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Die Erfindung betrifft ein Dach für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, umfassend ein Sensormodul mit mindestens einem Umfeldsensor zur Erfassung eines Fahrzeugumfelds, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Dach.
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Ein Dach dieser Art ist aus der Praxis bekannt und kann als Dachmodul ausgebildet sein, das als separates Bauteil auf eine einen Fahrzeugrohbau bildende Fahrzeugkarosserie eines Personenkraftwagens aufsetzbar ist. Die Fahrzeugkarosserie umfasst hierzu Dachholme, die eine fahrzeugrohbauseitige Trägereinrichtung darstellen. Das Dachmodul kann als reines Festdachelement ausgebildet sein, das zur Ausbildung eines Panoramadaches einen transparenten Abschnitt aufweist, über den Licht in einen Fahrzeuginnenraum einfallen kann. Das Dachmodul kann alternativ oder zusätzlich ein Dachöffnungssystem aufweisen, welches ein verstellbares Deckelelement umfasst, mittels dessen eine Dachöffnung wahlweise geöffnet oder geschlossen werden kann. Unabhängig von der gewählten Ausführungsform umfasst das Dachmodul eine Dachhaut, welche eine äußere Sichtfläche des Dachmoduls bildet, bereichsweise transparent ausgebildet sein kann und bei einem Dachmodul mit Dachöffnungssystem bis an die Dachöffnung heranreicht.
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Des Weiteren ist es bekannt, an einem Fahrzeugdach Sensormodule anzuordnen, die ein autonomes bzw. teilautonomes Fahren des betreffenden Kraftfahrzeugs ermöglichen. Diese Sensormodule umfassen Umfeldsensoren, mittels derer eine Fahrzeugumgebung erfasst und überwacht werden kann. Die Sensormodule sind bisher auf das Fahrzeugdach aufgesetzt, so dass sie die höchste Erhebung des Fahrzeugs bilden und die Fahrzeugumgebung gut einsehen können. Jedoch führen die Sensormodule zu einem Erscheinungsbild, das in der Regel nicht den Kundenanforderungen entspricht.
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Damit die Umfeldsensoren der Sensormodule die Fahrzeugumgebung zuverlässig und korrekt erfassen, ist es von großer Bedeutung, dass Sensordurchsichtsbereiche, hinter denen die Umfeldsensoren angeordnet sind, stets sauber gehalten werden. Verschmutzungen, die sich im Fahrbetrieb des betreffenden Fahrzeugs an dem betreffenden Sensordurchsichtsbereich anlagern, müssen also schnell wieder entfernt werden. Da häufig nur lokale Anlagerungen vorliegen, ist es nicht erforderlich, stets den gesamten betreffenden Sensordurchsichtsbereich zu reinigen.
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Ferner sind aus dem Stand der Technik Reinigungseinrichtungen für Fahrzeugsensoren bekannt. Die
US 2020 / 0 108 801 A1 offenbart Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zum Entfernen von Fahrzeugsensorverschmutzungen. Die
DE 10 2018 132 758 A1 offenbart ein selbstzentrierendes Wischersystem für eine ringförmige optische Vorrichtung. Die
WO 2018 / 230 255 A1 offenbart ein Fahrzeugreinigungssystem mit einer einzelnen Pumpe, einer Vielzahl von Reinigern, die mit der einzelnen Pumpe verbunden sind und die unter Verwendung eines Reinigungsmediums verschiedene zu reinigende Objekte reinigen, die Sensoren zur Erfassung von Informationen über die Außenseite eines Fahrzeugs enthalten. Aus der
DE 10 2020 107 682 A1 ist eine Reinigungsvorrichtung für einen Sensor bekannt. Die
DE 11 2018 005 701 T5 offenbart eine fahrzeugseitige Sensorreinigungsvorrichtung mit einer Düse, die eine oder mehrere Ausstoßöffnungen umfasst, die ein Fluid auf eine Sensorfläche eines fahrzeugseitigen Sensors ausstoßen. Die
WO 2019 / 106 930 A1 offenbart eine On-Board-Sensor-Reinigungsvorrichtung mit einer Düse mit einer oder mehreren Düsenöffnungen, aus der eine Flüssigkeit auf eine Sensorfläche eines On-Board-Sensors gespritzt wird. Ferner offenbart die
DE 10 2018 122 281 A1 ein System, das einen Reinigungsmechanismus beinhalten kann, der dazu konfiguriert ist, das eine Fenster zu reinigen. Weiterer Stand der Technik ist der Druckschrift
