Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen eines transparenten Elements einer optischen oder optoelektronischen Vorrichtung, insbesondere einer Kamera, sowie eine optische Erfassungsvorrichtung zur Anordnung in einem Fahrzeug, umfassend die vorgenannten optische oder optoelektronische Vorrichtung mit Reinigungsvorrichtung und ein Fahrzeug, in welchem die vorgenannte Reinigungsvorrichtung oder optische Erfassungsvorrichtung verbaut ist.

Bei Kraftfahrzeugen werden zunehmend Assistenzsysteme mit Sensoren verbaut, welche den Fahrzeugnutzer beim Fahren des Fahrzeuges unterstützen und dabei die Umgebung des Fahrzeugs jederzeit zuverlässig erfassen und überwachen sollen. Derartige Assistenzsysteme beinhalten hierfür optischen oder optoelektronischen Vorrichtungen wie beispielsweise Kameras, la ^¬ serbasierten oder Infrarotsensoren. Derartige Vorrichtungen verfügen über transparente Elemente wie Linsen oder Abdeckungen, welche das Licht je nach Anwendungsfall uneingeschränkt oder in einem bestimmten eingeschränkten Wellenbereich durchlassen. Derartige transparente Elemente sind oft nach Außen konvex beziehungsweise gewölbt ausgebildet um beispielsweise einen besonders breiten Erfassungsbereich für eine Kamera zu ermöglichen wie beispielsweise sogenannte Fisheye Kameralinsen. Des Weiteren sind derartigen transparenten Elemente funktionsbedingt im Außenbereich des Fahrzeugs angeordnet und daher Verschmutzung und äußeren Witterungseinflüssen ausgesetzt und müssen zur Funktionsgewährleistung bei Bedarf gereinigt werden.

Zur Reinigung werden Reinigungsvorrichtungen, wie beispielsweise aus DE 10 2015 217 546 B3 bekannt, eingesetzt, welche mittels Düsen ein flüssiges Reinigungsmittel auf das trans ^¬ patente Element versprühen, um die unerwünschte Kontaminierung von dessen Oberfläche zu entfernen.

Nachteilig bei den bekannten Reinigungssystemen wird die Tatsache gesehen, dass das als Reinigungsmittel häufig ein ^¬ gesetztes Wassergemisch mit Glykol und Tensiden nach dem versprühen aus der Düse unter Hinterlassung von sichtbaren Spuren unkontrolliert an Karosserieteilen ablaufen und eintrocknen kann, was zu Schlieren und ästhetischen bis hin zu funktionellen Beeinträchtigungen führt.

Des Weiteren muss für eine für einen Kunden akzeptable Dauer der Funktionsgewährleistung von optischen oder optoelektronischen Vorrichtungen ein großer Vorrat an Reinigungsmittel mitgeführt werden, mit Nachteilen für die Ausnutzung des knapp verfügbaren Inneren des Fahrzeugs sowie Betriebskosten. Es besteht somit ein Wunsch, den Verbrauch und den erforderlichen Vorrat zu reduzieren .

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Reinigungsvorrichtung zum Reinigen eines transparenten Elements bereitzustellen, die die genannten Nachteile überwindet

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen und verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung und Figuren.

Die Erfindung sieht vor, dass in Bezug auf die optische Achse der optischen oder optoelektronischen Vorrichtung, im Wesentlichen gegenüber der Düse ein Auffangelement zum Auffangen des aus der Düse auf das transparente Element versprühten Reinigungsmittels vorgesehen ist. Dadurch wird verhindert, dass das verbrauchte Reinigungsmittel an der Karosserieoberfläche abläuft. Zugleich wird eine Möglichkeit erschaffen, zumindest ein Großteil des verbrauchten Reinigungsmittels, gegebenenfalls nach einer Aufbereitungsprozedur, wiederzuverwenden und dadurch den Verbrauch und den erforderlichen Vorrat zu verringern.

Für eine besonders verbrauchsreduzierte Reinigung sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass das transpatente Element nach Außen konvex ausgebildet ist, wodurch unter Ausnutzung des bekannten physikalischen Coandä-Effekts besonders viel Reinigungsmittel effektiv aufgefangen werden kann .

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist das Auffan- gelement herstelltechnisch einfach und optisch dezent als eine Öffnung in einer Oberfläche eines Gehäuseteils ausgebildet, insbesondere als ein geradlinig gestreckter Schlitz, welcher im Wesentlichen quer zur Sprührichtung des Reinigungsmittels angeordnet ist.

