는 자동차의 개략도들을 도시한다.
모든 도면들에서, 동일한 기능들을 갖는 요소들은 동일한 참조 번호들을 갖는다.
설명의 나머지 부분에서, 유압 디바이스의 요소를 나타낼 때, "상류" 또는 "하류"라는 표현은 액체 또는 유체의 유동 방향으로 취해진, 다른 요소에 대한 하나의 요소의 전방 포지션 또는 후방 포지션을 나타낸다.
이하의 실시예들은 예들이다. 설명은 하나 이상의 실시예들을 참조하지만, 이는 반드시, 각각의 참조가 동일한 실시예와 관련되거나, 특징들이 단지 하나의 실시예에만 적용된다는 것을 의미하는 것은 아니다. 상이한 실시예들의 단일 특징들은, 또한, 다른 실시예들을 생성하기 위해 결합 또는 상호 교환될 수 있다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 광 센서(3) 및 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템(1)의 예를 도시한다. 이러한 세정 시스템(1)은, 특히, 자동차(100) 상의 설치를 위해 의도되며, 광 센서(3)는, 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 자동차(100)의 후방면[후방 범퍼(110), 번호판, 트렁크 리드 등] 상의 백업 카메라(backup camera)이다. 그러나, 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같은 전방면 또는 도 10에 도시된 바와 같은 사이드 도어와 같이 다른 유형들의 광 센서(3) 및 차량 상의 다른 위치들이 사용될 수 있다.
광 센서(3)는, 예컨대, 영어로 피쉬-아이 렌즈(fish-eye lens)라고 불리는 렌즈와 같은 볼록(돔형) 렌즈를 포함한다.
세정 시스템(1)은 광 센서(3)가 세정되는 시간에 광 센서(3)의 렌즈 상에 세정액을 분사하도록 설계된, 세정액의 분사를 위한 분사 요소(5)를 포함한다. 분사 요소(5)는, 예컨대, 1 바아 내지 1.7 바아의 압력에서 세정액을 분사하기 위한 분사기로서 또는 세정액이 광 센서(3) 상에 분사될 수 있게 하는 스프레이 노즐로서 구체화된다.
세정 시스템(1)은 또한, 예컨대, 공급 라인(8)을 통해 분사 요소(5)와 유체 연통하는 세정액용 저장조(7)를 포함한다.
세정 시스템(1)은 또한 저장조(7)로부터 세정액을 펌핑하고, 저장조(7)로부터의 세정액을 분사 요소(5)에 공급하도록 설계된 적어도 하나의 펌프(9)를 포함한다. 펌프(9)는, 예컨대, 전기 펌프이다. 공급 라인(8)은, 펌프(9)가 비활성일 때, 세정액이 분사 요소(5)로부터 펌프(9)를 향해 역류하는 것을 방지하도록 설계된 역지 밸브를 포함할 수 있다. 비-제한적인 예로서, 여기서의 펌프(9)는 공급 라인(8)과의 계면에서 저장소(7)에 배열되지만, 펌프(9)의 다른 어레인지먼트(arrangement)들이 또한 선택될 수 있다.
세정 시스템(1)은 또한, 세정액의 제한을 위한 제한 벽(11)을 포함하며, 이 제한 벽(confinement wall)(11)은 제한 벽(11)이 광 센서(3)의 시야 외부에 포지셔닝되는 수축 포지션과, 세정 시스템(enclosure)(1)의 조립된 상태에서 세정액의 회수를 위한 인클로저(13)를 형성하도록 제한 벽(11)이 광 센서(3) 전방에 포지셔닝되는 세정 포지션 사이에서 이동할 수 있다.
도 1 내지 도 5에 설명된 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따라, 제한 벽(11)은, 회전 또는 보다 구체적으로, 피벗(pivot) 방식으로 이동할 수 있도록 장착된다. 도 1 내지 도 3에서, 제한 벽(11)은 액추에이터(23)에 의해 구동된다. 그 후, 제한 벽(11)은, 도 1에 도시된 수축 포지션과 도 2에 도시된 세정 포지션 사이에서 제한 벽(11)이 피벗을 할 수 있게 하는 액추에이터(23)에 결합된다.
