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 sind heutzutage zunehmend Assistenzsysteme mit Sensoren eingebaut, die den Fahrzeugnutzer beim Fahren des Fahrzeuges unterstützen und dabei die Umgebung des Fahrzeugs jederzeit zuverlässig erfassen und überwachen sollen. Derartige Assistenzsysteme beinhalten hierfür optische oder optoelekt ^¬ ronische Vorrichtungen wie beispielsweise Kameras, laserba ^¬ sierten 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 transpatente Elemente sind oft nach Außen konvex beziehungsweise gewölbt ausgebildet um beispielsweise einen besonders breiten Erfassungsbereich für eine Kamera zu ermöglichen wie beispielsweise sogenannten Fisheye Kameralinsen. Des Weiteren sind derartigen transpatenten Elemente funktionsbedingt im Außenbereich des Fahrzeugs angeordnet und daher Ganzjährig unter verschiedenen klimatischen Bedingungen Verschmutzung und äußeren Witterungseinflüssen ausgesetzt und müssen zur Funktionsgewährleistung bei Bedarf gereinigt und eisfrei gehalten werden. Dabei spielt die räumliche Position der Düse in der Einbaulage im Fahrzeug ebenfalls eine wichtige Rolle, denn zum einen muss darauf geachtet werden, dass das Sichtfeld der optischen oder optoelektronischen Vorrichtung möglichst nicht eingeschränkt ist, zum anderen müssen spezifische Bedingungen im Fahrtbetrieb berücksichtigt werden wie beispielsweise ober ^¬ flächennahen Luftströmungen, welche die Sprüh- und Fließrichtung von Reinigungsmittel signifikant beeinflussen können.

Aus DE 10 2015 217 546 B3 ist eine gattungsgemäße Reini- gungsvorrichtung für eine Kamera bekannt, bei welcher Aus ^¬ trittsöffnungen beziehungsweise Düsen aus einem gemeinsamen, die Linse der Kamera radial umlaufenden Ringkanal gespeist werden. Hierdurch können die Düsen einem lediglich geringen konstruktiven Aufwand beliebig um die optische Achse der Kamera gedreht positioniert und dadurch effizient für unterschiedliche Applikationen angepasst werden und die Reinigungsvorrichtung mit einem vergleichsweise geringen Druck betrieben werden.

Ein stetiger Wunsch nach Effizienzsteigerung, Reduzierung von störenden Einflüssen auf das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeugs sowie der allgemeine technische Fortschritt führen bei den eingesetzten optischen und optoelektronischen Vorrichtungen zu deren Miniaturisierung, Verringerung der Leistungsaufnahme und Erhöhung des Wirkungsgrades. Dadurch werden sie jedoch anfälliger für Verschmutzung und Umwelteinflüsse, so dass eine zuverlässige Reinigung mit bekannten Reinigungssystemen im Extremfall und insbesondere deren Enteisung bei niedrigen Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes sowie Schneefall mit erhöhten Zeitaufwand, Reinigungsmittelverbrauch und Betriebsdruck verbunden ist.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Reinigungsvorrichtung bereitzustellen, die die es ermöglicht, die Verfügbarkeit und Funktionsgewährleistung der verwendeten optischen oder optoelektronischen Vorrichtungen bei allen Wetterbedingungen und Betriebszuständen zu erhöhen be- ziehungsweise jederzeit auf einem hohen Niveau zu erhalten.

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 wenigstens ein elektrisch leitendes Heizelement zum Beheizen des Ringkanals und/oder zumindest eines dem Ringkanal unmittelbar benachbarten Bereichs des Gehäuses oder des Reinigungsmittelzulaufs vorgesehen ist.

Dabei ist der Ringkanalgemäß der bevorzugten Weiterbildung durch eine Vertiefung in dem Gehäuse gebildet, welche eine optische Achse der Vorrichtung radial umläuft und durch ein Deckelelement verschlossen ist. Dabei ist wenigstens eine Düse an dem De ^¬ ckelelement angeordnet und die Schnittstelle zwischen dem Deckelelement und dem Gehäuse ist hydraulisch dicht, bevorzugt stoffschlüssig, insbesondere verschweißt ausgebildet.