DE 20 2018 102 851 U1 , der Druckschrift
DE 10 2017 221 494 A1 , der Druckschrift
DE 10 2011 115 207 A1 , der Druckschrift
DE 10 2005 038 296 A1 , der Druckschrift
DE 10 2011 017 478 A1 und der Druckschrift
DE 42 27 289 A1 zu entnehmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dach der einleitend genannten Art zu schaffen, bei dem eine Reinigung eines Sensordurchsichtsbereichs mit geringem Verbrauch an Reinigungsmittel möglich ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Dach mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und des Nebenanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei dem Dach nach der Erfindung erfolgt also eine Reinigung eines Sensordurchsichtsbereichs, hinter dem ein Umfeldsensor angeordnet ist, mittels einer Reinigungseinrichtung, die ein Düsenmodul umfasst, das so ansteuerbar ist, dass nur eine definierte Teilfläche der außenliegenden Sichtfläche des Sensordurchsichtsbereichs gezielt gereinigt werden kann. Das Düsenmodul stellt also ein adaptives Reinigungssystem dar, dessen von der mindestens einen Fluiddüse abgegebener Reinigungsstrahl nur in der mit dem Steuersignal der Steuereinrichtung korrespondierenden Teilfläche des Sensordurchsichtsbereichs auftrifft. Damit kann die Reinigungseinrichtung mit geringen Mengen an Reinigungsfluid betrieben werden, wobei trotzdem ein effektives Entfernen von Schmutz oder sonstigen störenden Fremdpartikeln von der Außenseite des Sensordurchsichtsbereichs möglich ist.
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Erfindungsgemäß ist die Fluiddüse mittels einer Verstelleinrichtung verstellbar. Die Verstelleinrichtung kann über eine Steuerleitung mit der Steuereinrichtung verbunden sein, so dass die Fluiddüse durch Betätigung der Verstelleinrichtung gezielt auf eine bestimmte Teilfläche des Sensordurchsichtsbereichs gerichtet werden kann und damit bei Aktivierung der Fluiddüse gezielt diese Teilfläche gereinigt wird. Bei einem Düsenmodul mit mehreren Fluiddüsen können alle Fluiddüsen verstellbar ausgeführt sein.
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Die Verstelleinrichtung für die Fluiddüse kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein und beispielsweise eine elektromechanische Stellanordnung umfassen.
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Erfindungsgemäß umfasst die Verstelleinrichtung mindestens ein Piezostellelement, sodass eine hohe Verstellgeschwindigkeit ermöglicht und auch mit geringem Bauraum in dem Düsenmodul realisiert werden kann. Ein Anlegen einer bestimmten Spannung führt also zu einer Betätigung des Piezostellelements und zu einem Verstellen der Fluiddüse.
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Der Begriff „Reinigungsfluid“ ist im vorliegenden Fall in seiner vollen Breite zu verstehen, d. h. er umfasst sowohl Flüssigkeiten als auch Gase, die zur Reinigung des Sensordurchsichtsbereichs geeignet sind und mittels einer Fluiddüse auf eine Fläche appliziert werden können.
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Der Sensordurchsichtsbereich des Daches nach der Erfindung kann von einer Dachhaut, die eine äußere Verkleidung des Daches bildet, oder auch von einem Einsatz der Dachhaut gebildet sein oder Bestandteil eines Gehäuses des Sensormoduls sein. Über den Sensordurchsichtsbereich kann der dahinter angeordnete Umfeldsensor des Sensormoduls die Fahrzeugumgebung erfassen bzw. mit dieser kommunizieren. Der Umfeldsensor ist wiederum mit einer geeigneten Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung versehen bzw. verbunden.
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Der Umfeldsensor des Sensormoduls, der hinter dem Sensordurchsichtsbereich angeordnet ist, kann in vielfältiger Weise ausgebildet sein, elektromagnetische Strahlung und/oder Akustikwellen nutzen und beispielsweise einen LiDAR-Sensor, einen Radarsensor, einen optischen Sensor, wie eine Kamera, eine Antenneneinrichtung und/oder dergleichen umfassen.