Eine bevorzugte besonders effektive Ausführungsform sieht ein bogenförmig ausgebildetes Auffangelement vor, welches das transparente Element radial bereichsweise umfasst.

Für eine weiter verbesserte Auffangeffizienz kann gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung an einem in Bezug auf das transpatente Element äußeren Rand des Auffan ^¬ gelements ein in Bezug auf die Oberfläche des Gehäuseteils nach Außen ragender Kragen angeordnet sein.

Für ein vereinfachtes, kontrolliertes Abführen des aufgefangenen Reinigungsmittels von der Oberfläche wird das Auffangelement mit wenigstens einem Kanal verbunden. Gemäß einer besonders umweltfreundlichen und verbrauchsredu ^¬ zierten Ausführungsform wird der Kanal mit einem Flüssigkeitsbehälter zum Sammeln des aufgefangenen Reinigungsmittels verbunden, so dass es innerhalb des Fahrzeugs recycelt und dem Reinigungsprozess wieder zugeführt werden kann.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine optische Erfassungs ^¬ vorrichtung zur Anordnung in einem Fahrzeug sowie das entsprechende Fahrzeug, umfassend eine optische oder eine opto ^¬ elektronische Vorrichtung wie beispielsweise eine Kamera oder ein LiDAR, welche mit der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung ausgestattet ist.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren schematisch stark vereinfacht dargestellten Ausfüh- rungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig.l eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung in Querschnittsdarstellung.

Fig.2 Querschnittdarstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung mit einem zwecks verbesserten Reinigungsmittelaufnahm am äußeren Rand des Auffangelements ausgebildeten Kragen.

Fig.3 die Ausführungsform gemäß Fig.l mit einem geradlinig gestreckten Auffangelement , in Draufsicht.

Fig.4 eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der Rei- nigungsvorrichtung mit einem bogenförmigen Auffangelement , in Draufsicht .

In allen Figuren sind die gleichen bzw. äquivalenten Elemente und Vorrichtungen, sofern nichts anderes angegeben, mit denselben Bezugszeichen versehen. Fig.l zeigt stark vereinfacht eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 1. Ein fluides, vorzugsweise flüssiges Reinigungsmittel 4 wird von einer nicht gezeigten Fördereinrichtung - beispielsweise einer Pumpe - durch eine Zuleitung 7 zu einer Düse 5 gefördert und daraus auf ein transparentes Element 2 versprüht, welches einer optischen oder optoelektronischen Vorrichtung 3 entlang ihrer optischen Achse 6 vorgesetzt ist.

Ein Gemisch aus einer Flüssigkeit und einem Gas, beispielsweise Druckluft, ist innerhalb der Erfindung als Reinigungsmittel 4 ebenso zulässig.

Die Düse 5 kann innerhalb der Erfindung auf die bekannte Weise beispielsweise als ein Chip, ein Kugeleinsatz, ein Deflektor oder ein integrierter Kanal oder Bohrung ausgebildet sein. Innerhalb der Erfindung kann es sich beim transparenten Element 2 beispielweise um eine Linse eines Objektivs handeln, oder beispielsweise um ein Abdeckglas, hinter dem eine optische oder eine optoelektronische Vorrichtung 3 angeordnet ist. Bei der optischen oder optoelektronischen Vorrichtung 3 kann es sich beispielsweise um eine Kamera, ein laserbasiertes Abstands- und Geschwindigkeitsmessgerät, sogenanntes LiDAR oder ein anderes vergleichbares Aggregat handeln, welches vorzugsweise ein Bestandteil eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs ist

Die Vorrichtung 3 ist zusammen mit dem transparenten Element 2 von einem Gehäuseteil 9 umgeben. Die Düse 5 ist vorzugsweise wie gezeigt räumlich zu der optischen Achse 6 seitlich versetzt sowie gegenüber der Oberfläche 14 des Gehäuseteils 9 bündig, oder wie gezeichnet erhöht angeordnet und die Sprührichtung ist derart eingestellt, dass das versprühte Reinigungsmittel 4 vertikal schräg auf das transparente Element 2 an seiner der Düse 5 zugewandten Seite auftrifft. Bei umfassender Ausnutzung des bekannten Coandä-Effektes , wonach ein fluides Strom einer ,

b gewölbten Oberfläche nachfolgt, kann die Düse 5 ohne einer signifikanten Überhöhung bezüglich der Oberfläche 14 auf dem Gehäuseteil 9 angeordnet und die Sprührichtung parallel zu der Oberfläche 14 eingerichtet sein.

