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Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugsensoreinheit mit zumindest einem Sensor zur Detektion eines Objektes, insbesondere zur Betätigung einer Klappe eines Kraftfahrzeuges infolge der Detektion eines Objektes.
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Die Erfindung bezieht sich somit auf eine Sensoreinheit mit einer Sensoreinrichtung für eine Betätigung eines beweglichen Teils, insbesondere einer Klappe eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Sensor, um eine Detektion eines Objektes in wenigstens einem an das Kraftfahrzeug angrenzenden Detektionsbereich zu ermöglichen, sodass über die Detektion die Betätigung des beweglichen Teils aktivierbar ist. Die Betätigung erfolgt vorzugsweise berührungslos.
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Zur berührungslosen Betätigung von beweglichen Teilen eines Kraftfahrzeugs sind Sensoreinrichtungen bekannt, die das Vorhandensein und insbesondere die Bewegung einer Person detektieren, um darin den Wunsch zur Öffnung des beweglichen Teils des Kraftfahrzeugs zu erkennen. Das bewegliche Teil des Kraftfahrzeugs kann eine Klappe und insbesondere eine Heckklappe oder eine Seitentür oder Motorhaube des Kraftfahrzeugs sein, wobei auch bewegliche Fensterelemente bekannt sind, wie etwa eine in einer Heckklappe bewegbare Heckscheibe, die dann durch eine gattungsgemäße Sensoreinrichtung vorteilhaft geöffnet oder geschlossen werden kann, wenn eine manuelle Betätigung der Heckklappe nicht oder nur erschwert möglich ist. Im Sinne der Erfindung wird das bewegliche Teil vereinfachend als Klappe bezeichnet.
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Das durch die Sensoreinrichtung detektierte Objekt kann eine Person sein, die sich dem Kraftfahrzeug in der Absicht nähert, die Heckklappe zu öffnen. Die Betätigung der Heckklappe beschreibt dabei sowohl einen Öffnungsvorgang, beispielsweise wenn die Person einen Gegenstand beidhändig in den Kofferraum einlegen möchte, oder die Betätigung der Heckklappe betrifft einen Schließvorgang der Heckklappe, wenn die Person beidhändig einen Gegenstand aus dem Kofferraum entnommen hat, um anschließend die Heckklappe zu schließen.
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Nachteilig bei diesen bekannten Kraftfahrzeugsensoreinheiten ist es, dass die beim Betrieb eines Kraftfahrzeuges üblicherweise auftretenden Verschmutzungen dazu führen können, dass die Detektion eines Objektes mittels der Sensoren unmöglich wird. Insbesondere können auch Salzablagerungen an der Oberfläche der Kraftfahrzeugsensoreinheit dazu führen, dass die Oberfläche elektrisch leitend wird und es aufgrund der leitenden Eigenschaft der Oberfläche unmöglich wird, die Bewegung einer Person mittels zweier Sensoren zu detektieren.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Kraftfahrzeugsensoreinheit derart weiterzubilden, dass es zuverlässig verhindert wird, dass Verschmutzungen zu einer Beeinträchtigung des Betriebs der Kraftfahrzeugsensoreinheit führen können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kraftfahrzeugsensoreinheit gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist bei der Kraftfahrzeugsensoreinheit mit zumindest einem Sensor zur Detektion eines Objektes, insbesondere zur Betätigung einer Klappe eines Kraftfahrzeuges in Folge der Detektion eines Objektes, vorgesehen, dass die Sensoreinheit derart ausgestaltet ist, dass Verschmutzungen der Sensoreinheit verhindert und/oder entfernt werden.
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Vorzugsweise weist die Sensoreinheit eine Oberfläche mit einer Antihaftbeschichtung und/oder eine Oberflächenstruktur mit Lotusblüteneffekt auf. Durch eine derartige Ausgestaltung der Oberfläche respektive der Oberflächenstruktur kann es zuverlässig verhindert werden, dass sich Vermutzungen an der Kraftfahrzeugsensoreinheit ablagern, welche die Funktion des/der Sensor/s beeinträchtigen könnten.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit und/oder ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeuges, an welchem die Sensoreinheit montiert wird, eine oder mehrere Abreißkante/n aufweist/aufweisen, so dass während der Fahrt des Kraftfahrzeuges aufgrund des Fahrtwindes Verwirbelungen erzeugt werden, die Ablagerungen von Verschmutzungen an der Sensoreinheit zumindest im Bereich des/der Sensors/Sensoren verhindern.