제한 벽(11)은, 예컨대, 구형 캡 형태(spherical cap form)를 가지며, 제한 벽의 오목한 부분이 세정 포지션에서 광 센서(3)를 향해 배향된다. 그러나 다른 형태들이 또한 사용될 수 있다. 따라서, 제한 벽(11)은 광 센서(3)의 전방에서, 세정액의 회수를 위한 회수 인클로저(13)를 형성한다.
제한 벽(11)은 또한 분사 요소(5)를 가질 수 있다. 분사 요소(5)는, 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 세정 포지션에서 광 센서(3)의 렌즈를 향해 놓이도록 제한 벽(11) 상에 포지셔닝된다.
분사 요소(5)는 또한 제한 벽(11)에 통합될 수 있다. 이러한 경우에, 내부 공급 덕트(21)는 분사 요소(5)와 유체 연결 상태로, 제한 벽(11)에 형성될 수 있다. 그 후, 내부 공급 덕트(21)는 분사 요소를 공급 라인(8)에 연결한다. 공급 라인(8)은, 예컨대, 제한 벽(11)의 움직임들을 수용하도록 가요성이다.
대안적으로, 공급 라인(8)은, 예컨대, 클립들 또는 걸쇠(keeper hook)들 또는 당업자에게 익숙한 임의의 다른 고정 수단에 의해 분사 요소(5)까지 제한 벽(11)에 고정될 수 있다.
세정 시스템(1)은 또한, 세정 포지션에서 회수 인클로저(13)에 연결되고 광 센서(3)의 세정 이후에 세정액을 회수하는 것을 가능하게 하고, 저장조(7)로의 세정액의 복귀를 허용하도록 설계되는 세정액용 배출 도관(15)을 포함한다.
배출 도관(15)은, 예컨대, 세정 시스템(1)이 조립된 상태에 있을 때, 세정 포지션에서 회수 인클로저(13)의 하부(131)에 연결되어서, 세정액이 중력 하에 배출 도관(15)을 향해 회수 인클로저(13) 내로 유동한다.
예컨대, 배출 도관(15)은 [세정 시스템(1)의 조립된 상태에서] 광 센서(3) 아래에 배치되고, 제한 벽(11)은 세정 포지션에서 배출 도관(15)과 접촉하게 된다. 밀봉 또는 가요성 재료가 제한 벽(11)과 배출 도관(15) 사이의 계면에 사용될 수 있다.
또한, 배출 도관(15)은 적어도 부분적으로 광 센서(3)의 지지부(19)에 통합될 수 있다. 지지부(19)는, 예컨대, 광 센서(3) 아래에 배치되며, 예컨대, 세정액이 유동할 수 있도록 성형에 의해 생성된 내부 덕트를 포함한다.
대안적으로, 배출 도관(15)은, 예컨대, 클립들 또는 걸쇠들 또는 당업자에게 익숙한 임의의 다른 고정 수단에 의해 광 센서(3)의 지지부(19)에 고정될 수 있다.
저장조(7)까지의 회수 인클로저(13)의 배출 도관(15)에서의 세정액의 유동은 중력 하에 달성될 수 있다. 이러한 경우에, 저장조(7)는 회수 인클로저(13) 및 [세정 시스템(1)의 조립된 상태에서] 광 센서(3) 아래의 높이에 포지셔닝될 것이다. 그러한 경우, 배출 도관(15)은 저장조(7)를 향하여 기울어진 배향을 가질 것이다.
배출 도관(15)에서의 유동은 또한 펌프(9)의 작용을 통해 달성될 수 있다. 이러한 경우에, 세정 시스템(1), 특히, 제한 벽(11)의 요소들은 세정액이 순환하는 밀폐식으로 폐쇄된 시스템을 획득하도록 설계될 것이다.
대안적으로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 회수 인클로저(13)로부터 세정액을 유도하여 세정액을 저장조(7)까지 펌핑하기 위해 부가적인 펌프(17)가 배출 도관(15)에 배열될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 필터(16)는 또한, 미리 결정된 크기보다 큰 크기의 먼지 입자들을 필터링하도록 배출 도관(15)에 배열될 수 있다. 부가적인 펌프(17)를 포함하는 세정 시스템(1)의 경우에, 필터(16)는 부가적인 펌프(17)의 상류에 포지셔닝되며, 이는 부가적인 펌프(17)를 보호하는 것을 가능하게 한다. 필터(16)는 예컨대, 목탄 필터 또는 자외선 필터 또는 임의의 다른 알려진 유형의 선행 기술 필터로서 구체화된다.
