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Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung für einen Kraftwagen, welche einen Abstandssensor umfasst. Des Weiteren sind Mittel zum Entfernen von Eis oder Schnee von einer Komponente des Abstandssensors vorgesehen.
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Abstandssensoren, welche für Einparkhilfen in einem Kraftwagen zum Einsatz kommen, können im Stand oder bei einer Fahrt mit Niederschlag und geringen Temperaturen vereisen oder einschneien. Bei aktiviertem Abstandssensor kann dies zu einer Fehlauslösung führen. Eine solche Fehlauslösung suggeriert dem Fahrer des Kraftwagens ein Hindernis, welches in der Realität nicht vorhanden ist.
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Es gibt Fahrzeuge, bei welchen es möglich ist, den Abstandssensor abzuschalten. Wird jedoch bei abgeschaltetem Abstandssensor ein Parkmanöver vorgenommen, so bleibt der Abstandssensor inaktiv. Dann kann es zu einem Auffahren des Fahrzeugs auf ein Hindernis kommen.
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Die
DE 100 26 454 C1 beschreibt ein Radom für ein Abstands-Warn-Radar. Hierbei sind auf einer Oberfläche des Radoms aufgebrachte, für Radarwellen transparente Metallschichten mit elektrischem Strom beaufschlagbar, um das Radom zu beheizen. So kann eine Beeinträchtigung der Funktion des Abstands-Warn-Radars durch Schnee oder Eis verhindert werden.
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Des Weiteren beschreibt die
DE 196 44 164 A1 ein Radarsystem für ein Kraftfahrzeug, bei welchem im Strahlengang einer Sende- und Empfangseinheit für elektromagnetische Wellen sich ein dielektrischer Körper befindet. Um Schmutz und Beläge aus Eis, Schnee oder Feuchtigkeit, die sich auf diesem dielektrischen Körper ablagern können, zu detektieren und zu beseitigen, sind an dem Körper elektrisch leitfähige Bahnen angeordnet. Mit diesen kann der dielektrische Körper beheizt werden.
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Die
DE 10 2009 036 653 A1 beschreibt einen optischen Sensor, welcher an einer Scheibe eines Kraftwagens angeordnet ist. Ein Sichtfeld des Sensors kann mittels Heizdrähten beheizt werden, um einen störenden Feuchtigkeitsniederschlag im Bereich des Sichtfeldes zu verhindern.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Sensoranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Sensoranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Sensoranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfassen die Mittel zum Entfernen von Eis oder Schnee eine Heizeinrichtung, welche in einer ein Sensorelement des Abstandssensors zumindest bereichsweise umschließenden Einfassung angeordnet ist. Dadurch kann von der Heizeinrichtung abgegebene Heizwärme besonders gezielt in das Sensorelement eingebracht werden, und dennoch stört die Heizeinrichtung nicht die Funktion des Sensorelements.
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So kann sichergestellt werden, dass der Abstandssensor auch bei extremer Witterung funktionsfähig ist. Ein Deaktivieren des Abstandssensors ist somit nicht vonnöten, so dass ein einfacher Parkvorgang mittels der Sensoranordnung stets sichergestellt werden kann. Es ist so eine verbesserte Sensoranordnung bereitgestellt.
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Die Einfassung, welche das Sensorelement umschließt, kann als Entkopplungsring des Abstandssensors ausgebildet sein. Ein solcher Entkopplungsring schützt das Sensorelement vor einer Beaufschlagung von über ein Bauteil des Kraftwagens, etwa über einen Stoßfänger, in das Sensorelement eingetragenen Schwingungen. Der Entkopplungsring kann hierfür aus einem elastischen Material gebildet sein. in dem Entkopplungsring lässt sich die Heizeinrichtung auf besonders einfache Art und Weise unterbringen, und sowohl das sensitive Sensorelement als auch die Umgebung desselben können dann einfach von Schnee und Eis freigehalten werden.