Es wird so eine kompakte und effektive Reinigungsvorrichtung mit weiten Anpassungsmöglichkeiten geschaffen, die unter allen Wetterbedingungen zuverlässig funktioniert. Eine Vereisung kann besonders effektiv verhindert und der Verbrauch von flüssigen Enteisungskomponenten innerhalb des Reinigungsmittels signi ^¬ fikant reduziert, die allgemeine Systemsicherheit bei niedrigen Temperaturen wird erhöht. Die Reinigungswirkung wird dabei durch ein System mehrerer Einflussfaktoren bestimmt. Dieses System besteht aus der Anzahl der Düsen, dem Druck und Menge des

Reinigungsmittels, der Sprühdauer und Anzahl der Wiederholungen . Die einzelnen Parameter dieses Systems lassen sich mit der Erfindung individuell auf die jeweiligen Erfordernisse optimiert einstellen .

Zusätzlich wird die verwendete optische oder optoelektronische Vorrichtung indirekt beheizt und dadurch in einem optimalen Betriebstemperaturbereich gehalten. Des Weiteren wird ein Tauniederschlag zuverlässig verhindert und dadurch die optische Qualität verbessert.

Gemäß eine bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Düse einstückig mit dem Deckelelement ausgebildet vorgesehen. Die Düsen können dabei mit Vorteil in ihren Ausgestaltungen, Anzahl und Position nahezu unbegrenzt variabel angeordnet und kom- biniert werden. Als Folge kann die Reinigungsvorrichtung lediglich durch das Vorhalten von unterschiedlichen Varianten des kostengünstig herstellbaren Deckelelements in ihren Varianten kosteneffizient an unterschiedlichste Einsatzszenarien und Verbauorte angepasst werden, ohne dass andere Bauteile und Komponenten geändert werden müssen.

Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Heizelement in dem Gehäuse innerhalb des Ringkanals, besonders bevorzugt zusätzlich in dem Reinigungsmittelzulauf angeordnet vorgesehen. Hierdurch kann das Heizelement besonders kostengünstig als Heizdraht gestaltet werden, welches das Reini- gungsmittel unmittelbar direkt, sowie die Umgebung und die optische oder optoelektronische Vorrichtung indirekt durch die Wärmeübertragung aus dem Ringkanal in das Gehäuse und auf die in das Gehäuse eingesetzte optische oder optoelektronische Vor ^¬ richtung, beheizen kann. Ebenso wird die Beheizung der gesamten Zuleitung ebenfalls ermöglicht.

Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das Heizelement aus einem flachen Metallwerkstoff, insbesondere als ein Stanzbiegeteil ausgebildet und gemäß einer bevorzugten Weiterbildung unmittelbar in dem Gehäuse außerhalb des Ring- kanals angeordnet werden, insbesondere eingespritzt oder mit einer Vergußmasse vergossen. Dadurch kann eine besonders ef ^¬ fektive konduktive Wärmeabgabe realisiert welche durch größere Oberflächen zusätzlich erhöht wird. Zudem besteht dabei die die Möglichkeit, das Gehäuse trocken zu heizen und vorzuheizen um beispielsweise eine Vereisung oder Betauung des transparenten Elements ohne Verbrauch von Reinigungsmittel zu vermeiden. Des Weiteren ist das Heizelement vom unmittelbaren Kontakt mit dem Reinigungsmittel effektiv geschützt, wodurch die Gefahren von Korrosion und Kurzschlüssen reduziert werden. Ebenso kann dadurch der elektrische Heizelementanschluss - beispielsweise Stecker - mit Vorteil unabhängig von der Wasserführenden Leitung und ohne gesonderte Abdichtung an einer beliebigen Stelle am Gehäuse bedarfsgerecht herausgeführt werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine optische Erfassungs ^¬ vorrichtung, zur Anordnung in einem Fahrzeug, umfassend eine Kamera, die mit einer Reinigungsvorrichtung nach einem der vorangehend beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet ist, sowie ein Fahrzeug eine entsprechende optische Erfassungs ^¬ vorrichtung oder die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung angeordnet ist.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig.l eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform der

Reinigungsvorrichtung mit einer darin angeordneten optischen oder optoelektronischen Vorrichtung in Querschnittsdarstellung (Ansicht a) sowie das zugehörige Heizelement (Ansicht b) .