도 1 내지 도 3의 실시예들에 따라, 액추에이터(23)는 수축 포지션과 세정 포지션 사이에서 제한 벽(11)을 이동시키도록 설계된 전기 액추에이터, 특히, 출력 샤프트(23a)를 갖는 전기 모터일 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 제 2 실시예에 따라, 액추에이터(23)는 유압 램(hydraulic ram)(23')의 형태로 구체화되는 유압 액추에이터일 수 있다.
유압 램(23')은, 예컨대, 공급 라인(8)의 제 1 부분(8a)을 통해 펌프(9)에 유체 방식으로 연결된 입구 단부 피팅(inlet end fitting)(23'b) 및 공급 라인(8)의 제 2 부분(8b)을 통해 분사 요소(5)에 유체 방식으로 연결된 출구 단부 피팅(23'c)을 포함하는 실린더 형태의 램 바디(23'a)를 포함한다.
입구 단부 피팅(23'b)은, 예컨대, 램 바디(23'a)의 제 1 단부에 위치하게 된다. 출구 단부 피팅(23'c)은, 예컨대, 램 바디(23'a)의 측방향 에지 상에 위치하게 된다.
유압 램(23')은 또한 램 바디(23'a)를 제 1 챔버(23'e) 및 제 2 챔버(23'f)로 분리하는 피스톤(23'd)을 포함한다.
제 1 챔버(23'e)는 펌프(9)에 의해 공급 라인(8)의 제 1 부분(8a) 내로 펌핑된 세정액을 수용하도록 입구 단부 피팅(23'b)과 유체 연통한다.
탄성 복귀 수단(23'g), 예컨대, 나선형 스프링이 제 2 챔버(23'f)에 배열된다.
피스톤(23'd)은 근위 포지션과 원위 포지션 사이에서 이동할 수 있다. 도 4에 도시된 근위 포지션에서, 제 1 챔버(23'e)의 체적은 최소이고 출구 단부 피팅(23'c)은 제 2 챔버(23'f)와 유체 연통한다. 도 5에 도시된 원위 포지션에서, 제 1 챔버(23'e)의 체적은 최대이고 출구 단부 피팅(23'c)은 제 1 챔버(23'e)와 유체 연통한다. 따라서, 원위 포지션에서, 세정액은 분사 요소(5)에 세정액을 공급하도록 제 1 챔버(23'c)로부터 공급 라인(8)의 제 2 부분(8b)을 향해 전달된다.
근위 포지션으로부터 원위 포지션으로의 피스톤(23'd)의 이동은 펌프(9)에 의해 펌핑된 세정액에 의해 발생된다. 또한, 피스톤(23'd)은, 예컨대, 피벗 링크(pivot link)에 의해 제한 벽(11)에 연결되어서, 근위 포지션으로부터 원위 포지션으로의 피스톤(23'd)의 이동은 수축 포지션으로부터 세정 포지션으로 제한 벽(11)의 이동을 발생시킨다. 따라서, 이러한 유형의 유압 램(23')에 의해, 펌프(9)의 작동은 동시에, 제한 벽(11)이 세정 포지션으로 이동하게 하고 분사 요소(5)가 세정액을 공급받게 할 수 있다.
탄성 복귀 수단(23'g)은, 펌프(9)가 비활성일 때, 원위 포지션으로부터 근위 포지션으로의 피스톤(23'd)의 이동을 발생시키도록 설계된다.
도 4 및 도 5는 또한, 부가적인 펌프(17)가 없기 때문에 도 1 내지 도 3과 상이하다. 이러한 경우에, 세정액은 위에서 설명된 바와 같이, 중력 하에 회수 인클로저(13)로부터 저장조(7)를 향해 유동한다. 액추에이터(23) 및 부가적인 펌프(17) 외에는, 도 4 및 도 5의 세정 시스템(1)은 도 1 내지 도 3에 기초하여 설명된 세정 시스템과 유사하다.
세정 시스템(1)은 또한 다음의 능동 요소들 즉,
- 펌프(9),
- 부가적인 펌프(17) 및
- 액추에이터(23)
중 적어도 하나를 제어하도록 설계된 프로세싱 유닛(25)
을 포함할 수 있다.