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Die Einfassung kann auch als Halterung ausgebildet sein, an welcher ein Gehäuse des Abstandssensors festlegbar ist. Mittels einer solchen Halterung kann das Gehäuse des Abstandssensors an einem Bauteil des Kraftwagens, etwa an einem Stoßfänger, angeordnet werden. Dann braucht an dem Abstandssensor als solchem keine Veränderung vorgenommen zu werden, und die Sensoranordnung lässt sich besonders einfach durch Vorsehen der Halterung mit der in diese integrierten Heizeinrichtung nachrüsten. Durch die in der Halterung angeordnete Heizeinrichtung kann das Sensorelement und die dieses umgebende Fläche von Eis oder Schnee befreit beziehungsweise eisfrei bzw. schneefrei gehalten werden.
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Insbesondere wenn die Einfassung aus einem Metall gebildet ist, lässt sich das Einbringen von Wärme in das Sensorelement des Abstandssensors besonders einfach bewerkstelligen. Die Halterung ist bevorzugt derart ausgebildet, dass das Gehäuse des Abstandssensors lösbar an der Halterung festlegbar ist.
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Als Heizeinrichtung kann wenigstens ein mit elektrischem Strom beaufschlagbarer Heizdraht und/oder ein Heizkissen vorgesehen sein. Mit einer solchen Heizeinrichtung lässt sich die in das Sensorelement des Abstandssensors eingebrachte Heizwärme besonders gut steuern.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Heizeinrichtung einen Schwingungsanreger umfassen, mittels welchem das Sensorelement zum Erwärmen desselben mit hochfrequentem Ultraschall beaufschlagbar ist. Das Erhitzen des Sensorelements mit hochfrequentem Ultraschall kann bevorzugt bei Abstandssensoren zum Einsatz kommen, welche als Ultraschall-Sensoren ausgebildet sind. Hier ist nämlich der Schwingungsanreger, welcher ein als Membran ausgebildetes Sensorelement zum Schwingen bringt, ohnehin vorhanden. Im Normalbetrieb, in welchem der Abstandssensor Hindernisse in der Umgebung des Kraftwagens detektiert, sorgt der Schwingungsanreger für ein Abgeben von Ultraschall einer geringeren Frequenz. Dieser Schwingungsanreger braucht nun lediglich derart angesteuert zu werden, dass ein Entfernen von Eis oder Schnee vom Sensorelement durch das Erhitzen desselben aufgrund des Beaufschlagens mit dem hochfrequenten Ultraschall bewirkt wird.
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Es kann gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung bei der Sensoranordnung der eingangs genannten Art die Heizeinrichtung auch lediglich den vorstehend beschriebenen Schwingungsanreger umfassen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfassen die Mittel zum Entfernen von Eis oder Schnee einen Aktuator, mittels welchem zumindest die Komponente des Abstandssensors aus einer Funktionsstellung in eine Hubstellung bewegbar ist. In der Hubstellung ist zumindest die Komponente des Abstandssensors aus einem zumindest die Komponente des Abstandssensors aufnehmenden Bauteil ausgefahren. Durch dieses Ausfahren oder Verbringen aus der Funktionsstellung in die Hubstellung können der Schnee oder das Eis mechanisch entfernt werden. Auch auf diese Weise ist eine verbesserte Sensoranordnung bereitgestellt.
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Es kann vorgesehen sein, dass lediglich die Komponente des Abstandssensors aus der Funktionsstellung in die Hubstellung bewegbar ist. Dies erleichtert die Anordnung des Abstandssensors an einem diesen haltenden oder aufnehmenden Bauteil.
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Zusätzlich oder alternativ kann der gesamte Abstandssensor relativ zu dem diesen aufnehmenden Bauteil aus der Funktionsstellung in die Hubstellung und zurück bewegbar sein. Dann braucht lediglich ein vorhandener Abstandssensor mit dem Aktuator versehen zu werden, um bei Bedarf das Verschieben des Abstandssensors aus der Funktionsstellung in die Hubstellung und somit das Entfernen von Eis oder Schnee zu bewirken.
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Der Aktuator kann einen Zylinder umfassen, welcher mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist. So lässt sich das Verbringen aus der Funktionsstellung in die Hubstellung und zurück besonders einfach und funktionssicher realisieren. Hierbei kann insbesondere ein hydraulisches Druckmedium zum Einsatz kommen.