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Wenn der Umfeldsensor ein LiDAR-Sensor ist, arbeitet dieser vorzugsweise mit Wellenlängen von etwa 905nm und/oder auch von etwa 1550nm. Eine als Umfeldsensor genutzte Kamera kann im Wellenlängenbereich sichtbaren Lichts und/oder im Infrarotbereich arbeiten.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des Daches nach der Erfindung ist als Dachmodul ausgebildet. Ein solches Dachmodul bildet in integrierter Weise ein Bauteil, in dem Komponenten aufgenommen sind, die zum autonomen oder teilautonomen Fahren des betreffenden Fahrzeugs erforderlich sind. Das Dachmodul, in dem also eine Vielzahl funktionaler Elemente integriert sein kann, wird als kompakte Baueinheit aufseiten eines Fahrzeugherstellers mit einer Fahrzeugkarosserie bzw. einem Fahrzeugrohbau verbunden, der Dachholme, wie Dachseitenholme und Dachquerholme, umfasst. Das als Dachmodul ausgebildete Fahrzeugdach stellt somit ein Sensordachmodul bzw. Roof Sensor Module (RSM) dar, welches ein autonomes bzw. teilautonomes Fahren des betreffenden Fahrzeugs ermöglicht.
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Ein Fahrzeug, das mit dem Dach nach der Erfindung ausgestattet ist und ein autonom fahrendes Fahrzeug darstellt, fährt in dem autonomen Fahrmodus selbstständig zumindest ohne wesentliche Eingriffe eines Fahrers. In einem teilautonomen Fahrmodus kann das Dach nach der Erfindung einen Teil eines Fahrerassistenzsystems bilden.
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Grundsätzlich kann das Dach nach der Erfindung als reines Festdach oder auch als Dach mit einem Dachöffnungssystem für eine Dachöffnung ausgebildet sein. Zudem kann das Dach je nach Anwendungsfall mindestens einen transparenten Abschnitt umfassen, der von einem Festdachabschnitt und/oder einem Deckelelement des Dachöffnungssystems gebildet ist.
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Insbesondere ist das Dach nach der Erfindung ein Dach eines Personenkraftwagens. Es kann aber auch ein Dach eines Nutzfahrzeuges sein, das als Lieferwagen, als Bus, als autonom fahrender Kleinbus, wie ein sogenannter People Mover, oder auch als LKW-Zugmaschine ausgebildet ist. Denkbar ist es auch, dass das Dach nach der Erfindung ein Dach eines schienengebundenen oder wassergebundenen Fahrzeugs ist.
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Des Weiteren kann das Dach nach der Erfindung eine Dachhaut aufweisen, die einstückig oder mehrstückig ausgebildet ist und die das Sensormodul bzw. den Umfeldsensor des Sensormoduls zumindest teilweise übergreift. Denkbar ist es auch, dass ein Dachhautelement, welches den Umfeldsensor bzw. das Sensormodul nach Art einer Blende überdeckt, ein separates Dachhautelement ist, welches bündig in ein angrenzendes Dachhautelement übergeht, so dass sich eine optisch harmonische Dachaußenseite ausbildet.
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Der Sensordurchsichtsbereich für den Umfeldsensor kann ein Einsatz der Dachhaut oder einstückiger Bestandteil der Dachhaut sein oder auch Teil des Sensormoduls, beispielsweise Teil eines Sensormodulgehäuses sein. Zweckmäßigerweise ist der Sensordurchsichtsbereich für die von dem Umfeldsensor genutzten Wellenlängen transparent. Insbesondere ist der Sensordurchsichtsbereich so ausgelegt, dass Signale des Umfeldsensors durchtreten können, die in einem Wellenlängenbereich zwischen 200nm und 2000nm liegen. Zudem ist es insbesondere auch vorteilhaft, wenn der Sensordurchsichtsbereich für Radarstrahlen durchlässig ist.
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Bei einer speziellen Ausführungsform des Daches nach der Erfindung umfasst das Düsenmodul mehrere Fluiddüsen, die jeweils einer Teilfläche der Außenfläche des Sensordurchsichtsbereichs zugeordnet sind. Die Fluiddüsen sind von der Steuereinrichtung einzeln ansteuerbar, so dass die jeweils zugeordnete Teilfläche des Sensordurchsichtsbereichs gezielt gereinigt werden kann.