프로세싱 유닛(25)은 유선 링크 또는 무선 통신 수단과 같은 통신 인터페이스에 의해, 예컨대, WiFi 인터페이스와 같이 전자기파를 통해, 제어될 하나 이상의 능동 요소에 연결된다.
프로세싱 유닛(25)은 세정 커맨드를 수신하고 미리 결정된 제 1 시구간 동안 펌프(9)를 작동시키도록 설계된다.
전기 액추에이터(23)를 포함하는 세정 시스템(1)의 경우에, 프로세싱 유닛(25)은 또한, 펌프(9)의 작동 이전에 또는 그와 동시에, 세정 포지션으로 제한 벽(11)을 포지셔닝하도록 전기 액추에이터(23)에 지시한다. 부가적인 펌프(17)를 포함하는 세정 시스템(1)의 경우에, 프로세싱 유닛(25)은 또한, 미리 결정된 제 2 시구간 동안 부가적인 펌프(17)의 작동을 지시한다. 미리 결정된 제 2 시구간은, 예컨대, 미리 결정된 제 1 시구간 종료 시에 세정액의 배출을 허용하기 위해 미리 결정된 제 1 시구간보다 길다. 미리 결정된 제 2 시구간은 또한, 미리 결정된 제 1 시구간과 동일한 지속 기간을 가질 수 있지만, 사용된 새정액의 회수를 허용하도록 펌프(9)가 탈활성화될 때 부가적인 펌프(17)가 미리 결정된 시구간 동안 계속 작동될 수 있도록 제 1 시구간에 대해 시간적으로 오프셋될 수 있다.
유압 액추에이터(23')를 포함하는 세정 시스템(1)의 경우에, 펌프(9)만, 그리고 적절하다면, 부가적인 펌프(17)가 프로세싱 유닛(25)에 의해 제어된다. 이 실시예에서, 펌프(9)가 활성화되는 미리 결정된 시구간은 더 길 수 있다.
프로세싱 유닛(25)에 의해 수신된 세정 커맨드는, 예컨대, 대시 보드 상의 커맨드 엘리먼트를 통해 사용자에 의해 개시되는 커맨드일 수 있거나, 또는 자동으로 개시될 수 있다. 자동 커맨드는 정규 시간 인터벌들의 커맨드 또는 특정 검출 인스턴스에 기초한 커맨드 또는 심지어, 이 둘의 조합일 수 있다. 예컨대, 광 센서(3) 각각의 사용 시작 또는 종료 시에 세정이 개시될 수 있다. 세정은 또한 광 센서(3)의 사용의 미리 결정된 지속 기간 후에 지시될 수 있다. 이 미리 결정된 지속 기간은 소정의 조건들, 예컨대, 비가 오는 조건들이 검출될 때 수정될 수 있다. 예컨대, 윈드실드 와이퍼들을 제어하는 데 또한 사용될 수 있는 전용 센서를 통해 비가 검출된다. 세정이 필요한지를 검출하기 위해 이미지-프로세싱 디바이스가 또한 광 센서(3)와 연관될 수 있다.
대안적인 실시예에 따라, 프로세싱 유닛(25)은 세정 시스템(1)의 외부, 예컨대, 자동차의 중앙 유닛에 로케이팅될 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 제 3 실시예에 따라, 제한 벽(11)이 또한 병진운동(translation)으로 이동할 수 있다. 이 경우에, 톱니 바퀴가, 예컨대, 액추에이터(23), 예컨대, 전기 액추에이터의 출력 샤프트(23a) 상에 장착되고, 화살표(F)에 의해 표시된 바와 같이 병진운동으로 그 움직임을 허용하기 위해 랙(22)이 제한 벽(11)에 연결된다. 따라서, 제한 벽(11)은 수축 포지션(도 6)으로부터 세정 포지션(도 7)으로 이동하기 위해 상향으로 이동된다. 도 7에 도시된 세정 포지션에서, 분사 요소(5)는 광 센서(3)의 렌즈에 향해 놓여서, 펌프(9)의 작동은 광 센서(3)의 렌즈 상으로의 세정액의 분사를 행한다. 그 후, 세정액은 중력 하에 제한 벽(11)의 바닥을 향해, 그리고 그 후, 배출 도관(15)을 향해 유동한다. 제한 벽(11)은, 예컨대, 세정액이 배출 도관(15)을 향해 유동할 수 있도록 기울어진다. 제한 벽(11)의 이동과 별개로, 도 1 내지 도 3에 설명된 제 1 실시예의 제 1 변형예와 기능은 유사하다.