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Bei diesen Abreißkanten kann es sich um kleine Spoiler, Ausstanzungen in der Oberfläche der Sensoreinheit und/oder in der Oberfläche von Karosseriebauteilen des Kraftfahrzeuges handeln. Es können auch Wirbelgeneratoren an der Oberfläche der Sensoreinheit und/oder an einem Karosseriebauteil des Kraftfahrzeuges derart angeordnet sein, dass Verwirbelungen aufgrund des Fahrtwindes derart ausgebildet werden, so dass Ablagerungen von Verschmutzungen an der Sensoreinheit zumindest im Bereich der Sensoren zuverlässig unterbunden werden.
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Bei der Sensoreinheit kann es sich auch um einen Teil der Fahrzeugkarosserie handeln, d. h. dass die erfindungsgemäße Sensoreinheit derart in die Fahrzeugkarosserie integriert sein kann, dass sie selbst einen Teil der Fahrzeugkarosserie wie beispielsweise einen Stoßfänger oder dergleichen bildet.
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Besonders bevorzugt ist zumindest eine Spritzwasserdüse derart angeordnet, dass Spritzwasser zur Entfernung von Verschmutzungen zumindest im Bereich des/der Sensors/Sensoren auf die Sensoreinheit spritzbar ist.
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Derartige Spritzwasserdüsen werden bekanntermaßen eingesetzt zur Reinigung der Scheiben eines Kraftfahrzeuges. Ferner ist es bekannt, derartige Spritzwasserdüsen zur Reinigung der Kraftfahrzeugscheinwerfer anzuordnen.
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Erfindungsgemäß kann dementsprechend vorgesehen sein, eine oder mehrere derartige Spritzwasserdüsen anzuordnen, um die Sensoreinheit zur Entfernung von Verschmutzungen mit Spritzwasser zu beaufschlagen. Dabei können die Spritzwasserdüse/n feststehend oder ausfahrbar an der Sensoreinheit und/oder an einem Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein.
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Die Spritzwasserdüse/n kann/können somit im Bereich der Kraftfahrzeugkarosserie oder der Kraftfahrzeugsensoreinheit selbst fest positioniert und derart angeordnet sein, dass zumindest jene Bereiche, in denen der/die Sensor/en angeordnet sind, mit Spritzwasser beaufschlagt werden können. Alternativ oder kumulativ können eine oder mehrere Spritzwasserdüse/n vorgesehen sein, welche ausfahrbar sind, das heißt dass aus der Kraftfahrzeugkarosserie und/oder der Sensoreinheit ausfahrbare Bauteile angeordnet sind, welche die Spritzwasserdüse tragen, so dass nach einem Ausfahren aus der Ruheposition in die Betriebsposition eine Betätigung der Spritzwasserdüse erfolgen kann, so dass die zu reinigenden Bereiche mit Spritzwasser beaufschlagt werden.
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Vorzugsweise erfolgt dabei eine Betätigung der Spritzwasserdüse zur Entfernung von Verschmutzungen über einen Funkschlüssel eines Kraftfahrzeuges. Hierzu kann an dem Funkschlüssel des Kraftfahrzeuges eine spezielle Reinigungstaste vorgesehen sein, deren Betätigung dazu führt, dass über die Spritzwasserdüse Spritzwasser zur Entfernung von Verschmutzungen auf die Sensoreinheit gespritzt wird. Hierdurch kann durch eine Betätigung der entsprechenden Reinigungstaste an dem Funkschlüssel eine Reinigung der Sensoreinheit durchgeführt werden, so dass mittels der Sensoreinheit beispielsweise die Bewegung einer Person detektiert werden kann, um darin den Wunsch zur Öffnung der Klappe des Kraftfahrzeuges wie beispielsweise der Heckklappe zu erkennen und somit die Öffnung der Heckklappe aufgrund der Detektion der Bewegung der Person auszulösen.
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Alternativ oder kumulativ kann die Betätigung der Spritzwasserdüse zur Entfernung von Verschmutzungen über einen Betätigungsschalter in dem Kraftfahrzeug, in welchem die Sensoreinheit montiert ist, erfolgen. Insbesondere kann die Betätigung der Spritzwasserdüse an eine Betätigung eines Heckscheibenwischers und/oder einer Heckscheibenreinigungsvorrichtung des Kraftfahrzeuges gekoppelt sein. Anstelle des Heckscheibenwischers und/oder der Heckscheibenreinigungsvorrichtung kann die Betätigung der Spritzwasserdüse zur Entfernung von Verschmutzungen an der Sensoreinheit auch an die Betätigung des Scheibenwischers der Frontscheibe und/oder einer Scheibenreinigungsvorrichtung der Frontscheibe des Fahrzeuges gekoppelt sein, insbesondere kann die Betätigung der Spritzwasserdüse zur Entfernung von Verschmutzungen an der Sensoreinheit auch an einen Regensensor des Kraftfahrzeuges gekoppelt sein, das heißt, dass immer dann, wenn der Regensensor eine Beaufschlagung eines Bereiches des Kraftfahrzeuges mit Regentropfen detektiert und eine Betätigung eines Scheibenwischers auslöst, gleichzeitig eine Betätigung der Spritzwasserdüse zur Entfernung von Verschmutzungen an der Sensoreinheit ausgelöst wird.