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Von Vorteil ist es weiterhin, wenn der Aktuator ein Dichtelement aufweist, welches in der Funktionsstellung mit zumindest der Komponente des Abstandssensors in Anlage ist. Dann ist in der Funktionsstellung ein Eindringen von Wasser, Schmutz oder Feuchtigkeit unterbunden.
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Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Sensoranordnung einen Anschlag umfasst, welcher dem Begrenzen des Ausfahrens zumindest der Komponente des Abstandssensors in die Hubstellung dient. Dies erhöht die Funktionssicherheit der Sensoranordnung.
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Die für einen jeweiligen Aspekt der Erfindung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch als Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen jedes weiteren Aspekts der Erfindung und umgekehrt.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
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1 in einer Perspektivansicht einen Parksensor, bei welchem ein Heizdraht in einen Entkopplungsring integriert ist, wobei sich durch Beaufschlagen des Heizdrahtes mit elektrischem Strom eine Membran des Parksensors von Eis und Schnee freihalten lässt;
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2 in einer Schnittansicht den Parksensor gemäß 1 in seiner Einbaulage, in welcher zwischen einem Rand einer Öffnung in einem Stoßfänger eines Kraftwagens und dem Entkopplungsring ein Dichtring aus einem thermisch isolierenden Material angeordnet ist;
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3 in einer Perspektivansicht eine Sensoranordnung, bei welcher der Parksensor an einer Halterung festgelegt ist, welche an einem Stoßfänger eines Kraftwagens angebracht werden kann, wobei in die Halterung ein Heizdraht integriert ist; und
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4 eine Sensoranordnung, bei welcher der Parksensor mittels eines Hydraulikzylinders ausgefahren werden kann, um den Parksensor von Eis oder Schnee zu befreien.
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In 1 ist ein Abstandssensor in Form eines Parksensors 10 für einen Kraftwagen perspektivisch gezeigt. Der Parksensor 10 umfasst ein Gehäuse 12, in welchem als Sensorelement eine Membran 14 angeordnet ist. Die Membran 14 ist von einem Entkopplungsring 16 eingefasst. Der Entkopplungsring 16, welcher bevorzugt aus einem elastischen Material wie etwa Silikon gebildet ist, sorgt dafür, dass Schwingungen von einem Stoßfänger 18 oder dergleichen Bauteil des Kraftwagens nicht auf störende Weise in die Membran 14 eingetragen werden (vergleiche 2). Über einen Stecker 20 ist der Parksensor 10 mit einer Stromquelle und mit einer Auswerteeinheit zum Auswerten der Sensorsignale verbunden.
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Vorliegend ist in den Entkopplungsring 16 eine Heizeinrichtung in Form eines Heizdrahtes integriert. Diese erlaubt es, die sensitive Fläche der Membran 14 und die Umgebung des Entkopplungsrings 16 von Eis und Schnee freizuhalten. So kann sichergestellt werden, dass nicht Eis oder Schnee, welches beziehungsweise welcher sich vor der Membran 14 oder auf dieser befindet, zu einer Fehlauslösung des Parksensors 10 führt.
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Aus der in 2 gezeigten Schnittansicht des Parksensors 10 ist besonders gut ersichtlich, wie das Gehäuse 12 desselben in einer Halterung 22 lösbar aufgenommen ist. Die Halterung 22 ist wiederum am Stoßfänger 18 des Kraftwagens festgelegt.
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Zwischen dem Entkopplungsring 16 und dem Rand einer in dem Stoßfänger 18 vorgesehenen Durchtrittsöffnung, in welche der die Membran 14 aufweisende Teil des Parksensors 10 eingebracht ist, ist vorliegend ein Dichtring 24 angeordnet. Dieser Dichtring 24 ist aus einem thermisch isolierenden Material gebildet. So ist dafür gesorgt, dass auch bei einem Beheizen der Membran 14 des Parksensors 10 über den Entkopplungsring 16 kein unerwünschter Wärmeeintrag in den Stoßfänger 18 erfolgt. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Stoßfänger 18 aus einem Kunststoff gebildet ist.