또한, 본 발명은 광 센서(3) 및 위에서 설명된 바와 같이 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템(1)을 포함하는 어셈블리에 관한 것이며, 어셈블리는 광 센서(3)의 지지부(19)를 포함하는 것이 가능하다.
본 발명은 또한, 적어도 하나의 광 센서(3) 및 광 센서(3)와 연관된 적어도 하나의 세정 시스템(1)을 포함하는 자동차(100)에 관한 것이다. 광 센서(3)에 대한 상이한 장소들이 도 8 내지 도 10에, 특히, 트렁크 도어(luggage compartment door), 전방 범퍼 또는 측 개구에 도시되지만, 광 센서(3) 및 연관된 세정 시스템(1)을 포함하는 어셈블리의 설치를 위해 차량 상의 다른 장소들이 또한 고려될 수 있다. 복수의 광 센서들(3)을 포함하는 차량(100)의 경우에, 이들 광 센서들은 차량 상의 상이한 장소들에, 예컨대, 전방 범퍼, 후방 범퍼 또는 측 도어에 배열될 수 있다. 또한, 세정 시스템(1)의 요소들은 복수의 광 센서들(3)에 의해 공유될 수 있다. 단일 저장조(7)는, 예컨대, 차량 상의 복수의 또는 모든 광 센서들(3)에 대해 사용될 수 있다. 프로세싱 유닛(25)은 또한 상이한 광 센서들(3)에 의해 공유될 수 있다.
공급 라인(8) 및/또는 배출 도관(15)의 상이한 부분들이 공동 압출(co-extrude)될 수 있는데, 즉 이들은 세정 시스템(1)의 제조 비용들을 감소시키기 위해 단일 라인으로서 제조되고, 그 후 필요한 길이로 절단될 수 있다.
이제, 세정 시스템(1)이 기능하는 방식이 (전기 액추에이터 및 유압 액추에이터와 관련하여) 2개의 실시예들의 경우에서 설명될 것이다.
1) 전기 액추에이터를 통해 기능함(도 1 내지 도 3)
세정 커맨드가 프로세싱 유닛(25)에 의해 수신될 때, 프로세싱 유닛(25)은 수축 포지션(도 1)으로부터 세정 포지션(도 2)으로 제한 벽(11)을 이동시키기 위해 전기 액추에이터(23)를 활성화하여, 분사 요소(5)가 광 센서(3)를 향해 놓이고 회수 인클로저(13)가 광 센서(3) 주위에 형성된다. 다음으로, 프로세싱 유닛(25)은 세정액이 공급 라인(8)을 통해 저장조(7)로부터 분사 요소(5)까지 펌핑되도록 펌프(9)를 활성화한다. 그 후, 세정액은, 도 2에 도시된 바와 같이, 광 센서(3) 상에 분사된다. 펌프(9)의 활성화의 미리 결정된 제 1 시구간은, 예컨대, 수 초(예컨대, 5 초) 동안 지속된다. 그 후, 세정액은 광 센서(3) 상에서 그리고 적절하게는, 제한 벽(11) 상에서 회수 인클로저(13)의 바닥 부분(131)을 향해 유동한다. 그 후, 세정액은 배출 도관(15)에 의해 수용되며, 이 배출 도관(15)의 일 단부는 저장조(7)를 향해 재지향되도록 제한 인클로저(13)의 바닥 부분(131)에 위치하게 된다. 세정 시스템(1)이 부가적인 펌프(17)를 포함할 때, 부가적인 펌프는, 마찬가지로, 배출 도관(15)을 통해 저장조(7)로의 세정액의 복귀를 용이하게 하거나 이를 허용하기 위해 미리 결정된 제 2 시구간, 예컨대, 10초 동안 프로세싱 유닛(25)에 의해 활성화된다. 일단 세정이 완료되면, 즉 미리 결정된 제 1 시구간의 종료 시에, 프로세싱 유닛(25)은 세정 포지션(도 2)으로부터 수축 포지션(도 1)으로 제한 벽(11)을 이동시켜, 광 센서(3)의 시야를 자유롭게 하고 광 센서(3)가 사용될 수 있도록 전기 액추에이터(23)에 지시한다.