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Zweckmäßigerweise ist den einzelnen Fluiddüsen des Düsenmoduls jeweils ein Ventil vorgeschaltet, das von der Steuereinrichtung ansteuerbar ist. Wenn ein bestimmtes Ventil geöffnet wird, erfolgt eine Reinigung des Teilbereichs, der der betreffenden Fluiddüse zugeordnet ist. Das Reinigungsfluid kann mittels einer geeigneten Förderpumpe und mit einem erforderlichen Druck an den Fluiddüsen bereitgestellt werden. Die Ventile können in einem Ventilmodul integriert sein.
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Bei einer montagetechnisch vorteilhaften Ausführungsform des Daches nach der Erfindung sind die Ventile, die den Fluiddüsen vorgeschaltet sind, Bestandteil des Düsenmoduls. Bei der Montage muss das Düsenmodul nur mit einer Zuleitung, beispielsweise einem Schlauch verbunden werden. In dem Düsenmodul sind Zweigleitungen ausgebildet, die jeweils zu einem der Ventile führen, welche wiederum über entsprechende Leitungen mit den jeweils zugeordneten Fluiddüsen verbunden sind.
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Denkbar ist es auch, dass die Verstelleinrichtung einen Elektromotor umfasst, der die Fluiddüse über ein Getriebe verstellt.
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Um die Fluiddüse flexibel in verschiedene Raumrichtungen verstellen zu können, ist sie bei einer vorteilhaften Ausführungsform an einem Kugelkopf ausgebildet, der in einem Kugelkopflager angeordnet ist.
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Um eine Verschmutzung bzw. Verunreinigung an dem Sensordurchsichtsbereich erkennen zu können, weist das Dach nach der Erfindung zweckmäßigerweise eine Sensoreinrichtung auf, die die Verschmutzung erkennt und die mit der Steuereinrichtung verbunden ist.
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Beispielsweise umfasst die Sensoreinrichtung eine Kamera und/oder einen Lichtsensor, die bzw. der die exakte Position einer Verschmutzung an dem Sensordurchsichtsbereich ermitteln kann. Diese Information wird an die Steuereinrichtung übermittelt, wo sie in das Steuersignal umgesetzt wird, das zur Betätigung der Fluiddüse an das Düsenmodul ausgegeben wird.
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Beispielsweise ist die Sensoreinrichtung von dem Düsenmodul aufgenommen, was die Montage des Daches nach der Erfindung hinsichtlich der Integration der Reinigungseinrichtung und der Sensoreinrichtung erleichtert.
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Bei einer alternativen Ausführungsform des Daches nach der Erfindung ist die Sensoreinrichtung von dem Umfeldsensor gebildet, wobei dann die Information hinsichtlich der Position der Verunreinigung an dem Sensordurchsichtsbereich von einer Steuereinrichtung des Umfeldsensors geliefert wird und in das Steuersignal für die Fluiddüse umgesetzt wird.
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Die Erfindung hat auch ein Kraftfahrzeug zum Gegenstand, das ein Dach der oben beschriebenen Art umfasst und bei dem also insbesondere ein Fahrzeugrohbau mit einem Dachmodul versehen sein kann, das als Sensordachmodul bzw. Roof Sensor Module (RSM) ausgebildet ist.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ausführungsbeispiele eines Kraftfahrzeugs mit einem Dach nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einem Dach nach der Erfindung;
- 2 einen schematischen Schnitt durch das Dach im Bereich eines Sensormoduls;
- 3 eine schematische Darstellung einer Reinigungseinrichtung des Daches;
- 4 eine schematische Darstellung eines Sensordurchsichtsbereichs mit einer zugeordneten Reinigungseinrichtung des Daches;
- 5 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Reinigungseinrichtung eines Daches der in 1 dargestellten Art;
- 6 eine schematische Darstellung einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Reinigungseinrichtung eines Daches der in 1 dargestellten Art;
- 7 eine schematische Darstellung eines Sensordurchsichtsbereichs in Verbindung mit der Reinigungseinrichtung nach 6; und
- 8 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Reinigungseinrichtung eines Daches der in 1 dargestellten Art.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 dargestellt, das als Personenkraftwagen ausgebildet ist und ein Fahrzeugdach 12 aufweist, welches bezogen auf eine vertikale Dachlängsmittelebene beidseits jeweils einen Dachseitenholm 14 umfasst, der Bestandteil einer einen Rohbau darstellenden Fahrzeugkarosserie ist. Zwischen den Dachseitenholmen 14, die über Dachquerholme der Fahrzeugkarosserie verbunden sein können, umfasst das Fahrzeugdach 12 ein Dachmodul 16, welches fest mit den Dachseitenholmen 14 verbunden ist.