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Bei einer in 3 gezeigten Sensoranordnung 26 ist der Parksensor 10 in einer rückwärtigen Perspektivansicht gezeigt. Zu erkennen ist in 3, dass die Halterung 22 einen rohrförmigen Bereich 28 und einen plattenförmigen Bereich 30 umfasst. Der plattenförmige Bereich 30 kann am Stoßfänger 18 des Kraftwagens befestigt werden, beispielsweise durch Verkleben. In dem rohrförmigen Bereich 28 der Halterung 22 ist das Gehäuse 12 des Parksensors 10 reversibel lösbar aufgenommen.
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Die vorliegend aus einem metallischen Werkstoff gebildete Halterung 22 wird mittels eines Heizkissens oder eines Heizdrahts elektrisch beheizt. Dadurch wird der Parksensor 10 und die diesen umgebende Fläche von Eis freigehalten. Auch hier kann zwischen der Halterung 22 und dem Stoßfänger 18 eine thermisch isolierende Folie oder dergleichen vorgesehen sein, um Kunststoffteile des Stoßfängers 18 vor einem Wärmeeintrag zu schützen.
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Bei der in 4 gezeigten Sensoranordnung 26 ist ein Aktuator in Form eines Hydraulikzylinders 32 vorgesehen, um den Parksensor 10 von Schnee und Eis freizuhalten. Hierbei ist das Gehäuse 12 des Parksensors 10 an einer Kolbenstange 34 des Hydraulikzylinders 32 festgelegt. Die Kolbenstange 34 ist in einem Zylindergehäuse 36 des Hydraulikzylinders 32 axial verschiebbar angeordnet. Eine entsprechende Bewegungsrichtung der Kolbenstange 34 beim Herausfahren und Einfahren des Parksensors 10 ist in 4 durch einen Pfeil 38 veranschaulicht.
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In 4 ist der Parksensor 10 in eine Hubstellung bewegt gezeigt, in welcher die Kolbenstange 34 und mit diesem der Parksensor 10 aus dem Zylindergehäuse 36 ausgefahren sind. Durch dieses Herausfahren kann Eis oder Schnee entfernt werden, welcher sich bei eingefahrenem Parksensor 10 vor diesem abgelagert oder auf diesem angelagert hat.
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An einem vorderen Rand des Zylindergehäuses 36 ist eine Dichtung 40 angeordnet. Mit dieser Dichtung 40 ist ein Endbereich des Parksensors 10 umfangsseitig in Anlage, wenn der Parksensor 10 in seine Funktionsstellung verbracht, die Kolbenstange 34 also eingefahren ist. Der Hydraulikzylinder 32 kann insbesondere derart an dem (in 4 nicht gezeigten) Stoßfänger 18 angeordnet sein, dass in der Funktionsstellung des Parksensors 10 der Parksensor 10 mit einer Außenseite des Stoßfängers 18 bündig abschließt.
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Anstelle des vorliegend beispielhaft gezeigten Hydraulikzylinders 32 kann auch ein mit einem pneumatischen Druckmedium beaufschlagbarer Aktuator vorgesehen sein. Auch kann das Herausfahren des Parksensors 10 zum Entfernen von Eis oder Schnee mittels eines anderen Linearantriebs als Aktuator bewerkstelligt werden.
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Aus 4 ist des Weiteren ersichtlich, dass an der Kolbenstange 34 ein Anschlag 42 angeordnet ist, welcher das Ausfahren des Parksensors 10 über eine in 4 gezeigte Endposition oder die Hubstellung hinaus begrenzt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Parksensor
- 12
- Gehäuse
- 14
- Membran
- 16
- Entkopplungsring
- 18
- Stoßfänger
- 20
- Stecker
- 22
- Halterung
- 24
- Dichtring
- 26
- Sensoranordnung
- 28
- Bereich
- 30
- Bereich
- 32
- Hydraulikzylinder
- 34
- Kolbenstange
- 36
- Zylindergehäuse
- 38
- Pfeil
- 40
- Dichtung
- 42
- Anschlag
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10026454 C1 [0004]
- DE 19644164 A1 [0005]
- DE 102009036653 A1 [0006]