2) 유압 액추에이터를 통해 기능함(도 4 및 도 5)
세정 커맨드가 프로세싱 유닛(25)에 의해 수신될 때, 프로세싱 유닛(25)은 세정액이 공급 라인(8)의 제 1 부분(8a)을 통해 저장조(7)로부터 유압 램(23')을 향해 펌핑되도록 펌프(9)를 활성화한다. 그 후, 펌핑된 세정액은 피스톤(23'd)의 근위 포지션(도 4)으로부터 그의 원위 포지션(도 5)을 향한 피스톤(23'd)의 이동을 생성하여, 탄성 복귀 수단(23'g)을 압축한다. 피스톤(23'd)의 원위 포지션으로의 이동은, 한편으로는, 분사 요소(5)가 광 센서(3)를 향해 놓이고 회수 인클로저(13)가 광 센서(3) 주위에 형성되도록 수축 포지션(도 4)으로부터 세정 포지션(도 5)으로 제한 벽(11)의 이동을 허용하고, 다른 한편으로, 공급 라인(8)의 제 2 부분(8b)을 통해 분사 요소(5)로의 세정액을 공급을 허용한다. 그 후, 세정액이 광 센서(3) 상에 분사된다. 펌프(9)의 활성화의 미리 결정된 제 1 시구간은, 예컨대, 수 초 동안 지속된다. 그 후, 세정액은 광 센서(3) 위에서 그리고 제한 벽(11) 위에서 유동하며, 이 경우에, 입자들은 광 센서(3)로부터 제거되거나 분사 요소(5)로부터 회수 인클로저(13)의 바닥으로 떨어진다. 그 후, 세정액은 배출 도관(15)에 의해 수용되며, 이 배출 도관(15)의 일 단부는 저장조(7)를 향해 재지향되도록 제한 인클로저(13)의 바닥 부분에 위치하게 된다. 세정 시스템(1)이 부가적인 펌프(17)를 포함할 때, 부가적인 펌프는, 마찬가지로, 배출 도관(15)을 통해 저장조(7)로의 세정액의 복귀를 용이하게 하거나 이를 허용하기 위해 미리 결정된 제 2 시구간, 예컨대, 수 초 동안 프로세싱 유닛(25)에 의해 활성화된다. 일단 세정이 완료되면, 즉, 미리 결정된 제 1 시구간의 종료 시에, 프로세싱 유닛(25)은 펌프(9)를 비활성화한다. 그 후, 탄성 복귀 수단(23'g)은 피스톤(23'd)의 원위 포지션으로부터 그의 근위 포지션을 향해 피스톤(23'd)을 이동시키기 위해 이완되며, 이는 광 센서(3)의 시야를 자유롭게 하고 광 센서(3)가 사용될 수 있도록 세정 포지션(도 5)으로부터 수축 포지션(도 4)으로의 제한 벽(11)의 이동을 생성한다.
따라서, 본 발명의 세정 시스템(1)은, 세정 시에 광 센서(3)를 향해 놓이는 분사 요소(5)의 이동 능력 덕분에, 광 센서(3)의 렌즈를 효율적인 세정을 허용하고, 후속 세정 시에 재사용을 위해 이러한 세정액의 회수 및 저장조(7)로의 세정액의 복귀를 허용하는 제한 벽(11) 덕분에 세정액의 소비를 크게 감소시키는 것을 또한 가능하게 한다. 저장조(7)의 상류에서의 필터(16)의 사용은 세정액이 다수의 사용들에 걸쳐 청결하게 유지되는 것을 가능하게 한다.