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Das Dachmodul 16 umfasst eine Dachhaut 18, welche in einem zentralen Bereich einen transparenten Dachabschnitt 20 ausbilden kann, durch den Licht in einen Fahrzeuginnenraum einfallen kann. Die Dachhaut 18 ist an einem nicht näher dargestellten Dachrahmen befestigt, der eine Trägerstruktur des Dachmoduls 16 darstellt und eine Schnittstelle des Dachmoduls 16 zu der Fahrzeugkarosserie bildet.
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Das Dachmodul 16 ist als Sensordachmodul bzw. Roof Sensor Module (RSM) ausgebildet, das mit Vorrichtungen ausgestattet ist, die ein autonomes Fahren des betreffenden Kraftfahrzeugs ermöglichen. Hierzu weist das Dachmodul 16 eine Sensorik auf, die zumindest in den vier Eckbereichen des Dachmoduls 16 jeweils ein Sensormodul 22 umfasst, das mit mindestens einem Umfeldsensor 24 versehen ist, mittels dessen zur Realisierung eines autonomen Fahrens des Kraftfahrzeugs 10 die Fahrzeugumgebung erfasst werden kann. Durch Auswerten der Messsignale der Umfeldsensoren 24 mittels einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs 10 ist eine jeweilige Verkehrssituation ermittelbar, so dass sich das Kraftfahrzeug 10 autonom bzw. selbstständig an die jeweilige Verkehrssituation anpassen und entsprechend verhalten kann.
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Die Umfeldsensoren 24 können in vielfältiger Weise ausgebildet sein und beispielsweise einen LiDAR-Sensor, einen Radarsensor, eine Kamera, eine Antenneneinrichtung und/oder einen sonstigen geeigneten Sensor umfassen.
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Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, sind die Sensormodule 22 jeweils hinter einem Sensordurchsichtsbereich 26 angeordnet, der einen in Hochrichtung weisenden
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Wandabschnitt der Dachhaut 18 darstellt und im vorliegenden Fall einstückiger Bestandteil derselben ist. Die Sensordurchsichtsbereiche 26, über die die Umfeldsensoren 24 die Fahrzeugumgebung erfassen können, sind für die von dem betreffenden Umfeldsensor 24 genutzten Wellenlängen, insbesondere für einen Wellenlängenbereich zwischen 200 nm und 2000 nm transparent. Auch die Transparenz für Radarstrahlung ist gegeben.
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Um die Sensordurchsichtsbereiche 26, die den Sensormodulen 22 zugeordnet sind, jeweils an ihrer Außenseite von Verunreinigungen befreien zu können, weist das Dachmodul 16 für die Sensordurchsichtsbereiche 26 jeweils eine Reinigungseinrichtung 28 auf, mittels der eine Reinigungsflüssigkeit auf die Außenseite des jeweiligen Sensordurchsichtsbereichs 26 applizierbar ist und die in den 3 und 4 näher dargestellt ist.
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Die Reinigungseinrichtung 28 umfasst ein Düsenmodul 30, welches ein Gehäuse 32 aufweist, welches vier Fluiddüsen 34A, 34B, 34C und 34D aufnimmt, die, wie 3 zu entnehmen ist, in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind. Dem Düsenmodul 30 ist ein Ventilmodul 36 vorgeschaltet, das stromauf mit einer Hauptleitung 38 verbunden ist, die mittels einer nicht näher dargestellten Pumpe mit der Reinigungsflüssigkeit versorgt wird, die den gewünschten Fluiddruck einstellt. Die Hauptleitung 38 führt in dem Ventilmodul 36 über Zweigleitungen zu vier Ventilen 40A, 40B, 40C und 40D, die jeweils über eine aus einem Schlauch oder dergleichen gebildete Verbindungsleitung 42 mit einer der Fluiddüsen 34A, 34B, 34C und 34D des Düsenmoduls 30 verbunden sind.