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Insbesondere kann ferner ein Sensor zur Detektion von Verschmutzungen der Sensoreinheit angeordnet sein, wobei eine Betätigung der Spritzwasserdüse in Abhängigkeit einer detektierten Verschmutzung der Sensoreinheit erfolgt. Hierdurch kann es jederzeit gewährleistet werden, dass die Sensoreinheit bei vorhandenen Verschmutzungen automatisch gereinigt wird, so dass ein ordnungsgemäßes Funktionieren der Sensoren zur Detektion von Objekten und damit ein ordnungsgemäßes Funktionieren der Kraftfahrzeugsensoreinheit jederzeit gewährleistet werden kann.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit zumindest ein Beleuchtungsmittel aufweist und/oder dass der Sensoreinheit zumindest ein Beleuchtungsmittel zugeordnet ist, um einem Benutzer mittels des Beleuchtungsmittels einen Sensorerfassungsbereich anzuzeigen, wobei das Beleuchtungsmittel derart angeordnet ist, dass Verschmutzungen des Beleuchtungsmittels verhindert und/oder entfernt werden, insbesondere mittels einer oder mehrerer Spritzwasserdüse/n.
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Dabei dient das oder die Beleuchtungsmittel dazu, beispielsweise mittels eines unterhalb des Fahrzeugs auf den Boden projizierten Lichtpunktes dem Benutzer anzuzeigen, wo sich der Sensorerfassungsbereich zur Detektion der entsprechenden Bewegung des Benutzers zur Auslösung des Öffnens der Klappe befindet. Bei Auftreten von Verschmutzungen des Beleuchtungsmittels wäre ein solcher Lichtpunkt oder dergleichen für den Benutzer jedoch nicht mehr erkennbar. Um einer Verschmutzung des Beleuchtungsmittels vorzubeugen, ist das Beleuchtungsmittel derart angeordnet, dass Verschmutzungen des Beleuchtungsmittels verhindert und/oder entfernt werden. Insbesondere können eine oder mehrere Spritzwasserdüse/n zur Reinigung des/der Beleuchtungsmittel/s vorgesehen sein. Dabei kann eine Reinigung des/der Beleuchtungsmittel/s ebenso durchgeführt werden, wie dies oben in Bezug auf die Sensoreinheit und die Sensoren beschrieben ist.
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Bei dem/den Beleuchtungsmittel/n kann es sich insbesondere um eine oder mehrere Leuchtdioden handeln. Die Beleuchtungsmittel können in die Fahrzeugkarosserie integriert sein.
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Erfindungsgemäß kann dementsprechend vorgesehen sein, eine oder mehrere Spritzwasserdüsen anzuordnen, um die Sensoreinheit und insbesondere das/die Beleuchtungsmittel zur Entfernung von Verschmutzungen mit Spritzwasser zu beaufschlagen. Dabei können die Spritzwasserdüse/n feststehend oder ausfahrbar an der Sensoreinheit und/oder an einem Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein.
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Die Spritzwasserdüse/n kann/können somit im Bereich der Kraftfahrzeugkarosserie oder der Kraftfahrzeugsensoreinheit selbst fest positioniert und derart angeordnet sein, dass zumindest jene Bereiche, in denen der/die Sensor/en und/oder das/die Beleuchtungsmittel angeordnet sind, mit Spritzwasser beaufschlagt werden können. Alternativ oder kumulativ können eine oder mehrere Spritzwasserdüse/n vorgesehen sein, welche ausfahrbar sind, das heißt dass aus der Kraftfahrzeugkarosserie und/oder der Sensoreinheit ausfahrbare Bauteile angeordnet sind, welche die Spritzwasserdüse tragen, so dass nach einem Ausfahren aus der Ruheposition in die Betriebsposition eine Betätigung der Spritzwasserdüse erfolgen kann, so dass die zu reinigenden Bereiche mit Spritzwasser beaufschlagt werden.