Claims (15)

  1. 특히, 자동차를 위한 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템(1)으로서,
    - 세정액의 분사를 위한 분사 요소(5),
    - 상기 세정액의 분사를 위한 분사 요소(5)와 유체 연통하는, 세정액의 저장조(7),
    - 상기 저장조(7)로부터 상기 세정액의 분사를 위한 분사 요소(5)를 향해 상기 세정액을 펌핑하도록 설계된 펌프(9)
    를 포함하고,
    상기 시스템(1)은 상기 세정액의 제한(confinement)을 위한 제한 벽(11)을 포함하고, 제한 벽(11)은, 상기 제한 벽이 상기 광 센서(3)의 시야 외측에 포지셔닝(positioning)되도록 설계된 수축 포지션과, 상기 제한 벽(11)이 상기 세정액에 대한 회수 인클로저(recovery enclosure)(13)를 형성하도록 상기 광 센서(3)의 전방에 포지셔닝되게 설계된 세정 포지션 사이에서 이동할 수 있고,
    상기 시스템(1)은, 한편으로는, 상기 세정 포지션에서 상기 회수 인클로저(13)에, 그리고 다른 한편으로는, 상기 세정액의 저장조(7)에 연결되는, 상기 세정액에 대한 배출 도관(15)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제한 벽(11)은, 실질적으로 구형 캡 형태(spherical cap form)를 가지며, 상기 구형 캡 형태의 오목한 부분은 상기 광 센서(3)를 향해 배향되도록 설계되는 것인, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 회수 인클로저(13)는, 상기 시스템이 조립된 상태에 있을 때, 상기 저장조(7)보다 높게 포지셔닝되어서, 상기 저장조(7)로의 상기 세정액의 회수를 위해 상기 세정액이 상기 회수 인클로저로부터 중력 하에 유동하게 하는 것인, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시스템(1)은, 상기 세정액의 배출을 위한 도관(15)에 배열되는 부가적인 펌프(17)를 포함하는 것인, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템(1)은, 상기 세정액의 배출을 위한 도관(15)에 배열되는 필터(16)
    를 더 포함하는, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템(1)은, 상기 광 센서의 지지부를 포함하고, 상기 배출 도관(15)의 적어도 일부는 상기 광 센서(3)의 지지부(19)에 통합되는 것인, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분사 요소(5)는, 특히, 상기 세정 포지션에서 상기 광 센서(3)를 향해 놓이도록 상기 제한 벽(11)에 의해 지탱되는 것인, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제한 벽(11)은, 상기 분사 요소(5)에 유체 방식으로 연결된 내부 공급 덕트(internal supply duct)(21)를 포함하는 것인, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제한 벽(11)은 회전 이동 가능한 것인, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수축 포지션과 상기 세정 포지션 사이에서 상기 제한 벽(11)을 이동시키도록 설계된 액추에이터(23, 23')
    를 포함하는, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 액추에이터(23, 23')는, 특히, 상기 제한 벽(11)에 결합된 출력 샤프트(23a)를 갖는 전기 액추에이터(23)인 것인, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 액추에이터(23, 23')는 유압 램(hydraulic ram)(23')을 포함하고, 상기 유압 램(23')은, 특히,
    - 상기 펌프(9)와 유체 연통하도록 의도된 입력 단부 피팅(23'b) 및 상기 분사 요소(5)와 유체 연통하도록 의도된 출력 단부 피팅(23'c)을 포함하는 램 바디(ram body)(23'a),
    - 상기 램 바디(23'a)를, 상기 입력 단부 피팅(23'b)과 유체 연통하는 제 1 챔버(23'e) 및 제 2 챔버(23'f)로 분리하는 피스톤(23'd)
    을 포함하고,
    상기 피스톤(23'd)은, 한편으로는, 상기 제 1 챔버(23'e)의 체적이 최소이고 상기 출력 단부 피팅(23'c)이 제 2 챔버(23'f)와 유체 연통하는 근위 포지션과, 다른 한편으로는, 상기 제 1 챔버(23'e)의 체적이 최대이고 상기 출력 단부 피팅(23'c)이 세정액을 상기 분사 요소(5)에 공급하도록 상기 제 1 챔버(23'e)와 유체 연통하는 원위 포지션 사이에서 이동할 수 있고, 상기 근위 포지션으로부터 상기 원위 포지션으로의 상기 피스톤(23'd)의 이동은 상기 펌프(9)에 의해 펌핑된 세정액에 의해 발생되는 것인, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분사 요소(5)는 1 바아(bar) 내지 1.7 바아의 분사기 내로의 입구 압력(inlet pressure)에서 세정액을 분사하도록 설계된 분사기인 것인, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템(1)은, 또한, 상기 펌프(9)를 활성화하도록 설계된 프로세싱 유닛(25)을 포함하는 것인, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템.
  15. 광 센서(3) 및
    청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 따른, 광 센서(3)를 세정하기 위한 시스템(1)
    을 포함하는 어셈블리.
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