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Das Ventilmodul 36 ist über eine Steuerleitung 44 mit einer Steuereinrichtung 46 verbunden, so dass die Ventile 40A, 40B, 40C und 40D einzeln oder in beliebiger Kombination angesteuert werden können.
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In das Düsenmodul 30 ist des Weiteren eine als Kamera oder Lichtsensor ausgebildete Sensoreinrichtung 48 integriert, die Verunreinigungen an der Außenfläche des Sensordurchsichtsbereichs 26 positionsgenau detektieren kann und die entsprechende Information über eine Signalleitung 50 an die Steuereinrichtung 46 übergeben kann.
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Die vorstehend beschriebene Sensoreinrichtung 48 arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.
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Mittels der Sensoreinrichtung 48 wird die Außenfläche des Sensordurchsichtsbereichs 26 auf Verschmutzungen bzw. Fremdpartikel überwacht. Hierbei ist die Außenfläche in Teilflächen A, B, C und D unterteilt, die jeweils einer der Fluiddüsen 34A, 34B, 34C und 34D zugeordnet sind. Wenn nun mittels der Sensoreinrichtung 48 beispielsweise in der Teilfläche B eine Verunreinigung detektiert wird, wird ein entsprechendes Signal über die Signalleitung 50 an die Steuereinrichtung 46 ausgegeben. Die Steuereinrichtung 46 erzeugt hieraus ein Steuersignal, das über die Steuerleitung 44 an das Ventilmodul 36 ausgegeben wird, so dass in diesem das Ventil 40B geöffnet wird und über die Fluiddüse 34B Reinigungsflüssigkeit auf die Teilfläche B des Sensordurchsichtsbereichs 26 appliziert wird. Wenn in einer der Teilflächen A, C und D eine Verunreinigung detektiert wird, erfolgt eine entsprechende Ansteuerung des betreffenden Ventils 40A, 40C bzw. 40D.
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In 5 ist eine eine alternative Ausführungsform darstellende Reinigungseinrichtung 28' dargestellt, die weitgehend derjenigen nach den 2 bis 4 entspricht, sich von dieser aber dadurch unterscheidet, dass sie ein Ventilmodul 36' umfasst, das direkt in ein Düsenmodul 30' integriert ist und ebenfalls vier Ventile 40A, 40B, 40C und 40D umfasst, die jeweils mit einer Fluiddüse 34A, 34B, 34C bzw. 34D verbunden sind. Jede dieser Fluiddüsen 34A, 34B, 34C bzw. 34D dient zum Reinigen einer Teilfläche A, B, C oder D der Außenfläche des Sensordurchsichtsbereichs 26.
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Im Übrigen entspricht die Reinigungseinrichtung 28' derjenigen nach den 2 bis 4.
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In 6 ist eine Reinigungseinrichtung 28" dargestellt, die anstelle der oben beschriebenen Reinigungseinrichtungen bei einem Dachmodul der in 1 dargestellten Art zur Reinigung der Sensordurchsichtsbereiche 26 eingesetzt werden kann.
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Die Reinigungseinrichtung 28" umfasst ein Düsenmodul mit einer Fluiddüse 34, die in einem Kugelkopf 52 ausgebildet ist, der in einem schalenartigen Kugelkopflager 54 verschwenkbar gelagert ist. Das Kugelkopflager 54 hat einen offenen, dem Sensordurchsichtsbereich 26 zugewandten Ausschnitt 55, in dem die Fluiddüse 34 angeordnet ist. Das Kugelkopflager 54 ist mit einer Hauptleitung 38 verbunden, über die eine Reinigungsflüssigkeit zu der in dem Kugelkopf 52 ausgebildeten Fluiddüse 34 geführt werden kann. Zudem ist in der Hauptleitung 38 ein Ventil 40 angeordnet, mittels dessen der Zufluss an Reinigungsflüssigkeit zu der Fluiddüse 34 gesteuert werden kann und das über eine Steuerleitung 44 mit einer Steuereinrichtung 46 verbunden ist.