Fig.2 eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung mit einer darin angeordneten optischen oder optoelektronischen Vorrichtung in Querschnittsdarstellung (Ansicht a) sowie das zugehörige Heizelement (Ansicht b) .

Fig.3 eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform der

Reinigungsvorrichtung mit einer darin angeordneten optischen oder optoelektronischen Vorrichtung in Querschnittsdarstellung (Ansicht a) sowie das zugehörige Heizelement (Ansicht b) .

Fig.4 Die Ausführung gemäß Fig.l mit einem transparent

(Ansicht a) sowie undurchsichtig (Ansicht b) dargestellten Deckelelement jeweils in räumlicher Darstellung.

Fig.5 Räumliche Darstellung einer weiteren erfindungsge ^¬ mäßen Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung mit einer darin angeordneten optischen oder optoelektronischen Vorrichtung und mit einem lediglich im Reinigungsmittelzulauf verlegten

Heizelement, dabei ist eine Abdeckung des Reinigungsmittel- Zulaufs zwecks einer besseren Darstellbarkeit nicht dargestellt.

In allen Figuren sind die gleichen bzw. äquivalenten Elemente und Vorrichtungen, sofern nichts anderes angegeben, mit denselben Bezugszeichen versehen. Fig.1

Fig.l zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 1. Eine optische oder optoelektronische Vorrichtung 3 ist in einem Gehäuse 4 vorzugsweise lösbar und insbesondere eingerastet, angeordnet.

Elektrische Schnittstelle 11 dient zum Anschluss der Vor ^¬ richtung 3 an eine oder mehrere hier nicht gezeigten elektrische Versorgungseinrichtungen und elektronische Steuereinheiten.

Ein fluides, vorzugsweise flüssiges Reinigungsmittel wird von einer nicht gezeigten Fördereinrichtung - beispielsweise einer Pumpe - durch einen rohrförmigen Reinigungsmittelzulauf 5 in einen in dem Gehäuse 4 eingeformten Ringkanal 6 gefördert.

Der Ringkanal 6 ist im Wesentlichen durch eine Vertiefung in dem Gehäuse 4 gebildet ist, welche eine optische Achse (9) der Vorrichtung 3 radial umläuft. Er ist durch ein Deckelelement 10 verschlossen, welches mit dem Gehäuse 4 dicht und druckfest verbunden ist, im vorliegenden Ausführungsbeispiel verschweißt.

Eine Düse 7 ist an dem Deckelelement 10 angeordnet und ist durch eine Bohrung 14 mit dem Ringkanal 6 hydraulisch verbunden. Beim Betrieb der nicht gezeigten Fördereinrichtung wird das Reinigungsmittel aus dem Ringkanal 6 durch die Bohrung 14 in die Düse 7 und von dort auf die Oberfläche des transparenten Elements 2 gefördert.

Bei der Düse 7 handelt es sich bei der dargestellten Ausfüh- rungsform um einen Deflektor, wodurch sie besonders flach gestaltet werden kann um optische Beeinträchtigungen der Vorrichtung 3 zu reduzieren. Innerhalb der Erfindung kann die Düse jedoch genauso als ein Chip, ein Kugeleinsatz oder ein integrierter Kanal oder Bohrung ausgebildet sein.

Ebenso ist ein Gemisch aus einer Flüssigkeit und einem Gas, beispielsweise Druckluft, innerhalb der Erfindung als Reini ^¬ gungsmittel zulässig.

In dem Ringkanal 6 sowie innerhalb des Reinigungsmittelzulaufs 5 ist eine Heizelement 8 angeordnet. In der gezeigten Ausfüh- rungsform ist das Heizelement 8 drahtförmig als ein schlau- fenförmig verlegter Heizdraht beziehungsweise Heizwiderstand gestaltet, welcher durch das Anlegen einer Versorgungsspannung sich erwärmt und dabei das Reinigungsmittel unmittelbar direkt, sowie den benachbarten Bereich des Gehäuses 4 und die darin angeordnete Vorrichtung 3 indirekt beheizt.