In der gezeigten Ausführungsform ist das transparente Element 2 nach Außen gewölbt, beziehungsweise konvex ausgeführt. Es sind physikalische Effekte wie das Coandä-Effekt oder auch die Van-der-Waals-Wechselwirkung bekannt, welche bewirken, dass Fluidströme dazu neigen gewölbten Oberflächen zu folgen. Diese Effekte werden hier erfindungsgemäß ausgenutzt und führen dazu, dass das fluide Reinigungsmittel 4 die gesamte Oberfläche des Elements 2 überströmt und nicht ballistisch davon abprallt.

In Bezug auf die optische Achse 6 im Wesentlichen gegenüber der Düse 5 ist ein Auffangelement 8 angeordnet, welches das Rei ^¬ nigungsmittel nach dem Überströmen des Elements 2 auffängt. Das Auffangelement 8 ist als eine schlitzartige Öffnung in der Oberfläche 14 des Gehäuseteils 9 ausgebildet.

Das Auffangelement 8 ist mit einem hydraulischen Kanal 11 verbunden, durchweichen das aufgefangene Reinigungsmittel 4 von der Oberfläche 14 des Gehäuseteils 9 abgeführt und entweder wie im gezeigten Ausführungsbeispiel einem Flüssigkeitsbehälter 12 zugefügt oder innerhalb der Karosserie kontrolliert in die Umgebung abgegeben wird. Wahlweise kann dem Flüssigkeitsbe- hälter 12 eine Dekontaminierungsvorrichtung 13 vorgesetzt werden, beispielsweise eine Filtriereinheit zum Reinigen des aufgefangenen Fluids von unerwünschten Kontaminaten wie Schmutz, Karosseriewachs etc.

Innerhalb der Erfindung kann statt eines konvexen auch ein flaches transparentes Element 2 verwendet werden. Dabei muss die Sprührichtung und räumliche Position der Düse 5 in einer Weise adaptiert werden, dass das versprühte Reinigungsmittel 4 nicht oder in einem geringen Maße von der Oberfläche des Elements 2 abprallt und möglichst vollständig durch das Auffangelement 8 aufgefangen wird.

Bevorzugt soll die Düse 5 in Einbaulage der Reinigungsvor ^¬ richtung 1 in Fahrzeug in vertikale Richtung möglichst direkt oberhalb und das Auffangelement 8 möglichst direkt unterhalb des Elements 2 angeordnet werden, damit die Schwerkraft zur ge ^¬ zielten Steuerung der Fließrichtung des Reinigungsmittels 4 in das Auffangelement 8 genutzt werden kann.

In besonderen Fällen kann auch eine gegenüber der vorstehend beschriebenen vertikalen, eine um die optische Achse 6 verdrehte Anordnung der Düse 2 zum Auffangelement 8 erwünscht sein, um beispielsweise die Beeinflussung der Fließrichtung durch die beim Fahren entstehenden Luftströmungen zu berücksichtigen.

Fig.2

In der Fig.2 ist eine weitere Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 1 gezeigt, bei der an einem in Bezug auf das transparente Element 2 äußeren Rand des Auffangelements 8 ein in Bezug auf die Oberfläche 14 des Gehäuseteils 9 nach Außen ragender, lippenförmiger Kragen 10 ausgebildet ist.

Fig.3

Im ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gemäß Fig.l ist das Auffangelement 8 als ein geradlinig gestreckter Schlitz in der Oberfläche 14 des Gehäuseteils 9 ausgebildet, welcher im Wesentlichen quer zur Sprührichtung des Reinigungsmittels 4 angeordnet ist. Fig.4

Im Unterschied dazu weist eine weitere erfindungsgemäße Aus ^¬ führungsform in der Fig.4 ein bogenförmig ausgebildetes Auffangelement 8, welches das transparente Element 2 radial be- reichsweise umfasst.

Innerhalb der Erfindung kann das Auffangelement 8 auch si ^¬ chelförmig oder kreissegmentförmig oder auch trichterförmig ausgebildet werden, wobei seine konvexe beziehungsweise ver- jüngende Seite entgegen dem transpatenten Element 2 angeordnet ist .

Bezugszeichenliste

1 Reinigungsvorrichtung

2 Transparentes Element

3 Optische oder optoelektronische Vorrichtung

4 Reinigungsmittel

5 Düse

6 Optische Achse

7 Zuleitung

8 Auffangelement

9 Gehäuseteil

10 Kragen

11 Kanal

12 Flüssigkeitsbehälter

13 Dekontaminierungsvorrichtung

14 Oberfläche des Gehäuseteils 9