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Um den Kugelkopf 52 in dem Kugelkopflager 54 verstellen zu können, weist die Reinigungseinrichtung 28" eine Verstelleinrichtung auf, die ein erstes Piezostellelement 56 zum Verschwenken des Kugelkopfs 52 um eine horizontale Achse und ein zweites Piezostellelement 58 zum Verschwenken des Kugelkopfs 52 um eine vertikal stehende Achse umfasst. Die Verstelleinrichtung mit den beiden Piezostellelementen 56 und 58 ist über eine Steuerleitung 60 mit der Steuereinrichtung 46 verbunden.
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Des Weiteren ist die Steuereinrichtung 46 über eine Signalleitung 50 mit einer Sensoreinrichtung 48 zur Detektion von Verunreinigungen auf dem Sensordurchsichtsbereich 26 verbunden. Die Sensoreinrichtung 48, die beispielsweise von einer Kamera oder einem Lichtsensor gebildet ist, kann eine Position eines Schmutzpartikels 62 auf einer Außenfläche des Sensordurchsichtsbereichs 26 detektieren. In Abhängigkeit von dieser Position wird von der Steuereinrichtung 46 über die Steuerleitung 60 die Verstelleinrichtung mit den beiden Piezostellelementen 56 und 58 angesteuert, so dass die Fluiddüse 34 auf die Teilfläche des Sensordurchsichtsbereichs gerichtet wird, in der die Verunreinigung von der Sensoreinrichtung 48 detektiert wurde. Zugleich wird über die Steuerleitung 44 das Ventil 40 geöffnet, wodurch das Reinigungsmittel über die Hauptleitung 38 zu der Fluiddüse 34 strömt und von dieser auf die betreffende Teilfläche des Sensordurchsichtsbereichs 26 appliziert wird.
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In 8 ist eine Reinigungseinrichtung 28''' dargestellt, die ein Düsenmodul aufweist, das eine an einem Zylinderkopf 64 ausgebildete Fluiddüse 34 umfasst, mittels der eine Reinigungsflüssigkeit auf eine Teilfläche eines Sensordurchsichtsbereichs 26 appliziert werden kann. Der Zylinderkopf 64 ist über ein Lager 66 drehbar gelagert, dessen Achse in etwa senkrecht steht. Zum Verdrehen umfasst die Reinigungseinrichtung 28"' einen Antriebsmotor 68, der über ein Getriebe 70, insbesondere ein Zahnradgetriebe, mit dem drehbar gelagerten Zylinderkopf 64 gekoppelt ist. Eine Betätigung des Antriebsmotors 68 führt zu einem Verdrehen des Zylinderkopfes 64 auf dem Lager 66 und damit zu einem Verstellen der Strahlrichtung des über die Fluiddüse 34 auf den Sensordurchsichtsbereich 26 applizierbaren Reinigungsmittels. Die Ansteuerung des Antriebsmotors 68 und des Ventils 40 erfolgt in Abhängigkeit von einem Messsignal, das von einer Sensoreinrichtung 48 an die Steuereinrichtung 46 übergeben wurde und das die Position einer Verunreinigung auf dem Sensordurchsichtsbereich 26 enthält.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Fahrzeugdach
- 14
- Dachseitenholm
- 16
- Dachmodul
- 18
- Dachhaut
- 20
- transparenter Dachabschnitt
- 22
- Sensormodul
- 24
- Umfeldsensor
- 26
- Sensordurchsichtsbereich
- 28, 28'. 28'', 28'''
- Reinigungseinrichtung
- 30, 30'
- Düsenmodul
- 32
- Gehäuse
- 34, 34A, 34B, 34C, 34D
- Fluiddüse
- 36, 36'
- Ventilmodul
- 38
- Hauptleitung
- 40, 40A, 40B, 40C, 40D
- Ventil
- 42
- Verbindungsleitung
- 44
- Steuerleitung
- 46
- Steuereinrichtung
- 48
- Sensoreinrichtung
- 50
- Signalleitung
- 52
- Kugelkopf
- 54
- Kugelkopflager
- 55
- Ausschnitt
- 56
- Piezostellelement
- 58
- Piezostellelement
- 60
- Steuerleitung
- 62
- Schmutzpartikel
- 64
- Zylinderkopf
- 66
- Lager
- 68
- Antriebsmotor
- 70
- Getriebe