Der Anschluss des Reinigungsmittelzulaufs 5 kann beispielsweise an einen Schlauch mit innenliegendem Heizdraht, oder ein elektrohydraulisches Anschlussstück erfolgen, womit zugleich die Versorgung mit Reinigungsmittel und elektrischer Energie ermöglicht werden.

Fig.2

In der Fig.2 ist eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 1 dargestellt. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach Fig.l ist das Heizelement 8 hier im Wesentlichen ringförmig, mit einem abstehenden Heizelementan- schluss 12, aus einem Flachmetallwerkstoff gestanzt ausge ^¬ bildet. Das Heizelement ist in den gegenüber der vorstehend beschriebenen Ausführungsform vertieft ausgebildeten Ringka- nal 6 eingelegt und mit einer Vergußmasse 13 vergossen und somit von dem flüssigkeitsbenetzten Teil des Ringkanals 6 isoliert. Dabei kann der elektrische Heizelementanschluss 12 an einer beliebigen günstigen Stelle aus dem Gehäuse 4 herausgeführt werden .

Fig.3

Die dritte erfindungsgemäße Ausführungsform der Reinigungs ^¬ vorrichtung 1 verfügt über zwei Düsen 7,7 welche aus dem Ringkanal 6 gespeist werden. Grundsätzlich können innerhalb der Erfindung auch 3 oder mehr Düsen verwendet werden.

Das Heizelement 8 ist als ein Stanzbiegeteil aus einem

Flachmetallwerkstoff ausgebildet und verfügt über einen ge ^¬ sonderten Heizelementanschluss 12, ist jedoch im Unterscheid zu der Ausführung nach Fig. 2 unmittelbar im Gehäuse 4 eingebettet, beispielsweise eingespritzt. Zur Verbesserung der Wärmeüber- ₀

o

tragung aus dem Heizelement 8 auf den Innenraum des Ringkanals 6, sowie den benachbarten Bereich des Gehäuses 4 und die darin angeordnete Vorrichtung 3, ist das Heizelement 8 im gezeigten Beispiel im Querschnitt L-Förmig ausgestaltet.

Fig.4

Die Fig. 4 zeigt die Ausführung gemäß Fig.l in räumlicher Darstellung. Dabei ist das Deckelelement in der Ansicht a) durchsichtig dargestellt, um den Innenaufbau des Ringkanals 6 und Verlegung des Heizelements 8 zu verdeutlichen. Die Ansicht b) zeigt die Reinigungsvorrichtung 1 in ihrem einbaufähigen Zustand .

Fig.5

In der Fig.5 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 1 gezeigt. Das Heizelement 8 ist hier genauso wie in der Ausführung gemäß Fig.l drahtförmig ausgebildet, jedoch lediglich innerhalb des Reinigungsmittelzu ^¬ laufs 5 und nicht mehr in Ringkanal 6 verlegt. Ein stiftförmiges Umlenkelement 15 dient der Umlenkung des Heizelements 8 und hält es zugleich ortsfest. Eine technologisch erforderliche rück ^¬ wärtige Abdeckung des Reinigungsmittelzulaufs 5 ist hier zwecks einer besseren Darstellbarkeit nicht gezeigt.

Die Einzelnen Merkmale der dargestellten Ausführungsformen sind durch ihre jeweiligen gezeigten Kombinationen nicht zwangsweise eingeschränkt, sondern können innerhalb der Erfindung beliebig miteinander kombiniert werden um weitere, hier nicht explizit gezeigten Ausführungsformen zu bilden, ohne die Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste

1 Reinigungsvorrichtung

2 Transparentes Element

3 Optische oder optoelektronische Vorrichtung

4 Gehäuse

5 Reinigungsmittelzulauf

6 Ringkanal

7 Düse

8 Heizelement

9 Optische Achse

10 Deckelelement

11 Elektrische Schnittstelle

12 Heizelementanschluss

13 Vergußmasse

14 Bohrung

15 Umlenkelement