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Vorzugsweise erfolgt dabei eine Betätigung der Spritzwasserdüse zur Entfernung von Verschmutzungen über einen Funkschlüssel eines Kraftfahrzeuges. Hierzu kann an dem Funkschlüssel des Kraftfahrzeuges eine spezielle Reinigungstaste vorgesehen sein, deren Betätigung dazu führt, dass über die Spritzwasserdüse Spritzwasser zur Entfernung von Verschmutzungen auf die Sensoreinheit und/oder das/die Beleuchtungsmittel gespritzt wird. Hierdurch kann durch eine Betätigung der entsprechenden Reinigungstaste an dem Funkschlüssel eine Reinigung der Sensoreinheit durchgeführt werden, so dass mittels der Sensoreinheit beispielsweise die Bewegung einer Person detektiert werden kann, um darin den Wunsch zur Öffnung der Klappe des Kraftfahrzeuges wie beispielsweise der Heckklappe zu erkennen und somit die Öffnung der Heckklappe aufgrund der Detektion der Bewegung der Person auszulösen.
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Alternativ oder kumulativ kann die Betätigung der Spritzwasserdüse zur Entfernung von Verschmutzungen über einen Betätigungsschalter in dem Kraftfahrzeug, in welchem die Sensoreinheit montiert ist, erfolgen. Insbesondere kann die Betätigung der Spritzwasserdüse an eine Betätigung eines Heckscheibenwischers und/oder einer Heckscheibenreinigungsvorrichtung des Kraftfahrzeuges gekoppelt sein. Anstelle des Heckscheibenwischers und/oder der Heckscheibenreinigungsvorrichtung kann die Betätigung der Spritzwasserdüse zur Entfernung von Verschmutzungen an der Sensoreinheit auch an die Betätigung des Scheibenwischers der Frontscheibe und/oder einer Scheibenreinigungsvorrichtung der Frontscheibe des Fahrzeuges gekoppelt sein, insbesondere kann die Betätigung der Spritzwasserdüse zur Entfernung von Verschmutzungen an der Sensoreinheit auch an einen Regensensor des Kraftfahrzeuges gekoppelt sein, das heißt, dass immer dann, wenn der Regensensor eine Beaufschlagung eines Bereiches des Kraftfahrzeuges mit Regentropfen detektiert und eine Betätigung eines Scheibenwischers auslöst, gleichzeitig eine Betätigung der Spritzwasserdüse zur Entfernung von Verschmutzungen an der Sensoreinheit ausgelöst wird.
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Insbesondere kann ferner ein Sensor zur Detektion von Verschmutzungen der Sensoreinheit und/oder der Beleuchtungsmittel angeordnet sein, wobei eine Betätigung der Spritzwasserdüse in Abhängigkeit einer detektierten Verschmutzung der Sensoreinheit und/oder der Beleuchtungsmittel erfolgt. Hierdurch kann es jederzeit gewährleistet werden, dass die Sensoreinheit und/oder die Beleuchtungsmittel bei vorhandenen Verschmutzungen automatisch gereinigt werden, so dass ein ordnungsgemäßes Funktionieren der Sensoren zur Detektion von Objekten und damit ein ordnungsgemäßes Funktionieren der Kraftfahrzeugsensoreinheit jederzeit gewährleistet werden kann und insbesondere die optische Anzeige des Sensorerfassungsbereiches für den Benutzer mittels der Beleuchtungsmittel gewährleistet ist.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
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1 Eine schematische Darstellung eines Schnittes durch eine erste Ausführungsform einer Kraftfahrzeugsensoreinheit mit einem Waschdüsenträger in Ruheposition;
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2 die Kraftfahrzeugsensoreinheit nach 1 mit dem Waschdüsenträger in Betriebsposition;
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3 eine schematische Darstellung eines Schnittes durch eine zweite Ausführungsform einer Kraftfahrzeugsensoreinheit mit einem Beleuchtungsmittel mit einem Waschdüsenträger in Ruheposition;
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4 die Kraftfahrzeugsensoreinheit nach 3 mit dem Waschdüsenträger in Betriebsposition;
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In den Figuren sind identische Bauteile mit identischen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 und 2 zeigen eine Kraftfahrzeugsensoreinheit 1 in schematischer Darstellung mit den Sensoren 2, 3. Bei den Sensoren 2, 3 handelt es sich um kapazitive Sensoren die dazu dienen, die Bewegung eines Benutzers im Detektionsbereich der Sensoren 2, 3 zu detektieren. Bei Detektion einer entsprechenden Bewegung eines Benutzers in dem Detektionsbereich der Sensoren 2, 3 erfolgt sodann ein automatisches Öffnen der Heckklappe.
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Um Schmutzablagerungen an der Sensoreinheit 1 vorzubeugen, weist die Sensoreinheit 1 eine Oberflächensturktur mit Lotusblüteneffekt auf.
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Ferner sind zur Reinigung der Sensoreinheit 1 Spritzwasserdüsen 5 vorgesehen. Diese Spritzwasserdüsen 5 sind an dem Waschdüsenträger 4 derart angeordnet, so dass die Spritzwasserdüse 5 Spritzwasser in jene Bereiche der Sensoreinheit 1 spritzen können, in welchen die Sensoren 2, 3 angeordnet sind, um die Oberfläche der Sensoreinheit 1 mit Spritzwasser zu reinigen.
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In 1 ist dargestellt der Waschdüsenträger 4 mit der Spritzwasserzuleitung 7 in seiner Ruheposition, das heißt in eingefahrener Stellung.
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2 zeigt die ausgefahrene Stellung des Waschdüsenträgers 4 mit der Spritzwasserzuleitung 7 in der Betriebsposition beabstandet von der Kraftfahrzeugsensoreinheit 1. In der Betriebsposition gemäß 2 besteht die Möglichkeit, über die Spritzwasserdüsen 5 Spritzwasser auf die Oberfläche der Sensoreinheit 1 zu sprühen, wie dies durch die Pfeile 6 angedeutet ist. Mittels des Spritzwassers wird die Oberfläche der Sensoreinheit 1 im Bereich der Sensoren 2, 3 gereinigt, so dass Schmutzablagerungen entfernt werden und die Funktionsfähigkeit der Sensoreinheit 1 gewährleistet ist.
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Die 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform einer Kraftfahrzeugsensoreinheit 1 in schematischer Darstellung mit den Sensoren 2, 3, die grundsätzlich einen zur ersten Ausführungsform gemäß den 1 und 2 identischen Aufbau aufweist. Bei den Sensoren 2, 3 handelt es sich um kapazitive Sensoren die dazu dienen, die Bewegung eines Benutzers im Detektionsbereich der Sensoren 2, 3 zu detektieren. Bei Detektion einer entsprechenden Bewegung eines Benutzers in dem Detektionsbereich der Sensoren 2, 3 erfolgt sodann ein automatisches Öffnen der Heckklappe.
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Gegenüber der ersten Ausführungsform gemäß den 1 und 2 weist die zweite Ausführungsform gemäß den 3 und 4 ferner eine Leuchtdiode 8 auf, die in die Fahrzeugkarosserie integriert ist. Diese Leuchtdiode 8 dient dazu, wie durch den Pfeil 9 angedeutet, einen Lichtpunkt auf dem Boden unterhalb des Fahrzeuges zu erzeugen, um dem Benutzer den Sensorerfassungsbereich der Kraftfahrzeugsensoreinheit 1 anzuzeigen.
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In 3 ist der Waschdüsenträger 4 mit der Spritzwasserzuleitung 7 in seiner Ruheposition, das heißt in eingefahrener Stellung, dargestellt.
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4 zeigt die ausgefahrene Stellung des Waschdüsenträgers 4 mit der Spritzwasserzuleitung 7 in der Betriebsposition beabstandet von der Kraftfahrzeugsensoreinheit 1. In der Betriebsposition gemäß 4 besteht die Möglichkeit, über die Spritzwasserdüsen 5 Spritzwasser auf die Oberfläche der Sensoreinheit 1 sowie ferner auf die Leuchtdiode 8 zu sprühen, wie dies durch die Pfeile 6 angedeutet ist.
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Mittels des Spritzwassers wird die Oberfläche der Sensoreinheit 1 im Bereich der Sensoren 2, 3 und gleichzeitig die Leuchtdiode 8 gereinigt, so dass Schmutzablagerungen entfernt werden und die Funktionsfähigkeit der Sensoreinheit 1 gewährleistet ist. Ferner ist es gewährleistet, dass die Leuchtdiode 8 ebenfalls von Schmutzablagerungen gereinigt wird und somit ein mittels der Leuchtdiode 8 erzeugter Lichtpunkt auf dem Boden unterhalb des Fahrzeuges, welcher dem Benutzer den Sensorerfassungsbereich der Kraftfahrzeugsensoreinheit 1 anzeigt und durch den Pfeil 9 angedeutet ist, stets gut für den Benutzer sichtbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010027502 A1 [0003]
